水中體適能訓練對退化性關節炎老年人體質的干預作用*

胡奎娟，黃建東

(廣東體育職業技術學院體育保健系，廣東 廣州 610533)

2016年中國健康大數據中第四次國家衛生服務調查結果顯示，全國慢性病患病率已達20%，其中50歲以上的中老年人患骨骼肌肉系統疾病僅次于心血管疾病，而退化性關節炎是老年人最常見的關節病變。國外學者的研究顯示小于25歲患退化性關節炎的比率男女分別為3%和2%，但在45～64歲間為25%與30%，而大于65歲以上的老年人則增至58%與68%[1]。陸地上的運動對于已患有退化性關節炎的中老年人而言，易導致由于害怕因運動引起關節不適而退出運動訓練[2]。水中對他們而言可能是唯一不會引起患處疼痛感的運動環境。水中體適能是保持頭部出水且身體在水中維持垂直狀態，在水中進行大肌肉群的有氧運動，此運動不需任何游泳技巧，沖擊性低，不僅安全而且有趣，適合大眾參與。水中體適能利用水的獨特浮力與流動性，能夠設計出許多有效且多用途的身體活動，被認為是一項擁有最多益處的康復運動。國外研究學者Clark指出，當水深及腋下時，身體在水中能自如的活動，因為水的浮力支撐了70%～80%的身體質量[3]。并且水可以用作動作的支撐與抵抗力量，使得運動的所有要素得以進行，例如關節活動度，伸展、肌肉力量、有氧心肺及身體意識的訓練，包括身體姿勢、協調性、平衡能力與穩定性。

因此，本研究旨在通過對退化性關節炎老年人患者進行水中體適能運動干預，進行實驗前后的身體成分、心肺耐力、肌肉力量和平衡能力等數據的對比，分析其干預效果，為實踐中推廣提供實驗研究的證據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究在廣州天河黃村街道社區選取48名老年人，通過初選、復選、填寫調查問卷和檢查體檢報告最后確定日常生活無障礙但是患有退化性關節炎的老年人35名(年齡64.2 ± 2.7歲)為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 實驗法

(1)運動干預內容：根據水中體適能運動要求，游泳池內需要設置扶手，水深需要在研究對象的腰部和胸部之間，以減少對胸腔的壓迫感，水溫約為27℃，老年人需要穿著水中健走專用鞋。本研究制定5組鍛煉動作針對退化性關節炎老年人的肌肉力量、柔韌性、平衡能力和控制能力的水中有氧操。每組動作均選配老年人喜愛的歌曲，利于退化性關節炎老年人克服內心的恐懼，增添其趣味性，同時還能通過音樂節奏控制運動強度，以保證鍛煉效果。全部運動干預為期18周，每周3次，每次60min。動作與訓練內容詳見表1。

表1 水中體適能訓練內容簡介

(2) 實驗設計: 實驗時間為 2016年7月 10日—11 月 12日。進行 3 次/周，60 min/次( 每周二、四、六下午4點～5點)，連續18周的水中體適能，并分為適應階段(4周) 、提高階段(8周)、強化階段(6周)。其中，適應階段以學習 5 組基本動作為主要練習內容，每次2、3、4、5組動作需在泳池邊熱身區先進行演練，使練習者能夠根據音樂和動作提示基本掌握各動作的練習方法和注意要領；在提高階段，每次練習按照2、3、5種動作編排的順序各練習 2 遍，使患者熟練掌握各動作，并全面提高患者的各項機能；在強化階段，針對每位退化性關節炎老年人身體的特點設計動態關節活動伸展和水中伸展操動作，以強化針對運動干預后對退化性關節炎所帶來的鍛煉效果。本次實驗的水中體適能指導由 1 名有 15年水中健身運動指導經驗的專業人員及 3名有 5 年以上運動防護的專業人員承擔。

1.2.2 測試法

為檢驗鍛煉效果，本研究在采用實驗前后數據對比的方法，即分別在實驗前(第一次干預運動前日)和實驗后(最后一次干預運動次日)進行相同的測試。由于是針對退化性關節炎老年人，本次測試主要采用高齡者體適能測試方法[4]，具體檢測指標及方法包括以下幾點：

(1)身體成分檢測：采用韓國InBody3.0體成分分析儀對受試者的身體質量指數(BMI)、體重、去脂體重、身體脂肪率等進行檢測；皮尺對腰臀比(WHR)進行檢測。

(2)心肺耐力檢測:采用6min走路測驗(受試者在一個長度為45.7m的場地中持續盡力步行，在6min內完成的距離即為其分數)、2min踏步測驗(受試者在2min的時間內原地踏步的步數，但每一步都必須將膝蓋抬高到髂前上脊和髕骨連線二分之一的高度，記錄完成的次數)。

(3)肌肉力量檢測：握力、30s坐站測驗(受測者坐在椅子上、雙手手臂交叉于胸前，在30s的時間內盡快反復做出站起坐下的動作，記錄完成的次數)、30s手臂卷起測驗(受測者手持一個啞鈴在30s內所做出手臂彎曲動作的次數，啞鈴的重量分別為女性2.3kg、男性3.6kg，手臂彎曲的動作必須做到完全的關節可動范圍，記錄完成的次數)。

(4)靈敏和動(靜)態平衡能力檢測：閉眼單腳站立、2.4m起身繞行測驗(受試者從坐姿開始，站起身并盡快前行，繞過一個距離2.4m的標識物再回到原處并坐下，記錄所用的時間)。

1.3 數據處理

采用SPSS18.0統計軟件進行配對法T檢驗，并對調查問卷和實驗結果的數據進行統計學分析處理。

2 結果與分析

2.1 水中體適能訓練對退化性關節炎老年人身體成分的影響分析

表2 實驗前后水中體適能對退化性關節炎老年人身體成分效果對比

注：P<0.05呈顯著性差異*；P<0.01呈非常顯著性差異* *

表2顯示，18周中等強度的水中體適能運動給退化性關節炎老人的肌體代謝帶來很大的影響，主要是由于體內能源物質的減少造成的，水中體適能是通過長時間不間斷的訓練提高機體對氧的消耗，加速能源物質的代謝進而減輕體重的一種有氧運動形式。其中身體質量指數BMI(Body Mass Index)是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個標準。根據世界衛生組織對中國人BMI的評價標準，實驗前后的測試數據都在過重范圍，但是經過訓練使得BMI更接近理想范圍值18.5-24.99，P值呈非常顯著性差異。

大量流行病學調查發現，超重與關節炎、背疼、免疫能力低下以及骨骼肌肉損傷等與自身身體脂肪百分比有關[5]。WHR是評估肥胖的較好指標，向心型肥胖不僅使患相關的疾病風險大，而且也是一個反映身體狀況的指標。有研究顯示，向心型肥胖會使高密度脂蛋白含量明顯降低，高血壓、血脂異常及空腹血糖增高的發生率顯著增高，同時增大了多種心腦血管疾病的危險因素及增高發病傾向[6]。運動生理學研究也表明，60歲以后老年人肌肉含量、身體總水分顯著減少[7]。本實驗前后對照發現，通過18周水中體適能鍛煉，骨骼肌重量明顯提高，跟劉錦瑤[8]研究結果不同，主要因為退行性病變患者常年缺乏適量運動有關。

2.2 水中體適能訓練對退化性關節炎老年人心肺耐力的影響分析

表3 實驗前后水中體適能對退化性關節炎老年人心肺耐力的效果對比

注：P<0.01呈非常顯著性差異* *

心肺耐力對退化性關節炎老年人是重要的體適能要素之一。表3測試結果顯示，實驗前后P值呈非常顯著性差異，和ACSM(2009年)資料顯示老年人進行耐力運動訓練后的改善程度不亞于年輕成年人的結果相一致。2min踏步測驗是心肺耐力的替代性測驗項目，當空間不足或受天氣因素的限制無法進行6min步行測驗時，就可以進行此項測驗。

因為在水這個特殊環境中，當人在齊胸深的水中活動時，胸部會受到12～15kg的壓力，此時主要采用的是深長的腹式呼吸[9]。因為腹式呼吸是以腹肌活動為主的呼吸方式，可以提高機體攝氧和排放二氧化碳的能力，從而提高人體的心肺耐力，可以說水中體適能是提高有氧耐力水平非常有效的方法之一。退化性關節炎老年人兩種測試實驗前后的測試數據顯示呈顯著性差異，其結果均低于Rikil和Jones(1999)常模研究的數據[10]，可見關節炎對其身體功能性動作造成影響。

2.3 水中體適能訓練對退化性關節炎老年人肌肉力量的影響分析

表4 實驗前后水中體適能對退化性關節炎老年人肌肉力量的效果對比

注：P<0.01呈非常顯著性差異* *

老年人的生理功能衰退情形中有一半以上受到“廢用性萎縮(disuse atrophy)”現象的影響，少運動而造成的廢用，進而再造成萎縮現象，使得肌肉質量大量地減少。研究學者認為，增齡引起肌肉萎縮和肌力變弱是引發退化性關節炎重要因素之一[11][12]。本身造成患者因疼痛而減少活動量，反而使得肌力強度更加減退。Lemmer等報道顯示，兩個月的力量訓練使老年人肌肉力量提高了約28%，改變了20年中由于年齡增長而出現的肌肉力量丟失[13]，因此老年人肌力具有良好的可訓練性。有研究顯示對70歲左右老年男女進行12周的力量訓練，觀察到所有類型的肌纖維橫截面積均有所增加，其中最大動力性力量平均增加100%，肌肉橫截面積增加10%[14]。本研究選用30s坐站測驗的目的是評估下肢肌力，與其他版本的坐站測驗法不同，原本測驗是記錄受試者完成特定次數5次或10次坐站動作所需要的時間，由于退化性關節炎患者有些人根本就無法完成規定的次數，也就沒有辦法得到任何分數，所以采用本方法記錄30s的時間內盡快反復做出站起坐下的動作。30s手臂卷起測驗主要是測量上肢肌力，測驗年輕人的上肢肌力常會使用握力器，但并不適合退化性關節炎的老年人，因為大多他們都有手部關節炎的癥狀，采用握力測驗常會造成不適的感覺。

經過九周的系統訓練后數據顯示兩種測試方法均對退化性關節炎老年人肌肉力量有明顯改善，其中30s坐站測驗結果最為明顯。

2.4 水中體適能對退化性關節炎老年人靈敏和動(靜)態平衡能力的影響分析

表5 實驗前后水中體適能對退化性關節炎老年人靈敏和動(靜)態平衡能力的效果對比

注：P<0.01呈非常顯著性差異* *

引起老年人跌倒最主要的原因被認為是平衡能力的下降導致的，退化性關節炎患者尤其嚴重。可以通過適當的運動來維持老年人的肌力、延緩神經系統與感覺系統的功能退化，從而有效地抑制老年人平衡能力的下降[15][16]。本研究采用閉眼單腳站立測驗是評估靜態平衡能力；2.4m起身繞行測驗是評估敏捷和動態平衡能力。Podsiadlo等采用3m起身繞行記時測驗[17]，本測驗將距離從3m縮短為2.4m，原因是減少進行測驗時所需要的空間，更適合退化性關節炎老年人在空間有限的環境中完成測驗，并且有研究顯示距離縮短毫不影響測驗的準確度[18]。

水具有流動性，因此在水中運動時，根本得不到來自水的固定支撐，總是感覺到身體在水中晃動，尤其是老年人在水中受到向上的浮力，身體的重心和浮心沒有在同一垂線上，更容易失去平衡。因此針對退行性病變的老年人設計了踩水、坐板等平衡能力的訓練，通過實驗前后的閉眼單腳站立和2.4m起身繞行測試，退化性關節炎老年人的平衡能力得到顯著性的提高。

3 結論和建議

水中體適能借助水的特性(浮力、阻力、壓力等)使患有退化性關節炎的老年人可以在水中自由活動而不受患處的疼痛所阻擾，不但可以改善身體成分，提高心肺耐力，增加肌肉力量，提升靈敏和動(靜)態平衡能力等運動效果，而且可重拾運動的信心。可以說，水中體適能對于退化性關節炎老年人是一種安全、有趣并且可以克服害怕心理障礙、提升身體適應能力的康復運動。

目前，在國外十分推崇水中體適能，不但適合一般健康大眾人群，對下背疼痛、關節傷害等康復者、散熱困難、平衡感較差、怕被取笑的體重過重肥胖者、中老年人、女性、孕婦(3～8個月懷孕期)、乃至專業運動員都是很好的運動模式。鑒于本運動干預方案針對性較強，效果明顯，安全性高并具有趣味性，建議可在各個社區游泳館針對老年人健身活動中加以推廣。