太極拳對老年人平衡能力影響的研究進展

田雙林 任江波 奚斌 徐雯 袁琴 劉英超 陳蕾 吳火豐

調查顯示［1］：每年65 歲以上的老年人將近有30%～40%的人會出現跌倒,以此會造成醫療成本的上升,可見跌倒已經成為危害老年人身體健康,增加家庭和社會醫療成本的公共健康問題［2］。人體的感覺系統主要包括視覺系統、前庭系統、本體感覺系統。人體通過中樞神經系統整合感覺系統傳導來的信息,傳導至運動系統調整軀體的偏倚,以保持身體的平衡。平衡能力的下降是老年人跌倒的主要原因。運動有延緩人體平衡能力下降的作用［3］。目前世界上研究較多的是太極拳［4］。因太極拳動靜和緩,簡便廉驗的特點,更容易被老年患者所接納,其機制也成為眾多研究的焦點。現本文將從解剖結構分三個方面從運動系統、感覺系統、神經精神系統對太極拳提高老年人平衡能力的影響加以闡述。

1 太極拳對運動系統的影響

1.1太極拳對肌力的影響 老年人肌肉功能的衰退主要是指肌肉質量和肌纖維數量的減少［5］。人體肌肉力量在25～30 歲的時候達到最高峰,從40 歲時開始下降,到80 歲的時候老年人肌肉功能已經消退了35%～45%［6］。這種隨增齡而出現的肌肉丟失和力量下降的現象,又稱為“骨骼肌衰減征(Sarcopenia)”。肌肉衰老致使肌力下降,特別是下肢肌力的下降會導致老年人站立時重心不穩,從而降低老年人的平衡能力。其中肌肉蛋白質的質量是維持骨骼肌質量的重要因素,當其代謝的速率超過形成速率時,就會引起肌肉丟失。有研究發現［7］,充足的蛋白質、規律的運動有助于促進肌肉生長并延緩肌肉衰減。有報道稱［8］,老年人的肌肉力量可以重建,并具有可訓練性,李旭鴻等［9］研究發現長期太極拳鍛煉在減緩下肢骨骼肌力量流失和改善靜態平衡能力上作用明顯。因此,通過太極拳運動提高老年人的下肢肌力,進而提高其平衡能力的方法具有可行性。

足底壓力軌跡是指人體在與地面接觸時,人體向地面施加壓力的作用點,它的變化與下肢關節周圍的肌肉及整個身體的重心有關,是反應人體步態的穩定,身體平衡的重要的指標。李立等［10］研究發現太極拳組足跟沖量大于普通組,太極拳運動可以有效提高老年人對身體的掌控能力。

股四頭肌是維持下肢平衡力的主要肌群,在太極拳的練習過程中,重心的移動和分落,步伐的進退、左右移動十分清晰。此時股四頭肌處于持續激活狀態,同時大腿前后肌群需要同時參與工作,各原動肌、協同肌、對抗肌相互配合［11］,共同維持動作的穩定。例如太極拳中的白鶴展翅這個動作需要虛步動作,虛步動作通常需要腿伸膝和跖屈兩個動作規范的完成,有利于股四頭肌的鍛煉,增加了下肢的穩定性。潘曉雨等［12］招募46 名老年女性膝骨關節炎患者,隨機分為太極組和對照組,進行為期6 個月的實驗干預后發現,新型太極拳康復方案對老年女性膝骨關節炎患者下肢肌力的作用并不顯著(可能實驗觀察需要更長時間),但可顯著改善其動態平衡能力。楊慧馨等［13］發現太極拳和氣功鍛煉可增強主動肌肌力,太極拳對偏癱患者的下肢肌肉的協同作用更有幫助。同時,陳李圳［14］等認為太極拳通過拉伸等動作,能夠激活人體肌肉深部的鎮痛機制,促進神經內分泌免疫調節,并通過干預與情緒相關的腦部區域來緩解慢性疼痛這對改善患有肌肉疼痛的老年人的平衡無疑具有重要的意義。

另外,有學者研究［15］發現,運動訓練可以提高老齡鼠肌肉中毛細血管的密度。在練習太極拳過程中重心移動不停,下肢虛實分明、運動連綿不絕,一氣呵成,使腿部的肌肉處于一種緊張-放松-緊張-放松交替循環狀態,腿部的毛細血管得到充分的充盈,骨骼肌的新陳代謝增強,從而有利于老年人肌力的重建。

1.2太極拳對骨關節的影響 膝關節是人體最大的關節,在人體保持下肢的穩定性方面具有重要的作用。脛骨和股骨是人體最長的兩個骨,膝關節位于兩者構成的杠桿臂之間,是承受負荷最重的關節,在運動中易于損傷,因此在太極拳屈膝動作練習中要求膝不過足尖,用腳跟及腳外側支撐身體的重量,可以防止整個上半身的重量集中在膝蓋上引起膝關節的損傷,又能達到鍛煉膝關節周圍肌肉(尤其是股四頭肌)的能力。有研究［16］證實個體化太極方案對改善老年人的平衡功能和膝伸肌力量具有潛在的效果。張金梅［17］發現規律練習太極拳可以有效降低膝關節的重置誤差。這對于提高膝關節的穩定性無疑對改善人體下肢平衡有一定的幫助。

踝關節是維持人體平衡的重要關節,日常生活中的站立、跨步、跳躍等動作都需要踝關節來緩沖來自地面的沖擊。增齡導致老年人逐漸出現關節囊、韌帶結構和機械感受器功能的衰退,同時神經反應能力和神經協調能力降低,這就導致老年人平衡能力的下降,從而加重跌倒的發生率。因此保持踝關節的穩定性、減緩踝關節本體感受器衰老的進程對于保持人體的平衡能力具有重要的意義。在二十四式太極拳練習過程中,八種足踝關節運動方式都會出現。其中以背伸和跖屈為主,因此長期規律太極拳訓練可提高足踝的跖屈肌和背伸肌的肌力,從而增加踝關節的穩定性,減少跌倒風險。

2 太極拳對感覺系統的影響

感覺輸入環節在機體保持平衡的過程中也起著重要作用。人體到了40 歲以后,前庭末梢器官開始衰退,如前庭神經節細胞數量減少等,這一系列的變化,導致前庭功能減退,引起平衡功能下降。此外,由于絕經后的女性雌激素的銳減,骨質流失加快,前庭器官的脫鈣將會愈加明顯。研究發現在不同高度下階梯過程中,蒙眼組因無視覺回饋,會降低辨別與環境觀測能力,進而相關動作表現力會顯著下降。無論是低光照強度,還是同時執行的認知任務,都會降低老年人上下樓梯時的身體穩定性。通過預實驗、正式實驗和后期驗證,發現太極拳訓練有助于前庭神經的康復。太極拳訓練中樁功、金雞獨立、反向云手、四方移動等動作對前庭性眩暈患者具有明顯的改善作用,可作為治療前庭性眩暈患者的輔助手段。

另外,太極拳對膝關節、踝關節的本體感受器也有積極的影響。負荷和關節屈伸訓練有助于提高老年人下肢關節運動位置覺。劉靜［18］研究發現在改善中老年人膝關節本體感覺方面,太極拳比健步走有效。太極拳的動作要求膝關節微屈半蹲,與膝關節功能位(30～40°)吻合,重心的移步使左右膝“半蹲”的動作姿勢持續輪換,膝關節周圍肌肉充分得到鍛煉,提高膝關節的本體感覺,進而增進膝關節穩定性。

長期有規律的給予前庭、視覺、本體感覺器官系統的和緩的刺激,不僅能夠提高本體感覺的敏感性,還能夠降低跌倒的心理恐懼感,從而直接降低跌倒風險。

3 太極拳對老年人神經、精神系統的影響。

太極拳具有輕、柔、靜、緩的運動特點,運動時,練習者的血壓和血流量相對比較穩定,這有助于減輕血管外周阻力,從而增加組織器官的有效血液灌注量。尤其是對腦細胞微循環的改善,不僅加快新陳代謝,而且增加了毛細血管的開放量、使肌肉組織和腦組織攝入更多的營養物和氧,衰老的神經細胞得以更新修補。八式太極拳運動可促進原發性高血壓患者損傷的血管內皮功能的恢復。太極拳運動還有助于提高神經系統對外界反應能力,有助于減緩衰老和控制體重等。規律的太極拳運動可以提高老年男性踝關節和軀干肌的反應能力。

中老年人群,由于社會角色的轉變、經濟收入及健康狀況的下降容易出現骨骼肌肉疼痛、認知能力減低、甚至是情感障礙等心理疾病。這些因素都可使老年人因身體應激能力、認知功能的減退而增加跌倒的風險。研究發現抑郁情緒與跌倒風險呈正相關。適當的運動可減輕骨質疏松癥患者的疼痛,還可以放松腦部緊張的神經,使老年人的神經維持于年輕化狀態,提高對外界反應的靈敏度,從而預防跌倒。這可能與運動能促進β-內啡肽(β-endorphin,β-EP)的釋放有關。β-EP 是調節免疫的神經肽之一,具有緩解疼痛、免疫應答以及維持內環境穩定的作用。其中最著名的是運動能改善人體心理機制的“內啡肽假說”。此假說認為內源性阿片肽介導運動可改善抑郁焦慮等不良心境,提高痛閾,提高神經系統的反應性。受試者在練習二十四式太極拳前后其腦電波、心率和情緒變化后顯示,太極拳運動可以使練習者的身心處于一種放松狀態,練習后能夠使情緒狀態得到改善,規律的太極拳練習可能誘導了大腦區域結構的變化。太極拳的練習,要求在練拳的過程中注意力集中、心態平和、以意導形、動作柔緩均勻,此過程實際上是一種心理調節的過程。同時太極拳的學習可以是群體性行為,為老年人搭建了社交平臺,重新建立興趣愛好,減輕由于社會角色的改變而造成的心理落差。長期的太極拳練習還可調節大腦的緊張神經,恢復神經系統的年輕態,提高人體對外界反應的靈敏度,從而起到維持人體內環境的相對穩定,提高人體的平衡能力。

大量的實驗表明太極拳作為一種簡易的有效的運動,對于改善人體的平衡,減少跌倒的發生是有幫助的。然而目前太極拳對老年人平衡能力機制的研究缺乏嚴謹的臨床試驗方法,尚需要更多的基礎實驗的支持及充分的循證醫學依據,有待于進一步探索,為太極拳干預老年人跌倒提供更多的理論依據。