不同運動劑量干預(yù)對衰弱老年人健康狀況的影響

賴小星 武曌 劉彩云 薄琳 朱宏偉 霍曉鵬

衰弱是老年癥候群惡性循環(huán)的開始，與非衰弱老年人相比，衰弱老年人更易發(fā)生跌倒、骨折、失能等不良事件[1-2]。隨著老齡化進(jìn)程，衰弱發(fā)生率正在不斷上升，在65歲以上老年人群中,衰弱發(fā)生率約為10.7%[3]。衰弱已成為顯著影響老年人生活質(zhì)量和預(yù)期壽命的重要健康問題。值得注意的是，衰弱的發(fā)展進(jìn)程通過干預(yù)是可以有效延緩甚至逆轉(zhuǎn)的[4]。因此，關(guān)注衰弱老年人群并及時實施有效干預(yù)措施，對于降低衰弱對老年人預(yù)期壽命和生活質(zhì)量的不良影響，節(jié)約社會公共衛(wèi)生資源都具有重要意義。體力活動的劑量既包含體力活動總消耗量，也包含體力活動量的各相關(guān)因素(運動強度、運動持續(xù)時間、運動頻率以及運動方式等)。既往研究表明，體力活動量與健康之間存在著劑量效應(yīng)關(guān)系[5]。但對于老年人，運動中的哪些因素與健康效益更相關(guān)尚沒有明確的解釋。本研究擬探討不同運動劑量干預(yù)對衰弱老年人肌力、體適能及睡眠的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究通過在北京市東城區(qū)花市南里街道進(jìn)行健康教育宣講、公告欄張貼宣傳海報等方式招募研究對象，向每位入組對象充分說明研究目的、過程和潛在風(fēng)險，征得同意后填寫知情同意書。

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)自愿參加本研究，并簽署書面知情同意書；(2)年齡≥60歲；(3)符合Fried衰弱診斷的標(biāo)準(zhǔn)。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)認(rèn)知障礙，無法配合完成研究；(2)患有高血壓、糖尿病、不穩(wěn)定型心血管疾病、神經(jīng)肌肉疾病、骨骼肌肉畸形、有癥狀的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、深靜脈血栓形成；(3)進(jìn)行規(guī)律性中度或重度體力活動(以1周不超過3次，每次30 min為判定標(biāo)準(zhǔn))；(4)近期手術(shù)(1個月內(nèi))。

1.1.3 脫落樣本標(biāo)準(zhǔn)：對已入組但未完成全部干預(yù)者，存在下列情況應(yīng)視為脫落：(1)自行退出者；(2)依從性差，參加運動的次數(shù)少于應(yīng)完成總量的 80%；(3)身體狀況不再適合繼續(xù)參加運動者。

脫落樣本的處理：對于退出研究者，詢問并記錄退出理由與退出時間。保留其所有相關(guān)資料數(shù)據(jù)，用于進(jìn)行意向性分析，以減少結(jié)局偏倚。

1.1.4 樣本量計算：根據(jù)隨機對照試驗樣本量計算公式，計算出每組所需樣本量為18例，預(yù)估退出率為20%以內(nèi)，最終每組納入22例研究對象。

1.1.5 分組方法：采用暗箱法進(jìn)行隨機分組：準(zhǔn)備4個密封信封，每個信封內(nèi)裝一張紙條，分別標(biāo)為對照組、小量中強度組、小量大強度組和大量大強度組。由不知信封內(nèi)容的第三方(非本研究人員)隨機在信封上寫上數(shù)字“1”至“4”。研究者按照招募順序，根據(jù)信封內(nèi)紙條的標(biāo)記將其分為4個組。

1.2 研究方法 本研究采用功能性彈力帶進(jìn)行分級抗阻訓(xùn)練。根據(jù)美國運動醫(yī)學(xué)會(ACSM)制定的老年人運動指南[6]推薦結(jié)合衰弱老人身體狀況制定方案。本研究運動量的選擇：1組為小量，5組為大量；選用美國Thera-Band品牌彈力帶，并選取相應(yīng)的阻力值：綠色(2.09 kg)代表中強度訓(xùn)練、藍(lán)色(2.63 kg)代表大強度訓(xùn)練。運動頻率為每周3次，運動干預(yù)時長為12周。(1)對照組：每周進(jìn)行1次運動相關(guān)健康教育，無任何針對性身體訓(xùn)練干預(yù)；(2)小量中強度組：1組8次重復(fù)，綠色彈力帶；(3)小量大強度組：1組8次重復(fù)，藍(lán)色彈力帶；(4)大量大強度組：5組8次重復(fù)，藍(lán)色彈力帶。

運動方式為下肢膝伸肌抗阻訓(xùn)練，具體過程如下：彈力帶呈環(huán)狀打結(jié)在穩(wěn)固物體(如靠背椅)上固定，高度與踝關(guān)節(jié)持平，研究對象取坐位，雙腳著地套入并背對彈力帶，雙手放大腿末端，吸氣吐氣的同時抬起一側(cè)小腿，視研究對象情況，小腿不必完全抬高至水平，抬起后此動作停留2 s。完整一次動作持續(xù) 6～8 s，每組重復(fù) 8 次動作，每組之間休息1～2 min。

囑受試者運動時著運動裝、運動鞋，不得空腹進(jìn)行訓(xùn)練，于進(jìn)食1～2 h后運動最佳。訓(xùn)練時專業(yè)人員在旁看護(hù)，防止跌倒等意外事件，訓(xùn)練前后監(jiān)測心率、血壓的變化。

1.3 評價方法

1.3.1 肌肉力量：采用便捷式數(shù)字化肌力測量儀(美國MRAK-10，Series EKK)測量下肢肌力(kg)。本研究測量股四頭肌肌力，方法如下：被測量者取坐位，雙足自然落地，膝關(guān)節(jié)屈曲呈90°，測量者手持肌力測量儀放置于被測量者膝下2 cm處，囑被測量者做伸膝運動，此時顯示的數(shù)值為股四頭肌肌力。連續(xù)測量3次，取平均值。

1.3.2 老年人體適能(senior fitness test，SFT)：美國運動學(xué)教授Roberta E. Rikli等人開發(fā)、完善了SFT[7]，可評價60～90歲以上體弱到健壯的獨立生活的老年人多項體力水平。本研究主要測試以下肢力量為主的以下3項：(1)6 min步行距離(6MTD)測試；(2)30 s坐站測試；(3)8英尺起立行走測試。

1.3.3 睡眠狀況：采用ActiGraph的wGT3X-BT 無線三軸體動記錄儀測量總睡眠時間和睡眠效率。研究對象分別于運動干預(yù)前、干預(yù)12周后佩戴48 h，取 2個24 h數(shù)據(jù)的平均值。

1.4 質(zhì)量控制 為了使得干預(yù)過程的運動量和強度達(dá)到預(yù)期的效果，對干預(yù)過程中的量和強度均作了嚴(yán)格的干預(yù)，如受試對象在運動過程中有 3 周以上的運動強度無法達(dá)到預(yù)計強度或者因某種原因有2周以上未參與運動干預(yù)，將予以剔除。同時要求研究對象根據(jù)正常的生活習(xí)慣進(jìn)行飲食和日常體力活動。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 本研究共招募符合納入標(biāo)準(zhǔn)的老年受試者88例，每組22例。在干預(yù)過程中干預(yù)組共脫落9例，對照組脫落2例。最終小量中強度組20例、小量大強度組19例、大量大強度組18例、對照組20例完成研究過程。4組研究對象在年齡、性別、BMI、日常生活能力方面的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 各組一般資料比較

2.2 不同組別運動干預(yù)前后肌力、體適能、睡眠指標(biāo)變化情況 對照組干預(yù)前后各指標(biāo)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；其余3組干預(yù)前后股四頭肌肌力、6MTD、30 s坐站次數(shù)、8英尺起立行走時間、總睡眠時間、睡眠效率差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。小量中強度組、小量大強度組和大量大強度組各指標(biāo)的改善均優(yōu)于對照組(P<0.05)；與小量中強度組相比，小量大強度組和大量大強度組的股四頭肌肌力、6MTD、30 s坐站次數(shù)、8英尺起立行走時間、總睡眠時間均優(yōu)于小量中強度組(P<0.05)，而睡眠效率3組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 不同組別運動干預(yù)前后肌力、體適能、睡眠指標(biāo)比較

3 討論

3.1 抗阻運動可以改善衰弱老年人的肌力、體適能及睡眠狀況 本研究結(jié)果顯示，與對照組相比，3個干預(yù)組的肌力、體適能、睡眠指標(biāo)均有改善，表明抗阻運動可以有效改善衰弱老年人的健康狀況。分析其原因，運動訓(xùn)練可以使骨骼肌產(chǎn)生適應(yīng)性變化，對減少骨骼肌質(zhì)量丟失、增加骨骼肌體積，減緩骨骼肌衰老有積極影響。相比有氧運動訓(xùn)練，抗阻力訓(xùn)練對增加肌肉數(shù)量和力量更為有效，也是干預(yù)衰老性肌萎縮更為有效的措施。本研究結(jié)果同既往研究一致，每周進(jìn)行1次抗阻力訓(xùn)練就可以提高肌肉力量[8]。

以往針對老年人抗阻性運動提升運動能力的研究多采用傳統(tǒng)固定式器械，這種訓(xùn)練對相關(guān)大肌肉刺激具有較好效果，但對肌少癥老人下肢平衡能力的改善有一定的局限性[9]。 因此，本研究采用彈力帶遞增式負(fù)荷對衰弱老年人進(jìn)行下肢抗阻性訓(xùn)練。 彈力帶的雙向阻力與單側(cè)不穩(wěn)定性的動態(tài)練習(xí)模式使得使用者在發(fā)力與放松階段均需動員更多深層肌肉鏈參與，以更好地維持下肢運動功能的穩(wěn)定性。干預(yù)組的6MTD、30 s坐站和8英尺起立行走測試結(jié)果均顯著優(yōu)于對照組。Yan 等[10]在體育活動項目對老年人體適能影響的研究中發(fā)現(xiàn)，干預(yù)后老年人的6MTD明顯增加，與本研究結(jié)果一致。

美國開展的一項大樣本調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在衰弱老年人中，入睡困難、易醒、睡眠效率不佳等各種睡眠障礙發(fā)生率最高，提示睡眠障礙與衰弱間可能存在潛在聯(lián)系[11]。本研究結(jié)果顯示，中等強度的運動可以提高睡眠效率，大強度運動可以增加總睡眠時間。樊賢進(jìn)等[12]強調(diào)了運動作為睡眠障礙非藥物治療的重要性，可能是由于運動產(chǎn)生的很多激素和代謝產(chǎn)物影響睡眠。Richards等[13]采用有氧運動聯(lián)合抗阻運動的運動方式進(jìn)行干預(yù)研究，結(jié)果顯示干預(yù)組的夜間睡眠時間顯著長于對照組。

3.2 不同運動量和運動強度對改善衰弱老年人的肌力、體適能及睡眠效果分析 3個干預(yù)組的肌力、體適能、睡眠指標(biāo)均有所改善，但是小量大強度組和大量大強度組增加較為顯著，表明運動量和強度都有利于肌力、體適能、睡眠指標(biāo)的改善，但是強度是影響上述健康指標(biāo)的主要因素。3個干預(yù)組下肢肌力水平分別增加了1.32 kg、2.61 kg和3.10 kg。肌力在相同運動量不同強度組增加的幅度具有顯著差異，表明強度是引起肌力提高的主要因素，比運動量更有利于肌力的增加。運動量和強度都有利于體適能指標(biāo)的改善，而且強度對改善體適能的效果要大于量所產(chǎn)生的效果。運動量和強度均會對睡眠時間和睡眠效率產(chǎn)生一定的影響，而大強度運動更容易增加總睡眠時間。

從抗阻訓(xùn)練的神經(jīng)適應(yīng)方面分析，大強度練習(xí)是力量有效增加的必要因素[14]。目前對力量增加過程中的神經(jīng)調(diào)節(jié)機制了解尚不深入，推測可能的途徑包括:(1)通過反射和運動神經(jīng)元高度易化加強運動神經(jīng)元的興奮性；(2)通過較強的神經(jīng)沖動增強肌肉激活水平；(3)提高運動單位活動的同步化程度[15]。對老年人和年輕人進(jìn)行為期12周運動干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，強度是改善心肺耐力的重要因素之一[16]，與本研究結(jié)果一致。然而也有學(xué)者指出，運動量才是改善心肺功能的主要因素，而與強度無關(guān)[17]。ACSM運動指南認(rèn)為，在總能量消耗相等的情況下，采取低強度長時間運動和高強度短時間運動，二者改善心血管水平、降低心血管風(fēng)險的程度是相似的[6]。本研究結(jié)果顯示，運動量和運動強度都與衰弱老年人健康指標(biāo)的改善有關(guān)，而且在運動量一定的情況下，高強度運動改善衰弱老年人健康指標(biāo)更顯著。

不同運動劑量干預(yù)對衰弱老年人健康影響效果不同，運動量和運動強度都有利于肌力、體適能、睡眠指標(biāo)的改善，但是強度是影響上述健康指標(biāo)的主要因素。本研究干預(yù)時間有限，未對運動干預(yù)措施改善肌力、體適能和睡眠作用效果的遠(yuǎn)期效應(yīng)進(jìn)行評價，今后研究可以進(jìn)一步分析該運動的遠(yuǎn)期效果，并分析比較不同運動時間、運動頻率等運動劑量對作用效果的影響。