运动干预影响老年人认知功能的研究进展

运动干预影响老年人认知功能的研究进展

刘梦姣1曾慧

(中南大学湘雅护理学院，湖南长沙410013)

关键词〔〕认知功能；运动干预

中图分类号〔〕R592〔文献标识码〕A〔

基金项目：中南大学研究生自主探索创新课题(2013zzts303)

通讯作者：曾慧(1966-)，女，教授，博士，硕士生导师，主要从事老年心理及护理研究。

1中南大学湘雅二医院护理部

第一作者：刘梦姣(1989-)，女，硕士，主要从事老年心理及护理研究。

正常老年人随着年龄的增长其躯体功能、认知功能有不同程度的减退。认知功能的衰退对老年人的日常生活产生一定程度的影响，尤其是老年期痴呆。适当的运动干预，有望改善老年人的神经退行性症状，延缓神经退行性症状的发生过程，有较好的应用前景〔1〕。本文就运动干预影响老年人认知功能的最新研究进展进行综述。

1运动干预方面的因素

运动能促进肢体血管扩张，促进血流动力学的改善，纠正神经电生理的异常，提高中枢神经系统的适应性改变。运动干预改善老年人认知功能的作用依赖于运动任务的复杂性和伴随的认知需求程度。长期运动锻炼，与认知功能的潜在作用关系集中在老化功能锻炼、生活技能训练上〔2〕。适当的运动训练对老年人认知功能有着重要的作用。

1.1运动形式根据运动时肌肉收缩的能量来自有氧代谢还是无氧代谢，可以将运动分为有氧运动和无氧运动。有氧训练是指机体在氧气充分供应的情况下进行的训练，是身体大肌肉群从事连续的、有节奏的且能够持续较长时间的活动。抗阻训练是力量训练的一种形式，力量训练是通过多次多组有节奏的负重练习达到改善肌肉群力量、耐力和形状的运动方式〔3，4〕，力量训练主要是无氧运动。

Lam等〔5〕将389名有认知功能下降危险的老年人随机分为两组，24式简易太极拳组和伸展运动组，在基线水平、5、9、12个月后分别测量两组认知功能和平衡功能。1年后的结果显示，有助于平衡能力维持的太极拳运动组认知功能下降的程度明显小于伸展运动组，这表明规律运动特别是结合认知负荷和协调能力的身心锻炼对老年人认知功能有保护作用。Pichierri等〔6〕将社区老年人分为四组，日常照护组和抗阻训练组、平衡功能锻炼组和跳舞毯运动组，分别记录基线、12 w后的单一和双重任务下的自主步态功能。结果显示运动干预组在双重任务下，迈步和退步的激发时间明显缩短。Kim等〔7〕探究拍手、握拳松拳、双手连续手指反转对大脑皮质激活的影响，对14名认知功能正常的老年人进行功能磁共振成像显示运动系统区、前运动区、前额叶皮层的变化。结果表明拍手运动对整个大脑功能反应区影响最大。其中拍手运动对运动系统区、前运动系统区改变较大，双手连续手指反转对前额叶区改变较大。张新安等〔8〕将无健身运动项目的老年群体63人分为游泳组和对照组。游泳组接受12个月连续的干预，分别在基线、干预后6、9、12个月进行事件相关电位P300测试和老年人认知功能量表评估。与对照组比较，干预9个月后游泳运动组P300电位测试潜伏期及反应时间明显缩短，认知量表得分较干预前明显降低，且优于对照组。游泳是一种平行的运动，不仅能改善心脏对全身尤其是大脑的血液供应和改善脑组织的血液循环，并且有利于认知功能的调整，可以改善思维的敏捷性和身体的灵活性，进而延缓脑神经的衰老过程。

1.2运动强度运动强度是衡量运动消耗能量的重要指标之一，运动强度划分指标一般可分为物理负荷强度、生理负荷强度和主观感觉强度(RPE等级)。生理负荷强度指标有多种比如心率储备率、最大心率、最大心输出量、最大摄氧量、乳酸阈值、肾上腺素阈值、最大通气量等〔9〕。心率结合RPE值测试是最常用而又简易的方法。根据美国体育医学院发布的指南〔10〕运动强度可分为极轻度、轻度、中度、重度、极重度，即运动时的心率分别维持在最大心率的50%以下、50%~63%、64%~76%、77%~93%、93%以上。

Davey〔11〕最先提出短期运动-认知功能交互作用理论基础，他将运动作为一个应激源，运动与认知间的相互作用是一个倒U形的关系。他提出中等强度的运动训练较之轻度和重度运动训练，对认知功能的改善最明显。中等强度运动训练可以改善信息处理的速度、回忆及注意力。随后Dietrich等〔12〕提出迟发型激发运动-认知交互理论。该理论也认为运动与认知间的相互作用为一个倒U形的关系，但是他们提出如果能合理地对具体的运动任务分配认知负荷，较低水平的运动刺激能使认知功能达到较好的状态。而过高水平的运动刺激因干扰了神经元的稳态，则无法维持、改善认知功能。

Baker等〔13〕将33例遗忘型轻度认知功能障碍的老年人随机分为高强度有氧运动组和伸展运动组。有氧运动组在健身教练的督导下，完成为期6个月，4次/w、45~60 min/次的锻炼，其运动时的心率储备值维持在75%~85%，而伸展运动组在同样的督导下做伸展运动，其运动时的心率储备值维持在50%以下。分别在基线、3、6个月后做认知功能检测和糖代谢等。结果发现为期6个月的高强度有氧运动训练使老年女性多种类型的认知执行功能得到改善。 Theurel等〔14〕记录了10名骑车锻炼身体的老年人摄氧量、心率、腿伸肌电子肌肉描记、锻炼前后评价其认知功能。分析结果显示电动自行车锻炼组平均摄氧量、心率明显低于脚踏车组，完成邮件分类任务的时间也明显短于传统脚踏车组，这可能是因为电动车减轻了肌肉劳损和心理压力从而提高他们的工作效率。当运动强度过大，造成运动性疲劳，可能伴随着学习记忆能力的下降，运动性疲劳影响谷氨酸/氨基丁酸(GLU/GAB3A)调节系统，进而影响学习记忆改变、注意、记忆、感知觉能力下降〔15〕。运动强度是运动处方中重要的一方面，关系到锻炼的效果，中等强度的运动对老年人认知功能的维持和改善的作用最明显。

1.3运动频率适当的运动频率也是运动训练影响认知功能的一个重要方面。Costa等〔16〕对大鼠进行为期4 w的中等强度的跑台运动，分为4个不同频率的运动干预组，分别0次/w，1次/w，3次/w，7次/w。干预前后评估大鼠的负性事件记忆和再认记忆力。结果显示1次/w的跑台运动能改善与年龄相关的记忆功能，却使大鼠在抑制逃避任务的表现受损。而其他频率的跑台运动能改善评估大鼠的负性事件记忆但对再认记忆力没有作用。Knab等〔17〕对998名成人进行研究，探讨有氧运动频率和神经认知功能、心理精神状态、生活质量、感知到的压力的关系。调整人口学因素和生活方式因素后，发现运动频率与5种类型的认知功能都没有相关性。但是心理精神状态、生活质量、感知到的压力与有氧运动的频率呈显著的相关性。

可见，运动频率对老年认知功能的影响没有统一的定律，2007年美国运动医学会和美国心脏协会最先发布了改善和维持老年人身体健康的运动指南。一般来讲5 d/w的30 min的中等强度的有氧运动，有益于其身心健康。此外力量训练、柔软度训练每周也应做2次以上、每次不少于10 min。

1.4运动时间早年开始运动能够有效减缓增龄相关的认知功能下降。Nemati等〔18〕对273名老年人进行调查，分为从不运动组和运动组。其中运动组又细分为有2~10年非专业运动组和专业运动组(参加过运动俱乐部或者运动年限>10年)，结果显示男性简易精神状态量表(MMSE)得分男性显著高于女性，运动组MMSE得分高于不运动组，而专业运动组与非专业运动组的MMSE得分差异无统计学意义。美国卫生与公众服务健康指南〔19〕指示，每周150 min的中度运动训练是认知功能下降、心血管健康的保护因素。他们发现成年人每周中等强度运动的时间<2 h或高强度运动时间<1 h，这种生活方式持续30年以上的认知功能下降速度快。

1.5运动干预结合其他干预措施目前学者们也在探讨运动干预结合其他干预措施对老年认知功能的影响，动物实验方面，Langdon等〔20〕探讨联合运动训练(自主跑轮运动)和认知训练(八臂迷宫)对认知功能的影响。将57只雄性大白鼠随机分为运动训练组、认知训练组、运动训练结合认知训练组、对照组。结果显示，运动训练结合认知训练组学习、记忆能力的改善均好于单独的运动训练或认知训练组。

Anderson-Hanley等〔21〕认为，同样的努力下，固定循环的虚拟实境旅游较之于普通体育锻炼能够更好地改善认知功能，这提示认知和体育同步锻炼在预防认知功能下降方面有很大的潜力。认知功能训练有助于改善记忆和语言功能，作为非药物干预的方法可广泛推广使用。

从上看出，运动干预结合认知训练属于不同性质的干预措施的联合，对老年认知功能的影响有叠加作用。

2认知功能评估的类型

大量资料表明与年龄有关的认知老化主要反映在记忆力、学习能力、语言表达能力、视觉、空间功能、注意力、心理速度和一些“执行功能”(如推理、抽象心理灵活性)等的下降〔22〕。运动训练影响老年认知功能，但研究中使用的认知功能评估工具不同，对评价的效果可能不一。认知功能的辅助检查包括实验室检测和神经心理测验。目前用于认知功能评估的实验室检查有神经电生理检查、神经影像学检测、生化指标等〔23〕。老年认知功能的评估主要包括传统的痴呆筛查工具、联合使用筛查工具、采用综合的认知功能筛查工具、编制轻度认知障碍(MCI)专用工具、研制成套的老年认知功能神经心理测验、在著名相关测验内部结构上增加认知功能测查的比重等。

Mortimer等〔24〕从听觉语言学习、语言流利度、马蒂斯痴呆量表评分对社区老年人的认知功能进行评估，发现太极运动组在20 w后、40 w后磁共振成像显示脑容积增大，测验成绩优于散步组、社会交际组和对照组。林晓莉等〔25〕采用简易智力状态量表、中文版痴呆心境评估量表对老年痴呆患者在进行了小组活动套餐后评估其认知与心理功能的改变，结果发现，小组活动套餐项目可维持老年期痴呆患者的认知功能、改善心境状况。

不同的认知评估工具有其自身的运用特点和评估具体认知功能类型的侧重点，在认知功能神经心理学检测的基础上，加上适当的实验室检查，能够更准确、客观地评价运动干预对老年人认知的影响情况。

综上，适当的运动训练是老年认知功能的保护因素。与运动个体的年龄、健康状况和运动素质相适配的运动训练能引起机体适应性的功能反应，并可通过适宜的运动训练维护进而改善老年人的认知功能。因此，早期进行适当的运动训练，对延缓老年人认知功能减退、预防MCI发生、提高老年人生活质量意义重大。

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〔2013-10-21修回〕

(编辑安冉冉/张慧)