运动干预在预防老年人跌倒中的作用*
2019-11-26叶碧璇缪爱琴
叶碧璇 顾 洪 缪爱琴 许 浩
运动干预在预防老年人跌倒中的作用*
叶碧璇 顾 洪 缪爱琴 许 浩
(江苏省体育科学研究所,江苏 南京 210033)
跌倒是老年人面临严重伤害及死亡致因之一,因此探讨老年人跌倒风险因素,推动跌倒干预方法策略的科学实效性非常重要。研究表明运动干预起到重要作用,与其他多因素干预相比,运动干预不仅减少跌倒的发生,还可减少跌倒发生之后带来的身心伤害。
跌倒风险;平衡;步态;柔韧与力量
跌倒是指突发、不自主的、非故意的体位改变,倒在地上或更低的平面上[1],不包括由于瘫痪、癫病发作或外界暴力作用引起的摔倒。国际疾病分类(ICD-10)将跌倒分为两类:(1)从一个平面至另一个平面的跌落;(2)同一平面的跌倒。“意外”、平衡能力、居住状态、家居环境等[2-4]都是导致老年人跌倒的重要原因,由于与可识别的环境危害之间的相互作用以及由于年龄、疾病的累积影响而增加了个体对危险的易感性,因此,老年人群体的跌倒风险相对更高。
我国从2000年已经开始进入老龄化社会,并且人口老龄化的速度在加快。而老年人所面临的严重临床问题中,跌倒和平衡稳定差占据很高的比例,并且跌倒可能造成各种致命和非致命的损伤。据世界卫生组织统计,社区居住的老人中,65岁及以上跌倒发生率为28%-35%,74岁及以上每年跌倒发生率为32%-42%[5]。除了身体上的影响之外,对跌倒的心理恐惧会导致身体和社交活动受到限制,随后引起身体状况不佳,抑郁,生活质量下降等情况的出现,严重影响到老年人的生活质量[2]。美国公共卫生服务部门基于对严重跌倒原因和情况的回顾性分析发现,三分之二的跌倒死亡是可以预防的。跌倒是由多种内在与外在因素引发,因此对于跌倒的干预也是建议多因素介入考虑,其中,运动干预和多因素干预一样,都与跌倒的减少有关[6]。本研究旨在通过对近年来老年人跌倒的危险因素研究结果予以总结,应证运动干预在老年人跌倒预防中的重要性,并总结当前运动干预老年人跌倒的总体方向,发掘其中还存在的问题。
1 老年人跌倒的危险因素
跌倒往往是多种因素共同影响的结果,危险因素越多,发生跌倒的可能性也越大。跌倒的危险因素一般分为内部因素和外部因素,内部因素包括:步态异常、平衡障碍、机能减退、急慢性疾病等,性别和年龄也是影响到老年人跌倒的风险重要因素。外在因素主要是环境因素,39~44%的跌倒发生与环境有关,例如楼道灯光黑暗、地面湿滑不平、家俱或电话线绊倒、椅子过低、鞋子不合适等均是引起跌倒的原因[7]。
1.1 步态与平衡
研究显示,步态异常是引起老年人跌倒的最直接的因素也是最重要的危险因素之一[8]。通常行走的能力取决于几个生物力学结构,包括关节的自由活动度,特别是腿部,合适的肌肉启动时间,合适的肌肉强度和正常的感觉输入,包括视觉、本体感受和前庭系统。随着年龄的增长,人的步行速度减慢、步幅减短,而且更偏向于扁平足的着地方式,老年人这种为了维持平衡的补偿模式,灵活性受到了限制,也增加了跌倒的风险[9]。20-40%的65岁以上老年人及40-50%的85岁以上老年人遭受着步态问题带来的负面影响,其中约一半会造成严重后果[10]。
1.2 机能衰退
老年人机体的各种机能发生明显改变,包括器官老化、功能衰退,导致中枢神经系统的控制能力、本体感觉能力下降,表现为反应时间延长,增加了跌倒的风险[11]。老年人肌肉衰减是一种非常普遍的现象,很多是由于疾病和不活动而不是衰老本身。身体机能衰退带来的结果主要是当环境改变或者受到外力时,身体不能做出适宜的动作去适应和改变,从而导致跌倒的发生。回顾性研究发现,视力的敏感性下降是再次跌倒的危险因素;有听力问题的老年人很难听到有关跌倒危险的警告声音,听到声音后的反应时间延长也使跌倒危险性增加[12]。
1.3 急慢性疾病
短暂性脑缺血发作、帕金森病、脑卒中等中枢神经系统疾病可导致平衡紊乱及跌倒[13],骨关节炎、炎症性关节病等引起疼痛、姿态不稳定会增加跌倒的风险。老年人可能由于膝、踝关节活动障碍、肌无力而跌倒;体位性低血压可使老年人因脑血流供应不足而致跌倒;糖尿病会造成下肢感觉障碍导致站立不稳而跌倒。这些急慢性病会导致老年人跌倒风险增加,而且所患有的疾病种类越多,跌倒的风险越大[14]。
1.4 其他因素
跌倒发生的其他原因包括中枢神经系统紊乱、认知障碍、视力不良、药物副作用、酒精摄入量、贫血、甲状腺功能减退症、关节不稳、严重的骨质疏松伴自发性骨折和急性疾病等等。实际上跌倒的根源往往是多种因素造成的,及早发现风险因素,可以设计出最有效的预防策略。研究发现,这些风险因素中占比例最高的就是肌肉无力、步态和平衡问题[15]。这些问题都是可以改善的,一些研究也证实,通过定期的练习,增强力量,改善步态和平衡可以减少跌倒的发生。
2 运动干预预防老年人跌倒的重要性
明确老年人跌倒的危险因素,进而采取有针对性的干预措施,帮助老年人减少跌倒的发生以及跌倒带来的损害。老年人跌倒是一个多因素综合影响的结果,因此干预也要多方位多角度入手,一项研究通过多因素的干预方案,包括跌倒和骨折预防的学习、相关疾病的治疗、平衡和力量训练、推荐使用髋关节保护器等等,结果发现在干预的第一年内,股骨骨折率显著降低[16]。多因素的跌倒干预往往包括多元的活动、医疗评估和跌倒管理、药物调整、适当补充维生素D、环境支持和跌倒教育,有效的针对跌倒因素的多元性,所以更推荐多因素的综合预防干预措施[17]。但最新也有研究指出,补充维生素D对预防老年人跌倒无益,常规多因素干预收效甚微,要根据个人情况有针对性的进行,建议有选择性地提供多因素干预措施[18]。
跌倒风险因素中,平衡、步态、机能衰退、慢性病等问题可通过运动干预的方式来进行改善。因此,针对老年人跌倒干预问题,在多学科、多因素干预中,除了加强教育、治疗相关疾病、提供环境支持等等之外,更重要的是进行运动干预。尽管有证据表明多因素和运动干预都与跌倒发生减少相关,但运动干预与跌倒造成的伤害更少更相关[3]。Uusi-Rasi等[19]的研究也指出,运动干预可能虽然没有减少跌倒发生率,但是给居家老年女性进行力量和平衡训练,有害跌倒和跌倒受伤者的比例减少了一半。
3 预防老年人跌倒的运动干预方式
美国健身和体育协会建议,将规律运动作为中老年人跌倒的预防措施。体育锻炼可以减少老年人的跌倒次数,最有效的方法包括力量和平衡训练的多种锻炼模式,如果能同时进行柔韧性和耐力锻炼更好[20]。进行包括改善平衡和肌肉力量的训练、改善灵活和耐力的训练等,应当持续、频繁的进行,这些都被证实是老年社区居民最有效和最具经济效益的防跌倒措施[22]。
3.1 运动类型
力量训练可以有效阻止由于年龄增长带来的肌肉下降、骨密度降低等问题,增加老年人关节稳定性,减少老年人跌倒的发生以及降低跌倒造成的损伤。16周的阻力训练可以显著增加下肢肌肉力量,但是这样的力量增加并不能转换成实际作用,在实验室诱导的绊倒中并没有起到更好的作用,这说明还缺乏必要的功能性肌肉协调[23]。他们还发现,在没有改善下肢肌肉力量的情况下,也可以实现减少跌倒;运动对跌倒的影响并没有因为中等强度或高强度力量训练而变化。然而,需要指出的是,在体弱的老年人中,肌肉无力是一个很重要的跌倒风险因素,其中大多数跌倒发生在没有明显外部危害的情况下[24]。
平衡和步态训练也是防跌倒训练很重要的一部分。Muehlbauer等[25]建议可以采取以下练习进行平衡训练:逐渐减少支撑基础的站立练习(如双腿支架,半串联支架,串联支架,单腿支架);扰乱重心的动态运动(如串联行走,圆圈转弯);姿势肌群锻炼(如脚跟站立,脚趾站立)以及调整感官输入(如闭眼站立)。在增加下肢肌肉力量和平衡为主的运动中,太极拳最具代表性。在有风险的成年人和老年人中,太极拳练习可以在短期(<12个月)内将跌倒率和与伤害相关的跌倒率分别降低约43%和50%[26]。这是由于练拳过程中下肢常处于半屈曲状态(股四头肌离心等张收缩),有利于强化膝关节周围的本体感受器。同时,虚实结合,有利于身体的选择性运动,强化了平衡的维持神经机制[21]。一项关于踏步训练计划的系统评价指出了类似于太极拳对跌倒发生率的影响,作者认为跌倒发生率的降低可能与反应时间、步态、平衡和平衡恢复的改善有关[27]。
3.2 运动频率、负荷等
在对老年人跌倒进行运动干预的时候,除了运动类型,运动的其他相关参数也是要考虑的问题,包括负荷的大小、运动时间、重复次数和运动频率等。而由于老年人体育活动参与率较低,运动频率可能是设计运动方案的关键因素。虽然关于通过运动减少跌倒以及跌倒影响的可靠数据较少,但是发现关于运动改善骨密度的最低运动频率为每周2.1-2.5次[28]。Okubo等[29]的研究发现,在居住在社区的老年人中,行走比平衡训练能更有效的预防跌倒。然而,由于身体虚弱的老年人更容易绊倒和摔倒,因此不建议体弱的老年人去行走锻炼。Day等人[30]的另一项研究,探讨了太极拳在具有相对良好的健康和功能状态的社区居民中减少跌倒的有效性,实验结果表明,并没有发现任何跌倒风险的降低。作者也指出,缺乏有效性可能是由于太极班入学率低或运动强度不足。因此,预防跌倒运动计划不仅应该安全有效,而且应该既轻松又易于执行,这对跌倒预防运动模式的创新提出了要求[31]。
3.3 多种训练方式结合
研究还发现,团体运动比个人运动、多种运动方式较单一运动方式以及包括力量和阻力训练的运动干预比包含这两项的运动干预减少跌倒的发生[18]。Molina等[32]发现,进行为期4个月每周两次的运动干预之后,50人的身体功能、体成分得到了改善,抑郁症状减少了,先前有跌倒的老年人跌倒次数也减少了。他们的运动除了力量练习、平衡练习等一般练习之外,还增加灵活性和伸展性练习。因此,系统、有组织的多样化的锻炼方式可以有效的减少老年人跌倒的发生,较其他干预方式更为经济有效。
老年人运动干预面临的另一个问题就是锻炼的依从性,需要监督他们完成锻炼任务,因此,为了确保安全性、有效性和社会心理交互性,可以采用一般的监督和指导小组的形式,并提供额外的每周1次,每次20分钟的简单的家庭锻炼,主要是一些不太复杂、危险性小的运动[33]。
4 运动干预预防老年人跌倒仍需要解决的问题
尽管如此,如何更好的利用运动干预来预防减少老年人跌倒及跌倒带来的损伤,还需要更多更进一步的研究。Karlsson等[20]发现,对于住院等类型的老年人来说,锻炼对跌倒风险的影响较低,单独的训练并不能有效预防跌倒和骨折。他还指出,对于住院治疗的老年人来说,进行非限制性的运动反而可能会增加跌倒的频率,因此针对不同类型的老年人需要采取不同的运动干预措施。未来的研究还可以从运动减少慢性病、减少对跌倒恐惧带来的影响以及运动在不同年龄组和不同跌倒风险老年人中的作用出发[34],探索对老年人进行跌倒干预的更多好处,以及对不同跌倒风险不同年龄老年人来说最优的运动干预方式。此外,关于运动干预的频率、强度和类型、老年人的偏好,这些都会影响到运动计划的依从性[35],需要更多的研究来明确运动干预的频率、强度和类型来明确其有效性。
5 小结
老年人跌倒受多种因素影响,平衡障碍、步态异常、技能衰退、急慢性疾病等等都是老年人跌倒的风险因素,对其中可控性因素进行干预来减少老年人跌倒的发生,改善老年人的生活质量。其中运动干预起到了非常重要的作用,运动干预可能更多的是通过减少有害跌倒以及跌倒后受伤的发生来减少跌倒给老年人带来的危害。然而,并不是所有运动方式都适合所有老年人,因此探索适用于不同年龄和不同活动度老年人的运动方式(包括运动量、强度和运动类型等)来减少跌倒的发生也是今后研究需要解决的问题。
[1]Panel O. Ottawa panel evidence-based clinical practice guidelines for post-stroke rehabilitation[J].Topics in stroke rehabilitation,2006,13(2): 1-269.
[2]Rubenstein LZ. Falls in older people: epidemiology, risk factors and strategies for prevention[J]. Age and Ageing,2006,35(2):ii37-ii41.
[3]石婧,姚慧卿,陶永康,等.北京市社区老年人跌倒的发生率及相关因素的随访研究[J].中华老年医学杂志,2016,35(5):551-555.
[4]唐雨欣,郭小牧,谯治蛟,等.北京、上海社区老年人跌倒现况及影响因素研究[J].中华疾病控制杂志,2017,21(1):72-76.
[5]Zia A, Kamaruzzaman SB, Tan MP.Polypharmacy and falls in older people: balancing evidence-based medicine against falls risk[J].Post Graduate Medicine, 2015, 127(3):330-337.
[6]JM Guirguis-Blake, YL Michael, LA Perdue, et al. Interventions to Prevent Falls in Older Adults Updated Evidence Report and Systematic Review for the US Preventive Services Task Force[J]. JAMA, 2018, 319(16): 1705-1716.
[7]Pighills AC, Torgerson DJ, Sheldon TA, et al. Environmental assessment and modification to prevent falls in older people[J]. J Am GeriatrSoc, 2011,59(1):26-33.
[8]Deandrea S, Lucenteforte E, Bravi F, et al. Risk factors for falls in community-dwelling older people: a systematic review and meta-analysis[J]. Epidemiology, 2010,21(5):658–668.
[9]Ko Su, Ling SM, Winters J, et al. Age-related mechanical work expenditure during normal walking: The Baltimore longitudinal study of aging[J].Journal of Biomechanics 2009, 45(12):1834–1839.
[10]Jennifer M, Andrew K, Jonathan JE, et al. Validity of Simple Gait-Related Dual-Task Tests in Predicting Falls in Community-Dwelling Older Adults[J]. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation,2014, 95(1): 58-64.
[11]张景兰,王燕,尹莉.老年人跌倒相关影响因素调查[J].护理研究,2013,27(442):2850-2852.
[12]张丽,瓮长水,王秋华.前庭感觉、本体感觉及视觉功能对老年人跌倒风险影响的因素分析[J].中国康复理论与实践,2010(1):16-18.
[13]Trujillo AJ, Hyder AA, Steinhardt LC. Cognitive functioning and the probability of falls among seniors in Havana[J].Cuba. Int J Aging Hum Dev, 2011,73(2):175-194.
[14]Sartini M, Cristina ML,Spagnolo AM, et al. The epidemiology of domestic injurious falls in a community dwelling elderly population: an outgrowing economic burden[J]. European Journal of Public Health,2010, 20(5): 604-606.
[15]C. Boelens, E.E.G. Hekman, G.J. Verkerke. Risk factors for falls of older citizens[J]. Technology and Health Care, 2013,21(5):521-533.
[16]Heinrich S, Rapp K, Stuhldreher N, et al. Cost-effectiveness of a multifactorial fall prevention program in nursing homes[J].Osteoporosis International, 2013,24(4):1215-1233.
[17]LukJK;ChanTY;Chan DK. Falls prevention in the elderly: translating evidence into practice[J]. Hong Kong Medical Journal,2015,21(2):165-171.
[18]Grossman DC, Curry SJ, Owens DK, et al. Interventions to Prevent Falls in Community-Dwelling Older Adults: US Preventive Services Task Force Recommendation Statement.[J]. JAMA, 2018,319(16):1696-1704.
[19]Uusi-Rasi K, Patil R, Karinkanta S, et al. Exercise and vitamin D in fall prevention among older women: a randomized clinical trial[J]. JAMA Intern Med, 2015,175(5):703-711.
[20]KarlssonMK, VonschewelovThord, KarlssonCaroline, et al. Prevention of falls in the elderly: A review[J]. Scandinavian Journal of Public Health, 2013,41(5):442-454.
[21]Logghe IH, Verhagen AP, Rademaker AC, et al. The effects of Tai Chi on fall prevention, fear of falling and balance in older people: A meta-analysis[J]. Preventive Medicine, 2010, 51(3-4): 222-227.
[22]Davis JC, Robertson MC, Ashe MC, et al. Does a home-based strength and balance programme in people aged > or =80 years provide the best value for money to prevent falls? A systematic review of economic evaluations of falls prevention interventions[J]. Br J Sports Med,2010, 44(2): 80-89.
[23]Okubo Y, Schooner D, Lord SR. Step training improves reaction time, gait and balance and reduces falls in older people: a systematic review and meta-analysis[J]. Br J Sports Med,2017,51(7):586.
[24]Robinovitch SN, Feldman F, Yang Y, et al. Video capture of the circumstances of falls in elderly people residing in long-term care: an observational study[J]. Lancet, 2013, 381:47-54.
[25]Muehlbauer Thomas,Roth Ralf,Bopp Micha,et al. An Exercise Sequence for Progression in Balance Training[J]. J Strength Cond Res, 2012, 26(2):568-574.
[26]R Lomas-Vega, E Obrero-Gaitán, FJ Molina-Ortega, et al. Tai Chi for Risk of Falls: A Meta-analysis[J]. Journal of the American Geriatrics Society,2017,65(9):2037-2043.
[27]OkuboY, Schoene D, LordSR. Step training improves reaction time, gait and balance and reduces falls in older people: a systematic review and meta-analysis[J]. BRITISH JOURNAL OF SPORTS MEDICINE, 2017,51(7):586.
[28]Kemmler W, von Stengel S, Kohl M. Exercise frequency and bone mineral density development in exercising postmenopausal osteopenic women. Is there a critical dose of exercise for affecting bone? Results of the Erlangen Fitness and Osteoporosis Prevention Study[J]. Bone,2016,89:1–6.
[29]Okubo Y, Osuka Y, Jung S, et al. Walking can be more effective than balance training in fall prevention among community-dwelling older adults[J]. GeriatrGerontolInt, 2016, 16(1):118-125.
[30]Day L1, Hill KD2, Stathakis VZ3, et al. Impact of tai-chi on falls among preclinically disabled older people. A randomized controlled trial[J]. J Am Med DirAssoc, 2015, 16(5):420-426.
[31]Proffitt R, Lange B, Chen C, et al. A comparison of older adults' subjective experiences with virtual and real environments during dynamic balance activities[J].J Aging Phys Act, 2015, 23(1):24-33.
[32]Molina RG, Grao MCR, García AN,et al. Benefits of a multicomponent Falls Unit-based exercise program in older adults with falls in real life[J]. Experimental gerontology, 2018, 110: 79-85.
[33]Kemmler W, Bebenek M, Kohl M, Von Stengel S. Exercise and fractures in postmenopausal women.Final results of the controlled Erlangen Fitness and Osteoporosis Prevention Study (EFOPS)[J]. OsteoporosInt, 2015, 26(10):2491–2499.
[34]Deverall E, Kvizhinadze G, Pega F, et al. Exercise programmes to prevent falls among older adults: modelling health gain, cost-utility and equity impacts[J]. Injury Prevention,2018,0:1-6.
[35]Stubbs B, Brefka S, Denkinger MD. What Works to Prevent Falls in Community-Dwelling Older Adults? Umbrella Review of Meta-analyses of Randomized Controlled Trials[J]. Physical Therapy, 2015, 95(8): 1095-1110.
On the Role of Sports Intervention in Preventing Falls of the Elderly
YE Bixuan, etal.
(Jiangsu Sports Science Research Institute, Nanjing 210033, Jiangsu, China)
江苏省体育科学研究所所内课题(2017S03)。
叶碧璇(1990—),硕士,实习研究员,研究方向:运动人体科学。