有氧运动协同认知训练在老年血管性痴呆预防及康复中的作用

郑 妍，陈桂秋

(1.吉林大学体育学院，吉林 长春130012；2.吉林大学中日联谊医院)

随着人口老龄化日趋严重，老年性痴呆的病例数量将大幅度增加，预计到2050年将增加到1.31亿[1-2]。老年性痴呆主要分为：阿尔茨海默症(AD)、血管性痴呆(VD)和混合性痴呆[3]。VD是指由各种血管因素导致的脑区低灌注的脑血管疾病所致脑组织损害，从而产生严重的认知功能障碍。其临床表现以记忆减退、认知功能缺损为主，可伴有语言、视觉空间功能、人格及运动障碍等症状[4]。VD是痴呆的一个重要类型，其发病率仅次于AD，在所有痴呆类型中占20%-30%，但VD是目前临床上唯一认为可以进行早期防治的痴呆类型[5]。随着年龄的增加，人体脑血流灌注不断减少，导致发生VD。我国人口的老龄化导致VD发病率明显升高，60岁以上老年人VD的患病率达1.1%-3.0%。尽管VD可以早期预防，但临床上对于VD患者治疗尚缺乏特效的药物和治疗方法。抑制乙酰胆碱脂酶的药物对改善认知功能效果甚微，且有不同程度的不良反应，在临床上仍存在争议[7-8]。近年来研究发现，有氧运动可有效地促进VD患者认知功能的恢复和改善，是最可靠的治疗手段[6]。有氧运动协同认知训练在老年VD患者康复中效果更佳[9]。本文就有氧运动协同认知训练在老年VD预防及康复中的作用研究进展做一综述。

1 VD的风险因素

VD的风险因素可促进脑血管疾病发生，诱发脑组织损害，导致VD。VD的风险因素主要归纳为以下几类。

1.1 血管性因素

1.1.1心血管疾病及其风险因素 高血压、高血脂症、糖尿病、肥胖及吸烟等[10]，特别是高血压可导致全身血管动脉粥样硬化，脑血管损伤，脑组织缺血或微出血，引发VD。VD患者中伴有高血压者占92.0%，高血压被视为VD的高危因素[4]。糖尿病患者、肥胖会影响血管系统并加速动脉粥样硬化，导致脑血管异常和神经细胞凋亡，增加发展为VD的风险，大约3.0%痴呆患者患有糖尿病[11]。

1.1.2高同型半胱氨酸(Hcy)血症 血浆Hcy水平增高可导致动脉粥样硬化和血栓形成，是引起脑血管疾病的一个独立的危险因素[12]。

1.2 年龄、遗传因素

流行病学调查发现，痴呆症和衰老密切相关。随着年龄增大，脑血流量不断减少，引发VD。已明确父母患有VD家族史是增加痴呆风险的一个独立危险因素，特别是载脂蛋白E(APOEe4)基因携带者[2]。

1.3 抑郁症

抑郁症已被确认为发展VD的一种风险因素，其发展为痴呆可增加2倍[13]。

1.4 教育水平、社交和生活方式

文化水平低是VD的风险因素，缺乏身体活动、久坐的生活方式可增加心血管疾病、代谢性疾病等的患病风险，经常进行身体活动和社交经历可以缓解糖尿病对痴呆和大脑的严重影响，减轻脑血管损害[2，11]。

1.5 空气污染

慢性空气污染可以影响大脑的生理老化过程，一些空气污染物，如超细颗粒(PM2.5)和认知功能障碍之间有相关性，这种不利影响可能取决于暴露时间和PM2.5空气污染程度。PM2.5增加1 μg/m3就会引起神经炎症和神经退行性疾病相关的神经病理学改变，从而降低认知功能。居住在污染严重区和低污染区有明显差异[14]。

2 有氧运动的概述

有氧运动是指人体在充分的氧气环境中进行的体育锻炼，运动强度在低度-中度之间，运动心率达到120-150次/分。运动时间应为30-60 min/次，每周至少3次，持续3个月以上。如果能长期坚持，效果会更好。有氧运动可有效地促进VD患者认知功能的恢复和改善。

3 有氧运动在老年人VD的预防及康复中的作用机制

大脑是人类最重要的高级神经中枢，控制着人的运动、感觉、语言、情感和思维等。大脑的双侧额叶、颞叶皮质、海马及基底核是人体的语言中枢，对认知、学习及记忆等起着重要作用。大脑血液灌注不足造成这些区域脑组织损害，导致认知功能障碍[15]。运动可以通过多种途径减少血管疾病，改善脑部灌流，保护大脑神经可塑性，保持神经结构完整性，保留大脑容量，改善大脑功能。有氧运动在VD的作用机制主要表现在以下几个方面。

3.1 有氧运动能降低心血管疾病的风险因素

运动可改善心功能和呼吸功能，增加心肌射血量，增大通气量和肺活量，增加血液循环、脑供血和供氧；运动具有抗炎作用，减少血管内皮细胞损伤，并有效地降低交感神经的兴奋性，缓解外周小动脉痉挛，使血压处于平稳状态；运动能加速脂质代谢，减轻胰岛素抵抗作用，有利于降脂、降糖、减肥，预防高血压和动脉硬化[16]。

3.2 运动改善脑血管功能

3.2.1由各种因素引起的脑部血管病变导致脑血流异常改变，致脑血流量下降，出现脑神经解剖结构及回路的损害，特别是皮层下缺血性脑血管损伤，引起脑小血管病，血脑屏障破坏，引起脑白质、海马等区域损伤，神经元丢失或树突连通性中断，最终导致脑组织结构及功能的改变，引发VD[17]。运动可增加人体的血液循环，改善心血管功能，使脑血流量和氧气得到充足的供应，减少脑血管损伤；运动能改善脑血管的可塑性，促进血管内皮修复、血管再生和侧支循环的建立，增加海马组织灌流，营养神经细胞，减少脑组织损伤[18]。

3.2.2炎症因子、Hcy和内皮细胞损伤均参与了脑血管疾病和痴呆的发病机制。炎症因子C反应蛋白(CRP)和白介素-6(IL-6)通过炎症反应引起动脉粥样硬化；Hcy通过促进形成氧化低密度脂蛋白，导致内皮细胞损伤、血小板聚集及动脉粥样硬化；内皮细胞损伤可能使血管壁通透性增加，血管壁炎症和增生，影响血流及血浆成分改变，引起血栓形成、血管壁狭窄和闭塞，进而脑组织缺血，加速β淀粉样蛋白肽在脑内沉积，使细胞膜、细胞器和细胞骨架损伤。最终，这些因素促进脑梗死和VD的发生。运动可以降低CRP、IL-6、Hcy和β淀粉样物，减少血管内皮损伤，防止动脉硬化，改善脑血管功能[19-21]。

3.3 运动与神经退行性变

海马是内侧颞叶系统中学习记忆的关系最密切的结构，对缺血、缺氧损伤十分敏感。血管因素可直接引起神经退行性斑块、纤维缠结形成以及内侧颞叶的萎缩，造成海马神经元突触缺失、突触蛋白表达下降及其可塑性降低等结构和功能的改变，影响信息的储存及学习记忆，导致认知功能障碍。运动可增加突触树突密度，提高突触蛋白的表达及海马突触结构的可塑性，长时程增强(LTP),改善认知功能[22]。

3.4 运动与神经递质

神经递质脑源性神经生长因子(BDNF)是在脑内合成、分布于神经系统的蛋白营养因子，不仅能防止神经元受损和死亡，而且能在神经元受损后，促进其再生和分化；血管内皮生长因子(VEGF)参与内皮细胞的分裂和存活，调节血管生长，并刺激神经发生、生长和分化，保护神经组织和大脑功能的可塑性。运动能增加BDNF和VEGF的合成，保护脑组织免受损害，防止VD的发生[23]。

3.5 运动与基因表达及细胞凋亡

细胞凋亡是细胞受到机体环境刺激产生程序性反应的主动死亡过程，细胞凋亡在 VD 发生、发展过程中起着重要作用。目前，研究较多的细胞凋亡相关基因为抗凋亡基因(Bcl-2)和促凋亡基因(Bax,Caspase-3)，调控这些基因蛋白，从而减轻细胞凋亡对神经细胞的损伤，保护神经细胞。细胞凋亡能促使脑内缺血缺氧敏感区发生迟发性神经元死亡，海马区神经元凋亡丢失，导致VD发生[24]。运动能增加抗凋亡基因Bcl-2的阳性细胞表达，下调促凋亡基因Bax和Caspase-3的阳性细胞表达，从而减少细胞凋亡，保护神经细胞，改善学习记忆功能[25]。

4 认知训练在老年人VD的预防及康复中的作用机制

认知训练着重从短期的语言记忆、短期或长期工作记忆、注意力和执行功能训练来改善VD患者记忆力、视觉空间能力、注意力和执行能力。常用的方法是单词列表、延迟回忆单词表、数字跨度和记忆跨度游戏、运用图形及文字游戏、视频游戏等。认知训练可通过激发患者的思维活动来改善大脑微循环，提高神经细胞的兴奋性，使受损区神经组织功能重组，增强了处理和加工信息的神经环路的功能和可塑性，进而改善认知功能[9，26]。

5 小结

有氧运动可增强有氧健身能力，增加人体的血液循环，改善心血管功能，使脑的血流量和氧气得到充足的供应，减少血管疾病，改善脑部灌流，保护神经组织的可塑性，保持神经结构完整性，保留大脑容量，改善大脑结构和功能；认知训练主要是改善脑神经环路的功能和可塑性。有氧运动和认知训练联合应用可互补增强不同的神经功能，更有效地预防VD发生，促进VD患者认知功能的恢复和改善。