基于低强度有氧训练对高龄老年人步行速度的影响研究

周靓贇，郑洁皎，夏汶，张杰，刘鑫，施欲恺,夏世金

1.复旦大学附属华东医院康复医学科，上海200040；2.市北医院老年康复科，上海200436；3.复旦大学附属华东医院上海市老年医学研究所，上海200040

根据国家统计局发布的人口数据显示,到2019年底为止,我国60 岁及以上老年人口为2.5 亿,占总人口的比例17.9%,其中，80 岁以上的高龄老人有2 500 万，更有预测显示至2050年会持续增长到1.08亿，我国老龄化社会现象已经形成[1-2]。伴随着逐步延长的人口预期寿命，高龄老人也会越来越多，其跌倒风险也相应增高。因此，如何降低高龄老年人跌倒风险，解决老龄化人口对身体健康、生活质量的需求，具有非常重要的现实意义[3]。

步行能力是影响老年人跌倒的重要因素之一[4]。步行能力会自然随着年龄的增加而不断降低。已有研究证据显示，步行能力是能作为预测健康高龄老年人未来疾病及不良事件的有效参考指标，可被看作人体的第六项生命体征来判断老年人整体的身体健康状态[5]。对于高龄化老年人这一群体来说，身体机能的退化是一种自然现象，与之相伴的自然是身体活动能力的下降，不可避免的。高龄老年人可能会采取缓慢踱步行走来弥补他们的活动能力下降，其表现为步幅变短、行走不连续、屈髋屈膝角度不足，从而增加跌倒的危险性[6]。与跌倒有关的损伤（包括头部受伤和骨折等）经常导致老年人长期甚至永久性功能受损，严重影响其生活。因此，提升步行能力，预防高龄老年人跌倒以及与跌倒相关的损伤可以减少残疾，改善其生活质量，并降低医疗费用[7]和社会负担。有研究表明，步行需要全身肌肉参与，控制过程非常复杂，涉及躯干和四肢的肌肉和关节，任一环节功能的降低均可至步行能力下降，通过低强度有氧运动，使患者恢复活动能力，训练时注重姿势、动作和节奏，可以增减动作的稳定性及有效性，从而提其升步行能力[8]。

帕维尔有氧训练是由日本竹内孝仁教授及其团队利用物联网技术开发的一组低强度、有节律的有氧训练器械，其目标为使废用的肌肉再次活化，恢复肌肉的功能，提升日常生活活动能力。

本研究针对存在跌倒风险的高龄老年人采用低强度有氧训练方式，以提高其步行速度，降低跌倒风险，对进一步完善高龄老年人科学高效的康复训练，提高其康复效果具有一定参考价值。

1 资料和方法

1.1 研究对象 于2016年1月—2019年1月选取复旦大学附属华东医院干部保健住院患者30 例，按照随机数字表法分为观察组和对照组，每组15 例。观察组男性8 例，女性7 例；平均年龄为（85.7±4.1）岁；平均身高为（166.67±8.6）cm；平均体重为（63.07±11.13）kg。对照组男性11 例，女性4 例，平均年龄为（86.6±3.7）岁；平均身高为（168.47±7.72）cm；平均体重为（62.67±8.24）kg。2 组一般资料差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准（2018K110）。

1.2 纳入标准和排除标准 纳入标准：（1）年龄≥80岁；（2）无认知障碍，能够理解训练指令且能配合完成评定及训练（简易智力状态检查量表MMSE>17分）；（3）自愿签署知情同意书；（4）患者分别由2名康复医师进行运动评估后符合参与干预项目。符合上述全部标准，纳入本试验。排除标准：（1）合并心脑血管等影响生命体征或测试的疾病或严重精神类原发性疾病者；（2）骨折未愈合、关节脱位、急性渗出性滑囊炎、严重疼痛、急性扭伤及各种原因引起的骨关节疾病者。符合上述标准任意一条，排除本试验。

1.3 干预方法 符合纳入、排除标准的高龄老年患者30 例经签署知情同意书后，按照随机数字表法分为观察组和对照组各15 例。分别对观察组和对照组分别进行干预治疗。

观察组采用帕维尔有氧训练设备进行低强度有氧训练。帕维尔有氧训练设备全套训练系统共6 组设备：（1）坐姿划船机：坐位肩关节后伸运动，主要训练三角肌后束、斜方肌中部等，目的为增加胸廓的可动范围，改善肩胛带及下部躯干的姿势；（2）水平腿部推蹬机：半卧位膝关节伸展运动，主要训练股四头肌、小腿三头肌等，目的为改善原地起立、坐下动作，提高站立时步行的稳定性；（3）身体伸展弯曲机：坐位腰椎前屈运动，主要训练腹直肌，目的为提升高龄老年人在改变姿势由坐到站时的重心转移的稳定性，改善躯干姿势；（4）腿部伸展弯曲机：坐位膝关节伸展运动，主要训练股四头肌，目的为改善膝关节周围的稳定性和可动性，进一步提高站立步行的能力；（5）臀部外展内收机：坐位髋关节外展运动，主要训练臀中肌、臀小肌，目的为提高骨盆及髋关节周围的可动性和稳定性；（6）胸部推举机：坐位肩关节前屈运动，主要训练三角肌前部、胸大肌、前锯肌等，目的为改善肩肘关节周围的稳定性和活动性。患者要求每周训练5 d，每次30 min，选择6 组设备中部分或全部进行低强度有氧训练，每项设备训练3 组，每组10 次，训练时要求用力均匀、缓慢，不憋气，进行往返有氧运动，强度以患者自身感到“轻松”为基准（Borg 主观体力感觉量表指数为11）。

对照组采用常规步行训练配合康复宣教形式。常规步行训练：在病房长30 m 的走廊上，以正常速度进行来回的步行锻炼，每日上下午各1次，每次15 min。

要求2 组患者每天进行康复干预并持续3 个月，并在康复干预前后监测其血压及心率，且在干预前和3 个月后各进行一次步行能力测试。

1.4 评定方法 分别在干预前、后对高龄老年患者的步行能力进行评定。包括：（1）起立行走试验（Time Up &Go Test，TUG）。主要用于高龄老年人步行能力的测试，能够有效反应受试者的跌倒风险。TUG 测试时，患者坐在45 cm 高的靠背椅上，背靠椅背，双手自然垂于身旁（如老年人使用助行器，则将助行器握在手中）当评估者发出指令“开始！”，患者从椅上站起，以自然步速向前走3 m 后转身返回至椅子前，再转身坐下，靠到椅背上。记录患者从站起到再一次坐下所用的时间，共测试3 次，休息1 min，实验结果取3 次测试的平均值，实验结果精确到0.01 s。在正式测试前，允许患者练习1～2 次，以确保患者理解整个测试过程[9]。（2）10 m 步行测试（10-Meter Walk Test,10 MWT）。在平地上设置长为16 m 的测试跑道，并在0 m、3 m、13 m 和16 m 处进行标记。测试时，患者在0 m 处进行准备，评估者发出指令“预备，开始！”，患者从0 m 处出发，以尽可能最快的速度从0 m 处走至16 m 处。评估者以患者第一只脚迈过3 m 标记处开始计时，到最后一只脚迈出13 m标记处停止计时（10 m 步行时间）。共测试3 次，休息1 min，实验结果取3 次测试的平均值，实验结果精确到0.01 s[10]。

1.6 统计学分析 应用SPSS20.0 版统计学软件进行统计分析，计量资料用均数±标准差（±s）表示，符合正态分布的，组内比较采用配对t 检验，组间比较采用独立样本t 检验。不符合正态分布的数据以[Me（P25，P75）]表示，采用非参数检验，以P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 干预前后生命体征比较 干预前后，2 组的收缩压、舒张压、心率指标比较差异均无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 干预前后起立行走试验TUG 结果比较 观察组在干预后，TUG 结果小于干预前（P<0.001）；对照组在干预后，TUG 结果相比干预前差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。2 组患者干预前后TUG 结果差值差异有统计学意义（P<0.05）。见表3

2.3 干预前后10 m 步行测试10 MWT 结果比较 观察组在干预后，10 MWT 结果小于干预前（P<0.001）；对照组在干预后，10 MWT 结果相比干预前差异无统计学意义（P>0.05）。见表4。2 组患者干预前后10 M WT 结果差值差异有统计学意义（P<0.001）。见表5。

3 讨论

高龄老年人随着年龄的增长，跌倒的风险会不断提升，其中步行能力的降低会直接影响老年人的生存质量[11]。通常老年人的步行能力的改变有步伐变少、步长变短、双重支撑相比例增大等[12]。这些都有可能影响步行速度，并进而导致步行能力的降低，会大大减小高龄老年人的日常活动范围，进而导致老年身体机能减弱，日常生活活动能力降低，最终影响生活质量，同时对其家庭和社会带来严重的负担[13]。

表1 干预前后生命体征比较（±s）

表1 干预前后生命体征比较（±s）

注：2 组干预前后生命体征比较，差异无统计学意义（P>0.05）

组别 时间 收缩压（mmHg） 舒张压（mmHg） 心率（次/min）观察组（ =15）对照组（ =15）干预前干预后干预前干预后127.37±11.84 126.97±11.04 122.66±9.99 122.67±9.19 68.63±5.95 68.72±7.07 66.52±9.03 66.19±8.70 73.49±6.70 75.07±6.68 71.83±5.97 71.52±5.22

表2 干预前后起立行走试验TUG 结果比较（±s）

表2 干预前后起立行走试验TUG 结果比较（±s）

组别 干预前（s） 干预后（s）images/BZ_80_1981_2029_2006_2053.png观察组（ =15）对照组（ =15）19.28±3.39 19.89±2.35 17.32±3.20 19.79±2.23 0.000 0.232

表3 干预前后起立行走试验TUG 结果差值比较（±s）

表3 干预前后起立行走试验TUG 结果差值比较（±s）

组别 观察组（ =15） 对照组（ =15）images/BZ_80_1981_2364_2006_2388.png干预前后TUG 结果差值 1.96±0.71 0.10±0.30 0.015

表4 干预前后10 m 步行测试10 MWT 结果比较（±s）

表4 干预前后10 m 步行测试10 MWT 结果比较（±s）

组别 干预前（s） 干预后（s）images/BZ_80_1981_2661_2006_2685.png观察组（ =15）对照组（ =15）21.83±5.35 23.01±3.46 19.91±4.83 23.12±3.53 0.000 0.202

表5 干预前后10 m 步行测试10 MWT 结果差值比较（±s）

表5 干预前后10 m 步行测试10 MWT 结果差值比较（±s）

组别 观察组（ =15） 对照组（ =15）images/BZ_80_1981_2995_2006_3019.png干预前后10 MWT 结果差值 1.92±0.98 -0.12±0.35 0.000

本研究结果显示低强度有氧训练可以有效地改善高龄老年人的步行速度。高龄老年人步行能力的提高需要有各部位肌肉的支持，躯干肌群和四肢肌群对于老年人的步行能力同样重要[14]，适宜强度的力量锻炼对其具有正向作用[19]，合理的主动运动对维持老年的身体机能、提高其日常生活活动能力有着非常积极的效果，目前世界上很多国家已经采用多种方式在老年人群众进行推广和研究。本研究中，对照组采用低强度有氧训练，水平腿部推蹬机、腿部伸展弯曲机和臀部外展内收机着重针对患者的股四头肌、腘绳肌、胫前肌、小腿三头肌、臀中肌等进行训练，以上肌肉都是支持和影响步行能力的主要肌肉，其中水平腿部推蹬机训练为闭链运动，闭链运动可以显著提高老年人下肢肌肉力量、增强膝关节稳定性及提高其步行能力[15]。坐姿划船机和胸部推举机训练了斜方肌、背阔肌、三角肌、胸大肌、前锯肌等；身体伸展弯曲机训练了腹直肌及脊柱核心肌群，以上训练在增强肌力的同时，改善了动作能力，提高高龄老年人的姿势控制能力。

本研究结合了高龄老年人的自身特点，选用了六组不同的低强度有节律有氧训练，该训练以激活失能的肌群为出发点，而非单纯的肌力训练，训练部位涵盖全身躯干肌群和四肢肌群，将向心收缩与离心收缩相结合，激活关键肌群，提升高龄老年人因年龄而减弱的步行速度。在观察组训练前后，患者的血压及心率均没有很大的变化，证明低强度有氧训练的安全性较高，非常适合高龄老年人，使其对自己功能及体力恢复信心。并且在适宜的运动强度下，极大程度的增强了高龄老年人的身体机能，从而提升其步行能力，据结果显示，观察组其步行速度的改善优于对照组，且各项评估指标的提升都高于对照组，2 组比较差异有统计学意义（P<0.05）。

本研究的创新之处：国内外研究的受试者通常为中老年人，而本研究的受试者都为80 岁以上的高龄老年人，扩大了该类研究的受众面。运用了较为先进且安全的低强度有氧训练，对于老年康复的工作者来说，该训练方法对于提升高龄老年人的步行速度具有一定的临床意义。本研究还有很多不足之处，在未来的研究中，首先会扩大样本量，由于受试者的纳入标准要求为80 岁以上无认知障碍，能够理解训练指令且能配合完成评定及训练的老年人，纳入难度较大；其次，会增加多种康复评定量表，评定受试者的下肢功能、日常生活活动能力等多方面内容，使评定结果和指标更加丰富，更具有临床意义；最后，将对现有患者进一步进行随访，了解该治疗方法的远期效应。

综上所述，低强度有氧训练可有效地提高高龄老年人的步行速度，并且安全，可靠。