国外运动干预改善唐氏综合征患者身心障碍研究

陈 宏，张韧仁，苏 余，文 静，刘 萍

国外运动干预改善唐氏综合征患者身心障碍研究

陈 宏，张韧仁，苏 余，文 静，刘 萍

四川师范大学体育学院，四川 成都，610101。

采用文献资料法系统综述了国外有关唐氏综合征（DS）患者身心特点与运动干预对唐氏综合征患者身心障碍的影响，探讨对我国的思考与启示。结果表明：运动干预是改善DS患者身心障碍的有效措施之一；运动干预方式以综合训练、阻力训练、有氧训练为主，但技心能主导类、技战能主导类项目较少；运动强度为中等强度，且不宜进行大强度的急性运动；干预时长12周居多，最少8周。提示：未来研究可探讨多维度、多项目干预方式的联动效应，建立多样化干预方案、多场域联合互动机制；验证不同运动强度对不同年龄段DS患者的剂量效应；运用不同的研究方法评估运动干预效果；注重运动干预对DS患者心理因素的影响。

唐氏综合征；运动；身心障碍；运动干预

1866年英国医生John Langdon Down是最先描述唐氏综合征（DS）病情的人[1]，1970年被世界卫生组织制定为“唐氏综合征”，一直延续至今[2]。唐氏综合征是由额外的21号染色体引起的，这种染色体疾病会导致唐氏综合征患者出现心脏缺陷，肺部面积减少，肠道缺陷，韧带松弛，肥胖，肌肉张力低[3]；脑重量减少，额叶和颞叶体积比例减少，前庭异常，认知能力差，智商低下，视力差[4]等问题。这些身心问题会引起白血病，甲状腺疾病，阻塞性睡眠呼吸暂停，癫痫和阿尔茨海默症等并发症的发生。在全世界范围内1000名儿童中约有1名儿童患有唐氏综合征[5]，由此可见 DS患儿的患病率非常高。2016年10月25日中共中央、国务院出台的《“健康中国2030”规划纲要》明确指出要解决残疾人群健康问题，并且要覆盖全生命周期，针对生命不同阶段的主要健康问题及主要影响因素，确立若干有效干预[6]。运动干预是改善DS患者身心障碍的有效方法[3]。国内相关研究起步较晚，研究体系不够成熟，研究深度还不够深入[7]，相较而言，国外对DS患者的身心健康研究起步较早，研究更为成熟与深入。随着国内外学者对DS患者身心健康的研究日益增多，研究表明运动干预对DS患者的身心障碍效果的改善非常有效[8][9]。基于《“健康中国2030”规划纲要》的背景下，通过搜集大量国内外文献，以（Elsevier，EBSCO，CNKI）为核心数据库进行检索；为尽可能检索出契合主题的文章，确定以主题为检索项。检索方式主要以Down's syndrome，Exercise，Physical education，Body movement，唐氏综合征，运动，为核心关键词进行查找，为了突出研究重点与热点，同时采用了多种形式的组合进行检索，共选取其中近10年相关文章104篇；随后对未明确交代有关结果、墙报类、重复类文献进行排除，根据文章契合度，选取其中具有代表性的36篇文献。对国外DS患者的身心特点及运动干预影响DS患者身心特点相关的研究成果进行梳理与归纳，并探讨对我国运动干预改善唐氏综合征患者身心障碍的思考与启示，为制订运动干预改善DS患者身心障碍康复方案提供理论参考，进一步推动全民健身战略的实施。

1 唐氏综合征的身心特点

Bertapelli等[10]发现DS患者比健全人的肥胖患病率高，其中女性患病率高于男性，患病率高低与年龄和低的身体活动量有关[11]。另外两项研究证实了这一观点，低的身体活动量使得下肢肌肉张力和力量减弱、下肢骨量减少，其中男性腰椎骨密度低于正常人群25%，容易患上骨质疏松症[12]，骨骼缺陷可能是肌肉张力引起的。Silva等[13]同样发现DS患者的骨密度量低，甚至比智障人群的骨密度量都要低（<0.001），随着年龄的增加DS患者衰老会加快，其肌肉质量和身体成分也会有所下降，DS患者会出现过早的肌肉减少症状[14]。

DS患者比同龄健全人静态姿势控制更差，一项测试中DS儿童在位移距离上其反应时间也显著长于健全儿童[15]，不管是睁眼还是闭眼测试DS患者姿势控制的值比普通大学生的都要低[16]，特别是单脚闭眼站立姿势静态平衡控制差异极为显著[17]。其原因可能是随着年龄的增加DS患者的视力会变得越来越差，需要更加依赖躯体感觉，所以早期干预对于DS患者的平衡能力发展非常重要的[18]。

DS患者会发生心脏异常发育，包括心脏、大血管和肺部等结构异常。随着年龄的增长心血管疾病发病率会越来越高，这些问题与DS患者的年龄与脂代谢是相关的[19]。Draheim等[20]对52名DS患者与健全人进行身体测量对比发现DS患者收缩压、舒张压更低，甘油三酯和总体脂肪更高。DS患者的肺部会呈现除肺表面积减少，肺泡发育异常，肺血管生长异常，肺泡数量减少。肺部异常会导致DS患者易患甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退症。发生甲状腺功能减退症，血清促甲状腺激素浓度和正常甲状腺素浓度略有升高，会降低心肌收缩力和心输出量[21]。Angulo等[22]发现DS儿童的瞳孔比同心理年龄的正常儿童大266-1066ms，DS儿童的瞳孔潜伏期有更大延迟，注意力反应时间比同心理年龄的正常儿童慢。另一项研究Saly等[23]发现DS儿童认知功能和粗大运动功能受损，这些能力的缺失会影响DS患者的生活水平，并且可能会导致其他心理问题的出现。

2 运动干预对唐氏综合征患者身心特点的影响

2.1 运动干预对唐氏综合征身体成分的影响

González等[24]对26名DS患者进行21周的综合训练（垂直跳跃、墙上俯卧撑、站立抛接球、弹力带拉伸）后发现DS患者的上下肢的瘦体重显著增加（<0.05），但是DS患者的脂肪量没有变化，其原因是运动干预中对饮食摄入、身体活动水平或久坐时间等因素的控制不够。研究表明瘦体重与心血管健康是有相关性的，未来研究可通过实证研究验证运动干预降低脂肪量、增加瘦体重改善心血管疾病的作用。Ferry等[25]对42名DS患者进行一年的体育游戏活动（跳跃运动、健美操运动、速度赛、障碍滑雪、体操运动）干预后DS患者的体重、BMI、都有所降低，其中腰部的骨矿物质含量提高了7；全髋骨矿物质含量提高了10；腰椎的骨密度提高了4。Shields等[26]运用单盲法对不同年龄段的DS患者进行渐进阻力训练（坐式器械卧推、坐式腿部弯举）后发现上下肢力量都得到增强，特别是上肢力量增加了21%。运动干预可以减少脂肪量，增加瘦体重、骨密度，但在干预过程中要控制好无关变量。

2.2 运动干预对唐氏综合征患者平衡能力和姿势控制的影响

DS儿童平衡能力差的原因可能是身体活动量低，通过不同类型的体育锻炼计划DS患者的平衡能力得到了改善[15]。El-Meniawy等[27]对30名DS患者进行12周跑步机和悬浮训练均能改善DS患者的平衡能力，其中悬浮训练的改善效果更佳显著，其原因可能是跑步机倾斜的不够。研究表明10%倾斜角度导致DS儿童的步态更接近正常发育儿童的步态，对DS儿童的步态有非常好的康复效果[28]。况且进行悬浮训练时头部位置变化刺激耳石器官，在重力影响下唤起阶段性和强直性前庭脊柱反射并作用于头部和四肢保持姿势。

González等[29]对30名DS青少年进行20周全身振动训练后，显著改善了DS青少年的静态平衡，进行全身振动训练时DS患者在运动过程中会募集更多的神经元细胞去调节身体位置和集中注意力，并产生多模式的感觉输入耦合，通过减少身体的摇摆保持平衡。

2.3 运动干预对唐氏综合征患者心肺功能的影响

Mendonca等[30]对DS成年男人进行12周的有氧和阻力相结合的跑步机训练后，DS患者在摄氧量提高的同时心脏自主神经功能也得到改善，值得关注的是DS患者在运动干预后1min心率恢复得到显著改善（<0.05），但是大强度运动干预不利于DS患者身心障碍的改善，对DS患者进行一次最大有氧运动后发现DS患者的动脉僵硬反应减弱，减少了血管储备，急性最大有氧运动立即增加了DS患者的动脉僵硬度[31]。研究发现中等强度的身体活动量与肌肉健康和心肺健康（<0.05）呈正相关，中等强度对DS患者的肌肉健康和心肺健康有益[32]。由此可见通过中等强度的运动干预可以降低DS患者的脂肪量来改善心脏的自主神经功能和心血管功能是可行的。Zeinab等[33]对30名DS儿童进行12周的下肢肌力训练与胸部物理治疗后发现胸部物理治疗组的最大肺活量，1s后最大呼气量显著改善；呼气峰值流速和最大通气量没有得到改善。力量训练组的最大肺活量和呼气峰值流速得到显著改善，1s后最大呼气量和最大通气量没有得到改善。运动干预虽然不改变肺的形态，但它可以提高肺部对氧气的运输能力。

2.4 运动干预对唐氏综合征患者认知功能影响

Ptomey等[34]对27名DS患者进行12周的中等强度有氧运动（步行、慢跑、跳舞）与力量训练（垂直跳跃、俯卧撑练和深蹲）后发现配对关联学习、注意转换任务、反应时间都有很大提升，特别是配对关联学习提升最大。一些大脑区域，如尾状核和前额皮质对运动控制和认知功能起着非常重要的作用[35]。增加身体活动量可以使其作用于脑部维持认知功能包括注意力、记忆。Holzapfel等[36]对46名DS青少年进行8周的固定自行车变速训练后DS患者的双手灵活性显著提高。运动干预能有效地改善DS患者的认知计划能力与精细运动控制，并且激活了运动感知皮层和小脑控制中枢。

3 小结与展望

（1）运动干预是改善DS患者的身心障碍有效措施之一，对其进行长期的、科学有效的运动干预，可产生积极的影响作用。

（2）运动干预方式包括综合训练（体育游戏活动、垂直跳跃+墙上俯卧撑+站立抛接球+弹力带拉伸）、阻力训练（坐式器械卧推、坐式腿部弯举）、有氧训练（步行、慢跑和跳舞）、力量训练（垂直跳跃、俯卧撑和深蹲）、悬浮训练、全身振动训练、跑步机训练、固定自行车变速训练；目前主要以综合训练、阻力训练、有氧训练三类干预为主，且运动干预项目具体且丰富，可惜的是其技心能主导类、技战能主导类项目较少。当然有氧训练与力量训练、有氧训练与阻力训练一样具有改善DS患者的身心障碍的作用，甚至，有氧训练与阻力训练相结合比单纯的有氧训练改善效果更佳。未来可通过实证研究探讨多维度、多项目干预方式的联动效应，建立多样化干预方案、多场域联合互动机制，找到更加有效、更加科学的运动干预方案。

（3）运动强度以中等强度为主。运动干预时要关注DS患者心肺功能的适应性，不宜进行大强度的急性运动，这对DS患者的身心障碍改善有负面效果。未来研究可重视DS患者运动强度的精确测量来评估运动干预改善身心障碍效果的有效性，以及验证不同运动强度对不同年龄段DS患者的剂量效应。

（4）运动干预时长最少8周，其次12周居多，较长干预为1年。当前国外大量研究广泛使用横断面来检查DS患者的功能与结果，纵向或交叉顺序研究尚少，未来研究可关注DS患者的整个生命周期，运用不同的研究方法评估运动干预效果。

（5）该研究领域多数学者对运动干预的效果研究中主要集中于身体状态变化，运动干预对DS患者心理状态变化研究甚少。未来研究可拓宽运动干预对DS患者心理状态变化的研究范围。

[1] Ken Pitetti, Tracy Baynard, Stamatis Agiovlasitis. Children and adolescents with Down syndrome, physical fitness and physical activity[J].Journal of Sport and Health Science, 2013, 2(01): 47～57.

[2]Douglas Wahlsten. Chapter 12 - Down Syndrome [M]. America: Academic Press, 2019: 137～147.

[3]Lukowski A F, Milojevich H M, Eales L. Cognitive Functioning in Children with Down Syndrome: Current Knowledge and Future Directions[J]. Advances in child development and behavior, 2019, 56: 257～289.

[4]Lott IT. Neurological phenotypes for Down syndromeacross the life span[J].Progress In Brain Research, 2012, 197: 101～121.

[5] Diamandopoulos K, Green J. Down syndrome: An integrative review[J]. Journal of Neonatal Nursing, 2018, 24(05): 235～241.

[6]中华人民共和国中央人民政府.中共中央国务院印发《“健康中国2030”规划纲要》[EB/OL].（2016-10-25）[2019-10-08]. http://www.gov.cn/zhengce/2016-10/25/content_5124174.htm.

[7]吴雪萍，张建华.我国适应体育研究的发展特征与热点演变[J].上海体育学院学报，2014，38（05）：5～11.

[8] 刘 文，胡日勒.唐氏综合症儿童自我控制的发展和矫正研究综述[J].中国特殊教育，2008（09）：23～26.

[9] Siebra C A, Siebra H A. Using computational support in motor ability analysis of individuals with Down syndrome: Literature review[J]. Computer methods and programs in biomedicine, 2018, 157: 145～152.

[10] Bertapelli F, Pitetti K, Agiovlasitis S, et al. Overweight and obesity in children and adolescents with Down syndrome—prevalence, determinants, consequences, and interventions: a literature review[J]. Research in developmental disabilities, 2016, 57: 181～192.

[11]Basil J S, Santoro S L, Martin L J, et al. Retrospective study of obesity in children with Down syndrome[J]. The Journal of pediatrics, 2016, 173: 143～148.

[12] Marta García-Hoyos, José Antonio Riancho, CarmenValero. Bone health in Down syndrome[J].MEDICINA CLINICA,2017, 149(02): 78～82.

[13] Silva V Z M D , Barros J D F, Azevedo M D , et al. Bone mineral density and respiratory muscle strength in male individuals with mental retardation（with and without Down Syndrome）[J]. Research in Developmental Disabilities, 2010, 31(06): 1585～1589.

[14] Hélio José Coelho-Junior,Emanuele Rocco Villani, Riccardo Calvani, AngeloCarfì, Anna Picca, Francesco Landi, Roberto Bernabei, Graziano Onder, Emanuele Marzetti. Sarcopenia-related parameters in adults with Down syndrome: A cross-sectional exploratory study[J]. Experimental Gerontology, 2019, 119: 93～99.

[15] Hao-Ling Chen, Chun-Fu Yeh a, Tsu-Hsin Howe .Postural control during standing reach in children with Down syndrome[J].Research in Developmental Disabilities, 2015, 38: 345～351.

[16] Cabeza-Ruiz R, X García-Massó, Centeno-Prada R A, et al. Time and frequency analysis of the static balance in young adults with Down syndrome[J]. Gait & Posture, 2011, 33(01): 23～28.

[17] E E Guzman-Muñoz, L B Gutierrez-Navarro, SEMiranda-Diaz. Postural control in children adolescents and adults with Down syndrome[J]. International Medical Review on Down Syndrome, 2017, 21(01): 12～16.

[18] Rigoldi, Chiara, Galli, Manuela, Mainardi Luca, Crivellini Marcello, Albertini, Giorgio. Postural control in children, teenagers and adults with Down syndrome[J]. Research in Developmental Disabilities, 2011, 32: 170～175.

[19] Vis J C, Engelen K V, Bouma B J, et al. Cardiovascular Disorders among Persons with Down Syndrome-Chapter Six[J]. International Review of Research in Mental Retardation, 2010, 39(10): 165～194.

[20] Draheim Christopher C, Geijer Justin R, Dengel Donald R.Comparison of Intima-Media Thickness of the Carotid Artery and Cardiovascular Disease Risk Factors in Adults With Versus Without the Down Syndrome[J].American Journal of Cardiology, 2010, 106(10): 1512～1516.

[21] Liz Marder, RobertTulloh, EmmaPascall. Cardiac problems in Down syndrome[J].Paediatrics and Child Health, 2015, 25(01): 23～29.

[22] Angulo-Chavira A Q, García O, Arias-Trejo N. Pupil response and attention skills in Down syndrome[J]. Research in developmental disabilities, 2017, 70: 40～49.

[23] Saly Said Abd El-Hady,Faten Hassan Abd El-Azim,Hoda Abd El-Aziem Mohamed El-Talawy.Correlation between cognitive function, gross motor skills and health – Related quality of life in children with Down syndrome[J].Egyptian Journal of Medical Human Genetics,2018, 19(02): 97～101.

[24] González Agüero A, VicenteRodríguez G, GómezCabello A, et al. A combined training intervention programme increases lean mass in youths with Down syndrome[J]. Research in Developmental Disabilities, 2011, 32(06): 2383～2388.

[25] Ferry, Béatrice, Gavris M, Tifrea C, et al. The bone tissue of children and adolescents with Down syndrome is sensitive to mechanical stress in certain skeletal locations: A 1-year physical training program study[J]. Research in Developmental Disabilities, 2014, 35(09): 2077～2084.

[26] Shields N, Taylor N F, Wee E, et al. A community-based strength training programme increases muscle strength and physical activity in young people with Down syndrome: A randomised controlled trial[J]. Research in Developmental Disabilities, 2013, 34(12): 4385～4394.

[27] El-Meniawy G H, Kamal H M, Elshemy S A. Role of treadmill training versus suspension therapy on balance in children with Down syndrome[J]. Egyptian Journal of Medical Human Genetics, 2012, 13(01): 37～43.

[28] Rodenbusch T L M, Ribeiro T S, Sim O C R , et al. Effects of treadmill inclination onthe gait of children with Down syndrome[J]. Research in Developmental Disabilities, 2013, 34(07): 2185～2190.

[29] González Agüero, Alejandro, Matute-Llorente, ángel, Gómez-Cabello, Alba, et al. Effects of whole body vibration training on body composition in adolescents with Down syndrome[J]. Research in Developmental Disabilities, 2013, 34(05): 1426～1433.

[30] Mendonca G V, Pereira F D, Fernhall B. Heart rate recovery and variability following combined aerobic and resistance exercise training in adults with and without Down syndrome[J]. Research in developmental disabilities, 2013, 34(01): 353～361.

[31] Hu M, Yan H, Ranadive S M, et al. Arterial stiffness response to exercise in persons with and without Down syndrome[J]. Research in developmental disabilities, 2013, 34(10): 3139～3147.

[32] Izquierdo-Gomez Rocío, Martínez-Gómez David, Villagra A, et al. Associations of physical activity with fatness and fitness in adolescents with Down syndrome: The UP&DOWN study[J]. Research in Developmental Disabilities, 2015, 36: 428～436.

[33] Zeinab Ahmed Hussein.Strength training versus chest physical therapy on pulmonary functions in children with Down syndrome[J]. Egyptian Journal of Medical Human Genetics, 2017, 18(01): 35～39.

[34] Ptomey Lauren T, Szabo Amanda N, Willis Erik A, et al. Changes in cognitive function after a 12-week exercise intervention in adults with Down syndrome[J].Disability and Health Journal, 2018, 11(03): 486～490.

[35] Yuko Yamauchi Sayaka Aoki,Junko Koike Naomi Hanzawa, Keiji Hashimoto. Motor and cognitivedevelopment of children with Down syndrome: The effect of acquisition of walking skills on their cognitive and language abilities[J].Brain and Development, 2019, 41(04): 320～326.

[36] Holzapfel S D, Ringenbach S D R, Mulvey G M, et al. Improvements in manual dexterityrelate to improvements in cognitive planning after assisted cycling therapy (ACT) in adolescents with down syndrome[J]. Research in Developmental Disabilities, 2015, 45～46: 261～270.

Study on Sports Interventions to Improve Physical and Mental Disorders in Patients with Down Syndrome

CHEN Hong, ZHANG Renren, SU Yu, et al

College of Physical Education, Sichuan Normal University, Chengdu Sichuan, 610101, China.

This article systematically reviews the effects of physical and mental characteristics of foreign patients with Down syndrome (DS) and the effects of exercise intervention on physical and mental disorders of Down syndrome patients, and discusses the reflections and enlightenments of China. The results show that: sports intervention is one of the effective measures to improve the physical and mental handicap of DS patients; sports intervention methods are mainly comprehensive training, resistance training, aerobic training, but the technical and mental ability-led and technical-warfare-led projects are few; The intensity is medium intensity, and it is not suitable for high-intensity acute exercise; the duration of intervention is mostly 12 weeks, at least 8 weeks. Tip: Future research can explore the linkage effect of multi-dimensional and multi-project interventions, establish a variety of intervention programs, and a multi-field joint interaction mechanism; verify the dose effect of different exercise intensity on DS patients of different ages; use different research methods to evaluate Effect of exercise intervention; pay attention to the influence of exercise intervention on psychological factors of DS patients.

Down syndrome; Exercise; Physical and mental disorders; Sport intervention

G804.8

A

1007―6891（2021）06―0044―04

10.13932/j.cnki.sctykx.2021.06.11

2020-01-05

2020-04-17

《四川省社会科学研究“十三五”规划2016年度课题：基于体育消费视角的四川残疾学生体育需求、行为及援助研究》（项目编号：SC16B073）。