太极拳对老年人平衡能力影响的研究进展

田双林 任江波 奚斌 徐雯 袁琴 刘英超 陈蕾 吴火丰

调查显示［1］：每年65 岁以上的老年人将近有30%～40%的人会出现跌倒,以此会造成医疗成本的上升,可见跌倒已经成为危害老年人身体健康,增加家庭和社会医疗成本的公共健康问题［2］。人体的感觉系统主要包括视觉系统、前庭系统、本体感觉系统。人体通过中枢神经系统整合感觉系统传导来的信息,传导至运动系统调整躯体的偏倚,以保持身体的平衡。平衡能力的下降是老年人跌倒的主要原因。运动有延缓人体平衡能力下降的作用［3］。目前世界上研究较多的是太极拳［4］。因太极拳动静和缓,简便廉验的特点,更容易被老年患者所接纳,其机制也成为众多研究的焦点。现本文将从解剖结构分三个方面从运动系统、感觉系统、神经精神系统对太极拳提高老年人平衡能力的影响加以阐述。

1 太极拳对运动系统的影响

1.1太极拳对肌力的影响 老年人肌肉功能的衰退主要是指肌肉质量和肌纤维数量的减少［5］。人体肌肉力量在25～30 岁的时候达到最高峰,从40 岁时开始下降,到80 岁的时候老年人肌肉功能已经消退了35%～45%［6］。这种随增龄而出现的肌肉丢失和力量下降的现象,又称为“骨骼肌衰减征(Sarcopenia)”。肌肉衰老致使肌力下降,特别是下肢肌力的下降会导致老年人站立时重心不稳,从而降低老年人的平衡能力。其中肌肉蛋白质的质量是维持骨骼肌质量的重要因素,当其代谢的速率超过形成速率时,就会引起肌肉丢失。有研究发现［7］,充足的蛋白质、规律的运动有助于促进肌肉生长并延缓肌肉衰减。有报道称［8］,老年人的肌肉力量可以重建,并具有可训练性,李旭鸿等［9］研究发现长期太极拳锻炼在减缓下肢骨骼肌力量流失和改善静态平衡能力上作用明显。因此,通过太极拳运动提高老年人的下肢肌力,进而提高其平衡能力的方法具有可行性。

足底压力轨迹是指人体在与地面接触时,人体向地面施加压力的作用点,它的变化与下肢关节周围的肌肉及整个身体的重心有关,是反应人体步态的稳定,身体平衡的重要的指标。李立等［10］研究发现太极拳组足跟冲量大于普通组,太极拳运动可以有效提高老年人对身体的掌控能力。

股四头肌是维持下肢平衡力的主要肌群,在太极拳的练习过程中,重心的移动和分落,步伐的进退、左右移动十分清晰。此时股四头肌处于持续激活状态,同时大腿前后肌群需要同时参与工作,各原动肌、协同肌、对抗肌相互配合［11］,共同维持动作的稳定。例如太极拳中的白鹤展翅这个动作需要虚步动作,虚步动作通常需要腿伸膝和跖屈两个动作规范的完成,有利于股四头肌的锻炼,增加了下肢的稳定性。潘晓雨等［12］招募46 名老年女性膝骨关节炎患者,随机分为太极组和对照组,进行为期6 个月的实验干预后发现,新型太极拳康复方案对老年女性膝骨关节炎患者下肢肌力的作用并不显著(可能实验观察需要更长时间),但可显著改善其动态平衡能力。杨慧馨等［13］发现太极拳和气功锻炼可增强主动肌肌力,太极拳对偏瘫患者的下肢肌肉的协同作用更有帮助。同时,陈李圳［14］等认为太极拳通过拉伸等动作,能够激活人体肌肉深部的镇痛机制,促进神经内分泌免疫调节,并通过干预与情绪相关的脑部区域来缓解慢性疼痛这对改善患有肌肉疼痛的老年人的平衡无疑具有重要的意义。

另外,有学者研究［15］发现,运动训练可以提高老龄鼠肌肉中毛细血管的密度。在练习太极拳过程中重心移动不停,下肢虚实分明、运动连绵不绝,一气呵成,使腿部的肌肉处于一种紧张-放松-紧张-放松交替循环状态,腿部的毛细血管得到充分的充盈,骨骼肌的新陈代谢增强,从而有利于老年人肌力的重建。

1.2太极拳对骨关节的影响 膝关节是人体最大的关节,在人体保持下肢的稳定性方面具有重要的作用。胫骨和股骨是人体最长的两个骨,膝关节位于两者构成的杠杆臂之间,是承受负荷最重的关节,在运动中易于损伤,因此在太极拳屈膝动作练习中要求膝不过足尖,用脚跟及脚外侧支撑身体的重量,可以防止整个上半身的重量集中在膝盖上引起膝关节的损伤,又能达到锻炼膝关节周围肌肉(尤其是股四头肌)的能力。有研究［16］证实个体化太极方案对改善老年人的平衡功能和膝伸肌力量具有潜在的效果。张金梅［17］发现规律练习太极拳可以有效降低膝关节的重置误差。这对于提高膝关节的稳定性无疑对改善人体下肢平衡有一定的帮助。

踝关节是维持人体平衡的重要关节,日常生活中的站立、跨步、跳跃等动作都需要踝关节来缓冲来自地面的冲击。增龄导致老年人逐渐出现关节囊、韧带结构和机械感受器功能的衰退,同时神经反应能力和神经协调能力降低,这就导致老年人平衡能力的下降,从而加重跌倒的发生率。因此保持踝关节的稳定性、减缓踝关节本体感受器衰老的进程对于保持人体的平衡能力具有重要的意义。在二十四式太极拳练习过程中,八种足踝关节运动方式都会出现。其中以背伸和跖屈为主,因此长期规律太极拳训练可提高足踝的跖屈肌和背伸肌的肌力,从而增加踝关节的稳定性,减少跌倒风险。

2 太极拳对感觉系统的影响

感觉输入环节在机体保持平衡的过程中也起着重要作用。人体到了40 岁以后,前庭末梢器官开始衰退,如前庭神经节细胞数量减少等,这一系列的变化,导致前庭功能减退,引起平衡功能下降。此外,由于绝经后的女性雌激素的锐减,骨质流失加快,前庭器官的脱钙将会愈加明显。研究发现在不同高度下阶梯过程中,蒙眼组因无视觉回馈,会降低辨别与环境观测能力,进而相关动作表现力会显著下降。无论是低光照强度,还是同时执行的认知任务,都会降低老年人上下楼梯时的身体稳定性。通过预实验、正式实验和后期验证,发现太极拳训练有助于前庭神经的康复。太极拳训练中桩功、金鸡独立、反向云手、四方移动等动作对前庭性眩晕患者具有明显的改善作用,可作为治疗前庭性眩晕患者的辅助手段。

另外,太极拳对膝关节、踝关节的本体感受器也有积极的影响。负荷和关节屈伸训练有助于提高老年人下肢关节运动位置觉。刘静［18］研究发现在改善中老年人膝关节本体感觉方面,太极拳比健步走有效。太极拳的动作要求膝关节微屈半蹲,与膝关节功能位(30～40°)吻合,重心的移步使左右膝“半蹲”的动作姿势持续轮换,膝关节周围肌肉充分得到锻炼,提高膝关节的本体感觉,进而增进膝关节稳定性。

长期有规律的给予前庭、视觉、本体感觉器官系统的和缓的刺激,不仅能够提高本体感觉的敏感性,还能够降低跌倒的心理恐惧感,从而直接降低跌倒风险。

3 太极拳对老年人神经、精神系统的影响。

太极拳具有轻、柔、静、缓的运动特点,运动时,练习者的血压和血流量相对比较稳定,这有助于减轻血管外周阻力,从而增加组织器官的有效血液灌注量。尤其是对脑细胞微循环的改善,不仅加快新陈代谢,而且增加了毛细血管的开放量、使肌肉组织和脑组织摄入更多的营养物和氧,衰老的神经细胞得以更新修补。八式太极拳运动可促进原发性高血压患者损伤的血管内皮功能的恢复。太极拳运动还有助于提高神经系统对外界反应能力,有助于减缓衰老和控制体重等。规律的太极拳运动可以提高老年男性踝关节和躯干肌的反应能力。

中老年人群,由于社会角色的转变、经济收入及健康状况的下降容易出现骨骼肌肉疼痛、认知能力减低、甚至是情感障碍等心理疾病。这些因素都可使老年人因身体应激能力、认知功能的减退而增加跌倒的风险。研究发现抑郁情绪与跌倒风险呈正相关。适当的运动可减轻骨质疏松症患者的疼痛,还可以放松脑部紧张的神经,使老年人的神经维持于年轻化状态,提高对外界反应的灵敏度,从而预防跌倒。这可能与运动能促进β-内啡肽(β-endorphin,β-EP)的释放有关。β-EP 是调节免疫的神经肽之一,具有缓解疼痛、免疫应答以及维持内环境稳定的作用。其中最著名的是运动能改善人体心理机制的“内啡肽假说”。此假说认为内源性阿片肽介导运动可改善抑郁焦虑等不良心境,提高痛阈,提高神经系统的反应性。受试者在练习二十四式太极拳前后其脑电波、心率和情绪变化后显示,太极拳运动可以使练习者的身心处于一种放松状态,练习后能够使情绪状态得到改善,规律的太极拳练习可能诱导了大脑区域结构的变化。太极拳的练习,要求在练拳的过程中注意力集中、心态平和、以意导形、动作柔缓均匀,此过程实际上是一种心理调节的过程。同时太极拳的学习可以是群体性行为,为老年人搭建了社交平台,重新建立兴趣爱好,减轻由于社会角色的改变而造成的心理落差。长期的太极拳练习还可调节大脑的紧张神经,恢复神经系统的年轻态,提高人体对外界反应的灵敏度,从而起到维持人体内环境的相对稳定,提高人体的平衡能力。

大量的实验表明太极拳作为一种简易的有效的运动,对于改善人体的平衡,减少跌倒的发生是有帮助的。然而目前太极拳对老年人平衡能力机制的研究缺乏严谨的临床试验方法,尚需要更多的基础实验的支持及充分的循证医学依据,有待于进一步探索,为太极拳干预老年人跌倒提供更多的理论依据。