多元运动对衰弱患者机体及认知影响的研究现状

吴国荣 陈历赛 邱淑一 康黎 金丽芬

近年来由于世界范围内的人口老龄化进程的不断加速，导致衰弱老年人的比例逐渐加大，而衰弱会导致老年人的身体耐力、肌肉力量、步态能力、平衡能力、身体柔韧性均下降[1]，给老年人的日常生活带来巨大困扰，所以各国学术界出现了越来越多的针对衰弱的干预与管理的研究，包括营养、运动、药物、老年综合评估（CGA）管理以及多因素联合干预等诸多不同形式的干预措施，以期能为众多老年衰弱患者提供切实可行的对身体有益的干预计划。其中，运动疗法作为一种代价较低且可行度较高的日常生活干预方法越来越受到科研界及普通百姓的重视。现将多元运动对衰弱患者机体及认知影响的研究现状综述如下。

1 衰弱的流行病学现状

衰弱是一种与年龄增长密切相关的老年综合征，是指老年人生理储备下降导致机体易损性增加，抗应激能力减退的非特异性状态[2]。研究显示，65岁及以上的老年人中，大约有10%和44%的人处于衰弱和衰弱前期状态中[3]，作为一种常见的老年综合征，衰弱往往会造成多种不良的健康结局，患衰弱的老年人发生跌倒、智力下降、谵妄、死亡的风险均高于未患衰弱的老年人[4]，由此引起的社会经济学负担也日趋加重。近年来国内老年人衰弱现状的严重程度不可低估，有系统评价[5]指出，中国老年人衰弱的发病率较高，且正呈现逐年上升的趋势，2003—2010 年我国社区老年人群的衰弱患病率为9.1%，而在2011—2018 年期间的调查显示我国社区老年衰弱患病率已达到14.4%，2011 年后衰弱患病率较之前更高，且国内不同地区、不同人群的衰弱患病率也有明显差异，有研究利用中国健康与养老追踪调查对我国2011 年以后的全国老年人随访数据进行研究，结果显示，2011、2013 和2015年的衰弱发病率分别为18.7%、20.6%和28.4%，明显呈现逐年上升趋势[6]，由此可见衰弱干预及管理的重要性和紧迫性。而针对衰弱状态的整体危害性，国外曾经做过一项对居住社区的老人进行的为期10年的追踪研究，结果显示，衰弱是导致老年人死亡的一项最常见因素（27.9%），其后才是器官衰竭（21.3%）、肿瘤（19.3%）等[7]，其对老年人影响程度的严重性不言而喻。衰弱的进展是一个动态变化的过程，在其进展过程中可能发生改善或者恶化，尽早识别并积极干预衰弱将会在很大程度上降低老年人不良健康结局的发生率，从而提高生活质量、减轻家庭及社会的分担[8]。

2 多元运动的基本概念及内容

多元运动是指组合有氧、肌力、协调、平衡和柔韧性训练为一体的的组合运动项目[9]，其具体运动方式、运动强度及频率由研究者及其团队参考国内外相关指南以及研究人群来进行个性化的构建与选定。国际临床实践指南[10]强烈推荐应为衰弱老年人提供多元运动训练，指南指出，一个包含有氧、肌力和平衡等训练在内的多元运动干预计划是改善衰弱老年人身体质量的一项最佳策略。近年来该类型运动计划已广泛应用于预防以及延缓老年衰弱患者群体机体和认知功能下降等方面的研究中。

2.1 国外多元运动的研究现状

多元运动模式最先在西方国家兴起，且该运动模式逐渐受到科研界的重视。2017 年4 月，亚太地区老年医学专家联合发布了《亚太区年衰弱管理临床实践指南》[11]，该指南强烈推荐对老年衰弱患者实施循序渐进、个体化的运动训练，指出肌力训练的益处，并可结合平衡训练和有氧训练，推荐多种训练形式相结合的组合运动方案，根据其实际情况科学制订周期性锻炼计划。同年，糖尿病衰弱管理的国际立场声明[12]中明确表明，除了药物和饮食干预以外，包括可改善神经肌肉和心肺功能的肌力、有氧和平衡训练等在内的体能运动方式可在老年糖尿病衰弱患者管理中发挥重要作用。有研究指出，运动训练是改善衰弱老年人肌肉力量、肌肉质量、跌倒发生率和步态能力的有效干预措施，是改善衰弱老年人功能能力的最重要组成部分之一[13]，包括肌力训练在内的多元运动在干预中效果更为明显，肌肉强化应该作为干预的重点，因为骨骼肌力量输出与个体功能能力有明显相关性[14]。而不同运动干预对特定功能结果如平衡和跌倒风险都具有积极意义，其中，包括肌力和平衡训练在内的多元运动干预是改善衰弱、降低衰弱个体跌倒发生率以及在衰老过程中保持其功能能力的最佳策略[13]，对于老年糖尿病衰弱患者，多元运动训练是老年糖尿病合并衰弱患者的有效干预方法[12,15]，是改善老年衰弱患者认知障碍、痴呆、自主生活能力，降低跌倒风险的最佳方法之一[16]。关于多元运动适宜的运动周期的研究显示，运动干预的衰弱患者，在多个时间点，患者的移动能力、力量、认知等方面均有明显提高，3 个月时大多数指标改善明显，3 个月后未再进一步干预，但18 个月时改善仍然明显，干预效果显示出较长的持续效应[17]。目前这种训练方式已经被证明是安全有效的，甚至可以逆转急性住院老年患者的功能衰退和认知障碍[18]。

欧美国家是研究以多元运动方式进行衰弱干预的先进地区，并且经过相关领域的专家探讨和系统的实证研究已经形成了相应的推荐指南，Casas-Herrero 等[19]创建并完善的适合于各种不同衰弱程度的老年人的运动干预计划VIVIFRAIL，该指南是为欧洲70 岁以上老年人提供的一项多元化的运动锻炼计划，此项运动模式对衰弱的患者进行指导时会先根据患者自身机体功能的衰弱程度来划分不同的等级，不同的等级有相应的运动锻炼方式、频率以及强度等，据此可对患者进行个体化的运动指导，目前已经初步取得成果。除此之外，有越来越多的研究者重视到对老年衰弱患者的运动干预，他们多数根据所选研究对象的具体情况设计可行性较高的多元运动方案，比如Tarazona-Santabalbina 等[20]创建了MEP 的多元运动方案，Rodriguez-Larrad 等[21]设计的针对长期疗养院患者的多元运动方案等，目前该类型方案均已取得针对患者机体功能和认知状态等方面的良好成效。

2.2 国内多元运动的研究现状

目前国内针对多元运动的研究仍处于起步阶段，但随着老龄化程度的不断加重，也陆续出现了研究者进行针对老年衰弱患者的类似多元运动相关方案的构建。比如叶明等[22]构建了一项多组分运动处方对社区老人进行为期12 周的干预，结果表明多组分运动是对认知衰弱有效、合理的干预措施，并指出将该类型方案应用到医疗保健专业人员的临床实践中，可能有利于老年认知衰弱患者逆转病程。张爽等[23]选取社区老年糖尿病衰弱患者进行为期12 周的包含有氧、抗阻、平衡和伸展训练在内的综合运动训练，结论证明该项综合运动训练方式有利于改善患者的衰弱状态和血糖水平，提高其躯体功能，并且对其心理衰弱程度也产生积极影响。伏蓉等[24]通过对社区65~75 岁以上的老年人进行多元运动干预，在12 周的干预周期内研究对象的Tilburg 量表中各个维度都呈现渐进性的变化，即多元运动对参与者的生理、心理和社会等三个衰弱维度都产生了一定程度的正向影响，且随着干预时间的延长，这种正向的影响会更加明显，从而也建议更多医务人员及社区工作人员应积极对衰弱老年人进行多元运动干预，以达到改善其机体衰弱状况的目的。郭金花等[25]参考亚太地区衰弱临床管理指南构建了多元运动方案，以住院老年患者为研究对象，通过12 周的个体多元化运动干预提高了试验组的步速，且降低了试验组的衰弱构成比，证明了多元运动可以改善住院老年患者的衰弱状态和躯体功能。综合来看，缓解衰弱老年人的衰弱进程、改善衰弱状况已刻不容缓，用多元运动方案对衰弱老人个体予以个体化、多元化、科学精准的综合干预，将是未来提高衰弱老年人生活质量的重要措施。国内针对多元运动的研究仍然不足，但已经逐渐受到越来越多国内学者的重视，正开始逐步变成老年医学、康复医学等相关领域的热点研究问题。

3 多元运动对老年衰弱患者的作用与影响

3.1 多元运动对机体功能的影响

诸多相关研究结果显示，多元运动会对老年衰弱患者的机体功能产生显著影响。周期性的多元运动训练可对衰弱老年人肌肉力量、肌肉质量、跌倒发生率和步态能力等方面产生积极影响。相关Meta 分析表明，体力活动会延缓甚至逆转衰弱和残疾[26-27]。运动锻炼在预防和治疗40 多种非传染性慢性疾病（如肥胖、心脏病、糖尿病、高血压病、阿尔兹海默病）中均发挥着重要作用，在许多情况下甚至可以与药物治疗相提并论[28]。国外有研究指出，不同运动干预对特定功能结果如平衡、步态和跌倒风险都具有积极意义，其中，也特意强调了肌肉训练在整个多元运动干预方案中的重要作用，因为人体的肌肉力量和质量会随着年龄增长出现下降，这可能是因为老年个体Ⅱ型肌肉纤维的选择性萎缩和神经元活性的丧失，肌肉力量会在50~70 岁下降30%，70 岁以后将会呈现剧烈下降的趋势[29]，而一些抗阻的肌力训练可以在很大程度上改善并且提高骨骼肌的质量，对防止骨骼肌质量下降方面具有重要作用[30]，同时，肌力训练还可以通过减少机体内脂肪含量，改善机体的糖、脂代谢紊乱，对个体骨骼系统、心肺系统、神经系统等都产生积极作用，改善老年患者的机体功能以及衰弱程度[31]。与此同时，多元运动还涵盖有氧运动在内，个体经过规律的有氧运动可对身体产生很多益处，有氧运动训练可显著提高人体耗氧量峰值（VO2peak）10%~15%[32]，老年人随着年龄的增长会出现心肺功能降低、输送氧气的能力下降、机体肌肉组织摄取氧气的能力下降问题，这也是衰弱发生的关键因素之一。随着在有氧运动过程中VO2peak 的改善，个体的心肺功能可明显增强，周围组织摄取并利用氧的能力也可逐步提高，机体的衰弱程度也将得到一定程度的改善。此外，对于衰弱的老年人来说，常见的跌倒也是威胁其生活质量的重要影响因素，跌倒和衰弱通常互为因果，机体衰弱会增加跌倒的风险，而跌倒反过来可加重老年人的衰弱程度[33]。针对这一问题，Simāo 等[34]通过自制的居家平衡训练方案将85 例老年慢性病衰弱患者纳入研究，结果证明平衡训练有利于改善老年慢性病患者的衰弱状况、可以降低其跌倒风险。这将在很大程度上改善并降低老年患者的跌倒风险，同时也预防了其他各种因跌倒导致的骨折等诸多不良事件，在一定程度上可预测其良好的预后。除此之外，也有研究证明肌力训练如果和柔韧性训练一起进行将会对机体产生较大的影响，除明显增强肌肉力量以外，还会改善关节活动范围和灵活性[35]，关节活动范围及灵活性改善后也对预防老年人跌倒有重要意义。由此可见，结合以上诸多项目共同进行的多元运动方式，运动优势和效果较单一运动更明显，对人体机体功能的影响也较为广泛。

3.2 多元运动对认知功能的影响

多元运动涵盖耐力、力量、协调、平衡和柔韧性训练为一体，综合性、系统性、结构性较一般运动较强，除机体功能以外，也可对人体认知功能方面产生积极影响[36]。早在之前的研究就发现，运动和科学干预可以改善或维持高危老年人的认知功能，有助于预防痴呆症[37]，有氧运动有助于人脑内海马体体积的增加，而海马体则是关乎人体学习、记忆等认知功能的至关重要的大脑区域，规律性的身体活动会促进海马体齿状回的神经再生，同时可通过调节兴奋性和抑制性的神经递质，促进海马体突触可塑性的变化，长期运动后血管内皮因子的过度表达也可促进海马体的血管增殖和神经再生，从而对人体认知产生深远影响[38]，而每周3 d，维持3 个月~1 年的有氧训练可以有效预防和或逆转年龄相关海马体体积下降的现象[39]。与此同时，多种心血管危险因素与认知能力的下降有关[40]，而多元运动可在适当的干预周期后会明显提高患者的认知功能，这可能是因为混合有氧和肌力运动为一体的多元运动更有助于减少心血管的危险因素，通过影响异常蛋白质的沉积，增加脑源性神经营养因子（BDNF）和神经生长因子等神经营养因子，改善脑血流量，减少全身炎症，从而预防神经的退行性病变，达到延缓老年衰弱患者认知功能减退的目的。近期也有研究表明，除有氧运动以外，力量和协调训练也会对认知产生积极影响[41-42]。Suzuki 等[43]曾在一项研究中检测多元运动项目对轻度认知障碍老年人记忆功能的影响，结果证明，多元运动有利于改善遗忘型老年轻度认知功能障碍患者的逻辑和记忆功能，甚至可减少整个大脑皮层的萎缩，对老年轻度认知功能障碍患者有积极影响,因为该种锻炼方式涵盖了有氧、肌力和平衡训练在内，其中有氧和肌力相结合的干预措施与单独的有氧训练相比，会更大程度地提高人体的注意力及工作记忆[44]。Neva 等[40]也证明，结构化、个性化、高强度、长时间的、多成分的运动项目在保持老年人认知能力方面有一定作用。故综合以上研究结果来看，多元运动在一定程度上会对人体的认知状况产生积极影响。

4 小结

在世界老龄化发展趋势日益加速的今天，老年人口的与日俱增将给世界各国都带来不可预估的沉重负担，如何降低老年人的慢性病发病率或疾病的严重程度，使其拥有更好的身体素质和更高的生活质量理应成为各国医疗、公共卫生管理的重心所在。目前来看，纵观世界各国，多元运动仍处于发展的初期阶段，而作为世界第一老龄人口大国，我国更应该注重此方面的发展，多元运动因其本身具有的优势而应得到快速推广，在实际应用过程中，我们应尽快推动多学科合作发展，联合老年医学、康复医学、运动学等多项相关学科共同研究，以期能够早日制订针对各种不同身体素质的老年人的不同的科学的多元运动指南。