國(guó)外老年人肌肉力量評(píng)價(jià)指標(biāo)綜述

唐玉成 吳卅

1深圳大學(xué)師范學(xué)院體育系（深圳 518060） 2北京體育大學(xué)研究生院

隨著我國(guó)人口老齡化程度的不斷增加，預(yù)計(jì)到2050年，我國(guó)老齡人口的比例將從現(xiàn)在的12.5%增加到 25%左右［1，2］，即每四人中就有一名老年人，社會(huì)養(yǎng)老問(wèn)題將會(huì)十分嚴(yán)重。衰老的重要特征之一是出現(xiàn)骨骼肌質(zhì)量減少癥（sarcopenia），導(dǎo)致老年人日?；顒?dòng)能力下降或生活不能自理，從而引發(fā)諸多社會(huì)問(wèn)題。國(guó)外近20年的研究表明［3-7］，雖然有氧運(yùn)動(dòng)和力量訓(xùn)練都能提高老年人的身體功能，但力量訓(xùn)練卻是增加老年人肌肉質(zhì)量及力量的主要手段；老年人進(jìn)行力量訓(xùn)練能明顯逆轉(zhuǎn)骨骼肌質(zhì)量減少癥，即使對(duì)于九十多歲的老年人也不例外；骨骼肌雖然是最早衰老的組織之一，但由于肌肉干細(xì)胞的存在，可塑性較強(qiáng)，并對(duì)力量訓(xùn)練所引起的機(jī)械刺激十分敏感。為促進(jìn)國(guó)內(nèi)的老年人力量訓(xùn)練研究，本研究對(duì)國(guó)外老年人力量訓(xùn)練的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了收集和分析，以期為我國(guó)開(kāi)展相關(guān)研究提供參考。

1 肌肉功能評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 最大肌肉力量（Maximal Strength）

國(guó)外老年人力量訓(xùn)練研究中常采用的最大力量測(cè)試有臥推、坐姿腿屈伸、俯臥腿彎舉、腿蹬伸等［8-11］，其中應(yīng)用頻次較多的是坐姿腿屈伸和俯臥腿彎舉，這是因?yàn)楣伤念^肌和股后肌群在骨骼肌中所占的比重較大，而且腿部肌肉對(duì)老年人的日常活動(dòng)能力具有重大影響。最大力量可以用等動(dòng)或等速測(cè)力儀測(cè)試，也可采用自由力量器械或其它力量器械進(jìn)行測(cè)試，但都需要事先確定動(dòng)作的角度和幅度等因素。老年人最大力量測(cè)試還涉及安全問(wèn)題，如de Vos發(fā)現(xiàn)［12］，老年人受傷都發(fā)生在80%1RM （Repetition Maximum）及以上強(qiáng)度的訓(xùn)練或測(cè)試中。因此，對(duì)于體弱和未曾訓(xùn)練的老年人，最大力量測(cè)試前需要進(jìn)行預(yù)適應(yīng)；最大力量也可用1RM負(fù)重表示，可利用不同RM負(fù)重推算 1RM 負(fù)重（見(jiàn)表 1，引自 Avers D［13］，2009），雖然老年人也可以直接測(cè)試1RM，但通過(guò)間接估算最大力量可以增強(qiáng)測(cè)試的安全性。用自由力量器械測(cè)試?yán)夏耆思∪饬α繒r(shí)，需循序漸進(jìn)，在熱身的前提下，先用大于20RM的重量進(jìn)行練習(xí)，然后通過(guò)每次增加5～10kg的負(fù)重逐漸增大負(fù)荷重量。

表1 RM與負(fù)荷百分比之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

1.2 力量增長(zhǎng)率（Rate of Force Development，RFD）

RFD表明力量隨時(shí)間增加的幅度（RFD=△力/△時(shí)間），時(shí)間通常指肌肉收縮時(shí)前200 ms的時(shí)間，因此，通常RFD等于△力/0.2 s。RFD受神經(jīng)類型和肌肉質(zhì)量的影響較大。雖然最大力量對(duì)老年人來(lái)說(shuō)十分重要，但RFD卻與老年人日?；顒?dòng)能力的關(guān)系更密切［14］，可較好地評(píng)定老年人肌肉和神經(jīng)的協(xié)調(diào)性。RFD還與肌肉中II型肌纖維的含量和比例有關(guān)，衰老過(guò)程主要伴隨II型肌纖維質(zhì)量的減少，力量訓(xùn)練應(yīng)致力于提高老年人（尤其是70歲以上老年人）的 RFD［15］。

1.3 肌肉功率（Muscle Power）

肌肉功率等于肌肉力量和收縮速度的乘積，表現(xiàn)為肌肉快速用力的能力，其單位為瓦（W）［16］。從肌肉功率的變化情況可以判斷肌肉間的相互協(xié)調(diào)能力，肌肉發(fā)揮力量以及速度的綜合能力。老年人肌肉功率的下降幅度和速度要高于肌肉力量，肌肉功率比肌肉力量能更有效地評(píng)價(jià)老年人的肌肉健康程度及日?；顒?dòng)能力［17-21］。功率測(cè)試需要的儀器為等動(dòng)測(cè)力儀。測(cè)試最大功率對(duì)肌肉負(fù)重大小有一定要求，負(fù)重最大或最小都不能發(fā)揮出肌肉最大功率。最大功率測(cè)試要求將負(fù)重調(diào)節(jié)至40～70%1RM的范圍（見(jiàn)圖1）［22］，才能找到速度和力量乘積的最大結(jié)合點(diǎn)。測(cè)試?yán)夏耆思∪夤β蕰r(shí)，也應(yīng)進(jìn)行預(yù)適應(yīng)和熱身。對(duì)于不同部位的肌肉，測(cè)試時(shí)可以選擇多種負(fù)重（如 40%1RM、50%1RM、60%1RM、70%1RM、80%1RM、90%1RM），從較低的負(fù)重開(kāi)始，逐個(gè)測(cè)試，找出負(fù)重與速度的最大乘積。

圖1 肌肉力量、速度以及功率的關(guān)系

1.4 骨骼肌指數(shù)（Skeletal Muscle Index，SMI）

在80歲以上人群中，患骨骼肌質(zhì)量減少癥者達(dá)50%以上［23］。 Baumgartner等［24］提出用骨骼肌指數(shù)（骨骼肌質(zhì)量/身高2）評(píng)定骨骼肌質(zhì)量減少癥，認(rèn)為女性骨骼肌質(zhì)量減少癥的標(biāo)準(zhǔn)為<5.45 kg/m2，男性為<7.26 kg/m2。 近來(lái) SMI［25］被調(diào)整為女性<5.75 kg/m2，男性<8.50 kg/m2。骨骼肌質(zhì)量通常采用雙能X線（DEXA）或磁共振成像（MRI）測(cè)定。SMI可較為全面地反映肌肉變化情況，適用于評(píng)定全身性力量訓(xùn)練的效果。但Newman等［26］認(rèn)為，SMI僅考慮瘦體重而不考慮脂肪，導(dǎo)致一些瘦體重和脂肪含量都較高的肥胖者可能會(huì)被排除在骨骼肌質(zhì)量減少癥之外，雖然他們的肌肉質(zhì)量已經(jīng)無(wú)法保證其身體的日常功能。因此，Newman認(rèn)為應(yīng)該在計(jì)算瘦體重時(shí)將脂肪考慮進(jìn)去，基于對(duì)3075名70～79歲老年人的研究，其提出了用身高和脂肪計(jì)算瘦體重的回歸公式，男子瘦體重（kg）=－22.48+24.14×身高（m）+0.21×總脂肪（kg），女子瘦體重（kg）=－13.19+14.75×身高（m）+0.23×總脂肪（kg）。

1.5 橫切面積（Cross-Sectional Area，CSA）

衰老引起骨骼肌質(zhì)量減少，表現(xiàn)為骨骼肌CSA減少，而脂肪及其它連結(jié)組織增加。如圖2所示［27］，老年女性腿部肌肉的CSA（圖中黑色部分）明顯減少，而周邊的脂肪組織（圖中周邊白色部分）明顯增加，而且肌肉組織中的脂肪和結(jié)締組織（黑色部分中的白色物質(zhì)）也明顯多于青年女性。如只對(duì)局部肌肉進(jìn)行鍛煉，測(cè)試訓(xùn)練效果時(shí)，可選擇局部骨骼肌CSA［28］。CSA通常用超聲法或MRI測(cè)定，測(cè)試時(shí)需要選擇肌肉的固定位置，如股四頭肌靠近膝蓋一端的三分之一處，以便前后比對(duì)。

圖2 青年女性（上）和老年女性（下）的CSA情況

1.6 肌肉活檢分析肌纖維成分和比例

骨骼肌衰老導(dǎo)致I型肌纖維不變或增加，而II型肌纖維尤其是IIb型肌纖維減少，部分II型肌纖維向I型肌纖維轉(zhuǎn)化［29，30］， 同時(shí)肌肉非收縮成分增多，導(dǎo)致老年人肌肉力量和收縮速度減小。力量訓(xùn)練可讓衰老骨骼肌的成分和比例發(fā)生改變。肌纖維成分和比例的測(cè)量，需要用專用針頭抽取同一肌肉同一深度的肌纖維，投入到-80℃的液氮中儲(chǔ)存，然后取10 μm厚的肌纖維放置在-20℃的低溫槽中進(jìn)行組化分析，利用ATP酶在不同酸堿度溶液中（pH4.2、4.6、10.3）的活性不同，區(qū)分I、IIa及IIb型肌纖維的數(shù)量和比例［31］。

2 功能性測(cè)試指標(biāo)

老年人力量訓(xùn)練的主要目的之一是提高日常活動(dòng)能力。測(cè)量訓(xùn)練前后日?；顒?dòng)能力的變化，不但可以檢測(cè)力量訓(xùn)練的效果，還可以檢測(cè)不同人群，不同力量訓(xùn)練形式、負(fù)荷、組數(shù)、頻次等在提高日常功能效果上的差異，以便確定老年人力量訓(xùn)練的最佳方案。

2.1 成套簡(jiǎn)短肌肉功能測(cè)試（Short Physical Performance Battery，SPPB）

SPPB 由 Guralnik 于 1994 年首度應(yīng)用［32，33］，一共有三項(xiàng)內(nèi)容，分別是三姿平衡測(cè)試、步速測(cè)試、椅上坐-站測(cè)試。SPPB是美國(guó)國(guó)家衰老研究院認(rèn)可的老年人評(píng)定項(xiàng)目，應(yīng)用較為廣泛，單項(xiàng)測(cè)試分值為4分，總分為12分。為提高測(cè)試的精度，每項(xiàng)測(cè)試通常重復(fù)測(cè)量2～3次，取最短時(shí)間值。SPPB被多次證實(shí)能較好地評(píng)定體弱老年人的日常活動(dòng)能力［34-36］，較低的SPPB得分預(yù)示著老年人未來(lái)4年住院和死亡的可能性較大［37］。

2.1.1 三姿平衡測(cè)試

該測(cè)試要求受試者用三種姿勢(shì)站立，第一種姿勢(shì)為并腳站立，第二種姿勢(shì)為前腳腳后跟內(nèi)側(cè)緊貼后腳腳拇趾站立，第三種姿勢(shì)為雙足前后并聯(lián)站立（見(jiàn)圖 3）［33］，受試者可用手臂或其它方式保持平衡，但不能移動(dòng)足底。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：第一、第二種姿勢(shì)站立超過(guò)10 s得1分，少于10 s得0分；第三種姿勢(shì)站立超過(guò)10 s得2分，3 s-10 s得1分，3 s以內(nèi)得0分。

圖3 三種不同姿勢(shì)站立時(shí)腳的位置

2.1.2 步速測(cè)試

該測(cè)試要求用膠帶在地面標(biāo)注4 m的直線距離，測(cè)試區(qū)域前后保留0.5 m的無(wú)障礙空間。受試者可借助拐杖等工具完成4 m行走 （鼓勵(lì)盡量不用），要求受試者用平常步速。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：≤4.82 s得4分；4.82 s～6.20 s得 3 分；6.21 s～8.71 s得 2 分；＞8.70 s得1分；不能完成得0分。

2.1.3 椅上坐－站測(cè)試

受試者坐在距地面約40 cm的椅子上，椅子后背靠墻。要求受試者雙手交叉放在胸部，用最快的速度反復(fù)站起－坐下5次，記錄所需時(shí)間。該測(cè)試可反映老年人的下肢力量、協(xié)調(diào)性以及平衡能力。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為：≤11.19 s得 4分；11.20 s～13.69 s得 3分；13.70 s～16.69 s得 2分；>16.7 s得 1分；>60 s或不能完成得0分。

2.2 其它指標(biāo)

2.2.1 階梯測(cè)試（Step Test）

標(biāo)準(zhǔn)的8～15級(jí)階梯，每階高約20 cm，階梯兩邊有扶手。要求受試者一步一級(jí)階梯，盡快爬完8階樓梯，受試者可使用拐杖等輔助工具（盡量不用），但避免使用扶手，當(dāng)雙腳踏上最后一級(jí)階梯時(shí)停止計(jì)時(shí)。測(cè)試2次，取時(shí)間較短的一次成績(jī)，該測(cè)試的評(píng)定者內(nèi)信度（ICC）為 0.97［38］。階梯測(cè)試主要用來(lái)反映老年人的下肢肌肉力量、功率以及移動(dòng)能力。為了方便不同階梯測(cè)試間比較，有學(xué)者建議統(tǒng)一使用階梯功率來(lái)評(píng)價(jià)。階梯功率（W）=體重（kg）×重力加速度（m/s2）×臺(tái)階高度（m）×臺(tái)階數(shù)/時(shí)間（s）。

2.2.2 6m步速測(cè)試（Six-Meter Walk）

該測(cè)試分為兩項(xiàng)，分別用平常以及最快速度走完6 m，計(jì)算步速（m/s）。每項(xiàng)重復(fù)測(cè)試2次，取時(shí)間較短的一次為成績(jī)［39］。對(duì)于老年人來(lái)說(shuō)，一般步速約為 0.60～1.45 m/s，最快步速約為 0.84～2.1 m/s［40］。 步速過(guò)慢意味著老年人難以完成穿越城市馬路之類的任務(wù)。有研究認(rèn)為，要讓老年人安全地通過(guò)城市交通路口，步速需要保持在1.35 m/s以上［32］。該測(cè)試的再測(cè)信度為0.78，準(zhǔn)則效度為0.84，可反映老年人的下肢力量以及發(fā)生跌倒的概率。此外，有研究還采用了6 m倒走測(cè)試，這種測(cè)試要求：倒退時(shí)后退腳腳趾必須緊挨前腳腳后跟［41］，速度則盡可能快。

2.2.3 單腿站立測(cè)試

單腿站立測(cè)試是一種平衡能力測(cè)試，要求受試者單腿站立，足底不能移動(dòng)，測(cè)試單腿站立的時(shí)間［42］。受試者可以選擇任何一條腿站立，測(cè)試結(jié)果可作為判斷老年人摔倒傾向的重要指標(biāo)，但目前對(duì)該測(cè)試的測(cè)試條件以及效果還存在一定爭(zhēng)議［43］，如測(cè)試者是否應(yīng)該閉目，測(cè)試結(jié)果與摔倒的相關(guān)度是否過(guò)小等。

2.2.4 搬運(yùn)測(cè)試（Lift and Reach）

該測(cè)試要求受試者將一個(gè)邊長(zhǎng)為22.5 cm的立方形盒子（男性重4 kg，女性2 kg），從桌子上抬起，放置在高于桌子32 cm的一個(gè)架子上 （架子放置在桌面上），然后再將盒子從架子上取下放回原位置。持續(xù)時(shí)間一共30 s，計(jì)算動(dòng)作重復(fù)次數(shù)［44］。搬運(yùn)測(cè)試屬于一種較新的測(cè)試手段，使用較少，主要用來(lái)反映老年人的上肢肌肉力量、功率以及協(xié)調(diào)性。

2.2.5 起立－走計(jì)時(shí)測(cè)試（Timed Up and Go，TUG）

TUG應(yīng)用較為廣泛，主要用來(lái)評(píng)定老年人的下肢力量和移動(dòng)能力，要求受試者從高度約40 cm的座椅起立，向前直線行走3 m，然后轉(zhuǎn)身走回座椅坐下，計(jì)算總時(shí)間。在TUG的測(cè)試信度統(tǒng)計(jì)中［45］，ICC為0.56～0.98不等，重測(cè)信度為0.54～0.85不等，準(zhǔn)則效度為0.55～0.81不等。TUG能較好地預(yù)測(cè)老年人未來(lái)摔倒的幾率。如果時(shí)間≤10 s，表明移動(dòng)能力正常，如果時(shí)間在10～20 s，表明在不需要幫助的前提下可以獨(dú)立外出；如果>30 s，表明移動(dòng)能力受損，不能獨(dú)立外出，需要幫助或輔助。另外，時(shí)間大于14 s意味著老年人摔倒的幾率較高［46，47］。

2.2.6 功能伸展測(cè)試（Functional Reach Test，F(xiàn)RT）

FRT所需器材為一面墻和一條直尺，要求受試者雙腿并攏、站直，身體與墻面平行站立，一側(cè)手臂握拳抬起至與地面和直尺平行，以中指指骨為測(cè)量點(diǎn)，記錄手臂長(zhǎng)度。然后握拳盡量前伸，在雙腳不移動(dòng)、足底不能抬起以及保持身體平衡的前提下，測(cè)量手臂前伸的距離（見(jiàn)圖 4）［48］。

相對(duì)手臂前伸超過(guò)10英寸 （25.4 cm）的老年人，手臂完全不能前伸者，摔倒的概率為8.07倍，手臂前伸低于6英寸 （15.24 cm）者，摔倒的概率為4.02倍，手臂前伸在6英寸至10英寸之間者，摔倒的概率為2倍。FRT能較好地反映老年人的軀干肌肉力量、控制能力以及身體動(dòng)態(tài)平衡能力。FRT的ICC 為 0.76～0.99，準(zhǔn)則效度為 0.67～0.71［49，50］。FRT 還有兩個(gè)變體，分別是多方向伸展測(cè)試（Multi-Directional Reach Test，MDRT） 和側(cè)向伸展測(cè)試（Lateral Reach Test，LRT），MDRT 要求向前后左右四個(gè)方向伸展手臂，以全方位考察老年人的軀干肌肉力量和靜態(tài)平衡能力，而LRT要求向左右兩側(cè)伸展手臂，其它測(cè)試要求和條件與FRT一致。LRT的ICC較高（0.90～0.99），MDRT只被測(cè)試過(guò)一次，ICC較差（0.09）［51-53］。

3 小結(jié)

老年人力量訓(xùn)練在我國(guó)普及范圍還不廣，隨著我國(guó)老齡化程度的不斷加重，老年人力量訓(xùn)練將會(huì)逐漸引起人們的注意，并有望成為老年人日常生活的一部分，對(duì)于提高老年人的肌肉質(zhì)量和力量以及生活自理能力有著重要的意義。從目前國(guó)外的相關(guān)研究來(lái)看，不僅對(duì)老年人力量訓(xùn)練的形式、強(qiáng)度、組數(shù)和頻次等還存在爭(zhēng)議，在肌肉力量訓(xùn)練效果的評(píng)定方面，也有較大的發(fā)展空間。目前的評(píng)定主要分為兩類，一是對(duì)肌肉功能的直接評(píng)定，另一類是功能性評(píng)定，評(píng)定指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)多源于歐美人群 （如SMI、SPPB等），是否適合我國(guó)老年人還有待于進(jìn)一步論證。

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