基于運動人體功能學實驗技術在Sarcopenia研究中的應用

熊曉玲　孟思進　趙凌玉　何燕燕

(武漢體育學院教學科研實驗中心，湖北　武漢　430079)

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基于運動人體功能學實驗技術在Sarcopenia研究中的應用

熊曉玲孟思進1趙凌玉1何燕燕

(武漢體育學院教學科研實驗中心，湖北武漢430079)

〔關鍵詞〕運動人體機能學；Sarcopenia；肌質量；肌力；身體機能

運動人體功能學實驗是用實驗的方法研究人體機能變化規(guī)律的方法學科，是在體育生物學科理論和技術基礎上構建的新的學科，是一門新的實驗課程，它是力求把握體育生物學科最新理論和研究成果，選擇最新的實驗內容和先進技術方法，并與體育運動的實踐緊密結合，能夠觀察運動作用下人體功能的變化規(guī)律，為診斷和醫(yī)療康復提供了科學的依據。

1Sarcopenia的診斷和分級

Sarcopenia是一種綜合征，其特征是骨骼肌質量和肌力逐漸流失，并伴有不利的后果如身體癱瘓、生活質量下降甚至死亡〔1,2〕。國際標準建議結合低肌質量和低肌肉功能(力量或運動能力)兩者來診斷Sarcopenia。因此，診斷需要結合指標1加指標2或指標3〔3〕。

認識Sarcopenia的分級有助于選擇診斷和治療的方法，以及制定適當?shù)目祻湍繕?，這些都需要運動功能學實驗技術的應用。現(xiàn)在各國研究者的多數(shù)診斷都是基于國際標準，而這一標準是否適合我國人群還有待進一步研究。各國研究結果表明東西方國家由于人種和生活習慣等差異，我國需要建立自己的標準，標準的建立也不能基于簡單的統(tǒng)計學方法，而應該建立在縱向研究結果的基礎之上〔2，3〕。

2運動功能評定實驗技術在Sarcopenia研究中的應用

通過Sarcopenia的診斷標準和分級，運動人體功能學實驗中選擇了一些可以用來測量的指標以及測量方法和切點。

2.1測量肌質量的各項實驗技術的優(yōu)缺點

2.1.1身體成像技術有三種成像技術可用于評估肌質量或瘦體重，計算機斷層掃描(CT)、磁共振成像(MRI)和雙能X-線吸收儀(DXA)。CT和MRI是非常準確的成像系統(tǒng)，能區(qū)分機體脂肪和其他軟組織，這兩種方法是在研究中評估肌質量的黃金標準。但是其成本高、設備使用條件限制以及考慮到輻射的暴露，限制了這些全身成像技術用于常規(guī)臨床實踐。DXA是一種有吸引力的替代方法，在研究中和臨床使用中都可用于區(qū)分脂肪、骨礦物質和瘦組織。這種全身掃描對患者的輻射非常小。主要不足是這種設備不能手提便攜，妨礙了用于大樣本量流行病學的研究〔4〕。

2.1.2生物阻抗分析(BIA)BIA用來評估脂肪和瘦體重。測試本身價格低廉，使用方便，重復性好，適合于門診病人和臥床病人。BIA測量技術，在標準條件下使用，已被研究了10年以上，而且BIA結果與MRI預測值具有良好相關性。預測方程式已經在多種族成年人中得到了證實，并為成年的白人男子和婦女建立了參考值，包括老年受試者在內。因此，BIA是DXA的一種良好便攜替代技術。

2.1.3總體或部分體鉀每去脂軟組織因為骨骼肌含有全身總體鉀(TBK)50%以上，所以TBK是評估骨骼肌的經典方法。最近上肢部分體鉀(PBK)也作為一種簡化的替代方法〔5〕。上肢PBK是安全的和價格低廉的。

2.2測量肌力的實驗技術得到良好驗證的測量肌力的技術很少。雖然下肢與步行和身體機能的相關性高于上肢，但是握力仍然廣泛應用而且與結果相關。成本、可用性和易用性決定了該技術是否適用于研究。有一點值得注意的是，與肌肉無關的因素，如動機和認知，會妨礙正確評估肌力。

2.2.1握力握力的基礎值與日?；顒幽芰档椭g也存在線性相關。等長收縮時手的握力與下肢的肌肉爆發(fā)力、伸膝力矩和小腿肌肉橫截面積強烈相關。握力水平低是運動能力弱的臨床標記，也是比肌質量更好的預測指標。在實驗中測試肌力的儀器和方法很多，然后實踐中，在標準條件下應用手持式測力計測定握力是一種可靠的方法，可替代復雜的上肢或下肢肌力測試。

2.2.2屈膝/伸膝力量是克服阻力的大小，功率是單位時間內所做的功。在健康老年人中，功率比力量流失得要快，兩者都重要，但是功率是某些機能活動更好預測的指標。肌肉產生力量的能力可用幾種方式進行測試。伸膝功率可用商用功率裝置進行測量。等長或等動力量相比，等動力量可更密切地反映日?；顒又屑∪鈾C能。最大隨意收縮等長肌力測試可以用相對簡單的定制設備測量?，F(xiàn)代商用等動動力計可測定等長和等動力量，即在不同角速度時向心力矩。對年老體弱的人進行測試是可行的〔6〕。由于需要特定的裝備和訓練，這種適合做研究的方法與技術受到了限制。

2.2.3峰值呼氣流(PEF)在沒有肺病的人中，測定PEF可反映呼吸肌力量。PEF是一種廉價的，簡單的和廣泛使用的技術，具有預后價值〔7〕。但是，在研究中使用PEF測量Sarcopenia受到了限制，所以PEF并不被建議用作獨立方法測量肌力。

2.3測量身體機能的實驗技術有多種方法可測試身體機能，包括短時身體機能電池(SPPB)，平常步速，6 min步行試驗和爬樓梯功率試驗〔8〕。

2.3.1短時身體運動能力SPPB可評價個體的平衡、步態(tài)、力量和耐力，需要測定兩腳并列、半串聯(lián)和串聯(lián)站立的能力，步行8英尺計時，連續(xù)5次從椅子站立和回到座位計時。這組合了幾種獨立的試驗，在Sarcopenia研究中也可以單獨進行試驗〔8〕。國際工作小組最近建議在體弱老年人臨床試驗中使用SPPB進行機能測試，在SPPB中有意義的變化已被定義〔9，10〕。因此，SPPB作為一種身體機能的標準測試方法，可用于研究。

2.3.2一般步行速度有研究發(fā)現(xiàn)下肢力量與常規(guī)步行速度之間的非線性關系〔5〕；此后，有研究指出，計時步行可以為致殘的發(fā)生提供預測價值〔7〕。最近，有研究證實了步行速度(6 m距離)可作為不利的健康事件的預測指標(嚴重運動受限，死亡率)，但是也表明，在其它幾種下肢機能測試中的不良機能(站立平衡和計時5次椅子站立)具有預后可比性價值。步行速度是SPPB的組成部分，但也可單獨作為研究指標〔8〕。

2.3.3計時站起步行測試(TGUG)TGUG是指完成一套重要的機能任務所需要的時間。TGUG需要受試者從椅子上站起，步行短距離，轉身，回走再坐下。因此，是一種動態(tài)平衡的評價方法。平衡機能可有5分制進行計分。TGUG用于老年學測試，可測定運動能力。

2.3.4登樓梯功率測試(SCPT)SCPT在臨床上用于老年人腿部肌肉力量和功能障礙的測試方法。SCPT是一項更復雜測試，包括下肢功率(雙腿最大一次推舉的40%-70%的功率)和運動能力(由步速、椅子站立計時和平衡能力組成)測試的實驗技術〔11〕。

3運動人體機能評定實驗技術應用在Sarcopenia研究中存在的問題

老年人運動機能減退越來越流行和普遍，盡管Sarcopenia已經明顯影響到日常活動、功能狀態(tài)和老年人口的生活質量，但在我國仍然只有少量臨床實驗在研究Sarcopenia，缺少規(guī)范的初步診斷是設計此類實驗研究的重要挑戰(zhàn)。歐洲及亞洲一些地區(qū)和國家的研究一致建議在干預試驗研究中，一般用如下三種初步后果參數(shù)：肌質量、肌力和運動能力。鑒于這種建議，本文結合運動人體機能學實驗技術，介紹了診斷Sarcopenia的實驗技術。且這些實驗技術還可應用于Sarcopenia的分級，尤其是針對Sarcopenia在某一階段或者某一時間段的變化研究。

4小結及展望

目前，關于Sarcopenia，歐洲和東亞的幾個國家都進行了相當多的研究，取得的成果也較豐富，完善了Sarcopenia的研究方法體系，這些研究成果都在積極推進該研究的進展。從研究范圍和研究成果來看，大多數(shù)的研究也一直局限在橫斷面的設計，僅僅有很少數(shù)的縱向研究，但這種縱向研究的方法，正是未來Sarcopenia的趨勢。

5參考文獻

1Delmonico MJ，Harris TB，Lee JS，etal.Alternative definitions of sarcopenia，lower extremity performance，and functional impairment with aging in older men and women〔J〕.J Am Geriatr Soc，2007；55(5)：769-74.

2Goodpaster BH，Park SW，Harris TB，etal.The loss of skeletal muscle strength，mass，and quality in older adults：the health，aging and body composition study〔J〕.J Gerontol A Biol Sci Med Sci，2006；61(10)：1059-64.

3Cruz-Jentofl AJ，Baeyens JP，Bauer JM，etal.Sarcopenia：European consensus on definition and diagnosis：report of the European Working Group on Sareopenia in Older People〔J〕.Age Ageing，2010；39(4)：412-23.

4Chien MY，Huang TY，Wu YT.Prevalence of sarcopenia estimated using a bioelectrical impedance analysis prediction equation in community-dwelling elderly people in Taiwan〔J〕.J Am Geriatr Soc，2008；56(9)：1710-5.

5Wielopolski L，Ramirez LM，Gallagher D，etal.Measuring partial body potassium in the arm versus total body potassium〔J〕.J Appl Physiol，2006；101(3)：945-9.

6Callahan D，Phillips E，Carabello R，etal.Assessment of lower extremity muscle power in functionally-limited elders〔J〕.Aging Clin Exp Res，2007；19(3)：194-9.

7Kim J，Davenport P，Sapienza C.Effect of expiratory muscle strength training on elderly cough function〔J〕.Arch Gerontol Geriatr，2009；48(3)：361-6.

8Working Group on Functional Outcome Measures for Clinical Trials.Functional outcomes for clinical trials in frail older persons：time to be moving〔J〕.J Gerontol A Biol Sci Med Sci，2008；63(2)：160-4.

9Perera S，Mody SH，Woodman RC，etal.Meaningful change and responsiveness in common physical performance measures in older adults〔J〕.J Am Geriatr Soc，2006；54(5)：743-9.

10Kwon S，Perera S，Pahor M，etal.What is a meaningful change in physical performance? Findings from a clinical trial in older adults (the LIFE-P study)〔J〕.J Nutr Health Aging，2009；13(6)：538-44.

11Bean JF，Kiely DK，LaRose S，etal.Is stair climb power a clinically relevant measure of leg power impairments in at-risk older adults〔J〕? Arch Phys Med Rehabil，2007；88(5)：604-9.

〔2015-07-10修回〕

(編輯袁左鳴)

〔中圖分類號〕G878

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)08-2043-02；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.08.119

基金項目：湖北省教育廳重點研究項目(No.2014B013)；2014年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃國家級項目(No.201410522002)

1武漢體育學院健康科學學院

第一作者：熊曉玲(1978-)，女，碩士，實驗師，主要從事運動人體科學的研究。