運動對誘發(fā)老年癡呆的血管性因素作用機(jī)制研究綜述

解 蕭，劉云發(fā)（東北師范大學(xué)體育學(xué)院，吉林 長春 130024）

運動對誘發(fā)老年癡呆的血管性因素作用機(jī)制研究綜述

解 蕭，劉云發(fā)
（東北師范大學(xué)體育學(xué)院，吉林 長春 130024）

采用文獻(xiàn)資料法在中外數(shù)據(jù)庫搜索了近20年發(fā)表的中外文獻(xiàn)28篇，對運動對誘發(fā)老年癡呆的血管性因素作用機(jī)制進(jìn)行綜述，總結(jié)得出：老年癡呆癥主要的病理改變包括腦血管損害、神經(jīng)退行性改變，以及海馬神經(jīng)元的突觸結(jié)構(gòu)和功能改變；現(xiàn)階段研究結(jié)果認(rèn)為進(jìn)行適當(dāng)體育運動能夠預(yù)防和延緩老年癡呆的發(fā)展，主要表現(xiàn)為改善腦部血液供應(yīng)、延緩大腦萎縮進(jìn)展或通過增加大腦海馬回體積、促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞和突觸的重塑，減少β淀粉樣蛋白肽沉積以及神經(jīng)元纖維纏結(jié)的產(chǎn)生；經(jīng)常參加適量運動還可以提高老年人生活質(zhì)量，防止不必要傷害事件的發(fā)生，增加老年人自理能力，減輕社會和家庭負(fù)擔(dān)；預(yù)防老年癡呆進(jìn)展的體育運動可以選擇有氧、力量等多種運動形式，太極拳、廣場舞和快步走等有氧運動形式在預(yù)防和延緩老年癡呆的過程中發(fā)揮重要作用，其中發(fā)現(xiàn)快步走在預(yù)防老年癡呆發(fā)展中更加方便、安全、經(jīng)濟(jì)、有效。

老年癡呆病；血管性因素；運動

老年癡呆又稱為阿爾茨海默癥，是發(fā)生在老年前期及老年期的一種神經(jīng)退行性疾病，是一種持續(xù)的高級神經(jīng)功能活動障礙，其主要的病理改變?yōu)榇竽X皮層萎縮，并伴有β淀粉樣蛋白肽沉積與老年斑的形成、神經(jīng)元纖維纏結(jié)以及大量神經(jīng)元丟失。全世界共有0.243億人患有老年癡呆，并且每年新增0.046億老年癡呆患者，幾乎每分鐘就有8個人患上老年癡呆?。?］。按照2011年我國阿爾茨海默病協(xié)會發(fā)布的調(diào)查顯示，我國65歲以上的老年人患病率超過6.6%以上，年齡每增加5歲，患病率增長1倍［2］。老年癡呆病人的主要臨床表現(xiàn)為認(rèn)知和記憶功能惡化、自理能力進(jìn)行性減退等，嚴(yán)重影響病人的生活質(zhì)量。大量研究證實有規(guī)律的體育運動是可以有效減少或延緩癡呆的發(fā)病風(fēng)險，而在眾多誘發(fā)老年癡呆的影響因素中，血管性運動療法還有待于進(jìn)一步整理。本研究通過文獻(xiàn)資料法，以“老年癡呆（阿爾茨海默?。?、“體力活動”、“血管性危險因素”等為關(guān)鍵詞在PUBMED數(shù)據(jù)庫中檢索，從2005-2016年的英文文獻(xiàn)共112篇，在CNK數(shù)據(jù)庫檢索到中文文獻(xiàn)526篇，從中選出與本研究相關(guān)的英文文獻(xiàn)32篇，中文文獻(xiàn)56篇，在充分了解血管性因素導(dǎo)致老年癡呆的基礎(chǔ)上，以運動項目為切入點，分析與總結(jié)誘發(fā)老年癡呆的血管性因素的運動療法，為開展相關(guān)領(lǐng)域的研究提供依據(jù)。

1 血管性因素與老年癡呆

目前為止，以社區(qū)人群為基礎(chǔ)開展的流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)血管性危險因素以及相關(guān)疾病與老年癡呆的發(fā)病有關(guān)，其聯(lián)系亦被系統(tǒng)綜述和薈萃分析所論證［3］。年齡雖然是主要的決定要素，但是年齡、衰老和遺傳易感性在疾病發(fā)展過程中并不可逆。研究認(rèn)為血管性因素可導(dǎo)致腦血管結(jié)構(gòu)功能改變，并可能參與腦組織退行性病變過程。這些病變與遺傳易感因素各自獨立或彼此影響促使老年癡呆表現(xiàn)出臨床癥狀（圖1）。

圖1 血管性因素導(dǎo)致的老年癡呆

1.1 腦血管損害機(jī)制 吸煙、高血壓和糖尿病等血管性危險因素可引起全身動脈粥樣硬化和隱匿性的腦血管損害。含有血管危險因素的人常伴有血脂的異常，包括甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白的升高，高密度脂蛋白的降低。其中低密度脂蛋白易形成脂質(zhì)斑塊，沉積在動脈管壁內(nèi)膜，成為動脈粥樣硬化的主要危險因素之一。研究認(rèn)為這些微血管的損害與老年癡呆的發(fā)生有關(guān)聯(lián)［4］。由于高危因素對腦血管的損害可以誘導(dǎo)腦組織缺血，加速β淀粉樣蛋白肽的沉積，β淀粉樣蛋白肽在大腦沉積、神經(jīng)突觸病理性重構(gòu)以及神經(jīng)纖維結(jié)的產(chǎn)生是老年癡呆的組織病理學(xué)標(biāo)志。β淀粉樣蛋白肽在腦內(nèi)沉積后，促使細(xì)胞外產(chǎn)生游離基，引起細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化物生成增多，破壞細(xì)胞膜的功能，增加細(xì)胞膜的通透性，使鈣離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，激活鈣依賴性蛋白酶、激酶、脂肪酶，增加細(xì)胞內(nèi)游離基的生成，造成細(xì)胞膜、細(xì)胞器和細(xì)胞骨架的損傷，引起腦細(xì)胞死亡，從而引發(fā)老年癡呆［5］。

1.2 神經(jīng)退行性病變機(jī)制 研究發(fā)現(xiàn)海馬神經(jīng)元的突觸缺失和突觸可塑性改變在老年癡呆的疾病進(jìn)程中起主導(dǎo)作用［6］。早期老年癡呆病患者就有突觸結(jié)構(gòu)以及功能的損害，主要表現(xiàn)為樹突形態(tài)簡單化、樹突棘密度下降、突觸蛋白表達(dá)下降以及突觸可塑性降低。研究發(fā)現(xiàn)：高血壓和吸煙等血管因素能直接引起神經(jīng)退行性斑塊、纖維纏結(jié)形成以及內(nèi)側(cè)顳葉的萎縮［7］，進(jìn)一步造成突觸結(jié)構(gòu)功能改變，表明這些因素除了可以導(dǎo)致血管系統(tǒng)的損害也能影響神經(jīng)退行性病變的發(fā)展過程。腦組織病理影像學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，MRI檢驗?zāi)X萎縮的萎縮程度與相應(yīng)區(qū)域的腦組織神經(jīng)病變具有有高度相關(guān)。追蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者的局部腦萎縮進(jìn)程加快，加速了認(rèn)知功能衰減［8］。Qiu C等研究發(fā)現(xiàn)加速局部腦萎縮的危險因素中，包含了血管性因素。這些研究進(jìn)一步證實了血管性危險因素加速了認(rèn)知功能衰退，使老年癡呆進(jìn)一步進(jìn)展［9］。

2 運動預(yù)防和改善老年癡呆患者的機(jī)制

2.1 運動與腦血管損傷 定期參與體育鍛煉可以改善循環(huán)系統(tǒng)功能，降低血脂水平，使血壓保持在相對正常的水平，降低血管性癡呆的發(fā)病風(fēng)險，最終達(dá)到預(yù)防老年癡呆的目的。

2.1.1 運動與腦部血液供應(yīng) Erislav V等的研究發(fā)現(xiàn)腦血流量降低與老年癡呆癥的發(fā)展水平呈正比例關(guān)系［10］。Larson研究發(fā)現(xiàn)，大腦海馬區(qū)是老年癡呆病最早受到影響的區(qū)域，海馬組織大量的減少嚴(yán)重影響老年人的認(rèn)知功能［11］。然而海馬區(qū)也是最容易發(fā)生缺血損害的部位。運動能夠改善腦的血流量和氧氣供應(yīng)，誘導(dǎo)海馬的纖維母細(xì)胞生長因子的生長提高了大腦的記憶力、視覺空間的能力以及注意力。同時運動還能夠促進(jìn)血流量增加以及紅細(xì)胞數(shù)目的增多和血紅蛋白濃度的升高［11］，適宜的體育運動可增強人體血液循環(huán)，加快各器官組織的氣體交換，進(jìn)而使大腦得到充足的氧氣以及營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)將規(guī)律運動（強度在60%最大攝氧量以上）的老年人與缺乏體力活動的老年人進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)不參加體育鍛煉的老年人腦血流量水平顯著低于規(guī)律參加體力鍛煉的老年人［12］。

2.1.2 運動與β淀粉樣蛋白肽 老年癡呆患者記憶喪失以及認(rèn)知功能下降與患者大腦和海馬區(qū)β淀粉樣蛋白肽沉積以及神經(jīng)纖維纏結(jié)密切相關(guān)。其中構(gòu)成細(xì)胞外老年斑的主要成分就包括有β淀粉樣蛋白肽。Um H等通過對轉(zhuǎn)基因大鼠進(jìn)行16周跑臺運動發(fā)現(xiàn)運動可以減少β淀粉樣蛋白肽的生成、促進(jìn)清除以及抑制它的神經(jīng)毒性，進(jìn)而達(dá)到預(yù)防和延緩老年癡呆癥的進(jìn)展［13］。KANG等的實驗發(fā)現(xiàn)，讓24月齡PS轉(zhuǎn)基因鼠進(jìn)行12周跑臺運動可以降低β分泌酶水平，進(jìn)而減少了β淀粉樣蛋白肽42的沉積，說明運動可以通過抑制β分泌酶水平來抑制β淀粉樣蛋白肽的生成［14］。研究發(fā)現(xiàn)：讓轉(zhuǎn)基因大鼠進(jìn)行16周的跑臺訓(xùn)練后，腦啡肽酶活性增加，而腦啡肽酶可以代謝β淀粉樣蛋白肽，有利于清除大腦皮質(zhì)中的β淀粉樣蛋白肽［15］。Felice等研究發(fā)現(xiàn)β淀粉樣蛋白肽可以結(jié)合NMA-R的NRI亞單位，激活NMDA-R，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子紊亂，刺激ROS，而適宜的運動能夠通過提高機(jī)體抗氧化能力增強線粒體功能，抑制ROS誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性［16］。

2.2 運動與神經(jīng)退行性病變 神經(jīng)退行性疾病主要表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)突觸結(jié)構(gòu)和功能改變。突觸構(gòu)造直接影響突觸功能和神經(jīng)元信息傳遞，是學(xué)習(xí)和記憶的根本，提高突觸形態(tài)結(jié)構(gòu)可塑性，對老年癡呆的學(xué)習(xí)和記憶能力的提高具有現(xiàn)實意義。運動作為一種誘導(dǎo)元素，可以促進(jìn)突觸形態(tài)構(gòu)造和功能的重塑。運動對突觸可塑性影響又包括功能可塑性和形態(tài)可塑性。長時程增強（LTP）是表現(xiàn)突觸可塑性的重要電生理指標(biāo)。研究已經(jīng)證實不同類型的老年癡呆模型表現(xiàn)出海馬區(qū)LTP減弱［17］。電生理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：跑輪運動和跑臺運動都能加強海馬DG區(qū)的LTP［17］。4月齡的Wistar大鼠連續(xù)進(jìn)行7天跑臺運動后，記錄在體大鼠海馬DG區(qū)的LTP顯著增強［18］。研究發(fā)現(xiàn)：對大鼠進(jìn)行為期8周的游泳訓(xùn)練后，安靜對照組腦皮質(zhì)運動區(qū)V層的大椎體細(xì)胞的胞體、核仁、樹突棘密度均顯著低于游泳組，這說明適宜運動對大腦皮質(zhì)神經(jīng)元的形態(tài)構(gòu)造產(chǎn)生良好的效果［19］。老年癡呆病患者大都有腦萎縮和神經(jīng)斑塊沉積等的改變?，F(xiàn)在已有研究證實人體高水平的心肺耐力會抑制大腦額葉皮質(zhì)、內(nèi)側(cè)顳葉和枕部區(qū)域的灰質(zhì)丟失和衰老的特征。眾所周知，適宜的運動可以改善心肺功能，前額葉皮質(zhì)是大腦的執(zhí)行功能區(qū)域，其對體育運動的增加可以產(chǎn)生良好的反應(yīng)。Erickson等選擇了120名少動、靜坐、無記憶問題的健康老年人作為研究對象，隨機(jī)分為運動組和對照組2個組別，運動組每周進(jìn)行3次運動。1年后對受試者的大腦進(jìn)行MRI掃描，發(fā)現(xiàn)對照組的海馬區(qū)比實驗前萎縮了1～2%，但是運動組的海馬區(qū)與實驗前體積卻增加了2%［20］。這就意味著運動組的海馬區(qū)可能增加了數(shù)百萬個細(xì)胞，相當(dāng)于大腦年齡被調(diào)回了1～2年。

3 預(yù)防和延緩老年癡呆的運動方式

大量實驗研究已經(jīng)證明了適量的運動對老年人大腦功能有良好的作用，能夠延緩老年癡呆的進(jìn)展，提高生活質(zhì)量［21］。對于在生命的哪個階段進(jìn)行體育運動對降低患老年癡呆的風(fēng)險更加有效，現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的定論。根據(jù)認(rèn)知儲備假說，終身保持規(guī)律的體育運動對老年時維持認(rèn)知功能有一定的作用。對于有老年癡呆家族病史的人更應(yīng)該盡早開始運動鍛煉，盡可能獲得最佳的預(yù)防效果。通過對老年癡呆血管性高危因素的研究，發(fā)現(xiàn)太極拳、廣場舞、快步走越來越受到人們的喜愛，其對老年癡呆患者來說也非常經(jīng)濟(jì)、有效。

3.1 太極拳 太極拳作為一種有氧運動，經(jīng)常用做某些疾病的運動療法而被大家熟知。太極拳動作輕緩、強度適中、姿勢優(yōu)美連貫，練習(xí)時要求身體放松、全神貫注、用意志力而不用蠻力的運動方式。孫皎等研究發(fā)現(xiàn)參加太極拳鍛煉的試驗組，通過使用眼和手的配合運動，視線跟隨手指移動，不斷通過手指到腳部以及全身的運動，來達(dá)到心神專注，這對提高記憶力起到積極推動作用［22］。王敬浩等的研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)行8周太極拳鍛煉后患者的高密度脂蛋白（HDL-C）水平升高，血脂（低密度脂蛋白、甘油三脂、膽固醇）水平下降［23］。表明了太極拳運動能夠降低中老年人血脂水平，降低血管性高危因素水平，進(jìn)一步延緩或預(yù)防老年癡呆的發(fā)展。以往研究表明只有在本人65%～85%最大心率運動時，才能達(dá)到最佳運動效果［24］。宋濤研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)24式太極拳運動過程中受試者的心率主要分布在90～120次/分，屬于一種中低強度的鍛煉［25］。有效心率水平是130～170次/分。因此僅僅一輪太極拳運動尚不能達(dá)到有效鍛煉強度。這就需要鍛煉者根據(jù)自己的身體狀況，安排鍛煉內(nèi)容。

3.2 廣場舞 廣場舞是將傳統(tǒng)舞蹈與體育運動結(jié)合起來的運動形式，它既能展現(xiàn)出舞蹈的美感，又能達(dá)到健身功效，同時在運動過程中還能增加人與人的交流。吳雅彬通過對70名的老人進(jìn)行為期3個月的廣場舞練習(xí)后，發(fā)現(xiàn)受試者血中甘油三脂和膽固醇低于實驗前，而高密度脂蛋白水平升高［26］。表明廣場舞也能減少老年人血管性危險因素水平。廣場舞并不是適合所有血管性高危險因素的人進(jìn)行鍛煉，如果血管性因素已經(jīng)在老年人中有嚴(yán)重臨床表現(xiàn)時（如：老年癡呆中后期、未控制的高血壓、急性心肌梗死發(fā)病2天內(nèi)等），不建議進(jìn)行廣場舞練習(xí)。廣場舞練習(xí)需要適合的場地和環(huán)境，寒冷的冬天由于血管痙攣，引起血壓升高，加重心臟負(fù)擔(dān)，會導(dǎo)致心、腦等重要器官缺血、缺氧。而酷熱的夏天，大量出汗導(dǎo)致血容量的減少，血液粘稠，容易誘發(fā)血栓的發(fā)生。因此建議在氣溫適宜的春秋季進(jìn)行鍛煉。應(yīng)該在進(jìn)食1h后鍛煉，避免空腹運動。廣場舞的3步驟包括：5～10min的準(zhǔn)備活動，30～60min的廣場舞運動及5～10min的放松整理運動。一般而言建議每周跳3～5次，避免過度的強度練習(xí)。使心率下限大于清晨安靜心率×1.4，上限心率不超過清晨安靜心率×1.8為宜。由于廣場舞的限制因素較多，因此其可以用于早期預(yù)防老年癡呆［27］。

3.3 快步走 快步走是當(dāng)今最流行、最簡潔的運動方式。按照速度，小于3km/h，稱為散步；約3.6km/h，稱為慢步行；大于4.5km/h稱為快步走。因此快步行走應(yīng)該每10min大約是1km的路程。當(dāng)然對于年老體弱的老年人來說速度應(yīng)該減慢。王正惠等對40～70歲之間的中老年進(jìn)行為期10年的觀察，發(fā)現(xiàn)堅持快步走的運動組，10年前后血糖、血脂等血管性危險素水平基本不變，健康狀況良好［28］。快步走經(jīng)濟(jì)安全，而且屬于中小強度的運動，運動強度以感到身上微出汗，運動后疲勞感在10～20mm消失，運動完晚上睡眠佳為宜。如果鍛煉后感到四肢酸軟無力、頭暈、睡眠不佳，說明運動過大了，此時需要根據(jù)老年人自身狀況，進(jìn)行步速和行走時間的調(diào)整?？觳阶呦鄬τ趶V場舞、太極拳來說簡單，但是對于輕中度老年癡呆患者必須在家人陪同下進(jìn)行練

4 小 結(jié)

老年癡呆患者主要的病理損害包括腦血管和神經(jīng)退行性的改變，其中神經(jīng)退行性改變主要體現(xiàn)為神經(jīng)退行性斑塊、纖維纏結(jié)以及內(nèi)側(cè)顳葉萎縮，腦血管的損害主要表現(xiàn)為β淀粉樣蛋白肽的沉積，造成細(xì)胞膜、細(xì)胞器和細(xì)胞骨架的損傷，引起腦細(xì)胞死亡，從而加快老年癡呆的發(fā)生。通過運動能夠有效增加腦血流量，使身體獲得更多的氧氣，提高記憶力。運動可以減少β淀粉樣蛋白肽的沉積、提高清除率以及抑制它的神經(jīng)毒性。運動作為一種誘導(dǎo)元素，可以引起突觸構(gòu)造和功能的重塑，進(jìn)而延緩老年腦萎縮的進(jìn)展。由于老年癡呆的疾病特點，發(fā)現(xiàn)快步走、廣場舞和太極拳等有氧練習(xí)方式能預(yù)防和延緩中老年患者發(fā)展為老年癡呆的過程。但是由于運動本身的限制，快步走更加安全、經(jīng)濟(jì)、有效。針對不同進(jìn)展程度的老年癡呆患者，選擇何種運動方式最有效，目前還沒有確切的研究，因此這方面還需更深入的研究。

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Review of the Exercise to Induce Vascular Factors of Dementia Mechanism Research

XIE Xiao，LIU Yun-fa
（College of Physical Education， Northeast Normal University， Changchun 130024， Jilin China）

This study reviews nearly 28 published Chinese and foreign literature in the past 20 years. It fnds that： the main pathological changes of Alzheimer's disease include cerebrovascular damage， nerve degeneration and synaptic structure and function of neurons in the hippocampus； fndings at this stage that the appropriate sport can prevent and delay the development of Alzheimer's， mainly to improve the blood supply to the brain， slow brain atrophy progression or by increasing the volume of the hippocampus of the brain， promote cell and synapse remodeling nerve， reducing deposits and neurofbrillary tangles produce β-amyloid peptide； regularly participate in moderate exercise can also improve the quality of life of the elderly， to prevent unnecessary injury events occurring， increase the elderly self-care ability， reduce the social and family responsibilities； preventing the progression of Alzheimer's sports can choose aerobic，strength， and other forms of exercise， tai chi， square dancing and brisk walking and other aerobic exercise in the form of prevent and delay the process of Alzheimer's disease play an important role， which found that a brisk walk in the prevention of Alzheimer's developing more convenient， safe， economical and effective.

alzheimer's disease； vascular factors； exercise

G804.3

A

1004- 7662（2016）03- 0088-05

2016-03-07

解蕭，碩士研究生，研究方向：運動醫(yī)學(xué)。