身體活動與老年人認(rèn)知功能關(guān)系的研究進(jìn)展述評

孫宇亮，侯建羽，程志偉，何春振，朱文斐

(陜西師范大學(xué) 體育學(xué)院，陜西西安 710119)

老年人的認(rèn)知功能是衡量身心健康的關(guān)鍵指標(biāo)之一，與其生活質(zhì)量密切相關(guān)。神經(jīng)科學(xué)研究表明，隨著年齡增長，老年人的認(rèn)知功能逐漸下降。嚴(yán)重到一定程度者，最終會發(fā)展為阿爾茨海默病(Alzheimer’s Disease)等疾病。目前，醫(yī)學(xué)界對阿爾茨海默癥等疾病尚無明確有效的根治方法[1]。因此，提高老年人認(rèn)知功能水平，對防止認(rèn)知功能障礙的發(fā)生與發(fā)展具有重要意義。與靜坐少動的老年人相比，經(jīng)常參加各種身體活動的老年人認(rèn)知功能下降的風(fēng)險可以降低30—46%[2]，患阿爾茨海默癥的可能性降低了28—45%。運動作為預(yù)防和控制各種慢性疾病的重要手段，為改善老年人的認(rèn)知功能提供了新方向。

本綜述的目的在于：探索身體活動與老年人認(rèn)知功能之間的關(guān)系，找出更有利于保護老年人認(rèn)知功能的身體活動劑量和強度，為揭示運動與老年人認(rèn)知功能之間的量效關(guān)系和提高老年人認(rèn)知功能提供依據(jù)；研究身體活動影響老年人認(rèn)知功能的中間變量和可能機制，為科學(xué)指導(dǎo)老年人健身和預(yù)防認(rèn)知障礙等疾病提供理論與實踐基礎(chǔ)。

1. 認(rèn)知功能是老年人身心健康的重要基礎(chǔ)

認(rèn)知功能包括語言、記憶、執(zhí)行、判斷、和學(xué)習(xí)等方面，是人腦接受外界信息，認(rèn)識和反映客觀事物的心理機能。癡呆癥是由于腦結(jié)構(gòu)的慢性或進(jìn)行性結(jié)構(gòu)性損傷，而引起的高級腦功能障礙綜合征，包括血管性癡呆癥，阿莫茨海默癥等。全球65歲以上的老年人，阿爾茨海默癥患病率為5%，[3-5]75歲以上老年人的患病率上升到9%，發(fā)病率和殘疾率僅次于癌癥及心血管疾病[1]。世界頂級醫(yī)學(xué)期刊《柳葉刀(The Lancet)》2013年發(fā)表了中國阿爾茨海默病和其他類型癡呆癥流行病學(xué)調(diào)查的薈萃分析[4]顯示，2010年中國癡呆癥患者人數(shù)達(dá)到919萬人，其中阿爾茨海默病患者為569萬，比二十年前增加了近三倍，給個人、家庭和社會帶來沉重負(fù)擔(dān)。

當(dāng)今醫(yī)學(xué)界還未研發(fā)出徹底治愈阿爾茨海默癥的相關(guān)藥物。新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志的調(diào)查報告顯示，阿爾茨海默癥的特效藥研發(fā)失敗率高達(dá)97%[6]，已被公認(rèn)為世界性醫(yī)學(xué)難題之一。因此，預(yù)防對于控制認(rèn)知功能障礙具有尤其重要的意義。越來越多的國家已經(jīng)將認(rèn)知功能障礙的相關(guān)研究與防治提升到國家計劃層面。美國國立衛(wèi)生研究院對阿爾茨海默病研究也不斷增加經(jīng)費的支持，僅2016年就增加了3.5億美元經(jīng)費，比2015年提高60%。相比之下，我國相關(guān)研究還處于初級階段，較大規(guī)模的人群研究還鮮有報道，在這一領(lǐng)域仍然任重而道遠(yuǎn)。

2. 增加身體活動可以預(yù)防認(rèn)知功能下降

身體活動主要指由骨骼肌收縮引起能量消耗的活動。保持較高水平的身體活動，作為預(yù)防和治療慢性疾病的積極手段，可能是防治認(rèn)知功能性疾病的重要方法之一。觀察性研究顯示，老年人認(rèn)知健康的促進(jìn)及認(rèn)知功能下降的減緩可能與身體活動水平成正相關(guān)，較高的身體活動水平可以降低阿爾茨海默癥的發(fā)生率。對于部分已經(jīng)患有認(rèn)知功能障礙的老年人，提高身體活動水平可以促進(jìn)其認(rèn)知功能的恢復(fù)甚至提高。身體活動提高老年人認(rèn)知功能的機制可能是由于身體活動可以增加或者維持人腦局部灰質(zhì)和白質(zhì)的體積(尤其是海馬回區(qū)域)，促進(jìn)腦血管舒張供血，進(jìn)而從整體上提高認(rèn)知功能水平，預(yù)防或減緩老年人認(rèn)知功能衰退。由于身體活動對于海馬回區(qū)域有明顯的影響，可以有效增加該區(qū)域體積，因此一般認(rèn)為身體活動主要對人腦的記憶功能和執(zhí)行功能有明顯的改善作用。另外，提高身體活動水平可以提高人體心肺功能，間接提高老年人認(rèn)知功能水平，降低阿爾茨海默癥的風(fēng)險。

運動干預(yù)試驗可以進(jìn)一步研究身體活動與老年人認(rèn)知功能的因果關(guān)系。美國醫(yī)學(xué)學(xué)會雜志(Journal of American Medical Association, JAMA)曾發(fā)表的一項研究顯示，每周兩次1小時的運動可以明顯減緩阿爾茨海默癥患者病情的惡化，提高患者的基本身體功能水平。近十年來的神經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，合理的運動可能可以提高認(rèn)知功能正常的老年人記憶、執(zhí)行功能等方面的功能，促進(jìn)腦血管舒張供血和神經(jīng)細(xì)胞再生與分化[5,6]，增加或維持人腦局部灰質(zhì)和白質(zhì)的體積，從而預(yù)防或減緩老年人認(rèn)知衰退。但是，目前有關(guān)運動干預(yù)影響老年人認(rèn)知功能的研究還非常有限，部分研究結(jié)果還存在爭議，有待進(jìn)一步深入探討。

3. 身體活動與老年人認(rèn)知功能的關(guān)系研究的測量方法

目前有關(guān)身體活動與老年人認(rèn)知功能關(guān)系的研究中，身體活動和靜坐時間的測量方法則以問卷調(diào)查法為主。近來，越來越多的研究開始運用可穿戴設(shè)備，以達(dá)到記錄人體身體活動水平及靜坐時間的目的。其中，三維加速度計是一種高效準(zhǔn)確的方法，它的主要工作原理是通過傳感器來測量軀體在三維空間中的加速度變化，從而反映身體活動水平。加速度計的原始數(shù)據(jù)一般以每單位時間的身體姿勢變化的次數(shù)表示。從2003年開始，美國國家健康與營養(yǎng)調(diào)查(National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES)就開始采用三維加速度計(ActiGraph)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的問卷調(diào)查法，測量身體活動水平。NHANES相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，三維加速度計能夠較好地克服問卷調(diào)查法所帶來的弊端，實現(xiàn)更準(zhǔn)確的測量人體身體活動水平和靜坐時間。

以往研究已經(jīng)對使用三維加速度計揭示身體活動水平與老年人認(rèn)知功能之間的關(guān)系進(jìn)行了一些相關(guān)探索。橫斷面研究顯示，三維加速度計測量的身體活動水平與老年人的認(rèn)知功能呈正相關(guān)關(guān)系，與腦部白質(zhì)體積也呈正相關(guān)關(guān)系。在美國一項對716名社區(qū)老年人的追蹤調(diào)查研究中，研究者用加速度計對老年人的身體活動進(jìn)行了測量，并進(jìn)行了4年的跟蹤調(diào)查，結(jié)果表明身體活動水平與記憶、空間感、知覺速度等19項認(rèn)知功能測試結(jié)果存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。然而目前這類研究對于三維加速度計的數(shù)據(jù)處理方式還存在一定不足，只對加速度計的總計數(shù)值進(jìn)行了討論，沒有建立起完整的三維加速度計身體活動評價模型來對不同強度的身體活動(中高強度或者輕強度身體活動)和靜坐時間進(jìn)行分類計算，尤其沒有對靜坐時間進(jìn)行獨立的分析討論。身體活動的內(nèi)涵包括身體活動的形式、強度、持續(xù)時間和頻率。根據(jù)美國運動醫(yī)學(xué)學(xué)會推薦的運動指南，以有氧供能為主的有氧運動(aerobicexercise)是促進(jìn)老年人認(rèn)知功能水平的主要形式，抗阻力運動也對老年人認(rèn)知功能有一定的積極作用，但是效果不如有氧運動顯著。

4. 老年人身體活動的劑量、強度與認(rèn)知功能的關(guān)系

然而，采用運動干預(yù)的方法嚴(yán)格控制身體活動劑量來研究身體活動劑量與老年人認(rèn)知功能之間的關(guān)系的研究還鮮有報道。目前唯一的一項研究是2015年美國堪薩斯大學(xué)的一項隨機對照試驗，該研究對101名靜坐少動的老年人進(jìn)行了26周的運動干預(yù)，老年人每周進(jìn)行不同劑量的中等強度運動；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三個運動組與對照組相比，空間視覺能力和簡單注意力得到明顯提高，身體活動劑量越大，老年人空間視覺能力改善幅度越大。此外，目前尚沒有其他有關(guān)不同身體活動劑量對老年人認(rèn)知功能影響的報道，前人研究主要是對比運動組與非運動組之間的差異，沒有設(shè)置更多運動組來進(jìn)一步探討兩個變量之間的關(guān)系。還有一些研究針對的是患有抑郁癥、心肌梗塞、糖耐量受損、唐氏綜合征等疾病的老年人，雖然發(fā)現(xiàn)了身體活動與這些疾病患者的認(rèn)知功能之間存在一定的量效關(guān)系，但是不具備更大范圍的普適性。因此，不同劑量的身體活動對老年人認(rèn)知功能的影響有待進(jìn)一步探索。

另外，現(xiàn)有有關(guān)身體活動劑量的研究中，針對身體活動持續(xù)時間和頻率的研究較多，主要依靠改變身體活動持續(xù)時間或頻率來調(diào)節(jié)運動總量。要強調(diào)的是，大部分現(xiàn)有研究中所提到的高強度運動是一個相對概念，一般以個人最大攝氧量的70—85%為目標(biāo)范圍，也會考慮運動者的血壓、主觀感覺等其他因素，因此與個人的生理狀態(tài)和健康水平密切相關(guān)，并不是一個絕對的強度概念。

5. 小結(jié)與展望

提高身體活動水平可以對老年人的認(rèn)知功能產(chǎn)生積極的影響，延緩老年人認(rèn)知功能下降，預(yù)防和治療認(rèn)知功能障礙、癡呆癥、阿爾茨海默癥等疾病的發(fā)病率和死亡率。因此，本研究建議老年人積極參加不同類型的身體活動，在心肺功能允許的條件下增加身體活動總量和強度，能夠有效的預(yù)防和延緩認(rèn)知功能下降，促進(jìn)老年人晚年的身心健康。