12周北歐健步走訓(xùn)練對老年人認(rèn)知能力的干預(yù)效果研究

摘 要：目的：探究北歐健步走對老年人認(rèn)知水平的影響效果及機(jī)制，以期為未來制訂科學(xué)有效的老年人健康干預(yù)計劃提供參考依據(jù)。方法：選取30名老年人隨機(jī)分為北歐健步走組和對照組，進(jìn)行每周3次，每次60分鐘，共計12周的北歐健步走訓(xùn)練，采用簡易精神狀態(tài)量表測試、數(shù)字廣度測試以及連線測試對受試者干預(yù)前后認(rèn)知能力進(jìn)行測量。結(jié)果：北歐健步走組老年人的MMSE（p<0.05）、DST-F（p<0.05）、DST-B（p<0.05）以及TMT-A（p<0.05）得分顯著高于對照組，但TMT-B得分無顯著性差異（p>0.05）。結(jié)論：北歐健步走能夠顯著促進(jìn)老年人短時記憶能力、信息處理速度以及整體認(rèn)知能力的提高，但對老年人注意力水平?jīng)]有產(chǎn)生顯著影響。

關(guān)鍵詞：北歐健步走；老年人；認(rèn)知能力；運(yùn)動干預(yù)

作者簡介：王文振（1993- ），男，湖北恩施人，泰國格樂大學(xué)碩士研究生，湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院體育經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院講師，研究方向為體育教育與運(yùn)動訓(xùn)練。

第七次全國人口普查公報顯示，截至2020年，我國60歲及以上的老年人口總量達(dá)到2.64億人，總?cè)丝谡急葹?8.7%，且增速明顯超過上一周期[1]。不斷深化的人口老齡化趨勢引起了政府部門的高度重視，黨的二十大報告指出要實施積極應(yīng)對人口老齡化國家戰(zhàn)略，建立健全老齡群體的養(yǎng)老服務(wù)體系和健康支撐體系，推動健康中國建設(shè)。在此背景下，如何保持和改善我國老齡群體健康水平成為亟需研究的重要議題。

在諸多體育鍛煉活動當(dāng)中，北歐健步走被認(rèn)為是一種有效、安全的健康干預(yù)方式[2]。與普通步行運(yùn)動相比，北歐健步走步行方式需要募集更多的肌肉來提高步行速度，增加了熱量輸出和氧氣消耗，能有效地消耗脂肪和提高心肺功能[3]。同時，北歐健步走依靠握桿進(jìn)行，不需要較高的身體活動水平，對關(guān)節(jié)施加的壓力更小，即使年老體弱者也能夠輕松參與，大大降低老年人在運(yùn)動中跌倒的風(fēng)險[4～5]，因此吸引越來越多的老年人參加其中[6]。梳理已有研究發(fā)現(xiàn)，北歐健步走在改善老年人肥胖程度[7]、肌肉力量[8]、血糖水平[9]、步態(tài)特征[10]、抑郁水平[11]等方面的積極功效已得到充分研究，但其對于老年人認(rèn)知能力的影響與機(jī)制仍語焉不詳。此外，作為一類源自歐洲的健康干預(yù)方式，國內(nèi)鮮有針對北歐健步走開展的干預(yù)對比實驗，其對中國老齡群體的有效性仍需進(jìn)一步檢驗。

基于此，本文以武漢市建樂社區(qū)老年人為實驗對象，采用連續(xù)12周北歐健步走進(jìn)行運(yùn)動干預(yù)，對干預(yù)前后老年人健康水平和認(rèn)知水平等各項指標(biāo)進(jìn)行測量，探究北歐健步走對老年人認(rèn)知水平的影響效果及機(jī)制，以期為未來制訂科學(xué)有效的老年人健康干預(yù)計劃提供參考依據(jù)。

一、研究對象與方法

（一）實驗對象

本研究共招募武漢市建樂社區(qū)65歲以上老年人43名，通過納入標(biāo)準(zhǔn)篩選最終選取受試者30名，隨機(jī)將30名老年人分為北歐健步走組和對照組，同時在干預(yù)周期中兩組受試者無飲食控制，保持生活習(xí)慣。實驗過程中途共有3名受試者退出，其中因事退出2人，因病退出1人。最終有27名受試者（男16人，女11人）完成全部訓(xùn)練及測試，其中北歐健步走組男7人、女6人，對照組男9人、女5人。所有受試者均被簽署書面知情同意書并提醒受試者在參與過程中身體有任何不適可隨時停止實驗。

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡65～78歲，無明顯聽力和視力障礙，意識清晰，有一定的理解和配合能力。（2）身體基本健康，無重大疾病，且在能夠完成一定強(qiáng)度體育活動。（3）排除嚴(yán)重心血管疾病，過去6周經(jīng)歷侵入性治療或有此計劃受試者，臨床醫(yī)生不建議運(yùn)動受試者。（4）久坐不運(yùn)動的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：每周參加規(guī)律運(yùn)動一次時間少于20分鐘。

排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）過去曾經(jīng)參與過北歐式健步走訓(xùn)練。（2）過去曾經(jīng)參與過認(rèn)知功能相關(guān)測試。（3）服用抗癡呆藥物或鎮(zhèn)定劑。（4）伴有腦卒中、帕金森等神經(jīng)系統(tǒng)疾病或過去曾經(jīng)受過嚴(yán)重腦外傷。（5）膝關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)及其他重要關(guān)節(jié)部分患有關(guān)節(jié)炎等疾病。

（二）運(yùn)動干預(yù)方案

北歐健步走組受試者參與為期12周，每周3次，每次60分鐘的北歐健步走運(yùn)動方案，包括熱身階段10分鐘，訓(xùn)練階段40分鐘和放松階段10分鐘，訓(xùn)練階段的主要內(nèi)容為受試者使用特制的滑雪桿在戶外操場進(jìn)行約4千米的健步走。訓(xùn)練的目標(biāo)強(qiáng)度為50～70%儲備心率，最大心率=206-0.88×年齡，目標(biāo)心率=[（最大心率-靜息心率）×（0.5-0.7）]+靜息心率。受試者的心率均由Polar心率監(jiān)測器監(jiān)測，預(yù)防運(yùn)動損傷。在北歐健步走組接受運(yùn)動干預(yù)期間，對照組不進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練，保持日常生活狀態(tài)。

（三）認(rèn)知水平測量

1. 簡易精神狀態(tài)量表測試（Mini-Mental State Examination，MMSE）

采用簡易精神狀態(tài)評價量表評估受試者的認(rèn)知功能，量表包含定向力、記憶力、注意力與計算力、回憶能力、語言能力5個維度的30個問題，共30分，得分越高表明受試者認(rèn)知功能越好[12]。

2. 數(shù)字廣度測試（Digit Span Forward & Backward scale，DST-F&B）

該測試由隨機(jī)數(shù)序列組成，以三位數(shù)開始，并逐步增加到最大值九位數(shù)，主要評估受試者短期記憶等認(rèn)知功能。在順背部分（DST-F）測試中，數(shù)字列表必須以相同的順序正確地重復(fù)，而在倒背部分（DST-B）測試中，數(shù)字列表必須以相反的順序正確地重復(fù)。當(dāng)參與者不能回憶起序列時，測試結(jié)束。順背測試與倒背測試分開進(jìn)行，最后的分?jǐn)?shù)是基于成功序列的數(shù)量，回憶的數(shù)字越多表示工作記憶越好[13]。

3. 連線測試（Trial Making Tests，TMT-A＆B）

連線測試主要用于評估信息處理速度、思維靈活性、選擇性視覺注意和視覺搜索等執(zhí)行能力[14]。連線測試由TMT-A和TMT-B兩部分測試組成。TMT-A測試要求受試者快速將周圍的25個數(shù)字以升序連接。在TMT-B測試要求受試者必須在數(shù)字和英文字母之間以升序交替的方式快速連線。最后記錄完成每項任務(wù)的時間（秒）。TMT-A主要反映信息處理速度，TMT-B主要反映注意力，時間越長認(rèn)知功能越差[15]。

（四）統(tǒng)計分析

使用SPSS20.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，采用Shapiro-Wilk統(tǒng)計分析檢驗以驗證數(shù)據(jù)的正態(tài)性，所有指標(biāo)表示成平均值和標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）。對于正態(tài)分布的結(jié)果，采用配對t檢驗和方差分析分別評價受試者在干預(yù)前后指標(biāo)變化的組內(nèi)和組間差異。

二、研究結(jié)果

（一）受試者同質(zhì)性檢驗結(jié)果

考慮到性別、年齡、體重、BMI等人口統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)可能會影響個體活動能力和認(rèn)知水平，為避免這種客觀差異所導(dǎo)致的研究結(jié)果偏誤，對實驗組和對照組受試者的人口統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢驗①。卡方檢驗結(jié)果顯示，性別（[x2=0.30， p>0.05]）無統(tǒng)計學(xué)差異，單因素方差分析結(jié)果顯示，年齡（[F（1，25）=0.01， p>0.05]）、身高（[F（1，25）=1.46， p>0.05]）、體重（[F（1，25）=2.44， p>0.05]）、BMI[（F（1，25）=0.08， p>0.05]）、受教育年限（[F（1，25）=1.36，? p>0.05]）的差異均不具有統(tǒng)計性意義，表明本研究實驗組與對照組在人口統(tǒng)計學(xué)指標(biāo)上具有同質(zhì)性。

（二）運(yùn)動干預(yù)前后老年人認(rèn)知能力的差異

1. 12周北歐健步走訓(xùn)練對老年人整體認(rèn)知能力的影響

在干預(yù)前后使用精神狀態(tài)量表測試（MMSE）對實驗組和對照組老年人的得分進(jìn)行測量，可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過12周的北歐健步走訓(xùn)練后，實驗組老年人的MMSE得分得到有效提高，表現(xiàn)為總分顯著性提高（改變平均值M=-3.33，95CI[-4.70，-1.94]，t=-4.92，p[<]0.05），具有統(tǒng)計學(xué)差異。對照組老年人訓(xùn)練前后的MMSE得分未改變，不具有統(tǒng)計學(xué)意義。此外，與對照組老年人相比，實驗組老年人MMSE量表得分得到顯著改善，兩組間具有顯著性差異（4.61分，F(xiàn)=0.956，p[<]0.05）。結(jié)果表明12周的北歐健步走訓(xùn)練能夠顯著改善老年人整體認(rèn)知功能。

2. 12周北歐健步走訓(xùn)練對老年人記憶能力的影響

在干預(yù)前后使用數(shù)字廣度測試順背（DST-F）和數(shù)字廣度測試倒背（DST-B）對實驗組和對照組老年人的得分進(jìn)行測量，可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過12周的北歐健步走訓(xùn)練后，實驗組老年人的DST-F得分（改變平均值M=-1.60，95CI[-2.39，-0.79]，t=-4.12，p[<]0.05）和DST-B得分（改變平均值M=-1.69，95CI[1.59，-0.44]，t=-3.67，p[<]0.05）得到有效提高，具有統(tǒng)計學(xué)差異。對照組老年人訓(xùn)練前后的DST-F和DST-B得分未改變，不具有統(tǒng)計學(xué)意義。此外，與對照組老年人相比，實驗組老年人DST-F（4.06個，F(xiàn)=1.12，p[<]0.05）和DST-B（2.08個，F(xiàn)=0.02，p[<]0.05）得分得到顯著改善，兩組間具有顯著性差異。結(jié)果表明12周的北歐健步走訓(xùn)練能夠顯著改善老年人工作記憶。

3. 12周北歐健步走訓(xùn)練對老年人執(zhí)行能力的影響

在干預(yù)前后使用連線測試-A（TMT-A）和連線測試-B（TMT-B）對實驗組和對照組老年人的得分進(jìn)行測量，可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過12周的北歐健步走訓(xùn)練后，實驗組老年人的TMT-A得分有效提高（改變平均值M=5.11，95CI[1.31，8.91]，t=2.77，p[<]0.05），具有統(tǒng)計學(xué)差異，但TMT-B得分未發(fā)生顯著變化（改變平均值M=2.10，95CI[-6.53，8.94]，t=-0.226，p[>]0.05）。對照組老年人訓(xùn)練前后的TMT-A和TMT-B得分并未改變，不具有統(tǒng)計學(xué)意義。此外，與對照組老年人相比，實驗組老年人TMT-A得分得到顯著改善，兩組間具有顯著性差異（14.29s，F(xiàn)=0.403，p[<]0.05），但未觀察到TMT-B得分顯著改變（5.47s，F(xiàn)=1.29，p[<]0.05）。結(jié)果表明12周的北歐健步走訓(xùn)練能夠一定程度上改善老年人信息處理速度、思維靈活性、選擇性視覺注意和視覺搜索等認(rèn)知功能。

三、討論與分析

人類的認(rèn)知功能體現(xiàn)在多個維度，包括記憶、語言、心理、感覺、知覺等能力，是大腦認(rèn)識和反應(yīng)外界環(huán)境事物的基礎(chǔ)所在[16]。但隨著年齡的增長，大量依賴多種知覺和認(rèn)知功能的認(rèn)知任務(wù)表現(xiàn)急劇下降，其中記憶力衰退最早出現(xiàn)，而執(zhí)行功能下降最為明顯[17]。已有研究表明，體育活動在提高老年人健康水平和延緩認(rèn)知功能衰退方面具有積極影響[18～19]，甚至可以改善認(rèn)知障礙老年人認(rèn)知功能[20]。如有氧運(yùn)動訓(xùn)練對執(zhí)行控制具有積極的影響[21]；太極拳運(yùn)動能夠改善老年女性延遲回憶能力，且其效果顯著優(yōu)于步行組[22]；智能電子競技運(yùn)動具有提高老年人時間知覺喚醒水平、延遲記憶衰退和激發(fā)情緒記憶等方面的積極效應(yīng)[23]，等等。由此可見，體育活動對老年人認(rèn)知能力有著積極的影響，但也存在項目的差異性[24]。本研究證實了北歐健步走作為一類源自歐洲的健康干預(yù)方式，對于國內(nèi)老年群體認(rèn)知能力同樣具有顯著的促進(jìn)作用。

研究發(fā)現(xiàn)，12周的北歐健步走訓(xùn)練顯著促進(jìn)了老年人認(rèn)知能力的提高，尤其體現(xiàn)在短時記憶能力和信息處理速度方面。目前，學(xué)界針對北歐健步走的研究已經(jīng)證實其能夠?qū)夏耆擞醒跄土?、下肢肌肉耐力、行走穩(wěn)定和靈敏性及下肢柔韌性產(chǎn)生積極影響，但在提高最大伸膝力量、上肢柔韌性、平衡能力以及BMI方面無明顯效果[8]。本研究在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步驗證了北歐健步走訓(xùn)練對老年人認(rèn)知能力的積極影響，這一結(jié)論與體育鍛煉延緩老年人認(rèn)知衰退的已有研究結(jié)果相符合。首先，由于北歐健步走需要依靠特制握桿進(jìn)行，不僅需要下肢力量的支撐，同時也鍛煉了老年人上肢握力以及肱二頭肌的肌力。因此，北歐健步走對身體骨骼肌的運(yùn)用占比極高，達(dá)到90%，相比之下游泳和跑步肌肉利用率僅為35%和70%[3]。對更多肌群的募集意味著北歐健步走能夠更有效地改善老年人心血管功能，提升大腦的血液循環(huán)和供氧能力，使大腦的組織細(xì)胞能夠獲得更多的營養(yǎng)維護(hù)，改善大腦認(rèn)知功能[25]。其次，作為一種特殊的有氧運(yùn)動，北歐健步走能夠促進(jìn)人腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）的合成與釋放[26]，BDNF一般大量存在于海馬體和大腦皮質(zhì)等高級認(rèn)知功能的腦區(qū)，因此BDNF的提高能夠通過激活神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)神經(jīng)元的功能，進(jìn)而提高中央執(zhí)行功能、記憶和學(xué)習(xí)能力[27]。此外，有氧運(yùn)動能夠提高老年人左側(cè)枕葉、右側(cè)顳上回等腦區(qū)的激活水平[28]，因此腦結(jié)構(gòu)的重塑同樣可能是北歐健步走提高老年人認(rèn)知能力的重要機(jī)制之一[29]。

值得一提的是，本研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過12周的北歐健步走訓(xùn)練后，實驗組老年人的TMT-B得分未發(fā)生顯著變化，表明運(yùn)動干預(yù)未對被試?yán)夏耆俗⒁饬λ疆a(chǎn)生影響。這一現(xiàn)象可以結(jié)合Kramer提出的“選擇性促進(jìn)”理論來解釋，該理論認(rèn)為年齡增長所導(dǎo)致的大腦各區(qū)域腦組織容量下降和神經(jīng)認(rèn)知能力衰減是不同的，其中與執(zhí)行控制能力相關(guān)的額葉腦區(qū)出現(xiàn)增齡性萎縮往往最為嚴(yán)重[30]。對此，有學(xué)者指出，體育鍛煉尤其是有氧訓(xùn)練對認(rèn)知能力的改善也應(yīng)是具有選擇性的[31]，據(jù)此可以進(jìn)一步推斷，北歐健步走對老年人認(rèn)知能力的改善可能更凸顯于短時記憶能力、反應(yīng)速度等短暫信息處理能力上，而對思維能力、注意能力等長期、高級、復(fù)雜的認(rèn)知能力不能產(chǎn)生顯著的促進(jìn)作用。

四、結(jié)語

本文以武漢市建樂社區(qū)老年人為實驗對象，采用連續(xù)12周北歐健步走進(jìn)行運(yùn)動干預(yù)，對干預(yù)前后老年人健康水平和認(rèn)知水平等各項指標(biāo)進(jìn)行測量，探究北歐健步走對老年人認(rèn)知水平的影響效果及機(jī)制。結(jié)果表明，北歐健步走能夠顯著促進(jìn)老年人短時記憶能力、信息處理速度以及整體認(rèn)知能力的提高，但對老年人注意力水平?jīng)]有產(chǎn)生顯著影響。因此，北歐健步走對我國老年人群具有一定的潛在健康價值，值得在老年人健身中推廣。

注 釋：

① 受限于文章篇幅，卡方檢驗、方差分析等僅簡要報告了相應(yīng)結(jié)果，如需詳細(xì)過程文件和表格，可與作者聯(lián)系索取。

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