引用本文： 劉淑芬, 張厚強, 陳麗霞. 低負荷抗阻訓練對老年人體適能的影響. 華西醫學, 2023, 38(1): 39-44. doi: 10.7507/1002-0179.202203103 復制
隨著老齡化的加劇，我國老年群體愈發龐大。國家統計局最新數據顯示，我國 60 歲以上老年人占比于 2020 年達 18.70%，已非常接近“老齡社會”的標準[1]。失能是老年群體面臨的重大健康問題，據第四次中國城鄉老年人生活狀況抽樣調查顯示，我國半失能、失能老年人已達 4 063 萬人，占老年群體的 18.30%[2]。因此，從社會和健康的角度來看，老年人醫學研究的重點不僅要放在治療老年相關疾病上，更應放在促進健康老齡化上。老年人健康相關體適能是指老年人安全、獨立、無疲勞地管理日常生活活動的能力，是評價老年人健康問題的科學指標，與老年人心肺功能、肌肉力量（肌力）與肌耐力、身體成分和身體柔韌性相關。老年人的健康體適能與生活質量和健康狀態呈正相關，老年人患慢病越多，健康體適能水平越低[3]。研究表明，定期體育活動可為老年人提供生理和心理上的益處[4-5]。作為其中的代表，有氧訓練和抗阻訓練對老年人體適能的改善均有積極作用[6-7]。然而，研究證明老年人達到推薦運動量的比例非常低，目前的一些訓練方案對于老年人來說存在不適用性可能是原因之一[8]，需研發適用于老年人的運動方法。
低負荷抗阻訓練強調輕負荷，訓練強度 30%～50% 1 次重復最大重量（1 repetition maximum， 1 RM），其理念是再度活化老年人那些平時不活動但與日常功能活動相關的肌肉，從而提高老年人的身體機能和改善其生活自理能力[9]。由此可推測低負荷抗阻訓練可能是改善老年人體適能的有效方法，同時也可能是一種老年人依從性更高的運動方式。因此，本研究擬通過低負荷抗阻訓練對老年人體適能影響的研究，探討適用于老年人的運動方法。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇 2020 年 6 月 1 日—2021 年 5 月 31 日就診于北京協和醫院康復醫學科門診的老年人。納入標準（全部滿足）：① 自愿參加；② 最近 16 周內未進行抗阻訓練；③ 空腹血糖小于 6mmol/L；④ 空腹膽固醇小于 8 mmol/L；⑤ 血壓<140/90 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；⑥ 年齡≥65 歲。排除標準（滿足一條即可排除）：① 活動困難；② 有嚴重心血管、呼吸系統、代謝性或精神疾病；③ 肌肉骨骼系統疾病；④ 常規服用處方藥；⑤ 近 6 個月內有不明原因的體重減輕；⑥ 有其他不能耐受本訓練方案的條件。本研究經中國醫學科學院北京協和醫院倫理委員會審查通過（倫理審查編號：B367）。所有參與者都被告知了參與這項研究的相關風險，并在參與之前簽署了知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
采用隨機數字表法將老年人隨機分為中等強度有氧訓練組（有氧訓練組）、標準負荷抗阻訓練組（標準負荷組）和低負荷抗阻訓練組（低負荷組）3 組，其中低負荷組為試驗組，其余均為陽性對照組。
1.2.2 治療方法
所有受試者均到北京協和醫院康復醫學科進行每周 2 次，30 min/次，持續 12 周的訓練。低負荷組采用帕威爾抗阻訓練器械，主要訓練肌群為上肢屈伸肌、肩帶肌群、髖周肌群、股四頭肌、腹肌、背部肌群，運動強度為 30%～50% RM；標準負荷組采用同樣的訓練方式，運動強度為 50%～70% RM；有氧訓練組采用踏車的訓練方式，運動強度為 50%～70% HRmax 或 Borg 自覺用力評分 11～13 分。每次訓練均在專業醫師和治療師的監督下進行，監測患者心率和血壓，保證運動質量的同時也預防可能會出現的緊急事件。
1.3 觀察指標
數據采集過程中采用盲法，分別在所有受試者第 1 次訓練前和完成 12 周訓練后采集受試者相關資料。① 患者基本信息，包括性別、年齡、身高、體重、體質量指數（body mass index，BMI）；② 主要結局指標：心肺耐力中的峰值攝氧量、峰值功率，其值越大，老年人心肺耐力越強。③ 次要結局指標：心功能、肺功能、全身主要部位肌力、握力和肌氧指標等，除峰值心率、無氧閾時二氧化碳通氣當量（AT 時 EqCO2）外，其余指標均是在可控范圍內值越大，老年人身體狀況越好。④ 評估工具：帕威爾抗阻訓練系統：1 RM 測試（各部位肌力 1 次重復最大重量）；彈簧握力計：握力；德國耶格運動心肺測試系統：心肺耐力的峰值攝氧量、峰值功率，峰值心率、峰值心率預計值百分比，峰值運動時分鐘通氣量（minute ventilation，VE）、通氣效率（AT 時 EqCO2）；加動健康肌氧測試儀：通過近紅外線光譜學（near-infrared spectroscopy，NIRS）測試老年人腓腸肌靜息肌氧水平、下降至谷值時間；⑤ 訓練工具：帕威爾抗阻訓練系統（抗阻訓練）；踏車（有氧訓練）。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 24.0 軟件進行統計分析。計量資料符合正態分布以均數±標準差表示，組內前后比較用配對 t 檢驗；組間比較，方差齊性者采用單因素方差分析，采用 Dunnet t 檢驗對單因素方差分析有差異的結果進行組間兩兩比較；方差不齊者采用獨立樣本 Kruskal-Wallis 檢驗，兩兩比較時采用 Bonferroni 法校正 P 值。計數資料以例數表示，組間比較采用χ2 檢驗。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 一般資料
共納入患者 94 例，其中男 50 例，女 44 例；年齡（70.14±4.21）歲；有氧訓練組 31 例、標準負荷組 32 例和低負荷組 31 例。試驗過程中由于各種原因，1 人未獲基線數據（有氧訓練組），3 例獲基線數據后未完成訓練（標準負荷組 2 例、低負荷組 1 例），每組各余 30 例，實際納入患者 90 例。3 組的年齡、性別、身高、體重、BMI 比較，差異均無統計學意義，具有可比性，見表1。
表1
患者一般資料比較（n=30）
2.2 訓練前后各組心肺耐力改善情況
訓練前后各組組間心肺耐力相關指標（峰值功率、峰值攝氧量）比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；訓練后各組組內心肺耐力相關指標均高于訓練前（P<0.05）。見表2。
表2
患者訓練前后心肺耐力相關指標比較（n=30，
）
2.3 訓練前后各組心、肺功能改善情況
訓練前后 3 組間的峰值心率、峰值心率預計值、峰值 VE、AT 時 EqCO2 比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；除心功能相關指標（峰值心率、峰值心率預計值）外，肺功能相關指標（峰值 VE、AT 時 EqCO2）3 組組內訓練前后比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表3。
表3
患者訓練前后心、肺功能相關指標比較（n=30，
）
2.4 訓練前后各組肌力改善情況
訓練前后，3 組組間肌力指標比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。3 組受試者肌力指標均高于訓練前（P<0.05）。見表4。
表4
患者訓練前后肌力相關指標比較（n=30，
，kg）
2.5 訓練前后各組肌氧飽和度改善情況
訓練后3組組內的肌氧下降至谷值時間均高于訓練前（P<0.05）；但靜息肌氧水平3組組內訓練前后比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。訓練前后 3 組組間肌氧相關指標比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表5。
表5
患者訓練前后肌氧相關指標比較（n=30，
）
2.6 訓練前后各組體適能相關指標改善差值比較
除峰值功率、峰值攝氧量、肌氧下降至谷值時間外（P>0.05），3 組訓練前后握力、胸部推舉、坐姿劃船、腿部伸展、髖部外展、身體彎曲和水平推蹬的肌力差值比較，差異均有統計學意義（P<0.05），且低負荷組均優于有氧組（P<0.05），但從身體彎曲和水平推蹬的運動表現上看，標準負荷組改善優于低負荷組（P<0.05）。見表6。
表6
患者訓練前后體適能相關指標改善差值比較（n=30，
）
3 討論
隨著年齡增大，老年人體適能呈進行性下降[3]，這是造成失能的重要原因。同時，體適能下降導致老年人跌倒和骨折風險增加，嚴重影響生活質量。
有研究表明，在老年人體適能中，峰值攝氧量隨著人們年齡的增長而下降，表現為老年人心肺耐力的下降[10]。心肺適能（cardiorespiratory fitness，CRF）反映了老年人心血管和呼吸系統的整體能力[11]，Sui 等[12]對 2 603 例老年人進行了平均 12 年的跟蹤調查，結果顯示 CRF 是老年人死亡風險的有效預測因子。同樣，肌力對老年人日常生活及預防慢性病的作用也越來越被認可，較低的肌力與活動受限、跌倒風險增加，以及虛弱狀態顯著相關[13-14]。其中，握力是反映上肢功能的重要指標之一，也是老年人并發癥、住院時間增加，甚至死亡率的重要預測因素[15]。Ruiz 等[16]研究了男性肌力與各種原因、心血管疾病和癌癥死亡率之間的關系，在 60 歲及以上的男性老年人中，中等到高水平的肌力與較低的全因死亡率和癌癥死亡率相關。力量訓練可以提高身體表現、增強心血管健康、促進骨密度增加[17]、預防和治療 2 型糖尿病[18]，同時也是逆轉肌肉老化的有效措施[19]。2021 年老年人國際運動建議專家共識中也提到，適當的鍛煉能夠使肌肉和有氧能力隨年齡的變化大大減弱[20]。本研究以老年人心肺耐力以及與日常生活活動相關的大肌群肌力和握力為研究目標，結果顯示，3 種訓練方式均能有效提高老年人的心肺耐力、大肌群肌力和握力，并且與有氧訓練相比，低負荷抗阻訓練和標準負荷抗阻訓練對提高肌力更有效，這也與許浩等[6]的研究結果相符。除此之外，基于 NIRS 的自身優勢 [21-22]，本研究通過運用 NIRS 測試老年人運動過程中腓腸肌肌氧飽和度，結果顯示，3 種訓練方式均可使肌氧下降至谷值時間增大，間接提示線粒體功能的改善，有氧運動能力更強。
本研究采用各種儀器來測試老年人健康體適能的相關指標，與其他采用簡便運動測試的研究[23-24]相比，其結果相對更加客觀和直接。不足之處在于所有受試者都接受了訓練，未設置正常對照組；最后目前尚未完成對受試者的長時間隨訪，未能了解到幾種訓練方式長期益處的差別。
總體來說，在改善老年人體適能方面，低負荷抗阻訓練與標準負荷抗阻訓練和有氧訓練有幾乎相同的作用，并且由于其運動強度小，老年人可能更容易接受。在后期希望低負荷抗阻訓練可以在社區中推廣，讓更多老年人積極進行體育鍛煉，提高生活質量；也希望在其他人群如肌肉功能衰減癥人群、慢病人群中對低負荷抗阻訓練進行研究，并探索其機制。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
隨著老齡化的加劇，我國老年群體愈發龐大。國家統計局最新數據顯示，我國 60 歲以上老年人占比于 2020 年達 18.70%，已非常接近“老齡社會”的標準[1]。失能是老年群體面臨的重大健康問題，據第四次中國城鄉老年人生活狀況抽樣調查顯示，我國半失能、失能老年人已達 4 063 萬人，占老年群體的 18.30%[2]。因此，從社會和健康的角度來看，老年人醫學研究的重點不僅要放在治療老年相關疾病上，更應放在促進健康老齡化上。老年人健康相關體適能是指老年人安全、獨立、無疲勞地管理日常生活活動的能力，是評價老年人健康問題的科學指標，與老年人心肺功能、肌肉力量（肌力）與肌耐力、身體成分和身體柔韌性相關。老年人的健康體適能與生活質量和健康狀態呈正相關，老年人患慢病越多，健康體適能水平越低[3]。研究表明，定期體育活動可為老年人提供生理和心理上的益處[4-5]。作為其中的代表，有氧訓練和抗阻訓練對老年人體適能的改善均有積極作用[6-7]。然而，研究證明老年人達到推薦運動量的比例非常低，目前的一些訓練方案對于老年人來說存在不適用性可能是原因之一[8]，需研發適用于老年人的運動方法。
低負荷抗阻訓練強調輕負荷，訓練強度 30%～50% 1 次重復最大重量（1 repetition maximum， 1 RM），其理念是再度活化老年人那些平時不活動但與日常功能活動相關的肌肉，從而提高老年人的身體機能和改善其生活自理能力[9]。由此可推測低負荷抗阻訓練可能是改善老年人體適能的有效方法，同時也可能是一種老年人依從性更高的運動方式。因此，本研究擬通過低負荷抗阻訓練對老年人體適能影響的研究，探討適用于老年人的運動方法。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選擇 2020 年 6 月 1 日—2021 年 5 月 31 日就診于北京協和醫院康復醫學科門診的老年人。納入標準（全部滿足）：① 自愿參加；② 最近 16 周內未進行抗阻訓練；③ 空腹血糖小于 6mmol/L；④ 空腹膽固醇小于 8 mmol/L；⑤ 血壓<140/90 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）；⑥ 年齡≥65 歲。排除標準（滿足一條即可排除）：① 活動困難；② 有嚴重心血管、呼吸系統、代謝性或精神疾病；③ 肌肉骨骼系統疾病；④ 常規服用處方藥；⑤ 近 6 個月內有不明原因的體重減輕；⑥ 有其他不能耐受本訓練方案的條件。本研究經中國醫學科學院北京協和醫院倫理委員會審查通過（倫理審查編號：B367）。所有參與者都被告知了參與這項研究的相關風險，并在參與之前簽署了知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
采用隨機數字表法將老年人隨機分為中等強度有氧訓練組（有氧訓練組）、標準負荷抗阻訓練組（標準負荷組）和低負荷抗阻訓練組（低負荷組）3 組，其中低負荷組為試驗組，其余均為陽性對照組。
1.2.2 治療方法
所有受試者均到北京協和醫院康復醫學科進行每周 2 次，30 min/次，持續 12 周的訓練。低負荷組采用帕威爾抗阻訓練器械，主要訓練肌群為上肢屈伸肌、肩帶肌群、髖周肌群、股四頭肌、腹肌、背部肌群，運動強度為 30%～50% RM；標準負荷組采用同樣的訓練方式，運動強度為 50%～70% RM；有氧訓練組采用踏車的訓練方式，運動強度為 50%～70% HRmax 或 Borg 自覺用力評分 11～13 分。每次訓練均在專業醫師和治療師的監督下進行，監測患者心率和血壓，保證運動質量的同時也預防可能會出現的緊急事件。
1.3 觀察指標
數據采集過程中采用盲法，分別在所有受試者第 1 次訓練前和完成 12 周訓練后采集受試者相關資料。① 患者基本信息，包括性別、年齡、身高、體重、體質量指數（body mass index，BMI）；② 主要結局指標：心肺耐力中的峰值攝氧量、峰值功率，其值越大，老年人心肺耐力越強。③ 次要結局指標：心功能、肺功能、全身主要部位肌力、握力和肌氧指標等，除峰值心率、無氧閾時二氧化碳通氣當量（AT 時 EqCO2）外，其余指標均是在可控范圍內值越大，老年人身體狀況越好。④ 評估工具：帕威爾抗阻訓練系統：1 RM 測試（各部位肌力 1 次重復最大重量）；彈簧握力計：握力；德國耶格運動心肺測試系統：心肺耐力的峰值攝氧量、峰值功率，峰值心率、峰值心率預計值百分比，峰值運動時分鐘通氣量（minute ventilation，VE）、通氣效率（AT 時 EqCO2）；加動健康肌氧測試儀：通過近紅外線光譜學（near-infrared spectroscopy，NIRS）測試老年人腓腸肌靜息肌氧水平、下降至谷值時間；⑤ 訓練工具：帕威爾抗阻訓練系統（抗阻訓練）；踏車（有氧訓練）。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 24.0 軟件進行統計分析。計量資料符合正態分布以均數±標準差表示，組內前后比較用配對 t 檢驗；組間比較，方差齊性者采用單因素方差分析，采用 Dunnet t 檢驗對單因素方差分析有差異的結果進行組間兩兩比較；方差不齊者采用獨立樣本 Kruskal-Wallis 檢驗，兩兩比較時采用 Bonferroni 法校正 P 值。計數資料以例數表示，組間比較采用χ2 檢驗。雙側檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 一般資料
共納入患者 94 例，其中男 50 例，女 44 例；年齡（70.14±4.21）歲；有氧訓練組 31 例、標準負荷組 32 例和低負荷組 31 例。試驗過程中由于各種原因，1 人未獲基線數據（有氧訓練組），3 例獲基線數據后未完成訓練（標準負荷組 2 例、低負荷組 1 例），每組各余 30 例，實際納入患者 90 例。3 組的年齡、性別、身高、體重、BMI 比較，差異均無統計學意義，具有可比性，見表1。
表1
患者一般資料比較（n=30）
2.2 訓練前后各組心肺耐力改善情況
訓練前后各組組間心肺耐力相關指標（峰值功率、峰值攝氧量）比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；訓練后各組組內心肺耐力相關指標均高于訓練前（P<0.05）。見表2。
表2
患者訓練前后心肺耐力相關指標比較（n=30，）
2.3 訓練前后各組心、肺功能改善情況
訓練前后 3 組間的峰值心率、峰值心率預計值、峰值 VE、AT 時 EqCO2 比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；除心功能相關指標（峰值心率、峰值心率預計值）外，肺功能相關指標（峰值 VE、AT 時 EqCO2）3 組組內訓練前后比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表3。
表3
患者訓練前后心、肺功能相關指標比較（n=30，）
2.4 訓練前后各組肌力改善情況
訓練前后，3 組組間肌力指標比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。3 組受試者肌力指標均高于訓練前（P<0.05）。見表4。
表4
患者訓練前后肌力相關指標比較（n=30，，kg）
2.5 訓練前后各組肌氧飽和度改善情況
訓練后3組組內的肌氧下降至谷值時間均高于訓練前（P<0.05）；但靜息肌氧水平3組組內訓練前后比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。訓練前后 3 組組間肌氧相關指標比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表5。
表5
患者訓練前后肌氧相關指標比較（n=30，）
2.6 訓練前后各組體適能相關指標改善差值比較
除峰值功率、峰值攝氧量、肌氧下降至谷值時間外（P>0.05），3 組訓練前后握力、胸部推舉、坐姿劃船、腿部伸展、髖部外展、身體彎曲和水平推蹬的肌力差值比較，差異均有統計學意義（P<0.05），且低負荷組均優于有氧組（P<0.05），但從身體彎曲和水平推蹬的運動表現上看，標準負荷組改善優于低負荷組（P<0.05）。見表6。
表6
患者訓練前后體適能相關指標改善差值比較（n=30，）
3 討論
隨著年齡增大，老年人體適能呈進行性下降[3]，這是造成失能的重要原因。同時，體適能下降導致老年人跌倒和骨折風險增加，嚴重影響生活質量。
有研究表明，在老年人體適能中，峰值攝氧量隨著人們年齡的增長而下降，表現為老年人心肺耐力的下降[10]。心肺適能（cardiorespiratory fitness，CRF）反映了老年人心血管和呼吸系統的整體能力[11]，Sui 等[12]對 2 603 例老年人進行了平均 12 年的跟蹤調查，結果顯示 CRF 是老年人死亡風險的有效預測因子。同樣，肌力對老年人日常生活及預防慢性病的作用也越來越被認可，較低的肌力與活動受限、跌倒風險增加，以及虛弱狀態顯著相關[13-14]。其中，握力是反映上肢功能的重要指標之一，也是老年人并發癥、住院時間增加，甚至死亡率的重要預測因素[15]。Ruiz 等[16]研究了男性肌力與各種原因、心血管疾病和癌癥死亡率之間的關系，在 60 歲及以上的男性老年人中，中等到高水平的肌力與較低的全因死亡率和癌癥死亡率相關。力量訓練可以提高身體表現、增強心血管健康、促進骨密度增加[17]、預防和治療 2 型糖尿病[18]，同時也是逆轉肌肉老化的有效措施[19]。2021 年老年人國際運動建議專家共識中也提到，適當的鍛煉能夠使肌肉和有氧能力隨年齡的變化大大減弱[20]。本研究以老年人心肺耐力以及與日常生活活動相關的大肌群肌力和握力為研究目標，結果顯示，3 種訓練方式均能有效提高老年人的心肺耐力、大肌群肌力和握力，并且與有氧訓練相比，低負荷抗阻訓練和標準負荷抗阻訓練對提高肌力更有效，這也與許浩等[6]的研究結果相符。除此之外，基于 NIRS 的自身優勢 [21-22]，本研究通過運用 NIRS 測試老年人運動過程中腓腸肌肌氧飽和度，結果顯示，3 種訓練方式均可使肌氧下降至谷值時間增大，間接提示線粒體功能的改善，有氧運動能力更強。
本研究采用各種儀器來測試老年人健康體適能的相關指標，與其他采用簡便運動測試的研究[23-24]相比，其結果相對更加客觀和直接。不足之處在于所有受試者都接受了訓練，未設置正常對照組；最后目前尚未完成對受試者的長時間隨訪，未能了解到幾種訓練方式長期益處的差別。
總體來說，在改善老年人體適能方面，低負荷抗阻訓練與標準負荷抗阻訓練和有氧訓練有幾乎相同的作用，并且由于其運動強度小，老年人可能更容易接受。在后期希望低負荷抗阻訓練可以在社區中推廣，讓更多老年人積極進行體育鍛煉，提高生活質量；也希望在其他人群如肌肉功能衰減癥人群、慢病人群中對低負荷抗阻訓練進行研究，并探索其機制。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
