劉瑾彥, 劉向云, 陳佩杰, 王 茹
(1. 東華大學 體育部,上海 201620;2. 上海體育學院 運動科學學院,上海 200438)
目前,我國進入了老齡化社會。如何提高老年人的生活質量是我們面臨的重大議題。認知功能作為影響老年人生活質量的重要因素[1],其與體育運動的關系受到了人們的廣泛關注。目前較為一致的研究結論是體力活動或身體鍛煉能夠維持或改善老年人的認知功能,其中的運動強度和運動形式是探討得較多的2個重要因素[2-3]。在實際生活中,如果能夠探討不同的運動項目對老年人認知功能的影響,就能給老年人選擇運動項目提供一定的借鑒,亦具有一定的社會價值。有調查研究表明,在老年人經常從事的運動項目中,與游泳、廣場舞、太極拳和乒乓球等項目相比,我國的傳統體育運動易筋經對健康老年人群的認知功能具有更加顯著的促進作用[4]。目前尚無開展有關易筋經影響老年人認知功能的運動干預研究。此外,有關運動對認知功能促進作用中的中介變量,學者們從不同的層面開展了研究。其中,從分子水平看,腦源性神經營養(yǎng)因子(BDNF)是一個重要的中介變量[5]。有研究提示,老年婦女血清BDNF水平降低與她們在多重認知任務中的較差表現有顯著關聯[6]。因此,本文在前期調查研究結果的基礎上,選取易筋經對無運動習慣的健康老年人進行運動干預實驗,進一步探討其對老年人認知功能的影響,并對老年人外周血中的BDNF水平進行測量,以探尋運動改善老年人認知功能的作用機制。
1.1研究對象采用整群隨機抽樣的方法,在上海市部分社區(qū)招募志愿者,均為健康老年人群(60~69歲),分為對照組(n=35)和實驗組(n=38)。其中:對照組除進行日常體力活動外,不進行任何運動鍛煉;實驗組進行為期3個月的易筋經運動干預。受試者的基本信息如表1所示。
表1 受試者的人口統計學特征
1.2研究方法問卷調查:向所有潛在受試者發(fā)放有關體育鍛煉情況及健康生活方式(含既往病史)的調查問卷,并排除患有疾病及運動性功能障礙的人員。在此基礎上由醫(yī)生結合安靜心率、血壓、心電圖等檢測結果進行第2次篩選,確定最終入組人選,并簽署知情同意書。
認知能力測試:認知能力的測試采用蒙特利爾認知評估量表(MoCA),包括注意與集中、執(zhí)行功能、記憶、語言、視結構技能、抽象思維、計算和定向力等8個認知領域的11個檢查項目,總分30分。所有受試者在實驗前后分別進行一次認知能力測試。
血液指標測試:所有測試者在實驗前和實驗后于上午6:30—7:30抽取空腹靜脈血10 mL,室溫靜置凝集1 h后以4 000 r/min的速率離心處理10 min,取血清保存于-80 ℃的環(huán)境中。采用酶聯免疫吸附(ELISA)法測定血清BDNF的濃度。試劑盒購自上海朗頓生物科技有限公司。
運動干預方案:采用易筋經對受試者進行運動干預。整個干預過程分為2個階段。第1階段:2014年6月15—30日為“筑基階段”。包括功法教學和動作糾正。每周由專業(yè)教師進行一次教功和動作輔導課,包括理論講授、練功答疑、糾正動作和提高要求等,每次90 min。平時由負責人組織集體練習,鞏固動作,每周鍛煉不低于5次,每次鍛煉60~90 min。第2階段:2014年7月1日—9月30日為“干預實施階段”。包括功法干預和心率監(jiān)控。由負責人組織集體練功,要求每周鍛煉不低于5次,每次鍛煉60~90 min。項目研究人員每周到訓練場地利用Polar表進行心率監(jiān)控2次,并記錄受試者的出勤及鍛煉情況。
數理統計:采用SPSS17.0對數據進行管理和分析。結果以平均值±標準差的方式表示,組間差異采用獨立樣本t檢驗,實驗前后各組數據的比較分析采用配對t檢驗;對易筋經干預組的各指標之間進行相關性分析。統計學差異性:顯著性水平P<0.05為顯著,P<0.01為非常顯著。
實驗前后2組受試者認知能力的測試結果如表2所示。實驗前,2組之間進行比較,受試者的認知能力評分結果無顯著性差異(P= 0.073>0.05);實驗后,易筋經干預組的認知能力評分顯著高于對照組(P=0.042<0.05)。對2組受試者實驗前后的認知能力評分分別進行配對t檢驗,對照組的認知評分在實驗前后無顯著性差異(P=0.853>0.05);易筋經干預組實驗后的認知評分要顯著高于實驗前(P=0.045<0.05)。
表2 實驗前后兩組受試者認知能力測試結果的比較
實驗前后受試者血清BDNF水平的測試結果如表3所示。對照組在實驗前后受試者的血清BDNF水平無顯著性差異(P=0.943>0.05);而易筋經組受試者的血清BDNF水平在實驗后比實驗前有顯著性提高(P=0.000<0.01)。而且易筋經干預組實驗后的血清BDNF水平要顯著高于對照組(P=0.006<0.01)。
表3 實驗前后兩組受試者血清BDNF水平的比較
易筋經干預結束后,對實驗組受試者的認知能力評分和血清BDNF水平進行相關性分析,結果顯示兩者之間存在線性正相關(相關系數r=0.515,P=0.002),即認知能力評分較高者,其血清BDNF水平也較高,如圖1所示。
圖1 實驗后易筋經干預組認知能力評分與血清BDNF水平的相關性
越來越多的研究表明,體育運動對保護腦健康具有重要作用,如抵御腦認知損害和老年性癡呆的發(fā)病[7-8],促進健康老年人認知水平的提高等[9-10]。并不是所有的運動項目都能顯著改善或增進老年人的認知功能。在運動對老年人認知功能的影響中,運動強度和運動形式是至關重要的2個因素。相關研究結果提示,運動強度與老年人認知功能之間存在一定的劑效量關系[11],即中等及高強度的體力活動與老年人認知功能存在顯著的正相關。在不同形式的體力活動或身體鍛煉方面,有氧訓練和無氧訓練對老年人認知功能的干預效益也存在差異,主要體現在認知功能的不同方面,如有氧鍛煉對老年人在需要執(zhí)行控制的認知功能方面改善得較為顯著,而無氧訓練對老年人自由回憶及再認成績具有顯著的促進作用[12-13]。
劉瑾彥等[4]采用蒙特利爾認知評估量表調查了經常從事不同運動項目鍛煉的健康老年人群的認知水平,結果顯示,從事易筋經運動的老年人的整體認知水平顯著高于對照組,而其他運動項目則未表現出顯著的促進作用。認知功能是人的心理活動中最主要和最活躍的要素,它由多個認知域構成,包括定向力、注意、記憶、計算、分析、綜合、理解、判斷、結構能力、執(zhí)行能力等[14]。蒙特利爾認知評估量表主要評定包括注意與集中、執(zhí)行能力、記憶、抽象思維等不同的認知領域。本文選取易筋經對無運動習慣的健康老年人進行運動干預實驗,結果進一步驗證了易筋經對健康老年人認知功能的促進作用,這顯然是與該運動項目的特點密切相關的。易筋經是將精神與肉體的運動結合為一體的運動,通過大腦皮層集中訓練加強肌肉及其力量,即通過其功法動作,牽拉人體肌肉、筋膜、韌帶和關節(jié)囊等軟組織,促進肢體局部的血液循環(huán),刺激機體本體的感覺能力,增強了機體神經對肌肉的募集能力[15]。由此可見,該運動項目是有氧訓練和無氧訓練的高度結合,其中也不乏有心理訓練的因素。
有研究提示,有氧運動及心理訓練相結合對記憶的改善效應優(yōu)于單獨使用有氧運動或心理訓練[2]。易筋經運動項目的特點決定了它對老年人認知功能方面的促進作用是較為全面而又顯著的。同時也不難理解Hill等[16]指出的,有氧鍛煉對老年人的認知功能并沒有顯著的促進作用,即使有,也很少。提示:欲獲得運動改善老年人認知功能的最大效益,研究者應重視綜合訓練或干預手段的應用,如有氧運動與無氧運動相結合,運動訓練與心理訓練相結合。此外,該研究中易筋經運動項目對老年人認知功能的促進作用也不排除是因高度集中的運動學習與訓練引起的即時性認知水平的提高,這種促進作用是否具有長時效應還需要進一步深入研究與探討。
在了解了運動改善老年人認知功能的表征現象后,學者們又進一步探尋了兩者之間的作用機制,究竟是哪些因素介導了外周身體活動對中樞神經系統的影響呢?研究者主要從2個方面進行研究,即外周和中樞。中樞方面的研究大多是針對動物的實驗,結果顯示,運動是通過調節(jié)大腦海馬中的BDNF水平發(fā)揮作用的[17-19]。對于人體實驗而言,為了保存生命的完整性,機制的探討則主要側重于外周,如心肺功能的變化、血液指標的變化等。其中外周血中BDNF水平就是值得關注的因素。本文檢測了運動干預前后2組受試者的血清BDNF水平,結果顯示,經過易筋經干預試驗后的老年人血清BDNF水平較干預前有顯著性升高,且與對照組相比也有顯著性差異。結合實驗組受試者在試驗結束后的認知能力評分結果進行相關性分析,說明老年人認知功能的提高與外周血中BDNF水平具有顯著的相關性,而且是正相關。這與溫亞平等[20]對首發(fā)精神分裂癥外周血BDNF與認知功能的相關研究的結果是一致的,即精神分裂患者外周血BDNF濃度降低,認知功能受損,治療后癥狀有所改善,認知功能與BDNF濃度同步提高。由此可見,外周血的BDNF是反映運動和認知功能促進之間關系的關鍵性因素之一。在運動引起的腦認知功能改善方面,外周血的BDNF水平的提高與大腦內BDNF水平的提高是相互交錯的協同作用關系,還是前因后果的因果關系,則需要通過動物實驗進行更深層次的研究。
3個月的易筋經運動干預可以顯著改善健康老年人的認知功能。而且運動引起的老年人認知水平的提高伴隨有外周血BDNF含量的增加,兩者之間存在顯著性正相關。提示:外周血的BDNF是反映運動與認知功能促進之間關系的關鍵性因素之一。
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