老年人身体活动、健康体适能与认知功能的相关性研究.pdf

第 卷 第 期 年 月福建体育科技 老年人身体活动、健康体适能与认知功能的相关性研究王 琳 郭嘉玮 张龙海 朱文斐(陕西师范大学体育学院 陕西 西安)摘要:目的:本研究旨在探究老年人身体活动、健康体适能和认知功能之间的联系 为老年人健康生活提供建议 为运动与健康体适能研究提供理论参考 方法:本研究采用偏相关分析对 名老年人的身体活动、健康体适能和认知功能指标进行相关性分析 其中年龄、性别作为控制变量 结果:()轻度身体活动占比与健康体适能和认知功能存在显著正相关 久坐时间占比与肺活量存在显著负相关()在健康体适能指标与认知功能指标相关性分析中 握力分别与定向力、人像记忆及语言测试存在显著正相关关系()反应时分别与定向力、符号搜索、人像记忆及语言测试存在显著负相关关系()结论:轻度身体活动能够有效改善身体机能且有助于提高认知功能 健康体适能与认知功能存在显著正相关 说明健康体适能越好的老年人 认知功能也有更好的表现关键词:身体活动 健康体适能 认知功能 老年人文章编号:()中图分类号:文献标识码:():()()()():前言随着年龄的增长 尤其是到老年期 身体的各器官系统功能以及健康体适能随着下降 研究证明步入老年期人体肌肉代谢能力降低、胰岛素抵抗下降将会导致人体肌肉力量迅速降低 从而增大跌倒和骨折的风险 由于年龄增加 心肌收缩力量和泵血能力减弱 加之胸腔中膈肌力量减弱 导致呼吸肌群收缩能力下降 气体交换效率降低基金项目:教育部人文社会科学一般项目()陕西省社会科学基金项目()第一作者简介:王 琳()女 山东青岛人 硕士研究生 研究方向:运动与健康促进通讯作者简介:朱文斐()女 浙江嘉兴人 副教授 博士 硕士生导师 研究方向:体质测评与健康促进、运动与健康促进、慢性疾病的预防与干预研究第 期老年人身体活动、健康体适能与认知功能的相关性研究心肺功能降低 由于活动能力下降、久坐时间的增加 肌肉含量降低所带来体脂升高 这些都可能会使老年人心血管疾病和意外伤害事故风险增加老年人由于大脑中海马体、前额叶、颞叶等多处结构的萎缩 导致其认知功能下降 使其记忆能力减退、思维受限、逻辑推理能力以及注意力受到影响 研究表明深度知觉受损是社区居住的老年人多次跌倒的高风险因素之一老年人注意力是由于中枢神经系统递质的合成与代谢能力退化 从而使得感知觉能力有所下降 意识性与反应的能力减退 注意力难以集中 据相关资料显示老年人注意力下降是导致其摔倒风险因素之一 运动是改善老年人健康体适能和认知功能的有效手段 适当的体育锻炼有助于改善老年人的健康体适能和记忆力等功效 经常进行有规律体育锻炼能够有效降低过早死亡的风险 并且可以有效降低超 种慢性疾病风险 同时老年人若能满足世界卫生组织提出每周达到 分钟中高强度的体育活动 过早死亡率将会降低 前人研究大多集中在身体活动单一对健康体适能、认知功能的影响 较少将它们多者的关系结合进行研究 揭示它们产生联系的内部机制 因此 本研究通过寻找身体活动、健康体适能与认知功能间联系的可能机制来证明运动改善人体机能使机体往更好的趋势发展 为体育健康指导者制定预防慢性疾病运动处方提供思路 同时为老年人晚年健康生活提供建议 为运动与健康体适能研究提供理论参考 研究对象与方法 研究对象本实验选取陕西师范大学家属区 岁以上老年人 人参加测试 其中男性 人 女性 人 所有符合条件受试者在进行本次实验之前均悉熟知并签署知情同意书纳入标准:()年龄在 岁之间()身体无任何疾病 伤残()具备识字和简易电脑操作能力 排除标准:()严重认知功能障碍()精神疾病史 心脏起搏器植入史()次/分钟)健康体适能检测:爱动 人工智能体质检测一体机()该设备符合 中华人民共和国体育行业标准/国民体质测试器材通用要求 并获得国家体育用品质量监督检验中心的检验检测报告 测试项目:身高、体重、握力、肺活量、反应时、坐位体前屈、闭眼单脚站立、血压 测试流程:使用身高体重一体机进行测量 受试者在测试时需脱鞋袜 目视前方 保持身体挺直 计算公式 体重/(身高身高)精确到小数点后两位 握力:受试者在测试时需自然站立 手心向身体内侧 两臂自然下垂 手握住仪器后进行发力 连续测两次 取最大值进行记录 肺活量:使用 测量肺活量 要求深吸气直到不能够再吸气 然后对准吹嘴缓慢吐气直至气体吐尽 吹气过程中不能停顿 连续测两次取最大值进行记录 反应时:要求受试者在仪器按钮出现红点时以最快的速度按下 并按确定键继续测试 共两次取最好成绩记录 坐位体前屈:受试者坐于测试垫上 双脚踩至指定位置 两腿蹬直 测试时受试者向前屈伸并保持腿部伸直 手指缓缓向前推动游标 直至不能推动 连续测试两次 取最好成绩 闭眼单脚站立:参与者每次单腿站立、不穿鞋、闭上眼睛 抬起任意一只脚并进行计时当受试者抬起脚落地后计时结束 连续测试两次 取最好成绩进行记录 血压:受试者测量使用电子血压计 袖带包裹上臂的 下端离肘关节约 测量后在电子血压计上直接读数并进行记录 整个研究过程由一名研究人员全程陪同并进行讲解指导 完成全部测试后 研究人员将数据储存并导出认知功能测试:()使用简易智力状况检查法()测试指标包含:时间定向力 地点定向力 即刻记忆 注意力及计算力 延迟记忆 语言 视空间 共 大项 道题目 每道回答正确得 分 回答错误或答不知道不得分 量表总分范围为 分 该测验成绩与文化水平密切相关 划分标准为:文盲 分 小学 分 初中及以上 分()中国科学院心理研究所李德明教授等人研发的 基本认知能力软件 本研究选取的测试内容包含:符号搜索、操作广度、人像记忆、折纸和语言测试 分别测验加工速度、视空间能力、工作记忆、语言能力等四个维度的认知功能 统计方法本实验所采集的数据均通过 进行处理 通过 检验()检查数据是否符合正态分布 按照中高强度身体活动、轻度身体活动、久坐时间占比四分位数分别对老年人进行分组 采用中高强度身体活动、轻度身体活动、久坐时间占比的原因是不同受试者加速度计佩戴时间差异较大 采用百分比可以控制佩戴时间差异带来的混淆影响 采用偏相关分析身体活动、健康体适能、认知功能指标相关性 将年龄与性别作为控制变量 研究结果 身体活动和健康体适能的相关性老年人身体活动与健康体适能的关系如图 所示 老年人轻度身体活动占比与肺活量呈显著正相关()老年人久坐时间占比与肺活量呈显著负相关()图 老年人身体活动与健康体适能相关性散点图:轻度百分比与肺活量相关性散点图 :久坐百分比与肺活量相关性散点图 身体活动和认知功能的相关性由表 可知 老年人 与符号搜索、人像记忆呈显著正相关()第 期老年人身体活动、健康体适能与认知功能的相关性研究表 老年人身体活动与认知功能的相关性轻度身体活动占比中高强度身体活动占比久坐时间占比(定向力)(记忆力)(注意力与计算力)(回忆能力)(语言能力)符号搜索 操作广度 人像记忆 折纸 语言测试 注:表中数据为皮尔森()相关系数 健康体适能与认知功能的相关性通过统计分析发现:老年人收缩压与 (注意力与计算力)呈显著负相关()讨论本研究发现 轻度身体活动与健康体适能、认知功能呈显著正相关 老年人健康体适能与认知功能显著相关本研究证明了身体活动能够改善老年人的身体素质 提高身体表现与健康体适能 同时能够有效降低跌倒风险 提高机体的免疫水平、降低心血管疾病的发病风险 本研究对增加身体活动、促进老年人健康体适能和认知功能改善具有良好的理论指导意义 并为老年人健康生活提供建议为运动促进健康体适能研究的提供理论参考本研究发现不同轻度身体活动占比分组老年人认知功能指标中的人像记忆存在显著性差异 且呈正相关关系此结果与前人的研究结果相一致 人像记忆属于情景记忆中一种 是大脑负责接收和存储关于个体在特定时间内经历的情景或事件 以及与之相联系的各种时空关系信息久坐不动更会加速情景记忆的下降 而身体活动能够有效的改善其下降的速度 但并非身体活动越高对其改善的效果越明显 而轻度身体活动对老年人认知功能有着更好的效果 有研究表明 情景记忆与大脑中内侧颞叶学习记忆系统有关 内侧颞叶主要包含海马体、内嗅皮层等结构其中海马体与人体非语言记忆有关 轻度身体活动通过改善大脑中海马体结构和神经功能、促进神经营养因子释放和降低慢性病发病率改善记忆功能等 神经营养因子对认知功能影响可从 等人研究探讨 在轻强度下运动 分钟的啮齿动物 海马体和齿状回区域的激活程度更高 海马各亚区域的脑源性神经营养因子水平含量更高 脑源性神经营养因子在改善突触可塑性和促进神经生长中发挥着重要作用 尤其是在海马区 能够改善认知功能 另一项研究发现 健康的年轻人在完成 分钟的轻度身体活动后 海马体(齿状回区域)和皮质(海马体旁区、角状回和梭状回)等多个区域之间的功能连接增强 这种增强预示着情景记忆表现的增强 也有可能轻度身体活动通过上调外周代谢通路间接影响认知功能 例如 先前的一项研究发现 周的低强度步行计划改善了久坐的中年人的血浆脂代谢 脂质代谢受损可能与认知功能下降和神经退行性疾病风险增加有关 上述研究提示我们在生活中应该减少久坐不动 同时可以将轻度身体活动作为减缓因海马体异常而导致记忆减退的一种身体活动方式本研究结果中发现老年人轻度身体活动与认知功能指标中的加工速度相关 在偏相关分析中轻度身体活动与符号搜索呈正相关 大脑神经网络传导速度的快慢和运行效能可以通过加工速度来体现 符号搜索即是反映加工速度的一项指标 等人研究不同强度的身体活动、上肢和下肢肌肉力量和精神运动表现和认知功能的关系时同样发现身体活动能够改善加工速度 另外一项研究也发现中高身体活动也能够有效改善老年人认知功能 尤其是加工速度与执行功能 关于身体活动与大脑加工速度关系 我们通过研究给出一种可能的解释是因为身体活动与大脑白质改善有关 有研究指出大脑加工速度与人体白质有着密切相关 白质的受损会影响基本认知功能 降低加工速度导致心脑血管疾病的产生 而身体活动则可通过增强脑源性神经营养因子或其他神经营养因子的产生来抵消前额叶和颞叶皮质的损伤 改善大脑白质的受损 防止加工速度、记忆能力的下降在本研究的相关性分析中 老年人握力与定向力(视空间能力)、人像记忆及语言测试呈正相关 一种可能解释是与脑源性神经营养因子()有关 是一种活跃于人体内细胞因子能够活跃神经、改善认知功能、外周脂质代谢和提高肌肉力量 研究表明 运动能够提高人体 的含量进而改善肌肉力量 在一项为期 周的自行车运动计划中发现福建体育科技第 卷运动员血清中 较干预前显著增加 下肢肌肉力量也得到明显的提高 肌肉生长抑制素含量降低 且通过分析发现 与肌肉力量呈正相关 其原因可能是 下调肌肉生长抑制素 促进肌肉的生长 同时也具有改善螺旋和视网神经节细胞的发育、存活功能 通过靶向输送脑源性神经营养因子至失明和耳聋患者耳窝和眼后段的研究发现 其听觉和视神经系统得到了极大改善 定向力是一项反映视空间能力的指标 运动能提高 在人体中的含量增进肌肉力量同时也能够有效改善视空间能力科学家发现 对改善阿尔兹海默症有着非常重要意义阿尔兹海默症是一种以海马体萎缩而导致记忆能力减退为主要特征精神疾病 而 恰恰能改善这种情况延缓海马体的萎缩 其原因在于 能提高海马体中的谷氨酸活跃神经元 从而促进长时记忆存储 并增强树突的生长和重组脊椎响应变化神经元活动 能够改善视空间和记忆力同时对语言能力也有很好的效果 综述所述我们能够知道运动能够上调人体 水平改善肌肉情况同时能够预防认知功能下降 因此倡导老年人应该多参加室外运动 减少久坐在本研究的相关性分析中 老年人反应时与定向力(视空间能力)、符号搜索(加工速度)、人像记忆(记忆能力)及语言测试(语言能力)呈正相关 反应时可能是反映老年人认知功能水平的一个特征指标 海马体、额叶、顶叶、颞叶这几个大脑区域与空间、记忆和语言等有着密切关系 反应时和视空间能力则是与大脑中白质有关 原因是运动能够改善大脑这些结构衰老或病理性的萎缩 从而改善认知功能 提高反应时 例如一项对唐氏综合征患者 周运动干预认知功能的研究 发现患者在记忆功能和反应时方面同时得到了提高 原因是运动减缓大脑前额叶和扣带皮层灰质与白质体积的萎缩促进神经再生 运动能够上调胰岛素样生长因子的水平 促进大脑中的神经再生改善认知功能 现有研究证实运动能够提高大脑中胰岛素生长因子水平 修复因年龄导致海马体、白质和颞叶的损伤 从而改善记忆、语言及视空间能力 提高反应时除此之外本研究还发现 血压与注意力呈负相关 肺活量与符号搜索、操作广度和人像记忆呈正相关 可能的原因是身体活动增加使健康体适能得到提高的同时进一步的改善了老年人的认知功能 但其内在机制有待研究 尚没有明确文献解释它们之间的关系本研究也存在一定的局限性 本研究为横断面研究样本量较小 老年受试者为某社区群体 锻炼意识较强因此研究结果可能存在一定的偏倚 后期研究应进一步扩大样本范围 投入到社会群体中 延长实验随访时间 以进一步研究身体活动、健康体适能与认知功能之间的关系 结论轻度身体活动与健康体适能、认知功能呈显著正相关老年人健康体适能与认知功能显著相关 肺活量与加工速度和记忆呈正相关 反应时与定向力、加工速度、记忆及语言能力呈负相关 握力与定向力、人像记忆及语言测试呈正相关 建议老年人应该尽量减少久坐时间 增加轻度身体活动 例如慢跑、太极拳或者乒乓球 促进健康体适能同时还能够有效的促进认知功能 身体条件允许的情况下 可通过咨询有运动或医学专业背景人士 选择锻炼项目 增进健康 预防各类慢性疾病的发生、发展 为老年人身体健康锻炼提供思路和有效参考参考文献 辛凡凡 肌力康复训练对老年人衰老性肌萎缩干预功效的研究 武汉:武汉体育学院?:():():蔡建光 束文君 基于 老年人体育锻炼研究综述 福建体育科技 ():张翠 贺思思 王海涛等 河北省老年人体质现状与体育锻炼程度的相关研究 福建体育科技 ():孙建刚 柯友枝 洪金涛等 利器还是噱头:可穿戴设备在身体活动测量中的信效度 上海体育学院学报 ():():():吕娇娇 刘宇 身体活动对轻度认知损害老年人认知功能的影响及其可能机制 中国康复医学杂志 ():():():第 期老年人身体活动、健康体适能与认知功能的相关性研究 ():()():():():():():()():():():():郭玉江 闫冰冰 宋亚亚 健康中国 视域下体育锻炼与积极老龄化关系研究 福建体育科技 ():():():?():():():?():():