李麗輝 鄒 軍 (上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)院，上海 200438)

衰老機(jī)制的研究目前已從整體水平、器官水平、細(xì)胞水平發(fā)展到分子水平。然而，隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，某些外界因素可以加速或延緩其過程。其中，健身運(yùn)動(dòng)便是人工干預(yù)人體衰老過程的一種手段〔1〕。運(yùn)動(dòng)與衰老是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，國內(nèi)外學(xué)者都對此進(jìn)行了大量的研究，雖然還存在較多的爭議，但也形成了一些共識，運(yùn)動(dòng)與衰老的關(guān)系相當(dāng)密切，且適量運(yùn)動(dòng)可以延緩衰老。通過查閱大量國內(nèi)外有關(guān)運(yùn)動(dòng)與衰老的相關(guān)文獻(xiàn)，本文主要就近年來該方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 不同運(yùn)動(dòng)方式對老年人機(jī)體的影響

1.1 對老年人心肺功能的影響 大量的研究結(jié)果均表明適量運(yùn)動(dòng)有益于心肺功能的提高。長年參加體育健身活動(dòng)可以使基礎(chǔ)心率減緩，定量運(yùn)動(dòng)負(fù)荷后心率反應(yīng)減少，提示心功能貯備增加，而肺活量的提高表明呼吸肌力量增加，氣道阻力減少，通氣效率增高。有報(bào)道認(rèn)為門球、太極拳等可以改善老年人的心肺功能〔2〕。但賴愛萍等〔3〕研究認(rèn)為老年人僅僅參加門球活動(dòng)或太極拳練習(xí)，對改進(jìn)心肺功能來說，似乎運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度不夠，應(yīng)增加走、跑一類的活動(dòng)，對強(qiáng)身健體更為有效。Fujimoto等〔4〕對65歲以上慣于久坐和不愛活動(dòng)的老人進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，長期、持續(xù)的耐力訓(xùn)練可以防止心臟變硬;劇烈運(yùn)動(dòng)對防止心肌硬化的效果雖然不明顯，但對于左室重塑，動(dòng)脈功能及有氧運(yùn)動(dòng)能力有良好效果。習(xí)慣于久坐的老人心臟肌肉比那些老運(yùn)動(dòng)員硬50%。而且那些老運(yùn)動(dòng)員的心臟同那些慣于久坐的年輕人相比，幾乎沒有什么差別。因此，長期持續(xù)不斷的鍛煉完全能夠防止心臟肌肉變硬。

另外，涂化亮等〔5〕專門研究了不同運(yùn)動(dòng)方式對心血管系統(tǒng)的影響，結(jié)果表明，健身舞運(yùn)動(dòng)可提高老年人的心血管功能，使心肌力量增強(qiáng)，血管壁增厚，彈性增加，有利于人體血液循環(huán);太極拳運(yùn)動(dòng)不僅能增強(qiáng)老年人的心血管功能，而且還可改善老年人的呼吸功能，使呼吸肌力量增強(qiáng)，提高肺通氣能力;長跑運(yùn)動(dòng)能使老年人心臟收縮能力增強(qiáng)，脈率減少，從而延長心臟休息時(shí)間。3種不同的運(yùn)動(dòng)方式對老年人心血管功能有不同的影響，從心血管功能產(chǎn)生的效果看，長跑組的鍛煉方式最優(yōu)，健身舞次之，太極拳列第三位。Duru等〔6〕選取每周的運(yùn)動(dòng)少于3次(計(jì)步器測量每周少于35 000步)，每次運(yùn)動(dòng)低于30 min的60歲非裔美國婦女62名，進(jìn)行有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，收縮壓平均下降了12.5 mmHg。

更為細(xì)致的研究表明，不同運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對心血管功能影響存在一定差異，范文立〔7〕研究認(rèn)為快走運(yùn)動(dòng)對老年人收縮壓沒有影響，只有慢跑運(yùn)動(dòng)使收縮壓下降。慢跑運(yùn)動(dòng)在降低舒張壓的同時(shí)，還可使收縮壓降低，使心肌功能節(jié)省化。因此，積極參加有氧運(yùn)動(dòng)，特別是健身長跑鍛煉，對于提高機(jī)體的抗氧化能力和健身防病、延緩衰老十分有益。

1.2 對老年人體質(zhì)的影響 據(jù)常燕〔8〕調(diào)查研究結(jié)果分析，有氧健身鍛煉對老年人身體形態(tài)和身體素質(zhì)的影響存在性別差異：女子鍛煉組的握力和背力顯著大于非鍛煉組，而男子的鍛煉組和非鍛煉組這兩項(xiàng)指標(biāo)沒有顯著性差異;堅(jiān)持參加鍛煉的老年人協(xié)調(diào)性好，由于對抗肌充分放松，減少了動(dòng)作的阻力，柔韌性得到了提高;體育運(yùn)動(dòng)對提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性和改善大腦皮質(zhì)的分析綜合功能有一定的作用。老年人選擇健身運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目武術(shù)運(yùn)動(dòng)效果更好，老年女性還可以選擇快走慢走和球類運(yùn)動(dòng)等項(xiàng)目。

Leyk等〔9〕認(rèn)為，老年人身體功能下降主要是由于缺乏運(yùn)動(dòng)鍛煉的生活方式，而非由于生理的老化。他們通過對13 171名馬拉松運(yùn)動(dòng)員的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，65～69歲年齡組中有25%的運(yùn)動(dòng)員快于20～54歲年齡組的50%。另外，通過調(diào)查問卷得知25%的老年組運(yùn)動(dòng)員僅僅訓(xùn)練了5年，即使年事已高的非運(yùn)動(dòng)員也可以通過規(guī)律的訓(xùn)練達(dá)到很高的功能水平。

2 運(yùn)動(dòng)與衰老進(jìn)程中的自由基

2.1 不同運(yùn)動(dòng)方式與自由基的研究 自由基對衰老進(jìn)程的影響是近50年來生命科學(xué)領(lǐng)域最具影響的成果之一，人們突破了經(jīng)驗(yàn)性研究的界限，從分子水平探究衰老的原因。Treiber等〔10〕通過創(chuàng)建大鼠模型，使大鼠結(jié)締組織中線粒體超氧化物歧化酶人為不足，首次試驗(yàn)即導(dǎo)致大鼠壽命減短，出現(xiàn)體重減輕，皮膚萎縮，脊柱后凸(脊柱彎曲)，骨質(zhì)疏松和肌肉變性等明顯老化表型，增加p16(INK4a)能加速老化，有助于觀察老化表型。

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與氧自由基研究表明，有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可使人體和動(dòng)物運(yùn)動(dòng)后血液、肌肉、肝臟等組織器官中自由基和脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物含量減少，自由基引起的損傷程度減輕。但是，訓(xùn)練并不能完全抑制自由基的產(chǎn)生，而主要是通過提高機(jī)體抗氧化能力，即提高消除自由基系統(tǒng)的抗氧化酶活性，加快自由基消除〔11〕。運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域已證實(shí)運(yùn)動(dòng)可以改善人體的生理機(jī)能，適度的運(yùn)動(dòng)可以提高機(jī)體的有氧代謝水平，增進(jìn)有氧工作的能力，在抗衰老中起著重要作用。

隨著年齡的增長，骨骼肌蛋白質(zhì)更新率、衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)量和增生能力下降，衰老骨骼肌喪失了相應(yīng)的再生能力。機(jī)體內(nèi)自由基的產(chǎn)生和清除平衡障礙是引起骨骼肌衰老的重要原因之一〔12〕。還有研究顯示〔13〕，年齡對骨骼肌組織自由基代謝有影響。老齡鼠骨骼肌超氧物歧化酶/丙二醛(SOD/MDA)顯著低于成年組，這表明小鼠成年后隨著年齡的增長，抗氧化系統(tǒng)逐漸減弱，致使自由基與清除自由基酶之間的平衡失調(diào)，脂質(zhì)過氧化引起的損傷不斷積累，導(dǎo)致機(jī)體逐漸趨向衰老。谷胱甘肽過氧化活性老齡小鼠非常顯著高于成年組。魏優(yōu)秀等〔13〕通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，游泳訓(xùn)練可使老年小鼠抗氧化酶活性普遍上調(diào)，老年個(gè)體仍保持抗氧化適應(yīng)能力。不同負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對同一組織的刺激程度、應(yīng)激能力不同，小鼠骨骼肌內(nèi)的抗氧化酶產(chǎn)生了適應(yīng)性變化加強(qiáng)了機(jī)體的抗氧化能力。

2.2 不同運(yùn)動(dòng)時(shí)間對衰老的影響 長期規(guī)律的有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以引起衰老大鼠體內(nèi)血清抗氧化酶系統(tǒng)活性的升高，氧自由基清除能力增強(qiáng)，減少氧自由基對機(jī)體的氧化損害，延緩衰老;并且0.5 h和1 h運(yùn)動(dòng)組抗氧化酶系統(tǒng)活性升高較明顯，而MDA含量顯示在適宜的負(fù)荷下隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間的延長，2 h運(yùn)動(dòng)組大鼠機(jī)體清除氧自由基的能力越大。

有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)間對衰老大鼠骨質(zhì)成分的影響進(jìn)行了分期研究，實(shí)驗(yàn)采用人為致衰老的方法將年輕動(dòng)物在短期內(nèi)致衰老，第6，9周結(jié)束后，觀察各組大鼠血清堿性磷酸酶活性、骨鈣素水平、Ⅰ型前膠后羧基端前肽質(zhì)量濃度、總鈣濃度等及尿液的測試，結(jié)果均表明長期有氧運(yùn)動(dòng)可以延緩老齡大鼠的骨質(zhì)疏松。Villareal等〔14〕研究發(fā)現(xiàn)3個(gè)月規(guī)律強(qiáng)度和耐力的訓(xùn)練能增加老年人肌肉蛋白的合成。

3 運(yùn)動(dòng)與衰老進(jìn)程中的線粒體

綜觀大量文獻(xiàn)，線粒體和衰老有著密切的關(guān)系，線粒體的數(shù)量，mtDNA的數(shù)量及線粒體的結(jié)構(gòu)和功能的變化都能影響衰老過程和進(jìn)程。運(yùn)動(dòng)對線粒體結(jié)構(gòu)和功能的影響作用與運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)，這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)主要包括運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間。

線粒體的生物合成是一個(gè)適應(yīng)性過程，需要協(xié)調(diào)復(fù)雜的細(xì)胞性活動(dòng)，包括兩套基因組的轉(zhuǎn)錄，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的合成及多亞基蛋白復(fù)合體在功能性呼吸鏈內(nèi)的裝配〔15〕。韓雨梅等〔16〕認(rèn)為，不同形式的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠使老年個(gè)體中線粒體含量增加，但是高強(qiáng)度耐久訓(xùn)練對老齡大鼠沒有益處。運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)線粒體生物合成對于衰老過程中改變的mtDNA含量，線粒體蛋白合成，活性氧產(chǎn)生及程序性細(xì)胞死亡的作用機(jī)制還不明確。Menshikova等〔17〕認(rèn)為，一項(xiàng)中等強(qiáng)度訓(xùn)練對老年人骨骼肌線粒體含量和功能影響的研究指出，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以提高老年受試者mtDNA拷貝數(shù)，從而增加線粒體含量。提示運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提高了老年人骨骼肌線粒體電子傳遞活性，特別是肌膜下線粒，并推測可能與線粒體生物合成增加有關(guān)。

熊曉玲等〔18〕用D2半乳糖誘導(dǎo)衰老模型小鼠，以不同形式運(yùn)動(dòng)方式訓(xùn)練小鼠，6 w后檢測腓腸肌組織SOD活性、MDA含量和mtDNA的缺失比例。結(jié)果顯示：運(yùn)動(dòng)各組與無運(yùn)動(dòng)組相比小鼠腓腸肌組織SOD活性顯著提高，MDA含量顯著降低，mtDNA缺失比例顯著降低。有研究顯示，6 w的游泳訓(xùn)練可能使大鼠骨骼肌細(xì)胞通過減少細(xì)胞色素C從線粒體的釋放，從而減少細(xì)胞色素C釋放引起的Caspases(胱冬肽酶)級聯(lián)反應(yīng)，使活化的Caspases減少而減少細(xì)胞凋亡，機(jī)體的抗凋亡能力增強(qiáng)。運(yùn)動(dòng)能夠降低線粒體缺失率和減輕自由基的損傷，使抗氧化酶和線粒體產(chǎn)生適應(yīng)性的變化，從而延緩衰老的發(fā)生或減輕衰老的程度。

4 運(yùn)動(dòng)與衰老進(jìn)程中的免疫功能

運(yùn)動(dòng)對免疫功能的影響與運(yùn)動(dòng)方式、強(qiáng)度密切相關(guān)，適度的運(yùn)動(dòng)能夠提高機(jī)體免疫力，而過度運(yùn)動(dòng)則可引起免疫抑制。同年青人相比，老年人產(chǎn)生諸如兒茶酚胺、皮質(zhì)醇、β-內(nèi)啡肽、前列腺素等具有免疫調(diào)節(jié)作用的激素的能力，以及對這些激素的細(xì)胞反應(yīng)都有所不同。

Drela等〔19〕選取30名年齡在60～86歲老年人進(jìn)行為期2年的規(guī)律中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)鍛煉，研究結(jié)果顯示，老年人外周血淋巴細(xì)胞亞群的分布沒有改變，但與對照組相比，胞內(nèi)IL-2(白介素2)含量的百分比升高，他們還把年青人的情況拿來作了對比，發(fā)現(xiàn)老年人2年的規(guī)律運(yùn)動(dòng)后IL-2的升高值與年青人不做運(yùn)動(dòng)的含量值大致相當(dāng)。

王鳳妹等〔20〕專門針對運(yùn)動(dòng)對老年女免疫功能影響進(jìn)行了相關(guān)研究，通過對24名老年女性分別采用有氧運(yùn)動(dòng)(自行車或跑臺(tái))和氣功方式訓(xùn)練12 w前后的免疫指標(biāo)變化進(jìn)行比較，不管是否經(jīng)過訓(xùn)練，各組CD8在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后即刻均呈上升趨勢，CD4/CD8則均呈下降趨勢;有氧組和氣功組大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)CD8顯著高于訓(xùn)練前，NK細(xì)胞數(shù)量在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后即刻均顯著上升;訓(xùn)練后有氧組的CD8對大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)顯著高于對照組和氣功組，CD4/CD8則顯著低于對照組和氣功組，NK細(xì)胞數(shù)量顯著高于氣功組。

運(yùn)動(dòng)作為影響機(jī)體免疫功能的一個(gè)因素，研究不多，資料零散，且大多停留在對表層免疫指標(biāo)的檢測上，更深層的內(nèi)在機(jī)制探討極少?？紤]到運(yùn)動(dòng)免疫研究的重要性、復(fù)雜性和高消費(fèi)性，以后有必要集中人力物力在此領(lǐng)域進(jìn)行深入、全面的研究，以求在理論上取得突破并更好地為解決全人類所面臨的難題提供幫助。

5 運(yùn)動(dòng)聯(lián)合其他相關(guān)因素對衰老的影響

生長激素與衰老關(guān)系密切，衰老過程中生長激素水平下降而且先于其他衰老方面的變化〔21〕。一氧化氮(NO)是一種新型生物信使分子，廣泛分布于生物體內(nèi)各組織中，其生成依賴于NO合酶，并在心、腦血管調(diào)節(jié)、神經(jīng)、免疫調(diào)節(jié)等方面有著十分重要的生物學(xué)作用。Zago等〔22〕對118名老年前高血壓患者進(jìn)行6個(gè)月有氧訓(xùn)練前后指標(biāo)對比發(fā)現(xiàn)，長期規(guī)律有氧運(yùn)動(dòng)能夠調(diào)節(jié)老年前高血壓患者的氮氧化物濃度、內(nèi)皮型NO合酶活性、氧化應(yīng)激及血壓。目前的研究報(bào)道都認(rèn)為一次性適量運(yùn)動(dòng)可以增加體內(nèi)NO的含量，并引起冠狀動(dòng)脈以及其他血管的舒張，降低機(jī)體總外周阻力。因此，NO合成釋放減少，是年齡相關(guān)的內(nèi)皮依賴的血管擴(kuò)張功能受損的重要原因之一。De Oliveira Filho等〔23〕對91名平均年齡在69歲的老年人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)半英里路程的慢走運(yùn)動(dòng)會(huì)使老年人的視力下降。

Murphy等〔24〕以12名(59±4)歲的健康老人為研究對象，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)前給予含糖含蛋白的飲料，對照組給予含糖無蛋白的飲料，50%最大耗氧量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)1 h恢復(fù)4 h后，檢測全身蛋白周轉(zhuǎn)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)前的蛋白供給有利于運(yùn)動(dòng)后全身蛋白的周轉(zhuǎn)。

研究衰老的最終目的是為了延緩衰老，這不僅是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和預(yù)防醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)，也是運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)所關(guān)注的研究領(lǐng)域。運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的大量研究已經(jīng)證實(shí)，適量運(yùn)動(dòng)可以提高機(jī)體有氧工作能力和抗氧化能力，增強(qiáng)線粒體氧化磷酸化的功能。不同的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)時(shí)間及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度都會(huì)在不同層面上對機(jī)體衰老有所影響，但運(yùn)動(dòng)是否可以阻止或延緩這一進(jìn)程?這是否是運(yùn)動(dòng)延緩衰老的機(jī)制?目前尚缺乏足夠的研究。這無疑影響了人們對將運(yùn)動(dòng)作為預(yù)防和延緩衰老手段的重視程度，對于這一領(lǐng)域的研究將進(jìn)一步揭示衰老的奧秘，從運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)角度，以細(xì)胞分子為切入點(diǎn)研究和探討運(yùn)動(dòng)延緩衰老中的作用機(jī)制，將闡明運(yùn)動(dòng)作為延緩衰老有效手段的現(xiàn)實(shí)意義。

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