姜玉興，王戌樓，李偉，高前進(jìn)

人到老年后各項(xiàng)生理功能下降，包括肌肉逐漸萎縮，體脂肪量不斷增加。骨骼肌是葡萄糖和甘油酸脂的主要代謝器官，是靜息代謝率的重要決定因素。肌肉量減少所引起的負(fù)面作用包括肌肉力量減弱、靜息代謝率減少、脂質(zhì)氧化能力減弱、腹部肥胖增加以及炎癥因子增多[1]。炎癥因子在體內(nèi)含量的改變會(huì)導(dǎo)致代謝綜合征，代謝綜合征是腹部肥胖、胰島素抵抗、高血壓和高血脂等一系列危險(xiǎn)因素的總稱，是心血管病、2型糖尿病的前兆[2-3]。

身體運(yùn)動(dòng)作為一種重要的生活方式在2型糖尿病和心血管病的預(yù)防與治療時(shí)進(jìn)行推薦。研究證實(shí)，炎癥因子C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)[4]、脂肪細(xì)胞因子脂聯(lián)素(adiponectin)[5]與中老年代謝綜合征的發(fā)病緊密相關(guān)。但是，何種類型的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)老年人的這些危險(xiǎn)因素更有效果需要進(jìn)一步研究。力量訓(xùn)練(抗阻力訓(xùn)練)作為肥胖運(yùn)動(dòng)療法的一部分，已經(jīng)被美國心臟學(xué)會(huì)、美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)和美國糖尿病協(xié)會(huì)所認(rèn)同，推薦理由是基于力量訓(xùn)練對(duì)肌肉肥大和肌肉力量的深刻影響[6]。一項(xiàng)關(guān)于肌肉橫斷面積的研究表明，肌肉塊大小與各種原因引起的死亡呈反比[7]，和代謝綜合征的發(fā)病危險(xiǎn)呈反比[8]。本研究通過觀察力量訓(xùn)練對(duì)老年人骨骼肌和炎癥因子的影響，旨在為老年人運(yùn)動(dòng)方式的選擇以及心血管代謝性疾病(代謝綜合征、心血管病)的防治提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

2012年9月15～25日，利用河北師范大學(xué)退休職工體檢的機(jī)會(huì)，向老教職工宣傳力量訓(xùn)練的好處及重要性，選取自愿參加訓(xùn)練的13名老年男性為老年運(yùn)動(dòng)組，年齡65～77歲，平均(70.63±3.93)歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：無糖尿病、心血管疾病、腎臟疾??；平時(shí)無規(guī)律運(yùn)動(dòng)習(xí)慣。

同時(shí)從本校研究生院選取11名無規(guī)律鍛煉習(xí)慣的男性研究生為青年對(duì)照組，年齡24～35歲，平均(29.36±3.23)歲。

所有受試者均預(yù)先了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和流程，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中可隨時(shí)自由退出實(shí)驗(yàn)，并填寫知情同意書。

1.2 方法

選在周一、三、五下午進(jìn)行每次50 min的訓(xùn)練(準(zhǔn)備活動(dòng)10 min，正式訓(xùn)練30 min，放松10 min)，力量訓(xùn)練的內(nèi)容見圖1。按照第1組上肢肌、第2組下肢肌、第3組軀干肌的順序依次進(jìn)行訓(xùn)練，每個(gè)動(dòng)作重復(fù)6～8次，組間休息3 min。每周訓(xùn)練3次，每次3組。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度約為60%～70%“一次最大重復(fù)負(fù)荷(One Repetition Maximum,1RM)”，考慮到受試者為老年人，1RM測試存在不安全因素，采用臨床上常使用的低限阻力測試值(7～10 RM)預(yù)測1RM，計(jì)算公式為“1RM=1.554×(7～10 RM)-5.181”[9]。訓(xùn)練一段時(shí)間后力量增加，在第4、8、12周末重新測定新的1RM進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練由專門教練指導(dǎo)，全程醫(yī)務(wù)監(jiān)督。

圖1 力量訓(xùn)練動(dòng)作示意圖

1.3 評(píng)價(jià)

于力量訓(xùn)練干預(yù)前、后測試身體活動(dòng)能力、肌肉厚度、生理生化指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)干預(yù)期間的膳食以滿足老年人基本生理需要為主，個(gè)體每日總熱量攝入根據(jù)“個(gè)體體重×極輕體力勞動(dòng)單位體重?zé)崮芄?yīng)量(20～25 kcal/kg)”計(jì)算；早、中、晚餐熱量比例約為30%、40%、30%，嚴(yán)格作息制度。

1.3.1 基本情況測試 測試研究對(duì)象的身高、體重、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、心率、血壓等指標(biāo)；采用DF830身體成分測試儀(生物電阻抗，日本)進(jìn)行身體成分測試。

1.3.2 肌肉厚度測量 使用便攜彩色B型超聲診斷儀(SonoSite 180 Plus)，5-MHz線性探頭，以分辨率為0.1 mm的電子卡鉗在屏幕上直接測量肌肉厚度，肌肉解剖位置的最粗點(diǎn)作為目標(biāo)點(diǎn)。超聲檢測時(shí)，聲頭涂抹耦合劑后放置于目標(biāo)點(diǎn)，測量胸大肌、肱二頭肌、肱三頭肌、股直肌、腓腸肌外側(cè)部、腓腸肌內(nèi)側(cè)部[10]。

1.3.3 血樣和生化指標(biāo)分析 分別在力量訓(xùn)練干預(yù)前后采集空腹?fàn)顟B(tài)下的肘靜脈血，分離血清置于-20℃環(huán)境保存待測。脂代謝指標(biāo)采用酶比色法測定，包括總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)；空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)采用氧化酶法測定。用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定血清腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和脂聯(lián)素水平；免疫增強(qiáng)透射比濁法檢測高敏感C-反應(yīng)蛋白(high-sensitivity C-reactiveprotein,hsCRP)水平。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

老年運(yùn)動(dòng)組中途有2名退出，最終11名入組。

2.1 身體形態(tài)和常規(guī)生理生化指標(biāo)變化

老年運(yùn)動(dòng)組運(yùn)動(dòng)前與青年對(duì)照組相比，身體各項(xiàng)指標(biāo)從身體形態(tài)(身高、體重、BMI、體脂率、筋肉率、腰圍)到身體功能(心率、血壓、血糖、血脂)均出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，體脂率顯著增加(P<0.001)，筋肉率顯著下降(P<0.001)，腰圍明顯增粗(P<0.01)，F(xiàn)BG、TG、TC顯著增高(P<0.001)；經(jīng)過12周的力量訓(xùn)練后體脂率顯著降低(P<0.001)，筋肉率顯著增加(P<0.001)，TG、TC明顯下降(P<0.01)。見表1。

2.2 身體活動(dòng)能力和肌肉厚度變化

12周末測量的臥推杠鈴1RM與負(fù)重半蹲1RM較12周前明顯增加(P<0.01)。由于力量增加單腿閉眼站立時(shí)間延長，平衡能力增強(qiáng)，快速反應(yīng)能力增強(qiáng)，但均無顯著性差異(P>0.05)。柔韌性明顯增強(qiáng)(P<0.01)。見表2。

老年運(yùn)動(dòng)組12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)前的肌肉厚度與青年對(duì)照組相比均有所減低，尤其是胸大肌、肱二頭肌和股直肌肌肉(P<0.001)。老年運(yùn)動(dòng)組經(jīng)12周力量訓(xùn)練后肌肉厚度均有增大，但均無顯著性差異(P>0.05)。其中胸大肌、肱二頭肌和股直肌增大較多，胸大肌厚度較12周前增加(5.48±2.31)%。見表3。肌肉厚度共增加(14.92±2.98)%。

2.3 炎癥因子變化

與青年對(duì)照組比較，老年運(yùn)動(dòng)組12周前TNF-α、IL-6、hsCRP均明顯升高(P<0.001)，脂肪細(xì)胞因子脂聯(lián)素明顯下降(P<0.01)；與老年運(yùn)動(dòng)組12周前比較，12周后hsCRP顯著下降(P<0.001)，脂聯(lián)素升高(P<0.05)。見表4。

2.4 老年運(yùn)動(dòng)組肌肉厚度增加量與炎癥因子變化程度的相關(guān)性

結(jié)果顯示其血清TNF-α、IL-6、hsCRP降低的程度以及脂肪細(xì)胞因子脂聯(lián)素升高的程度與總的肌肉厚度變化呈正相關(guān)(P<0.05)。見圖2。

表1 運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后受試者身體形態(tài)及生化指標(biāo)變化比較

表2 老年運(yùn)動(dòng)組身體活動(dòng)能力運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后變化比較(n=11)

表3 老年運(yùn)動(dòng)組12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后肌肉厚度變化比較

表4 老年運(yùn)動(dòng)組12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)前后炎癥因子變化比較

圖2 老年運(yùn)動(dòng)組血清TNF-α、IL-6、hsCRP、脂聯(lián)素與肌肉厚度變化的相關(guān)性檢驗(yàn)

3 討論

骨骼肌除了在運(yùn)動(dòng)時(shí)為人體提供動(dòng)力外，還是主要的糖脂代謝器官，是靜息代謝率的重要決定因素，增齡性肌肉量減少可引發(fā)一系列代謝綜合征的危險(xiǎn)。目前力量訓(xùn)練減少代謝綜合征及抗炎癥的作用已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。但是力量訓(xùn)練提高老年人肌肉質(zhì)量是否與炎癥因子的降低有關(guān)，目前尚未取得一致認(rèn)識(shí)。本研究顯示，經(jīng)過12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)，老年人體脂率、腰圍、血糖、血脂(TG、TC)下降(表1)，這進(jìn)一步表明科學(xué)的運(yùn)動(dòng)干預(yù)可以有效改善老年人的身體成分及糖脂代謝，提高心血管功能，這與目前國內(nèi)外的研究結(jié)果一致[11-12]。

肌肉橫截面積能夠反映人體肌肉量的多少，肌肉厚度是與肌肉橫截面積相關(guān)的重要因素，由于肌肉厚度比橫截面積容易測量，所以本研究以肌肉厚度來代表肌肉量的大小。本研究測量了老年人與青年人的主要肌群的肌肉厚度，并采用漸進(jìn)式的力量訓(xùn)練方案對(duì)老年人進(jìn)行為期12周的運(yùn)動(dòng)干預(yù)。發(fā)現(xiàn)老年人肌肉厚度比青年對(duì)照組下降8.2%。Frontera等跟蹤觀察健康老年人12年(平均從65歲開始)，發(fā)現(xiàn)大腿肌肉橫截面積下降14.7%，接著跟蹤9年(平均從71歲開始)，又有5.6%的減少[13]；Goodpaster和同事跟蹤觀察1880名健康老年人3年(平均從73.5歲開始)，發(fā)現(xiàn)肌肉量平均每年大約下降2%，還注意到在這期間肌肉力量的下降是肌肉量下降的3倍[14]，說明老年人肌肉有質(zhì)的下降。

力量訓(xùn)練能預(yù)防和反轉(zhuǎn)增齡性的肌肉減少。我們的訓(xùn)練方案使老年男性肌肉厚度平均增加。Candow等用70%～80%1RM的大負(fù)荷對(duì)17名健康老年人進(jìn)行22周的力量訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)肌肉厚度平均增加17.64%[15]。本研究使用60%～70%1RM負(fù)荷進(jìn)行12周的訓(xùn)練所得結(jié)果與之基本一致。最近，關(guān)于肌肉力量的研究證實(shí)，高速率肌肉力量訓(xùn)練是可行、可耐受的，能有效提高老年人肌肉力量[16]。這種類型的力量訓(xùn)練特點(diǎn)是“慢放快起”，即在離心運(yùn)動(dòng)時(shí)慢放，向心運(yùn)動(dòng)時(shí)速度要快。Earles等報(bào)道老年男性和女性在12周的高速率力量訓(xùn)練后腿部肌肉力量增加50%～141%，明顯比快步走效果好[17]。本研究也是采用“慢放快起”的高速率訓(xùn)練，使老年男性最大肌肉力量上肢和下肢分別增加55.30%和30.30%(表2)。

關(guān)于上肢和下肢肌肉力量增加的不同，Sousa等研究認(rèn)為，越是不常使用的肌肉越是萎縮(Ⅱ型肌纖維減少)，肌力下降越明顯，其可訓(xùn)練性越大；下肢經(jīng)常負(fù)擔(dān)走跑、支撐體重等活動(dòng)，因此使用頻繁，肌肉萎縮較輕，其訓(xùn)練潛力?。欢夏耆松现顒?dòng)較少，肌肉萎縮明顯，訓(xùn)練潛力較大，肌力和肌肉厚度增加明顯[18]。

近年研究表明，脂肪組織作為體內(nèi)重要的內(nèi)分泌器官可分泌多種炎癥因子參與機(jī)體多種生理功能，除了調(diào)節(jié)胰島素敏感度、糖脂代謝與能量平衡外，還參與血管功能、免疫及炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)過程，以共同維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。TNF-α、IL-6都可以由脂肪組織分泌。TNF-α主要由內(nèi)臟脂肪組織巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，其升高與內(nèi)臟脂肪性肥胖呈正相關(guān)。IL-6也由多種細(xì)胞產(chǎn)生，慢性升高時(shí)由脂肪細(xì)胞和脂肪組織巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。升高的TNF-α和IL-6會(huì)刺激肝臟合成CRP，CRP是一種高度敏感的炎性標(biāo)志，其水平升高與心血管疾病密切相關(guān)[19]。脂聯(lián)素是主要由脂肪細(xì)胞分泌的唯一與代謝和心血管紊亂呈負(fù)相關(guān)的脂肪細(xì)胞因子[5,19]。

老年人血清TNF-α、IL-6和CRP水平顯著增加提示其體內(nèi)炎癥應(yīng)激有所加劇。Woods等綜述認(rèn)為慢性輕度炎癥是增齡的一個(gè)共性的表現(xiàn)，血清促炎細(xì)胞因子如TNF-α、IL-6和CRP與年輕人相比升高2～4倍，即使是在沒有慢性病的老年人也是如此[20]。這與本研究結(jié)果一致，即老年人處于一種所謂的慢性低度炎癥狀態(tài)(low-gradechronic inflammation)。

本研究還顯示，經(jīng)過12周的力量訓(xùn)練，老年人血清CRP水平顯著降低，脂聯(lián)素水平顯著升高，TNF-α、IL-6有下降的趨勢。這提示本研究所采取的力量訓(xùn)練方案可以顯著改善老年人體內(nèi)慢性炎癥狀態(tài)。進(jìn)一步證明規(guī)律運(yùn)動(dòng)的抗炎作用。本研究結(jié)果還顯示，12周運(yùn)動(dòng)干預(yù)對(duì)所誘導(dǎo)的老年人血清TNF-α、IL-6和CRP和脂聯(lián)素水平降低或升高的程度與肌肉厚度增加程度呈正相關(guān)，這提示力量訓(xùn)練改善增齡性肌萎縮與運(yùn)動(dòng)的抗炎癥作用有關(guān)。近年來，越來越多的證據(jù)表明，中到高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)與老年人炎癥因子和代謝綜合征的降低相關(guān)，是運(yùn)動(dòng)有效防止心血管疾病的重要機(jī)制[20-21]，而力量訓(xùn)練就屬于中高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)。

對(duì)老年人而言，肌肉質(zhì)量下降通過復(fù)雜機(jī)制引起代謝綜合征，其中系統(tǒng)性的炎癥因子水平失調(diào)在其中扮演重要角色[1,20-21]。因此，通過改善增齡性肌萎縮可以有效降低其代謝綜合征的風(fēng)險(xiǎn)，甚至是罹患心血管并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)老年人生活質(zhì)量的提高意義重大。

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