李文惠 韓雪 賈為宗 張靜* 孫增鑫

1. 邢臺醫(yī)學高等?？茖W?？祻徒萄惺?，河北 邢臺 054000

2. 滄州醫(yī)學商等專科學院醫(yī)學系內(nèi)科教研室，河北 滄州 061001

3. 河北師范大學體育學院，河北 石家莊 050016

4. 河北省人民醫(yī)院康復醫(yī)學科，河北 石家莊 050051

1 引言

30歲以后，人類的骨骼肌肌量逐年衰減，肌肉功能進行性下降，尤其是肌肉在做向心收縮時，爆發(fā)力的下降最為明顯，這種骨骼肌的退行性疾病被稱為老年肌肉減少癥。由于肌肉萎縮、肌力下降直接導致骨骼所受的應(yīng)力失衡，因而極易合并肌肉拉傷、韌帶扭傷等軟組織損傷和骨質(zhì)疏松、骨折等癥；加之，因內(nèi)分泌機制失調(diào)導致該病患者的免疫功能低下，其感染風險亦增高[1]。老年肌肉減少癥患者的日常生活能力較常人降低，平衡和協(xié)調(diào)能力嚴重下降，經(jīng)常跌倒，致殘率和死亡風險較常人大大增加，給個人、家庭和社會造成很大的負擔[2]。因而，如何有效地干預老年肌肉減少癥成了眾多學者研究的核心問題。

2 老年肌肉減少癥

目前老年肌肉減少癥的診斷標準尚未統(tǒng)一，學者們認為應(yīng)該包括骨骼肌的質(zhì)量測定和功能測定。骨骼肌質(zhì)量的測定常用雙能X線吸光測定(Dual X-ray Absorptiometry,DXA)、計算機斷層攝像法(Computer Tomography,CT)、核磁共振法(Magnetic Resonance Imaging,MRI)等，骨骼肌的功能測定主要測定肌肉力量和活動能力，迄今我國尚無測定肌肉功能的標準數(shù)據(jù)[3]。多數(shù)學者認為用DXA測定四肢骨骼肌量，若低于青年人均值的兩個標準差即可確診。老年肌肉減少癥患者的骨骼肌收縮無力、柔韌性差、易損傷、修復力差，表現(xiàn)為老年人步速減慢，動作的靈活性大大衰退[1]?；技〉牡乳L收縮肌力、向心收縮肌力和收縮速度，尤其是爆發(fā)力衰減最為明顯。研究發(fā)現(xiàn)，與青年人相比，70～80歲老年人的下肢爆發(fā)力下降30%～80%。下肢爆發(fā)力的下降嚴重影響了老年人的平衡功能、步態(tài)和步速，導致老年人頻頻跌倒，極易并發(fā)軟組織損傷和骨折等[2]。研究發(fā)現(xiàn)，在老年肌肉減少癥發(fā)生之前已有肌纖維初長度縮短、腱束角減小、肌動蛋白的滑行速率降低、橫橋活動受擾等肌肉的機械結(jié)構(gòu)變化[4]。

Klass[5]等研究者使用等動肌力測試儀器測試受試者的肌力后發(fā)現(xiàn)，與年輕人相比，老年人骨骼肌的向心收縮力量明顯降低，但是離心收縮力量變化不明顯(2%～48%)。研究者認為，這是由于隨著年齡增長導致的肌纖維選擇性丟失所致，丟失的弱肌節(jié)大部分為Ⅱ型肌纖維(快肌纖維)，而后肌肉內(nèi)脂肪組織浸潤、結(jié)締組織替代，使肌肉的彈力增加；同時，由于橫橋活動的速率降低使肌球蛋白的頭部有充分時間與肌動蛋白結(jié)合，因而肌肉在離心收縮時的被動抗阻力量相對恒定。也有學者認為這是肌肉膠原蛋白硬化、肌肉脂肪化和肌細胞變性所致[6]。

盡管眾多專家致力于探尋老年肌肉減少癥的發(fā)病機制，有的發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)肌肉接頭的退化，有的發(fā)現(xiàn)了肌細胞膜上通道蛋白的改變、肌肉中的肌肉因子及激素水平的變化等[7]，但迄今仍無定論。

3 離心抗阻訓練

3.1 傳統(tǒng)抗阻力訓練

目前，學者們普遍認為抗阻訓練是一種安全有效的改善老年肌肉減少癥方式。即使是較小的運動量，體內(nèi)的蛋白合成和神經(jīng)肌肉的功能也可得到一定的改善[8-9]。諸多研究者采用的訓練方法各異，效果不一。傳統(tǒng)意義上的抗阻訓練是使訓練肌肉在大負重的情況下完成多次向心收縮，如慢速提起和放下重物8～10次，每次訓練2～3組，負重量一般大于65%1RM，每周訓練2～3次。這種訓練模式著眼于最大向心收縮肌力的增強，訓練后目標肌肉的向心肌力有了明顯的提高[10]。Latham[11]指出，傳統(tǒng)的抗阻訓練側(cè)重于等長肌力和向心肌力的增長，訓練后肌肉的向心收縮肌力提高，但是肌肉收縮的速度從慢速到中等，肌肉運動的力-速曲線向上移動，因而對收縮速度的影響不大。

3.2 爆發(fā)力抗阻訓練

力量素質(zhì)分為最大力量、快速力量和力量耐力。對于正常人的功能活動而言，快速力量尤為重要，如床上翻身、起坐、由坐至站、上下樓梯、跑步、跳躍等身體姿勢的變化及體位的轉(zhuǎn)移都受到快速力量的制約。老年肌肉減少癥患者的身體活動能力降低、步速減慢、平衡能力降低等均與快速力量的衰退有關(guān)?？焖倭α渴羌∪饪焖侔l(fā)揮力量的能力，是力量和速度的有機結(jié)合，包括起動力量、爆發(fā)力量和制動力量。爆發(fā)力是肌肉在盡可能短的時間內(nèi)以最大加速度克服阻力的能力，是由最大力量和最大速度相結(jié)合而成[12]。

目前有關(guān)爆發(fā)力抗阻訓練的研究通常與向心收縮相結(jié)合，令老年受試者快速提起重量為20%～80%1RM的重物，8～14次/組，3～4組/次，2～3/周，訓練8～16周。訓練后老齡肌肉的爆發(fā)力及等長收縮、向心收縮的肌力均明顯改善，運動單位的募集速率、神經(jīng)沖動的傳導速率，以及老年人的平衡能力、功能活動能力均有明顯提高。與傳統(tǒng)抗阻訓練相比，爆發(fā)力訓練能夠有效地改善老年人的功能活動能力減退。諸多研究發(fā)現(xiàn)，老年肌肉減少癥肌肉的爆發(fā)力的衰退速度遠遠大于絕對肌力的降低[7]，因而探尋提高爆發(fā)力，乃至快速肌力的更加有效的訓練方式成了目前學者們面臨的問題。

3.3 離心抗阻訓練

3.3.1離心抗阻訓練能有效地提高最大肌力和快速肌力

肌肉收縮時產(chǎn)生的肌力小于外加阻力，使肌纖維被動拉長的收縮稱為離心收縮。研究發(fā)現(xiàn)，離心抗阻訓練具有預防運動損傷和促進損傷康復的作用，向心訓練結(jié)合離心訓練，可進一步提高肌力[12-13]。Lastayo[14]等將身體虛弱的21位老人(70～93歲)隨機分為兩組，一組使用腳踏車進行離心訓練，另一組進行傳統(tǒng)的抗阻訓練，3/周，訓練11周。結(jié)果兩組受試者的訓練肌肉的橫斷面積均有明顯增加，其中離心訓練組的等長肌力顯著增加(P<0.05)，平衡能力和下臺階能力明顯改善(P<0.05)，計時起立行走測試顯示離心訓練組的跌倒風險閾值>14 s。Valour[15]等對受試者(均齡 65 ± 6 歲)進行單側(cè)優(yōu)勢臂的肘屈肌的離心收縮訓練，負重3RM，6次/組，5組，3/周，訓練7周。結(jié)果顯示，肌肉的最大收縮速度和最大爆發(fā)力均增長，力-速曲線上移。另有研究者對青年受試者(均齡20.53歲)采用離心運動與向心運動相結(jié)合的訓練方式訓練8周，與傳統(tǒng)向心運動組對比后結(jié)果顯示，兩組受試者測試肌肉的最大肌力的增長都比較明顯，其中離心結(jié)合向心訓練組的訓練效果明顯優(yōu)于單純向心訓練組，且離心訓練組的起跳時間明顯縮短[7]。

3.3.2意義

肌肉的離心工作能力對成功完成爆發(fā)式動作如蹲起、坐起、站起、跳起、上樓及轉(zhuǎn)向等都是十分關(guān)鍵的，如膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)肌肉的離心力量對老年人是否能夠安全下臺階就十分重要。

在臨床康復訓練中，往往會遇到肌力增長緩慢，甚至停滯不前的現(xiàn)象，若結(jié)合離心抗阻訓練，可使肌力得到進一步提高。與傳統(tǒng)的向心抗阻訓練相比，離心抗阻訓練對改善老年人的功能活動能力更加有效。骨骼肌的離心收縮在軀體高空下落、運動的變向、減速、制動和急停中發(fā)揮重要作用，因而經(jīng)過離心訓練的骨骼肌的維持平衡、保持穩(wěn)定的能力更強，且由于老年肌肉減少癥肌肉的離心肌力相對恒定，使老年人在做離心訓練時能量消耗低、自感用力度低，運動負荷可適當增強，這對于功能活動受限和身體虛弱的老年人的康復訓練有非常重要的意義[13]。通過離心訓練不僅能夠提高絕對肌力，還能夠提高起動速度，繼而提高爆發(fā)力，且能夠快速有效地制動、減速、轉(zhuǎn)向等，使機體對運動能夠有效地控制，有效地提高平衡能力，避免因運動控制不良導致的運動損傷，能夠有效地預防跌倒，避免因跌倒所致的骨折等病癥[16]。

離心訓練還被應(yīng)用于治療髕腱末端病、膝關(guān)節(jié)損傷等運動損傷的康復[17-18]。Okamoto[19]等研究者還發(fā)現(xiàn)經(jīng)過8周離心抗阻訓練的老年受試者罹患動脈粥樣硬化病的幾率與向心訓練組相比顯著降低。

3.3.3探尋機制

學者們認為，老年肌肉減少癥患者的肌肉爆發(fā)力衰減可能是由于肌束縮短，肌節(jié)丟失所致。肌肉收縮時，粗肌絲相對固定，細肌絲滑進滑出，粗細肌絲互相交疊。在肌束長度較短時，力量生成較少，隨著肌束被拉伸到安靜時長度的1.2倍，此時粗細肌絲達到最佳交疊狀態(tài)，肌力隨之增強到最大。過度拉伸則會破壞粗細肌絲交疊狀態(tài)，不再有力量生成[20]。

研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過離心抗阻訓練的老年肌肉減少癥肌肉的肌束長度明顯增加[21]。另有學者對青年肌肉的研究中也發(fā)現(xiàn)了此現(xiàn)象[16]。向心收縮前的離心運動使肌肉受到適當?shù)臓坷?，達到最適初長度，這使肌動蛋白和肌球蛋白達到最佳結(jié)合狀態(tài)，結(jié)合數(shù)目最大，力矩最大，積蓄了彈性勢能，此時發(fā)生的向心收縮能耗低、起動速度快、獲得起動肌力比單純向心收縮大，并因此獲得了較大的爆發(fā)力。與向心抗阻訓練相比，離心運動的肌肉除了抵抗對機體施加的后負荷，還要抵抗來自肌肉自身的前負荷，重復多次的運動訓練使老年肌肉減少癥肌肉的代謝加快、神經(jīng)肌肉接頭的適應(yīng)性及中樞運動控制系統(tǒng)的適應(yīng)性更強[22-23]。

研究者發(fā)現(xiàn)，離心訓練可以有效地增加肌肉的橫截面積，使“肌肉肥大”，受試者經(jīng)過12周的訓練，肌肉的橫截面積提高了10%～12%。另有研究者發(fā)現(xiàn)離心運動可改變肌纖維類型的比例，II型肌纖維在離心收縮中比 I 型肌纖維更容易被激活[24]。學者們認為，離心運動與向心運動相比，運動單位募集的肌纖維較少，若要抵抗與向心運動同等的負荷如舉起重物和放下重物，放下重物時的離心運動就會造成受募集的肌纖維的張力增加，比舉起重物時承受更大的負荷。有學者認為離心運動使肌肉產(chǎn)生輕微損傷，該損傷使生長因素“泄露”至細胞間隙，激活隨體細胞，制造更多的收縮性和結(jié)構(gòu)性蛋白的肌細胞核，從而有效地使肌肉肥大[16]。

初次離心訓練可造成肌肉酸痛，可持續(xù)2～3天，但是單次離心訓練會使肌肉對酸痛形成長達6～10周的預防作用。離心訓練后的肌肉功能恢復需要10天左右，從而使肌肉產(chǎn)生適應(yīng)性，對以后訓練的損傷產(chǎn)生抵抗力。有研究者認為是離心訓練“教授”神經(jīng)系統(tǒng)將潛在的破壞力量重新分配，從而減少了個別肌纖維的壓力和損傷。也有學者認為離心訓練破壞了肌肉中最薄弱的纖維，隨后被彈性更好的肌細胞代替[16]。

3.3.4離心抗阻訓練的參數(shù)及訓練方法

離心訓練的微損傷機制被認為是造成肌肉酸痛的重要原因。很多學者也指出老年人在進行離心抗阻訓練時損傷的發(fā)生率很高[25～27]。因而，尋找安全有效的負荷強度和訓練方法也是離心訓練研究的核心問題。

有學者建議負荷強度為次最大負重(75%1RM)，每周訓練2次，或負重3RM～10RM，6次為一組，訓練5組，每周3次。訓練時受試者以較慢的速度還原(離心收縮)，還原動作應(yīng)保持3～5秒。若少于3秒，刺激強度不夠；若時間過長則會造成過度的肌肉酸痛。學者建議無經(jīng)驗的訓練者從向心運動開始逐步過渡到離心訓練。另一種訓練方法是有經(jīng)驗的保護者幫助訓練者完成向心運動，從而使訓練者致力于還原動作(離心收縮)[16]。由于離心抗阻訓練需要較高的技巧，目前尚未確立行之有效的相關(guān)參數(shù)和訓練方法，所以還需要更多的實驗研究。

4 小結(jié)

由于老年肌肉減少癥的發(fā)病率極高，隨著全球人口步入老齡化，其所引起的社會問題不容忽視。離心抗阻訓練是一種較好的改善老年肌肉減少癥患者的功能活動能力和肌肉結(jié)構(gòu)的康復訓練方法。無論是在提高絕對肌力方面，還是在改善肌肉結(jié)構(gòu)方面，都優(yōu)于傳統(tǒng)的向心抗阻訓練。爆發(fā)力抗阻訓練也是一種較好的改善功能活動能力衰退的訓練方式，而離心訓練更優(yōu)于單純的爆發(fā)力訓練，不僅能通過適度的拉長肌肉增加爆發(fā)力的起動力量，進一步增強爆發(fā)力，而且能夠增強制動力量，提高機體對運動的控制能力。此外，離心抗阻訓練對損傷的預防和治療作用也已得到了學者們的重視。由于離心抗阻訓練需要較高的技巧，目前仍未確立安全有效的訓練方法和負荷強度等相關(guān)參數(shù)，因而仍期待更多的相關(guān)實驗研究。