郭成根 譚雪峰 孫璞 陳奧娜

(1北京師范大學體育與運動學院，北京 100875；2北京體育大學中國田徑運動學院)

老年人下肢出現的骨骼肌衰老性萎縮，導致肌肉力量和功能的下降，增加了老年人骨質疏松、跌倒等風險的發(fā)生，影響老年人的健康及生活質量〔1〕。運動鍛煉是延緩肌肉衰老的有效方法〔2〕，但依據美國運動醫(yī)學學會(ACSM)指南，中等以上運動強度鍛煉是獲得理想效果的前提〔3〕。對于老年人群來說，鍛煉的強度過大可能會增加損傷風險及引起主觀不適〔4〕。日本學者在1983年發(fā)明了血流限制訓練(BFRT)，又稱KAATSU訓練或加壓訓練，簡稱“阻血下訓練”〔5〕。該技術是通過特定設備(如止血帶或充氣加壓帶)對上臂或大腿進行捆綁施加壓力來限制遠端肢體血流，并結合相對較小的強度來進行訓練的一種方法。研究證實其在老年人中的運用是安全的〔6〕，但小強度能否對老年人萎縮的肌肉產生足夠刺激以獲得理想的鍛煉效果仍受到質疑。如Vechin等〔7〕以8例老年人為研究對象進行阻血下〔(71±9)mmHg〕力量練習(20%～30%1RM)，結果顯示實驗前后受試者下肢最大力量提高并不明顯；Ozaki等〔8〕以10例老年人為研究對象進行阻血下〔(160±200)mmHg〕行走〔45%儲備心率(HRR)〕，結果顯示實驗前后受試者下肢大腿圍度并沒有明顯提高。鑒于多數研究樣本量小、結局指標不統(tǒng)一，結論尚存爭議。本研究采用Meta分析方法探究阻血下運動鍛煉對老年人下肢肌萎縮、力量及功能的改善效果。

1 資料與方法

1.1文獻檢索 系統(tǒng)檢索Web of Science、PubMed、EBSCO host、中國學術期刊全文數據庫(CNKI)、萬方等數據庫，檢索截止日期為2020年12月。檢索方法為主題詞與自由詞結合，中文以 “血流限制”“加壓訓練”“運動鍛煉”“老年人”等為檢索詞；英文以“blood flow restriction”“KAATSU”“Exercise”“elderly”等為檢索詞。對于高質量、強相關性的文獻進行文獻追溯，以確保查閱文獻的全面性。

1.2文獻納入與排除標準 嚴格循證醫(yī)學PICOS〔9〕方式對文獻進行甄選。文獻納入標準：①文獻類型要求為隨機對照實驗、自身對照或準實驗；②研究對象為老年人(年齡或平均年齡≥60歲)；③實驗組干預措施為下肢阻血+運動鍛煉；④對照組不進行阻血，可為常規(guī)鍛煉或不進行干預；⑤結局指標為大腿圍度、股四頭肌橫截面積(CSA)、下肢1RM力量、膝關節(jié)伸等速力矩、膝關節(jié)屈等速力矩、計時起立-行走測試和30 s椅子坐起測試。文獻排除標準：①綜述類文獻；②非英語或者漢語的文獻；③結局指標數據不全，導致數據不能提取的文獻。

1.3文獻提取及質量評價 由2位研究人員采用獨立雙盲的方式對納入文獻的相關指標進行提取。提取信息主要包括：文獻的第一作者、發(fā)表年限、研究對象、樣本量、干預周期、干預方案、結局指標等。

采用經典的Jadad質量評分表對納入的文獻進行評分，總分為5分，其中得分1～2分為低質量，3～5分為高質量。評分標準：(1)隨機序列的產生方法(總2分)。①如果詳細介紹了隨機序列的產生方法，如明確交代計算機產生隨機序列，得2分；②如果只提及隨機序列，未詳細交代，得1分；③未提及隨機序列產生方法，不得分。(2)盲法(總2分)。①詳細介紹了盲法的實施過程且恰當，得2分；②只提及盲法，未詳細介紹，得1分；③未提及盲法，不得分。(3)退出與失訪(總1分)。對退出與失訪的原因進行了詳細說明，得1分，否則不得分。

1.4統(tǒng)計學分析 采用Review Manager5.3軟件對納入文獻的結局指標進行效應量合并、異質性檢驗和森林圖繪制。由于納入文獻的結局指標屬于連續(xù)性結局變量，且測試單位均一致，固本研究選用均數差(MD)作為效應尺度指標，并計算95%置信區(qū)間。用I2進行異質性檢驗：當I2=0時，表示各研究間不存在異質性，當0

2 結 果

2.1文獻檢索及篩選結果 數據庫檢索3 426篇，剔除重復發(fā)表文獻1 308篇，再通過題目剔除1 917篇、摘要剔除136篇，閱讀全文后剔除受試者年齡不在納入范圍38篇，非下肢干預6篇、數據不能提取2篇，獲得19篇，通過納入文獻和相關綜述的參考文獻添加1篇，最終納入文獻20篇。受試者以健康老年人群為主〔7,8，10～23〕，部分研究涉及膝關節(jié)炎〔24～26〕和肌少癥〔27〕老年人；樣本量共計261例，年齡60～83歲；干預周期4～16 w，干預頻率2～5 d/w。根據Jadad質量評分表，9篇為高質量〔7,8，11，13，19～22,27〕，11篇為低質量〔10，12，14～18，23～26〕。結局指標有的覆蓋1項，有的涉及多項。各實驗方案較為靈活，涉及阻血下力量練習、阻血下行走及阻血下功能性練習，但練習強度均不高，力量練習強度10%～50%1RM，其他運動方式以45%HRR左右為干預強度。血流限制的阻力60～270 mmHg不等。見表1。

表1 納入文獻的干預特征

續(xù)表1 納入文獻的干預特征

OMNI-RES：力量練習感知覺量表；LOP：肢體動脈閉塞壓力；①股四頭肌CSA；②大腿圍度；③下肢1RM力量；④膝關節(jié)伸等速力矩；⑤膝關節(jié)屈等速力矩；⑥計時起立-行走測試(TUG)；⑦30 s椅子坐起測試

2.2Meta 分析結果

2.2.1股四頭肌CSA 共納入8篇文獻〔7，8，15，16，18，20，22，25〕，85例受試者，各研究均在實驗前對受試者股四頭肌CSA進行基線測試，并在干預后對指標進行了第2次測試。異質性檢驗顯示，各研究之間不存在異質性(P=0.83，I2=0)，采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，合并效應量MD=1.58，95%CI為0.33～2.82(P=0.010 00)，提示阻血下運動鍛煉能顯著增加老年人下肢股四頭肌CSA。

2.2.2大腿圍度 共納入4篇文獻〔8，11，15，18〕，40例受試者，各研究均在實驗前對受試者大腿圍度進行基線測試，并在干預后對指標進行了第2次測試。異質性檢驗顯示，各研究之間不存在異質性(P=0.99，I2=0)，采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示：合并效應量MD=0.73，95%CI為0.08～1.38(P=0.030 00)，提示阻血下運動鍛煉能顯著增加老年人下肢大腿圍度。

2.2.31RM力量 共納入7篇文獻〔7，12，14，15，17，18，25〕，89例受試者，各研究均在實驗前對受試者下肢1RM力量進行基線測試，并在干預后對指標進行了第2次測試。異質性檢驗顯示，各研究之間不存在異質性(P=0.90，I2=0)，采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，合并效應量MD=16.79，95%CI為6.29～27.29(P=0.002 00)，提示阻血下運動鍛煉能顯著增加老年人下肢1RM力量。

2.2.4膝關節(jié)伸等速力矩 共納入5篇文獻(6項研究)〔8，11，13，21，26〕，72例受試者，各研究均在實驗前對受試者膝關節(jié)伸等速力矩進行基線測試，并在干預后對指標進行了第2次測試。異質性檢驗顯示，各研究之間異質性較小(P=0.34，I2=12%)，可接受，采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，合并效應量MD=10.28，95%CI為8.34～12.21(P<0.000 01)，提示阻血下運動鍛煉能顯著增加老年人下肢膝關節(jié)伸等速力矩。

2.2.5膝關節(jié)屈等速力矩 共納入4篇文獻(5項研究)〔8，11，13，21〕，56例受試者，各研究均在實驗前對受試者膝關節(jié)屈等速力矩進行基線測試，并在干預后對指標進行了第2次測試。異質性檢驗顯示，各研究之間異質性較小(P=0.21，I2=48%)，可接受，采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，合并效應量MD=9.92，95%CI為6.51～13.33(P<0.000 01)，提示阻血下運動鍛煉能顯著增加老年人下肢膝關節(jié)屈等速力矩。

2.2.6計時起立-行走 共納入6篇文獻〔8，10，19，24，25，27〕，88例受試者，各研究均在實驗前對受試者計時起立-走進行基線測試，并在干預后對指標進行了第2次測試。異質性檢驗顯示，各研究之間異質性較小(P=0.35，I2=12%)，可接受，采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，合并效應量MD=-0.67，95%CI為-0.94～-0.41(P<0.000 01)，提示阻血下運動鍛煉能有效改善老年人下肢計時起立-行走的功能表現。

2.2.730 s椅子坐起 共納入6篇文獻〔8，15，19，23，25，27〕，72例受試者，各研究均在實驗前對受試者進行椅子坐-起基線測試，并在干預后對指標進行了第2次測試。異質性檢驗結果顯示，異質性檢驗顯示：各研究之間異質性較小(P=0.28，I2=21%)，可接受，采用固定效應模型進行分析。Meta分析結果顯示，合并效應量MD=3.71，95%CI為3.10～4.32(P<0.000 01)，提示阻血下運動鍛煉能顯著增加老年人30 s椅子坐起次數。

3 討 論

本研究結果表明，阻血下運動(力量練習、行走、功能性練習)能有效緩解老年人下肢衰老性肌肉萎縮、提高肌肉力量及肌肉功能。

關于阻血下運動緩解老年人下肢衰老性肌萎縮、提高力量及功能的機制，目前說法尚不一致。一些學者認為，阻血下運動引起的肌肉缺氧，可能是萎縮的肌肉圍度和力量增加的生理機制之一〔28〕。阻血下運動，使阻血部位靜脈回流受阻、動脈流人受限，出現局部缺氧，導致pH降低和大量代謝產物堆積，刺激特異性代謝型受體與Ⅲ/Ⅳ傳入神經纖維，通過調節(jié)化學感受器反射，促使生長激素(GH)和胰島素樣生長因子(IGF)-1等合成類激素濃度增加〔29～31〕，這些激素與肌肉的肥大成正相關〔32,33〕。Yudai等〔33〕研究發(fā)現，阻血下力量練習后GH濃度顯著上升，接近靜息狀態(tài)下300倍。Abe等〔34〕研究發(fā)現，阻血下力量練習2 w后，IGF-1顯著上升。另一些學者則通過肌電圖肌肉放電頻率和幅度，提出肌纖維募集說〔35,36〕。Loenneke等〔35〕研究發(fā)現，低強度力量練習時肌肉放電頻率和幅度明顯高于低強度對照組。該研究認為阻血下運動單元的募集率及Ⅱ型纖維(快縮型纖維)募集量增加可能引起肌肉肥大、力量增加機制。阻血下運動造成血流減少，使內分泌反應與代謝壓力發(fā)生變化，誘發(fā)較高活動電位，引起類似肌組織疲勞現象。這一現象可在肌纖維募集時不完全按照募集定律〔37〕，使低強度運動時也可募集到Ⅱ型纖維〔38〕。Houtman等〔39〕研究指出，肌肉在疲勞的狀態(tài)下，運動單位募集閾值會下降，導致低強度力量練習仍然可募集Ⅱ型纖維。Yasuda等〔40〕研究證實，阻血下鍛煉使Ⅱ型纖維CSA增加27.6%。但也有學者對此持否定態(tài)度，認為肌肉萎縮其本質是由于蛋白質合成減弱和降解增強所導致〔41〕，因此認為肌肉肥大與力量增加的機制可能與此有關。針對這一假設，一部分學者提出細胞腫脹說〔42〕，認為阻血下導致的細胞腫脹可激活雷帕霉素靶蛋白(mTOR)，促使合成代謝信號通路開放，促進蛋白合成〔43〕。目前這一觀點已得到驗證。Fry等〔44〕通過阻血下鍛煉后對老年人(≥60歲)肌肉活檢技術發(fā)現，在效應物核糖體S6激酶(SK6)1刺激下，mTOR明顯提高，蛋白合成增加56%。另一部分學者則認為〔45，46〕阻血下鍛煉會提高熱休克蛋白(HSP)-72和一氧化氮合成酶(NOS)-1活性，HSP-72可緩解肌肉萎縮引起的肌蛋白質合成下降，抑制細胞凋亡，NOS-1可使衛(wèi)星細胞活化，促使肌肉生長。

綜上，低強度運動結合血流限制不僅可緩解衰老性肌萎縮，還可顯著提高老年人下肢肌肉力量和功能性表現，為老年人運動鍛煉提供了新的理論依據。由于納入文獻質量及結局指標數量的局限性，上述結論尚待進一步展開更多大樣本、多中心、高質量的研究加以驗證。