王皎琴，傅鴻浩，張 強(qiáng)，張 明

跌倒是導(dǎo)致老年人傷殘、失能和死亡的重要原因之一。有研究報(bào)道，大約30%的社區(qū)老年人每年至少發(fā)生一次跌倒事故，其中50%的老年人反復(fù)發(fā)生跌倒［1-2］。老年人跌倒的致因很復(fù)雜，涉及多種內(nèi)在因素（肌肉力量、平衡能力降低、骨質(zhì)疏松、肌肉減少等）和外在因素（環(huán)境）［3］，但最為核心的是增齡引起的肌肉力量下降［4-5］、肌肉萎縮和平衡能力減弱［5-6］。運(yùn)動(dòng)干預(yù)可有效預(yù)防老年人跌倒［7-9］。

雖然傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練（通常涉及自由重量和負(fù)重片器械［10］）已廣泛用于預(yù)防老年人跌倒［8-11］，但傳統(tǒng)中等強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練通常不會(huì)改善老年人的平衡能力［7］。這其中的原因可能是傳統(tǒng)中等強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練無(wú)法提供足夠的與平衡控制相關(guān)的神經(jīng)肌肉刺激［12］。傳統(tǒng)的高強(qiáng)度抗阻訓(xùn)練可較好地增加肌肉質(zhì)量和力量素質(zhì)，以及神經(jīng)對(duì)肌肉的控制能力，以增強(qiáng)平衡所需的刺激［13-15］，但其造成的心血管壓力和機(jī)體代謝壓力較大。相較而言，老年人更適合離心抗阻練習(xí)，這是因?yàn)殡x心抗阻訓(xùn)練對(duì)老年人的機(jī)體代謝、神經(jīng)和心血管產(chǎn)生的壓力較小［16］，感知努力減少［17］。此外，研究還表明，老年人的離心收縮力量隨年齡的增長(zhǎng)而下降的幅度較小［18］。鑒于離心抗阻訓(xùn)練能使老年人產(chǎn)生更高水平的力量和爆發(fā)力，建議通過離心超負(fù)荷訓(xùn)練來(lái)幫助老年人改善肌肉質(zhì)量和力量素質(zhì)，進(jìn)而提高平衡能力和運(yùn)動(dòng)功能表現(xiàn)，預(yù)防跌倒［19］。

飛輪抗阻訓(xùn)練（flywheel resistance training,FRT）是一種典型的離心超負(fù)荷訓(xùn)練（見圖1）。FRT通過飛輪訓(xùn)練器轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生阻力來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練。其設(shè)計(jì)原理類似于悠悠球［20］，訓(xùn)練時(shí)可產(chǎn)生更大的離心超負(fù)荷［21-22］。當(dāng)前，F(xiàn)RT在老年人群中的應(yīng)用效果存在差異。有研究表明，F(xiàn)RT可顯著改善老年人下肢骨骼肌肌肥大、肌肉力量和平衡能力［23-25］，而其他研究則發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RT對(duì)老年人肌肉適應(yīng)性和功能改善并未出現(xiàn)顯著性差異［26-27］。這可能是由于FRT對(duì)老年人肌肉適應(yīng)性和平衡能力的改善作用因訓(xùn)練時(shí)間、方法設(shè)計(jì)的不同而產(chǎn)生的差異。與此同時(shí)，這些研究的結(jié)局指標(biāo)相對(duì)單一，研究樣本量較少，且FRT對(duì)老年人肌肉適應(yīng)性和平衡能力的訓(xùn)練效果存在不確定性?；诖?，本研究旨在系統(tǒng)綜述老年人FRT相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，探討FRT對(duì)改善老年人骨骼肌肌肥大、肌肉力量和平衡能力的效果，為提升和保持老年人肌肉健康水平以及平衡能力的進(jìn)一步研究提供參考。

圖1 為YoYoTM的Hooper’s Box（215型）的飛輪深蹲［28］

1 研究方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)庫(kù)包括：Web of Science、Pubmed、Cochrane library、SportDiscus、Scopus、中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)。英文數(shù)據(jù)庫(kù)以“flywheel”or“flywheel resistance”or“flywheel device”or“flywheel training”or“flywheel overload training”or“inertial training”or“inertial resistance”or“inertial exercise”or“isoinertial training”or“accentuated eccentric”or“isoinertial exercise”or“isoinertial resistance”or“older”or“elderly”or“old”等為檢索詞；中文數(shù)據(jù)庫(kù)以“飛輪抗阻訓(xùn)練”“飛輪訓(xùn)練”“離心超負(fù)荷訓(xùn)練”“等慣性訓(xùn)練”為檢索詞，在各數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行混合檢索。檢索時(shí)間為從數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)開始到2021年11月。收集所有關(guān)于FRT對(duì)老年人骨骼肌肌肥大、肌肉力量和平衡能力影響的中英文文獻(xiàn)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 研究設(shè)計(jì)

所選研究為隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomized controlled trial，RCT)、臨床對(duì)照試驗(yàn)(clinical controlled trial，CCT)或類實(shí)驗(yàn)（quasi experiment，QE）。

1.2.2 研究對(duì)象

無(wú)慢性疾病、關(guān)節(jié)損傷的60歲及以上的健康老年人。

1.2.3 干預(yù)措施

實(shí)驗(yàn)組為FRT；對(duì)照組保持常規(guī)活動(dòng)或其他運(yùn)動(dòng)干預(yù)。當(dāng)對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組基線不一致時(shí)，提取進(jìn)行FRT的老年人自身訓(xùn)練前后對(duì)照的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2.4 結(jié)局指標(biāo)

選擇能反映肌肉力量、骨骼肌肌肥大、平衡能力的相關(guān)指標(biāo)。肌肉力量指標(biāo)包括：等速肌力、最大自主隨意收縮（maximum voluntary contraction,MVC）；骨骼肌肌肥大指標(biāo)包括：肌肉厚度、肌肉生理橫斷面積；平衡能力指標(biāo)包括：30 s坐立起測(cè)試（30 s Sit to Stand，30 s STS）、計(jì)時(shí)起立—走測(cè)試（Timed Up and Go，TUG）。

1.2.5 排除標(biāo)準(zhǔn)

1）不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)；2）綜述類文獻(xiàn)；3）非中英文文獻(xiàn)；4）結(jié)局指標(biāo)數(shù)據(jù)不全，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能提取的文獻(xiàn)。

1.3 文獻(xiàn)篩選與資料提取

1.3.1 文獻(xiàn)篩選

將各個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)導(dǎo)入文獻(xiàn)管理軟件進(jìn)行去重處理。由2位研究人員按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn)采用獨(dú)立雙盲的方式對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行篩選。先閱讀標(biāo)題和摘要以及鑒別文獻(xiàn)類型，對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行初步剔除，得到合格的文獻(xiàn)后下載全文并進(jìn)行全文篩選。篩選結(jié)束后，2位研究人員將提取的文獻(xiàn)進(jìn)行比對(duì)，若有分歧，則與第3位研究人員共同討論決定是否納入。

1.3.2 資料提取

對(duì)符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)進(jìn)行獨(dú)立提取，用事先設(shè)計(jì)的資料提取表格提取信息。內(nèi)容包括：1）基本資料，主要為第一作者、發(fā)表年限；2）研究特征，主要為樣本量、研究對(duì)象（年齡、性別）、干預(yù)內(nèi)容、干預(yù)時(shí)間、干預(yù)頻率和干預(yù)周期；3）結(jié)局指標(biāo)，主要為肌肉力量、骨骼肌肌肥大和平衡能力的指標(biāo)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

運(yùn)用“ReviewManager 5.3”軟件制作文獻(xiàn)篩選圖以及相關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，并用“PEDro”量表評(píng)估納入文獻(xiàn)的偏倚風(fēng)險(xiǎn)。納入文獻(xiàn)的結(jié)局指標(biāo)屬于連續(xù)型變量，由于測(cè)試人員、儀器、手段、方法以及測(cè)試指標(biāo)單位等存在不一致，為避免研究差異導(dǎo)致的報(bào)告誤差偏大，選擇標(biāo)準(zhǔn)均數(shù)差（SMD），各效應(yīng)量均給出其點(diǎn)估計(jì)值和95%的置信區(qū)間（95%CI）。采用的統(tǒng)計(jì)模型根據(jù)納入研究間的異質(zhì)性而定。同質(zhì)性檢驗(yàn)（即Q檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為a=0.1）為χ2檢驗(yàn)。當(dāng)p＜a時(shí)，表明研究間存在異質(zhì)性；當(dāng)p≥a時(shí)，則認(rèn)為各研究間是同質(zhì)的。納入研究間的異質(zhì)性程度采用p值和I2進(jìn)行定量分析，I2代表各研究間的異質(zhì)水平，取值范圍為0～100%。當(dāng)I2≤50%且p＞0.10時(shí)，可認(rèn)為各研究間異質(zhì)性較低，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析；當(dāng)I2＞50%或p＜0.10時(shí)，可認(rèn)為各研究間存在異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。同時(shí)根據(jù)Cohen的解釋，效應(yīng)量≤0.2為微小效應(yīng)量、效應(yīng)量在0.2～0.5為小效應(yīng)量、效應(yīng)量在0.5～0.8為中等效應(yīng)量，效應(yīng)量≥0.8為大效應(yīng)量［29］，將Meta分析的檢驗(yàn)水準(zhǔn)設(shè)為p＜0.05。

2 研究結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果

通過檢索各數(shù)據(jù)庫(kù)，獲得文獻(xiàn)1 285篇，通過其他途徑手工檢索到3篇，共1 288篇。導(dǎo)入文獻(xiàn)管理軟件去除重復(fù)文獻(xiàn)后，共收錄831篇文獻(xiàn)。在閱讀標(biāo)題和摘要以及區(qū)分文獻(xiàn)類型的基礎(chǔ)上剔除778篇文獻(xiàn)，剩余53篇文獻(xiàn)，在進(jìn)一步閱讀全文基礎(chǔ)上再剔除43篇文獻(xiàn)，最終納入定性文獻(xiàn)為10篇，文獻(xiàn)篩選流程如圖2所示。

圖2 文獻(xiàn)篩選流程示意圖

2.2 納入本研究文獻(xiàn)的基本特征

本研究共納入文獻(xiàn)10篇，其中，7篇為RCT，3篇為QE。納入文獻(xiàn)均報(bào)告了實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的樣本量，但有1篇文獻(xiàn)未顯示具體的受試者性別數(shù)量［30］。共納入受試者249名，其中實(shí)驗(yàn)組129名、對(duì)照組120名，受試者平均年齡介于64～76.7歲之間。本研究納入的文獻(xiàn)中有6篇文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)組干預(yù)內(nèi)容包括飛輪深蹲［23-24,26-27,31-32］；3篇文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)組干預(yù)內(nèi)容包括膝關(guān)節(jié)屈伸［25,30,33］;2篇文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)組干預(yù)內(nèi)容包括提踵［27,31］；僅1篇文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)組干預(yù)內(nèi)容涉及到硬拉［26］。有5篇文獻(xiàn)中的對(duì)照組干預(yù)內(nèi)容包括保持常規(guī)活動(dòng)［23-24,27,31,34］；1篇文獻(xiàn)包括固定器械膝關(guān)節(jié)屈伸［25］、杠鈴深蹲［26］、壺鈴深蹲［32］；2篇文獻(xiàn)包括自行車運(yùn)動(dòng)［30,33］。練習(xí)動(dòng)作的重復(fù)組數(shù)集中在4組、重復(fù)次數(shù)集中在6～12次、干預(yù)頻率介于2～3次/周、干預(yù)周期介于6～13周。納入文獻(xiàn)的詳細(xì)特征見表1。

表1 納入文獻(xiàn)的基本特征

2.3 納入文獻(xiàn)的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

本次研究采取物理治療證據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)(physio-therapy evidence database，PEDro)量表［35-36］，對(duì)所有納入文獻(xiàn)進(jìn)行了偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?！癙EDro”量表共由11個(gè)題目組成，除第一題不計(jì)入總分以外，其余每題各記1分，共計(jì)10分（凡是得分≥6分的研究文獻(xiàn)即認(rèn)為其質(zhì)量較高）。其中，9～10分為高質(zhì)量文獻(xiàn)、6～8分為較高質(zhì)量文獻(xiàn)、4～5分為一般質(zhì)量文獻(xiàn)、低于4分為低質(zhì)量文獻(xiàn)［37］。本次納入的10篇文獻(xiàn)中，較高質(zhì)量的文獻(xiàn)有7篇，一般質(zhì)量的文獻(xiàn)3篇，納入被試條件明確，研究采取盲法的文獻(xiàn)較少，研究文獻(xiàn)的方法學(xué)質(zhì)量較高（見表2）。

表2 納入文獻(xiàn)的PEDro得分

2.4 FRT對(duì)老年人骨骼肌肌肥大的影響

有4篇文獻(xiàn)共納入8項(xiàng)相關(guān)研究［27,30-31,33］比較了FRT對(duì)老年人骨骼肌肌肥大的影響。同一篇文獻(xiàn)中，當(dāng)同一個(gè)結(jié)局指標(biāo)有多種測(cè)試手段的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，將其視為多項(xiàng)研究。如圖3所示，此8項(xiàng)研究之間無(wú)異質(zhì)性(I2=0%，p=0.98)，運(yùn)用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示，合并效應(yīng)量（SMD=0.43，95%CI為［0.13，0.73］，p=0.006）的結(jié)果差異有顯著性。根據(jù)Cohen的解釋，SMD為0.43，為小效應(yīng)量［29］，說(shuō)明與對(duì)照組相比，F(xiàn)RT能夠改善老年人的骨骼肌肌肥大。

圖3 FRT對(duì)老年人骨骼肌肌肥大影響的Meta分析結(jié)果

2.5 FRT對(duì)老年人肌肉力量的影響

有5篇文獻(xiàn)共納入7項(xiàng)相關(guān)研究［24,26,30,33-34］，比較了FRT對(duì)老年人下肢等速肌力的影響。如圖4所示，此7項(xiàng)研究之間具有中度異質(zhì)性(I2=57%，p=0.03)，運(yùn)用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示，合并效應(yīng)量（SMD=0.66,95%CI為［0.18，1.14］，p=0.007）的結(jié)果差異有顯著性。根據(jù)Cohen的解釋，SMD為0.66，為中等效應(yīng)量［29］，說(shuō)明FRT能夠在一定程度上有效改善老年人的下肢等速肌力。

圖4 FRT對(duì)老年人等速肌力影響的Meta分析結(jié)果

有4篇文獻(xiàn)共納入5項(xiàng)相關(guān)研究［25-26,30,33］，比較了FRT對(duì)老年人MVC力量的影響。如圖5所示，此5項(xiàng)研究之間具有中度異質(zhì)性(I2=61%，p=0.04)，運(yùn)用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示，合并效應(yīng)量（SMD=0.71,95%CI為［0.09，1.32］，p=0.02）的結(jié)果差異有顯著性。根據(jù)Cohen的解釋，SMD為0.71，為中等效應(yīng)量［29］，說(shuō)明FRT能夠在一定程度上有效改善老年人下肢MVC力量。

圖5 FRT對(duì)老年人最大隨意收縮力量影響的Meta分析結(jié)果

2.6 FRT對(duì)老年人平衡能力的影響

有6篇文獻(xiàn)共納入6項(xiàng)相關(guān)研究［24,26-27,31-32,34］，比較了FRT對(duì)老年人30 s STS測(cè)試成績(jī)。如圖6所示，此5項(xiàng)研究之間無(wú)異質(zhì)性（I2=0%，p=0.47），運(yùn)用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示，合并效應(yīng)量（SMD=0.69,95%CI為［0.35，1.04］，p＜0.000 1）的結(jié)果差異有顯著性。根據(jù)Cohen的解釋，SMD為0.69，為中等效應(yīng)量［29］，說(shuō)明FRT在一定程度上能夠有效改善老年人30 s STS測(cè)試成績(jī)。

圖6 FRT對(duì)老年人30 s坐立起測(cè)試結(jié)果影響的Meta分析結(jié)果

有4篇文獻(xiàn)共納入4項(xiàng)相關(guān)研究［23,27,31-32］，比較了FRT對(duì)老年人坐立起走測(cè)試。如圖7所示，此4項(xiàng)研究之間無(wú)異質(zhì)性(I2=0%，p=0.43)，運(yùn)用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析。Meta分析結(jié)果顯示，合并效應(yīng)量（SMD=-0.92，95%CI為［-1.35，-0.49］，p＜0.000 1）的結(jié)果差異有顯著性。根據(jù)Cohen的解釋，SMD的絕對(duì)值為0.92，為大效應(yīng)量［29］，說(shuō)明FRT能夠非常有效地改善老年人TVG測(cè)試成績(jī)。

圖7 FRT對(duì)老年人計(jì)時(shí)起立-行走測(cè)試結(jié)果影響的Meta分析結(jié)果

3 討論

3.1 FRT對(duì)老年人骨骼肌肌肥大與肌肉力量影響的分析

本研究結(jié)果顯示，F(xiàn)RT對(duì)老年人的骨骼肌肌肥大和肌肉力量改善效果顯著。骨骼肌肌肥大是指肌肉大小的增加伴隨著肌原纖維蛋白的增加,可通過肌肉生理橫斷面積或肌肉體積來(lái)描述［38］。骨骼肌肌肥大主要表現(xiàn)為肌肉形態(tài)學(xué)適應(yīng)，即肌原纖維增粗和肌纖維數(shù)量的增加，從而引起單個(gè)肌纖維橫斷面積，乃至整塊肌肉橫斷面積增加。其他形態(tài)學(xué)適應(yīng)還包括肌纖維類型、羽狀角、肌絲密度以及結(jié)締組織和肌腱結(jié)構(gòu)的變化［39］。本研究中的肌肉力量是指最大肌力，即人體肌肉最大隨意收縮時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的最高力值［40］，常用等速肌力和MVC測(cè)量。研究表明，肌肥大與肌肉力量呈正相關(guān)［41］。一方面，肌肉體積或肌肉橫斷面積的增加，可提高肌肉產(chǎn)生力的能力，為肌肉后期最大力量訓(xùn)練階段提供良好的結(jié)構(gòu)和功能基礎(chǔ)［41］。另一方面，肌肉力量增加可提高肌纖維蛋白合成能力，擴(kuò)大肌肉生理橫斷面積［42］。

FRT對(duì)老年人的骨骼肌肌肥大和肌肉力量的改善效果與前人的相關(guān)研究一致［43-44］。Fernandez等對(duì)32名老年中風(fēng)患者進(jìn)行為期12周、每周2次的飛輪舉腿干預(yù)訓(xùn)練。干預(yù)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)干預(yù)腿的股四頭肌肌肉生理橫斷面積增加8.2%；股四頭肌肌肉體積增加9.4%，MVC力量增加19.8%；對(duì)照組肌肥大和肌肉力量無(wú)顯著變化［43］。同樣，Seynnes等對(duì)7名健康男性進(jìn)行為期35 d的飛輪抗阻訓(xùn)練，每周干預(yù)3次，每次做4組，重復(fù)7次的膝關(guān)節(jié)伸展運(yùn)動(dòng)。干預(yù)3周后，被試股四頭肌中央和遠(yuǎn)端肌肉生理橫斷面積分別增加3.5%和5.2%，35 d后股四頭肌中央和遠(yuǎn)端肌肉生理橫斷面積分別增加5.4%～7.6%和6.6%～8.2%，MVC力量增加了33.2%～44.6%［44］。

有研究認(rèn)為，與向心收縮相比，離心收縮是促進(jìn)肌肉肥大和力量生長(zhǎng)最有效的刺激因素［45-46］。一方面,飛輪離心訓(xùn)練器可為訓(xùn)練者提供離心超負(fù)荷訓(xùn)練，這是因?yàn)樵谑褂蔑w輪訓(xùn)練器進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，向心階段與離心階段產(chǎn)生的沖量由力和時(shí)間2個(gè)因素決定，即I=Ft。因此，離心階段，人體只需用較短的時(shí)間（即較小動(dòng)作范圍內(nèi)）就能抵抗向心階段產(chǎn)生的沖量，這樣在離心階段便可產(chǎn)生更大的負(fù)荷，即離心超負(fù)荷［21-22］（指訓(xùn)練過程中施加在離心階段的負(fù)荷強(qiáng)度大于向心階段），使人體承受更大的負(fù)荷，募集更多的運(yùn)動(dòng)單位［21］。另一方面，飛輪離心訓(xùn)練器可產(chǎn)生適應(yīng)性阻力，根據(jù)訓(xùn)練者的疲勞情況不斷變化阻力的大小，其產(chǎn)生的阻力與訓(xùn)練者的發(fā)力程度呈正比［47］，使每次訓(xùn)練都能為訓(xùn)練者提供所能完成的最大負(fù)荷。此外，相比于傳統(tǒng)訓(xùn)練方式，飛輪離心訓(xùn)練可以在每一次訓(xùn)練的向心階段都募集更多的運(yùn)動(dòng)單位［21］。在傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練中，向心階段肌肉在不同關(guān)節(jié)角度下克服阻力的大小有所不同，肌肉黏滯點(diǎn)處所克服的最大阻力決定了肌肉向心階段的最大負(fù)荷［10］，導(dǎo)致肌肉只能在每組訓(xùn)練的最后一次動(dòng)作的黏滯點(diǎn)處達(dá)到最大募集，而其他動(dòng)作環(huán)節(jié)處于次激活狀態(tài)。同時(shí)，傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練的負(fù)荷是根據(jù)向心階段肌肉收縮克服的阻力來(lái)確定的，使離心階段的負(fù)荷受到向心收縮能力的限制［48］。由于肌肉離心收縮產(chǎn)生的力比向心收縮大［49］，所以這種由向心階段肌肉收縮克服阻力的能力而確定的訓(xùn)練負(fù)荷［50-52］，無(wú)法在離心階段為肌肉提供足夠大的負(fù)荷強(qiáng)度（有研究表明，這種傳統(tǒng)訓(xùn)練方式只能提供最大離心負(fù)荷的40%～50%［53］），因此，不能引起肌肉最大程度地激活。相比之下，F(xiàn)RT因其適應(yīng)性阻力和離心超負(fù)荷的特點(diǎn)，可克服傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練方式中向心階段低激活、離心階段負(fù)荷不足的缺陷，能激活更多的運(yùn)動(dòng)單位、增加神經(jīng)沖動(dòng)頻率、運(yùn)動(dòng)單位同步化、改善肌肉內(nèi)和肌肉間的協(xié)調(diào)性［54］、增加肌纖維長(zhǎng)度和改變羽狀角大?。?5］，從而使肌肉力量和肌肥大增加。此外，一方面，F(xiàn)RT以非常低的代謝成本進(jìn)行，這是因?yàn)橥瓿梢粋€(gè)離心動(dòng)作所需要的能量?jī)H為同一周期中向心階段所需能量的20%［56］。另一方面，飛輪訓(xùn)練的離心超負(fù)荷對(duì)代謝需求增加，促使蛋白質(zhì)合成增加，從而使肌肥大和肌肉力量增加［57］。FRT對(duì)骨骼肌肌肥大的改善還可能與該訓(xùn)練引起的延遲性肌肉酸痛有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行9周向心—離心膝伸肌群的抗阻訓(xùn)練后，老年人組股外側(cè)肌肌節(jié)受損程度高達(dá)17%，但年輕人組只有2%～5%［58］。如果想通過運(yùn)動(dòng)達(dá)到有效刺激肌肉肥大及提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的目的，需由離心收縮誘發(fā)肌肉細(xì)微損傷，得以有效刺激衛(wèi)星細(xì)胞參與損傷修復(fù)過程，從而達(dá)到明顯的訓(xùn)練效果。

3.2 FRT對(duì)老年人平衡能力影響的分析

TUG測(cè)試在設(shè)計(jì)之初是用于測(cè)試?yán)夏耆巳粘Ｉ钏璧钠胶?、步行等功能性移?dòng)的能力［59-60］，是目前測(cè)試?yán)夏耆藙?dòng)態(tài)平衡能力的“金標(biāo)準(zhǔn)”［61］。而30 s STS既可以反映老年人下肢肌肉力量，也可以在一定程度上反映平衡能力［62］。雖然前人研究已證明下肢力量與站立坐起（sit to stand，STS）表現(xiàn)之間的相關(guān)關(guān)系［63-65］，但將STS測(cè)試僅作為下肢肌肉力量的測(cè)量方法［66］受到質(zhì)疑，且已有研究證明STS測(cè)試可以評(píng)估老年人的下肢功能和力量以及平衡控制［67］。而且研究已證明30 s STS與FAB平衡量表評(píng)分具有顯著的中度至良好的相關(guān)性，可以評(píng)估不同感官條件下的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)平衡［68］，能夠檢測(cè)平衡能力隨時(shí)間的變化情況［69］。

眾所周知，導(dǎo)致老年人跌倒的因素較多，其中骨骼肌肌肥大、下肢肌力和平衡能力下降是最主要的因素［70］。本研究表明，F(xiàn)RT后老年人的骨骼肌肌肥大和力量素質(zhì)有顯著改善，TUG測(cè)試和30 s STS測(cè)試也有顯著改善。該研究結(jié)果與前人相關(guān)研究一致。Onambele等人將24名年齡為(70±1.3)歲的老年人，隨機(jī)分配到飛輪膝關(guān)節(jié)伸展訓(xùn)練組和對(duì)照組，訓(xùn)練為期12周，發(fā)現(xiàn)僅飛輪組的膝關(guān)節(jié)伸展力增加，平衡能力改善［25］。Naczk等人的研究也表明，F(xiàn)RT訓(xùn)練可明顯改善老年人上下肢肌力，使其平衡和步態(tài)穩(wěn)定性提高［34］。Hill等也發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)RT訓(xùn)練可使老年人肌肉質(zhì)量和厚度顯著增加，身體功能明顯改善［31］。Leszczak等研究了為期8周的離心運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人身體功能的影響，在干預(yù)后，步行速度（ES=0.31）、8英尺TUG測(cè)試（ES=0.29）和30 s STS（ES=0.48）有所改善［71］。Raj等和Gault等的研究同樣發(fā)現(xiàn)離心訓(xùn)練能改善老年人步行速度（ES=0.62;ES=0.31）［72-73］，與Dias等在6 m步行測(cè)試和椅子上升測(cè)試的研究結(jié)果相似［74］。以上研究均表明，離心運(yùn)動(dòng)對(duì)改善與老年人日常生活活動(dòng)相關(guān)的身體素質(zhì)有積極作用。

平衡能力的變化與骨骼肌肌肥大和力量的增加顯著相關(guān)［23,75］。在身體控制過程中，肌肉是將身體各部分移動(dòng)到適當(dāng)位置的唯一能量來(lái)源，面對(duì)外界干擾時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)對(duì)軀干和腿部肌肉的活動(dòng)進(jìn)行主要的調(diào)整［76］。有研究顯示，大腿和核心區(qū)肌肉厚度與動(dòng)態(tài)平衡能力呈正相關(guān)，與跌倒風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)［77］。下肢肌肉力量有利于外周神經(jīng)維持身體平衡［78-80］。股四頭肌和髖關(guān)節(jié)周圍肌群力量減弱會(huì)導(dǎo)致老年人在伸膝過程中出現(xiàn)無(wú)力現(xiàn)象，增加跌倒風(fēng)險(xiǎn)［81］。與沒有跌倒經(jīng)歷的老年人相比，有跌倒經(jīng)歷的老年人踝關(guān)節(jié)趾屈、背伸肌力量顯著下降［82-83］。本研究表明，F(xiàn)RT使老年人肌肥大和肌肉力量顯著改善，進(jìn)而促進(jìn)其平衡能力出現(xiàn)相應(yīng)的改善。此外，F(xiàn)RT對(duì)老年人平衡能力的改善，還可能與肌腱剛度增加有關(guān)［84］。Onambele等研究發(fā)現(xiàn)，飛輪組和對(duì)照組的腓腸肌肌腱剛度分別增加136%和54%（p＜0.01），肌腱剛度的較大增加與姿勢(shì)平衡的改善有關(guān)（p＜0.01）［25］，而這種肌腱剛度的增加可能更多地來(lái)源于肌肉收縮的被動(dòng)元件。根據(jù)Roig等的觀點(diǎn)，老年人離心收縮力保持機(jī)制，涉及調(diào)節(jié)肌肉剛度的被動(dòng)和主動(dòng)元件，老年人肌肉被動(dòng)剛度的增加和非收縮性蛋白質(zhì)的積累，可為其在進(jìn)行離心收縮時(shí)提供更高的機(jī)械優(yōu)勢(shì)［85］?？梢姡夏耆穗x心收縮力下降幅度低于向心收縮力，是由于肌肉被動(dòng)剛度的增加［85-87］。肌肉被動(dòng)剛度的增加，對(duì)老年人平衡能力的改善也有一定的促進(jìn)作用。

3.3 研究局限

目前，針對(duì)FRT在老年人群中的訓(xùn)練劑量問題缺乏進(jìn)一步深入的研究。在訓(xùn)練強(qiáng)度方面，本次納入的研究采用的慣性從0.025 kg·m2到0.075 kg·m2，均取得了良好的訓(xùn)練效果，而運(yùn)動(dòng)人群的肌肉慢性適應(yīng)和運(yùn)動(dòng)能力改善的慣性范圍在0.05～0.11 kg·m2［88］。有研究證明，飛輪訓(xùn)練期間使用較低的慣性［89-90］或較高的運(yùn)動(dòng)速度［91］會(huì)產(chǎn)生更大的肌肉力量增益效果，且較低的慣性（0.01～0.2 kg·m2）更容易出現(xiàn)離心超負(fù)荷現(xiàn)象［92］，可見，飛輪訓(xùn)練期間的慣性使用問題還存在較大爭(zhēng)議。在訓(xùn)練量方面，Onambele等表明，漸進(jìn)式負(fù)荷策略（1組×8次到4組×12次）可能更適合體弱、病患或老年參與者［25］，Spudic＇等同樣也采用了漸進(jìn)式負(fù)荷策略［32］。因?yàn)闈u進(jìn)式負(fù)荷訓(xùn)練可以有效減少劇烈的離心運(yùn)動(dòng)所引起的負(fù)面影響，例如肌肉酸痛的現(xiàn)象［93］。但是Sa?udo等在其研究中采用的是4組×7次和4組×9次的固定負(fù)荷策略［23-24］，因此，漸進(jìn)式（逐漸增加重復(fù)次數(shù)和組數(shù)）和固定負(fù)荷策略，究竟哪種對(duì)老年人群的慢性適應(yīng)更有益，目前尚不明確。在訓(xùn)練內(nèi)容干預(yù)方面，盡管有證據(jù)表明，飛輪訓(xùn)練的不同訓(xùn)練動(dòng)作均可出現(xiàn)離心超負(fù)荷［94］，但不同訓(xùn)練動(dòng)作對(duì)身體刺激存在明顯差異。Sa?udo等的研究認(rèn)為，與腿部伸展訓(xùn)練相比，使用仰臥下蹲更能改善老年人的平衡能力。具體而言，髖外展肌、內(nèi)收肌和踝關(guān)節(jié)跖/背屈肌對(duì)人的平衡能力有很大影響，并且無(wú)法通過單一關(guān)節(jié)的訓(xùn)練動(dòng)作（例如腿部伸展）來(lái)改善這些肌群［23］。該研究模仿坐立時(shí)的下蹲動(dòng)作，表明其對(duì)改善老年人的身體功能至關(guān)重要，因?yàn)樵搫?dòng)作與肌肉力量和進(jìn)行日常生活活動(dòng)的能力有關(guān)［95］。但仍需進(jìn)一步研究，以確定單關(guān)節(jié)動(dòng)作和多關(guān)節(jié)動(dòng)作對(duì)老年人身體素質(zhì)和平衡能力造成差異的背后機(jī)制。故關(guān)于FRT在老年人群中的應(yīng)用還需在研究的深度和廣度上進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 結(jié)論

本研究證實(shí)了飛輪抗阻訓(xùn)練能夠有效改善老年人骨骼肌肌肥大、肌肉力量和平衡能力，但是關(guān)于飛輪抗阻訓(xùn)練對(duì)老年人骨骼肌肌肥大和肌肉力量以及身體功能的影響在最佳慣性負(fù)荷、運(yùn)動(dòng)形式、負(fù)荷量以及干預(yù)周期等方面仍需進(jìn)一步探究。建議在今后的研究中進(jìn)行多中心、大樣本和長(zhǎng)期的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，從而為臨床提供更加可靠的循證依據(jù)。