蔡治東,婁淑杰,陳愛國,李安民,楊 劍,徐 霞,趙洪朋,蔣長好,項明強(qiáng),許東升0,趙 靜,袁逖飛,張 力,王洪彪,溫家銀,陶 于,黨 挺,劉傳道,劉團(tuán)結(jié),劉偉志0,鄧軒峰,韓 燕,曹 慧,王 興
(1.上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院,上海200438;2.上海體育學(xué)院運(yùn)動科學(xué)學(xué)院,上海200438;3.揚(yáng)州大學(xué)體育學(xué)院,江蘇揚(yáng)州225009;4.上海體育學(xué)院心理學(xué)院,上海200438;5.華東師范大學(xué)體育與健康學(xué)院,上海200241;6.武漢體育學(xué)院健康科學(xué)學(xué)院,湖北武漢430079;7.沈陽體育學(xué)院體育教育學(xué)院,遼寧沈陽110102;8.首都體育學(xué)院運(yùn)動科學(xué)與健康學(xué)院,北京100191;9.廣州體育學(xué)院運(yùn)動與健康學(xué)院,廣東廣州510500;10.同濟(jì)大學(xué)醫(yī)學(xué)院,上海200092;11.復(fù)旦大學(xué)附屬閔行醫(yī)院,上海201100;12.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院,上海200025;13.暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究所,廣東廣州510632;14.上海健康醫(yī)學(xué)院體育部,上海201318;15.廣州體育學(xué)院體育教育學(xué)院,廣東廣州510500;16.南京師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院,江蘇南京210097;17.西安體育學(xué)院經(jīng)濟(jì)與體育管理系,陜西西安710068;18.蘇州大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院,江蘇蘇州215006;19.上海市第一人民醫(yī)院寶山分院,上海200940;20.海軍軍醫(yī)大學(xué)心理系,上海200433;21.咸陽市精神病專科醫(yī)院精神科,陜西咸陽713200;22.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院,上海200437;23.湖南省第二人民醫(yī)院精神衛(wèi)生中心,湖南長沙430100)
老年人認(rèn)知衰退已成為全球性的公共健康問題。研究[1]結(jié)果顯示,我國 60~<70 歲、70~<80 歲、80 歲以上3 個年齡段輕度認(rèn)知障礙的患病率分別為9.93%、18.46%,26.13%。隊列研究[2]結(jié)果顯示,歐洲65 歲以上老年人的輕度認(rèn)知障礙(mild cognitive impairment,MCI)發(fā)病率為9.5%。與正常同齡人相比,MCI患者患癡呆(dementia)的可能性更大,年轉(zhuǎn)化率接近10%[3]。到目前為止,尚無治療MCI 的特效藥,根據(jù)最新的MCI 臨床指導(dǎo)建議,應(yīng)降低患者的心血管危險因素水平,并對其采用認(rèn)知訓(xùn)練,提供社會交往機(jī)會[4]。因此,如何保持大腦健康、預(yù)防或延緩認(rèn)知功能衰退己成為老齡化社會亟待解決的問題。
體育鍛煉改善認(rèn)知的效果已逐漸被證實。最近的動物實驗研究[5]發(fā)現(xiàn),運(yùn)動可刺激神經(jīng)元再生,降低β 淀粉樣蛋白沉積,從而改善小鼠的認(rèn)知功能,緩解阿爾茨海默?。ˋD)癥狀。我國學(xué)者[6]發(fā)現(xiàn)運(yùn)動后皮質(zhì)內(nèi)雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路被激活,進(jìn)一步運(yùn)用雙光子在體成像手段,發(fā)現(xiàn)跑步機(jī)訓(xùn)練可持續(xù)增加小鼠運(yùn)動皮質(zhì)內(nèi)Ⅴ層錐體神經(jīng)元的頂樹突棘發(fā)生,進(jìn)而改善神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提高運(yùn)動技能學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知功能。大量臨床實驗和meta分析證實,體育鍛煉能改善或有效延緩各種認(rèn)知狀態(tài)人群的認(rèn)知衰退[7],不同程度地改善MCI 患者的認(rèn)知功能,降低罹患癡呆風(fēng)險[8-10],延緩癡呆患者的認(rèn)知衰退[11]。2017 年 12 月,美國神經(jīng)病學(xué)學(xué)會(American Academy of Neurology,AAN)正式將體育鍛煉作為干預(yù)手段推薦給MCI患者[12]。
雖然目前對體育鍛煉改善認(rèn)知功能已達(dá)成共識,但體育鍛煉各變量(運(yùn)動類型、時間、強(qiáng)度、頻率、周期)對認(rèn)知功能影響的量效關(guān)系仍不明確[7,13],迫切需要臨床醫(yī)生、體育科研人員制訂體育鍛煉延緩認(rèn)知衰退量效關(guān)系的指導(dǎo)手冊。鑒于此,來自全國各高校、醫(yī)院的專家和學(xué)者共同探討并撰寫體育鍛煉延緩老年人認(rèn)知衰退的專家共識,為老年人和醫(yī)療工作者提供量效關(guān)系明確的體育鍛煉方案。
根據(jù)英國牛津循證醫(yī)學(xué)中心提出的針對診斷性、前瞻性和治療性研究證據(jù)水平標(biāo)準(zhǔn),對相關(guān)研究證據(jù)水平進(jìn)行分級(表1、表2)。該體系是公認(rèn)的經(jīng)典評價標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)證據(jù)水平劃分為強(qiáng)證據(jù)、中等證據(jù)、弱證據(jù)、矛盾證據(jù)等4 個證據(jù)強(qiáng)度,分別對應(yīng)A、B、C、D 共4個推薦等級[14]。
表1 英國牛津循證醫(yī)學(xué)中心證據(jù)水平標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evidence level and recommendations grades of Oxford Centre for Evidence-Based Medicine
表2 推薦等級Table 2 Grades of recommendation
納入標(biāo)準(zhǔn):①研究對象為健康老年人、MCI 老年人、癡呆老年人、AD 老年人。②干預(yù)方式包括步行、功率自行車等鍛煉形式的有氧運(yùn)動;克服器械、彈力帶等鍛煉形式的抗阻運(yùn)動;2 種及以上鍛煉形式的多成分運(yùn)動;太極拳、八段錦等鍛煉形式的中國民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動,并且詳細(xì)描述體育鍛煉頻率、強(qiáng)度、時間、周期等“運(yùn)動劑量”指標(biāo)。③結(jié)局指標(biāo)或部分結(jié)局指標(biāo)為認(rèn)知功能。④納入的文獻(xiàn)類型均為公開發(fā)表的RCT研究。
排除標(biāo)準(zhǔn):①干預(yù)方式為非運(yùn)動干預(yù);②未報道具體干預(yù)手段、時間、頻率和強(qiáng)度;③干預(yù)方案含有非運(yùn)動干預(yù)的混雜因素,如維生素補(bǔ)劑、藥物等。
通過計算機(jī)檢索PubMed、Embase、The Cochrane Library、WoS(Web of Science)、中國知網(wǎng)(CNKI)等數(shù)據(jù)庫,檢索期限均從各個數(shù)據(jù)庫收錄起始年限至2019年10 月6 日。中文檢索詞為老年人、體育鍛煉、體育活動、運(yùn)動、有氧運(yùn)動、抗阻運(yùn)動、身心運(yùn)動、太極拳、八段錦、易筋經(jīng)、六字訣、運(yùn)動干預(yù)、輕度認(rèn)知障礙、認(rèn)知衰退、認(rèn)知障礙、癡呆、阿爾茨海默病、認(rèn)知功能、認(rèn)知表現(xiàn)、記憶、執(zhí)行功能;英文檢索詞為elderly、old people、exercise、physical activity、fitness、aerobic exercise、resistance training、mind-body exercise、Tai Chi、 Baduanjin、 Yijinjing、 Liuzijue、 exercise intervention、 mild cognitive impairment、cognitive decline、cognitive dysfunction、dementia、Alzheimer’s disease、cognitive function、cognitive performance、memory、executive function。采用主題詞與自由詞相結(jié)合的方式檢索,且經(jīng)反復(fù)預(yù)檢后確定,并輔以手工檢索,必要時追溯所納入文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)。
由2 位研究員獨(dú)立提取被納入分析文獻(xiàn)的信息,用事先設(shè)計的資料提取表格提取信息,內(nèi)容包括以下3個方面。
(1)基本信息:作者,發(fā)表年份,試驗對象樣本量、年齡、認(rèn)知狀況,方法學(xué)特征。
(2)試驗干預(yù)特征信息:干預(yù)措施、運(yùn)動強(qiáng)度、運(yùn)動時間、運(yùn)動周期、頻率,以及整體認(rèn)知、執(zhí)行功能、記憶功能等3個方面的結(jié)局指標(biāo)。
(3)體育鍛煉變量:鍛煉形式一般分為有氧運(yùn)動、抗阻運(yùn)動、多成分運(yùn)動(含有2 種及以上鍛煉形式)和身心運(yùn)動[7]。由于本文所納入的身心運(yùn)動全部為中國民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動,所以將鍛煉形式劃分為有氧運(yùn)動、抗阻運(yùn)動、多成分運(yùn)動和中國民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動。運(yùn)動頻率分為每周 1~2 次、3~4 次、5 次及以上;運(yùn)動強(qiáng)度分為低、較低、中、較高、高等5個等級。運(yùn)動強(qiáng)度具體標(biāo)準(zhǔn)(表3):每次鍛煉時間劃分為<30 min、30~60 min、>60 min;周期劃分為<12 周、12~24 周、>24 周[7,13]。
表3 運(yùn)動強(qiáng)度等級劃分Table 3 Exercise intensity grading
效應(yīng)量計算方法:運(yùn)用Cohen[16]的公式計算效應(yīng)量,即d=(MPost-MPre)/SDP,其中:MPre代表干預(yù)前 2 組均值之差,MPost代表干預(yù)后2 組均值之差,SDP代表合并標(biāo)準(zhǔn)差;d<0.2為極小效應(yīng)量,0.2≤d<0.5為小效應(yīng)量,0.5≤d<0.8為中效應(yīng)量,d≥0.8為大效應(yīng)量。
全文判定證據(jù)水平、證據(jù)強(qiáng)度和推薦等級均以英國牛津循證醫(yī)學(xué)中心證據(jù)水平標(biāo)準(zhǔn)(表1)和證據(jù)等級推薦表(表2)為重要依據(jù),在此基礎(chǔ)上,參考PEDro量表[17-18]和“CONSORT 2010 聲明”[19],從方法學(xué)質(zhì)量和報告質(zhì)量兩方面輔助評價納入文獻(xiàn)的質(zhì)量。PEDro量表包括11 個維度的方法學(xué)質(zhì)量評價,“符合標(biāo)準(zhǔn)”“隨機(jī)分配”“分配隱藏”“基線均衡”“對受試者施盲”“對治療師施盲”“對結(jié)果評估施盲”“退出率≤15%”“意向分析”“組間統(tǒng)計比較”“點(diǎn)估計和變異性測量”,其中“符合標(biāo)準(zhǔn)”不計分,總分為10 分,<4 分為“質(zhì)量差”,4~5分為“中等質(zhì)量”,6~8分為“質(zhì)量較好”,9~10 分為“高質(zhì)量”,只納入中等質(zhì)量以上的文獻(xiàn)。“CONSORT 2010 聲明”針對的是RCT 報告質(zhì)量形成的標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了題目和摘要、前言、方法、結(jié)果、討論、其他等7個方面的清晰信息共25個條目的規(guī)范要求。文獻(xiàn)質(zhì)量由2 位研究者獨(dú)立進(jìn)行并互相復(fù)核,若有分歧,則由第3位作者共同討論決定。
專家團(tuán)隊由24 名來自全國高校、醫(yī)院的教授、副教授、主任醫(yī)師、副主任醫(yī)師和研究員等組成,65%為教授,9%為副教授,9%為主任醫(yī)師,13%為副主任醫(yī)師,4%為研究員,專業(yè)背景涉及體育教育訓(xùn)練學(xué)、運(yùn)動心理學(xué)、心理學(xué)、醫(yī)學(xué)、康復(fù)學(xué)等專業(yè)。各專家根據(jù)納入文獻(xiàn)的證據(jù)水平、證據(jù)強(qiáng)度、推薦等級分別給出各自的意見,意見等級分為“①同意”“②既不同意也不反對”“③不同意”3 個選項:選擇同意的比例高于75%,則納入該條目;若低于75%,則共同研討,并再次征求意見,直至同意比例高于75%。
通過檢索得到2 895 篇文獻(xiàn)并導(dǎo)入Endnote X7 軟件,除重后得到文獻(xiàn)2 040篇。篩選過程由2位作者獨(dú)立進(jìn)行,若有分歧,則由第3位作者共同討論決定是否納入。閱讀題目與摘要后獲得477 篇文獻(xiàn),閱讀全文進(jìn)行復(fù)篩獲得48篇文獻(xiàn),根據(jù)排除標(biāo)準(zhǔn)剔除不符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn),最終有39篇文獻(xiàn)納入本研究(圖1)。
隨著年齡的增大,心血管功能逐步下降,進(jìn)而導(dǎo)致靜息態(tài)腦血流(CBF)下降,而CBF下降與認(rèn)知功能的衰退有關(guān)[20]。在安靜狀態(tài)下進(jìn)行記憶編碼任務(wù),健康老年人后扣帶回和海馬的腦灌注量顯著高于MCI老年人[21],海馬腦灌注量高的老年人罹患AD的概率低[22],因此,心血管功能可能是認(rèn)知衰退的重要中介。
體育鍛煉尤其是有氧鍛煉可顯著改善心血管功能,提升大腦的血液循環(huán)速度和供氧能力,從而使大腦的組織細(xì)胞得到更多的營養(yǎng)維護(hù)大腦功能。該假說認(rèn)為體育鍛煉通過提高心血管功能改善認(rèn)知功能[23],這也解釋了為何許多經(jīng)典研究都采用有氧運(yùn)動方案。
圖1 文獻(xiàn)篩選流程Figure 1 Literature selection flow
隨著年齡的增長,外側(cè)前額葉皮質(zhì)、海馬等腦組織出現(xiàn)腦細(xì)胞凋亡速度加快的現(xiàn)象。老年人在顳葉、前額葉、頂葉的灰質(zhì)密度,靠近外側(cè)與第三腦室前內(nèi)側(cè)區(qū)的白質(zhì)密度顯著降低[24]。經(jīng)常參加體育鍛煉可減緩與增齡相關(guān)的額葉、頂葉和顳葉皮質(zhì)密度的下降趨勢[25],有效延緩MCI患者海馬體積的萎縮[26]。有研究[27]利用彌散張量成像技術(shù)測量了腦白質(zhì)纖維束的體積,發(fā)現(xiàn)有氧鍛煉使海馬體積增加了2%~16%。Brinke等[28]對女性MCI患者進(jìn)行了6個月的隨機(jī)對照運(yùn)動干預(yù)試驗,試驗結(jié)束后的核磁共振(MRI)檢查發(fā)現(xiàn)有氧鍛煉組左側(cè)海馬體積明顯增大。有研究[29]利用體素形態(tài)學(xué)測量方法(voxel-based morphometry,VBM)分析運(yùn)動干預(yù)前后大腦額葉、頂葉及扣帶皮質(zhì)等區(qū)域灰質(zhì)體積變化情況,發(fā)現(xiàn)有氧鍛煉和拉伸鍛煉均能增大灰質(zhì)體積。上述多項研究通過先進(jìn)手段發(fā)現(xiàn)長期有規(guī)律的體育鍛煉改變了大腦的結(jié)構(gòu),特別是與記憶等有關(guān)的海馬的變化。
β 淀粉樣蛋白(Aβ)和tau 蛋白是AD 病理學(xué)說中的2 種重要物質(zhì)。動物實驗研究表明,跑輪運(yùn)動抑制了小鼠淀粉前體蛋白(APP)降解為Aβ[30],降低了小鼠 Ser404、Ser202、Thr231 等磷酸化位點(diǎn)的 tau 蛋白磷酸化水平[31]。人體試驗也有類似的研究結(jié)果,通過運(yùn)動干預(yù)發(fā)現(xiàn)AD 患者淀粉樣斑塊減少[32],抗阻運(yùn)動顯著提高老年人的短時記憶力,試驗組外周血胰島素樣生長因子-1(IGF-1)水平增高[33]。有氧運(yùn)動能促進(jìn)人腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的合成與釋放,海馬和大腦皮質(zhì)等負(fù)責(zé)高級認(rèn)知功能的腦區(qū)含有大量BDNF[34],而 BDNF 能通過影響神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活程度促進(jìn)神經(jīng)元的功能,進(jìn)而提高中央執(zhí)行功能、記憶和學(xué)習(xí)能力[35]。Erickson等[36]從分子標(biāo)志物和大腦結(jié)構(gòu)的角度驗證了有氧運(yùn)動對老年人認(rèn)知功能的促進(jìn)作用,干預(yù)后試驗組BDNF 增加11%、海馬容積增加2%。
meta 分析結(jié)果顯示,規(guī)律運(yùn)動可提高體內(nèi)BDNF水平[37-38],抗阻運(yùn)動可能會促進(jìn)血漿同型半胱氨酸(homocysteine)與IGF-1 的分泌[39]。體育鍛煉可改善大腦的代謝,促進(jìn)大腦中更多的樹突分支和突觸生長,進(jìn)而改善認(rèn)知功能。
表4 顯示,共納入有氧運(yùn)動干預(yù)老年人認(rèn)知功能的文獻(xiàn)11 篇共12 項RCT 研究,涉及正常老年人和MCI老年人共計517人。其中:5篇文獻(xiàn)納入老年人年齡均值為75歲以上,6篇年齡均值在65歲左右;6篇研究對象為正常老年人,5篇研究對象為MCI老年人;有氧運(yùn)動項目包括步行、慢跑、功率自行車、游泳等;所有文獻(xiàn)均詳細(xì)描述了鍛煉頻次、強(qiáng)度、時間、周期。
所有納入文獻(xiàn)均為RCT 研究,有3 篇文獻(xiàn)存在方法學(xué)或依從率低等問題。6 篇文獻(xiàn)PEDro 得分為5分,4 篇得分在 6~8 分,1 篇為 9 分,均值為 5.9 分。根據(jù)“CONSORT 2010 聲明”進(jìn)行評估,納入文獻(xiàn)均包含題目、摘要、前言、方法、結(jié)果、討論和其他等7 個方面的清晰信息。綜合評判,納入文獻(xiàn)質(zhì)量相對較高,最終確定 9 項為Ⅰ級證據(jù)水平[28,40-46]、3 項為Ⅱ級證據(jù)水平[44,47-48]。
表4 顯示,從每周鍛煉頻率角度分析,共4 項研究選擇每周鍛煉2 次的運(yùn)動方案,其中:2 項結(jié)局指標(biāo)涉及執(zhí)行功能,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.19、1.05);3 項研究結(jié)局指標(biāo)涉及記憶功能,結(jié)果表明1 項為正向效應(yīng)(效應(yīng)量為0.58),2 項為負(fù)向效應(yīng)。有8 項研究選擇每周鍛煉3~4 次運(yùn)動方案,其中:結(jié)局指標(biāo)涉及執(zhí)行功能的有4項,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.71、0.65、0.68、0.29);結(jié)局指標(biāo)涉及整體認(rèn)知功能的有3 項,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.37、0.69、0.61);結(jié)局指標(biāo)涉及記憶功能的有3項,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.67、0.45、0.42)。
表4 有氧運(yùn)動干預(yù)老年人認(rèn)知功能的研究特征Table 4 Characteristics of aerobic exercise training interventions to improve cognition function in the elderly
推薦意見:建議每周3~4 次的鍛煉頻率,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從鍛煉強(qiáng)度角度分析,有9 項研究選擇中等強(qiáng)度運(yùn)動方案,其中:2 項結(jié)局指標(biāo)涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果均具正向效應(yīng);4 項結(jié)局涉及記憶功能,僅2 項結(jié)局具有正向效應(yīng);5項結(jié)局涉及執(zhí)行功能,結(jié)果均為正向效應(yīng)。有2 項研究采用高強(qiáng)度運(yùn)動方案,結(jié)局指標(biāo)涉及整體功能、記憶功能各1項,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng)。有1 項研究采用低強(qiáng)度運(yùn)動方案,結(jié)局指標(biāo)涉及記憶功能和執(zhí)行功能,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用中等強(qiáng)度,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從每次鍛煉時間角度分析,選擇30 min以內(nèi)運(yùn)動方案的研究有3項,結(jié)局指標(biāo)涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能的研究分別為2 項、1 項,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng)。選擇30~60 min 方案的有9 項,結(jié)局指標(biāo)涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能的分別為1 項、5 項和6 項,結(jié)果表明對執(zhí)行功能和整體認(rèn)知功能均具有正向效應(yīng),有2項研究對記憶功能具有負(fù)向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用30~60 min 的鍛煉時間,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從干預(yù)周期角度分析,選擇12周以內(nèi)的運(yùn)動方案有5 項研究,結(jié)局指標(biāo)涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能的研究各有2項,結(jié)果表明均具有正向效應(yīng);選擇12~24 周運(yùn)動方案的有6 項,結(jié)局指標(biāo)涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能的分別為1項、3項和4項,結(jié)果表明對執(zhí)行功能和整體認(rèn)知功能具有正向效應(yīng),有1項對記憶功能有負(fù)向效應(yīng)。選擇24周以上運(yùn)動方案的有1項,結(jié)局指標(biāo)選擇記憶功能,結(jié)果表明具有負(fù)向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用12~24 周鍛煉周期,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
有氧運(yùn)動是指在運(yùn)動過程中主要以糖和脂肪的有氧氧化供能的運(yùn)動,是目前研究認(rèn)知功能最常用的運(yùn)動干預(yù)形式之一,干預(yù)效果已得到了眾多試驗性研究和系統(tǒng)綜述的證實。Baker 等[43]將 33 名 MCI 患者隨機(jī)分為高強(qiáng)度有氧運(yùn)動組(跑步機(jī)、功率自行車)和拉伸組,經(jīng)過6個月每周4次、每次45~60 min的干預(yù)后,患者的多種認(rèn)知功能得到顯著改善(Ⅰ級證據(jù))。Tsai等[40]將64名老年人隨機(jī)分為步行組、乒乓球組和對照組,發(fā)現(xiàn)經(jīng)6 個月中等強(qiáng)度、每周3 次、每次40 min 步行鍛煉的老年人,其在完成N-back 任務(wù)、Task-switching 任務(wù)時P3 波幅均增大,反應(yīng)時均縮短(Ⅰ級證據(jù))。Albinet 等[49]的RCT 研究發(fā)現(xiàn),持續(xù)21周、每周2 次、每次60 min 的游泳鍛煉顯著改善了受試者的Stroop 任務(wù)表現(xiàn)和詞語廣度測試成績(Ⅰ級證據(jù))。游泳項目并不適合所有老年人,且有一定的危險性,所以降低其推薦等級。有關(guān)運(yùn)動劑量研究[50]發(fā)現(xiàn):每次體育鍛煉時間為31~45 min的效果好于15~30 min;6個月以上干預(yù)周期效果好于1~3個月(Ⅰ級證據(jù))。根據(jù)上述分析結(jié)果和證據(jù)水平、推薦等級標(biāo)準(zhǔn)制定如下有氧運(yùn)動方案(表5)。
表5 有氧鍛煉運(yùn)動方案循證推薦Table 5 The evidence-based exercise prescription for aerobic trainning
如表6 所示,納入以抗阻運(yùn)動改善老年人認(rèn)知衰退的文獻(xiàn)10 篇共14 項研究,涉及正常人和MCI 患者共859人,抗阻運(yùn)動的主要形式是器械抗阻、彈力帶抗阻和徒手抗阻等3 種形式。研究對象年齡均值75 歲以上的有2篇文獻(xiàn),75歲以下的有8篇文獻(xiàn)。
表6 抗阻運(yùn)動干預(yù)老年人認(rèn)知功能的研究特征Table 6 Characteristics of resistance exercise training interventions to improve cognition function in the elderly
所有納入文獻(xiàn)均為RCT研究,10篇文獻(xiàn)PEDro得分在6~8分,均值為7分,文獻(xiàn)的方法學(xué)質(zhì)量較高。根據(jù)“CONSORT 2010聲明”進(jìn)行評估,納入文獻(xiàn)均包含題目、摘要、前言、方法、結(jié)果、討論和其他等7個方面的清晰信息,特別是部分文獻(xiàn)對分配隱藏和盲法均有詳細(xì)說明,報告質(zhì)量較高。綜合評判,納入文獻(xiàn)質(zhì)量較高,最終將所有納入文獻(xiàn)的證據(jù)水平定為Ⅰ級。
表6 顯示,從每周鍛煉頻率角度分析:共11 項研究選擇每周鍛煉1~2 次的方案,其中:有1 項涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量為0.42);4項研究涉及記憶功能,其中只有1項具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量為0.32);8 項研究涉及執(zhí)行功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng)(效果量分別為0.20、0.34、0.20、0.40、1.18、0.40、0.21、0.13)。3 項研究采用每周鍛煉3~4 次的方案,2項涉及整體認(rèn)知功能,其中1項具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量為0.42);2項研究涉及執(zhí)行功能,其中1項具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量為0.65)。
推薦意見:建議采用每周2次的鍛煉頻率,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從鍛煉強(qiáng)度角度分析:10 項研究選擇高等強(qiáng)度,其中1 項涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果具有負(fù)向效應(yīng);2 項研究涉及記憶功能,其中1 項具有正向效應(yīng);10 項研究涉及執(zhí)行功能,其中9 項具有正向效應(yīng)。4 項研究選擇中等強(qiáng)度鍛煉方案,2項涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng);2 項涉及記憶功能,其中1 項具有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用中、高強(qiáng)度鍛煉方案,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從鍛煉時間角度分析,設(shè)計方案呈現(xiàn)高度一致性,納入的14 項RCT 鍛煉時間全部選擇每次30~60 min。3項研究涉及整體認(rèn)知功能,其中2項具有正向效應(yīng);4 項研究涉及記憶功能,其中2 項具有正向效應(yīng);10項研究涉及執(zhí)行功能,其中9項具有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用30~60 min 的鍛煉時間,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從鍛煉周期角度分析:2 項研究選擇12 周以下的鍛煉周期,對整體認(rèn)知功能均具有正向效應(yīng);3項研究采用12~24 周的鍛煉周期,涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能,均具有負(fù)向效應(yīng);10 項研究采用24周以上的鍛煉周期,3 項涉及記憶功能,其中2 項具有正向效應(yīng),9 項研究涉及執(zhí)行功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用24周的鍛煉周期,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
抗阻運(yùn)動俗稱力量訓(xùn)練,是一種特定的骨骼肌群對抗外部阻力的運(yùn)動。美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)學(xué)會、美國心臟協(xié)會、美國老年病學(xué)會等將抗阻運(yùn)動作為促進(jìn)身體健康的主要體育運(yùn)動類別之一,并建議每周至少進(jìn)行2次抗阻運(yùn)動[15](Ⅰ級證據(jù))??棺栌?xùn)練顯著提高了受試者 IGF-1 水平[60],而 IGF-1 可增強(qiáng)突觸的可塑性和神經(jīng)元的存活率[61],促進(jìn)海馬神經(jīng)生長[62],顯著改善老年人的抑制控制[63]。前人的meta分析發(fā)現(xiàn):抗阻訓(xùn)練對老年人的執(zhí)行功能和整體認(rèn)知功能有正向效應(yīng),但對記憶功能的影響較弱,且每周3 次鍛煉效果好于每周 2 次[64](Ⅰ級證據(jù));鍛煉強(qiáng)度為 70%~79%1RM,每周鍛煉2次,每次鍛煉2~3組,每組重復(fù)7~9次的鍛煉效果最佳[65](Ⅰ級證據(jù))。
根據(jù)前人研究結(jié)果和本文的研究結(jié)果制定的延緩老年人認(rèn)知衰退的運(yùn)動方案如表7所示。
表7 抗阻運(yùn)動方案循證推薦Table 7 The evidence-based exercise prescription for resistance trainning
如表8 所示,納入多成分運(yùn)動干預(yù)老年人認(rèn)知功能的文獻(xiàn)共9 篇,涉及正常人群、MCI 患者、癡呆患者共計703人。多成分運(yùn)動項目包括有氧運(yùn)動與抗阻運(yùn)動組合,有氧運(yùn)動與平衡組合,有氧與抗阻、平衡共同組合等形式。研究對象年齡均值為85 歲以上的有3篇文獻(xiàn)(33.3%),75 歲以上的有4 篇文獻(xiàn)(44.5%),65歲左右的有2篇文獻(xiàn)(22.2%)。
所有納入文獻(xiàn)均為RCT 研究。2 篇文獻(xiàn)存在方法學(xué)或依從率低等方面的問題;4 篇文獻(xiàn)PEDro 得分為 4~5 分,5 篇文獻(xiàn)為 6~8 分,均值為 6.2,文獻(xiàn)的方法學(xué)質(zhì)量總體水平在中等以上。根據(jù)“CONSORT 2010 聲明”進(jìn)行評估,納入文獻(xiàn)均包含題目的清晰摘要、前言、方法、結(jié)果、討論和其他等7個方面的清晰信息,有些文獻(xiàn)在樣本量確定、盲法、意向性治療、實驗注冊等方面未描述清楚,影響了文獻(xiàn)質(zhì)量。綜合評判,納入文獻(xiàn)質(zhì)量相對較高,最終確定:7 項為Ⅰ級證據(jù)水平[11,66-71],2項為Ⅱ級證據(jù)水平[72-73]。
如表8 所示,從鍛煉頻率角度分析:2 項研究選擇每周鍛煉2 次方案,涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.09、0.07、0.50);6 項研究選擇每周鍛煉 3~4 次方案,4 項涉及整體認(rèn)知功能,其中3項具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.48、1.25、0.89),3 項涉及記憶功能且均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.42、0.16、1.11),3 項涉及執(zhí)行功能且均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.37、1.04、1.14);1項研究選擇每周鍛煉5次的方案,涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量為1.02)。
表8 多成分運(yùn)動干預(yù)老年人認(rèn)知功能的研究特征Table 8 Characteristics of multicomponent exercise training interventions to improve cognition function in the elderly
推薦意見:建議采用每周3~4 次的鍛煉頻率,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從鍛煉強(qiáng)度角度分析:5 項研究選擇中等強(qiáng)度鍛煉方案,整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能均涉及的3 項,除1 項對整體認(rèn)知功能具有負(fù)向效應(yīng)外,其他均具有正向效應(yīng);2項研究選擇高強(qiáng)度鍛煉方案,結(jié)果對整體認(rèn)知功能有正向效應(yīng);2項采用低強(qiáng)度鍛煉方案,涉及3個認(rèn)知領(lǐng)域,結(jié)果均有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用中等強(qiáng)度鍛煉方案,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從每次鍛煉時間分析:2 項研究采用30 min 以下方案,涉及整體認(rèn)知功能的2 項,結(jié)果均具有正向效應(yīng),涉及記憶功能、執(zhí)行功能的各1 項,結(jié)果具有正向效應(yīng);6 項采用 30~60 min 的方案,4 項涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果3 項具有正向效應(yīng),涉及記憶功能、執(zhí)行功能的各2 項,結(jié)果均具有正向效應(yīng);1 項采用60 min 以上的方案,結(jié)果對記憶功能、執(zhí)行功能具有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用30~60 min 的鍛煉時間,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從運(yùn)動周期角度分析:4項研究選擇12周以內(nèi)的方案,涉及整體認(rèn)知功能的3項,2項具有正向效應(yīng),涉及記憶功能、執(zhí)行功能的各2項,結(jié)果均具有正向效應(yīng);3項選擇12~24周的方案,涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能等3個認(rèn)知領(lǐng)域,結(jié)果均具有正向效應(yīng);2項選擇24周以上的方案,涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能等3個認(rèn)知領(lǐng)域,結(jié)果均具有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用12~24 周的鍛煉周期,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
大腦額葉是認(rèn)知功能的主要腦區(qū),與抑制相關(guān)的腦區(qū)位于右額下回,與工作記憶相關(guān)的腦區(qū)位于左前扣帶回、左前運(yùn)動皮質(zhì)、右額下回,與任務(wù)轉(zhuǎn)移相關(guān)的腦區(qū)分布于雙側(cè)額葉皮質(zhì)[74],這可能是影響體育鍛煉類型對認(rèn)知功能干預(yù)效果的神經(jīng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。不同類型的體育鍛煉可能通過不同的途徑影響認(rèn)知功能,多成分的運(yùn)動干預(yù)包含有氧運(yùn)動、抗阻運(yùn)動、協(xié)調(diào)、平衡等各個方面,對認(rèn)知的影響也是多方面的,所以對整體認(rèn)知功能的影響更明顯。一項為期9 周的RCT 研究[11]結(jié)果顯示,抗阻聯(lián)合有氧的多成分運(yùn)動比單純有氧鍛煉更有助于延緩癡呆患者認(rèn)知功能的下降(Ⅰ級證據(jù)),包含有氧、抗阻、平衡的多成分運(yùn)動,干預(yù)12個月后,顯著改善老年人的整體認(rèn)知功能、執(zhí)行功能和記憶[75](Ⅰ級證據(jù))。近幾年的多項 meta 分析[76-78]也得到了類似結(jié)果,類似的研究結(jié)果也在MCI和癡呆患者身上發(fā)現(xiàn)[79](Ⅰ級證據(jù))。
根據(jù)前人研究結(jié)果和本文的研究結(jié)果制定的延緩老年人認(rèn)知衰退的多成分運(yùn)動方案如表9所示。
表9 多成分運(yùn)動方案循證推薦Table 9 The evidence-based prescription of multicomponent exercise
如表10所示,納入運(yùn)用中國民族傳統(tǒng)體育方式干預(yù)老年人認(rèn)知的文獻(xiàn)共9篇,涉及正常、MCI、癡呆3類人群,共計835人,涉及的中國民族傳統(tǒng)體育項目包括太極拳7篇文獻(xiàn)(占77.8%)、八段錦1篇文獻(xiàn)(占11.1%)、六字訣1篇文獻(xiàn)(占11.1%)。研究對象年齡均值為75歲左右的有6篇文獻(xiàn)(占66.7%),65歲左右的有3篇文獻(xiàn)(占33.3%)。
表10 中國民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動干預(yù)對老年人認(rèn)知功能的研究特征Table 10 Characteristics of Chinese traditional exercise training interventions to improve cognition function in the elderly
所有納入文獻(xiàn)均為RCT研究。5篇文獻(xiàn)的PEDro得分在6~8分,4篇文獻(xiàn)的PEDro得分在9~10分,平均得分7.8分,方法學(xué)質(zhì)量較高。根據(jù)“CONSORT 2010聲明”進(jìn)行評估,納入文獻(xiàn)均包含題目、摘要、前言、方法、結(jié)果、討論和其他等7個方面的清晰信息,有些文獻(xiàn)在盲法、實驗注冊等方面未描述清楚,影響了文獻(xiàn)質(zhì)量,但文獻(xiàn)整體質(zhì)量較高。綜合評判,納入文獻(xiàn)質(zhì)量較高,最終將所有納入文獻(xiàn)的證據(jù)水平定為Ⅰ級。
如表10 所示,從鍛煉頻率角度分析:6 項研究選擇每周鍛煉3~4 次的方案,4 項涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為1.20、0.60、0.40、0.22);3 項研究涉及記憶功能,結(jié)果均顯示具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.39、0.17、0.40);4 項研究涉及執(zhí)行功能,有2 項顯示具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為0.53、0.17);3 項研究選擇每周鍛煉 5 次及以上的方案,涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng)(效應(yīng)量分別為1.99、1.35、1.08)。
推薦意見:建議采用每周3~5 次的鍛煉頻率,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從運(yùn)動強(qiáng)度角度分析,納入的所有文獻(xiàn)均未具體描述干預(yù)的運(yùn)動強(qiáng)度,但通過閱讀全文發(fā)現(xiàn)基本都是中等及以下強(qiáng)度。控制運(yùn)動強(qiáng)度是運(yùn)用中國民族傳統(tǒng)體育項目改善老年人認(rèn)知衰退需要解決的重要問題。由此筆者認(rèn)為,中等強(qiáng)度為弱證據(jù),推薦等級為C。
從每次鍛煉時間分析:3 項研究選擇30 min 以下的方案,均涉及整體認(rèn)知功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng);2 項研究涉及記憶功能,結(jié)果均具有正向效應(yīng);2 項研究涉及執(zhí)行功能,結(jié)果具有負(fù)向效應(yīng);4項研究選擇30~60 min 的方案,涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能、執(zhí)行功能的研究分別為4 項、1 項、2 項,結(jié)果均具有正向效應(yīng)。
推薦意見:建議采用30~60 min 的鍛煉時間,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
從鍛煉周期的角度分析:4 項研究選擇12 周及以下的運(yùn)動方案,涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能的研究各2 項,結(jié)果均具有正向效應(yīng);3 項研究涉及執(zhí)行功能,其中2 項研究具有正向效應(yīng);3 項研究選擇12~24周的運(yùn)動方案,結(jié)果對整體認(rèn)知功能有正向效應(yīng);2項研究選擇24 周以上的方案,涉及整體認(rèn)知功能、記憶功能的分別為2項、1項,結(jié)果均具有正向效應(yīng),1項研究涉及執(zhí)行功能,結(jié)果顯示為負(fù)向效應(yīng)。
推薦等級:建議采用12~24 周的鍛煉周期,Ⅰ級證據(jù),推薦等級為A。
中國民族傳統(tǒng)體育項目眾多,目前用于老年人認(rèn)知干預(yù)較多的項目主要有太極拳、八段錦、五禽戲、六字訣等。以太極拳為代表的中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,融合傳統(tǒng)哲學(xué)、醫(yī)學(xué)、五行學(xué)說,將身體運(yùn)動與吐納術(shù)相結(jié)合,注重“形與神俱”“天人合一”,講究“以心行意,以意導(dǎo)體,以氣運(yùn)身”,力求達(dá)到心、意、力、氣、形的高度統(tǒng)一,不斷進(jìn)行動作方向、幅度、勁力、速度上的調(diào)整運(yùn)動,練習(xí)時不僅需記憶訓(xùn)練,還需多種更高層次的認(rèn)知(如感知速度、視覺空間能力、注意力、多任務(wù)處理和計劃)來保持姿勢的穩(wěn)定性,使肢體運(yùn)動過程中的相關(guān)腦區(qū)也得到活動,刺激大腦細(xì)胞興奮性,有利于維持大腦感知覺功能,改善老年人記憶力,達(dá)到健腦的功效[89-90]。此外,練習(xí)的組織方式多為群體學(xué)習(xí),為練習(xí)者提供了一個智力交流(社會互動)的平臺,減輕壓力、緩解焦慮,進(jìn)一步促進(jìn)認(rèn)知功能的改善[91]。
RCT研究發(fā)現(xiàn),太極拳比步行能更好地改善心肺功能和能量代謝水平[92](Ⅰ級證據(jù)),長期太極拳、八段錦鍛煉可改善額頂葉腦網(wǎng)絡(luò)連接[93],增加額中溝、島葉環(huán)形溝下段、顳上回、枕顳溝和舌回等大腦區(qū)域的皮質(zhì)厚度[94-95](Ⅱ級證據(jù)),有效提高血漿BDNF 的濃度[88](Ⅰ級證據(jù))。
根據(jù)本文研究結(jié)果制定的中國民族傳統(tǒng)體育延緩老年人認(rèn)知衰退的體育鍛煉方案如表11所示。
表11 中國民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動方案循證推薦Table 11 The evidence-based prescription of Chinese traditional exercise
體育鍛煉延緩老年人認(rèn)知衰退的正向效應(yīng)已被廣泛證實,不同的體育鍛煉變量(類型、頻率、強(qiáng)度、時間、周期)產(chǎn)生的認(rèn)知效益不同,在制訂體育鍛煉方案時應(yīng)根據(jù)人群的特點(diǎn)、目標(biāo)認(rèn)知功能等因素全面考量,這已形成共識。
在運(yùn)動延緩老年人認(rèn)知衰退的試驗中,體育鍛煉各變量在鍛煉周期上多選擇12~24周,在每次鍛煉時間上多選擇30~60 min,在每周鍛煉頻率上多選擇2~3 次,有氧運(yùn)動和多成分運(yùn)動推薦中等強(qiáng)度,抗阻運(yùn)動推薦中、高強(qiáng)度,中國民族傳統(tǒng)體育運(yùn)動推薦中等強(qiáng)度,這已形成共識。
作者貢獻(xiàn)聲明:蔡治東設(shè)計論文框架,收集資料,完成論文初稿,并根據(jù)其余23名作者的意見進(jìn)行修改。第2~24位作者對論文初稿提出修改意見。所有作者對共識主要觀點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)可程度評級,并形成終稿。