衰老和抗阻运动对肌肉功能的影响

2015-12-01 03:18樊怡辰浙江师范大学浙江金华321004
当代体育科技 2015年13期
关键词:肌纤维爆发力变化

樊怡辰(浙江师范大学 浙江金华 321004)



衰老和抗阻运动对肌肉功能的影响

樊怡辰
(浙江师范大学浙江金华321004)

摘 要:目的:讨论衰老对老年人肌肉功能的影响,及抗阻运动干预对于老年人肌肉机能恢复的作用,为老年人运动能力的恢复和运动处方的制定提供科学依据。方法:运用文献资料法,以pubmed与CNKI为主要资料来源,对国内外相关研究资料进行筛选和汇总,并进行分析比较。结果:(1)肌肉减少是从青年即开始并持续发展的过程,到老年时期肌肉质与量呈现大幅下降,下降速度随着衰老的进行越来越快。(2)肌纤维数目的锐减以及肌纤维横截面积的萎缩,导致老年人肌肉力量、爆发力和表现能力等不同程度的下降。(3)进行抗阻训练干预的老年人,肌肉力量、质量、爆发力、横截面积等方面皆出现显著恢复,并在运动停止后一段时期依然保持稳定。结论:衰老造成肌肉退行性变化是导致老年人运动障碍和疾病发生的主要因素,抗阻训练对于老年人肌肉能力的恢复有积极意义。

关键词:衰老肌肉减少症抗阻运动

衰老引起的机体退行性变化,诸如心血管、呼吸、消化等方面,已被作为较为常见的老年性疾病的主要方面从而被社会广泛关注。运动系统的退行性变化由于其发病缓慢和隐蔽,尚未成为研究关注的重点。已有的研究证明,肌肉组织的变化是引起瘫痪、虚弱甚至死亡的主要因素,但通过运动的干预,可减缓肌肉衰亡的速度,以达到提高生活质量的目的。

以何种运动方式对肌肉退行性变化进行干预一直是讨论的重点。美国运动医学学会(ACSM)提出的关于所有成年人的健身指南中,30分钟及以上的有氧运动还是被认为是首选,但力量锻炼也有被提及[1]。近些年来,由于对衰老引起的肌肉变化等方面研究的深入,越来越多的学者将研究重点放在肌肉功能对老年人的健康重要性之上,并且经过大量实验对比,国外研究逐步倾向于力量训练对于老年人身体机能恢复具有积极意义。

1 衰老对人体肌肉形态结构的影响

肌肉减少症是一种形容骨骼肌减少,或因其他原因导致运动技能下降一类病症。肌肉减少是伴随人一生的进行过程,最终形成的病理性变化即为肌肉减少症。研究表明,肌肉损失从20岁开始出现,直到70岁时,已有40%的肌肉丢失。Baumgartner的研究证实,80岁以上老年人患肌肉减少症的比例从70岁之前男性13.5%和女性23.1%,增加到了男性52.6%女性43.2%[2]。Landi等人的对80~85岁的197名老年人进行调查发现,其中有43人患有肌肉减少症,占全部人数的21.8%,并且这在男女调查者中并无显著的差异性[3]。肌肉在20~30岁时肌肉质量达到顶峰,此时机体的运动水平也处于高峰时期,一旦过了这个时期,伴随机体衰老的发生与运动水平的下降,肌肉的退化在所难免。

最常见的肌肉减少症的症状,是以体重指数不发生显著变化、肌纤维横截面积萎缩或数量锐减、从而大面积被结缔组织所取代为特点的。人体内含有两种不同类型的肌纤维,I型肌纤维以氧化代谢为主,II型肌纤维以糖酵解供能为主,肌肉减少以II型肌纤维萎缩更为明显:男性从19岁至84岁的时间段中,I型肌纤维减少了6%,而II型肌纤维的减少却高达35%。与此同时,肌纤维的数量也发生显著减少:资料显示,70~73岁男性和19~37岁的男性比较,前者肌纤维数目减少25%,肌纤维的减少与纤维横截面积减少呈现相同的选择性——减少的肌纤维大多为II型肌纤维。

由于衰老的发生,罹患肌肉减少症的比例也随之增加。肌肉的减少导致运动能力的下降和虚弱的产生,从而减少运动时间与强度,导致肌肉减少进一步发生。

2 衰老对人体肌肉生理机能的影响

2.1肌肉力量的变化

产生肌肉最大力量的因素在于肌肉的横截面积、内在因子和运动单位的募集。随着年龄的增长,肌肉力量逐年呈现下降趋势。Metter等人对上肢力量的研究证明,85岁时上肢肌肉力量仅有20岁时的60%[4]。肌肉力量45岁之后每十年减少8%,50~70岁期间肌肉力量减少24~36%。这项结论后来被Evans的研究佐证:15%的损耗集中在60~70岁之间,30%的肌肉力量损耗发生在这之后的十年中[5]。这种下降以三方因素同时作用,即横截面积的减少产生的肌肉萎缩、内在因子的改变导致的内环境变化和运动神经元减少、肌纤维衰亡等原因导致的运动单位募集的变化。由此可见,肌肉力量的减少并不是总与肌肉质量的减少协同存在的,力量受肌肉质与量双向控制,往往力量减少速度快于横截面积的减少。这也是在机体肌肉形态并未发生明显改变的时候,肌肉力量却大幅下降的原因。

2.2肌肉爆发力的变化

力量和爆发力愈趋近阈值的老年人越健康,二者的减退是导致衰弱和残疾的主要因素。而相对于肌肉力量,近年来愈来愈多的研究证明,爆发力是对肌肉表现能力更为准确的反馈因素,下肢肌肉爆发力是比肌肉力量更加强有力的针对功能受限和残疾发生的预测器。相较于肌肉力量而言,肌肉爆发力的下降随着衰老的发生较肌肉力量更多更快。研究表明,85岁时肌肉爆发力只有20岁时的40%。对于60岁的老年人,其之后每年要面临肌肉力量1%-2%的减少和爆发力3.5%的减少。

伴随肌肉力量和肌肉爆发力的不断下降,75岁时肌肉最大自主收缩能力已经无法完成日常生活活动需要,为了维持功能,只能通过动员更多的肌纤维以维持肌力。肌纤维动员率增加,加速肌纤维的衰亡,进一步导致肌功能减退,恶性循环,从而进一步影响日常生活。

3 抗阻运动对肌肉重塑的干预

3.1肌肉力量的提升

抗阻运动对于老年人肌肉力量的恢复起到了良好的效果。国外学者Frontera和Charette等人曾分别对60~72岁男性和64~86岁的女性进行抗阻训练,经过12周的跟踪调查,受试者肌肉力量得到显著恢复:12周之后男性肌肉力量增长107%~226%,女性则是有28%~115%的提升。并且发现,抗阻运动能引起老年人肌肉肥大:男性组12周之后,I型肌纤维增长33.5%,II型肌纤维增长27.6%;女性组II型肌纤维增长20%。

3.2肌肉爆发力的恢复

实验证明,抗阻运动对于老年人爆发力的恢复也有很好的效果。高强高速抗阻力训练更有利于爆发力的提升。Fielding等人对老年女性进行抗阻训练干预,受试者进行向心运动时采取个人最大速度,之后采取离心运动,运动强度控制在70%最大强度时,可以达到最好的运动效果[6]。通过锻炼提升老年人肌肉的收缩速度,以此促进老年人肌肉质量的恢复。

3.3膝关节力矩、肌肉横截面积、肌肉功能等方面的恢复

抗阻练习能够使膝关节伸肌力矩持续增长,甚至在运动停止后一段时期依然保持稳定。抗阻运动能够延长体弱者的运动寿命。经

4 结语

由于衰老的发生,机体功能出现退行性改变,肌肉表现能力的变化引起的肌肉减少症等症状是导致老年人运动障碍、残疾甚至死亡的主要因素。肌肉力量与爆发力的下降与老年人运动减少呈现双向影响的关系,衰老引起的肌肉功能的改变既是老年人运动减少的原因又是结果。抗阻训练可以有效提高机体肌肉力量、爆发力、横截面积以及膝关节力矩,对于肌肉能力的恢复具有良好的效果。

参考文献

[1]美国运动医学学会.ACSM运动测试与运动处方指南[M](第8版).北京:人民卫生出版社,2010:233-234.

[2] Baumgartner R N, Koehler K M, Gallagher D, et al.Epidemiology of sarcopenia among the elderly in New Mexico[J].American journal of epidemiology, 1998, 147(8): 755-763.

[3] Landi F, Cruz-Jentoft A J, Liperoti R, et al.Sarcopenia and mortality risk in frail older persons aged 80 years and older: results from ilSIRENTE study[J].Age and ageing,2013, 42(2): 203-209.

[4] Lindle R S, Metter E J, Lynch N A, et al.Age and gender comparisons of muscle strength in 654 women and men aged 20-93 yr[J].Journal of Applied Physiology, 1997, 83(5):1581-1587.

[5] Evans W.Functional and metabolic consequences of sarcopenia[J].The Journal of nutrition, 1997, 127(5): 998-1003.

[6] Md J F B, Kiely D K, Herman S, et al.The Relationship Between Leg Power and Physical Performance in Mobility-Limited Older People[J].Journal of the American Geriatrics Society, 2002, 50(3): 461-467.

中图分类号:G804.5

文献标识码:A

文章编号:2095-2813(2015)05(a)-0024-02

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