运动对诱发老年痴呆的血管性因素作用机制研究综述

解 萧，刘云发（东北师范大学体育学院，吉林 长春 130024）

运动对诱发老年痴呆的血管性因素作用机制研究综述

解 萧，刘云发
（东北师范大学体育学院，吉林 长春 130024）

采用文献资料法在中外数据库搜索了近20年发表的中外文献28篇，对运动对诱发老年痴呆的血管性因素作用机制进行综述，总结得出：老年痴呆症主要的病理改变包括脑血管损害、神经退行性改变，以及海马神经元的突触结构和功能改变；现阶段研究结果认为进行适当体育运动能够预防和延缓老年痴呆的发展，主要表现为改善脑部血液供应、延缓大脑萎缩进展或通过增加大脑海马回体积、促进神经细胞和突触的重塑，减少β淀粉样蛋白肽沉积以及神经元纤维缠结的产生；经常参加适量运动还可以提高老年人生活质量，防止不必要伤害事件的发生，增加老年人自理能力，减轻社会和家庭负担；预防老年痴呆进展的体育运动可以选择有氧、力量等多种运动形式，太极拳、广场舞和快步走等有氧运动形式在预防和延缓老年痴呆的过程中发挥重要作用，其中发现快步走在预防老年痴呆发展中更加方便、安全、经济、有效。

老年痴呆病；血管性因素；运动

老年痴呆又称为阿尔茨海默症，是发生在老年前期及老年期的一种神经退行性疾病，是一种持续的高级神经功能活动障碍，其主要的病理改变为大脑皮层萎缩，并伴有β淀粉样蛋白肽沉积与老年斑的形成、神经元纤维缠结以及大量神经元丢失。全世界共有0.243亿人患有老年痴呆，并且每年新增0.046亿老年痴呆患者，几乎每分钟就有8个人患上老年痴呆病［1］。按照2011年我国阿尔茨海默病协会发布的调查显示，我国65岁以上的老年人患病率超过6.6%以上，年龄每增加5岁，患病率增长1倍［2］。老年痴呆病人的主要临床表现为认知和记忆功能恶化、自理能力进行性减退等，严重影响病人的生活质量。大量研究证实有规律的体育运动是可以有效减少或延缓痴呆的发病风险，而在众多诱发老年痴呆的影响因素中，血管性运动疗法还有待于进一步整理。本研究通过文献资料法，以“老年痴呆（阿尔茨海默病）”、“体力活动”、“血管性危险因素”等为关键词在PUBMED数据库中检索，从2005-2016年的英文文献共112篇，在CNK数据库检索到中文文献526篇，从中选出与本研究相关的英文文献32篇，中文文献56篇，在充分了解血管性因素导致老年痴呆的基础上，以运动项目为切入点，分析与总结诱发老年痴呆的血管性因素的运动疗法，为开展相关领域的研究提供依据。

1 血管性因素与老年痴呆

目前为止，以社区人群为基础开展的流行病学研究发现血管性危险因素以及相关疾病与老年痴呆的发病有关，其联系亦被系统综述和荟萃分析所论证［3］。年龄虽然是主要的决定要素，但是年龄、衰老和遗传易感性在疾病发展过程中并不可逆。研究认为血管性因素可导致脑血管结构功能改变，并可能参与脑组织退行性病变过程。这些病变与遗传易感因素各自独立或彼此影响促使老年痴呆表现出临床症状（图1）。

图1 血管性因素导致的老年痴呆

1.1 脑血管损害机制 吸烟、高血压和糖尿病等血管性危险因素可引起全身动脉粥样硬化和隐匿性的脑血管损害。含有血管危险因素的人常伴有血脂的异常，包括甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白的升高，高密度脂蛋白的降低。其中低密度脂蛋白易形成脂质斑块，沉积在动脉管壁内膜，成为动脉粥样硬化的主要危险因素之一。研究认为这些微血管的损害与老年痴呆的发生有关联［4］。由于高危因素对脑血管的损害可以诱导脑组织缺血，加速β淀粉样蛋白肽的沉积，β淀粉样蛋白肽在大脑沉积、神经突触病理性重构以及神经纤维结的产生是老年痴呆的组织病理学标志。β淀粉样蛋白肽在脑内沉积后，促使细胞外产生游离基，引起细胞膜脂质过氧化物生成增多，破坏细胞膜的功能，增加细胞膜的通透性，使钙离子进入细胞内，激活钙依赖性蛋白酶、激酶、脂肪酶，增加细胞内游离基的生成，造成细胞膜、细胞器和细胞骨架的损伤，引起脑细胞死亡，从而引发老年痴呆［5］。

1.2 神经退行性病变机制 研究发现海马神经元的突触缺失和突触可塑性改变在老年痴呆的疾病进程中起主导作用［6］。早期老年痴呆病患者就有突触结构以及功能的损害，主要表现为树突形态简单化、树突棘密度下降、突触蛋白表达下降以及突触可塑性降低。研究发现：高血压和吸烟等血管因素能直接引起神经退行性斑块、纤维缠结形成以及内侧颞叶的萎缩［7］，进一步造成突触结构功能改变，表明这些因素除了可以导致血管系统的损害也能影响神经退行性病变的发展过程。脑组织病理影像学的研究发现，MRI检验脑萎缩的萎缩程度与相应区域的脑组织神经病变具有有高度相关。追踪调查发现，糖尿病患者的局部脑萎缩进程加快，加速了认知功能衰减［8］。Qiu C等研究发现加速局部脑萎缩的危险因素中，包含了血管性因素。这些研究进一步证实了血管性危险因素加速了认知功能衰退，使老年痴呆进一步进展［9］。

2 运动预防和改善老年痴呆患者的机制

2.1 运动与脑血管损伤 定期参与体育锻炼可以改善循环系统功能，降低血脂水平，使血压保持在相对正常的水平，降低血管性痴呆的发病风险，最终达到预防老年痴呆的目的。

2.1.1 运动与脑部血液供应 Erislav V等的研究发现脑血流量降低与老年痴呆症的发展水平呈正比例关系［10］。Larson研究发现，大脑海马区是老年痴呆病最早受到影响的区域，海马组织大量的减少严重影响老年人的认知功能［11］。然而海马区也是最容易发生缺血损害的部位。运动能够改善脑的血流量和氧气供应，诱导海马的纤维母细胞生长因子的生长提高了大脑的记忆力、视觉空间的能力以及注意力。同时运动还能够促进血流量增加以及红细胞数目的增多和血红蛋白浓度的升高［11］，适宜的体育运动可增强人体血液循环，加快各器官组织的气体交换，进而使大脑得到充足的氧气以及营养物质供应。研究发现将规律运动（强度在60%最大摄氧量以上）的老年人与缺乏体力活动的老年人进行比较，发现不参加体育锻炼的老年人脑血流量水平显著低于规律参加体力锻炼的老年人［12］。

2.1.2 运动与β淀粉样蛋白肽 老年痴呆患者记忆丧失以及认知功能下降与患者大脑和海马区β淀粉样蛋白肽沉积以及神经纤维缠结密切相关。其中构成细胞外老年斑的主要成分就包括有β淀粉样蛋白肽。Um H等通过对转基因大鼠进行16周跑台运动发现运动可以减少β淀粉样蛋白肽的生成、促进清除以及抑制它的神经毒性，进而达到预防和延缓老年痴呆症的进展［13］。KANG等的实验发现，让24月龄PS转基因鼠进行12周跑台运动可以降低β分泌酶水平，进而减少了β淀粉样蛋白肽42的沉积，说明运动可以通过抑制β分泌酶水平来抑制β淀粉样蛋白肽的生成［14］。研究发现：让转基因大鼠进行16周的跑台训练后，脑啡肽酶活性增加，而脑啡肽酶可以代谢β淀粉样蛋白肽，有利于清除大脑皮质中的β淀粉样蛋白肽［15］。Felice等研究发现β淀粉样蛋白肽可以结合NMA-R的NRI亚单位，激活NMDA-R，导致细胞内钙离子紊乱，刺激ROS，而适宜的运动能够通过提高机体抗氧化能力增强线粒体功能，抑制ROS诱导的神经毒性［16］。

2.2 运动与神经退行性病变 神经退行性疾病主要表现为神经系统突触结构和功能改变。突触构造直接影响突触功能和神经元信息传递，是学习和记忆的根本，提高突触形态结构可塑性，对老年痴呆的学习和记忆能力的提高具有现实意义。运动作为一种诱导元素，可以促进突触形态构造和功能的重塑。运动对突触可塑性影响又包括功能可塑性和形态可塑性。长时程增强（LTP）是表现突触可塑性的重要电生理指标。研究已经证实不同类型的老年痴呆模型表现出海马区LTP减弱［17］。电生理学研究发现：跑轮运动和跑台运动都能加强海马DG区的LTP［17］。4月龄的Wistar大鼠连续进行7天跑台运动后，记录在体大鼠海马DG区的LTP显著增强［18］。研究发现：对大鼠进行为期8周的游泳训练后，安静对照组脑皮质运动区V层的大椎体细胞的胞体、核仁、树突棘密度均显著低于游泳组，这说明适宜运动对大脑皮质神经元的形态构造产生良好的效果［19］。老年痴呆病患者大都有脑萎缩和神经斑块沉积等的改变。现在已有研究证实人体高水平的心肺耐力会抑制大脑额叶皮质、内侧颞叶和枕部区域的灰质丢失和衰老的特征。众所周知，适宜的运动可以改善心肺功能，前额叶皮质是大脑的执行功能区域，其对体育运动的增加可以产生良好的反应。Erickson等选择了120名少动、静坐、无记忆问题的健康老年人作为研究对象，随机分为运动组和对照组2个组别，运动组每周进行3次运动。1年后对受试者的大脑进行MRI扫描，发现对照组的海马区比实验前萎缩了1～2%，但是运动组的海马区与实验前体积却增加了2%［20］。这就意味着运动组的海马区可能增加了数百万个细胞，相当于大脑年龄被调回了1～2年。

3 预防和延缓老年痴呆的运动方式

大量实验研究已经证明了适量的运动对老年人大脑功能有良好的作用，能够延缓老年痴呆的进展，提高生活质量［21］。对于在生命的哪个阶段进行体育运动对降低患老年痴呆的风险更加有效，现在还没有一个统一的定论。根据认知储备假说，终身保持规律的体育运动对老年时维持认知功能有一定的作用。对于有老年痴呆家族病史的人更应该尽早开始运动锻炼，尽可能获得最佳的预防效果。通过对老年痴呆血管性高危因素的研究，发现太极拳、广场舞、快步走越来越受到人们的喜爱，其对老年痴呆患者来说也非常经济、有效。

3.1 太极拳 太极拳作为一种有氧运动，经常用做某些疾病的运动疗法而被大家熟知。太极拳动作轻缓、强度适中、姿势优美连贯，练习时要求身体放松、全神贯注、用意志力而不用蛮力的运动方式。孙皎等研究发现参加太极拳锻炼的试验组，通过使用眼和手的配合运动，视线跟随手指移动，不断通过手指到脚部以及全身的运动，来达到心神专注，这对提高记忆力起到积极推动作用［22］。王敬浩等的研究发现进行8周太极拳锻炼后患者的高密度脂蛋白（HDL-C）水平升高，血脂（低密度脂蛋白、甘油三脂、胆固醇）水平下降［23］。表明了太极拳运动能够降低中老年人血脂水平，降低血管性高危因素水平，进一步延缓或预防老年痴呆的发展。以往研究表明只有在本人65%～85%最大心率运动时，才能达到最佳运动效果［24］。宋涛研究结果发现24式太极拳运动过程中受试者的心率主要分布在90～120次/分，属于一种中低强度的锻炼［25］。有效心率水平是130～170次/分。因此仅仅一轮太极拳运动尚不能达到有效锻炼强度。这就需要锻炼者根据自己的身体状况，安排锻炼内容。

3.2 广场舞 广场舞是将传统舞蹈与体育运动结合起来的运动形式，它既能展现出舞蹈的美感，又能达到健身功效，同时在运动过程中还能增加人与人的交流。吴雅彬通过对70名的老人进行为期3个月的广场舞练习后，发现受试者血中甘油三脂和胆固醇低于实验前，而高密度脂蛋白水平升高［26］。表明广场舞也能减少老年人血管性危险因素水平。广场舞并不是适合所有血管性高危险因素的人进行锻炼，如果血管性因素已经在老年人中有严重临床表现时（如：老年痴呆中后期、未控制的高血压、急性心肌梗死发病2天内等），不建议进行广场舞练习。广场舞练习需要适合的场地和环境，寒冷的冬天由于血管痉挛，引起血压升高，加重心脏负担，会导致心、脑等重要器官缺血、缺氧。而酷热的夏天，大量出汗导致血容量的减少，血液粘稠，容易诱发血栓的发生。因此建议在气温适宜的春秋季进行锻炼。应该在进食1h后锻炼，避免空腹运动。广场舞的3步骤包括：5～10min的准备活动，30～60min的广场舞运动及5～10min的放松整理运动。一般而言建议每周跳3～5次，避免过度的强度练习。使心率下限大于清晨安静心率×1.4，上限心率不超过清晨安静心率×1.8为宜。由于广场舞的限制因素较多，因此其可以用于早期预防老年痴呆［27］。

3.3 快步走 快步走是当今最流行、最简洁的运动方式。按照速度，小于3km/h，称为散步；约3.6km/h，称为慢步行；大于4.5km/h称为快步走。因此快步行走应该每10min大约是1km的路程。当然对于年老体弱的老年人来说速度应该减慢。王正惠等对40～70岁之间的中老年进行为期10年的观察，发现坚持快步走的运动组，10年前后血糖、血脂等血管性危险素水平基本不变，健康状况良好［28］。快步走经济安全，而且属于中小强度的运动，运动强度以感到身上微出汗，运动后疲劳感在10～20mm消失，运动完晚上睡眠佳为宜。如果锻炼后感到四肢酸软无力、头晕、睡眠不佳，说明运动过大了，此时需要根据老年人自身状况，进行步速和行走时间的调整。快步走相对于广场舞、太极拳来说简单，但是对于轻中度老年痴呆患者必须在家人陪同下进行练

4 小 结

老年痴呆患者主要的病理损害包括脑血管和神经退行性的改变，其中神经退行性改变主要体现为神经退行性斑块、纤维缠结以及内侧颞叶萎缩，脑血管的损害主要表现为β淀粉样蛋白肽的沉积，造成细胞膜、细胞器和细胞骨架的损伤，引起脑细胞死亡，从而加快老年痴呆的发生。通过运动能够有效增加脑血流量，使身体获得更多的氧气，提高记忆力。运动可以减少β淀粉样蛋白肽的沉积、提高清除率以及抑制它的神经毒性。运动作为一种诱导元素，可以引起突触构造和功能的重塑，进而延缓老年脑萎缩的进展。由于老年痴呆的疾病特点，发现快步走、广场舞和太极拳等有氧练习方式能预防和延缓中老年患者发展为老年痴呆的过程。但是由于运动本身的限制，快步走更加安全、经济、有效。针对不同进展程度的老年痴呆患者，选择何种运动方式最有效，目前还没有确切的研究，因此这方面还需更深入的研究。

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Review of the Exercise to Induce Vascular Factors of Dementia Mechanism Research

XIE Xiao，LIU Yun-fa
（College of Physical Education， Northeast Normal University， Changchun 130024， Jilin China）

This study reviews nearly 28 published Chinese and foreign literature in the past 20 years. It fnds that： the main pathological changes of Alzheimer's disease include cerebrovascular damage， nerve degeneration and synaptic structure and function of neurons in the hippocampus； fndings at this stage that the appropriate sport can prevent and delay the development of Alzheimer's， mainly to improve the blood supply to the brain， slow brain atrophy progression or by increasing the volume of the hippocampus of the brain， promote cell and synapse remodeling nerve， reducing deposits and neurofbrillary tangles produce β-amyloid peptide； regularly participate in moderate exercise can also improve the quality of life of the elderly， to prevent unnecessary injury events occurring， increase the elderly self-care ability， reduce the social and family responsibilities； preventing the progression of Alzheimer's sports can choose aerobic，strength， and other forms of exercise， tai chi， square dancing and brisk walking and other aerobic exercise in the form of prevent and delay the process of Alzheimer's disease play an important role， which found that a brisk walk in the prevention of Alzheimer's developing more convenient， safe， economical and effective.

alzheimer's disease； vascular factors； exercise

G804.3

A

1004- 7662（2016）03- 0088-05

2016-03-07

解萧，硕士研究生，研究方向：运动医学。