不同阻力训练方式对下肢功能增龄性(55～74岁)变化的影响

张红娟，王明明，杨泽丽，景玉虎，张成龙

下肢肌肉的力量和收缩速度均随着增龄而下降[1]，其中膝关节伸肌和屈肌力量的下降速度在65岁之后明显增快[2]，而老年人下肢肌肉功率的下降导致其活动受限的风险可能甚于其力量的下降[3]。

阻力训练(RE)是提高老年人群下肢肌肉的力量和(或)收缩速度、进而有效改善或预防下肢功能增龄性下降的方法之一[4]。即使短期的阻力训练也可使下肢功能获得明显的益处[5]，其中，向心阻力训练、功率训练(PT)和离心阻力训练(ERT)均可明显提高肌肉力量和功率，改善老年人下肢的功能表现[5～7]。目前，大多研究关注单独的向心阻力训练、PT或ERT对下肢肌肉力量和(或)收缩速度以及下肢功能的影响，也有研究对PT和ERT与向心阻力训练的效果进行对比分析[7～9]，但是PT与ERT对下肢功能改善作用的差别尚未见报道。

笔者拟探讨PT和ERT对55～74岁健康受试者下肢功能的影响，分析PT和ERT对老年前期(55～65岁)和老年早期(65～74)下肢肌肉功能的改善作用，并对其进行对比分析，以期为老年人下肢功能增龄性变化的改善提供思路与方法。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象为84名年龄在55～74岁之间、身体健康、完成了测试及功能训练的受试者。

1.2 研究方法

1.2.1 分组方法84名受试者按年龄分为2组：55～64岁组(Fifty five—Sixty four years old group,FS)和65～74岁组(Sixty five—Seventy four years old group,SS)[10,11]。FS组和SS组按照第一次测试的先后顺序进行排序，然后依次轮流分入PT和ERT亚组，即1、3、5为PT组，2、4、6……为ERT组，形成FS-PT、FS-ERT、SS-PT和SS-ERT共4个组别。

1.2.2 阻力训练方法[12]

伸膝训练：膝关节屈曲5°～90°之间做伸膝抗阻运动(弹力带阻力)。

双腿推举：在髋关节70°(伸直位为0°)、膝关节5°位置与屈膝、屈髋到100°位置之间运动。在正式训练前适应性训练2周。

功率训练组(PT)：同时执行向心和离心收缩，以最快的速度完成，其中负荷为自主感觉劳累分级量表13～14分(有点用力)[13]；每次两组，每组重复10次。

离心阻力训练组(ERT)：只执行离心收缩。

伸膝训练：受试者膝关节屈曲5°位置接受负荷，短暂适应后(约0.5秒)，控制在3秒左右屈膝到90°。

双腿推举：受试者在髋关节70°、膝关节5°位置接受负荷，短暂适应后(约0.5秒)，控制在3秒左右屈膝、屈髋到100°位置，其中负荷为自主感觉劳累分级量表13～14分(有点用力)；每次两组，每组重复10次。

在双腿推举过程中，收缩腹部、腰背部、骨盆底部肌肉，以利于背部和腰部保持中立位(避免脊柱前凸、后凸或侧屈)；保持双足足弓高度不变(防止足弓内侧降低)。

阻力训练进行8周，每周3次。

1.2.3 功能检测方案设立3个功能测试站，所有测试项目均由测试者和受试者一对一进行。测试流程按照如下顺序进行：计时“起立—行走”测试(Timed“Up and Go”test,TUGT)、6分钟步行测试(six minute walk test,6mWT)和楼梯测试(Stairs Test,ST)。每两个测试项目之间坐位休息5分钟。

(1)计时“起立—行走”测试(TUGT)[14]。TUGT测量坐位起立，以舒适、安全的速度行走3米，到达目标点折回并坐下至所需的时间。测试开始时受试者被指示端坐在椅子上、双脚平放于地面，双手交叉于胸前；正式测试之前进行1次预测试，以便受试者正确执行测试过程；正式测试3次，取平均值为测试结果，记录单位为秒(s)。TUGT所用时间越少，表示功能越好。

(2)6分钟步行测试(6mWT)[15]。受试者被要求在6分钟的时间范围内在无障碍的水平路面行走；测量受试者6分钟内行走的距离，记录单位为米(m)。6分钟内行走的距离越远，表示功能越好。

(3)楼梯测试(ST)[16]。受试者被要求用其日常习惯的、舒适安全的步伐上行(Stairs ascent Test,SAT)、下行(Stairs descent Test,SDT)各9级楼梯，每级楼梯高度为20cm；测试3次，取平均值为测试结果，记录单位为秒(s)。ST所用时间越少，表示功能越好。

2 结果

2.1 受试者分组情况

独立样本t检验分析结果显示，SS组的TUGT、6mWT、SAT和SDT表现均明显低于FS组(P< 0.05)(见表1)。FS-PT组与FS-ERT组、SS-PT组与SS-ERT组之间的年龄和第一次测试成绩均无统计学差异(P>0.05)(见表2)。

表1 FF、FS和SS各组的年龄和第一次测试成绩统计表

表2 FS和SS各组内PT和ERT各亚组的年龄和第一次测试成绩统计表

2.2 PT和ERT对FS阶段TUGT、6mWT、SAT和SDT表现的影响

FS阶段的TUGT表现在PT和ERT前后均发生显著变化(P<0.01)；6mWT表现均没有明显的变化(P>0.05)；SAT表现在PT前后没有发生变化，而在ERT前后发生显著变化(P<0.01)；SDT表现均发生显著变化(P<0.01)(见表3)。

表3 PT和ERT对FS阶段TUGT、6mWT、SAT和SDT表现的影响

2.3 PT和ERT对SS阶段TUGT、6mWT、SAT和SDT表现的影响

SS阶段的TUGT表现在PT前后发生显著变化(P<0.01)，但在ERT前后没有发生明显的变化(P=0.055)；6mWT表现在PT前后有明显的变化(P=0.037)，在ERT前后没有明显的变化(P=0.064)；SAT表现在PT前后发生明显变化(P<0.05)，在ERT前后的变化更为显著(P<0.01)；SDT表现在PT和ERT前后均发生显著变化(P<0.01)(见表4)。

表4 PT和ERT对SS阶段TUGT、6mWT、SAT和SDT表现的影响

2.4 PT和ERT对TUGT、6mWT、SAT和SDT表现的影响幅度

不同训练方式对FS阶段和SS阶段TUGT、6mWT、SAT和SDT表现的影响幅度的比较结果显示：四组的TUGT、6mWT、SAT和SDT表现在PT和ERT前后都有改善的趋势，但是TUGT和6mWT表现的改善幅度无统计学差异(P>0.05)；SS-ERT组的SAT改善幅度明显高于FS-PT组(P=0.037)，其余组间两两比较并无统计学差异(P>0.05)，SS-ERT组的SDT表现的改善幅度显著高于其余三组(P<0.01)，其余组间两两比较并无统计学差异(P>0.05)(见表5)。

表5 PT和ERT对FS阶段TUGT、6mWT、SAT和SDT影响幅度的比较

3 讨论

自主活动能力是老年人健康和生活质量的关键决定因素，诸如行走、从椅子上起立等基本活动是老年人具有独立自主活动能力的重要指标17]。增龄过程中，熟练转身的能力被认为是安全的功能性行走的重要因素之一[18]；从椅子上起立—坐下的能力(通常被称为静坐姿势转换)是一项难度逐渐增加的功能性日常任务；而上下楼梯则成为一项具有挑战性的任务，变成社区老年人最困难的任务之一[16,19]。因为上下楼梯是老年人跌倒的主要原因，其中下楼时跌倒发生的次数更甚于上楼时[20]。本研究中，TUGT包括从椅子上起立—坐下以及行走的启动、加速、减速、停止和180°转向等动态变化，是系列多重任务的组合[21]，而且3米的往返行走可反映受试者的短距离行走能力；6mWT测量一次连续六分钟的步行达到的距离，可反映受试者长距离行走的能力。因此，TUGT、6mWT和上下楼梯测试相结合能够较全面地体现受试者行走、从椅子上起立以及自主上下楼梯等基本活动的能力。

改善老年人下肢的肌肉力量和收缩速度可以提高其执行步行和上下楼梯等日常活动任务的能力。早期的研究主要关注向心阻力训练对增龄过程中下肢肌肉力量变化的改善作用。研究显示：向心阻力训练对老年人肌肉力量的增龄性下降有明显的正面影响。如向心阻力训练可增加等长收缩或中等收缩速度时的肌肉力量及峰值功率等[22]，但是向心阻力训练对行走速度和从椅子上起立等功能性活动能力的影响较小[23]。PT在提高等长收缩力量以及向心收缩时的肌肉力量和功率等方面具有至少与向心阻力训练同样的作用，而PT在改善老年人的肌肉功率和功能表现方面明显比向心阻力训练更有效[7～9]；ERT可获得与向心阻力训练相似甚至更显著的肌肉力量增长[7]，并且具有独特的优势，即可增加肌束的长度[22]，而肌束的增龄性缩短是导致老年人肌肉功率下降的重要因素之一[24]。因此，本研究选择观察PT和ERT对下肢功能增龄性变化的影响。

本研究的结果显示，PT和ERT均可明显提高FS阶段和SS阶段的TUGT表现。提示在改善短距离行走和从椅子上坐立等日常活动能力的增龄性变化方面PT和ERT具有类似的效果，即使短期的训练也可获得明显的益处[5]。同时发现，PT和ERT均可明显提高FS阶段和SS阶段的SAT表现和SDT表现，其中ERT对SS阶段的SAT表现和SDT表现的改善作用更加明显。提示PT和ERT均可用于改善上下楼梯等需要较大的最大力量的日常活动的增龄性变化。该结果符合功能性行走等力量需求较低的活动与强度相对较低的功率运动相关，而从椅子起立或上下楼梯等需要较大的最大力量的活动则需要强度相对较高的功率运动完成的规律[25]。本研究发现，随着年龄的增加，ERT对SAT表现和SDT表现的改善作用更加具有优势。该发现与LaStayo等的研究结果相似[26]，但本研究中的ERT方案更有利于推广使用，同时该结果提示改善下肢功能增龄性降低的具体需求应该建立在日常生活活动所需的基础之上[27]。此外，PT和ERT没有明显FS阶段和SS阶段的6mWT表现。提示PT和ERT对长距离行走的增龄性变化有改善的趋势，但效果并不突出。不过，长距离行走的影响因素较多，该结果需要进一步深入研究。

4 结论

PT和ERT可通过提高短距离行走、从椅子上坐立以及上下楼梯等日常活动的能力而改善下肢功能的增龄性变化。其中，与PT相比较，ERT对上下楼梯能力的提高作用可能随着年龄的增加而展现出更大的优势，但是，PT和ERT对长距离行走能力没有明显的提高作用。本研究结果提示下肢阻力训练可通过提高下肢功能而改善老年期生活质量，同时也为早期改善下肢功能以提高生活质量提供了实践参考。