体育锻炼延缓老年人认知衰退量效关系的专家共识

蔡治东，娄淑杰，陈爱国，李安民，杨 剑，徐 霞，赵洪朋，蒋长好，项明强，许东升0，赵 静，袁逖飞，张 力，王洪彪，温家银，陶 于，党 挺，刘传道，刘团结，刘伟志0，邓轩峰，韩 燕，曹 慧，王 兴

（1.上海体育学院体育教育训练学院，上海200438；2.上海体育学院运动科学学院，上海200438；3.扬州大学体育学院，江苏扬州225009；4.上海体育学院心理学院，上海200438；5.华东师范大学体育与健康学院，上海200241；6.武汉体育学院健康科学学院，湖北武汉430079；7.沈阳体育学院体育教育学院，辽宁沈阳110102；8.首都体育学院运动科学与健康学院，北京100191；9.广州体育学院运动与健康学院，广东广州510500；10.同济大学医学院，上海200092；11.复旦大学附属闵行医院，上海201100；12.上海交通大学医学院，上海200025；13.暨南大学粤港澳中枢神经再生研究所，广东广州510632；14.上海健康医学院体育部，上海201318；15.广州体育学院体育教育学院，广东广州510500；16.南京师范大学体育科学学院，江苏南京210097；17.西安体育学院经济与体育管理系，陕西西安710068；18.苏州大学附属第一人民医院，江苏苏州215006；19.上海市第一人民医院宝山分院，上海200940；20.海军军医大学心理系，上海200433；21.咸阳市精神病专科医院精神科，陕西咸阳713200；22.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院，上海200437；23.湖南省第二人民医院精神卫生中心，湖南长沙430100）

老年人认知衰退已成为全球性的公共健康问题。研究［1］结果显示，我国 60～＜70 岁、70～＜80 岁、80 岁以上3 个年龄段轻度认知障碍的患病率分别为9.93%、18.46%，26.13%。队列研究［2］结果显示，欧洲65 岁以上老年人的轻度认知障碍（mild cognitive impairment，MCI）发病率为9.5%。与正常同龄人相比，MCI患者患痴呆（dementia）的可能性更大，年转化率接近10%［3］。到目前为止，尚无治疗MCI 的特效药，根据最新的MCI 临床指导建议，应降低患者的心血管危险因素水平，并对其采用认知训练，提供社会交往机会［4］。因此，如何保持大脑健康、预防或延缓认知功能衰退己成为老龄化社会亟待解决的问题。

体育锻炼改善认知的效果已逐渐被证实。最近的动物实验研究［5］发现，运动可刺激神经元再生，降低β 淀粉样蛋白沉积，从而改善小鼠的认知功能，缓解阿尔茨海默病（AD）症状。我国学者［6］发现运动后皮质内雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路被激活，进一步运用双光子在体成像手段，发现跑步机训练可持续增加小鼠运动皮质内Ⅴ层锥体神经元的顶树突棘发生，进而改善神经网络，提高运动技能学习能力和认知功能。大量临床实验和meta分析证实，体育锻炼能改善或有效延缓各种认知状态人群的认知衰退［7］，不同程度地改善MCI 患者的认知功能，降低罹患痴呆风险［8-10］，延缓痴呆患者的认知衰退［11］。2017 年 12 月，美国神经病学学会（American Academy of Neurology，AAN）正式将体育锻炼作为干预手段推荐给MCI患者［12］。

虽然目前对体育锻炼改善认知功能已达成共识，但体育锻炼各变量（运动类型、时间、强度、频率、周期）对认知功能影响的量效关系仍不明确［7，13］，迫切需要临床医生、体育科研人员制订体育锻炼延缓认知衰退量效关系的指导手册。鉴于此，来自全国各高校、医院的专家和学者共同探讨并撰写体育锻炼延缓老年人认知衰退的专家共识，为老年人和医疗工作者提供量效关系明确的体育锻炼方案。

1 方法

1.1 证据水平和推荐等级

根据英国牛津循证医学中心提出的针对诊断性、前瞻性和治疗性研究证据水平标准，对相关研究证据水平进行分级（表1、表2）。该体系是公认的经典评价标准，根据证据水平划分为强证据、中等证据、弱证据、矛盾证据等4 个证据强度，分别对应A、B、C、D 共4个推荐等级［14］。

表1 英国牛津循证医学中心证据水平标准Table 1 Evidence level and recommendations grades of Oxford Centre for Evidence-Based Medicine

表2 推荐等级Table 2 Grades of recommendation

1.2 文献纳入和排除标准

纳入标准：①研究对象为健康老年人、MCI 老年人、痴呆老年人、AD 老年人。②干预方式包括步行、功率自行车等锻炼形式的有氧运动；克服器械、弹力带等锻炼形式的抗阻运动；2 种及以上锻炼形式的多成分运动；太极拳、八段锦等锻炼形式的中国民族传统体育运动，并且详细描述体育锻炼频率、强度、时间、周期等“运动剂量”指标。③结局指标或部分结局指标为认知功能。④纳入的文献类型均为公开发表的RCT研究。

排除标准：①干预方式为非运动干预；②未报道具体干预手段、时间、频率和强度；③干预方案含有非运动干预的混杂因素，如维生素补剂、药物等。

1.3 数据检索

通过计算机检索PubMed、Embase、The Cochrane Library、WoS（Web of Science）、中国知网（CNKI）等数据库，检索期限均从各个数据库收录起始年限至2019年10 月6 日。中文检索词为老年人、体育锻炼、体育活动、运动、有氧运动、抗阻运动、身心运动、太极拳、八段锦、易筋经、六字诀、运动干预、轻度认知障碍、认知衰退、认知障碍、痴呆、阿尔茨海默病、认知功能、认知表现、记忆、执行功能；英文检索词为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。采用主题词与自由词相结合的方式检索，且经反复预检后确定，并辅以手工检索，必要时追溯所纳入文献的参考文献。

1.4 数据提取与编码

由2 位研究员独立提取被纳入分析文献的信息，用事先设计的资料提取表格提取信息，内容包括以下3个方面。

（1）基本信息：作者，发表年份，试验对象样本量、年龄、认知状况，方法学特征。

（2）试验干预特征信息：干预措施、运动强度、运动时间、运动周期、频率，以及整体认知、执行功能、记忆功能等3个方面的结局指标。

（3）体育锻炼变量：锻炼形式一般分为有氧运动、抗阻运动、多成分运动（含有2 种及以上锻炼形式）和身心运动［7］。由于本文所纳入的身心运动全部为中国民族传统体育运动，所以将锻炼形式划分为有氧运动、抗阻运动、多成分运动和中国民族传统体育运动。运动频率分为每周 1～2 次、3～4 次、5 次及以上；运动强度分为低、较低、中、较高、高等5个等级。运动强度具体标准（表3）：每次锻炼时间划分为＜30 min、30～60 min、＞60 min；周期划分为＜12 周、12～24 周、＞24 周［7，13］。

表3 运动强度等级划分Table 3 Exercise intensity grading

1.5 效应量计算

效应量计算方法：运用Cohen［16］的公式计算效应量，即d=（MPost-MPre）/SDP，其中：MPre代表干预前 2 组均值之差，MPost代表干预后2 组均值之差，SDP代表合并标准差；d＜0.2为极小效应量，0.2≤d＜0.5为小效应量，0.5≤d＜0.8为中效应量，d≥0.8为大效应量。

1.6 文献质量评价

全文判定证据水平、证据强度和推荐等级均以英国牛津循证医学中心证据水平标准（表1）和证据等级推荐表（表2）为重要依据，在此基础上，参考PEDro量表［17-18］和“CONSORT 2010 声明”［19］，从方法学质量和报告质量两方面辅助评价纳入文献的质量。PEDro量表包括11 个维度的方法学质量评价，“符合标准”“随机分配”“分配隐藏”“基线均衡”“对受试者施盲”“对治疗师施盲”“对结果评估施盲”“退出率≤15%”“意向分析”“组间统计比较”“点估计和变异性测量”，其中“符合标准”不计分，总分为10 分，＜4 分为“质量差”，4～5分为“中等质量”，6～8分为“质量较好”，9～10 分为“高质量”，只纳入中等质量以上的文献。“CONSORT 2010 声明”针对的是RCT 报告质量形成的标准，涵盖了题目和摘要、前言、方法、结果、讨论、其他等7个方面的清晰信息共25个条目的规范要求。文献质量由2 位研究者独立进行并互相复核，若有分歧，则由第3位作者共同讨论决定。

1.7 专家共识形成方法

专家团队由24 名来自全国高校、医院的教授、副教授、主任医师、副主任医师和研究员等组成，65%为教授，9%为副教授，9%为主任医师，13%为副主任医师，4%为研究员，专业背景涉及体育教育训练学、运动心理学、心理学、医学、康复学等专业。各专家根据纳入文献的证据水平、证据强度、推荐等级分别给出各自的意见，意见等级分为“①同意”“②既不同意也不反对”“③不同意”3 个选项：选择同意的比例高于75%，则纳入该条目；若低于75%，则共同研讨，并再次征求意见，直至同意比例高于75%。

2 文献检索结果

通过检索得到2 895 篇文献并导入Endnote X7 软件，除重后得到文献2 040篇。筛选过程由2位作者独立进行，若有分歧，则由第3位作者共同讨论决定是否纳入。阅读题目与摘要后获得477 篇文献，阅读全文进行复筛获得48篇文献，根据排除标准剔除不符合标准的文献，最终有39篇文献纳入本研究（图1）。

3 体育锻炼延缓认知衰退的可能机制

3.1 体育锻炼改善认知老化的心血管机制

随着年龄的增大，心血管功能逐步下降，进而导致静息态脑血流（CBF）下降，而CBF下降与认知功能的衰退有关［20］。在安静状态下进行记忆编码任务，健康老年人后扣带回和海马的脑灌注量显著高于MCI老年人［21］，海马脑灌注量高的老年人罹患AD的概率低［22］，因此，心血管功能可能是认知衰退的重要中介。

体育锻炼尤其是有氧锻炼可显著改善心血管功能，提升大脑的血液循环速度和供氧能力，从而使大脑的组织细胞得到更多的营养维护大脑功能。该假说认为体育锻炼通过提高心血管功能改善认知功能［23］，这也解释了为何许多经典研究都采用有氧运动方案。

图1 文献筛选流程Figure 1 Literature selection flow

3.2 体育锻炼改善认知老化的脑结构机制

随着年龄的增长，外侧前额叶皮质、海马等脑组织出现脑细胞凋亡速度加快的现象。老年人在颞叶、前额叶、顶叶的灰质密度，靠近外侧与第三脑室前内侧区的白质密度显著降低［24］。经常参加体育锻炼可减缓与增龄相关的额叶、顶叶和颞叶皮质密度的下降趋势［25］，有效延缓MCI患者海马体积的萎缩［26］。有研究［27］利用弥散张量成像技术测量了脑白质纤维束的体积，发现有氧锻炼使海马体积增加了2%～16%。Brinke等［28］对女性MCI患者进行了6个月的随机对照运动干预试验，试验结束后的核磁共振（MRI）检查发现有氧锻炼组左侧海马体积明显增大。有研究［29］利用体素形态学测量方法（voxel-based morphometry，VBM）分析运动干预前后大脑额叶、顶叶及扣带皮质等区域灰质体积变化情况，发现有氧锻炼和拉伸锻炼均能增大灰质体积。上述多项研究通过先进手段发现长期有规律的体育锻炼改变了大脑的结构，特别是与记忆等有关的海马的变化。

3.3 体育锻炼改善认知老化的分子机制

β 淀粉样蛋白（Aβ）和tau 蛋白是AD 病理学说中的2 种重要物质。动物实验研究表明，跑轮运动抑制了小鼠淀粉前体蛋白（APP）降解为Aβ［30］，降低了小鼠 Ser404、Ser202、Thr231 等磷酸化位点的 tau 蛋白磷酸化水平［31］。人体试验也有类似的研究结果，通过运动干预发现AD 患者淀粉样斑块减少［32］，抗阻运动显著提高老年人的短时记忆力，试验组外周血胰岛素样生长因子-1（IGF-1）水平增高［33］。有氧运动能促进人脑源性神经营养因子（BDNF）的合成与释放，海马和大脑皮质等负责高级认知功能的脑区含有大量BDNF［34］，而 BDNF 能通过影响神经胶质细胞的激活程度促进神经元的功能，进而提高中央执行功能、记忆和学习能力［35］。Erickson等［36］从分子标志物和大脑结构的角度验证了有氧运动对老年人认知功能的促进作用，干预后试验组BDNF 增加11%、海马容积增加2%。

meta 分析结果显示，规律运动可提高体内BDNF水平［37-38］，抗阻运动可能会促进血浆同型半胱氨酸（homocysteine）与IGF-1 的分泌［39］。体育锻炼可改善大脑的代谢，促进大脑中更多的树突分支和突触生长，进而改善认知功能。

4 有氧运动延缓老年人认知衰退的量效关系

4.1 纳入文献的基本特征

表4 显示，共纳入有氧运动干预老年人认知功能的文献11 篇共12 项RCT 研究，涉及正常老年人和MCI老年人共计517人。其中：5篇文献纳入老年人年龄均值为75岁以上，6篇年龄均值在65岁左右；6篇研究对象为正常老年人，5篇研究对象为MCI老年人；有氧运动项目包括步行、慢跑、功率自行车、游泳等；所有文献均详细描述了锻炼频次、强度、时间、周期。

所有纳入文献均为RCT 研究，有3 篇文献存在方法学或依从率低等问题。6 篇文献PEDro 得分为5分，4 篇得分在 6～8 分，1 篇为 9 分，均值为 5.9 分。根据“CONSORT 2010 声明”进行评估，纳入文献均包含题目、摘要、前言、方法、结果、讨论和其他等7 个方面的清晰信息。综合评判，纳入文献质量相对较高，最终确定 9 项为Ⅰ级证据水平［28，40-46］、3 项为Ⅱ级证据水平［44，47-48］。

4.2 有氧运动各锻炼变量对老年人认知功能结局指标的影响

表4 显示，从每周锻炼频率角度分析，共4 项研究选择每周锻炼2 次的运动方案，其中：2 项结局指标涉及执行功能，结果表明均具有正向效应（效应量分别为0.19、1.05）；3 项研究结局指标涉及记忆功能，结果表明1 项为正向效应（效应量为0.58），2 项为负向效应。有8 项研究选择每周锻炼3～4 次运动方案，其中：结局指标涉及执行功能的有4项，结果表明均具有正向效应（效应量分别为0.71、0.65、0.68、0.29）；结局指标涉及整体认知功能的有3 项，结果表明均具有正向效应（效应量分别为0.37、0.69、0.61）；结局指标涉及记忆功能的有3项，结果表明均具有正向效应（效应量分别为0.67、0.45、0.42）。

表4 有氧运动干预老年人认知功能的研究特征Table 4 Characteristics of aerobic exercise training interventions to improve cognition function in the elderly

推荐意见：建议每周3～4 次的锻炼频率，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从锻炼强度角度分析，有9 项研究选择中等强度运动方案，其中：2 项结局指标涉及整体认知功能，结果均具正向效应；4 项结局涉及记忆功能，仅2 项结局具有正向效应；5项结局涉及执行功能，结果均为正向效应。有2 项研究采用高强度运动方案，结局指标涉及整体功能、记忆功能各1项，结果表明均具有正向效应。有1 项研究采用低强度运动方案，结局指标涉及记忆功能和执行功能，结果表明均具有正向效应。

推荐意见：建议采用中等强度，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从每次锻炼时间角度分析，选择30 min以内运动方案的研究有3项，结局指标涉及整体认知功能、记忆功能的研究分别为2 项、1 项，结果表明均具有正向效应。选择30～60 min 方案的有9 项，结局指标涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能的分别为1 项、5 项和6 项，结果表明对执行功能和整体认知功能均具有正向效应，有2项研究对记忆功能具有负向效应。

推荐意见：建议采用30～60 min 的锻炼时间，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从干预周期角度分析，选择12周以内的运动方案有5 项研究，结局指标涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能的研究各有2项，结果表明均具有正向效应；选择12～24 周运动方案的有6 项，结局指标涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能的分别为1项、3项和4项，结果表明对执行功能和整体认知功能具有正向效应，有1项对记忆功能有负向效应。选择24周以上运动方案的有1项，结局指标选择记忆功能，结果表明具有负向效应。

推荐意见：建议采用12～24 周锻炼周期，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

4.3 有氧运动专家推荐方案

有氧运动是指在运动过程中主要以糖和脂肪的有氧氧化供能的运动，是目前研究认知功能最常用的运动干预形式之一，干预效果已得到了众多试验性研究和系统综述的证实。Baker 等［43］将 33 名 MCI 患者随机分为高强度有氧运动组（跑步机、功率自行车）和拉伸组，经过6个月每周4次、每次45～60 min的干预后，患者的多种认知功能得到显著改善（Ⅰ级证据）。Tsai等［40］将64名老年人随机分为步行组、乒乓球组和对照组，发现经6 个月中等强度、每周3 次、每次40 min 步行锻炼的老年人，其在完成N-back 任务、Task-switching 任务时P3 波幅均增大，反应时均缩短（Ⅰ级证据）。Albinet 等［49］的RCT 研究发现，持续21周、每周2 次、每次60 min 的游泳锻炼显著改善了受试者的Stroop 任务表现和词语广度测试成绩（Ⅰ级证据）。游泳项目并不适合所有老年人，且有一定的危险性，所以降低其推荐等级。有关运动剂量研究［50］发现：每次体育锻炼时间为31～45 min的效果好于15～30 min；6个月以上干预周期效果好于1～3个月（Ⅰ级证据）。根据上述分析结果和证据水平、推荐等级标准制定如下有氧运动方案（表5）。

表5 有氧锻炼运动方案循证推荐Table 5 The evidence-based exercise prescription for aerobic trainning

5 抗阻运动延缓老年人认知衰退的量效关系

5.1 纳入文献的基本特征

如表6 所示，纳入以抗阻运动改善老年人认知衰退的文献10 篇共14 项研究，涉及正常人和MCI 患者共859人，抗阻运动的主要形式是器械抗阻、弹力带抗阻和徒手抗阻等3 种形式。研究对象年龄均值75 岁以上的有2篇文献，75岁以下的有8篇文献。

表6 抗阻运动干预老年人认知功能的研究特征Table 6 Characteristics of resistance exercise training interventions to improve cognition function in the elderly

所有纳入文献均为RCT研究，10篇文献PEDro得分在6～8分，均值为7分，文献的方法学质量较高。根据“CONSORT 2010声明”进行评估，纳入文献均包含题目、摘要、前言、方法、结果、讨论和其他等7个方面的清晰信息，特别是部分文献对分配隐藏和盲法均有详细说明，报告质量较高。综合评判，纳入文献质量较高，最终将所有纳入文献的证据水平定为Ⅰ级。

5.2 抗阻运动各锻炼变量对老年人认知功能的影响

表6 显示，从每周锻炼频率角度分析：共11 项研究选择每周锻炼1～2 次的方案，其中：有1 项涉及整体认知功能，结果具有正向效应（效应量为0.42）；4项研究涉及记忆功能，其中只有1项具有正向效应（效应量为0.32）；8 项研究涉及执行功能，结果均具有正向效应（效果量分别为0.20、0.34、0.20、0.40、1.18、0.40、0.21、0.13）。3 项研究采用每周锻炼3～4 次的方案，2项涉及整体认知功能，其中1项具有正向效应（效应量为0.42）；2项研究涉及执行功能，其中1项具有正向效应（效应量为0.65）。

推荐意见：建议采用每周2次的锻炼频率，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从锻炼强度角度分析：10 项研究选择高等强度，其中1 项涉及整体认知功能，结果具有负向效应；2 项研究涉及记忆功能，其中1 项具有正向效应；10 项研究涉及执行功能，其中9 项具有正向效应。4 项研究选择中等强度锻炼方案，2项涉及整体认知功能，结果均具有正向效应；2 项涉及记忆功能，其中1 项具有正向效应。

推荐意见：建议采用中、高强度锻炼方案，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从锻炼时间角度分析，设计方案呈现高度一致性，纳入的14 项RCT 锻炼时间全部选择每次30～60 min。3项研究涉及整体认知功能，其中2项具有正向效应；4 项研究涉及记忆功能，其中2 项具有正向效应；10项研究涉及执行功能，其中9项具有正向效应。

推荐意见：建议采用30～60 min 的锻炼时间，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从锻炼周期角度分析：2 项研究选择12 周以下的锻炼周期，对整体认知功能均具有正向效应；3项研究采用12～24 周的锻炼周期，涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能，均具有负向效应；10 项研究采用24周以上的锻炼周期，3 项涉及记忆功能，其中2 项具有正向效应，9 项研究涉及执行功能，结果均具有正向效应。

推荐意见：建议采用24周的锻炼周期，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

5.3 抗阻运动专家推荐方案

抗阻运动俗称力量训练，是一种特定的骨骼肌群对抗外部阻力的运动。美国运动医学学会、美国心脏协会、美国老年病学会等将抗阻运动作为促进身体健康的主要体育运动类别之一，并建议每周至少进行2次抗阻运动［15］（Ⅰ级证据）。抗阻训练显著提高了受试者 IGF-1 水平［60］，而 IGF-1 可增强突触的可塑性和神经元的存活率［61］，促进海马神经生长［62］，显著改善老年人的抑制控制［63］。前人的meta分析发现：抗阻训练对老年人的执行功能和整体认知功能有正向效应，但对记忆功能的影响较弱，且每周3 次锻炼效果好于每周 2 次［64］（Ⅰ级证据）；锻炼强度为 70%～79%1RM，每周锻炼2次，每次锻炼2～3组，每组重复7～9次的锻炼效果最佳［65］（Ⅰ级证据）。

根据前人研究结果和本文的研究结果制定的延缓老年人认知衰退的运动方案如表7所示。

表7 抗阻运动方案循证推荐Table 7 The evidence-based exercise prescription for resistance trainning

6 多成分运动延缓老年人认知衰退的量效关系

6.1 纳入文献的基本特征

如表8 所示，纳入多成分运动干预老年人认知功能的文献共9 篇，涉及正常人群、MCI 患者、痴呆患者共计703人。多成分运动项目包括有氧运动与抗阻运动组合，有氧运动与平衡组合，有氧与抗阻、平衡共同组合等形式。研究对象年龄均值为85 岁以上的有3篇文献（33.3%），75 岁以上的有4 篇文献（44.5%），65岁左右的有2篇文献（22.2%）。

所有纳入文献均为RCT 研究。2 篇文献存在方法学或依从率低等方面的问题；4 篇文献PEDro 得分为 4～5 分，5 篇文献为 6～8 分，均值为 6.2，文献的方法学质量总体水平在中等以上。根据“CONSORT 2010 声明”进行评估，纳入文献均包含题目的清晰摘要、前言、方法、结果、讨论和其他等7个方面的清晰信息，有些文献在样本量确定、盲法、意向性治疗、实验注册等方面未描述清楚，影响了文献质量。综合评判，纳入文献质量相对较高，最终确定：7 项为Ⅰ级证据水平［11，66-71］，2项为Ⅱ级证据水平［72-73］。

6.2 多成分运动各锻炼变量对老年人认知功能的影响

如表8 所示，从锻炼频率角度分析：2 项研究选择每周锻炼2 次方案，涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能，结果均具有正向效应（效应量分别为0.09、0.07、0.50）；6 项研究选择每周锻炼 3～4 次方案，4 项涉及整体认知功能，其中3项具有正向效应（效应量分别为0.48、1.25、0.89），3 项涉及记忆功能且均具有正向效应（效应量分别为0.42、0.16、1.11），3 项涉及执行功能且均具有正向效应（效应量分别为0.37、1.04、1.14）；1项研究选择每周锻炼5次的方案，涉及整体认知功能，结果具有正向效应（效应量为1.02）。

表8 多成分运动干预老年人认知功能的研究特征Table 8 Characteristics of multicomponent exercise training interventions to improve cognition function in the elderly

推荐意见：建议采用每周3～4 次的锻炼频率，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从锻炼强度角度分析：5 项研究选择中等强度锻炼方案，整体认知功能、记忆功能、执行功能均涉及的3 项，除1 项对整体认知功能具有负向效应外，其他均具有正向效应；2项研究选择高强度锻炼方案，结果对整体认知功能有正向效应；2项采用低强度锻炼方案，涉及3个认知领域，结果均有正向效应。

推荐意见：建议采用中等强度锻炼方案，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从每次锻炼时间分析：2 项研究采用30 min 以下方案，涉及整体认知功能的2 项，结果均具有正向效应，涉及记忆功能、执行功能的各1 项，结果具有正向效应；6 项采用 30～60 min 的方案，4 项涉及整体认知功能，结果3 项具有正向效应，涉及记忆功能、执行功能的各2 项，结果均具有正向效应；1 项采用60 min 以上的方案，结果对记忆功能、执行功能具有正向效应。

推荐意见：建议采用30～60 min 的锻炼时间，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从运动周期角度分析：4项研究选择12周以内的方案，涉及整体认知功能的3项，2项具有正向效应，涉及记忆功能、执行功能的各2项，结果均具有正向效应；3项选择12～24周的方案，涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能等3个认知领域，结果均具有正向效应；2项选择24周以上的方案，涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能等3个认知领域，结果均具有正向效应。

推荐意见：建议采用12～24 周的锻炼周期，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

6.3 多成分体育运动专家推荐方案

大脑额叶是认知功能的主要脑区，与抑制相关的脑区位于右额下回，与工作记忆相关的脑区位于左前扣带回、左前运动皮质、右额下回，与任务转移相关的脑区分布于双侧额叶皮质［74］，这可能是影响体育锻炼类型对认知功能干预效果的神经结构基础。不同类型的体育锻炼可能通过不同的途径影响认知功能，多成分的运动干预包含有氧运动、抗阻运动、协调、平衡等各个方面，对认知的影响也是多方面的，所以对整体认知功能的影响更明显。一项为期9 周的RCT 研究［11］结果显示，抗阻联合有氧的多成分运动比单纯有氧锻炼更有助于延缓痴呆患者认知功能的下降（Ⅰ级证据），包含有氧、抗阻、平衡的多成分运动，干预12个月后，显著改善老年人的整体认知功能、执行功能和记忆［75］（Ⅰ级证据）。近几年的多项 meta 分析［76-78］也得到了类似结果，类似的研究结果也在MCI和痴呆患者身上发现［79］（Ⅰ级证据）。

根据前人研究结果和本文的研究结果制定的延缓老年人认知衰退的多成分运动方案如表9所示。

表9 多成分运动方案循证推荐Table 9 The evidence-based prescription of multicomponent exercise

7 中国民族传统体育延缓老年人认知衰退的量效关系

7.1 纳入文献的基本特征

如表10所示，纳入运用中国民族传统体育方式干预老年人认知的文献共9篇，涉及正常、MCI、痴呆3类人群，共计835人，涉及的中国民族传统体育项目包括太极拳7篇文献（占77.8%）、八段锦1篇文献（占11.1%）、六字诀1篇文献（占11.1%）。研究对象年龄均值为75岁左右的有6篇文献（占66.7%），65岁左右的有3篇文献（占33.3%）。

表10 中国民族传统体育运动干预对老年人认知功能的研究特征Table 10 Characteristics of Chinese traditional exercise training interventions to improve cognition function in the elderly

所有纳入文献均为RCT研究。5篇文献的PEDro得分在6～8分，4篇文献的PEDro得分在9～10分，平均得分7.8分，方法学质量较高。根据“CONSORT 2010声明”进行评估，纳入文献均包含题目、摘要、前言、方法、结果、讨论和其他等7个方面的清晰信息，有些文献在盲法、实验注册等方面未描述清楚，影响了文献质量，但文献整体质量较高。综合评判，纳入文献质量较高，最终将所有纳入文献的证据水平定为Ⅰ级。

7.2 中国民族传统体育各锻炼变量对老年人认知功能的影响

如表10 所示，从锻炼频率角度分析：6 项研究选择每周锻炼3～4 次的方案，4 项涉及整体认知功能，结果均具有正向效应（效应量分别为1.20、0.60、0.40、0.22）；3 项研究涉及记忆功能，结果均显示具有正向效应（效应量分别为0.39、0.17、0.40）；4 项研究涉及执行功能，有2 项显示具有正向效应（效应量分别为0.53、0.17）；3 项研究选择每周锻炼 5 次及以上的方案，涉及整体认知功能，结果均具有正向效应（效应量分别为1.99、1.35、1.08）。

推荐意见：建议采用每周3～5 次的锻炼频率，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从运动强度角度分析，纳入的所有文献均未具体描述干预的运动强度，但通过阅读全文发现基本都是中等及以下强度。控制运动强度是运用中国民族传统体育项目改善老年人认知衰退需要解决的重要问题。由此笔者认为，中等强度为弱证据，推荐等级为C。

从每次锻炼时间分析：3 项研究选择30 min 以下的方案，均涉及整体认知功能，结果均具有正向效应；2 项研究涉及记忆功能，结果均具有正向效应；2 项研究涉及执行功能，结果具有负向效应；4项研究选择30～60 min 的方案，涉及整体认知功能、记忆功能、执行功能的研究分别为4 项、1 项、2 项，结果均具有正向效应。

推荐意见：建议采用30～60 min 的锻炼时间，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

从锻炼周期的角度分析：4 项研究选择12 周及以下的运动方案，涉及整体认知功能、记忆功能的研究各2 项，结果均具有正向效应；3 项研究涉及执行功能，其中2 项研究具有正向效应；3 项研究选择12～24周的运动方案，结果对整体认知功能有正向效应；2项研究选择24 周以上的方案，涉及整体认知功能、记忆功能的分别为2项、1项，结果均具有正向效应，1项研究涉及执行功能，结果显示为负向效应。

推荐等级：建议采用12～24 周的锻炼周期，Ⅰ级证据，推荐等级为A。

7.3 中国民族传统体育运动专家推荐方案

中国民族传统体育项目众多，目前用于老年人认知干预较多的项目主要有太极拳、八段锦、五禽戏、六字诀等。以太极拳为代表的中国优秀传统文化，融合传统哲学、医学、五行学说，将身体运动与吐纳术相结合，注重“形与神俱”“天人合一”，讲究“以心行意，以意导体，以气运身”，力求达到心、意、力、气、形的高度统一，不断进行动作方向、幅度、劲力、速度上的调整运动，练习时不仅需记忆训练，还需多种更高层次的认知（如感知速度、视觉空间能力、注意力、多任务处理和计划）来保持姿势的稳定性，使肢体运动过程中的相关脑区也得到活动，刺激大脑细胞兴奋性，有利于维持大脑感知觉功能，改善老年人记忆力，达到健脑的功效［89-90］。此外，练习的组织方式多为群体学习，为练习者提供了一个智力交流（社会互动）的平台，减轻压力、缓解焦虑，进一步促进认知功能的改善［91］。

RCT研究发现，太极拳比步行能更好地改善心肺功能和能量代谢水平［92］（Ⅰ级证据），长期太极拳、八段锦锻炼可改善额顶叶脑网络连接［93］，增加额中沟、岛叶环形沟下段、颞上回、枕颞沟和舌回等大脑区域的皮质厚度［94-95］（Ⅱ级证据），有效提高血浆BDNF 的浓度［88］（Ⅰ级证据）。

根据本文研究结果制定的中国民族传统体育延缓老年人认知衰退的体育锻炼方案如表11所示。

表11 中国民族传统体育运动方案循证推荐Table 11 The evidence-based prescription of Chinese traditional exercise

8 结论

体育锻炼延缓老年人认知衰退的正向效应已被广泛证实，不同的体育锻炼变量（类型、频率、强度、时间、周期）产生的认知效益不同，在制订体育锻炼方案时应根据人群的特点、目标认知功能等因素全面考量，这已形成共识。

在运动延缓老年人认知衰退的试验中，体育锻炼各变量在锻炼周期上多选择12～24周，在每次锻炼时间上多选择30～60 min，在每周锻炼频率上多选择2～3 次，有氧运动和多成分运动推荐中等强度，抗阻运动推荐中、高强度，中国民族传统体育运动推荐中等强度，这已形成共识。

作者贡献声明：蔡治东设计论文框架，收集资料，完成论文初稿，并根据其余23名作者的意见进行修改。第2～24位作者对论文初稿提出修改意见。所有作者对共识主要观点进行认可程度评级，并形成终稿。