王岑依,焦欣荣,任园园,陆阿明*
全球人口正步入老龄化阶段,预计21世纪中叶,60岁及以上人口将占总人口的20%。我国人口老龄化趋势更加严峻。据统计,2017年底,我国60岁以上人口超过2.3亿,预计2025年达到3亿,成为超老年型国家。随着年龄的增长,生理机能的衰退不可避免,常见的老年退行性疾病影响了寿命的增长,而许多没有身患重大疾病的老年人群,也面临着平衡能力下降、肌力减弱和柔韧性不足等运动能力下降的问题。这些问题轻则为老年人的独立生活带来困难,重则影响身心健康,增加跌倒风险,甚至继发骨折、脑出血,最终导致死亡。在此情况下,除了老年人群个人生活质量下降,家庭支出和负担也随之增大,庞大的老龄化人口对社会和国家的负担可见一斑。相关研究已证实,除疾病、体质下降、生理机能衰退及遗传因素外,老年人行走能力较差还与日常健身锻炼习惯有关。另外,缺乏体育锻炼也是引起老年人平衡能力下降的主要原因之一。因而,如何使老年人群通过合理、有效的运动方式增强运动功能、提升生活质量,一直是值得探讨的主题。
太极拳作为我国传统运动疗法之一,对老年人群常见的心血管、呼吸系统疾病等引起的功能障碍的改善有着显著的积极作用。太极运动对健康、亚健康的老年人群体更具普适性,适合长期习练。许多临床研究已相继报导太极拳能提高健康老年人肌肉力量、平衡能力和身体稳定性,对于增强老年人群骨骼肌功能、预防和降低老年人群摔倒风险发挥着至关重要的作用。现代医学认为,太极运动作为一项中低强度的有氧运动,由多种复杂的动作序列组成,习练者需要全神贯注来保持所有动作间的协调。作为历史悠久的传统功法,太极运动形式多样,流派众多,研究进行干预时选取的类型也各有不同。历年来的研究虽多,但是缺乏系统评估。因此,本研究通过梳理太极运动对健康老年人群运动功能指标影响的临床对照研究,系统评价太极运动对健康老年人群包括运动表现、平衡能力和肌肉力量等方面的运动功能水平的影响,以期为太极运动在健康老年人群的进一步科学推广提供证据。
研究类型为随机对照实验(Randomized Controlled Trial,RCT),临床对照实验(Clinical Controlled Trial,CCT)。
研究对象:(1)老年人(年龄≥50岁);(2)研究中明确报告受试者为健康,或未患有影响中等强度活动的疾病,其中有高血压的明确处于稳定期;(3)研究对象的性别、种族或国籍不限;(4)研究对象居住环境不限。
干预方法:实验组为太极运动,干预的持续时间、频率或流派不限;对照组为与太极运动无关的普通运动或空白对照等。其他干预措施要求在实验组及对照组之间一致。
结局指标:(1)平衡能力:①起立行走测试(Times Up and Go,TUG);②Berg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS);③功能性前伸试验(Functional Reach Test,FRT); ④单 腿 站 立 试 验(Single-Leg Standing Test,SLS)。(2)肌肉力量:①上肢握力(Hand Strength,HS);②5次 “坐-站”试验(Five Times Sit-to-Stand Test,5tSS);③30 s坐站测试(30 s Chairs Test,30 sCST);④髋关节屈曲肌力(Hip Flexion Strength,HFS);⑤膝关节伸展肌力(Knee Extension Strength,KES);⑥踝关节背屈肌力(Ankle Dorsiflexion Strength,ADFS)。
排除标准:(1)非中、英文文献;(2)无法获取全文的文献;(3)重复发表文献(保留信息最全面或最新的一篇);(4)传统综述;(5)原始研究数据缺失或数据无法提取;(6)干预措施为太极运动联合其他中国传统功法。
在PubMed、Web of Science、The Cochrane Library、EMbase、CNKI、万方和维普数据库,检索太极运动对健康老年人运动表现、平衡功能或肌肉力量影响的RCT、CCT,时限为建库至2021年3月。采用主题词和自由词结合的方式进行,中文检索词为“太极”“老年”“运动”“平衡”“肌力”“功能”“能力”等;英文检索词为“Tai Chi”“elderly/older”“exercise”“balance”“muscle strength”“function”等。
由2位研究者独立依据预先制订的标准进行文献的筛选、资料提取并交叉核对。若有分歧,则进行讨论或咨询第三方。文献筛选时首先阅读文题和摘要,剔除明显不合格和重复的文献后,对剩余文献进行全文阅读。资料提取内容包括:(1)纳入研究的基本信息,即研究题目、第一作者、文献来源、发表时间、实验组和对照组的干预措施;(2)研究对象的基线特征(样本量、年龄等);(3)质量评价的关键要素;(4)所关注的结局指标和对各个结局指标的分析结果。
使用改良Jadad评分法,以随机分配方法、分配方法隐藏、盲法、结局数据完整性、选择性报告结果、其他偏倚、随访情况等方面进行质量评分。质量评价由二位研究者独立进行,完成后交叉核对,问题经由双方讨论或咨询第三方。
采用RevMan5.3软件进行统计分析。计量资料采用均数差(MD)或标准化均数差(SMD)为效应分析统计量,二分类变量采用比值比(OR)为效应分析统计量,各效应量均以95%置信区间(CI)表示。纳入研究结果间的异质性采用χ检验进行分析(检验水准为α=0.1),同时结合I定量判断异质性大小。若各研究结果间无统计学异质性(P≥0.05,I<50%),则采用固定效应模型进行Meta分析;若存在统计学异质性(P<0.05,I≥50%),则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行Meta分析。Meta分析的水准设为α=0.05。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。
初检共获得相关文献823篇,经过逐层筛选,最终纳入20个RCT,包括4 455例老年人。文献筛选流程见图1。
图1 文献筛选流程及结果Figure1 Flow diagram of study selection
纳入文献质量按照改良Jadad评分量表进行评分,纳入高质量研究12篇(Jadad分值为4~7),低质量研究共8篇(Jadad分值≤3)。
纳入研究的基本特征见表1。
表1 纳入研究的基本特征Table1 Characteristics of included studies
2.4.1.1起立行走测试(TUG)
共纳入9篇文献,共1 241名老年人,随机效应模型结果表明,太极运动组完成TUG的时间比对照组少2.62 s(95%CI[-4.00,1.24],P=0.000 2,I=96%,P<0.000 01)(图2)。
图2 TUG比较的Meta分析森林图Figure2 Forest plot of effect of Tai Chi on TUG
2.4.1.2 Berg平衡量表(BBS)
4篇文献共纳入406例老年人,合并分析结果显示,太极运动组相比健康教育/常规拉伸对照组在提高BBS评分上具有优势(MD=1.41,95%CI[-0.06,2.87],P=0.06,I=74%,P<0.000 1)。敏感性分析剔除文献显示异质性(I=0%,P=0.41)(图3)。
图3 BBS比较的Meta分析森林图Figure3 Forest plot of effect of Tai Chi on BBS
2.4.1.3功能性前伸试验(FRT)
共纳入4篇RCT,包含798例老年人,随机效应模型Meta分析结果显示,各研究间存在较高异质性(P=0.008,I=74%),敏感性分析剔除文献显示,异质性I降为0%,P=0.81。当前结果提示,太极运动组在FRT结果上优于对照组(MD=2.16,95%CI[0.94,3.38],P=0.000 5)(图4)。
图4 FRT比较的Meta分析森林图Figure4 Forest Plot of Effect of Tai Chi on FRT
2.4.1.4单腿站立试验(SLB)
7篇文献对SLB(闭眼)合并效应分析表明,太极运动能有效延长闭眼SLB时间(MD=3.18,95%CI[0.70,5.67],P=0.01)(图5)。
图5 闭眼SLB比较的meta分析森林图Figure5 Forest plot of effect on SLB eyes closed.
5项研究报道了太极运动对睁眼时SLB的结果。各研究间显著存在较高异质性(P=0.002,I=77%),敏感性分析剔除文献显示,异质性I降为0%,P=0.67。通过对睁眼SLB的合并效应分析发现,太极运动干预组睁眼单腿站立时间较对照组有显著提高(MD=10.08,95%CI[4.62,15.55],P=0.000 3)(图6)。
图6 睁眼SLB比较的meta分析森林图Figure6 Forest plot of effect of on SLB eyes opened
2.4.2.1上肢手握力(HS)
4篇文献报道了HS指标结局,共190名老年人,考虑文献间肌肉力量测量方法和单位差异,采用SMD进行效应量分析,结果显示太极运动干预组相比对照组在提高HS上可能具有优势(SMD=0.46,95%CI[0.00,0.93],P=0.05,I=57%,P=0.08)(图7)。
图7 手握力森林图Figure7 Forest plot of effect of Tai Chi on handgrip strength
2.4.2.2 5次“坐-站”试验(5tSS)
共纳入3篇RCT,包含136例老年人,随机效应模型分析结果显示,太极运动组完成5tSS用时少于对照组(MD=-1.74,95%CI[-2.77,-0.70],P=0.001,I=56%,P=0.10)(图8)。
图8 5tSS比较的Meta分析森林图Figure8 Forest plot of effect of Tai Chi on 5tSS
2.4.2.3 30 s椅子站立试验(30 sCST)
共纳入3篇RCT,包括318例老年人,合并效应量分析表明,各研究间存在高度异质性(P<0.000 01,I=95%),敏感性分析剔除文献显示异质性I降为0%。随机效应模型Meta分析结果显示,太极运动组30 sCST结果优于对照组(MD=4.02,95%CI[-0.20,8.24],P=0.06)(图9)。
图9 30 s CST比较的Meta分析森林图Figure9 Forest plot of effect of Tai Chi on 30 s CST
2.4.2.4髋关节屈曲肌力(HFS)
3篇文献报道了HFS结果,共141名老年人,SMD和合并效应量分析显示,与健康教育/日常活动对照组相比,太极运动组在提升HFS上可能具有显著效应(SMD=0.58,95%CI[0.25,0.92],P=0.000 7,I=0%,P=0.59)(图10)。
图10 髋关节屈曲肌力森林图Figure10 Forest plot of effect of Tai Chi on hip flexion strength
2.4.2.5膝关节伸展肌力(KES)
8篇文献报道了KES指标,同样采用SMD进行效应量分析,随机效应模型结果显示与对照组相比,太极运动组在增强KES上可能具有优势效应(SMD=0.55,95%CI[0.25,0.85],P=0.0003,I=45%,P=0.08)(图11)。
图11 膝关节伸展肌力森林图Figure11 Forest plot of effect of Tai Chi on knee extension strength
2.4.2.6踝关节背屈肌力(ADFS)
5篇文献报道了ADFS指标,共242名老年人,SMD合并效应分析显示,太极运动对提升ADFS可能具有显著效应(SMD=0.64,95%CI[0.16,1.13],P=0.009,I=70%,P=0.010)(图12)。
图12 踝关节背屈肌力森林图Figure12 Forest plot of effect of Tai Chi on Ankle dorsiflexion strength
亚组分析显示,太极干预组具体措施的差异、对照组的不同、干预时长和频率的差异以及年龄的差别均可对太极运动在老年人群中提升运动功能效果产生一定程度影响:太极柔力球与简化太极拳相对于杨氏太极拳,可能分别对增强老年人群TUG测试(MD=-5.29,P=0.01)和闭眼SLB测试(MD=4.57,P=0.04)能产生更优的效果影响;在太极干预时长上,坚持长期的太极运动(>11 520 min,SMD=0.72)相比短期的太极练习(<1 600 min,SMD=0.43)在提高老年人群KES方面可能具有更好的效果。同时,与每周3次的中低强度运动量(MD=1.38,P=0.01)相比,每周大于3次的太极运动对于提高老年人群SLB效果更佳(MD=5.05,P=0.008)。在干预年龄方面,亚组分析显示,>70岁的老年人群进行太极运动相比60~70岁人群在提升TUG和SLB效果更佳(P<0.05)。另外,考虑到对照组的差异,包括如健康宣教、日常活动等非主动活动性对照组与混合运动如快步走等主动活动性对照组,本研究效应量亦相应受到影响,相比主动参与性对照组与太极干预组的效应量差异,太极运动对比非主动活动性对照组的效应差异值更突出。
国内外对太极运动的研究日益深入,涉及身体姿势的稳定性、免疫作用、微循环障碍和血管内皮等生理方面。生物力学方面研究表明,太极动作的足底压力中心位移显著大于正常步行,这可能有助于改善下肢肌力,提高平衡能力;太极运动强调重心和下肢动作的稳定性,动作中出现肌肉放松-紧张-放松的交替运动状态,利于新陈代谢和血液循环,能够增粗肌纤维、增大肌肉体积,从而提高下肢肌肉力量和耐力。此外,通过促进大脑中枢神经系统中各功能中枢之间的联络和协调,增强周围神经传导功能,有效增强前庭系统对过度刺激的适应机制或代偿机制,也是太极运动改善平衡、提升运动表现的重要机制之一。
本研究以50周岁及以上的健康老年人为标准选取对象,严格控制相关疾病因素的影响,并且干预措施仅为太极运动,着重探讨其与日常活动或常规运动对于老年人运动功能的影响。结果显示,太极运动在改善运动表现,提高平衡能力,增强上下肢肌力等方面体现出优于常规运动或日常活动的积极效应。
本次研究通过TUG、BBS、FRT和SLB试验来体现太极运动对平衡功能的影响。结果显示太极组完成TUG用时比对照组短2.62 s,表明进行太极运动干预的老年人在反应能力上的优越性。反应时间越短,老年人做出姿势调整的时间越充分,能够在预防跌倒方面有所助益。BBS通常用于测试动态和静态方面的平衡能力,是常用的、重要的跌倒风险评估工具。在本研究中,太极运动组BBS得分高于对照组。其机理可能是太极运动符合静力学平衡理论,即影响人体平衡的主要有支撑面的大小及重心的高低,太极运动能提高老年人控制重心和调整姿势的能力,故而提高了平衡能力。FRT是一项具有较高信度和效度,且简便易行的静态平衡和姿势控制能力评定工具,测试结果小于7英寸(约18 cm),说明受试者移动功能受限且具有相当高的跌倒风险。在本研究中,太极运动组相比对照组的测试距离增加了2.16 cm,说明太极运动组的老年人在干预后稳定性和姿势控制能力的提升较对照组更为显著。SLB无论是睁眼还是闭眼状态下,纳入研究的太极运动组在干预后的时间均延长,且显著长于对照组,表明此干预对提高老年人平衡功能效果明显。
本次研究通过HS、5tSS、30 sCST以及HFS、KES和ADFS来反映太极运动对肌肉力量的影响。结果显示干预后太极运动组在30 sCST中的完成次数都显著高于对照组,太极组完成5tSS的次数高出对照组4.02次,表明此干预对于改善健康老年人的下肢运动功能是有积极意义的。另外,本研究分析结果显示,在选取的3项下肢肌力指标上,太极运动组均优于对照组。太极涉及全身的协调运动,动作舒缓、平滑,并非爆发性力量运动,评价肌肉力量是否可以引入肌耐力和其他相关指标,以求全面、真实反映具体情况。
考虑到太极运动形式多样、干预时长、频率、干预年龄等的差别,进行亚组分析,结果表明长期太极运动在提高老年人群下肢肌肉力量方面可能具有更好的效果。同时,与每周3次的中低强度运动量相比,每周大于3次的太极运动对于提高老年人群平衡功能效果更佳;而相比60~70岁人群,70岁以上人老年人群进行太极运动在提高身体平衡功能方面或许能获得更佳的效果。
纳入研究评估运动功能的指标多样,本文选取的指标或有不尽完善之处。大部分研究未报告随机和分配隐藏方法,质量较低,可能存在选择偏倚。本研究诸多指标合并效应量分析结果均显示异质性较大,通过进一步亚组分析,可了解到纳入研究中太极运动实施的形式、强度、时间并不完全相同,且干预对象年龄层次亦对相关指标结果产生不同影响,考虑这种临床异质性差异是造成本研究异质性较大的主要来源。本研究纳入的研究中,多数样本量偏小,缺乏大样本RCT研究依据,其结论的证据可能受到一定影响。此次研究涉及的太极运动包括不同流派的太极拳、太极柔力球等不同版本,太极教练的资质情况各异,习练者的动作组合,以及由此衍生而来的运动处方等,均有待进一步的标准化。
当前证据表明,太极运动对健康老年人的运动功能存在显著的积极影响,能有效改善平衡能力,增强上下肢的肌肉力量。健康老年人群可以通过科学、合理的太极运动,以提高反应速度、改善姿势控制能力从而有效提升运动功能、降低跌倒风险。受纳入研究数量和质量的限制,上述结论尚待更多高质量、前瞻性的研究予以验证。