北京社区55～75岁高、低痴呆风险人群身体素质及其认知功能特点

刘华， 贾明月， 杜晓霞， 杨亚茹， 李静， 吕继辉

1.首都体育学院，北京市 100191；2.中国康复研究中心北京博爱医院，北京市 100068；3.华东师范大学体育与健康学院，上海市 200241；4.北京市大兴区观音寺街道办事处，北京市 102600；5.北京老年医院，北京市 100095

0 引言

痴呆症是一种慢性、进行性，认知功能不断恶化的疾病，是老年人残疾和依赖的一个主要原因。据预测，到2030 年，全球痴呆症患者总数将上升到7 560万[1]。遗传易感性、环境因素(如社会心理、生活方式和生物学因素)以及这些因素在整个生命周期中交互作用都会影响痴呆症的临床病理过程[2]。各个风险因素在整个生命周期中的重要性不同，例如生命中期或晚年的糖尿病会增加50%痴呆风险；高龄和主要心脏代谢危险因素包括高血压、高胆固醇、肥胖或超重，这些因素与65岁以下人群痴呆风险增加有关，但在晚年(如≥ 75岁)没有类似的关系[3]。

研究者们根据许多导致痴呆发生和进展的风险因素开发痴呆风险预测模型，用于健康监测和早期干预[4]。其中Kivipelto等[5]利用基于人群的心血管危险因素、衰老和痴呆(Cardiovascular Risk Factors, Aging,and incidence of Dementia, CAIDE)研究的数据，开发了CAIDE 风险评分，根据中年时期存在的危险因素如年龄、性别、教育程度、胆固醇水平、体质量指数(body mass index, BMI)和收缩压，来预测晚年发生痴呆的风险。Exalto 等[6]对健康人群进行随访，发现随着年龄增长，痴呆风险升高。随后的模型增加了低认知水平、不良的生活方式如抽烟以及较差的身体功能[7]，进一步验证CAIDE 对老年人群的预测价值[8]。Hackett 等[9]的研究发现，英国社区步行速度慢的老人患痴呆症的风险更大，而与认知能力的变化无关。本研究基于CAIDE 痴呆风险评分，探讨社区55～75 岁高、低危痴呆风险人群人口学资料、身体素质(肌肉力量、步行能力)和认知功能的差异，为早期识别、预防和干预高痴呆风险人群提供相关的证据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2021 年7 月至2023 年4 月，招募北京市海淀区西辛力屯村和大兴区首创美澜湾两个社区常住1 年以上的居民。

纳入标准：①年龄55～75 岁；②采用简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination, MMSE)[10]筛查认知功能正常者(根据不同文化程度，文盲＞ 17 分，小学＞ 20 分，中学或以上＞ 24 分)；③能正常步行，完成上下肢肌肉力量和执行功能评估。

排除标准：①既往被专科医生或全科医生诊断为痴呆症；②有酗酒史；③无法坚持完成测试。

根据以上纳入和排除标准，通过G-power3.1 软件进行样本量计算，设定检验水准α= 0.05，检验效能1-β= 0.95，选择双侧检验，得到样本量至少为134。考虑到20%脱失率，则至少需要纳入样本量为168。本研究最终纳入175例中老年人。

本研究经首都体育学院伦理委员会批准(No.2022A24)，所有对象均签署知情同意书。

1.2 方法

收集受试者的一般人口学资料和痴呆风险变量，包括性别、年龄、受教育程度，罹患痴呆的家族史、抽烟史、糖尿病史、抑郁病史和心脑血管病史，收集血压、血清总胆醇和BMI，采用国际体力活动问卷短卷评估体力活动(每周低于150～300 min 的中等强度身体活动，或低于75～150 min的高强度身体活动，定义为低体力活动)。

根据CAIDE 痴呆风险模型1[5]，各风险因素评分分别为：年龄＞ 53 岁为4 分；受教育程度＜ 7 年为3分；男性为1 分；收缩压＞ 140 mmHg 为2 分；BMI ＞30 kg/m2为2 分；总胆固醇＞ 6.5 mmol/L 为2 分；缺乏体力活动为1 分。总分为15 分，评分≥ 9 分为高痴呆风险组(高危组)，＜ 9分为低痴呆风险组(低危组)。

1.3 评估方法

1.3.1 认知功能

认知老化过程中变化较早的指标是执行功能[11]，它是认知、情感和社会功能的核心，包括抑制控制、刷新功能和转换能力3个方面。

采用Stroop 色词测验(Stroop Color Word test, SCWT)评估抑制控制[12]。电脑屏幕上采用E-prime软件呈现“红、黄、蓝、绿”4 种字义为颜色的汉字，将随机以红色、黄色、蓝色、绿色4 种颜色呈现，每次出现一个汉字，受试者需要判断屏幕上字的颜色和字的含义是否一致。记录SCWT正确率。

采用两元素1-back 任务范式评估刷新功能[13]。实验刺激的图片材料为圆圈和叉形。电脑屏幕上采用Eprime 软件呈现图片刺激500 ms，随后出现1 500 ms的空屏。受试者需要判断当前图形(N)与前一个刺激(N-1)是否相同。记录两元素1-back任务正确率。

采用郭起浩等修订的中文版连线测验(Trail Making Test, TMT)评估转换能力[12]，分为A 和B 两部分。A 部分要求受试者把1～25这些已经打乱顺序的数字按照顺序连接起来，即“1-2-3-4…”，在连接过程中笔尖不能离开纸面；B 部分是将数字包含在正方形和圆形两种图形中，仍然要求被试者按照顺序连接25个数字，但是在连接数字时要两种图形交替进行，分别记录TMT-A耗时和TMT-B耗时，耗时越短则成绩越好。

1.3.2 身体素质(上下肢肌肉力量和步行功能)

采用握力[14]和30 s前臂屈曲测验[15]评估上肢力量。握力采用电子握力计测量，记录两次利手握力，取平均值；30 s 前臂屈曲测验具体方法为，手持哑铃，女性负重5 磅，男性负重8 磅，记录30 s 内完成前臂屈曲的次数。

采用5 次坐站测验评估[16]评估下肢力量，受试者坐于椅子上，双手交叉于胸前做起立-坐下的动作，记录5次坐站所用的时间。

步行功能测试记录平地步行10 m 的平均步速[17]和步长[18]，测试过程中为减少误差前后各多行走2 m 不计入总距离，测两次取平均值。

1.4 统计学分析

采用SPSS 23.0 进行统计学分析。计量资料符合正态分布，以(±s)表示，组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布，以M(QL,QU)表示，组间比较采用独立样本秩和检验。计量资料以频数表示，采用χ2检验。以高、低危组别作为因变量，有差异的一般资料、身体素质和认知功能作为自变量，进行Logistic回归分析。显著性水平α= 0.05。

2 结果

2.1 CAIDE危险因素

高危组CAIDE 总分均值为9.86 分，低危组CAIDE 总分均值为4.95 分。两组年龄无显著性差异(P＜ 0.05)。男性、受教育程度＜ 7 年、收缩压＞ 140 mmHg、胆固醇＞ 6.5 mmol/L、BMI ＞ 30 kg/m2和缺乏体力活动人群CAIDE 痴呆风险评分更高(P＜ 0.05)。见表1。

表1 两组CAIDE危险因素比较Table 1 Comparison of CAIDE risk factors between two groups

2.2 高、低危组一般资料、身体素质和认知功能比较

两组是否有抑郁病史、痴呆家族史、吸烟史、糖尿病病史和心脑血管病史比较无显著性差异(P＞0.05)。高危组握力和步速差于低危组(P＜ 0.05)。高危组SCWT 正确率明显低于低危组(P＜ 0.01)，两组余指标比较无显著性差异(P＞ 0.05)。见表2。

表2 两组一般资料、身体素质和认知功能比较Table 2 Comparison of general information, physical fitness and cognitive function between two groups

2.3 身体素质和认知功能的回归分析

以高、低危组别作为因变量，两组有差别的身体素质和认知功能为自变量进行Logistic 回归分析，结果显示，步速、握力和SCWT 正确率是痴呆的独立危险因素(P＜ 0.05)。见表3。

3 讨论

痴呆的危险因素包括不可改变的因素如年龄、性别和痴呆家族史；可改变的因素如高血压、糖尿病、高血脂、抽烟、缺乏体力活动、心脑血管病史、肥胖等[19]。中年时的血管危险因素如高血压、高胆固醇、糖尿病和吸烟可预测晚年的认知障碍和痴呆症的发生[20]。随着年龄的增长，认知能力和运动功能逐渐下降。有研究表明，身体素质的改变先于认知功能的下降，而身体素质改变被认为是预测痴呆风险的因素[21]。

3.1 认知功能

执行功能是计划、排序、启动和维持个体行为的高层次决策过程，执行功能下降可能孤立产生，尤其与前额叶受损有关[22]，并且表现出显著的年龄相关，是认知老化的一个基本特征[23]。有研究发现，痴呆风险的增加与较低的执行功能、视觉感知与建构能力表现有关，其中执行功能的差异与脑白质病变、阿尔茨海默症相关标志物如tau 蛋白和CAIDE 评分之间的交互作用有关[24]。本研究显示，高危组抑制控制能力更差，并且也能部分独立地解释痴呆风险增加，与Ecay-Torres 等的研究一致[21]。执行功能的缺陷，如认知灵活性或抑制控制，在血管相关的神经认知障碍中是早期和“突出的”[25]。一项系统综述证实，执行功能和处理速度下降与皮质下白质病变的存在有关[26]，且皮质下白质病变的患病率随着年龄的增长而增加。在痴呆风险增加的背景下发生的执行功能变化与神经退行性和脑血管机制有关，可能在中年或其他认知正常的个体中就已经发生[24]。

3.2 步速

步态缓慢在痴呆患者中较常见。步行速度低于1.0 m/s的中老年人患痴呆的风险是步行速度更快中老年人的2 倍[17]。先前的研究发现，与阿尔茨海默病相比，非阿尔茨海默型痴呆患者的步行速度较慢[27]。因此，步态测量可能捕捉到非遗忘区域的衰退，而这是诊断痴呆(除记忆衰退外)必须的。非遗忘领域，如处理速度和语言流畅性，与步态之间的联系，可以通过潜在网络或病理的交叉来解释，脑干、楔前叶、梭状回、运动区、辅助运动区和前额叶组成的7 种灰质协同与步行速度、处理速度和执行功能相关，但与记忆无关[28]。Choi 等[29]还发现脑血管损害标记物(白质病变、微出血和皮质下梗死)和较慢的步行速度存在关联。本研究显示，高危组步速更慢，并且与痴呆风险增加独立相关，这可能有助于在社区中早期识别有痴呆风险的中老年人。Collyer等[30]的研究也建议将歩速纳入痴呆症风险筛查评估中。

3.3 握力

握力和步行速度的测量是反映个体整体肌肉健康状况的实用和可行的方法。本研究显示高危组中老年人握力更差，并且能部分独立地解释痴呆风险增加。握力弱与一系列不良的健康后果有关，如心血管疾病和癌症死亡率[31]。有研究报道，在非痴呆老年人中，握力下降与执行功能、注意力、工作记忆以及整体认知的得分较低有关[32]。握力每年增加1 磅，患痴呆症的风险降低9%[33]。在认知完整和认知受损的个体中，上肢表现缺陷与执行功能恶化密切相关，其中额顶叶网络中相互作用的连通性减少可能发挥了关键作用[34]。总之，有证据表明，肌力差可能是老年人群认知能力下降的一个潜在预测因素，而握力和步行速度可能被认为是捕捉痴呆症高危个体的最佳手段[35]。

本研究局限于北京社区55～75 岁处于生命中期认知功能正常的人群，样本量有限，未来的研究可考虑将本次预测的指标作为长期观测指标，增加样本量，进行更大规模的干预以及纵向追踪这些高危社区人群相关身体功能的变化，为预防身体功能出现不可逆的变化提供早期证据。

4 结论

握力弱，步速慢，抑制控制能力差，可能预测55～75岁人群痴呆风险，建议及早干预。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。