12周北欧健步走训练对老年人认知能力的干预效果研究

摘 要：目的：探究北欧健步走对老年人认知水平的影响效果及机制，以期为未来制订科学有效的老年人健康干预计划提供参考依据。方法：选取30名老年人随机分为北欧健步走组和对照组，进行每周3次，每次60分钟，共计12周的北欧健步走训练，采用简易精神状态量表测试、数字广度测试以及连线测试对受试者干预前后认知能力进行测量。结果：北欧健步走组老年人的MMSE（p<0.05）、DST-F（p<0.05）、DST-B（p<0.05）以及TMT-A（p<0.05）得分显著高于对照组，但TMT-B得分无显著性差异（p>0.05）。结论：北欧健步走能够显著促进老年人短时记忆能力、信息处理速度以及整体认知能力的提高，但对老年人注意力水平没有产生显著影响。

关键词：北欧健步走；老年人；认知能力；运动干预

作者简介：王文振（1993- ），男，湖北恩施人，泰国格乐大学硕士研究生，湖北经济学院体育经济与管理学院讲师，研究方向为体育教育与运动训练。

第七次全国人口普查公报显示，截至2020年，我国60岁及以上的老年人口总量达到2.64亿人，总人口占比为18.7%，且增速明显超过上一周期[1]。不断深化的人口老龄化趋势引起了政府部门的高度重视，党的二十大报告指出要实施积极应对人口老龄化国家战略，建立健全老龄群体的养老服务体系和健康支撑体系，推动健康中国建设。在此背景下，如何保持和改善我国老龄群体健康水平成为亟需研究的重要议题。

在诸多体育锻炼活动当中，北欧健步走被认为是一种有效、安全的健康干预方式[2]。与普通步行运动相比，北欧健步走步行方式需要募集更多的肌肉来提高步行速度，增加了热量输出和氧气消耗，能有效地消耗脂肪和提高心肺功能[3]。同时，北欧健步走依靠握杆进行，不需要较高的身体活动水平，对关节施加的压力更小，即使年老体弱者也能够轻松参与，大大降低老年人在运动中跌倒的风险[4～5]，因此吸引越来越多的老年人参加其中[6]。梳理已有研究发现，北欧健步走在改善老年人肥胖程度[7]、肌肉力量[8]、血糖水平[9]、步态特征[10]、抑郁水平[11]等方面的积极功效已得到充分研究，但其对于老年人认知能力的影响与机制仍语焉不详。此外，作为一类源自欧洲的健康干预方式，国内鲜有针对北欧健步走开展的干预对比实验，其对中国老龄群体的有效性仍需进一步检验。

基于此，本文以武汉市建乐社区老年人为实验对象，采用连续12周北欧健步走进行运动干预，对干预前后老年人健康水平和认知水平等各项指标进行测量，探究北欧健步走对老年人认知水平的影响效果及机制，以期为未来制订科学有效的老年人健康干预计划提供参考依据。

一、研究对象与方法

（一）实验对象

本研究共招募武汉市建乐社区65岁以上老年人43名，通过纳入标准筛选最终选取受试者30名，随机将30名老年人分为北欧健步走组和对照组，同时在干预周期中两组受试者无饮食控制，保持生活习惯。实验过程中途共有3名受试者退出，其中因事退出2人，因病退出1人。最终有27名受试者（男16人，女11人）完成全部训练及测试，其中北欧健步走组男7人、女6人，对照组男9人、女5人。所有受试者均被签署书面知情同意书并提醒受试者在参与过程中身体有任何不适可随时停止实验。

纳入标准：（1）年龄65～78岁，无明显听力和视力障碍，意识清晰，有一定的理解和配合能力。（2）身体基本健康，无重大疾病，且在能够完成一定强度体育活动。（3）排除严重心血管疾病，过去6周经历侵入性治疗或有此计划受试者，临床医生不建议运动受试者。（4）久坐不运动的判断标准为：每周参加规律运动一次时间少于20分钟。

排除标准：（1）过去曾经参与过北欧式健步走训练。（2）过去曾经参与过认知功能相关测试。（3）服用抗痴呆药物或镇定剂。（4）伴有脑卒中、帕金森等神经系统疾病或过去曾经受过严重脑外伤。（5）膝关节、肘关节及其他重要关节部分患有关节炎等疾病。

（二）运动干预方案

北欧健步走组受试者参与为期12周，每周3次，每次60分钟的北欧健步走运动方案，包括热身阶段10分钟，训练阶段40分钟和放松阶段10分钟，训练阶段的主要内容为受试者使用特制的滑雪杆在户外操场进行约4千米的健步走。训练的目标强度为50～70%储备心率，最大心率=206-0.88×年龄，目标心率=[（最大心率-静息心率）×（0.5-0.7）]+静息心率。受试者的心率均由Polar心率监测器监测，预防运动损伤。在北欧健步走组接受运动干预期间，對照组不进行运动训练，保持日常生活状态。

（三）认知水平测量

1. 简易精神状态量表测试（Mini-Mental State Examination，MMSE）

采用简易精神状态评价量表评估受试者的认知功能，量表包含定向力、记忆力、注意力与计算力、回忆能力、语言能力5个维度的30个问题，共30分，得分越高表明受试者认知功能越好[12]。

2. 数字广度测试（Digit Span Forward & Backward scale，DST-F&B）

该测试由随机数序列组成，以三位数开始，并逐步增加到最大值九位数，主要评估受试者短期记忆等认知功能。在顺背部分（DST-F）测试中，数字列表必须以相同的顺序正确地重复，而在倒背部分（DST-B）测试中，数字列表必须以相反的顺序正确地重复。当参与者不能回忆起序列时，测试结束。顺背测试与倒背测试分开进行，最后的分数是基于成功序列的数量，回忆的数字越多表示工作记忆越好[13]。

3. 连线测试（Trial Making Tests，TMT-A＆B）

连线测试主要用于评估信息处理速度、思维灵活性、选择性视觉注意和视觉搜索等执行能力[14]。连线测试由TMT-A和TMT-B两部分测试组成。TMT-A测试要求受试者快速将周围的25个数字以升序连接。在TMT-B测试要求受试者必须在数字和英文字母之间以升序交替的方式快速连线。最后记录完成每项任务的时间（秒）。TMT-A主要反映信息处理速度，TMT-B主要反映注意力，时间越长认知功能越差[15]。

（四）统计分析

使用SPSS20.0软件对数据进行统计学分析，采用Shapiro-Wilk统计分析检验以验证数据的正态性，所有指标表示成平均值和标准差（M±SD）。对于正态分布的结果，采用配对t检验和方差分析分别评价受试者在干预前后指标变化的组内和组间差异。

二、研究结果

（一）受试者同质性检验结果

考虑到性别、年龄、体重、BMI等人口统计学指标可能会影响个体活动能力和认知水平，为避免这种客观差异所导致的研究结果偏误，对实验组和对照组受试者的人口統计学指标进行检验①。卡方检验结果显示，性别（[x2=0.30， p>0.05]）无统计学差异，单因素方差分析结果显示，年龄（[F（1，25）=0.01， p>0.05]）、身高（[F（1，25）=1.46， p>0.05]）、体重（[F（1，25）=2.44， p>0.05]）、BMI[（F（1，25）=0.08， p>0.05]）、受教育年限（[F（1，25）=1.36，  p>0.05]）的差异均不具有统计性意义，表明本研究实验组与对照组在人口统计学指标上具有同质性。

（二）运动干预前后老年人认知能力的差异

1. 12周北欧健步走训练对老年人整体认知能力的影响

在干预前后使用精神状态量表测试（MMSE）对实验组和对照组老年人的得分进行测量，可以发现，经过12周的北欧健步走训练后，实验组老年人的MMSE得分得到有效提高，表现为总分显著性提高（改变平均值M=-3.33，95CI[-4.70，-1.94]，t=-4.92，p[<]0.05），具有统计学差异。对照组老年人训练前后的MMSE得分未改变，不具有统计学意义。此外，与对照组老年人相比，实验组老年人MMSE量表得分得到显著改善，两组间具有显著性差异（4.61分，F=0.956，p[<]0.05）。结果表明12周的北欧健步走训练能够显著改善老年人整体认知功能。

2. 12周北欧健步走训练对老年人记忆能力的影响

在干预前后使用数字广度测试顺背（DST-F）和数字广度测试倒背（DST-B）对实验组和对照组老年人的得分进行测量，可以发现，经过12周的北欧健步走训练后，实验组老年人的DST-F得分（改变平均值M=-1.60，95CI[-2.39，-0.79]，t=-4.12，p[<]0.05）和DST-B得分（改变平均值M=-1.69，95CI[1.59，-0.44]，t=-3.67，p[<]0.05）得到有效提高，具有统计学差异。对照组老年人训练前后的DST-F和DST-B得分未改变，不具有统计学意义。此外，与对照组老年人相比，实验组老年人DST-F（4.06个，F=1.12，p[<]0.05）和DST-B（2.08个，F=0.02，p[<]0.05）得分得到显著改善，两组间具有显著性差异。结果表明12周的北欧健步走训练能够显著改善老年人工作记忆。

3. 12周北欧健步走训练对老年人执行能力的影响

在干预前后使用连线测试-A（TMT-A）和连线测试-B（TMT-B）对实验组和对照组老年人的得分进行测量，可以发现，经过12周的北欧健步走训练后，实验组老年人的TMT-A得分有效提高（改变平均值M=5.11，95CI[1.31，8.91]，t=2.77，p[<]0.05），具有统计学差异，但TMT-B得分未发生显著变化（改变平均值M=2.10，95CI[-6.53，8.94]，t=-0.226，p[>]0.05）。对照组老年人训练前后的TMT-A和TMT-B得分并未改变，不具有统计学意义。此外，与对照组老年人相比，实验组老年人TMT-A得分得到显著改善，两组间具有显著性差异（14.29s，F=0.403，p[<]0.05），但未观察到TMT-B得分显著改变（5.47s，F=1.29，p[<]0.05）。结果表明12周的北欧健步走训练能够一定程度上改善老年人信息处理速度、思维灵活性、选择性视觉注意和视觉搜索等认知功能。

三、讨论与分析

人类的认知功能体现在多个维度，包括记忆、语言、心理、感觉、知觉等能力，是大脑认识和反应外界环境事物的基础所在[16]。但随着年龄的增长，大量依赖多种知觉和认知功能的认知任务表现急剧下降，其中记忆力衰退最早出现，而执行功能下降最为明显[17]。已有研究表明，体育活动在提高老年人健康水平和延缓认知功能衰退方面具有积极影响[18～19]，甚至可以改善认知障碍老年人认知功能[20]。如有氧运动训练对执行控制具有积极的影响[21]；太极拳运动能够改善老年女性延迟回忆能力，且其效果显著优于步行组[22]；智能电子竞技运动具有提高老年人时间知觉唤醒水平、延迟记忆衰退和激发情绪记忆等方面的积极效应[23]，等等。由此可见，体育活动对老年人认知能力有着积极的影响，但也存在项目的差异性[24]。本研究证实了北欧健步走作为一类源自欧洲的健康干预方式，对于国内老年群体认知能力同样具有显著的促进作用。

研究发现，12周的北欧健步走训练显著促进了老年人认知能力的提高，尤其体现在短时记忆能力和信息处理速度方面。目前，学界针对北欧健步走的研究已经证实其能够对老年人有氧耐力、下肢肌肉耐力、行走稳定和灵敏性及下肢柔韧性产生积极影响，但在提高最大伸膝力量、上肢柔韧性、平衡能力以及BMI方面无明显效果[8]。本研究在此基础上进一步验证了北欧健步走训练对老年人认知能力的积极影响，这一结论与体育锻炼延缓老年人认知衰退的已有研究结果相符合。首先，由于北欧健步走需要依靠特制握杆进行，不仅需要下肢力量的支撑，同时也锻炼了老年人上肢握力以及肱二头肌的肌力。因此，北欧健步走对身体骨骼肌的运用占比极高，达到90%，相比之下游泳和跑步肌肉利用率仅为35%和70%[3]。对更多肌群的募集意味着北欧健步走能够更有效地改善老年人心血管功能，提升大脑的血液循环和供氧能力，使大脑的组织细胞能够获得更多的营养维护，改善大脑认知功能[25]。其次，作为一种特殊的有氧运动，北欧健步走能够促进人脑源性神经营养因子（BDNF）的合成与释放[26]，BDNF一般大量存在于海马体和大脑皮质等高级认知功能的脑区，因此BDNF的提高能够通过激活神经胶质细胞促进神经元的功能，进而提高中央执行功能、记忆和学习能力[27]。此外，有氧运动能够提高老年人左侧枕叶、右侧颞上回等脑区的激活水平[28]，因此脑结构的重塑同样可能是北欧健步走提高老年人认知能力的重要机制之一[29]。

值得一提的是，本研究发现经过12周的北欧健步走训练后，实验组老年人的TMT-B得分未发生显著变化，表明运动干预未对被试老年人注意力水平产生影响。这一现象可以结合Kramer提出的“选择性促进”理论来解释，该理论认为年龄增长所导致的大脑各区域脑组织容量下降和神经认知能力衰减是不同的，其中与执行控制能力相关的额叶脑区出现增龄性萎缩往往最为严重[30]。对此，有学者指出，体育锻炼尤其是有氧训练对认知能力的改善也应是具有选择性的[31]，据此可以进一步推断，北歐健步走对老年人认知能力的改善可能更凸显于短时记忆能力、反应速度等短暂信息处理能力上，而对思维能力、注意能力等长期、高级、复杂的认知能力不能产生显著的促进作用。

四、结语

本文以武汉市建乐社区老年人为实验对象，采用连续12周北欧健步走进行运动干预，对干预前后老年人健康水平和认知水平等各项指标进行测量，探究北欧健步走对老年人认知水平的影响效果及机制。结果表明，北欧健步走能够显著促进老年人短时记忆能力、信息处理速度以及整体认知能力的提高，但对老年人注意力水平没有产生显著影响。因此，北欧健步走对我国老年人群具有一定的潜在健康价值，值得在老年人健身中推广。

注 释：

① 受限于文章篇幅，卡方检验、方差分析等仅简要报告了相应结果，如需详细过程文件和表格，可与作者联系索取。

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