國外老年人對抗性訓(xùn)練效果研究綜述

黃賢東　張建梅

采用文獻(xiàn)資料法對國外有關(guān)老年人對抗訓(xùn)練效果的文獻(xiàn)進(jìn)行研究。通過搜集國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)國內(nèi)對老年對抗訓(xùn)練效果的研究水平與國外相比還存在較大差距。隨著我國老年人口的增多，老年健身運動方興未艾，對老年健康效果的研究也日益受到社會的關(guān)注。本文針對國外近年來有關(guān)老年人對抗性訓(xùn)練效果研究作一綜述，為國內(nèi)研究者研究老年人健身提供重要參考依據(jù)。

老年人對抗訓(xùn)練效果研究綜述隨著21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步同時也面臨人口老齡化帶來的壓力，這勢必影響到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，因此如何保證老年人口的生活質(zhì)量，如何用最廉價的體育健身來提高老年人的身體健康，將是21世紀(jì)研究的熱點。本研究針對老年人肌肉的生理特征、對抗性訓(xùn)練對老年人的各種指標(biāo)影響等進(jìn)行綜合性分析。旨在為研究者研究老年人提供更好的理論依據(jù)，為老年人科學(xué)鍛煉提供參考。

1 老年肌肉

1.1 老年肌肉生理特征

肌肉萎縮和力量的減少是關(guān)系到老年人骨骼肌衰老的一般特征，優(yōu)先是Ⅱ型肌纖維的萎縮，出現(xiàn)肌纖維壞死，肌纖維群化并增加肌肉內(nèi)部非肌肉（即脂肪和結(jié)締）組織。Ⅱ型肌纖維減少和能量產(chǎn)生速率的減少要比Ⅰ型肌纖維快的多，并且Ⅱ型肌纖維整體的減少帶來了整體肌肉收縮速率的下降?；谡麄€外側(cè)肌斷面的研究，50歲以上老年人的肌纖維大小和肌纖維數(shù)量明顯加速減小。從20歲到50歲的成年人肌肉塊會減少5～10%，但隨后的50歲到80歲的成年人的肌肉塊會減小30～40%。

1.2 老年肌肉潛在機制

相關(guān)資料指出降低血清類固醇激素（如胰島素生長因子I[中IGF-I]睪酮）作為潛在的貢獻(xiàn)者，而類固醇/雄激素（即睪酮，脫氫表雄酮）“代替”療法已被顯示出能誘導(dǎo)老年人力量的適當(dāng)改善。有一個根據(jù)是基礎(chǔ)肌肉蛋白合成率隨年齡遞增而下降；但是近來更多的研究表明基礎(chǔ)肌肉蛋白的轉(zhuǎn)變在年輕人和老年人方面是相近的。一個生長的個體顯示骨骼肌的先鋒細(xì)胞（命名為衛(wèi)星細(xì)胞）對整個骨骼肌的修復(fù)，再生和生長有重要作用。衛(wèi)星細(xì)胞池在老年人肌肉中是否減少還不清楚，但衛(wèi)星細(xì)胞能力的降低可能會引起無法修補破壞的肌纖維的敏感性和隨之而來的肌纖維壞死。有研究表明肌肉凋亡和神經(jīng)退化的情況與肌肉老化類似。

多種循環(huán)和局部因素很可能參與抑制衛(wèi)星細(xì)胞活性、肌肉生長和再生。肌肉限制因子和腫瘤壞死因子[TNF-α]最近受到非常關(guān)注。伴隨老年人的衰老，肌肉限制因子可能在限制衛(wèi)星細(xì)胞活性中扮演一個關(guān)鍵角色。作為轉(zhuǎn)化生長因子β族，肌肉限制因子通過抑制分化衛(wèi)星細(xì)胞的擴散來削弱肌肉的生長。

異化的腫瘤壞死因子誘導(dǎo)肌肉萎縮抑制蛋白質(zhì)合成及增加蛋白質(zhì)破裂。因此它誘導(dǎo)的各種疾病會引起肌肉的退廢。異化的腫瘤壞死因子也誘導(dǎo)肌肉細(xì)胞的凋亡。通過激活NF-κB，腫瘤壞死因子抑制Myod因子，從而阻斷肌肉的生成。

2 肌肉肥大機制

骨骼肌是一種通過改變負(fù)荷量而受到影響的高度可塑性組織。肌纖維是永久變化的多核細(xì)胞組織。在多核肌纖維中，每個肌肉細(xì)胞核體積是嚴(yán)格控制的，保持理論上遺傳機制肌纖維動態(tài)平衡。肌纖維的生長或修復(fù)，需要添加肌細(xì)胞核。分化的衛(wèi)星細(xì)胞存在于肌纖維基底膜下面，通常這些靜態(tài)細(xì)胞可以刺激進(jìn)入細(xì)胞分裂周期，分化和融合到肌纖維增長或再生期間。在對抗訓(xùn)練引起的肌肉肥大中衛(wèi)星細(xì)胞的必要性被證實。受損的衛(wèi)星細(xì)胞可能限制老年肌肉的生長、修復(fù)、再生能力，給予適當(dāng)刺激，增生并融入肌絲的能力就不會受到年齡的影響。給衛(wèi)星細(xì)胞的活性提供足夠的刺激可能是延緩衰老的答案。肌肉生長因子可能起到調(diào)節(jié)衛(wèi)星細(xì)胞活性的作用。通過對抗訓(xùn)練表明負(fù)荷能使衛(wèi)星細(xì)胞募集機制保持完整。

生肌調(diào)節(jié)因子（家族），包括MyoD，調(diào)節(jié)-5，調(diào)節(jié)-6，生肌具有使肌肉特異性轉(zhuǎn)錄因子控制肌肉細(xì)胞分裂和基因表達(dá)的作用，因此，生肌對發(fā)達(dá)肌肉中的纖維生長和衛(wèi)星細(xì)胞調(diào)節(jié)的生長，修復(fù)與再生是重要的。活體組織生長因子的研究結(jié)果表明IGF-I（胰島素生長因子）是骨骼肌生長和修復(fù)的一個有力調(diào)制劑，暗示IGF-I在肌肉衰老進(jìn)程及訓(xùn)練引起的肥大中扮演一個角色。胰島素生長因子對活體內(nèi)生肌和肌絲的作用被公認(rèn)。胰島素生長因子刺激衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和分化關(guān)系到肌肉特異性蛋白表達(dá)的增加。誘導(dǎo)肌肉胰島素生長因表達(dá)子，可能恢復(fù)衛(wèi)星細(xì)胞的增殖能力，減輕與年齡有關(guān)的萎縮。一個負(fù)重敏感的亞型胰島素生長因子（命名為機制生長因子mechanogrowth factor[MGF]）在骨骼肌的表達(dá)中被描述，并且在對抗訓(xùn)練后MGF的表達(dá)增加被注意到。最近有證據(jù)表明，人類胰島素生長因子在肌肉中的表達(dá)伴隨老年人年齡的增加而下降。來自細(xì)胞培養(yǎng)和老鼠實驗的數(shù)據(jù)顯示，胰島素生長因子（或者機制生長因子）可能激活生肌家族。

3 對抗性訓(xùn)練與老年肌肉肥大關(guān)系研究

盡管老年人的骨骼肌被解釋成遲鈍的生理儲備，但很多研究提供了鼓勵性的建議，老年人的對抗訓(xùn)練使肌肉適應(yīng)新的活力并引起明顯的肌肉肥大（主要是Ⅱ型肌纖維）。每周堅持訓(xùn)練2～3次，當(dāng)訓(xùn)練到9至52周時，肌纖維肥大從10%提高到62%，這是很有價值的。事實上，青年人和老年人隨著相同的對抗訓(xùn)練條件下，肌纖維的改善已被證實。對抗訓(xùn)練表現(xiàn)在肌肉塊數(shù)量得到回應(yīng)，而且在肌纖維數(shù)量方面亦得到回應(yīng)。在整個肌肉水平中，由于與年齡相關(guān)的運動單位的丟失，因此肥大對于老年人來說是有限的（相對于一個年輕人的肌肉來說）。在一個混合性別的報告中指出，通過對抗訓(xùn)練后，老人整個肌肉體積增長比青年人要小。

4 對抗性訓(xùn)練效果與性別關(guān)系研究

在證實對抗訓(xùn)練可以誘導(dǎo)肌纖維肥大的同時，近期研究又顯示，對抗訓(xùn)練在誘導(dǎo)老年人肌肉肥大上又出現(xiàn)了性別上的差異。給予相同的訓(xùn)練刺激，與男性老年人相比，女性老年人在肌肉肥大上表現(xiàn)遲鈍（對于Ⅱ型肌纖維）。最近相關(guān)的報告指出，在相同六周時間的對抗訓(xùn)練后，男性老年人的肌肉肥大增長（36%）是女性老年人的（7%）的5倍多。endprint

5 對抗性訓(xùn)練對肌肉輸出功率影響研究

也許與衰老有關(guān)的最重要的功能虧空是肌肉輸出功率的下滑。老年人肉收縮強度及速度的降低對于增加日?；顒又械沟奈ｋU和負(fù)重活動的困難來說是復(fù)雜的。幸運的是：一些研究已經(jīng)顯示對抗性訓(xùn)練對老年人輸出功率有相當(dāng)不錯的促進(jìn)。由于功率輸出對于日常功能的重要性，建議老年人把低負(fù)荷高速率的肌肉收縮融入到對抗訓(xùn)練的運動處方中去（例如，至少拿出1/3周的時間來訓(xùn)練）。

6 對抗性訓(xùn)練對肌肉質(zhì)量影響研究

Hakkinen與其同事指出與年齡相關(guān)的肌肉質(zhì)量減少是多因素的。Brooks和Faulknet在老嚙齒類動物身上的研究指出，力量的虧損可能是每個橫橋面積的減少或者是每個橫橋力量的減小導(dǎo)致的結(jié)果。與這個前提一致的一些研究指出老年人的肌肉質(zhì)量與青年人比相對降低。Martin et al研究指出對抗性訓(xùn)練可能延緩與年齡相關(guān)的肌肉質(zhì)量的衰減。

力量訓(xùn)練研究，特別是老年人，除了期望的肌肉體積出現(xiàn)增加，還典型地顯示力量的增長。由于運動單位活性的增強，通過最大等長收縮肌電圖一體化的測量，能感覺到肌肉質(zhì)量的增加。在于嚙齒目動物的研究上，一致認(rèn)為，除了運動單位活力以外還有其他因素貢獻(xiàn)于肌肉質(zhì)量。同力量訓(xùn)練誘導(dǎo)肌肉質(zhì)量的增加一樣，不同的肌肉結(jié)構(gòu)，纖維類型的面積，還有增加肌肉組織液等都隨著年齡潛在地影響著肌肉質(zhì)量。一個正常的因素沒有考慮到可能影響到肌肉質(zhì)量，那就是相鄰肌肉蛋白橫橋接頭ATP的獲得多少。因肌球蛋白橫橋接頭聞名于快速率的周期（300～600赫茲），對于ATP的獲得多少可能限制橫橋約束力的潛能看起來是合理的，甚至在肌肉最大收縮持續(xù)1秒或更少。幾個因素暗示ATP可能影響與年齡相關(guān)的肌肉質(zhì)量的不同和不同的訓(xùn)練相關(guān)的肌肉質(zhì)量的改變。有研究還證明磷的核磁共振測定（31PMRS）骨骼肌肌酸激酶活性在最大等長收縮期間與肌肉力量相關(guān)，獨立于肌肉的橫截面積。除此之外，肌肉激酶的活性（ADP+ADP=ATP+AMP）伴隨年齡的增長而下降，這個觀點支持了高能量磷酸原系統(tǒng)的獲得可能影響肌肉質(zhì)量。

7 對抗性訓(xùn)練對日常生活活動（ADL）能力影響研究

最大ADL能力對于人來說在30歲左右達(dá)到頂峰，但不管運動能力如何，30歲之后開始減退。ADL能力的下降導(dǎo)致肌肉衰老和體脂增加。一部分研究對脆弱的老人通過力量對抗訓(xùn)練已經(jīng)證實在力量與ADL能力上有積極的影響。Kent-Braun和Ng，利用核磁共振測定指出，通過減少身體活動和不活動來調(diào)節(jié)肌肉代謝能力具有較低的價值。一致地研究發(fā)現(xiàn)運動肌在與年齡相關(guān)的肌肉功能的下降方面要比無運動肌更易受到影響，也同樣支持肌肉代謝能力隨年齡下滑首要的調(diào)節(jié)是降低ADL這一假說。老年人ADL能力能通過對抗性訓(xùn)練得到改善。研究表明，通過對抗性訓(xùn)練女性成功地保持了體重，提高了ADL能力并且增加了肌肉力量；多項研究顯示，老年女性通過力量訓(xùn)練能使執(zhí)行ADL的能力得到改善。

8 對抗性訓(xùn)練對能量支出和體重維持影響研究

多項研究顯示對抗性訓(xùn)練與體重減少有關(guān)，但大多數(shù)研究顯示增加了相應(yīng)的瘦體重，整個體重幾乎沒有發(fā)生變化。對抗性訓(xùn)練對體成分的主要影響是從脂肪到瘦體重的轉(zhuǎn)化，這是為了維持個體能量的平衡。能量平衡或失衡的測定，必須包括脂肪和瘦體重質(zhì)量的改變。最近報道的老年男子和女子（61～77歲）26周對抗訓(xùn)練項目的結(jié)果中，瘦體重組織平均增加2千克，脂肪平均損失為2.7千克。

部分研究顯示對抗性訓(xùn)練將帶來在休息時能量消耗的增加，至少強烈訓(xùn)練能足夠引起部分瘦體重的增加，很少研究能真實地利用雙標(biāo)記水測出在未訓(xùn)練狀態(tài)和過去訓(xùn)練狀態(tài)時整個能量的消耗。

9 單一訓(xùn)練與復(fù)合訓(xùn)練效果對比研究

由于訓(xùn)練效果的不同，耐力訓(xùn)練和對抗性訓(xùn)練（簡稱復(fù)合訓(xùn)練）相結(jié)合被提倡為保持老年人身體機能和健康的最佳訓(xùn)練法。一些圍繞青壯年的研究指出，復(fù)合訓(xùn)練實施中會損害力量的改善，而一些研究中沒有發(fā)現(xiàn)損害現(xiàn)象。力量損害可能是老年人進(jìn)行對抗性訓(xùn)練一個特別重要的看法，力量和肌肉水平可能影響老年人在日?；顒又心芰康闹С龊突竟δ?。對于一些基本項目的研究，有依據(jù)支持復(fù)合訓(xùn)練的協(xié)同性和添加性。首先，表現(xiàn)在最大攝氧能力方面，F(xiàn)erketich et al.報告老年女性在通過對抗性訓(xùn)練與復(fù)合訓(xùn)練后，復(fù)合訓(xùn)練最大攝氧能力明顯得到增強。其次，就是復(fù)合訓(xùn)練協(xié)同效果帶來動力平衡的改善。Wood et al.報道，與單獨對抗性能訓(xùn)練和單獨耐力訓(xùn)練相比，只有復(fù)合訓(xùn)練誘導(dǎo)平衡能力的巨大促進(jìn)。再次，復(fù)合訓(xùn)練對運動損傷具有明顯的調(diào)節(jié)作用，Hakkinen et對比老年人僅有對抗性訓(xùn)練和復(fù)合訓(xùn)練方案的適應(yīng)性，報告出相似的力量改善。對抗性訓(xùn)練方案包括一部分用小負(fù)荷（最大負(fù)荷的50～60%）和盡快的爆發(fā)的膝關(guān)節(jié)屈伸重復(fù)運動。有趣的是，盡管在兩組有相近的力量促進(jìn)和肌肉肥大，但只有唯一采用對抗性訓(xùn)練產(chǎn)生膝關(guān)節(jié)屈伸力量的促進(jìn)。損傷伴隨著結(jié)合訓(xùn)練而得到明顯的調(diào)節(jié)，由肌電圖可以作為評定。

10 結(jié)論

對抗性訓(xùn)練對于老年人的益處的證明勢不可擋。我們結(jié)合起來考慮這個觀點，強調(diào)積極的適應(yīng)性在考慮極大多數(shù)因素對于決定基本狀態(tài)、健康、生活質(zhì)量方面是重要的。老年人的對抗性訓(xùn)練會顯著地提高肌肉大小、力量和功率，減少日?；顒拥睦щy，增加能量的支出和身體成分，激發(fā)參加者通過訓(xùn)練方案自發(fā)的參加身體活動。這些有利的適應(yīng)建立在有刺激訓(xùn)練的基礎(chǔ)上。但是對于最佳訓(xùn)練方案還沒達(dá)成共識。對于進(jìn)一步的復(fù)雜問題，關(guān)于遺傳傾向的個體化，健康水平，前人的經(jīng)驗，年齡和性別可能影響著最佳訓(xùn)練方案的制定。最近通過Rhea et al的梅塔分析結(jié)果為項目的設(shè)計提供了一些基本指導(dǎo)。基于梅塔分析和在這篇研究中的發(fā)現(xiàn)，我們提供遵從對抗性訓(xùn)練運動處方的一般指導(dǎo)方針。對于促進(jìn)肌肉肥大的訓(xùn)練強度應(yīng)接近1RM60～80%（高于個人最高訓(xùn)練強度的80%），配合著每次訓(xùn)練2～4組的8～15次重復(fù)訓(xùn)練。每個訓(xùn)練組應(yīng)該每周訓(xùn)練2～3天。Rhea和其同事的梅塔分析建議老年人特別是老年女性應(yīng)該每周訓(xùn)練兩天。Gary R. Hunter還推薦每周至少一次的低強度（如40%），高速度收縮訓(xùn)練，為了發(fā)展肌肉做功的功率。過早衰老或老年女性個體展現(xiàn)的跡象可能從變化強度訓(xùn)練的運動處方到盡量在高強度的之間修養(yǎng)生息是有利的。最后，為了降低力量和肌肉塊在訓(xùn)練中的受損，任何耐力訓(xùn)練增加到對抗訓(xùn)練應(yīng)該被控制在每周不超過三次。

參考文獻(xiàn)：

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