抗阻運動對中老年女性下肢肌肉力量及功能干預效果的Meta分析

江婉婷 王興 王光旭 劉祖鴻 劉國榮

摘? ? 要：系統(tǒng)評估抗阻運動對中老年女性下肢肌肉力量及功能的影響，探討不同抗阻運動方案對下肢肌肉力量的干預效果，為中老年女性抗阻運動處方的制定提供科學依據。方法：計算機檢索PubMed、EBSCO Host、Web of Science、中國知網（CNKI）數(shù)據庫，檢索期限均為建庫至2017年12月31日，收集抗阻運動干預中老年女性下肢肌肉力量及功能指標的隨機對照實驗，依據納入標準和排除標準進行文獻篩選，應用Cochrane偏倚風險工具對納入文獻進行方法學質量評價，并運用ReMan 5.3.5軟件進行合并效應量分析。結果：共納入16個隨機對照試驗，總樣本量為545人，中等質量研究11篇，高質量研究5篇。Meta分析結果顯示，抗阻運動可顯著提高中老年女性下肢肌肉力量和肌肉功能，合并效應量分別為：下肢肌肉力量MD=16.52，95%CI為[10.93，22.11]，P<0.01;起立走-計時測試MD=-1.03，95%CI為[-1.26，-0.80]，P<0.01;步行時間MD=-0.60，95%CI為[-0.83，-0.37]，P<0.01。肌肉力量與步行時間異質性較為明顯（分別為I2=85%，I2=92%）。通過對下肢肌肉力量的Meta亞組分析顯示，運動周期12～52周、運動時間45～50 min/次或60～90 min/次、運動頻率2～3次/周、組間間歇時間1～2 min、運動強度65%～85%1RM的抗阻運動均能夠顯著提高中老年女性的下肢肌肉力量;同時運動時間與強度可能是研究異質性的來源。結論：抗阻運動能夠有效提高中老年女性下肢肌肉力量和肌肉功能，但受納入研究質量、數(shù)量及混雜因素的影響，未來應開展更多規(guī)范、高質量的研究加以驗證。

關鍵詞：抗阻運動;肌肉力量;肌肉功能;Meta分析

中圖分類號：G 804.3? ? ? ? ? 學科代碼：040302? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract：Objective： To evaluate the effect of resistance training on low extremity muscle strength and function in middle-aged and elderly women， exploring the influence of different resistance training programs and providing scientific basis. Methods： Search literatures in PubMed， EBSCO Host， Web of Science and CNKI databases， from the time of database construction to Dec 31， 2017， collecting related randomized controlled trials. Literature screening was conducted based on inclusion criteria and exclusion criteria， using the Cochrane bias risk assessment tools to evaluate the methodological quality， and the relevant data were analyzed by ReMan5.3.5 software. Result： There are 16 studies， 545 samples included， with 11 studies graded as moderate quality， and 5 as high degree; meta-analysis showed that resistance training can significantly improve low extremity muscle strength in middle-aged and elderly women， muscle strength（MD=16.52，95%CI為[10.93～22.11]，P<0.01）， timed up and go（MD=-1.03，95%CI為[-1.26～-0.80]，P<0.01）and walking time（MD=-0.60，95%CI為[-0.83～-0.37]，P<0.01），but muscle strength and walking time heterogeneity were more obvious （I2=85%，I2=92% respectively）; the subgroup analysis shows that a training period of 12-52 weeks， a training time of 45-50 min， 60-90 min， a training frequency of 2 or 3 sessions a week， a rest of 1-2 min between sets and a training intensity of 65%-85%1RM can significantly increase low extremity muscle strength; and the time and intensity may be the source of heterogeneity. Conclusion： Resistance training can significantly improve the low extremity muscle strength in middle-aged and elderly women. However， due to the limitations of the included studies， more high quality studies are required.

Keywords：resistance training; muscle strength; muscle function; meta-analysis

肌肉衰減以人衰老進程中的肌肉質量、肌肉力量及身體活動能力的日漸衰退為主要特征[1-2]，尤其是下肢肌肉力量變化[3]，導致其行走、坐立、爬梯等動作受到影響[4]，增加中老年人跌倒、骨折、死亡的風險[5- 6]。女性由于絕經期后激素水平下降，脂肪組織增多，瘦體組織減少，肌肉衰減早于男性[7-8]。流行病學研究發(fā)現(xiàn)，50歲以上中老年女性骨骼肌量下降幅度大于男性[9]，且具有較高的肌肉衰減率[10];因此，探究干預中老年女性肌肉力量的措施具有重要的實踐意義。

運動鍛煉能在一定程度上改善中老年人肌肉衰減的癥狀[11-12]。近年來，越來越多的研究證明，抗阻運動在維持老年人肌肉力量和功能方面起到了良好的效果。其中，較多的研究涉及中老年男性，對于絕經后中老年女性的研究較少，且有關抗阻運動是否能提高下肢肌肉功能存在爭議[13]。此外，盡管美國運動醫(yī)學學會（ACSM）及老年肌肉衰減歐洲工作組（ EWGSOP）均將抗阻運動作為老年人力量訓練的方案，但沒有明確的運動處方[14 -15]。當前，采用抗阻運動對老年人進行干預的研究逐漸增多，但相關結果因研究設計、運動時間、運動強度、運動量等多種因素不同而不一致。

鑒于此，本文采用Meta分析方法對國際上有關抗阻運動干預中老年女性下肢肌肉力量和功能的隨機對照研究進行定量分析，對納入文獻的異質性進行討論，以期得出更符合規(guī)律的結果，為該訓練方法提供更為客觀、可靠的研究證據，從而為中老年女性抗阻運動處方的制定提供依據。

1? ?研究方法

本研究遵循國際上Meta分析撰寫指南[16]的要求進行研究方法的選擇和使用。

1.1? 納入與排除標準

1.1.1? 研究類型

抗阻運動干預中老年女性下肢肌肉力量和功能的隨機對照實驗（RCT）。

1.1.2? 研究對象

年齡≥50歲健康中老年女性[17]，種族、國家不限;研究對象無精神異常和嚴重知覺障礙，無肌肉骨骼疾病及外科史，無重大器質性疾病。

1.1.3? 干預措施

1）至少有一個實驗組采用抗阻運動作為干預手段，包括自由重量、器械、水中抗阻、抗阻裝置訓練;2）干預時間≥4周;對照組不進行運動干預，常規(guī)活動、柔韌性練習和拉伸練習包含在對照組內;3）運動強度評估采用1次最大重復力量的百分比（%1RM）或最大重復次數(shù)（RM）;4）同一文獻中若有多組數(shù)據比較算作多項研究。

1.1.4? 結局指標

根據資料內容，選取包括下肢腿舉（leg press，LP）、腿伸（leg extension， LE）最大重復力量（單位為kg）作為主要結局指標，次要結局指標為下肢肌肉功能，包括：起立—走計時測試（timed up and go，TUG）、步行時間測試（walking time），單位為s。

1.1.5? 排除標準

1）非中、英文文獻;2）重復發(fā)表、學術水平不高的文獻;3）實驗數(shù)據描述不清，無法計算;4）實驗組為合并干預研究，例如抗阻運動與有氧運動、平衡訓練、營養(yǎng)攝入的共同干預。

1.2? 檢索策略

由2位檢索人員分別檢索PubMed、EBSCO Host、Web of Science、中國知網（CNKI）4個數(shù)據庫，全面收集抗阻運動干預中老年女性肌肉力量和功能的隨機對照研究，檢索期限均從各個數(shù)據庫收錄起始年至2017年12月31日，同時手工檢索納入文獻的參考文獻，并聯(lián)系原作者補充獲取相關文獻。英文檢索詞包括“resistance exercise/training”“strength exercise/training”“weight training”“muscle strength”“strength”“older adults”“elderly”“randomized controlled trial”;中文檢索詞包括“抗阻運動/練習”“力量練習”“肌肉力量”“力量”“老年人”“隨機對照實驗”。

1.3? 文獻篩選、資料提取及質量評價

1.3.1? 文獻篩選

從各數(shù)據庫檢索到相關文獻后，將文獻導入Endnote軟件進行排重。由2位研究人員分別采用獨立雙盲的方式按照納入、排除標準篩選文獻。先閱讀題目和摘要對文章進行初步剔除，得到合格的文獻后下載全文，并精讀全文進行篩選。篩選結束后2位研究人員將提取的文獻進行比對，若有分歧，則由第3人共同討論決定是否納入。

1.3.2? 數(shù)據提取

研究采用標準化的程序和表格對文獻的相關信息進行提取。由2位研究人員獨立提取納入分析的文獻，對缺乏數(shù)據信息或信息不清楚的資料通過郵件與原作者取得聯(lián)系獲取或確認;納入信息不一致時，與第三方共同討論后確定。資料提取內容包括：1）納入文獻的基本信息，包括作者、發(fā)表年限、發(fā)表雜志等;2）實驗特征，包括研究設計類型、樣本量、基線特征、實驗周期、干預措施（運動周期、時間、頻率、組間間歇、強度）;3）指標特征，包括肌肉力量、起立—走計時測試、步行時間測試。

1.3.3? 質量評價

對納入的文獻進行方法學質量評價。本文根據Cochrane手冊5.1.0推薦的風險偏倚評估工具從7個方面評價納入文獻的偏倚風險。包括隨機序列生成、分配隱藏、受試者及研究人員的盲法、結局評估者盲法、結局數(shù)據不完整、選擇性報告及其他偏倚，對每條指標采用“低偏倚風險” “偏倚不確定性”“高偏倚風險”進行判定。

1.4? 數(shù)據處理

采用Reviewer Manager 5.3.5軟件對所有納入文獻的結局指標進行效應量合并、異質性檢驗、敏感性分析，并繪制森林圖。本文所納入的文獻結局指標均屬于連續(xù)性變量，且各指標測試單位均相同;因此，效應量選擇均數(shù)差（Mean Difference，MD）進行統(tǒng)計，同時計算95%置信區(qū)間。采用P值及I2進行異質性檢驗，若P>0.10，各研究間不存在異質性，若P<0.10，研究間存在異質性。I2代表研究間的異質性水平，可分為4個等級：0～40%表示各研究間存在輕度異質性，40%～60%表示各研究間存在中度異質性，60%～75%表示各研究間異質性較大，75%～100%表示各研究間存在非常大的異質性。根據Cochrane建議，推薦I2不宜大于40%，其異質性可以接受，采用固定效應模型進行分析;反之，則采用隨機效應模型進行分析，并進一步采用亞組分析產生異質性的中間變量。

2? ?結果

2.1? 文獻檢索結果

本文通過檢索PubMed、EBSCO Host、Web of Science、中國知網（CNKI）數(shù)據庫共查到相關文獻1 680篇，其中：PubMed中檢索到文獻1 072篇（1985—2017年），EBSCO Host中檢索到文獻59篇（1996—2017年），Web of Science中檢索到文獻424篇（1992—2017年），中國知網（CNKI）中檢索到文獻125篇（1983—2017年）。通過其他資源手工檢索到文獻3篇。剔除重復文獻，通過閱讀題目、摘要進行初步篩選后選定文獻51篇。再通過閱讀全文，排除不合格文獻后最終確定31篇文獻，其中7篇文獻缺乏相關指標數(shù)據，8篇文獻數(shù)據信息無法轉換，最終有16篇文獻納入meta分析，如圖1所示。

2.2? 納入文獻的基本特征

表1為納入研究的基本信息，16篇納入文獻共545名受試者，實驗組301名，對照組244名，研究對象均為健康中老年女性，平均年齡65.8歲，納入研究的發(fā)表年份為1991—2017年。所有納入分析文獻的實驗組為抗阻運動，對照組為常規(guī)身體活動、柔韌或拉伸運動;納入文獻中包含完整的運動干預措施，包括運動周期、運動時間、運動頻率、運動強度、運動量及組間間歇時間。其中：抗阻運動干預的周期為6～52周;運動強度在45%～85%1RM：每次運動的組數(shù)和次數(shù)分別為2～6組、6～15次;運動頻率為每周1～3次。此外，納入分析的文獻中，有2個或以上的不同運動量、運動速度、運動頻率抗阻運動組;研究均闡述了下肢肌肉力量及功能的測試方法，下肢肌肉力量提取的數(shù)據為最大重復力量（RM），單位均為kg，肌肉功能提取的數(shù)據為時間，單位均為s。

2.3? 風險偏倚性分析

本研究納入的16篇文獻均采用隨機對照實驗，其中有6篇文獻詳細描述了隨機方法[19-21，28，30-31]，3篇文獻對分配隱藏方案進行了描述[19，28，30]，3篇文獻采用了單盲[20，23，26]，5篇文獻采用結局評估者盲法[20，23，25-27]，其余盲法情況不清楚或未采用盲法;1篇采用了ITT分析（意向性分析）[20]，15篇文獻數(shù)據均報告完整，其中1篇文獻沒有報告失訪人數(shù)及數(shù)據處理情況[22]。由圖2可以看出，納入分析的文獻存在一定的偏倚性，5篇文獻質量較高[19-20，23，26，28]，其余11篇文獻質量中等。

2.4? Meta分析結果

2.4.1? 抗阻運動對中老年女性下肢肌肉力量的影響

最終納入的16篇文獻中，有12篇文獻（共14項研究），共389人比較了抗阻運動組與對照組下肢肌肉力量的差異。如圖3所示，異質性檢驗結果顯示：I2=85%，P<0.01，表明各研究間存在高度異質性，故采用隨機效應模型進行分析;Meta分析結果顯示：合并效應量MD=16.52，95%CI為[10.93，22.11]，P<0.01，表明與對照組相比，抗阻運動能夠有效增強中老年女性的下肢肌肉力量。

2.4.2? 抗阻運動對中老年女性下肢肌肉功能的影響

2.4.2.1? ? 起立—走計時測試效應量的Meta分析

最終納入的16篇文獻中，有5篇文獻（共8項研究），共對201人比較了抗阻運動組與對照組起立—走計時測試的差異。如圖4所示，異質性檢驗結果顯示：I2=20%，P>0.01，表明各研究間存在低異質性，故采用固定效應模型進行分析;Meta分析結果顯示：合并效應量MD=-1.03，95%CI為[-1.26，-0.80]，P<0.01，表明與對照組相比，抗阻運動能夠有效增強中老年女性下肢功能性活動能力。

2.4.2.2? ? 步行時間效應量Meta分析

在16篇文獻中，有3篇文獻（共4項研究），共對97人比較了抗阻運動組與對照組步行時間的差異。如圖5所示，異質性檢驗結果顯示I2=92%，P<0.01，表明各研究間存在高度的統(tǒng)計學異質性;因此，采用隨機效應模型進行分析。Meta分析結果顯示：合并效應量MD=-0.60，95%CI為[-0.83，-0.37]，P<0.01，表明與對照組相比，抗阻運動能夠有效增強中老年女性下肢步行能力。

2.4.3? 抗阻運動對中老年女性下肢肌肉力量影響的亞組分析

為了探究異質性的可能原因，本文對主要結局指標，肌肉力量進行亞組分析?？棺柽\動對中老年女性下肢肌肉力量的影響可能受不同年齡段、運動周期、運動時間、運動頻率、運動強度及組間間歇時間等因素的制約。本文納入的各研究中組數(shù)與次數(shù)各數(shù)據較為接近，因此，本研究僅對組數(shù)、次數(shù)之外的其他制約因素進行亞組分析。

對納入的研究按照年齡分組，可分為50～64歲和65～70歲2個亞組;在運動周期方面，將其分為12～15周、16～23周及24～52周;在運動時間方面，主要分為45～50 min/次、60～90 min/次;在運動頻率方面，分為2次/周、3次/周2個亞組;組間間歇時間主要分為1～1.4 min和1.5～2 min 2個亞組。納入的文獻中，10篇文獻報道了抗阻運動的強度，為了便于分組，將Conceicao [23]的文獻中運動強度8～10RM轉換為75%～85%1RM[34 - 35]，并排除抗阻運動強度范圍較大的研究，因此，將其分為65%～74%1RM，75%～85%1RM 2個亞組進行分析。

表2中的亞組分析結果顯示，年齡、運動周期、運動時間和頻率、組間間歇時間及運動強度亞組分析均有統(tǒng)計學意義。從異質性來源來看，年齡、運動周期、運動頻率及組間間歇時間的合并效應異質性分別為85%、85%、86%及80%，與總體合并效應（I2=85%）相比異質性無明顯變化;因此，它可能不是異質性來源。運動時間及運動強度合并效應的異質性分別為0%和28%，異質性明顯降低，可見，時間與強度可能是異質性來源。

2.4.4? 敏感性分析

為探究各研究間的異質性是否由單個研究引起的，本研究就具有高度異質性的抗阻運動對下肢肌肉力量及步行時間的研究進行敏感性分析，通過逐個剔除單個研究對合并效應進行分析，見表3和表4。

3? ?討論

3.1? 抗阻運動對中老年女性下肢肌肉力量及功能影響的總體Meta分析

本研究的主要目的是分析抗阻運動對中老年女性下肢肌肉力量和功能的影響，尋找最優(yōu)的抗阻運動方案。Meta分析的結果顯示，抗阻運動能夠顯著提高中老年女性下肢肌肉力量和肌肉功能。其他有關老年人的Meta分析同樣證實了抗阻運動在提高肌肉力量方面的積極作用。Peterson等[36]對47項抗阻運動干預中老年人（≥50歲）肌肉力量的隨機對照實驗進行Meta分析，結果顯示，抗阻運動對腿舉、腿伸1RM的提高均具有顯著意義（P<0.001），合并效應量分別為31.63和12.08。此外，另一項對50歲以上老年人的Meta分析結果表明（納入30項研究），抗阻運動后腿部屈、伸肌群最大力量合并效應量分別為1.03和6.78? [37]。同時，在下肢肌肉功能方面，Liu等[38]對33項抗阻運動干預60歲以上老年人肌肉功能研究的Meta分析發(fā)現(xiàn)，運動后起立—走計時測試，步行速度水平顯著提高（P<0.01），合并效應量分別為-0.69和0.08，證實了抗阻運動對中老年女性肌肉力量及肌肉功能的積極作用。

本文選取的研究對象均為50歲以上健康的中老年女性，據世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，女性發(fā)生自然絕經的年齡通常在45～55歲[39]，絕經后女性雌性激素和孕酮水平的持續(xù)下降降低了機體蛋白質合成的敏感性并加速肌力丟失，這是導致中老年女性的肌肉衰減速度快于中老年男性的主要原因[8，40]。此外，雄性激素水平在絕經后女性肌肉衰減過程中的作用也受到越來越多研究者的關注，女性絕經后，血漿睪酮水平及游離睪酮水平均呈下降趨勢[41-42]，并伴隨著肌肉量和肌力的下降[43]。有研究認為，女性的人均壽命高于男性[44]，因此，維持肌肉力量，提高下肢功能獨立性、降低殘疾風險尤為重要。

抗阻運動被認為能夠通過調節(jié)老年女性激素水平提高肌肉力量和功能。最新的一項研究顯示，91名65歲以上老年女性使用彈力帶進行漸進性抗阻運動，受試者下肢肌肉力量和坐起—站立功能顯著提高（P=0.006，P=0.005），且卵泡抑素增加，作者認為老年女性肌肉的增長主要由于抗阻運動后卵泡抑素調節(jié)肌肉生長抑素，阻斷肌肉降解[45]。也有研究指出抗阻運動能夠調節(jié)血清激素濃度，例如，血清睪酮、皮質醇能增強肌肉力量[46]。此外，Botero等[47]經酶聯(lián)免疫吸附法發(fā)現(xiàn)，12個月的抗阻運動后（6～14RM），老年女性的瘦素和抵抗素水平下降，同時瘦體重及腿舉肌肉力量顯著性增長（P<0.05），因此，長期周期性的抗阻運動能夠通過改善身體成分，降低老年女性炎癥標志物水平，促進肌肉和功能增長。

3.2? 抗阻運動對中老年女性下肢肌肉力量影響的亞組Meta分析

由于納入的各研究間存在明顯的異質性，根據可能的異質性來源對抗阻運動干預中老年女性下肢肌肉力量的研究進行了亞組分析。結果表明：1）抗阻運動可明顯降低50～70歲中老年女性的下肢肌肉力量;2）12～52周的抗阻運動可提高中老年女性的下肢肌肉力量，且效應量隨著抗阻運動周期的延長而增加，表明24～52周的運動周期可能具有更好的抗阻效果;3）45～50 min/次或60～90 min/次、2次/周或3次/周、組間間歇時間1～2 min均能夠顯著增強中老年女性的下肢肌肉力量;4）抗阻運動強度65%～85%1RM可提高中老年女性的下肢肌肉力量。亞組分析結果顯示，運動時間及運動強度可能是異質性的主要來源。

進行抗阻訓練時，隨著運動時間的延長，人體神經肌肉適應性增強，能夠提高肌肉的力量，改善身體機能[48]。Borde等[49]的一項研究表明，短期抗阻運動（6～9周）增加老年人肌肉力量的效果明顯小于長期抗阻運動（50～53周）。另一項研究同樣表明，中老年人進行8～18周抗阻運動的效果小于24～52周[50]。本研究亞組分析結果顯示：12～15周、16～23周及24～52周抗阻運動均可顯著提高中老年女性的下肢肌肉力量;但24～52周的運動可能具有更好的抗阻效果，表明運動周期的改變能夠對中老年女性肌肉力量產生不同的影響。On等[51]對39例老年女性進行抗阻運動的隨機對照實驗顯示，8周抗阻運動后等速肌力及肌肉功能指標較對照組無顯著性改變，而18周后顯著提高，故作者認為較長時間的抗阻運動在提高肌肉力量和功能方面更加有效。但與以往研究不同的是，Kobayashi等[13]研究了較短周期（4周）抗阻運動的效果，結果顯示其能夠增加老年女性的肌肉力量，但對改善肌肉功能沒有顯著效果。因此，短時間抗阻運動增強老年女性肌肉功能的效果仍需進一步探討。