有氧運(yùn)動(dòng)協(xié)同認(rèn)知訓(xùn)練在老年血管性癡呆預(yù)防及康復(fù)中的作用

鄭 妍，陳桂秋

(1.吉林大學(xué)體育學(xué)院，吉林 長春130012；2.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院)

隨著人口老齡化日趨嚴(yán)重，老年性癡呆的病例數(shù)量將大幅度增加，預(yù)計(jì)到2050年將增加到1.31億[1-2]。老年性癡呆主要分為：阿爾茨海默癥(AD)、血管性癡呆(VD)和混合性癡呆[3]。VD是指由各種血管因素導(dǎo)致的腦區(qū)低灌注的腦血管疾病所致腦組織損害，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的認(rèn)知功能障礙。其臨床表現(xiàn)以記憶減退、認(rèn)知功能缺損為主，可伴有語言、視覺空間功能、人格及運(yùn)動(dòng)障礙等癥狀[4]。VD是癡呆的一個(gè)重要類型，其發(fā)病率僅次于AD，在所有癡呆類型中占20%-30%，但VD是目前臨床上唯一認(rèn)為可以進(jìn)行早期防治的癡呆類型[5]。隨著年齡的增加，人體腦血流灌注不斷減少，導(dǎo)致發(fā)生VD。我國人口的老齡化導(dǎo)致VD發(fā)病率明顯升高，60歲以上老年人VD的患病率達(dá)1.1%-3.0%。盡管VD可以早期預(yù)防，但臨床上對(duì)于VD患者治療尚缺乏特效的藥物和治療方法。抑制乙酰膽堿脂酶的藥物對(duì)改善認(rèn)知功能效果甚微，且有不同程度的不良反應(yīng)，在臨床上仍存在爭議[7-8]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，有氧運(yùn)動(dòng)可有效地促進(jìn)VD患者認(rèn)知功能的恢復(fù)和改善，是最可靠的治療手段[6]。有氧運(yùn)動(dòng)協(xié)同認(rèn)知訓(xùn)練在老年VD患者康復(fù)中效果更佳[9]。本文就有氧運(yùn)動(dòng)協(xié)同認(rèn)知訓(xùn)練在老年VD預(yù)防及康復(fù)中的作用研究進(jìn)展做一綜述。

1 VD的風(fēng)險(xiǎn)因素

VD的風(fēng)險(xiǎn)因素可促進(jìn)腦血管疾病發(fā)生，誘發(fā)腦組織損害，導(dǎo)致VD。VD的風(fēng)險(xiǎn)因素主要?dú)w納為以下幾類。

1.1 血管性因素

1.1.1心血管疾病及其風(fēng)險(xiǎn)因素 高血壓、高血脂癥、糖尿病、肥胖及吸煙等[10]，特別是高血壓可導(dǎo)致全身血管動(dòng)脈粥樣硬化，腦血管損傷，腦組織缺血或微出血，引發(fā)VD。VD患者中伴有高血壓者占92.0%，高血壓被視為VD的高危因素[4]。糖尿病患者、肥胖會(huì)影響血管系統(tǒng)并加速動(dòng)脈粥樣硬化，導(dǎo)致腦血管異常和神經(jīng)細(xì)胞凋亡，增加發(fā)展為VD的風(fēng)險(xiǎn)，大約3.0%癡呆患者患有糖尿病[11]。

1.1.2高同型半胱氨酸(Hcy)血癥 血漿Hcy水平增高可導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化和血栓形成，是引起腦血管疾病的一個(gè)獨(dú)立的危險(xiǎn)因素[12]。

1.2 年齡、遺傳因素

流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，癡呆癥和衰老密切相關(guān)。隨著年齡增大，腦血流量不斷減少，引發(fā)VD。已明確父母患有VD家族史是增加癡呆風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素，特別是載脂蛋白E(APOEe4)基因攜帶者[2]。

1.3 抑郁癥

抑郁癥已被確認(rèn)為發(fā)展VD的一種風(fēng)險(xiǎn)因素，其發(fā)展為癡呆可增加2倍[13]。

1.4 教育水平、社交和生活方式

文化水平低是VD的風(fēng)險(xiǎn)因素，缺乏身體活動(dòng)、久坐的生活方式可增加心血管疾病、代謝性疾病等的患病風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)常進(jìn)行身體活動(dòng)和社交經(jīng)歷可以緩解糖尿病對(duì)癡呆和大腦的嚴(yán)重影響，減輕腦血管損害[2，11]。

1.5 空氣污染

慢性空氣污染可以影響大腦的生理老化過程，一些空氣污染物，如超細(xì)顆粒(PM2.5)和認(rèn)知功能障礙之間有相關(guān)性，這種不利影響可能取決于暴露時(shí)間和PM2.5空氣污染程度。PM2.5增加1 μg/m3就會(huì)引起神經(jīng)炎癥和神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的神經(jīng)病理學(xué)改變，從而降低認(rèn)知功能。居住在污染嚴(yán)重區(qū)和低污染區(qū)有明顯差異[14]。

2 有氧運(yùn)動(dòng)的概述

有氧運(yùn)動(dòng)是指人體在充分的氧氣環(huán)境中進(jìn)行的體育鍛煉，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度在低度-中度之間，運(yùn)動(dòng)心率達(dá)到120-150次/分。運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)為30-60 min/次，每周至少3次，持續(xù)3個(gè)月以上。如果能長期堅(jiān)持，效果會(huì)更好。有氧運(yùn)動(dòng)可有效地促進(jìn)VD患者認(rèn)知功能的恢復(fù)和改善。

3 有氧運(yùn)動(dòng)在老年人VD的預(yù)防及康復(fù)中的作用機(jī)制

大腦是人類最重要的高級(jí)神經(jīng)中樞，控制著人的運(yùn)動(dòng)、感覺、語言、情感和思維等。大腦的雙側(cè)額葉、顳葉皮質(zhì)、海馬及基底核是人體的語言中樞，對(duì)認(rèn)知、學(xué)習(xí)及記憶等起著重要作用。大腦血液灌注不足造成這些區(qū)域腦組織損害，導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙[15]。運(yùn)動(dòng)可以通過多種途徑減少血管疾病，改善腦部灌流，保護(hù)大腦神經(jīng)可塑性，保持神經(jīng)結(jié)構(gòu)完整性，保留大腦容量，改善大腦功能。有氧運(yùn)動(dòng)在VD的作用機(jī)制主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 有氧運(yùn)動(dòng)能降低心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素

運(yùn)動(dòng)可改善心功能和呼吸功能，增加心肌射血量，增大通氣量和肺活量，增加血液循環(huán)、腦供血和供氧；運(yùn)動(dòng)具有抗炎作用，減少血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，并有效地降低交感神經(jīng)的興奮性，緩解外周小動(dòng)脈痙攣，使血壓處于平穩(wěn)狀態(tài)；運(yùn)動(dòng)能加速脂質(zhì)代謝，減輕胰島素抵抗作用，有利于降脂、降糖、減肥，預(yù)防高血壓和動(dòng)脈硬化[16]。

3.2 運(yùn)動(dòng)改善腦血管功能

3.2.1由各種因素引起的腦部血管病變導(dǎo)致腦血流異常改變，致腦血流量下降，出現(xiàn)腦神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)及回路的損害，特別是皮層下缺血性腦血管損傷，引起腦小血管病，血腦屏障破壞，引起腦白質(zhì)、海馬等區(qū)域損傷，神經(jīng)元丟失或樹突連通性中斷，最終導(dǎo)致腦組織結(jié)構(gòu)及功能的改變，引發(fā)VD[17]。運(yùn)動(dòng)可增加人體的血液循環(huán)，改善心血管功能，使腦血流量和氧氣得到充足的供應(yīng)，減少腦血管損傷；運(yùn)動(dòng)能改善腦血管的可塑性，促進(jìn)血管內(nèi)皮修復(fù)、血管再生和側(cè)支循環(huán)的建立，增加海馬組織灌流，營養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞，減少腦組織損傷[18]。

3.2.2炎癥因子、Hcy和內(nèi)皮細(xì)胞損傷均參與了腦血管疾病和癡呆的發(fā)病機(jī)制。炎癥因子C反應(yīng)蛋白(CRP)和白介素-6(IL-6)通過炎癥反應(yīng)引起動(dòng)脈粥樣硬化；Hcy通過促進(jìn)形成氧化低密度脂蛋白，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血小板聚集及動(dòng)脈粥樣硬化；內(nèi)皮細(xì)胞損傷可能使血管壁通透性增加，血管壁炎癥和增生，影響血流及血漿成分改變，引起血栓形成、血管壁狹窄和閉塞，進(jìn)而腦組織缺血，加速β淀粉樣蛋白肽在腦內(nèi)沉積，使細(xì)胞膜、細(xì)胞器和細(xì)胞骨架損傷。最終，這些因素促進(jìn)腦梗死和VD的發(fā)生。運(yùn)動(dòng)可以降低CRP、IL-6、Hcy和β淀粉樣物，減少血管內(nèi)皮損傷，防止動(dòng)脈硬化，改善腦血管功能[19-21]。

3.3 運(yùn)動(dòng)與神經(jīng)退行性變

海馬是內(nèi)側(cè)顳葉系統(tǒng)中學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系最密切的結(jié)構(gòu)，對(duì)缺血、缺氧損傷十分敏感。血管因素可直接引起神經(jīng)退行性斑塊、纖維纏結(jié)形成以及內(nèi)側(cè)顳葉的萎縮，造成海馬神經(jīng)元突觸缺失、突觸蛋白表達(dá)下降及其可塑性降低等結(jié)構(gòu)和功能的改變，影響信息的儲(chǔ)存及學(xué)習(xí)記憶，導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙。運(yùn)動(dòng)可增加突觸樹突密度，提高突觸蛋白的表達(dá)及海馬突觸結(jié)構(gòu)的可塑性，長時(shí)程增強(qiáng)(LTP),改善認(rèn)知功能[22]。

3.4 運(yùn)動(dòng)與神經(jīng)遞質(zhì)

神經(jīng)遞質(zhì)腦源性神經(jīng)生長因子(BDNF)是在腦內(nèi)合成、分布于神經(jīng)系統(tǒng)的蛋白營養(yǎng)因子，不僅能防止神經(jīng)元受損和死亡，而且能在神經(jīng)元受損后，促進(jìn)其再生和分化；血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)參與內(nèi)皮細(xì)胞的分裂和存活，調(diào)節(jié)血管生長，并刺激神經(jīng)發(fā)生、生長和分化，保護(hù)神經(jīng)組織和大腦功能的可塑性。運(yùn)動(dòng)能增加BDNF和VEGF的合成，保護(hù)腦組織免受損害，防止VD的發(fā)生[23]。

3.5 運(yùn)動(dòng)與基因表達(dá)及細(xì)胞凋亡

細(xì)胞凋亡是細(xì)胞受到機(jī)體環(huán)境刺激產(chǎn)生程序性反應(yīng)的主動(dòng)死亡過程，細(xì)胞凋亡在 VD 發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用。目前，研究較多的細(xì)胞凋亡相關(guān)基因?yàn)榭沟蛲龌?Bcl-2)和促凋亡基因(Bax,Caspase-3)，調(diào)控這些基因蛋白，從而減輕細(xì)胞凋亡對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的損傷，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。細(xì)胞凋亡能促使腦內(nèi)缺血缺氧敏感區(qū)發(fā)生遲發(fā)性神經(jīng)元死亡，海馬區(qū)神經(jīng)元凋亡丟失，導(dǎo)致VD發(fā)生[24]。運(yùn)動(dòng)能增加抗凋亡基因Bcl-2的陽性細(xì)胞表達(dá)，下調(diào)促凋亡基因Bax和Caspase-3的陽性細(xì)胞表達(dá)，從而減少細(xì)胞凋亡，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，改善學(xué)習(xí)記憶功能[25]。

4 認(rèn)知訓(xùn)練在老年人VD的預(yù)防及康復(fù)中的作用機(jī)制

認(rèn)知訓(xùn)練著重從短期的語言記憶、短期或長期工作記憶、注意力和執(zhí)行功能訓(xùn)練來改善VD患者記憶力、視覺空間能力、注意力和執(zhí)行能力。常用的方法是單詞列表、延遲回憶單詞表、數(shù)字跨度和記憶跨度游戲、運(yùn)用圖形及文字游戲、視頻游戲等。認(rèn)知訓(xùn)練可通過激發(fā)患者的思維活動(dòng)來改善大腦微循環(huán)，提高神經(jīng)細(xì)胞的興奮性，使受損區(qū)神經(jīng)組織功能重組，增強(qiáng)了處理和加工信息的神經(jīng)環(huán)路的功能和可塑性，進(jìn)而改善認(rèn)知功能[9，26]。

5 小結(jié)

有氧運(yùn)動(dòng)可增強(qiáng)有氧健身能力，增加人體的血液循環(huán)，改善心血管功能，使腦的血流量和氧氣得到充足的供應(yīng)，減少血管疾病，改善腦部灌流，保護(hù)神經(jīng)組織的可塑性，保持神經(jīng)結(jié)構(gòu)完整性，保留大腦容量，改善大腦結(jié)構(gòu)和功能；認(rèn)知訓(xùn)練主要是改善腦神經(jīng)環(huán)路的功能和可塑性。有氧運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知訓(xùn)練聯(lián)合應(yīng)用可互補(bǔ)增強(qiáng)不同的神經(jīng)功能，更有效地預(yù)防VD發(fā)生，促進(jìn)VD患者認(rèn)知功能的恢復(fù)和改善。