12周弹力带抗阻训练对肌少症老年人功能表现、下肢肌肉激活、平衡能力和步态对称性的影响:一项单臂前后测研究

《Frontiers in Physiology》:Changes in functional performance, lower-limb muscle activation, balance, and gait symmetry after a 12-week elastic band resistance training program in older adults with sarcopenia: a single-arm pre–post study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月30日 来源:Frontiers in Physiology 4.3

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  背景: 肌少症(Sarcopenia)的特征是骨骼肌质量和身体功能的进行性下降,导致老年人活动能力受损、平衡缺陷和步态异常。尽管已有报道称弹力带抗阻训练(elastic band resistance training)可改善肌力和功能表现,但其与肌少症老年人

  
背景: 肌少症(Sarcopenia)的特征是骨骼肌质量和身体功能的进行性下降,导致老年人活动能力受损、平衡缺陷和步态异常。尽管已有报道称弹力带抗阻训练(elastic band resistance training)可改善肌力和功能表现,但其与肌少症老年人的坐站表现、任务相关下肢肌电活动、平衡功能和步态对称性的关联仍未被充分理解。本研究评估了12周弹力带抗阻训练项目在这些结局指标上的前后变化。 方法: 共招募了120名社区居住的肌少症老年人,其中102名年龄在61.5–73.1岁之间的参与者完成了12周的干预和干预后评估。报告的主要结局指标是从基线到12周的五次坐站测试(Five Times Sit-to-Stand Test, FTSST)完成时间的变化。次要功能结局指标包括计时起走测试(Timed Up and Go Test, TUGT)和坐站转移时间。在干预前后评估了下肢表面肌电图(surface electromyography)[任务归一化均方根(root mean square, RMS)和积分肌电图(integrated electromyography, IEMG)]、Berg平衡量表(Berg Balance Scale, BBS)和步态对称性指数(步长、站立相、摆动相和接触时间)。采用配对统计检验,并在指定的次要结局指标家族内进行Holm校正,分析干预前后的差异。 结果: 在干预后评估中,下肢功能表现有所改善,表现为FTSST、TUGT和坐站转移时间的缩短。经Holm校正后,所有检测肌肉的RMS值均降低,而仅双侧股直肌(rectus femoris)和胫骨前肌(tibialis anterior)的IEMG值升高。项目结束后BBS评分也更高,表明在平衡量表上的表现更佳。所有步态对称性指数在干预后评估中均较低,表明步行时肢体间不对称性减少。 结论: 在完成基线和干预后评估的102名参与者中,经过12周的运动项目,功能表现、平衡评分和步态对称性指标均得到改善。非对照设计无法将改善归因于该项目或其各个组成部分。受试者流失以及会话间肌电图比较的局限性进一步限制了结果的解读。需要开展对照研究来探讨训练效果以及所观察到的变化的持续性。

研究背景与目的

随着全球人口老龄化加剧,肌少症(Sarcopenia)作为一种以骨骼肌质量、力量和身体功能进行性下降为特征的综合征,已成为影响老年人发病率和死亡率的关键因素。研究表明,下肢肌力是决定行走能力的关键,而肌少症导致的坐站(sit-to-stand)能力下降和步速减慢会增加老年人跌倒风险。步态不对称(gait asymmetry)在老年人中常见,且随年龄增长而增加,与活动能力受损、平衡缺陷和跌倒风险增高相关。非药物干预,特别是运动干预,被公认为管理肌少症的有效策略。弹力带抗阻训练(elastic band resistance training)因其价格低廉、便携安全、易于在社区或家庭环境中实施等优势,成为一种实用可行的选择。然而,现有研究多聚焦于整体肌力、身体成分或一般身体表现,较少探讨弹力带抗阻训练能否同时改善肌少症老年人的任务特异性坐站表现、下肢肌肉激活、平衡功能和步态对称性。因此,研究人员开展了此项单臂前后测研究,旨在评估12周弹力带抗阻训练项目对这些结局指标的关联性变化。研究假设干预后评估将显示:(1)五次坐站测试(FTSST)完成时间缩短;(2)关键下肢肌肉的表面肌电激活指标——均方根(RMS)和积分肌电图(IEMG)值升高;(3)Berg平衡量表(BBS)评分提高;(4)步长、站立相、摆动相和接触时间对称性指数降低。

研究方法与技术

本研究采用实用性单臂前后测设计,从社区招募了120名符合中国2024版肌少症诊断标准的老年人,最终102人完成12周干预和分析。干预方案为每周3次、每次约60分钟的监督下弹力带抗阻训练,包含热身、主训练(弹力带抗阻及平衡练习)和整理活动,并使用四种渐进阻力级别的弹力带(黄、红、绿、蓝)实现个体化负荷调整。主要技术方法包括:使用BTS FreeEMG 1000无线表面肌电系统采集坐站任务中双侧股直肌(RF)、胫骨前肌(TA)和内侧腓肠肌(Gas)的肌电信号,计算任务归一化RMS和IEMG;采用五次坐站测试(FTSST)、计时起走测试(TUGT)和坐站转移时间评估下肢功能;使用Berg平衡量表(BBS)评估平衡功能;利用DIERS pedogait系统在自选舒适速度下采集步态参数并计算步长、站立相、摆动相和接触时间的对称性指数(SI)。

研究结果

3.1 参与者特征: 在120名初始招募者中,102人完成干预和评估,平均出勤率为92.10%。未完成者(18人)的原因包括个人原因、疾病导致行动困难及失访。基线数据显示所有参与者均符合肌少症诊断标准,男性身高、体重、四肢骨骼肌指数和握力高于女性,而BMI、步速和BBS评分性别间相当。
3.2 肌电图分析: 干预后,所有检测肌肉(双侧RF、TA和Gas)的任务归一化RMS值均显著降低(Holm校正后P<0.05)。对于IEMG,双侧RF和TA显著升高,而双侧Gas未见显著变化(校正后P>0.05)。这表明干预与坐站任务中RMS值降低及肌肉特异性的IEMG变化相关联。
3.3 平衡功能: BBS评分从基线的41.37±1.99分显著提升至干预后的46.96±1.88分(Wilcoxon符号秩检验,P<0.001),平均变化5.59分,表明平衡表现改善。
3.4 下肢肌肉功能: FTSST完成时间从12.36±2.48秒降至10.34±1.91秒(Cohen's dz=-2.65);TUGT从10.30±1.80秒降至8.65±1.46秒(dz=-1.54);坐站转移时间从2.49±0.57秒降至2.12±0.50秒(dz=-3.65)。三项指标均显示显著改善(P<0.001),表明下肢功能表现和功能性活动能力提升。
3.5 步态对称性: 所有四个步态对称性指数均显著降低:步长对称性指数从15.66%降至10.91%;站立相对称性指数从3.88%降至2.35%;摆动相对称性指数从8.50%降至4.12%;接触时间对称性指数从8.09%降至6.01%(所有Holm校正后P<0.001),表明步行时肢体间不对称性减少。

讨论与结论

讨论总结: 研究人员观察到,12周弹力带抗阻训练后,肌少症老年人的坐站表现、下肢功能、平衡评分和步态对称性均有改善。这些发现与既往关于弹力带训练改善老年人肌力和身体功能的研究一致。肌电图结果显示,任务归一化RMS降低可能与神经肌肉协调效率改变有关,而IEMG在股直肌和胫骨前肌的特异性增加反映了这些肌肉在坐站任务中的关键作用。平衡功能的改善可能得益于训练中包含的单腿站立等平衡练习。步态对称性的改善则可能与下肢功能能力和动态平衡的提升相关。然而,由于缺乏对照组,无法将这些变化因果性地归因于训练项目本身。
研究局限性: 主要包括单臂设计限制因果推断、无同期对照组、无法区分训练各组成部分的贡献、未预先明确主要和次要结局指标的层级、15%的失访率、未使用正式的主观疲劳感觉量表量化训练强度、未分析性别和年龄的亚组效应,以及单中心样本限制了普适性。
结论翻译: 在完成基线和干预后评估的102名参与者中,坐站表现和平衡评分在基线至12周联合运动项目结束期间得到改善。项目结束后观察到较低的步态对称性指数,这与步行时肢体间不对称性减少相一致。任务归一化RMS值在所检测的肌肉中均较低,而IEMG变化呈肌肉特异性。缺乏同期对照组使得无法将观察到的变化归因于该项目或其各个组成部分。受试者流失与会话间肌电图比较的局限性(包括缺乏独立的MVIC归一化)进一步限制了结果的解读。需要开展对照研究来探讨训练效果及其潜在机制,并评估所观察到的变化的持续性。
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