针对老年人脑健康运动的处方原则

《Exercise, Sport, and Movement》：The Principles of Exercise Prescription for Brain Health in Aging

　　阿尔茨海默病及相关痴呆症是世界上最大的健康挑战之一。随着人口老龄化，全球痴呆症发病率正在上升，且由于目前尚无根治方法，因此迫切需要采取干预措施来降低健康老年人患痴呆症的风险。运动是一种有前景的干预方式；然而，针对优化大脑健康的运动处方却十分缺乏。这可能会削弱运动在临床上的实际应用价值，并成为阻碍医护人员在初级保健环境中开具运动处方以促进大脑健康的障碍。这篇图解综述简要总结了健康衰老与阿尔茨海默病之间的主要神经变化，这些变化可以通过运动得到改善，并提供了基于证据的运动处方原则，为制定个性化的运动计划提供了参考。

**引言**
阿尔茨海默病及相关痴呆症是一种严重的健康问题，会导致患者失去交流能力、无法辨认家人以及无法自我照顾。目前全球约有5500万人患有痴呆症，如果没有有效的干预措施，预计到2050年这一数字将翻倍，达到1.5亿人以上（1）。由于没有根治方法，迫切需要采取干预措施来降低健康老年人的痴呆症风险。运动是一种有希望的干预方式（图1），但目前尚没有专门针对改善认知功能的运动处方。本文旨在简要总结相关证据，并提出促进老年人大脑健康的运动处方原则。

**图1**
假设的衰老过程表明，无论是通过终身运动还是晚年进行运动干预，都能对认知功能产生保护作用。衰老伴随着记忆力和海马区神经发生能力的逐渐下降，这些都是常见的现象（图2）。记忆力的丧失是由于海马区萎缩所致，而海马区是学习和记忆的关键脑区。对于阿尔茨海默病患者来说，海马区萎缩的速度是健康衰老者的2.5倍，从而导致更快的认知衰退，最终影响日常生活。在缺乏治愈方法的情况下，缓解认知衰退的干预措施至关重要。

**图2**
海马区的神经变化与衰老和阿尔茨海默病中的认知变化密切相关。终生运动或晚年进行运动干预都能对认知功能产生保护作用。脑源性神经营养因子（BDNF）在其中的起关键作用。

**多媒體视图**

**讨论**
体力活动不足被认为是预防痴呆症的最大可改变风险因素，其影响程度可与遗传因素相当（2）。中年时期有较低有氧运动能力的个体日后患痴呆症的风险会增加1.92倍（3）。这一点并不令人意外，因为大脑健康与身体健康密切相关。当身体活动不足时，会出现代谢并发症，从而增加痴呆症的风险（4）。例如，久坐生活方式导致的高血压会损害为大脑供血的血管，引发小血管疾病并损害认知功能（5）。因此，有计划、有结构且重复性的运动干预对于改善大脑健康至关重要（6）。事实上，定期步行或慢跑等运动可以增加心血管健康、海马区血容量和记忆力，任何时候开始运动都不为晚（7）。例如，55至80岁的久坐老年人若每周步行三次并持续一年，他们的记忆力会得到改善，海马区体积也会增加2%（8）。参加抗阻训练或太极拳等运动的老年人也在认知方面有所提升，并且不同脑区出现了显著的神经变化，这表明多种类型的运动具有更大的认知益处（9,10）。

**运动促进肌肉向大脑的信号传递**
虽然持续的运动会通过多种途径保护大脑免受神经退化的影响，如改善脑部血流、减轻炎症和清除淀粉样蛋白斑块，但它还能通过促进神经可塑性直接改善认知功能（11）。在动物模型中，自愿轮跑可以促进海马齿状回新生脑细胞的增殖，从而改善整个生命周期的认知能力（12）。脑源性神经营养因子（BDNF）是这一过程中的关键介质，在阿尔茨海默病患者的大脑中其浓度显著降低，但在剧烈运动后会急剧上升（13,14）。最新证据表明，肌肉产生的信号分子（如肌酸 lactate）可以在大脑中激活BDNF（15）。重要的是，中等强度到高强度运动过程中肌肉会大量分泌肌酸 lactate，这可能是高强度运动比低强度运动更能改善BDNF和记忆力的原因（16,17）。当然，肌酸 lactate 并非唯一的信号分子，还有其他多种途径参与肌肉向大脑的信号传递（18）。

**改善认知功能的运动处方原则**
鉴于老年人对运动的反应个体差异以及健康状况的多样性，采用个性化的运动处方方法更为合适。以下是利用 FITT 框架（频率、强度、时间和类型）总结的改善老年人认知功能的运动处方原则（19,20）：

- **频率**：尽可能频繁
- **强度**：中等至高强度
- **时间**：任何形式的运动都优于不运动
- **每周最低推荐量**：
- 70分钟中等强度运动，或
- 35分钟高强度运动
- **最佳推荐量**：
- 140分钟中等强度运动，或
- 75分钟高强度运动
- **运动类型**：
- 有氧运动：步行、游泳、骑自行车、远足等
- 抗阻训练：利用自重、阻力带或哑铃等
- 多元组合运动：结合平衡训练、抗阻训练和有氧运动
- 太极拳或瑜伽

这些原则与美国运动医学院（ACSM）关于一般健康水平的身体活动指南有显著相似之处（21）。ACSM 的身体活动指南推荐的强度与改善认知功能的强度相同，强调了中等至高强度运动对促进肌肉向大脑信号传递的重要性。可以通过对话测试来评估运动强度（22）：在中等强度运动时可以轻松进行对话，而在高强度运动时只能说出少量词语。此外，类似类型的运动对认知和整体健康都有益处。研究表明，老年人应结合有氧运动和抗阻训练以及增强平衡能力的运动（如太极拳），以减少跌倒风险并提高运动安全性（20）。为了进一步改善大脑健康，建议老年人选择他们喜欢的运动方式，并尝试新的、同时挑战心智和身体的运动方式。将运动与认知挑战性任务结合可以提高大脑的神经可塑性（23）。例如，在定向越野中边行走边导航可以增加有氧运动的认知难度（24）。还有证据表明，在支持性的社交环境中进行运动有助于提高动机和坚持性，同时对抗孤独感——孤独感是老年人常见的长期压力源，容易导致BDNF 减少、海马区萎缩和认知衰退（25,26）。

需要注意的是，ACSM 的身体活动指南与这些运动处方原则在时间和频率上更为灵活。特别是，运动量没有最低要求，任何形式的运动都优于不运动。定期起身活动可以减少久坐带来的痴呆风险（4）。有氧运动和抗阻训练的每周最低和最佳运动时间可以根据个人能力和生活方式进行调整。例如，每周可以进行3天、每天25-45分钟的中等强度运动，或2天、每天20-35分钟的高强度运动（19）。在运动处方中留出灵活性非常重要，因为这样可以制定出易于长期适应和享受的运动计划，而长期坚持运动对于预防痴呆至关重要。

**结论**
持续进行运动可以为老年人带来多种大脑健康益处，如增加BDNF和促进神经可塑性，从而支持认知功能。这些基于证据的老年人运动处方原则包括最佳的频率、强度、时间和类型，为制定个性化的运动计划提供了重要参考，有助于预防痴呆症并帮助老年人群长期保持健康。

**利益冲突和资金来源**
J. J. H. 担任《Exercise, Sport, and Movement》的临时主编，但未参与本文的审稿过程。作者声明不存在其他利益冲突。本研究得到了加拿大自然科学与工程研究委员会（NSERC）的资助，项目编号为 RGPIN-2022-05298（资助对象为 J. J. H.）。