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有氧运动对老年轻度认知障碍患者认知功能的改善

泰然健康网
2024-12-23 18:58

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ChineseJournalofTissueEngineeringResearch
ISSN2095-4344,CN21-1581/R
《中国组织工程研究》网络首发论文
题目:有氧运动对老年轻度认知障碍患者认知功能的改善
作者:杨椅,王坤,刘恒旭,张庭然,卢文云,陈佩杰,罗炯
收稿日期:2021-09-26
网络首发日期:2022-01-27
引用格式:杨椅,王坤,刘恒旭,张庭然,卢文云,陈佩杰,
度认知障碍患者认知功能的改善[J/OL].中国组织工程研究.
.
网络首发:在编辑部工作流程中,稿件从录用到出版要经历录用定稿、排版定稿、整期汇编定稿等阶
段。录用定稿指内容已经确定,且通过同行评议、主编终审同意刊用的稿件。排版定稿指录用定稿按照期
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发论文视为正式出版。
网络首发时间:2022-01-2713:42:51
网络首发地址:.
综述中国组织工程研究

有氧运动对老年轻度认知障碍患者认知功能的改善
杨椅1,王坤1,刘恒旭1,张庭然1,卢文云2,陈佩杰3,罗炯1
投稿日期:2021-09-26
采用日期:2021-11-15文章快速阅读:
修回日期:2021-12-16文章特点—
△以不同周期的有氧
运动为出发点,对急性有氧运动延缓脑区域面积萎缩
中图分类号:老年轻度认知障碍有氧运动
;R319;R741患者的认知能力的促进脑源性神经营养老年轻度
短期有氧运动因子基因表达认知障认
效用及其可能的作改善
患者知能
用机制进行系统梳增加大脑血流量力
理和总结。中长期有氧运动
文献标识码:A改善神经递质水平
文题释义:
轻度认知障碍:是正常老化与痴呆之间的过度状态,在老年认知衰退过程中易发展为痴呆等认知功能性疾病,其主要表现为记忆力下降、
大脑处理速度变慢等,影响老年人的生活质量。
有氧运动:主要是指氧供充足下的各种身体活动,它是体育运动的分支,按周期来看包括急性有氧运动、短期有氧以及长期有氧运动。有
氧运动项目具有易开展、内容和形式多样等特点,符合老年人的特殊生理特征,比如:太极拳、健身操和快走等。
摘要
背景:在当今老年人的人口基数不断增长的趋势下,老年人晚年的生活水平和生活质量受到广泛关注和研究。
目的:文章介绍有氧运动对老年轻度认知障碍患者认知能力的影响,探讨不同周期的有氧运动对老年轻度认知障碍患者认知能力的效用及
其可能的作用机制。
方法:检索截止至2021年9月的Elsevier、Springer、WebofScience、PubMed、中国知网、万方数据、维普和中国台湾学术文献数据库中的
相关文献,中文检索词包括“老年轻度认知障碍、有氧运动、老年人、认知功能、认知退化、急性有氧运动”;英文检索词包括“Mild
cognitiveimpairmentintheelderly,Aerobicexercise,Theelderly,Cognitiveability,Cognitivedecline,Acuteaerobicexercise”,并根据研究
需要确立相应的标准,对最终所得文献进行筛选。
结果与结论:①有氧运动在干预老年轻度认知障碍患者的认知功能中起着正向调节作用;急性有氧运动提高脑源性神经生长因子水平;短
期以及中-长期有氧运动通过提高老年轻度认知障碍患者的体适能水平,增加脑血流量,提高患者的认知能力和协调能力,有利于提高老
年人的健康生活质量。②急性有氧运动改善患者注意力和抑制控制,短期和中长期有氧运动积极作用于记忆功能和神经网络,不同周期的
有氧运动对患者认知功能的效益存在一定差异,但总体上坚持有氧运动可改善老年轻度认知障碍患者的认知功能,提高老年人的心肺适
能,增加运动参与,但是特定认知领域的改善可能需要不同的有氧运动处方。③有氧运动与轻度认知障碍之间是动态变量过程,需要根据
不同的患者采取特定的有氧运动处方进行干预,比如单域型、多域型轻度认知障碍。④有氧运动的介入改善认知功能可能与延缓患者脑区
域面积萎缩、促进基因表达、增加大脑血流量等有关,但还未形成普遍认同机制。
关键词:轻度认知障碍;有氧运动;老年人;认知功能;急性有氧运动;脑源性神经营养因子;记忆功能;综述
Aerobicexerciseimprovesthecognitivefunctionofelderlypatientswithmildcognitiveimpairment
YangYi1,WangKun1,LiuHengxu1,ZhangTingran1,LuWenyun2,ChenPeijie3,LuoJiong1
1Research Centre for Exercise Detoxification,CollegeofPhysicalEducation,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China;2SchoolofLeisure,3Schoolof
Kinesiology,ShanghaiUniversityofSport,Shanghai200438,China
YangYi,Mastercandidate,Research Centre for Exercise Detoxification,CollegeofPhysicalEducation,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China
Correspondingauthor:LuoJiong,PhD,Professor,Research Centre for Exercise Detoxification,CollegeofPhysicalEducation,SouthwestUniversity,Chongqing
400715,China
Abstract
BACKGROUND:Consideringthecurrentgrowingtrendofthepopulationbaseoftheelderly,extensiveattentionhasbeenpaidtothelivingstandardsand
qualityoflifeoftheelderly.
1西南大学体育学院运动戒毒研究中心,重庆市400715;上海体育学院,2休闲学院,3运动科学学院,上海市200438
第一作者:杨椅,男,1998年生,重庆市人,西南大学体育学院在读硕士,主要从事国民体适能与健康促进研究。
通讯作者:罗炯,男,博士,教授,西南大学体育学院运动戒毒研究中心,重庆市400715
-0001-9370-4303(杨椅);-0003-0161-7320(罗炯)
基金资助:国家社科重大项目专项资金(19ZDA352),项目负责人:陈佩杰
引用本文:杨椅,王坤,刘恒旭,张庭然,卢文云,陈佩杰,[J].中国
组织工程研究,2022,26.
ChineseJournalofTissueEngineeringResearch|Vol26|1
中国组织工程研究综述

OBJECTIVE:Tointroducetheeffectsofaerobicexerciseonthecognitiveabilitiesofelderlypatientswithmildcognitiveimpairment,andtoexploretheeffects
ofdifferentcyclesofaerobicexerciseonthecognitiveabilitiesofelderlypatientswithmildcognitiveimpairmentandthepossiblemechanisms.
METHODS:Elsevier,Springer,WebofScience,PubMed,CNKI,WanFang,VIP,andTaiwanacademicliteraturedatabaseweresearchedforrelevantarticles
“mildcognitiveimpairmentintheelderly,aerobicexercise,theelderly,cognitiveability,cognitive
decline,acuteaerobicexercise”,bywhichalltheretrievedarticleswere
screened.
RESULTSANDCONCLUSION:Aerobicexerciseplaysapositiveroleininterveningthecognitivefunctionofelderlypatientswithmildcognitiveimpairment.
Acuteaerobicexerciseincreasesthelevelofbrain-derivednervegrowthfactor,whileshort-andmid-to-long-termaerobicexercisesimprovephysicalfitness,
increasecerebralbloodflow,enhancecognitiveandcoordinationabilitiesintheelderlywithmildcognitiveimpairment,allofwhichhelpimprovethehealth
’sattentionandinhibitioncontrol,andshort-termandmid-to-long-termaerobic

patient’,persistentaerobicexercisescanimprovethecognitivefunctionofelderlypatientswithmildcognitiveimpairment,improve
theircardiorespiratoryfitness,,differentaerobicexerciseprescriptionsarerequiredfortheimprovementof

arenecessaryforpatientswithdifferenttypesofcognitiveimpairment,suchassingle-andmulti-
improvepatient’scognitivefunction,whichmayberelatedtodelayingbrainatrophy,promotinggeneexpression,andincreasingcerebralbloodflow,butthere
isnomechanismthatiscommonlyaccepted.
Keywords:mildcognitiveimpairment;aerobicexercise;theelderly;cognitivefunction;acuteaerobicexercise;brain-derived neurotrophic factor;memory
function;review
Funding:theSpecialFundforMajorNationalSocialScienceProject,(toCPJ)
Howtocitethisarticle:YANGY,WANGK,LIUHX,ZHANGTR,LUWY,CHENPJ,
;26.
0引言Introduction的生活质量[25];长期性进行舞蹈性有氧锻炼,有利于情景记忆
轻度认知障碍是正常老化与痴呆之间的过渡阶段[1],是发和信息处理速度的提高[26];可见不同周期模式下的有氧运动干
展为痴呆的重要临界点。老年轻度认知障碍患者的症状主要表预轻度认知障碍疾病的效用不同。
现为记忆力减弱、信息处理速度减慢,甚至有抑郁症状。轻度文章通过梳理不同周期的有氧运动的介入,探索不同周期
认知功能障碍会发展为其他认知功能性疾病,研究结果显示,有氧运动模式对老年轻度认知障碍患者的效用与脑组织的影响
%-%的帕金森患者前期均患有轻度认知障碍[2-3],短期机制,如何控制轻度认知障碍患者的增加,减少老年人轻度认知
轻度认知障碍疾病易转化为老年痴呆症[4]。随着科学、医疗技障碍疾病的发生,提出相关的建议并为后续研究提供参考。
术的发展,使老龄化程度的不断加深。有学者预测,2019年中
,在未来50年将增长到约4亿[5]。老1资料和方法Dataandmethods
年群体常见神经性衰退的病例将增加,
的数量也会增加,2011年中国老年痴呆人数为800万人,
到2040年,人数会增加到2200万人[6],导致老年人的护理、检索。
医疗费用在家庭支出中的占比会相继变大,。
增加,若此类问题得不到有效的解决和控制,、Springer、Webof
重的社会问题。Science、PubMed、中国知网、万方数据、维普和中国台湾学术
认知功能是人类生存和发展的重要介质,认知功能的范围文献数据库。
较广,包括注意力、记忆和执行功能等[7-8]。老年人随年龄增长,“老年轻度认知障碍、有氧运
大脑功能呈下降趋势[9],老化会使认知能力下降[10-11],主要原动、老年人、认知功能、认知退化、急性有氧运动”;英文
因是海马体积减少等[12]。另外,老化还会导致脑血管结构发生检索词包括“Mildcognitiveimpairmentintheelderly,Aerobic
不良变化。轻度认知障碍疾病的影响因素较多,年龄、文化程exercise,Theelderly,Cognitiveability,Cognitivedecline,Acute
度等为主要影响因素[13],不健康的生活行为及缺乏体育运动等aerobicexercise”。
因素会影响脑血管结构,也会使认知功能受损[12]。脑结构、、文献综述、荟萃分析和学位论文。
功能以及脑血量老化等方面会导致认知功能呈下降趋势[15]。,包括中文107篇,英文
经性退化是老年群体老化的主要特征之一,神经系统性疾病的369篇。
发生[16]、大脑白质的完整性下降[17]、
降低促使工作记忆以及执行功能为主的认知功能下降[18],①中英文期刊论文;②与老年轻度认知障碍相
对老年人的生活产生巨大的影响。关的文献;③以有氧运动为干预手段的文献;④同类型高质量、
有氧运动是体育运动中的一个分支,主要是指在氧供充足观点论据可靠的文献。
的情况下进行的一类体力活动[19],比如散步、①与该研究主题无关的文献;②重复性研究文献。
等。有氧运动符合老年人特殊的心理和生理特征,,初步纳入
和选择的项目较多。在规律性、科学性的有氧运动处方下,对476篇,最终筛选后纳入64篇。文献检索流程图,见图1。
老年轻度认知障碍患者的机体健康和认知功能起着特定作用[20],
经常参与有氧运动的人群,不仅其患糖尿病和心血管疾病等慢2结果Results
性疾病的风险会降低[21],
影响,缓解抑郁情绪[22],增加患者的平衡能力和肌肉耐力,延制
误认知能力的下降[23]。急性有氧运动的介入会提高老年轻度认
○延缓脑区域面积萎缩○增加大脑血流量
知障碍患者的神经认知表现[24];中等强度的短期有氧运动对老
年轻度认知障碍患者的认知功能是有益处的,有利于提高患者○促进脑源性神经营养因子的表达○改善神经递质水平
2|中国组织工程研究|第26卷
综述中国组织工程研究

检索Elsevier、Springer、WebofScience、中国知网、万方数据、维响。通过有氧运动的干预后,患者的大脑血管功能得到改善,
普及中国台湾学术文献数据库,搜寻截止至2021年9月发表的所有心肺功能也呈现正面效益,供氧能力的加强有利于脑部血流量
文献资料。的运输[41]。有氧运动介入后,大脑中与运动激活相关的大脑血
流量增加,促进老年轻度认知障碍患者的记忆功能的改善,改
全面检索文献476篇,中文文献107篇,英文文献369篇善的程度可能与前扣带皮质和相邻前额叶皮质的大脑血流量增
加相关,学者推断其可能的原因是通过患者敏感区域的血流量
阅读文献标题和摘要的再分配和神经活动二者造成的[9]。在正常认知过渡到轻度认
排除不合格文献267篇知障碍的过程中,伴随着局部大脑血流量的增加和减少,当皮
质下的脑血流呈现下降时,同时也就可能意味着认知能力的下
初步筛选文献209篇
降,甚至进一步发展为老年性痴呆。有氧运动介入,增加大脑
仔细阅读全文循环血量,对于身体健康素质和认知能力均有益处。
提高神经递质水平神经递质是神经元和效应器之间传递

信息的物质,主要包括多巴胺、乙酰胆碱和5-羟色胺等,适度
图|文献筛选流程图
1的有氧运动可提高多巴胺系统、氨基酸类神经递质等的水平[27]。
[42]认为有氧运动可能通过调控神经系统,保护老年轻
脑区域的萎缩,海马与前额叶皮质是人体记忆的主要作用部分,度认知障碍患者的认知能力。
该部分的损伤会造成轻度认知障碍疾病的高发[27],有氧运动可综上所述,轻度认知障碍改善机制存在一定的复杂性,具
增强老年轻度认知障碍患者右半球颞顶交界处、腹外侧前额叶体机制图见图2。
皮质和背外侧前额叶皮质网络的活动,从而增强记忆功能和反
应速度[28]。有研究结果表明,参与有氧运动对轻度认知障碍患
者的大脑结构功能会发生不同程度的改变,主要表现为延缓大
脑皮质的萎缩,以减少海马体积损失为主,从而维持认知功能
[29]脑源神经
的稳定性。有氧运动可能通过增加前海马体积、前额叶皮质,营养因子
老年轻度
改善神经活动和血管生成,以此延缓轻度认知障碍向痴呆症的认识障碍
认知能力
发展。在多项随机对照试验的研究调查中指出,有氧运动训练
同样延缓了左右海马体积的损失[30],调节海马和前扣带皮质的
区域波动和灰质体积[29,31],加强了海马与其他脑功能的连接性。
此外,研究发现海马与角回的静息状态功能连接增加,从而保
护老年人年龄增长导致的海马体积损失,增强海马的内在功能,图注:“→”表示有氧运动的作用路径
从而改善了空间记忆[32]。另外,有学者推测有氧运动可能导致图2|有氧运动介入改善老年轻度认识障碍认知能力的可能性作用机制
大脑神经元和突触发生形态学变化,表现为相关脑区面积、皮
从图2来看,患者认知能力的保护与改善,与有氧运动介
质厚度和体积的增加,对脑萎缩的抑制、相关树突形态的改变、入后的脑结构、基因表达、脑血流量等有关,虽然现在对于认
脑网络功能连接、皮质激活的增加和神经递质的改变等也会起知功能作用机制还在深入研究探讨阶段,但总体上有氧运动通
[33]
作用。因此,有氧运动能够有效保护大脑皮质完整性和缓解过对身体素质和心肺适能的提高,促进脑结构、神经及脑血管
脑区体积萎缩,减缓老年轻度认知障碍疾病向其他认知疾病的等功能的改善,一定程度改善和保护患者的认知功能。至于其
发展进程。他作用机制,未来需要进一步的运动干预研究设计来探讨,并

经连接和功能的能力有关,神经营养因子是促进大脑神经网络确切机制。
的重要链接[12],支持神经生长、存活和突触可塑性[34],并高度

集中于海马和皮质。实验表明,运动通过各种生物力学促进神
经可塑性[34],诱导脑源性神经营养因子[31],增强脑源性神经营○急性有氧运动介入对轻度认知障碍患者认知功能的影响
[36]
养因子的基因表达,为海马回提供养分,强化认知表现。在○短期有氧运动介入对轻度认知障碍患者认知功能的影响
一项动物实验中,发现有氧运动有效改善了抑郁小鼠海马脑源
○中长期有氧运动介入对轻度认知障碍患者认知功能的影响
性神经营养因子表达水平[37]。急性有氧运动可以显著提高轻度
认知障碍患者的脑源性神经营养因子水平[28],
间有氧运动可增加血清脑源性神经营养因子水平[24,34],对运动响急性有氧运动是指短时间的一次性运动,持续时间在10-
的诱导和认知功能的积极作用有关。有氧运动还通过降低促炎60min[43]。许多研究证实急性有氧运动对轻度认知障碍老年人的
细胞因子水平,改善神经营养因子外周浓度[38-39],从而强化认认知功能具有正面效益,对不同的认知领域起作用,主要作用
知表现,可见有氧运动的干预加强了神经营养因子的表达,达于大脑功能即刻表现。在33例健忘性轻度认知障碍患者的随机
到延缓轻度认知障碍患者的认知衰退的目的。试验中,将患者分为拉伸运动组(心率维持在不大于心率储备
,的50%)和高强度有氧运动组(以心率储备的75%-85%进行锻
为大脑提供营养物质。相关研究证实,大脑血流量在一定程度炼),研究结果认为有氧运动不仅增进心肺健康的影响,而且还
上影响着老年人的认知能力[40],有氧运动改善脑血管功能,提与改善注意力和执行功能有关,特别是改善了老年女性的认知
高大脑记忆功能和抑制控制[12],从而稳定认知功能。另外大脑衰退的抑制控制过程[44]。参与急性有氧运动干预之后,22例久
血流量对老年轻度认知障碍患者的语言流畅的提高也有较大影坐性老年人的脑源性神经营养因子水平显著变化,循环脑源性
ChineseJournalofTissueEngineeringResearch|Vol263
中国组织工程研究综述

神经营养因子的调节会受到老年人体能水平的影响,对改善老就可以通过提高老年人的身体机能素质,而间接性介导神经认
年人的认知功能起积极作用[45]。尽管学者认为一次性激烈运动知功能,有氧运动潜在益处得到发现。一项Meta分析指出,
会造成执行功能上的后遗症,但是不足以造成严重的危害,急有氧运动持续3个月以上有助于提高老年人的执行能力、记忆
性有氧运动对认知性能是有益处的[44,46]。力、协调性和平衡能力等,促进和改善患者的认知功能[52-53]。
有学者采用急性有氧运动处方对66例遗忘型老年轻度认为期3个月的有氧运动操干预,然后进行随访调查研究发现,
知障碍患者的分组干预研究中发现,患者的行为表现得到有效有氧运动操提高了轻度认知障碍患者的认知功能水平,对患者
改善,神经保护生长因子水平也发生显著变化,急性期的有的生活质量和身体健康均有改善[54]。在静休状态功能磁共振成
氧运动显著增加了轻度认知障碍患者脑源性神经营养因子和胰像(RS-fMRI)技术观察下,表明有氧舞蹈显著增加了大脑多个区
岛素样生长因子(Insulin-likegrowthfactor,IGF-1)水平,并有域的功能激活,并有助于有效改善老年轻度认知障碍患者的认
增加血清血管内皮生长因子(Serumvascularendothelialgrowth知功能[55]。在18周的有氧运动情况下,一组进行有氧方形舞蹈,
factor,SVEGF)水平的趋势,急性有氧运动处方可能成为干预和对照组则进行正常的生活方式,在第9,18周的测试比较发现,
[28-29]
延缓神经性衰退的有效模式。急性有氧运动的研究资料较有氧运动组量表得分比对照组评分高,得出结论:中等强度有
少,这可能与老年患者的特殊生理有关,另外,笔者推断可能氧运动一定程度上提高轻度认知障碍患者的整体认知功能,对
急性有氧运动的干预操作难度较大,特别是在运动变量方面,记忆能力也有积极影响[22,56],但作用不明显,可能是研究测试
面对不同病患的介入方法和剂量上存在不统一的标准,存在安的差异性。短期有氧运

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