Transcript 老年人的肌力訓練建議
運動與老化 台灣師大 方進隆教授 前言 • 參考美國運動醫學會1998的position stand • Exercise and Physical Activity for Older Adults. • 最近研究和相關的資料 • 加以整理和補充說明運動與體適能和老 化的相關內容 • 期望有助於老人運動保健研究與推廣 所有人皆會老化, 但老化的方式與速度不盡相同 • 老人學(Gerontology)主要是研究老化的狀 況,差異與原因及相關因素影響老化的科 學. • 老化是有機體在一段時間內導致適應能 力, 身體功能逐漸退化或喪失, 最後導致 死亡的過程. 它是生理成長發育後的自然 過程. 老化 Aging • 老化是非常複雜的過程 • 有許多因素(像遺傳, 生活方式與慢性疾 病等)會彼此交互作用, 當年齡增加後其 影響身體功能更大. • 參與規律的運動會導致許多正向的改變, 對健康的老年生活品質有很大的助益. 老年人快速增加 • 內政部人口統計資料於92年7月台灣老年 人口比率為 9.17%. • 估計日本於2025年, 65歲以上的老年人將 有25%. • 於2030年, 美國65歲以上的老年人, 會有7 千萬.而 85歲以上的老人增加最多. 不同年齡的生理效果比較 20與70歲者的比較 • 靜坐於椅子上, 二者的差異較不易看出 • 站起來於房間走路時, 二者差異較易看出 • 由緊急警報需要快速外出時, 二者的差異 更明顯的看出. • 二者當中, 如有一人常常生病吃藥或發生 事故,或不注意保養, 則差異會更明顯. 心血管功能與運動 • 心肺功能於二十五歲後, 每十年減低 515%, 減低最大心輸出量與動靜脈氧差導 致最大攝氧量下降. • 每十年減低最大心跳率 6-10下, 與老化心 輸出量減低有關. • 有大部分研究指出最大運動時的老年人 心博出量較少. • 老年人的血漿, 紅血球, 與血液量較少. 心肺功能與運動 • 老年人安靜與運動時的心舒初期血流量 較年輕人少. • 於最大運動時, 老年人的心縮末期血液量 亦較多, 表示送出去的血液比率較少. • 於最大運動時的左心室收縮力亦減低. • 於最大運動時, 其血壓和系統性的血管阻 力老年人亦較大. 耐力性運動訓練 與老年人的心血管功能 • 老年人的長期有氧運動其效果和年輕人 一樣, 可增加 10-30 % VO2 max. • 運動強度是增加VO2max多少的重要因素 • 運動訓練增加左心室的心舒末期血液量, 增加最大心博出量, 心輸出量與VO2max. • 男性老人訓練有上述中樞適應效果, 但女 性並沒有中樞效果, 只有增大動靜脈氧差, 或許需要更大強度更長時間的訓練. 耐力訓練對健康老年人 心血管危險因素的影響 • 心血管疾病是老年人死亡最主要原因. • 耐力訓練與降低安靜時或葡萄糖刺激時 的胰島素濃度有關, 改善葡萄糖的忍受度 與眱島素的敏感度. • 耐力訓練會降低高血壓老年人的血壓. 低 至中度的有氧運動對老年人的血壓較有 效. 耐力訓練對健康老年人 心血管危險因素的影響 • 耐力訓練會降低體脂肪. 約減 1-4% 脂肪 • 運動訓練會減少老年人腹內脂肪. 身體活動量與老年人體重流失 • 過去橫斷式與蹤向式研究指出, 中年人體 重會持續增加, 但老年後體重會逐漸減少. • 老年人體重減少主要是由於淨體重與骨 質流失. • 過去縱向式研究指出老年後淨體重每十 年減少3-6%, 骨質密度每十年減少 1-2%. 身體活動量與老年人體重流失 • 過去研究指出70歲後 , 體重會逐漸減少 • 65-74歲的老人經過25年後, 體重減少13 公斤. 每年減少約0.55公斤. • 但少有研究探討老年人身體活動與體重 改變的影響, 老年人減少體重流失的問題 會比體重增加重要, 因為老年人容易受疾 病與失能影響. The Yale Health and Aging Study. Dziura et. al., 2004. • 以65歲以上者為研究對象, 於1982-1994 年長期追蹤其身體活動與體重變化. 身體活動量以問卷表填答估計. 建立基礎資料和每三年家庭訪問的資料. 1846位完成3年, 1415位完成 6年, 801位完 成12年資料 結果 • 本研究老年人每年減少體重大於0.68公斤, 追蹤時死亡的老年人體重流失的更多. • 增加身體活動量是減少體重流失重要方 法. • 對於很脆弱的老年人 慢性疾病會減少體 重, 養成動態的生活方式對老年人生命末 期的健康與身體功能很重要. 耐力訓練與肌肉功能 • 過去研究認為耐力訓練只可以增加參與 肌肉的心肺耐力, 而對於維持老化肌肉的 肌肉質量或是肌力, 不會有效果或者只有 少許效果. 耐力訓練與肌肉功能 • 過去研究比較不同年齡與運動族群的身 體體型與肌力, 包括老年人控制組, 老年 人肌力訓練組, 年輕的控制組, 老年人跑 步訓練組. 這研究沒有評估身體組成, 所 以肌力並沒有以淨體重(Lean body mass) 加以校正. 長期耐力訓練與肌肉功能 • 最近研究Tarpenning等人 (2004)探討長期 耐力訓練和老化對於腿伸肌肌力與肌肉 型態結構的影響. • 假設: 長期長跑訓練會延遲老年肌肉明顯 退化的年齡, 包括最大肌力, 肌纖維大小 和肌纖維種類的%分佈. 研究方法 • 以男性老年運動員(長跑者)107位為對象, 年齡44-88歲, 分成五個年齡層. • 老年運動員需要在四十歲以上, 最少訓練 五年 每週最少跑十五公里以上. 結果: • • • • • • • 年齡層 VO2(ml/kg.min) LBM(Kg) fat% 40-49 52.9+-9.3 63.5 17.3 50-59 52.6+-7.9 62.3 17.4 60-69 45.4+-7.6*,** 59.2 16.9 70-79 35.4+-7.8 *,**,*** 54.5*,** 20.5 80-89 30.4+-4.0 *,**,*** 53.4,*,** 21.4 *,**,***分別與40,50,60歲層有顯著差異 結果 • 1, 各組間: 身高, 體重和脂肪%沒有顯著 差異, 訓練年齡與距離也沒有顯著差異. • 2, 六十歲以後的各年齡層, 最大攝氧量皆 比以前的的年齡層有顯著的減低, 而七十 幾與八十幾歲之間沒有顯著差異. 結果 • 3, 70幾歲和80幾歲組的肌肉質量(Lean Body Mass)也比40,50幾歲的年齡層有顯著差異. • 4, 肌力: 一直到70歲以後, 腿伸肌肌力(以肌肉質 量標準化的等速肌力)才有顯著退步. • 5, 肌纖維種類的分佈與種類: 第一第二類型肌 纖維%與橫斷面積於各年齡層間皆沒有顯著差 異. 討論 • 長期有氧訓練對於老化有關的肌力與肌 纖維特性的影響, 過去沒有被研究. • 這研究指出長期的耐力訓練對於最大肌 力和肌肉的結構型態有延遲老化的現象. 討論 • 這個研究與過去的觀點不同, 過去橫斷式 的研究認為男性靜態者其腿肌力於50歲 開始, 就有會明顯的衰退. • 這研究結果也與過去研究不同, 過去研究 認為耐力訓練對於老年人的肌力與肌肉 質量沒有或者很少有幫助. 討論 • Klitgaard 等人研究(1990)指出經過12至17 年的訓練, 68歲有肌力訓練者的膝力, 肘 關節力量, 最大等長力量, 股直肌和肘屈 肌和28歲者跑者相近. 但是68歲的跑者, 訓練12至17年, 每週三天, 每次9至12公里, 其肌力顯著低於28歲的跑者. 討論 • 但是, 如果標準化股四頭肌的橫斷面積, 老年跑者的肌力與年輕的控制組, 或是與 老年肌力訓練組間則皆沒有顯著差異. 但 比老年控制組大. 結語 • 本研究支持長期的跑步訓練可以維持腿 伸肌肌力至70幾歲. • 長期跑步訓練的老年人, 其股外側肌的肌 纖維面積和肌纖維種類%分佈到80幾歲 皆沒有受年齡的影響. 結語 • 本研究不是要建議耐力訓練就足夠增加 或維持腿伸肌力量和質量, 而是表示耐力 訓練可以維持老化的肌肉功能. • 耐力訓練可以延遲老化造成的股外側肌 肌力和肌纖維結構型態的改變. 老年人心肺功能改善建議 • 有氧運動應及早成為生活的一部分. • 要增加老年人動態生活方式. • 開始有氧運動後, 會造成許多心血管系統 與疾病危險因素的正面改變, 會減低或抵 銷老化的功能惡化. 老年人心肺功能改善建議 • 美國運動醫學會或疾病控制中心都建議 以低至中度的有氧運動, 來改善老年人的 健康. • 但中或高強度的有氧運動是造成心肺功 能(最大攝氧量)所必須. • 低中強度有氧運動較穩定的效果是降低 危險因素(像血壓). 這樣的運動可以減低 許多老化的生理退化. 改善生活品質. 肌力訓練 Strength Training • 肌肉質量的流失是人類老化普遍象現. • 肌肉質量 90歲時約為 20歲時的一半. • 肌力衰退是老化的現象, Framingham研 究(1981)指出, 40% 的 55-64歲女性, 45% 的 65-74歲女性, 65% 的 75-84歲女性, 無 法舉起 4.5 公斤的重量. 肌力訓練 • 過去研究指出股四頭肌的等長與動態肌 力於30歲時達最高點, 而後維持至50歲, 50歲後會明顯的減少. • 肌力於50與70歲間減少約30%. • 肌力隨老化而衰退, 與肌肉質量和第二類 型肌纖維選擇性的流失有關. 肌力與老化 • 肌力有動態與靜態, 有的動作較複雜有的 較簡單. • 隨著年齡增加, 這些不同複雜與爆發程度 動作的無氧動力與肌力的退化趨勢是否 有所不同? • 肌力衰退的年齡趨勢如何? 男女性別是否 相同? 老化與肌力衰退 舉重與健力 • 要研究老化本身對於生理功能(像肌力)的 影響不易, 因有許多的因素會交互作用, 像疾病與缺乏運動. • 要減低外在的影響因素, 可以各年齡層巔 峰運動員的成績表現來人類的生理功能. 老化與無氧性肌力衰退 • 老年運動員(master athletes)是理想研究對 象, 可用來觀察健康有訓練且動機強烈老 年人肌力衰退的現象, 主要原因是由於年 齡增加. 老化與無氧性肌力衰退 • 以各年齡層的巔峰成績表現加以比較探 討, 其理由如下: 1, 受試者較多 2, 各年齡層比賽選手, 其訓練動機很高, 而且訓練多年. 3, 比賽時個人會努力表現最佳的成績. 老化與肌力研究方法 • Anton等人(2004)以美國各年齡層舉重 (weight lifting)與健力(power lifting)比賽 的成績為資料. • 收集舉重與健力協會或團體的資料, 而將 其分為五個年齡層, 最高六十九歲. • 分析舉重的挺舉(clean & Jerk)與抓舉 (snatch)成績, 和健力的推舉(deadlift, squat and bench-press events)成績 結果 • 1, 男女舉重的成績隨著年齡增加(四十幾 歲後)有明顯的衰退. • 2, 隨著年紀增加, 舉重的成績(抓舉與挺 舉)退步的幅度明顯大於健力成績(蹲舉, 推舉, 仰臥推舉). • 3, 年齡老化在上肢(仰臥推舉)與下肢(蹲 舉)的肌力衰退, 沒有顯著差異. 結果 • 4, 舉重的成績, 女性比男性退步的幅度顯 著大於男性. • 5, 健力老化的幅度與大小, 男女性別沒有 顯著差異. • 6, 舉重老化衰退的趨勢較曲線, 而健力衰 退的曲線較直線 需討論的問題 • 1, 巔峰的肌肉無氧動力(像舉重)的衰退比 過去所認為的年齡還早. • 2, 肌肉動力如果需要較快速與平衡的動 作, 像舉重, 其衰退的幅度較大. • 3, 女性只在舉重衰退的幅度較男性大. • 4, 上肢與下肢老化衰退的幅度相同. 年齡與肌力衰退 • 過去研究指出肌力在50歲後, 才會明顯衰 退, 與此研究不同, 於中年後開始衰退. • 差異原因為過去研究利用靜態肌力, 動力 性的肌力於較年輕時就會衰退. • 2, 此研究舉重成績以曲線方式衰退, 健力 成績以直線衰退. 較複雜的肌力衰退較快 • 1, 不同方式的舉重與健力動作, 因為動作 不同, 其所使用的生理系統(循環, 神經或 肌肉)亦不同. • 2, 舉重的抓舉與挺舉比起健力動作需要 較複雜與協調和速度的動作. • 3, 奧運會舉重比賽鼓勵提高成績, 因此可 能有較有較大空間退步. 討論 • 肌肉動力衰退的幅度較大, 如果需要較快 速與平衡的動作, 像舉重. • 本研究與過去的研究結果一致, 動態的動 力(power)衰退的幅度比肌力(strength)快. • 部分原因可能是神經肌肉系統的功能與 整合衰退, 包括運動單位的統整與週邊神 經功能較差. 討論 • 老化造成肌肉纖維的轉移, 無論紅肌與白 肌皆會有由白肌變為紅肌的傾向, 而減低 收縮速度. • 支持假設: 較為複雜的動作, 需要較多的 爆發力與神經經肌肉協調, 隨著年齡的增 長, 會衰退的較快. 性別與肌肉動力老化 • • • • 女性於舉重衰退的幅度顯著大於男性 其原因 女性的單一肌纖維收縮速度衰退較快 社會因素 較不鼓勵老的女性從事複雜的 舉重訓練或比賽 上下肢衰退趨勢 • 本研究上下肢動力(仰臥推舉與蹲舉)衰退 趨勢相似 • 這結果與過去的結果不同 過去研究認為 下肢衰退的年齡比上肢較早而且幅度較 大. 但與最近的研究相近(以等速測力器). • 原因: 過去肌力以最大等長肌力為代表,與 此研究動態肌力不同. 老年人的肌力訓練 • 肌力在 60-100% 1RM 的負荷訓練下 會增強. • 訓練的質與量足夠時, 男性與女性老 人皆會像年輕人一樣, 獲得相同程度 的改善. • 於三至四個月的短時間訓練, 老年人 的肌力可增加二至三倍. 老年人的肌力訓練 • 阻力性訓練是有效增加老年人能量攝取, 減少體脂肪, 維持組織代謝的方法. • 阻力性訓練亦可改善老年人的胰島素和 骨質功能. • 增加肌力, 肌肉質量, 動態平衡, 整體的身 體活動量. 阻力訓練與能量代謝 • 成年以後每天的能量消耗逐漸減少. • 安靜者每天的能量消耗主要是決定於肌 肉質量. 在30幾與80幾歲間肌肉質量減少 約15%, 會導致基礎代謝率的降低. • 增加體脂肪主要的原因在於減少基礎代 謝率和增加能量的攝取. 老年人的肌力訓練建議 • 規律從事阻力性或重量訓練, 可改善老年 人許多生理的好處. • 增加肌力與身體活動量, 在健康老人, 很 老的人, 或脆弱男女老人皆可發現其效果. • 阻力性訓練對老年人很重要. 老人重量或阻力訓練 • 高強度阻力訓練較有效果. 其安全性也和 低強度相近. • 要利用漸進原則, 訓練全身主要肌肉群, 包括上下肢與軀幹. • 頻率每週至少二天, 最好三天. • 組數為二至三組(一組可能已足夠). 老人重量或阻力訓練 • 如能用啞鈴站立訓練, 亦可以訓練平衡與 協調能力. • 與疾病症狀有關的肌肉群,包括臀伸肌, 膝 伸肌, 踝屈蹠肌(plantar flexor)和屈足背肌 (dorsiflexsor), 肱二頭肌, 肱三頭肌, 肩部, 背部伸肌,和腹部等肌肉. 要加強注意和訓 練. 運動前要注意的事項 • 於運動時如能考慮自己的健康體能狀況, 依漸進合理的方法來實施,大部分的人是 不會有問題或危險的. • 但於運動前應該要注意要做運動前的自 我評估, 以策安全. AAHPERD 老人運動計劃的指導原則 • 於運動前, 要有醫師的健康檢查. • 如果運動是較激烈的(超出平時走路或爬 樓梯的程度), 健康檢查要包括心肺功能, 以確定運動的安全. • 如果運動是較低強度的(不超出平時走路 或爬樓梯的程度),要獲得醫師的同意. 老人運動計劃的指導原則 • 每個人對運動的反應皆不相同, 要定期觀 察某些現象或反應(如心跳,疼痛,昏眩等), 運動要被教導如何測量心跳率, 及知道這 些現象, 不正常或不適時要停止運動. 也 要馬上告訴指導者. • 運動時要有安全措施與計劃, 來處理心臟 病發作等意外事件. • 運動指導員要有CPR技巧, 運動時要在場. 運動指導原則 • 開始運動者或很久沒有運動者, 要由較低 的運動強度開始. • 每個星期如能每天或好幾天都從事中度 的運動, 如快走三十分鐘, 就可獲得很好 的健康益處和改善生命品質. 老人運動計劃的指導原則 Report of the Surgeon General • 男女性老人皆可因規律身體活動而受益. • 身體活動不一定要很激烈才能獲得健康益處, 每天(最好)中度的身體活動(如走路)即可獲益. • 除心肺耐力外, 老年人亦可因重量訓練而獲益, 較強的肌肉適能可以減低跌倒和改善日常生活 的活動能力. • 久未運動者, 由較短中度的負荷開始,如5-10分 快走,再慢慢增加時間與強度. 結語 • 參與規律運動是有效減低或預防許多老 人功能退化症狀的重要方法或介入策略. • 運動訓練對老年人是有效的, 對於耐力訓 練或重量訓練都有適應或反應. 不要有不 正確的觀念, 認為老年人運動太危險, 甚 或沒有訓練效果. 結語 • 更重要的規律運動可以減少各種疾病(像 心臟病和糖尿病等)的危險因素, 增進健 康狀況和提升壽命. • 重量訓練可以抵銷因為老化而減低的肌 肉質量與肌力. • 有氧運動與重量訓練可以改善老年人身 體功能和生活品質. 也可以改善骨質密度 與健康, 減低骨質疏鬆症. 結語 • 在心理和認知上, 規律運動也可以紓解壓 力, 減少沮喪與焦慮, 改善自我控制與自 我效能, 增強信心和部分的認知能力. • 除了有氧運動, 重量訓練外, 亦要將伸展 操加入平時的訓練項目中. • 運動與老人專業教育與訓練很重要. • 要支持與鼓勵老年人積極參與運動.