2.4 体育运动的健身作用研究综述
随着科学知识的普及和日常生活经验的积累,人们越来越多地认识到体育锻炼对健康的重要性。参加体育运动并非是运动员的专利,体育运动的目的不只是为了欣赏,也是为了健康。从运动生理学、心理学和生物化学、免疫学等几个方面对体育运动的健身作用进行的研究很多,这些研究肯定了体育运动对身心健康的作用,并从不同学科的角度对体育运动的健身机制进行详细的阐释。
2.4.1 运动对中老年人生理学指标影响的研究综述
现代社会生产生活方式给人类带来巨大的革命性变化,从根本上改变了人类的面貌,在给人类提供便利与舒适,给人类的健康带来益处的同时,也给人类带来了其他一些问题。如活动空间的缩小、体力劳动与体力活动的减少、饮食中高脂肪和高蛋白质摄入量的增多等等,从而给人类的健康造成了很大的危害人类社会出现新的健康问题,已经不仅仅是个人问题、家庭问题,而是涉及整个社会与国家的问题,它已经直接影响到一个国家的发展。
大量的科学研究表明,经常参加体育运动不仅可以提高肌肉力量、耐力与柔韧性等体能,更重要的是可以降低患冠心病、高血压、糖尿病、骨折等疾病的危险性,同时还可以缓解焦虑、压抑等消极情绪。以下从体育运动对心血管功能、呼吸机能、身体成分、骨密度的影响四个方面进行综述。
2.4.1.1 体育运动与心血管功能
2.4.1.1.1 体育运动对PWC170的影响
PWC170是世界卫生组织推荐的评定青少年身体工作能力的指标,鉴于老年人的最高心率随年龄增长下降,因此选择PWC130作为评定中老年人身体工作能力的指标。刘静等研究发现,长期太极拳运动后中老年女子VO2 max和PWC130明显提高,说明长期太极拳运动可有效改善老年人心脏功能容量,提高机体工作能力。赵光将参加一学年健美操训练的女大学生作为试验组,未系统参加健美操训练的女大学生作为对照组,进行安静时和运动负荷达125 w 时的心率、每博输出量、心输出量,以及测定运动训练中,心率达到170次/min 时的稳定状况下做的功率(PWC170)值进行比较。结果表明试验组无论在安静状态下,还是运动负荷达到 125 w 时的心率都比对照组缓慢。在运动负荷达125 w时每博输出量试验组明显高于对照组,实验组和对照组在一学年前PWC170值比较无明显差异(P>0.05),但通过一学年健美操系统训练,实验组与对照组比较 PWC170值明显升高,具有非常显著差异(P<0.01)。
2.4.1.1.2 体育运动对安静心率的影响
经常从事体育锻炼可以使安静心率下降。乌若丹、张翔、李永吉等对24例专业中长跑运动员的心脏形态、血液动力学改变及收缩舒张功能参数进行了观察,并与20例从未参加过正规训练的同龄案牍工作者对照组进行比较,结果发现中长跑运动员左室扩大,室壁肥厚,心搏量增加。该研究也发现,中长跑运动员的安静心率明显低于一般人,其窦性心动过缓是运动员经过训练后迷走神经张力增加的结果。刘静等发现长期太极拳运动后中老年女性安静状态下的心率并无显著性的变化,其原因可能是健身运动对老年人的正常心率影响不明显,因为老年人平均安静心率与年轻人相比,变化很小。
2.4.1.1.3 体育运动对血压的影响
随着年龄的增加,人体各器官系统逐渐老化,心血管系统在形态和功能上也发生了一系列衰老性的变化,老年人患心血管疾病概率同步增加。动脉血管壁随着年龄的增加逐渐硬化,血管弹性顺应性下降,外周阻力增加,导致后负荷增加,血压上升。有规律的有氧运动训练可以有效地提高心血管系统机能,改善和延缓血管壁的老化。郭成吉等对42名参加气功锻炼者进行研究后发现,受试者经过18周的气功锻炼后,大多数高血压患者症状减轻,8名临界高血压病患者全部治愈,提示气功锻炼对防治高血压病有显著疗效。
健康的心脏,应是运动时动员快,运动后恢复也快。老年人随着年龄增长器官的代偿能力和储备能力逐渐下降,适应能力减退,表现为心血管系统对负荷的适应能力降低。有研究发现长期有规律的太极拳运动后,中老年女性在递增负荷运动后心率、血压的恢复速度有加快的趋势。
2.4.1.2 体育运动与身体成分
组成人体各组织、器官的总成分,称身体成分,其总质量为体重。根据生理功效的不同,常把体重分为脂肪重(体脂,BF)和去脂体重(瘦体重,LBM)。瘦体重是指去掉脂肪的体重,国内外研究资料表明,瘦体重与人体运动能力呈正比,即瘦体重越高,运动能力越强,体总脂量则反应人体脂肪含量,在一定意义上体脂率越高,脂肪值越大。传统观念认为,体重增加即脂肪成分过高,是肥胖的象征,但事实上并非如此。许多运动员在经过长期训练后出现体重超重的现象,但体成分构成仍旧合理。运动不仅可以减少脂肪百分比,还可以增加肌肉含量和骨密度,使人体各成分构成更趋合理、体型更加健美。
2.4.1.2.1 体育运动对体脂百分比及瘦体重的影响
瘦体重和体脂对运动成绩的影响是极其复杂的。脂肪在机能上不会产生力,不直接做功,而且会影响身体重量,在力学上和代谢上对多种体育活动产生影响。力学上,体脂过多,增加了机体不产生力量的质量,对需要克服体重做垂直或水平运动是不利的。若使用的力量相同,过多的体脂将减慢运动的速度。代谢上,脂肪过多增大了移动总体重所需的氧气和能量消耗,从而相对降低了心肺机能和有氧代谢能力。体操、芭蕾舞及包含举起和移动体重的运动都希望有较高的瘦体重与脂肪的比值。Kireilis、cureton研究指出,体内多余的脂肪足以影响身体活动和体能测验的成绩。因此,健身运动对降低体脂提高身体机能及运动成绩非常重要。
史祝梅对参加健身运动与非运动组的女子体成分进行比较认为,健身组皮褶厚度及体脂百分比均低于非运动组;非运动组体重的增加较多地来自皮下脂肪的增大,而健身组则较多地来自瘦体重的增加。关于运动减体脂的作用,有氧健身舞类的研究较多。有学者研究已证实有氧健身舞类运动有良好的减体脂作用,但有关其他运动形式减脂作用的研究较少。林爱翆运用DX-200生物电阻抗人体成分分析仪对30名中年女子身体成分进行测定,并比较经常参加网球运动和健身舞运动对身体成分的影响,结果表明通过经常性的网球运动或健身舞运动,可以使运动者身体脂肪比例下降,改善身体成分,同时参加网球锻炼还可以使瘦体重增加,使运动者的体型趋向健美。孙茹等对吉林省8名男子速滑运动员的研究发现,长期运动训练可以有效地降低体脂,瘦体重相对较大,BMI指数接近于正常人的的标准。李铁对男大学生的研究认为,中低强度训练对减少皮脂厚度和身体成分有明显作用。常燕等对从事有氧锻炼的老年人体成分进行分析后认为去脂体重指标锻炼组的明显大于不锻炼组,且锻炼组去脂体重与体重的相关系数高于不锻炼组。
2.4.1.2.2 体育运动对BMI的影响
BMI指数(Body Mass Index)是国际卫生组织公布的评价成年人肥胖程度的指标,在我国已广泛应用于体质评价中。BMI指数是以身体形态的体重和身高指标的比值来评价人体肥胖程度的。它能否作为评价肥胖的指标,关键在于BMI指数能否精确解释人的身体成分。
李会增、高爱民对进行一学期健身跑的篮球班81名男生及排球班78名女生进行研究,测其前后的BMI及WHR,结果显示,长期有氧健身跑运动可使身体成分发生变化,瘦体重增加,WHR下降。但是, BMI指数的变化不大,可能是因为进行一个学期的有氧健身跑,消耗脂肪,脂肪重量下降,同时瘦体重增加,使体重变化不大,所以,BMI的值变化也不大。黄津虹等采用水下称重法测试大学生身体成分以及相关指标,结果表明:男女生体脂率与 BMI指数呈低度相关。得出结论:BMI指数不能精确反映人体的脂肪含量,它应是人体质量的指标。因为同等身高和体重的人群,体脂肪存在较大差异,BMI指数不能精确解释人体的体脂总量和去脂体重。因此不能作为评价身体成分的指标,实际测量身体成分是评价体脂含量精确的方法。
2.4.1.2.3 身体成分与健康
众所周知,肥胖增加了许多疾病的危险性,包括冠心病、糖尿病、高血压等,减体重通常有利于健康。然而显著地低体重也是不利于健康的,一个瘦弱的人降体重会给健康带来以下危害。
身体成分与闭经
关于身体成分的一个重要问题是当脂肪下降到某一水平时是否引起闭经。月经初潮和月经周期的维持需要体内有一定水平的脂肪组织,曾认为维持正常月经机能要求体脂含量至少为22 %,这一观点已经被推翻,因为许多月经正常的运动员体脂水平低于22 %。因而,似乎不存在一个脂肪的临界水平,当低于该水平时,月经变得不规则。可是这并不能排除身体成分变化引发闭经的可能性。实验证明:体脂百分率偏低、体质量轻、运动中失体质量多者,易发生闭经。体脂减少使血液中雌激素的浓度降低,对下丘脑和垂体的反馈改变被认为可能是闭经的原因之一。因此,脂肪的临界水平可能是维持月经机能正常所必需的,但个体间临界水平变化较大。
身体成分和骨质疏松
低体重是骨质疏松的危险因素。瘦长的女性发生骨质疏松的危险性较肥胖女性大,超重在一定程度上具有保护机体避免骨质疏松发生。已经表明,体质量、瘦体质量以及体脂含量与骨密度有关。246名20~40岁健康妇女进行脂肪重和瘦体质量对骨密度影响大小的研究中观察到瘦体质量大与股骨颈和转子部分骨密度高有关,与体脂含量无关。在瘦体质量大、脂肪低和瘦体质量大、脂肪高这两组中,股骨颈和转子两部位骨密度相似,尽管这两组人群平均体质量不同;瘦体质量小、脂肪低组骨密度最低,比瘦体质量大、脂肪高组低。有研究发现,与脂肪质量相比,瘦体质量是骨密度的重要决定因素。因此,似乎瘦体质量水平较高能减少骨质疏松的发生,即使在体脂水平低时。因而,当女性保持一个非常低的体质量,其相对低的瘦体质量增加了发生骨质疏松的危险。
身体成分的比例不合理还会引起其他许多疾病。由此可见,经常进行体育健身活动,减少脂肪重量,增加瘦体重的比例,可以有效地降低疾病的发病率。
2.4.1.3 体育运动与骨密度
骨质疏松症(Osteoporosis)是目前人类所面临的一个共同的危害健康的问题,作为一种“隐匿进展的流行病”正日益为医学界所重视。在1993年第四届国际骨质疏松症专题研讨会上,提出世界性的骨质疏松症问题引起各方面的关注。目前骨质疏松症已被WHO列为中老年三大疾病之一,我国亦已将骨质疏松的研究列为国家“七五”和“九五”重点攻关项目。骨质疏松症的病因是多方面的,研究也是多学科的,在影响骨质疏松症的各种因素中,运动是骨质疏松症防治方面的一个非常重要的因素。骨质疏松的发生和发展,主要表现在骨量的变化上。研究表明,科学的体育锻炼对人的一生的骨量都有影响,在生命过程的不同阶段,健骨运动又有着不同的特点。不同的运动方式和运动强度的运动对骨密度和骨代谢的影响不一样,适宜的运动强度和运动方式有利于提高骨密度和改善骨代谢。因此,科学、适宜地进行健骨锻炼,对预防骨质疏松的发生具有一定的作用。
2.4.1.3.1 体育锻炼对青春发育期前后骨密度的影响
生命的早期阶段,特别在青春发育期前后,是骨量发育的一个关键时期。全身骨钙含量出生时约为25 g,15~25岁时增加到1000 g左右,成年女性终生骨钙丢失约500 g。因此,在生长期获得尽可能高的骨量对预防骨质疏松的发生具有重要的作用。生长期影响骨量的因素有遗传因素和环境因素,环境因素中运动对促进骨量形成和骨矿物质增加的作用引起了人们的重视。在生长期进行体育锻炼的主要目的是通过对骨的适宜刺激,为达到人一生中较高的骨量峰值提供基础骨量。因为峰值骨量的个体差异非常大,其变化范围平均为± 20 %。有研究亦表明,骨量在20年以后仍与初始骨量完全相关(r>0.93)。因此,在生长期获得尽可能高的基础骨量,对提高骨量峰值具有重要的作用。
通过体育锻炼可增加生长期骨量的观点得到一些学者研究的支持。中林朋子等对592名9~24岁健康女性的腰椎L2 ~4和大腿近位端的BMD进行了测试,并对骨量最高的16~24岁受试者过去和现在的体育锻炼情况进行了调查,结果显示:持续锻炼3年以上、运动时年龄在12~15岁的受试者BMD最高;调查该年龄段的运动量,发现进行2 h/d、3次/周以上的运动BMD最高;关于体育锻炼的种类,为消除项目间的差异,经体重校正后的BMD在以下运动项目具有较高数值:腰椎为排球、垒球;大腿近位端为排球、篮球、剑道、田径。
2.4.1.3.2 体育锻炼对骨量平衡峰值期骨密度的影响
骨量平衡峰值期的特点是骨骼生长处于相对平衡状态,骨密度也处于一生的高峰期。这一时期又可分为峰值前、后两个时期。在峰值前期,骨量缓慢增长,最后男子约在33~35岁。在每天弯腰运动60次,共1年的腰肌训练中,发现训练者的骨丢失高于对照组(不显著),但当他们只研究那些坚持者时,观察到训练者有轻微上升,对照组骨丢失增加,且有显著性差异。这是由于腰肌附着于腰椎上,该肌肉收缩产生的强负荷可刺激脊椎骨的成骨作用所致。有发现9个月举重训练后运动组腰椎BMD升高,对照组下降,股骨颈无明显变化。该训练有很多练习是坐姿,出现上述现象并不奇怪。但一些横向比较研究表明,负重运动确能增加负重骨的骨密度,腰椎约可增加10 %,股骨颈约可增加8 %,骨盆约可增加11 %。
2.4.1.3.3 运动对骨量下降期骨密度的影响
当前,有关骨量和骨密度的研究大部分集中在骨量下降期,特别是多为针对绝经后女性的研究。这些研究大部分得到了运动对增加骨矿含量和提高骨密度有益的结果。陈柏龄等通过对220名健康成年(35~64岁,平均47.6岁)女性研究发现,高体力活动组较低体力活动组骨矿含量增加,骨形成较活跃,骨吸收减少。研究发现,35 ~45岁的绝经前女性进行18个月的递增负荷的高冲击力练习后,股骨颈的骨密度显著增加。周勇对48名绝经女性研究表明,运动组腰椎骨密度明显高于非运动组。顾丽燕等对277名 55岁以上的老年人进行分组后研究证明,进行有氧运动组骨矿含量和骨密度显著高于普通老年组。另有不少资料显示,运动对这一时期的影响是延缓骨量丢失的效应要高于骨量提高的效应。由此可见,运动对不同生命时期的骨量和骨密度都有不同程度的影响。
2.4.1.3.4 体育锻炼对骨量的改善和维持在于运动的持之以恒
有研究表明,高负荷运动可改善和维持绝经后女性骨量,但此效应是可逆转的。但亦有研究提出不同看法,有人对25名前女子足球运动员(38~84岁)进行骨密度比较研究后指出,其股骨近端和全身的骨密度高于同龄对照组。研究认为,运动员职业生涯结束后,骨密度仍可保持一定的水平,这对预防骨质疏松的发生具有积极作用。足球运动员的这种长期性效应可能与足球是一种冲击力较大的运动、高强度的对抗性练习对骨的影响较大有关。而对于非职业运动员的一般人,仅靠短期训练来达到上述效果是不太现实的。因此,要想维持较高的骨量或延缓骨量的丢失,必须要持之以恒地进行体育锻炼。
2.4.1.4 体育运动与呼吸机能
老年人随着增龄,呼吸功能逐渐减退,呼吸做功效率受到限制,可以造成呼吸肌功能障碍,包括肌力和耐力的下降,呼吸储备明显降低。每分最大通气量(MVV)反映了在连续通气的动态情况下,肺的最大通气能力和通气功能的储备能力,是一个比较全面反映整个呼吸系统机能的指标。30岁后MVV随年龄增加而直线下降,老年人因呼吸肌收缩力、肺和胸廓顺应性减弱,呼吸道阻力增加,呼吸中枢敏感兴奋性降低等,最大通气量减少。
刘静等研究发现,长期太极拳运动后,中老年女子VC、FEV1、FEV1/FVC均明显提高,说明长期太极拳运动能显著改善肺弹性回缩力,提高呼吸肌肌力,增加呼吸深度,提高摄氧量,保证机体对氧的需求,改善老年人呼吸系统的退行性变化。马先英等对30名来自济南市进行6个月太极拳练习的退休职工的研究发现,练习者练习后的肺活量、最大自主通气量显著增加(P<0.05),这与太极拳独特的呼吸特点有关。因此,为提高和保持呼吸机能,持续进行一定强度的运动是非常重要的。
2.4.1.5 小 结
运动是生命的需要,经常运动可以达到预防疾病、增强体质及健身的目的。体育运动可以使人体心血管机能、呼吸机能得到改善;防止骨质流失,提高骨密度;减少脂肪体重,增加瘦体重,使体成分的比例更加合理。因此,为使机体保持良好的机能状态,日常的健身运动必不可少。
2.4.2 运动对中老年人心理学指标影响的研究综述
2.4.2.1 关于健康与心理健康
在古代英语中,健康(Health)是强壮、结实和完整的意思。“没受伤”、“无残缺”就是健康。但是“健康”作为个体所处的一种状态,随着经济的发展、生活水平的不断提高,人们赋予了健康新的内涵。没病即健康已经成为历史。关于健康,1946年世界卫生组织(WHO)定义为:“健康不仅仅是没有疾病和虚弱的状态,而是生理、心理和社会适应都达到完满的状态”。1990年,世界卫生组织对于健康又有了新的定义:“一个人只有在躯体、心理、社会和道德四个方面都处于完满状态,才算是真正的健康”。其中,躯体健康指个体在生物学意义上器官、系统的功能良好。心理健康指的是人格完整、情绪稳定、自我感觉良好并有很好的自控能力;能在自尊、自爱、自信中保持心理稳定;能保持正常的人际关系,有安全感;能切实际地明确自己的生活目标及事业追求。社会适应健康指的是在复杂的社会环境中能保持自己的心理稳定并采取适当行为反应。道德健康是指有辨别真伪、善恶、美丑、荣辱、是非的能力,能按照社会公认的道德准则约束、支配自己的言行。可以说,这个概念已经超出了个体自身的(生理和心理)状态,而涉及到了个人对(社会)环境的适应和道德的影响。
关于心理健康含义的观点非常多,国内外不同学者从不同角度提出了诸多观点与标准。其主要的几种观点如下:①第三界国际心理卫生大会(1948年)认为:“心理健康是指在身体、智能以及在情感上与他人心理不矛盾的范围内,将个人的心境发挥到最佳的状态”;②精神病学家孟尼格尔认为:“心理健康是指人们对于环境及相互之间具有最高效益以及快乐的适应情况,不仅要有效率,有满足感,还要能愉快地接受生活的规范。即心理健康者应能保持平静的情绪、敏锐的智能、适于社会环境的行为和令人愉快的气质”;③社会学家波肯认为:“心理健康就是合乎某一标准的社会行为,一方面为社会所接受,另一方面能为自身带来快乐”;④心理卫生学者阿可夫认为:“心理健康是指具备有价值心质的人,包括幸福感、和谐、自尊感、个人成长、个人同整性、保持与环境良好的接触、有效适应环境和从环境中自我独立”;⑤我国有学者认为,心理健康就其实质而言应当是一个人的整个心理面貌在大脑机能正常的前提下,不断向社会所需求的精神文明程度渐次发展的过程;⑥我国学者王登峰、张伯源提出8条心理健康的指标:了解自我,愉悦自我;接受他人,善与人处;正视现实,接受现实;热爱生活,乐于工作;能协调与控制情绪,心境良好;人格完整和谐;智力正常,智商在80分以上;心理行为符合年龄特征。⑦也有人认为心理健康指以较高的主客观认知水平、乐观而稳定的情绪为核心,以具备良好的心理自我调适功能来充分发挥内在潜能与动力,并在各种行为反映中能积极而适度表现的健全心理状态。心理的复杂性造成了解释的多样性,心理学界至今尚无统一关于心理健康的标准。国内外有关专家、学者正从不同角度对其进行着积极探索。
2.4.2.2 气功及“健身气功·五禽戏”与心理健康的关系
奥登堡大学心理系教授Wilfried Belschner在关于“气功有利于健康”一文中指出:通过气功锻炼可以培养个人主动性,提高自我治疗能力和自我康复能力;培养积极的健康情绪和自我作用的能力;加强意志;增加社交能力;反省生活状态;保持良好的心境等效果。刘永峰在《东方传统体育锻炼对心境及心理健康的影响》一文中研究表明:东方传统体育锻炼(太极拳、瑜珈、气功)能够改善人的心境状态,有利于提高心理健康水平。
五禽戏是东汉名医华佗根据古代导引吐纳、熊经鸟伸之术,研究了虎、鹿、熊、猿、鸟五禽的活动特点,并结合人体脏腑、经络气血的功能,编成的一套具有民族风格特色的气功功法。它是健身气功中主要的传统功法之一,由于依据充分,渊源悠久,功效显著,历来得到人们的重视。“健身气功·五禽戏”是由上海体育学院所承担的“健身气功”新功法之一。“健身气功·五禽戏”是健身气功的重要组成部分,在编创时体现了体、医结合,使新功法具有保健强身、防病治病的作用,并蕴含了“天人合一”辨证思想。新功法的动作编排按照《三国志·华佗传》的记载,顺序为虎、鹿、熊、猿、鸟,在开始练功阶段,进行调匀呼吸和人体松静的诱导,每一戏的结束增加了一个过渡动作,起到意境的转换作用,五戏结束,配以收功过程,起到引气归元,静养宁神的功效,使之能突出健身气功独特的锻炼方式;动作数量上沿用了陶弘景的《养性延命录》,为10个动作,每戏2动,按每一动作对称重复练习2遍计算,全套功法锻炼时间约为15分钟,这一运动负荷比较适合中老年人,也符合现代社会较快的生活节奏,可以根据各自的情况,来掌握练习的次数和时间;动作素材来源,认真参考了历代的文献资料,有根有据。同时,吸取了近代各流派的精华,加以提炼、改进;动作设计,考虑与形体美学、现代人体科学有机结合,体现时代特征和科学理念;五禽戏新功法的动作仿效虎之威猛、鹿之安舒、熊之沉稳、猿之灵巧、鸟之轻捷,力求蕴含五禽的神韵,意气相随,内外合一。
2.4.2.3 太极拳及体育运动对老年人心理健康的影响
温佐惠研究认为:太极拳锻炼具有改善老年人心理失衡和精神失落的功效;龙云芳等研究结果表明:通过太极拳练习可以改善中老年人的睡眠及情感状态;高楚兰研究太极拳锻炼对老年人影响发现,太极拳锻炼可以缓解老年人的情绪紧张度、心理障碍的发生率呈下降趋势,对老年人的心理健康具有良性影响;(英)RossMC研究短期太极拳锻炼可以使老年人的情绪平和,痛感减少,平衡能力增加;秦钢等对50名参加太极拳锻炼的老年人进行田野实验研究,结果显示:一次太极拳锻炼前后心境、状态焦虑明显改善;12周太极拳锻炼前后特质焦虑、抑制状态明显降低;刘静的研究表明:太极拳锻炼能够有效改善和提高参与者的注意力水平,并能够维持长期效应;还可以改善参与者情绪,使心境向积极的方向转变,提高参与者的幸福度。
有研究表明,长期的和一次性的有氧练习可有效降低状态焦虑,无氧运动不能降低焦虑;有氧练习可以降低焦虑、忧郁等不良的情绪,提高锻炼者的心理健康水平;有氧练习对长期的轻微到中度的焦虑症有治疗作用;张力为研究认为:长期地身体锻炼对心理健康具有促进作用,对心身疾病具有治疗作用。廖八根等为了调查中老年人业余体育活动与心理健康关系的诸多因素,采用二阶段抽样法对254名51 ~75岁居民用多因素分析法进行了调查分析,结果体育活动量越大则心理健康水平相对越好。调整混淆因素后业余体育活动水平与自评健康状况、生活满意度是否优良及自评抑郁积分呈独立相关,而与自评记忆力、思维敏捷性无关。这结果表明仅仅有规律的活动是不够的,运动量累积达一定程度甚为必要,且不论是中等强度还是低强度(如太极拳、保健操舞)运动皆有良好心理效果。对于从事规律性活动的中老年人,不论是低强度还是中等强度活动,男性进行中等运动量,女性进行中低运动量即可维持正常的心理健康水平。侯立军研究认为,运动对心理障碍具有调节作用。有人研究了体育锻炼对老年人情绪和认知功能的影响,认为体育锻炼对降低抑郁和焦虑,延缓老年人的认知功能的衰退,在预防老年性痴呆方面有积极的意义。
2.4.3 运动对中老年人生化指标影响的研究综述
2.4.3.1 运动对自然杀伤细胞(NK)、T淋巴细胞及其亚群等免疫指标影响的研究概述
NK细胞是先天性免疫的重要组成部分,它在宿主的防御体系中发挥广泛作用,尤其是在肿瘤免疫中发挥着重要作用。静止的NK细胞存在于血液中,但被细胞因子激活后,能渗入被病原体和肿瘤细胞浸润的组织中。
运动对NK细胞活性的影响非常明显,即使一次性运动也可以对NK细胞活性产生影响。Kishiko等研究发现,一次性运动就可以增加长期不运动的老年妇女NK细胞活性。但该研究同时发现,一次性运动对于长期运动的老年妇女NK细胞活性影响不大,因而运动对NK细胞活性的影响还与运动强度和运动形式有关。
大强度、无氧运动会导致NK细胞活性降低。刘丽萍在研究柔道运动员训练周期中不同训练内容对机体免疫功能和有关生化指标的影响时发现,较大的运动量和运动强度对机体的免疫系统产生了抑制作用,使NK细胞活性下降,T细胞总数及其亚群阳性率下降。
有氧运动能够增加NK细胞活性。Crist报道,进行16个星期有氧运动的老年妇女,其外周血NK细胞活性的安静正常值比相应年龄的非训练安静对照组高出33 %,这说明有氧训练能提高老年人NK细胞活性。
长期中小强度的运动能够引起 NK 细胞活性的改变。有研究表明,即使小运动量运动也能引起外周血中NK细胞活性增加。Nie-man研究认为,从事适宜强度运动的人患上呼吸道感染的危险性要小于那些不运动的人,而进行长时间大强度运动的人患上呼吸道感染的危险性又远大于平均水平。还有报道认为,运动对免疫系统的长期良性刺激有利于提高人体的免疫监视能力。王晓稼报道,坚持两年以上冬泳者外周血NK细胞活性显著高于普通人;5年以上冬泳者NK细胞活性明显高于5年以下者。李志清报道,长期练习吴氏太极拳的8名老年男性(平均68.5岁),打一套拳后即刻(20分钟)NK细胞活性上升67.29 %。打拳后2小时NK细胞指标值有相当程度的恢复。虽然练拳后即刻NK细胞活性增加,而练拳后2小时又有所恢复,长期坚持练拳必然会对免疫系统产生良好的适应刺激。
T淋巴细胞是机体免疫细胞中数量最多、用最重要的功能细胞,在机体特异性免疫过程中,T细胞功能活性的变化既能影响其它免疫细胞活性,同时又能反映机体特异性免疫系统的机能状态。人们常根据T细胞功能活性的变化评价机体的细胞免疫功能。T细胞还包括许多形态上相似而功能不同的亚群,各亚群的细胞既有各自的特点,又相互合作,共同完成免疫应答并参与免疫调节作用。其中T细胞亚群就是一个大的细胞群体, 和 是 T淋巴细胞功能相异的两个亚群, 主要发挥辅助和诱导作用, 主要发挥杀伤和抑制作用。但是近年来随着对T淋巴细胞基础免疫学研究的深入,发现T淋巴细胞的功能与表面标志并无特异的对应关系,因此 比值的变化显得比单项 细胞变化更具有意义。在机体内 细胞与细胞的比率反映了免疫平衡状况,两亚群比例失调就会产生机体免疫功能失常,因此,只有 的值处在一个合适的范围,机体才能产生适度的免疫应答,以便既清除异物抗原,又不损伤机体自身组织。随年龄增长,人体免疫力也不断下降。有研究表明,淋巴细胞绝对数随年龄增长而降低,60 岁以上平均数为2043/mm3,60 岁以下则为1659/mm3,其中主要是T淋巴细胞数降低。
运动对T淋巴细胞的数量和功能都会产生影响,从而改变机体的免疫机能,增强或降低机体对感染和肿瘤的抵抗力。但由于实验对象、运动方式、强度、时间以及研究方法的不同,导致结果迥异。
Cameron等人观察了不同程度的运动对T细胞亚群的影响,发现无氧酵解代谢途径和ATP-ADP磷酸肌酸代谢途径功能的运动都会使 比值下降,而有氧运动后其比值没有明显改变。另有人观察到8周无氧训练后T细胞减少,T细胞显著升高,淋巴细胞总数无明显变化。而经过适度强度运动3周后,T细胞比例下降,T细胞免疫促进作用相应提高。研究结果表明,适度运动强度运动一段时间后, 比值升高。而经过一段时间大强度运动训练后, 比值下降。此研究说明适度运动与大强度运动相比,可以增加人体免疫力。
2.4.3.2 运动对血液脂质指标影响的研究概述
血液脂质包括总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL),下面分别综述运动对它们的影响。
2.4.3.2.1 运动对血浆总胆固醇(TC)水平的影响
胆固醇是机体组织细胞重要的组成部分,同时也是合成胆汁酸、激素的前体,其在机体中起着极为重要的作用。近年来越来越多的研究关注于运动与胆固醇的关系。
急性运动对血浆胆固醇含量的变化报道不一。Brain报道,在力量训练的过程中,大运动量后血浆总胆固醇含量明显降低,而小运动量后无任何变化,表明力量训练对胆固醇的影响与所完成的运动量有关。Davis等研究急性运动对运动员血脂的影响得出结论:经常参加体育活动男子来说,低于90 min的急性运动不会引起血浆总胆固醇含量的变化。
相反,长期耐力运动对TC影响的报道较多。一般认为长期有规律的耐力训练可使血浆TC保持较低的水平。James等对终生滑雪运动员的血浆脂质和脂蛋白进行研究,具有明显降低的血浆TC水平。Grand-jean等研究显示,在女子中经6个月的训练,血浆胆固醇水平明显降低(P<0.001)。Kist等也得到同样的结果。不同的运动时间对血浆中胆固醇的降低效果不同,Abert等研究发现,对Wistar大鼠的研究中,发现每天运动20 min组和每天运动60 min组血浆胆固醇分别比对照组降低了8 %和24 %。Randllos等对肥胖非裔美国人,经过3个月的饮食控制和运动后,TC下降了7 %。在艾滋病患者中,有氧运动对血脂也有明显的改善作用;ThoniGJ等研究发现,在血脂代谢紊乱的艾滋病病毒携带者中,经过4个月的训练后,TC降低了23 %,并且同时发现,降低的幅度与基浓度有关。TokmarkidisSP等[68]在冠心病病人的研究中证明,经过力量和有氧运动联合训练8 个月后,TC降低了9.4 %,而停训3个月后,TC又增加了3.7 %。马国栋等在研究有氧运动对饮食性高脂血症小鼠血脂改善效果后,得出结论认为有氧运动可以降低因高脂饮食导致的甘油三脂、胆固醇及低密度脂蛋白的浓度。但是也有许多不同的研究结果。高洪、刘伟长对经常进行健身长跑的中老年人血脂代谢进行了研究,结果发现长跑组血浆TC与对照组无显著性差异。Tolfrey等也报道,青春期前期的小孩,经12 周,每周5次,每次30 min的运动之后,血浆TC无任何变化。
总之,运动对血浆TC影响的研究结果表明:一次性的急性运动对血浆TC的浓度影响不大,而长期的体育锻炼或运动往往引起血浆TC的降低,且不同运动方式如有氧运动、不同运动时间会影响血浆TC的浓度。研究结果证实坚持长期的相对长时间的有氧运动对降低血浆TC具有积极意义。大量的研究认为,中等强度、有氧运动可以有效改善血脂代谢紊乱。
2.4.3.2.2 运动对血浆甘油三脂(TG)水平的影响
甘油三脂主要存在于乳糜微粒和极低密度脂蛋白中,在体内既可以从食物中吸收又可以在肝内合成。肝脏摄取的脂肪酸可以被氧化也可以被脂化,肝脏中氧化脂肪酸是很有限的,而被酯化的量相对来说要大的多。肝脏内合成的TG以极低密度脂蛋白(VLDL)的形式运至肝外。脂肪是耐力性运动的主要供能物质。在中低强度耐力性运动时机体大量利用脂肪酸参与供能,这是因为训练引起骨骼肌毛细血管通透性适应性增加,毛细血管内皮细胞的表面积增加,而内皮细胞内的脂蛋白脂肪酶活性提高,脂蛋白脂肪酶活性的提高促进了血浆TG分解,从而使肌肉等组织对脂肪酸的利用提高。
不同运动对血浆甘油三脂的影响不同。急性运动对血浆TG的影响报道不一。Brain研究报道一次性大运动量训练24 h之后,TG显著降低。Hughes等认为运动对血浆TG的影响与运动强度、运动量以及运动时间有关,相对较高强度的运动使TG水平下降且保持较长时间。TeraoT等报道,经高脂膳食诱导的脂肪肝大鼠,分别在20℃和30℃的水温下每周运动5次,运动6周后,结果显示:两组TG水平都有显著下降,但20℃水温条件下降低幅度更大,说明运动环境的不同对TG也会产生不同的影响效果。EisenmannJC横向研究表明,年轻运动员的血浆TG水平显著低于对照组;但纵向研究表明随着年龄的增长,TG的水平升高。TokmakidisSP等实验证明[68],冠心病病人经过力量和有氧运动联合训练8个月后,TG降低了18.6 %,而停训3个月后, TG又增加了16.1 % BruceCR等研究发现,II型糖尿病患者,经过8周,每周次训练后,骨骼肌中TG水平显著降低。ThoniGJ等报道在血脂代谢紊乱的艾滋病病毒携带者中,经过4 个月的训练后,TG降低了43 %,并且同时发现,降低的幅度与基浓度有关。血浆中的TG水平的降低可能是由于内源性合成下降循环清除率升高或两者之间共同作用的结果。
对于当前运动对血浆TG的影响的研究趋向于长时间的中低强度耐力运动可以降低血浆TG水平,体育锻炼通过提高脂蛋白脂肪酶的活性,从而促进血浆TG的水解,加速了骨骼肌等组织对脂肪酸的利用,进而促使TG从肝脏中运出。因此,中低强度的耐力运动有利于血浆TG的降低和肝脏TG的转运,对预防和治疗脂肪肝具有积极的作用。
2.4.3.2.3 运动对血浆高密度脂蛋白(HDL)水平的影响
HDL在体内合成有三条途径:①直接由肝脏和小肠合成;②由富含甘油三脂的蛋白质即VLDL和乳糜微粒发生脂溶衍生而来;③由周围淋巴中存在的磷脂双层结构分解衍生而来。HDL 主要包含 HDL2 和HDL3两个亚类。HDL2比HDL3含更多的胆固醇,密度较低,两者都包含有脂蛋白A-1。血脂异常是动脉粥样硬化的一个重要危险因素。大量的流行病学研究和临床资料显示,血浆高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c)水平与动脉粥样硬化(AS)的发生呈显著负相关,血浆HDL-c水平每升高0.03 mmol/L,冠心病的危险性即降低2 % ~3 %。基础研究发现,虽然HDL的抗动脉粥样硬化作用可涉及多种机制,如减轻脂蛋白的氧化等,但其最主要的作用机制在于参与胆固醇的逆向转运(RCT)过程,即将动脉壁中多余的胆固醇直接或间接转运给肝组织,经相应的受体途径进行分解代谢。HDL在接受外周组织胆固醇并参与RCT的同时经历了自身颗粒的成熟过程。RCT促进外周组织和细胞内胆固醇的清除,维持细胞内胆固醇的稳定,降低血浆胆固醇水平,有利于延缓动脉粥样硬化的发生和发展。HDL在接受外周组织胆固醇并参与RCT的同时经历了自身颗粒的成熟过程。RCT促进外周组织和细胞内胆固醇的清除,维持细胞内胆固醇的稳定,降低血浆胆固醇水平,有利于延缓动脉粥样硬化的发生和发展。傅强等研究证实[74],经氧化修饰的HDL-c运转细胞内胆固醇的速率比天然的HDL-c大大降低,这也说明HDL在逆运转中具有重要的作用。
大多数实验显示,运动可以使血浆HDL-c水平升高,尤其是耐力运动。耐力项目的运动员其HDL-c水平显著高于非运动员,非运动员经耐力训练之后,HDL-c水平比训练前有显著升高。RandallOS等对肥胖非裔美国人,经过三个月的饮食控制和运动后,HDL-c升高了5 %。TokmarkidisSP等实验证明,冠心病病人经过力量和有氧运动联合训练8个月后,HDL-c,apo-A1分别增加了5.2 %和11.2 %,而停训3个月后,HDL-c,apo-A1又分别降低了3.6 %和5.5 %,说明运动对HDL-c的影响效果并不能长期保持下去,所以运动要长期坚持。Gasser等研究显示,不同的有氧运动强度对HDL-c的影响是相同的。HDL-c对运动的敏感性可能还存在着性别差异。Xiao -RongXi等以年轻大学生为受试对象,经过十二周有氧运动后,在男性中,血浆HDL-c水平显著升高,而在女大学生中,未见显著性差异。因此,有氧运动是引起HDL-c升高的最为重要的因素,也是降低血浆胆固醇的主要因素之一。
总之,虽然运动导致HDL-c的升高,从而使AS发生率显著降低的确切机制还不是十分清晰,但运动促进胆固醇的逆相转运增加,从而使AS的发生率显著降低已经被许多研究和实践所证实。原因:①运动导致了apoA1的基因表达的增加,从而使HDL浓度的升高,结合胆固醇能力的增加;②运动导致了新生HDL中LCAT酶活性增加,从而使肝外胆固醇更易与HDL的卵磷脂结合为胆固醇酯,形成成熟球形HDL;③运动使CEPT的活性加强,促进了胆固醇酯从HDL转运至含有ApoB并富含甘油三酯的脂蛋白,经 LDLB/E 受体或 LDL 受体相关蛋白(LRP)被吸收入肝,进入肝脏代谢;④运动引起肝细胞表面存在高密度脂蛋白受体-SR-BI敏感性增加,促进了HDL中的胆固醇酯选择性的被摄取进入肝脏;⑤运动使得肝脏中对胆固醇的降解能力增加,通过胆汁酸的形式排出加强。
2.4.3.2.4 运动对血浆低密度脂蛋白(LDL)水平的影响
LDL-c是血浆中含量最多的一种载脂蛋白,其胆固醇的含量在一半以上,血浆中胆固醇约65 %是在其内。许多实验都证实,LDL-c与心血管疾病的发生有密切关系,随其浓度的增加,而成递增关系。
运动对LDL -c 的影响,目前一般有两种看法:1)运动后血清LDL-c的浓度降低;BoydenTW等结果显示:46例绝经前妇女经5个月的抗阻训练后,LDL-c降低了0.36 mmol/L,与对照组相比有显著性差异;Goodyear等报道,马拉松长跑运动员LDL-c明显降低,且持续数日;潘志军的研究也证实成年经过有氧运动训练的大鼠血清LDL-c显著低于对照组;RandallOS等在肥胖非裔美国人中研究发现,经过3个月的饮食控制和运动后,LDL-c下降了11 %,不同的运动形式和强度对血中LDL-c有不同的影响;EisenmannJC横向研究表明,年轻运动员的血浆LDL-c水平显著低于对照组。大量的研究结果表明从事耐力项目的运动员,如长跑、马拉松、游泳等,比力量型运动员含有较低浓度的LDL-c也说明了此问题。2)运动后LDL-c无明显改变;WoodPD等指出,运动与膳食疗法相似,可有效改变脂蛋白的浓度,但对LDL-c无显著影响。Motoyama等研究老年人在经过长时间的耐力性运动后,发现LDL-c无变化。
虽然运动对LDL-c的影响报道不一,但总的趋势是运动可以引起血清LDL-c的下降或具有下降的趋势,从而促进外周组织和血管中胆固醇的代谢,减少胆固醇在血管壁上的沉积,降低AS和CHD的发生和发展。
运动对血浆脂质水平的影响是一个复杂的过程,由于不同的实验所采用的方法、受试者、个体差异、以及仪器等的不同,所以研究结果不尽相同,但多数学者普遍认为运动有益于血脂的改善。运动,尤其是有氧运动对血脂代谢的影响是通过降低血浆中TC、TG水平,促进TG的转运和降解,并且运动可能通过导致胆固醇逆向转运能力的增加,引起血液中HDL-c的升高和LDL-c的降低,使HDL-C/LDL-c比值升高,有利于外周胆固醇向肝脏中的转运和降解,从而促进了机体血脂代谢的改善,缓解心脑血管疾病的发生和发展。
2.4.3.3 运动对血细胞影响的研究概述
血液中的主要成分为血细胞,主要的血细胞有三种,即红细胞、白细胞和血小板。每种血细胞都有其专门的生理功能。红细胞的主要成分是血红蛋白,占红细胞重量的97 %。血红蛋白的正常值为每100毫升血液中含有12克以上。红细胞依靠血红蛋白运送氧和二氧化碳。白细胞有五种不同的形态,即中性粒细胞、淋巴细胞、淋巴细胞、单核细胞和数量极少的嗜酸性、嗜碱性粒细胞。所有的白细胞的共同功能是消灭病菌、异物、病毒等,淋巴细胞还与人体的抵抗力有关。血小板也叫血栓细胞,主要生理功能是止血与凝血作用。
适度运动的影响主要是运动增加血细胞的载氧能力,提高机体的免疫力,减少血液粘稠度。朱旦等通过对重竞技运动员赛前集训中血液、生化等指标的动态监测,认为血液中的红细胞计数、红细胞压积及血红蛋白量三项指标可以客观反映运动员血液的携氧能力和蛋白质营养状况的指标,一般来说该三项指标越高越好,说明运动员的携氧能力与蛋白质营养状况越好,有助于增强代谢过程和提高运动水平。但血红蛋白量与红细胞压积和血液的粘稠度呈正相关,如果两者增加过多不利于血液循环,因此不能认为越高越好,应有一个适宜的数值。黄圆等研究认为,运动一方面可加快红细胞衰老,使红细胞破坏增多,另一方面可刺激骨髓血红细胞增生活跃。从运动对红细胞生成与破坏两方面的影响来看,运动增加了红细胞的更新。包大朋等研究认为,75% VO2 max强度有氧运动可使血管内红细胞聚集性增加,压积增高,红细胞失去正常形态,变形能力下降,血氧饱和度下降,可能导致微循环障碍、毛细血管血流速度减慢、供血供氧不足、血液与组织细胞间的物质交换障碍等因素,进而影响人体能量的供给,降低有氧运动能力。