静态拉伸与下肢肌力锻炼在老年平衡能力中的意义

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.42.015

摘要/Abstract

摘要：

背景：进入老龄化社会后，通过改善老年人的平衡能力来预防跌倒，减少骨折等意外伤害的发生已经受到了各方面的广泛重视。
目的：设计适合老年人的静态拉伸和下肢肌力相结合的运动方案并借以研究其对老年人平衡能力的影响。
方法：对28名符合入选标准的老年人进行为期3个月的静态拉伸和下肢肌力训练，3次/周，60 min/次。训练前后分别用PRO-KIN 平衡仪进行睁、闭眼双脚站立静态平衡能力评估；用闭目原地踏步和反复坐起测试进行动态平衡能力和下肢肌力的评估。对比分析前后两次测试结果。
结果与结论：在睁眼状态下，锻炼前后的压力中心的X轴平均坐标、运动椭圆面积差异均有非常显著性意义(P < 0.01)；左右方向平均运动速度差异有显著性意义(P < 0.05)；闭目原地踏步测试脚触线时间和反复坐起时间均差异有非常显著性意义(P < 0.01)。结果表明，静态拉伸与下肢肌力锻炼相结合能够有效提高老年人的平衡能力，可作为预防老年人跌倒的有效锻炼方式。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 组织构建, 组织工程, 静态拉伸, 老年人, 平衡能力, 下肢肌力

Abstract:

BACKGROUND: After entering the aging society, improving the balance function to prevent falls and reduce incidence of fractures in the elderly has received widespread attentions in all aspects.

OBJECTIVE: To design a training program for the elderly, involving static stretching and strength exercise of lower limb, in order to study the combined effect on the balance function of the elderly.

METHODS: Static stretching and strength training of the lower limbs were carried out in 28 elderly persons who met the inclusion criteria for 3 months, three times a week, once for 60 minutes. Before and after exercise training, the static balance ability with foot standing, eyes open and eyes closed was evaluated using the PRO-KIN balance instrument; the dynamic balance ability and lower limb strength were evaluated using treadmill test with eyes closed and chair-stand test. Evaluation results before and after exercise were compared and anayzed.

RESULTS AND CONCLUSION: In the eyes open state, the average X-axis coordinate and exercise-induced ellipse area at the center of pressure were significant different before and after exercise (P < 0.01); the mean velocities at the left and right direction were of significant difference before and after exercise (P < 0.05); the results of treadmill test with eyes closed and chair-stand test also presented very significant differences before and after exercise (P < 0.01). Static stretching combined with lower limb strength exercise can effectively improve the balance function and lower limb strength of the elderly, which can be used as an effective exercise way to prevent the falls in the elderly.
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: Muscle Strength, Lower Extremity, Tensile Strength, Aged

毛志帮，张玲莉，赖小勇，于小明，王宏林，蒋黎明，余竹生. 静态拉伸与下肢肌力锻炼在老年平衡能力中的意义[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(42): 6803-6807.

Mao Zhi-bang, Zhang Ling-li, Lai Xiao-yong, Yu Xiao-ming, Wang Hong-lin, Jiang Li-ming,Yu Zhu-sheng . Effect of static stretching and strength exercise of the lower limb on the balance function of the elderly[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(42): 6803-6807.

图/表（结果） 2

参考文献

[1] Gregg EW, Pereira MA, Casper Sen CJ. Physical activity, falls, and fractures among older adults: A review of the epidemiologic evidence. J Am Geriatr Soc.2000,48(8): 883-893.
[2] Rubenstein LZ, Josephson KR. The epidemiology of falls and syncope. Clin Geriatr Med.2002;18(2):141-158.
[3] 张敏,李彬.老年人随年龄增长骨量变化与健骨运动的研究进展[J].湖北体育科技,2005,24(3):327-329.
[4] Day L, Fildes B, Gordon I, et al. Randomized factorial trial of falls prevention among older people living in their own homes. BMJ.2002;325(7356)128-131.
[5] Barnett A, Smith B, Lord SR,et al. Community-based group exercise improves balance and reduces falls in at risk older people: a randomized controlled trial. Age Ageing.2003, 32(4):407-414.
[6] 鲍勃•安德森.拉伸:最好的运动[M].北京:北京科学技术出版社, 2010.
[7] 罗伯特•麦卡蒂杰夫•沙兰德.易化牵伸术[M].北京:人民体育出版社，2010.
[8] 王盛,杨菊,朱奕.平衡反馈训练仪用于脑损伤偏瘫患者静态平衡测试的信度与效度研究[J].中国康复医学杂志, 2011,26(11): 1035-1038.
[9] 朱晓军,朱奕,王盛,等.三维运动分析系统用于平衡检测的信度与效度研究[J].中国康复医学杂志,2012,04:315-319.
[10] 杨婷,钱兴皋,张会慧,等.平衡反馈训练仪与Berg平衡量表在评定脑卒中偏瘫患者平衡功能中的相关性[J].中国康复医学杂志, 2012,11:1011-1014.
[11] 张丽,瓮长水,彭楠,等.老年静态平衡功能定量测定及年龄相关性分析[J]. 中国康复理论与实践,2011,03:258-261.
[12] 肖春梅,李阳,党繁义.老年人跌倒与平衡能力下降的相关测试指标[J].中国康复医学杂志,2003,18(8):457-459.
[13] 张雪琴,田磊.城市高龄老人上下肢力量的调查与分析[J].江苏教育学院学报:自然科学版,2009,26(4):32-33.
[14] 赵媛,王燕,徐旭东,刘雅莉.太极拳运动对老年人平衡功能和跌倒预防效果的Meta分析[J].中国循证医学杂志,2013,03:339-345.
[15] 姚波,金建明,霍文璟,等.老年人下肢伸膝肌力对平衡功能的影响[J].中华物理医学与康复杂志,2006,28(7):466-468.
[16] 张彩芳.太极拳对老年人平衡能力的影响研究[D].北京:首都体育学院,2011.
[17] 张丽芬.八段锦对老年人平衡能力的影响研究[D].北京:首都体育学院,2012.
[18] 庞丹丹.太极拳运动对中老年人静态平衡能力影响的实验研究[D].上海:上海体育学院,2011.
[19] 周崇山.太极拳运动与健身秧歌对部分中老年妇女平衡能力影响的对比研究[D].石家庄,河北师范大学,2007.
[20] 李静.不同运动项目提高老年人平衡能力的调查[J].中国老年学杂志,2010,30(18):2678-2679.
[21] 朱东,李立,邱丕相,等.上海市区太极拳练习者膝关节疼痛调查分析[J].中国运动医学杂志,2011,30(9): 820-824.
[22] 张胜年,林中宝,袁泳虹.背向行走训练对老年人静态平衡能力及步态的影响[J].中国运动医学杂志,2008,27(3):304-307.
[23] 李红川,实施弹力带柔性抗阻训练对中老年女性肌肉力量和平衡能力的影响研究[D].成都:成都体育学院,2012.
[24] 刘剑.抗阻伸膝和跖屈练习对老年人柔韧与平衡能力的影响[J].北京体育大学学报,2010,33(7):48-50.
[25] 张帆,王长生,叶志强.不同拉伸方式对股后肌群柔韧素质影响的对比试验研究[J].天津体育学院学报,2014,01:61-65+70.
[26] 吕乙林,袁运平,刘永东.动静态伸展运动在高校田径技术教学中的实验研究[J].首都体育学院学报,2003.15(1):78-81.
[27] 李志敢,陈教忠.准备运动引入肌肉静态拉伸对少儿运动能力的影响[J].广州体育学院学报,2005,25(3):18-21.
[28] 王红梅,刘尧.动静力牵拉运动对大学生体质影响的实验研究[J].辽宁体育科技,2006,28(3):27-28.
[29] 邓敏韬.PNF拉伸法对游泳专项学生肩关节柔韧性及肌肉力量训练效果的实验研究[D].天津体育学院,2013.
[30] 刘静.不同拉伸方式作用下下肢刚度与爆发力的关系[D].北京体育大学,2013.
[31] 刘苾川,杜加华,易燕,等.针刺配合牵张运动治疗运动性肌肉拉伤疗效观察[J].中国康复医学杂志,2009,24(4):372-373.
[32] Kirmizigil B, Ozcaldiran B, Colakoglu M. Effects of three different stretching techniques on vertical jumping performance. J Strength Cond Res. 2014, 28(5):1263-1271.
[33] Beltrão NB1, Ritti-Dias RM2, Pitangui AC, et al. Correlation between Acute and Short-Term Changes in Flexibility Using Two Stretching Techniques. Int J Sports Med. 2014.
[34] 俞晓杰,吴毅.运动疗法在膝关节骨关节炎中的应用[J].中华物理医学与康复杂志,2005,27:559-561.
[35] 侯曼,侯佳,王汉玉.36-89岁老年人下肢力量的测试研究[J].中国体育科技,2002,38(6):27-28.
[36] 高炳宏.力量训练、有氧训练和两者结合训练对不经常锻炼的老年人柔韧性的影响[J].上海体育科研,2003(1):67.
[37] Margaret K. Mak, PhD, Pui Ling Ng, MSc. Mediolateral Sway in Single-Leg Stance Is the Best Discriminator of balance performance for Tai-Chi Practitioners.Arch Phys Med Rehabil. 2003;84:683-686.

引言

材料方法

1.1 设计按照设计的运动方案对入选的老年人进行为期3个月的静态拉伸和下肢肌力训练，3次/周，60 min/次。训练前后分别用PRO-KIN 平衡仪进行睁、闭眼双脚站立静态平衡能力评估；用闭目原地踏步和反复坐起测试进行动态平衡能力和下肢肌力的评估。对比分析前后2次测试结果。

1.2 时间及地点试验于2014年10月至2015年5月在上海体育学院完成。

1.3 对象从上海市殷行社区老年活动中心选取符合条件的60岁以上老年人共计28人，男15人，女13人；年龄平均(69.13±5.21)岁；身高平均(163.78±7.41) cm；体质量平均(62.43±8.21) kg。所有受试者均自愿加入本试验，并签署知情同意书。

1.3.1 纳入标准 ①年龄：60-80岁。②身体健康，能独立进行日常活动。③能够按时参加训练安排。

1.3.2 排除标准严重的冠心病、高血压、肺结核、肺心病、前庭功能障碍、股骨头坏死、脑卒中等影响平衡能力和运动风险较大的疾病。

1.3.3 剔除标准 ①不符合纳入标准，或符合排除标准者。②一次锻炼未参与者。③无任何记录者。对已被选入本临床研究，属于上述情况之一者，作为剔除病例。

1.3.4 脱落(退出)标准 ①受试者依从性差，不能按时参加训练。②受试者自己进行其他不规律、不科学的锻炼。③受试者不愿意继续进行训练计划，向测试者提出退出者。对已被选入本临床研究，属于上述情况之一者，作为脱落病例。

1.4 方法

1.4.1 运动方式以静态拉伸及抗自身重力的肌肉等长收缩运动为主。具体动作参照《拉伸-最好的运动》^[6]、《易化牵伸》等相关文献^[7]，设计如下：①准备活动：10 min，包括原地踏步、各关节活动运动。②拉伸锻炼：40 min，按从上到下的顺序，依次进行上肢、腰背、下肢大肌群的静态拉伸(以拉伸与平衡能力关系密切的躯干和下肢肌群为主)。③下肢肌力锻炼：练习马步、提踵站立等动作锻炼下肢力量。④整理活动：10 min，包括虚掌拍打各部肌肉、呼吸调整运动。

运动强度：中低强度运动，心率控制在120次/min以下。运动时间：60 min/次。运动频度：3次/周。

注意事项：①拉伸分2个阶段：轻松拉伸，感觉到轻微的肌肉张力后保持5-30 s；深度拉伸，在轻松拉伸后继续加大动作幅度，再次感到肌肉紧张后保持5-30 s。②缓慢伸展，禁止震荡动作，避免出现疼痛。③每个动作至少重复两遍，动作幅度和难度逐渐增加，缓慢有节奏地呼吸，不要憋气。④需要单脚站立的动作可手扶椅背或墙完成。

此运动方案由经过学习和培训的人员示范教学，2人负责保护和纠正动作。

1.4.2 测试方法

静态平衡能力测试：使用PK 254平衡仪(意大利tecnobody公司生产的 Pro-Kine Line 254)，选择静止稳定性评估模块进行双脚站立位稳定性测试。睁、闭眼状态下各测1次，每次持续30 s。

站立位标准姿势：①以A1A5为中心轴左右对称站立。②双足内侧缘相距10 cm，双侧足弓最高点位于A3A5轴上。③上肢自然垂于体侧。④受试者身体直立、两眼平视前方^[8-10]。

动态平衡能力测试：闭目原地踏步测试^[11]：受试者双脚并拢，闭目站立在平地上一个直径为40 cm的圆圈中央，上肢自然垂于体侧。当听到开始的信号后，按照120步/min的频率原地踏步。记下从踏步开始到脚触线或跨出线的时间。测试3次取平均值。

下肢肌力测试：反复坐起实验^[12]，受试者从高度为 42 cm、没有扶手的椅子上连续快速站起坐下5次，记录完成动作的时间。测试时，受试者端坐在椅子上，两手交叉放置于腹前、挺胸、后背伸直与椅背贴紧、两脚分开接近肩宽，也可略微前后放置以利于站起，膝关节接近90°，站起时膝关节要伸直。
上述测试均由经过培训的测试者专门负责完成。

1.5 结局观察指标

主要结局观察指标：睁眼和闭眼状态下X轴、Y轴平均坐标值，前后、左右方向的标准差和平均运动速度，运动椭圆面积、运动长度。

次要结局观察指标：闭目原地踏步、反复坐起测试时间。以上各指标数值越小，说明人体重心越稳定，平衡能力越好。

1.6 统计学分析使用SPSS 17.0软件进行统计学处理，对PK 254平衡仪、闭目原地踏步测试和反复坐起实验的测试结果数据进行配对样本t 检验，P < 0.05表示差异有显著性意义。

讨论

不同形式的运动可以通过提高运动控制能力或增加运动感觉输入来改善老年人的平衡能力^[13]。

传统的综合性锻炼项目方面，赵媛等^[14]通过Meta分析发现太极拳组在降低老年人跌倒概率、减少站起行走时间和增加功能性伸展距离等方面优于对照组，可提高老年人平衡能力。孙威等^[15]通过与快走对比发现，太极拳能够更快提高老年人的平衡能力，切停练后维持效果更好。张彩芳和张丽芬^[16-17]分别研究证明长期进行太极拳和八段锦锻炼能够增强老年人下肢与腹部肌力，提高老年人步态稳定性。庞丹丹^[18]发现规律的太极拳练习能够明显改善中老年人单脚站立时间和左右方向平衡控制能力。周崇山^[19]通过对参加实验的中老年妇女观察发现：静态综合平衡能力测试中太极拳锻炼组的平衡测力台实验以及强化Romberg征、闭目单脚站立实验结果与健身秧歌锻炼组和无锻炼组相比均具有明显差异。李静^[20]通过调查研究发现太极拳、秧歌、健步走均能提高老年人平衡能力，建议老年人结合自身爱好选择多种运动项目，以全面增强平衡能力。同时，关于练习太极拳练习不当导致膝关节损伤的报道也很多^[21]。

现代的锻炼项目方面，张胜年等^[22]通过设计和实施循序渐进的背向行走训练方案发现该方法能够提高老年人的静态平衡与运动控制能力，提高行走中下肢的蹬伸力及缓冲控制能力。李红川^[23]运用柔性弹力带对中老年女性全身的大肌群进行柔性抗组训练，发现能够显著改善和提高中老年女性肌力，被试的闭眼单腿站立和闭目原地踏步指标和跌倒风险指标有显著性差异，平衡能力明显提高。刘剑等^[24]研究发现，下肢抗阻练习对于保持或防止老年人蛋白质流失，促进其身体平衡能力方面均发挥着积极作用。相比较而言，科学有效、针对性强、普及率高且适合老年人的锻炼平衡能力的运动方式仍较少。

拉伸是一种新颖且影响广泛的运动方式，可分为静态拉伸、动态拉伸、本体感觉神经肌肉促进法拉伸3类。能通过刺激高尔基腱器官，使其发生抑制性冲动，从而促进肌肉放松。目前，在国内多用于运动训练中，对预防运动损伤、缓解肌肉疲劳、改善体质、提高运动成绩有积极作用。张帆等^[25]对比3种拉伸方式对提高股后肌群柔韧性都是有效的，静力拉伸的主动、被动即时持续效应均优于其他两种拉伸方式。吕乙林等^[26]通过对比静态与动态拉伸提高柔韧性预防与运动损伤的效果，发现静态拉伸在这两方面的效果均明显优于动态性伸展运动。李志敢等^[27]研究发现准备活动引入静态拉伸运动后，能够提高少儿耐力性和全能运动项目的运动成绩，利于充分发挥运动能力。王红梅等^[28]研究发现拉伸对改善男女大学生的柔韧性和力量素质效果显著，对改变女生体型的作用较大。邓敏韬^[29]发现应用本体感觉神经肌肉促进法拉伸法对游泳专项学生肩关节的柔韧性和爆发力改善效果明显。刘静^[30]发现，相对于静力拉伸和5次本体感觉神经肌肉促进法拉伸，2次本体感觉神经肌肉促进法拉伸可导致爆发力和下肢垂直刚度显著提高，但对小腿三头肌肌肉-腱复合体刚度不产生影响。在热身活动中可以采用少次数的本体感觉神经肌肉促进法拉伸方式，利于提高运动成绩。

临床应用方面，刘苾川等^[31]用针刺配合拉伸治疗运动性肌肉拉伤发现小强度的拉伸在肌肉拉伤急性期可捋顺肌纤维，防止肌肉发生粘连、挛缩，缩短运动员恢复性训练的时间。对病程较长患者，该法疗效优于针刺配合服用非类固醇抗炎药治疗。Kirmizigil等^[32]在运动员纵跳前的热身准备中设计了针对腰背和下肢肌群的动态拉伸、动态拉伸结合本体感觉神经肌肉促进法拉伸、静态拉伸结合本体感觉神经肌肉促进法拉伸3套方案，通过对比纵跳成绩和柔韧性变化，发现在爆发力性项目中动态拉伸热身效果最好。Beltrão等^[33]对两组被试分别进行了1周的本体感觉神经肌肉促进法拉伸和静态拉伸，发现其柔韧性均改善明显，也预示了长期锻炼对改善柔韧性的有效性。相对于动态拉伸，静态拉伸有动作缓慢、不易引起牵张反射、方法简单易学，且不受场地和器械限制，练习难度与强度小，安全性好的优点，适合老年人锻炼。

另一方面，股四头肌肌力的下降及膝关节周围肌腱、韧带强度下降，能够影响人体直立姿势的稳定性和平衡能力^[34]。侯曼等^[35]运用坐椅站立实验对60-89岁老年人进行下肢力量测试，发现老年人的下肢力量和下肢功能随着年龄的增长而逐渐衰退。高炳宏等^[36]发现抗阻肌力锻炼结合有氧和拉伸练习更利于关节的活动幅度增加。所以下肢的肌力锻炼结合静态拉伸对于改善老年人关节活动范围、提高平衡能力更具有针对性。

PK254是一种具有多种平衡评定和训练的设备，王盛等^[8]研究发现该仪器在静态平衡功能的评定中信效度较，能更全面地反映人体的平衡能力。由于单脚站立进行测试时需睁、闭眼各保持30 s或60 s，考虑其风险性，本实验选择了双脚站立位测试。结果显示锻炼后压力中心X轴的平均坐标值、Y轴的平均坐标值、闭眼前后方向平均运动速度、睁眼左右方向平均运动速度、运动椭圆面积、运动长度均比锻炼前减小，且睁眼X轴的平均坐标值、睁眼左右方向平均运动速度呈显著差异，睁眼运动椭圆面积呈现非常显著差异。说明本运动方案能够提高老年人双脚站立时控制身体重心和平衡调节的能力，睁眼时左右方向的平衡调节能力的改善更加明显。由于睁眼站立时，静态平衡能力受视力和下肢控制能力影响最大，推测锻炼的主要效果在下肢的肌力和关节稳定性等方面的改善。Margaret等^[37]的研究中结果中也提到，单腿站立时太极拳组与非太极拳组在左右方向上的摆动轨迹长差异最为明显。压力板的左右向的平均摆动速度及摆动幅度标准差不仅能够反映患者的平衡功能，而且是预测老年人跌倒的很好的指标。这可能与拉伸锻炼后身体两侧肌肉的力量和弹性增加，肌群间的协调性、神经支配功能得到改善有关。

闭目原地踏步测试已被广泛用来反映动态平衡能力。反复坐起实验是一种简便且适于老年人的下肢肌力测试方法。结果可以看出，老年人的动态平衡能力和下肢肌力锻炼后得到了改善。

本次研究中的拉伸动作和下肢肌力锻炼动作是针对老年人生理特点选择的，从实验结果可见对提高老年人的平衡能力效果良好。然而，由于参与的被试较少，锻炼周期不长，对静态拉伸和下肢肌力锻炼方式的更好结合应用及其锻炼效果仍需更深入研究。

结论：静态拉伸与下肢肌力训练相结合能够有效提高老年人的平衡能力，可作为预防老年人跌倒的有效锻炼方式。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程