3.与年龄有关的信号通路涉及身体功能障碍和衰弱，以及通过运动锻炼/活动对其进行调节
众所周知，运动锻炼可以保持或改善受年龄影响的多个关键系统的功能，包括内分泌、呼吸和心血管系统以及骨骼肌。了解运动影响身体功能的途径是很重要的，因为它可能有助于开发新的治疗策略，以改善老年人口的表现，并预防和扭转衰弱。下面我们将讨论最常见的与年龄有关的涉及身体功能障碍的信号通路，以及它们如何被运动所调节（图5）。
3.1. 氧化应激
氧化应激对不同系统、组织和器官功能的影响已被认为是衰老及其相关的慢性病和衰弱之间的主要潜在联系[166]。事实上，衰弱和与年龄有关的慢性疾病都与共同的潜在氧化损伤有关[19]。
氧化应激是由亲和力和抗氧化剂物种之间的不平衡导致的。人们普遍认为，在衰老过程中，充分的抗氧化反应效率会受到影响[166]。转录因子nuclear erythroid-2 like factor-2 (Nrf2)/antioxidant response element (ARE) 途径的刺激似乎在应对氧化损伤时发挥了突出的作用，以诱导抗氧化防御。对啮齿动物的研究表明，衰老与Nrf2在骨骼肌中的表达减少有关，这与这些动物的衰弱表型有关[167]。事实上，Nrf2的缺乏加剧了与年龄有关的不利结果，即肌肉质量和身体功能的丧失，以及氧化压力和线粒体功能障碍的增加[[167], [168], [169]]。基于这些证据，有人推测在衰老过程中Nrf2介导的信号传导缺陷会导致与年龄相关的慢性疾病的表现，包括衰弱[19]。在社区居住的老年人中观察到的衰弱表型、Nrf2的系统mRNA表达减少和它的三个目标基因（血红素加氧酶-2、硫氧还蛋白还原酶-1和超氧化物歧化酶-2）之间的关联支持了这一假设[170]。
尽管ROS是众所周知的有害作用，但它是运动中肌肉发挥适应性反应的关键媒介，包括转录对氧化还原敏感的因子，这反过来又促进细胞保护性蛋白的增加，如过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和热休克蛋白，以防止氧化损伤。这种对ROS生成的反应在老年肌肉中严重减弱[171]。
尽管以前的研究未能证明老年人[172]在运动中减少氧化应激，尽管他们的整体健康状况有所改善[173]，但运动训练的抗氧化作用被广泛接受。但并非所有类型的运动都能产生同样的效果。超过一定强度和时间的单次运动已被证明会暂时增加线粒体和其他氧化酶的ROS，这实际上可能会损害细胞[174]。相反，在动物模型中，慢性运动通过减弱不同器官（包括骨骼肌[175]和动脉[176]）与年龄有关的氧化压力而显示出好处。此外，与未受过训练的组别相比，经过终身训练的老年受试者的肌肉活检显示氧化应激减少，过氧化氢酶表达增加[174]。事实上，抗氧化剂状态的增加与年龄相关的骨骼肌变化改善密切相关[177]。
与静止组相比，经过训练的老人呈现出较低的氧化低密度脂蛋白（氧化应激的标志物）的血浆浓度，以及外周血单核细胞中评估的参与氧化剂产生的基因的表达减少[178]。最近的一项研究观察到12周的运动训练如何使患有COPD的老年受试者的质体蛋白羰基化水平下降。此外，蛋白质羰基化与肌肉大小和羽化角的变化以及运动引起的结构和功能适应有关[179]。此外，Mota和合作者报告了综合运动项目在减少氧化应激方面的效果，包括40岁以上女性的DNA损伤和增加抗氧化能力，而不考虑年龄，这表明运动锻炼可能有助于缓解与氧化应激相关的衰老过程[180]。支持这项工作的是Cobley和他的同事，他们报告了与年龄有关的大分子损伤的减弱，以及终身训练者的肌肉活检中HSP72和过氧化氢酶的增加[177]。
与静坐组相比，经过训练的老人呈现出较低的氧化低密度脂蛋白（氧化应激的标志物）的血浆浓度，以及外周血单核细胞中评估的参与氧化剂生产的基因的表达减少[178]。最近的一项研究观察到12周的运动训练如何使患有COPD的老年受试者的质体蛋白羰基化水平下降。此外，蛋白质羰基化与肌肉大小和彭氏角的变化以及运动引起的结构和功能适应有关[179]。此外，Mota和合作者报告了综合运动项目对减少氧化应激的有效性，包括40岁以上女性的DNA损伤和增加抗氧化能力，而不考虑年龄，这表明运动锻炼可能有助于减轻与氧化应激相关的衰老过程[180]。支持这项工作的是Cobley和他的同事，他们报告了与年龄有关的大分子损伤的减弱，以及终身训练者的肌肉活检中HSP72和过氧化氢酶的增加[177]。
老年人通过运动产生的Nrf2的增加被认为是健康生活方式和饮食习惯介导长寿增加的不同机制之一[23]。例如，Nrf2被认为是运动的氧化还原适应性所必需的[181]，也是身体活动促进的对ROS引起的骨骼肌损伤的保护的媒介之一[182]。对Nrf2基因敲除小鼠的研究支持该因子在介导运动诱导的抗氧化和骨骼肌功能作用中的作用[183,184]。
Nrf2在运动中的激活并不局限于骨骼肌层面，它也发生在全身层面。事实上，运动诱导的Nrf2信号在血液单核细胞中已被证明在老年男性中受损[185]。运动还能诱导心血管系统中Nrf2的激活[186]。这很重要，因为Nrf2的下调似乎与年龄相关的血管功能障碍有关，而Nrf2激活后血管功能障碍会得到改善[187]。
3.2. 炎症
低级别的慢性炎症是衰老过程的特征之一。大量的证据表明，衰老的特点是循环水平和细胞产生促炎症细胞因子（如白细胞介素IL-6、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和C反应蛋白（CRP））的能力普遍增加。核因子κB（NF-κB）信号的增加和抗炎细胞因子（如白介素10、脂肪素、转化生长因子-β）的减少也可能是衰老过程的特征[188,189]。而慢性炎症又在与年龄有关的疾病的发展中起作用[112]。此外，促炎症细胞因子水平的升高与老年人发病和死亡风险的增加相关，无论是否衰弱[23]。值得注意的是，有几个过程触发了这些炎症途径，包括与年龄有关的氧化还原平衡、衰老和自噬功能受损[190]。
大量的证据支持老年受试者的慢性炎症和身体表现之间的关系。不同的细胞因子如IL-6、TNF-α和CRP的水平升高，以及白细胞（WBC）的增加都与不良的功能和移动状态有关[191,192]。最近一项基于人口的横断面研究发现，老年男性的血清CRP水平与手握力和身体表现之间存在反向和独立的关系[193]。同样地，大量的研究指出IL-6和衰弱之间的关系[194]。
同样，老年人的运动方式也很重要。急性运动会引起炎症反应，使促炎症细胞因子水平升高，对收缩的骨骼肌造成短暂的损伤[195]。然而，根据最近的一项Meta分析，定期运动可以降低IL-6和CRP水平[196]。此外，除了减少促炎症细胞因子外，身体活动水平的提高还与抗炎介质脂肪素和白细胞介素10（IL10）的水平提高有关[195]。
减少单核细胞上toll-like-receptor（TLR）的表达是身体活动带来抗炎效应的潜在机制之一。Stewart及其同事（2005年）发现，10-12周的适度运动将以前久坐的老年参与者的TLR4表达和促炎症生物标志物降低到与年轻人观察到的水平相似[197]。这一证据表明，老年受试者的炎症是可逆的，而且在正确的干预下，炎症可能是可以预防的[198]。
值得注意的是，身体活动对炎症反应的影响因运动的类型、强度和频率以及参与者的特征而不同[195]。阻力运动似乎可以减少TNF-α在老年骨骼肌中的表达，这反过来又可以减轻与年龄有关的肌肉变化[174]。此外，老年糖尿病患者经过16周的阻力训练后，他们的CRP浓度有所下降，脂肪素水平有所上升[199]。最近的一项研究提供了证据，在调节老年人群的免疫系统和炎症标志物方面，有氧运动比阻力运动更合适[200]。虽然有大量的证据指出运动通过对细胞因子水平的影响对老年人有抗炎作用，但一些研究却没有得出这样有利的结论[201]。无论是衰弱的还是体前的老年人，长时间的渐进式阻力运动训练都没有影响IL-6、IL-8和TNF-α的循环水平。此外，在阻力运动干预期间，这些标志物的水平越高，力量的提高就越低[202]。
有人提出，与年龄有关的脂肪组织炎症是骨骼肌炎症和肌肉功能障碍的一个关键因素[203]。如前所述，胰岛素抵抗是一种与老年人身体损伤有关的情况。事实上，胰岛素抵抗和衰弱之间的关系可能是由炎症过程介导的，因为炎症会下调影响肌肉再生的IGF-1[113]。此外，炎症通过TNF受体超家族成员1A和TLR诱导的Janus激酶的激活引起胰岛素抵抗，而Janus激酶又干扰了胰岛素的信号传导。同时，胰岛素抵抗通过中心性肥胖（脂肪细胞释放C-C图案趋化因子2（CCL2））和通过M1巨噬细胞组织积累引起炎症[113,204]。
3.3. 自噬
自噬是细胞内容被降解的多种途径之一。自噬在通过清除受损的细胞成分来维持骨骼肌的平衡方面起着关键作用[205]。因此，自噬缺陷的小鼠模拟了几个与年龄有关的特征，包括肌肉质量和质量的损失[206]，表明这一过程的主要作用是保护免受与年龄有关的细胞损伤。有证据表明，衰老改变了骨骼肌中存在的自噬过程，因此，导致了肌肉减少症[207]。这一重要过程有两个主要标志物。其一，脂质化的微管相关蛋白1轻链3（LC3）II常被用作自噬体数量的标志；其二，LC3 II/LC3I蛋白比率升高，结合货物蛋白Sequestosome-1（p62）水平下降，可能表明自噬的增加[205]。在不同物种的老年骨骼肌中观察到LC3II/LC3I蛋白比例的增加、减少和无变化[208]。最近，Aas和合作者观察到，与年轻参与者相比，在不同衰弱状态的老年参与者中，LC3II的水平更高，这可能表明吞噬体的水平增加，这表明与年龄有关的过程。另一方面，他们发现与年轻人相比，年老衰弱者的LC3I水平更高，这可能代表了吞噬体形成的减弱。此外，LC3I与特定强度呈负相关。在特定强度和自噬的一些标志物之间观察到的相关性表明这两个因素之间可能存在联系[206]。
运动对牵涉到骨骼肌老化的自噬产生影响。Park及其同事表明，通过身体活动激活自噬，可以增加肌肉功能并改善肌肉减少症的表型[209]。这可能与以下事实有关：诱导骨骼肌细胞的慢性收缩活动，通过减少氧化应激来恢复LC3II水平和自噬的不足，从而改善线粒体功能[210]。在这个意义上，在中年小鼠（15个月大）开始的长期（34周）自愿阻力轮运动已被证明可以增加线粒体密度和活性的标志物，并增加LC3II/I的比例。这与引起比目鱼肌肥大有关，并且与久坐的对照组相比，防止身体活跃的老年小鼠的后肢肌肉出现肌肉疏松[211]。同时，在人类骨骼肌中，Dethlefsen和合作者表明，年龄和训练状态只对自噬和凋亡标志物有适度的影响。在这个意义上，在受过训练和未受过训练的老年男性中都观察到LC3I和LC3II水平较高的趋势[208]。然而，耐力运动训练已被证明会增加老年大鼠骨骼肌中的LC3II/LC3I比率[212]，而终身耐力运动训练似乎可以防止肱三头肌[213]和人类侧阔肌[214]中该比率与年龄有关的变化。这些发现表明，自噬调节是运动训练的代谢适应的一部分。
除了慢性运动外，急性运动也能激活自噬，增加老年小鼠骨骼肌的胰岛素敏感性[215]。然而，最近的研究表明，骨骼肌中运动激活的自噬可能取决于其强度和时间[209]。因此，与自噬和运动有关的证据是不一致的，需要进一步研究。
3.4. 线粒体功能紊乱
线粒体功能障碍，包括蛋白质稳定、生物生成、动力学和有丝分裂吞噬的改变，是衰老的一个关键特征[216]。事实上，当在老年骨骼肌中观察到线粒体功能和生物生成受损时，会导致肌肉减少症、身体表现不佳和慢性疲劳[217,218]。毫不奇怪，线粒体功能障碍似乎是衰弱与其他年龄相关疾病的决定性因素[219]。可能是由于该功能障碍与高度流行的与年龄有关的久坐症有关，而久坐症又与衰弱和身体表现不佳密切相关[220]。
线粒体不仅是氧化应激的来源，也是导致线粒体功能障碍的目标；因此，导致了一个恶性循环。最近的工作确定了线粒体DNA的等位基因与不利的衰弱和握力结果有关，支持线粒体DNA改变的临床意义[23]。
骨骼肌激活不同的氧化还原敏感途径，作为对收缩活动中产生的氧化压力的适应性反应。在这种活动中，NF-κB、MAPK和过氧化物酶增殖体激活受体γ辅助因子-1α（PGC-1α），似乎与运动生理学最相关。PGC-1α被认为是线粒体完整性、功能和生物生成的主要调节器。以前曾有报道说，除了与年龄有关的缺乏由该因素介导的反应外，PGC-1α也减少了[19,221]。此外，如果我们考虑到PGC-1α信号缺陷对肌肉减少症和年龄相关的骨骼肌改变的影响，PGC-1α有可能成为衰弱表型演变中的一个重要因素[19]。
Moreira及其同事回顾了几项研究，报告说慢性耐力运动，无论时间和强度如何，都能诱导动物和老年人类模型中的PGC-1α基因表达[222]。Halling和合作者利用小鼠提供了证据，证明身体活动通过抑制线粒体裂变蛋白的表达，以PGC-1α依赖性的方式保护骨骼肌中与年龄有关的线粒体碎片[213]。这些发现支持PGC-1α通过维持线粒体的代谢和抗氧化能力对高龄运动训练的有益作用做出重要贡献[223]。
如上所述，Nrf2的激活是应对运动的适应性抗氧化防御的关键。除了对氧化损伤的影响外，运动诱导的Nrf2激活可能通过改善线粒体生物生成和功能对肌肉性能产生有益的影响[[167], [168], [169],224]。
另一方面，维持健康的线粒体库的核心是通过有丝分裂吞噬清除功能失调的细胞器。尽管关于有丝分裂如何受年龄增长和慢性运动影响的数据很少[225]，但有丝分裂失调已被认为是肌肉萎缩的一个主要致病机制[226]。事实上，在老年人的肌肉活检中已经检测到LC3 II和Atg7的蛋白水平降低[227]。因此，运动诱导的有丝分裂可能通过防止受损线粒体的积累而有利于老年肌肉。支持这一观点的是，据报道，6个月的减肥与中等强度的运动相结合，增加了老年超重妇女宽侧肌中LC3II、Atg和溶酶体相关膜蛋白2（LAMP-2）的mRNA表达[228]。此外，终身运动可以使LC3II和Atg的表达保持在与年轻对照组相同的水平[228]。
3.5. IGF1/mTOR
随着年龄的增长，胰岛素/IGF-1信号传导受损，主要是由于胰岛素抵抗和IGF-1水平降低，随后通过磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/AKT/哺乳动物雷帕霉素靶（mTOR）途径，蛋白质合成和肌肉生长减少[23]。以前的工作报告了IGF-1和衰弱之间的关系。Doi及其同事认为，较低的血清IGF-1水平与老年人的衰弱有独立的关系[229]。此外，与衰弱/相对骨骼肌质量（RASM）低的同龄人相比，IGF-1水平更低。在整个队列中，IGF-1水平与衰弱/低RASM状态显著相关[230]。
胰岛素样生长因子细胞信号通路，涉及PI3K、AKT和mTOR，对运动后蛋白质合成的增加至关重要[221]。mTOR是被运动调节的主要通路之一，尽管不同的数据表明，其结果因训练类型而异[231]。例如，力量训练激活了IGF-1，mTOR途径受到刺激，通过mRNA翻译和核糖体生物生成导致肌肉蛋白合成。然而，有氧运动的影响因年龄而异。在年轻动物中，由于细胞能量状态较低，AMPK被激活，mTOR被抑制，PGC-1α被激活导致线粒体生物生成[232]。在老龄动物中，有氧运动对线粒体生物生成的激活受到一定的抑制[221]。
此外，涉及阻力型运动的研究通常报告说，由于mTORC1信号通路失调，老年人的合成代谢蛋白反应比年轻人要弱。这可能表明在老年人中存在更高水平的细胞压力标志物，这反过来可能影响运动后的重塑反应[221]。
值得强调的是，定期运动可以通过提高葡萄糖水平来增加骨骼肌的质量。更高的葡萄糖水平会促进胰岛素作用，从而改善胰岛素抵抗[233]。此外，最近的一项研究报告称，为期12周的无氧和有氧联合运动项目可以改善韩国老年妇女的胰岛素抵抗、IGF-1、生长激素（GH）和DHEA-S水平[234]。
3.6. 肌动素
肌动素是由骨骼肌细胞表达、合成和释放的分子、细胞因子或信号肽（如IL-6、IGF-1、鸢尾素、肌动蛋白、IL-15、成纤维细胞生长因子21），对肌肉收缩的反应具有多能效应[235] 。在啮齿动物和人类中，其中一些肌动素的表达可能随年龄而变化。有些如阿佩林[236]可能下降，有些可能保持不变，如肌动蛋白，还有一些可能增加，如GDF-11（转化生长因子TGF-β信号通路的成员）[237]。
此外，肌动素似乎影响了与身体衰弱相关的多个过程，包括肌肉萎缩、动力不足和迟钝[238]。
最近的一篇评论报道，运动的好处包括估计一个健康的抗炎环境，主要是通过释放来自肌肉的肌动素，减少与年龄相关的肌肉质量和功能的损失[239]。据报道，在人类中，急性和慢性运动后，decin的系统浓度会增加[240]。这种肌动素似乎在灭活肌动素方面起作用，肌动素是一种已知的肌肉质量的负面调节因子，导致肌肉蛋白降解减少[241]。循环中的鸢尾素水平增加，并与运动项目后的握力和腿部力量呈正相关[242]。Apelin是另一种运动诱导的肌动素，据报道它参与中和与年龄有关的肌肉萎缩[236]。肌肉萎缩通过诱导线粒体生成、促进肌肉的再生能力和减轻与肌肉有关的炎症而被抵消[237]。
值得一提的是，肌动素可能在整个身体的平衡中发挥重要作用。因此，它们的生产/合成/下游信号的转变可能在某些代谢、心血管和肾脏疾病等的发病中起作用[238]。
这种多系统效应，也可归因于其他提到的信号通路，可能有助于身体活动对衰弱的积极影响，特别是考虑到这种衰弱是由多系统功能失调造成的（图6）。
4.运动训练干预
已经描述了几种类型的运动项目[243]。每种干预措施都有其自身的特点和对骨骼肌和功能以及其他身体系统的预期效果。
4.1. 运动锻炼
身体活动被定义为由骨骼系统产生的任何增加能量消耗的身体运动。运动锻炼是以结构化的频率进行的身体活动，其目的是保持或改善个人身体素质的某些组成部分（肌肉力量、灵活性、平衡或心血管耐力）[243]。专一性是运动锻炼的基本原则。因此，为了产生肌肉、心肺和中枢系统的适应性，应该提出一个针对所有这些组成部分的锻炼计划。当需要几种适应性时，如衰弱/高龄人群的情况，多成分的运动项目被认为是最有效的选择[244,245]。
所有这些方案的有效性已基本确定（表1），尽管体育锻炼方案的理想组成仍难以确定[255]。运动训练必须作为治疗老年性衰弱的处方[256]，与任何治疗一样，必须调整到合适的剂量。运动锻炼的处方者必须根据个人进展增加（或减少）剂量。处方者应结合训练中的主要变量（时间、类型、强度和频率），直到找到适合每个人的最佳剂量。目标应该是建立一个以证据为基础的、可行的运动方案，在临床上实施。
4.2. 有氧运动
有氧能力，即心脏和肺部给肌肉供氧的能力，与死亡率、心血管疾病、活动限制和残疾密切相关[58]。有氧能力通常通过VO2最大值或峰值来测量。在三十年后，这种能力逐渐下降，降低了进行日常生活活动（ADL）的能力。耐力训练最明显的效果之一是增加VO2峰值，这是决定老年人衰弱程度的一个重要因素[257]。此外，随着肌肉对耐力运动训练的适应，其氧化能力增加，导致更高的抗疲劳能力或增加肌肉耐力[246]。
目前有几种评估心肺状况的方法。基于运动气体交换变量，心肺运动测试（CPET）是确定运动不耐受或运动时呼吸困难以及估计心肺功能的最佳评估工具。尽管受到环境和所需昂贵设备的限制，CPET最常用于疾病管理，如心衰和肺动脉高压。此外，它对运动水平下降的老年人有潜在的诊断作用[258]。
两种常用于老年人的常规亚极限运动测试是6分钟步行测试和400米步行测试，以衡量步行速度和活动能力。这些测试只需要一个长的走廊（建议≥30米）和一个秒表。此外，建议沿走廊放置椅子，并让受过训练的专业人员紧跟在患者身后。此外，400米测试已被证明是一个预后因素，也是报告没有行走困难的老年人的心血管疾病、移动限制和移动障碍的预测因素[58]。其他使用较短距离的健康结果的有效措施已经建立。一个经过充分验证的方案需要从站立开始走4米的路程[259]。至少1.4米/秒的步速表明患者可能能够独立完成ADL，而<0.8米/秒的步速表明患者可能很衰弱，跌倒的风险增加，并且在ADL和日常生活工具活动（IADL）方面有依赖性[260] 。
美国运动医学学院和美国心脏协会为老年人制定的指南建议每周至少进行150分钟的中等强度有氧训练（每周7天中有5天是30分钟）或至少60分钟（每周3天是20分钟）的剧烈活动[261] 。尽管身体衰弱的人可能无法达到这一建议，但适度增加活动量和加强锻炼可以对功能改善的进展产生积极的影响[246,262]。
人们提出了许多增加有氧能力的活动，如快走、慢跑、水中有氧运动、游泳、跳舞或骑自行车。除了这些经典的方法外，最近的一篇论文显示在实施高间隔强度训练-HIIT计划后的好处[252]。其中，步行是最简单、最便宜、最可行、与ADL最相关、最容易在临床上评估的。虽然根据人的功能状态有不同的方法[253,263,264]，但对衰弱者的有氧运动处方并没有标准化和普遍接受的规则。
4.3. 力量运动
肌肉力量是指一块肌肉或肌肉群产生的力量或张力[265]。随着年龄的增长、不活动、受伤和固定化，肌肉力量的损失程度取决于神经肌肉激活的受损和肌肉体积的减少[266]。力量锻炼似乎是预防肌肉减少症和跌倒的关键因素，同时保持功能能力[249,267]，也适用于老年人[246]。
有一些经过验证的技术来测量肌肉力量。手握力（优势臂）是最常见的，它被用于研究和临床环境。这个测试最常用的测力计是JAMAR液压手部测力计。测试最好重复两次，记录最好的一次[268]。
为了测量强度（一个人可以开发的最大力量的百分比），通常使用单次最大限度（1-RM）。它被定义为一个人在技术正确的情况下仅能举起一次的最大重量，它被认为是评估肌肉力量的黄金标准[269]。根据强度的不同，应该每隔一天进行一次力量训练，特别是在最初的锻炼阶段[270]。应提供简单的指导，并建议使用触觉支持和镜子技术[271]。
4.4. 力量练习
肌肉骨骼的力量可以被定义为肌肉收缩的力量和速度的乘积。50岁以后，每年约有3%的肌肉力量丧失，比力量快三倍[272]。腿部力量与老年人的身体表现高度相关[273]。
肌肉力量可以在任何运动或动作中测量。最常见的肌肉降低运动，压腿和伸膝，显示出良好的可靠性和有效性[274]。5次坐立（5STS）测试是一个简单而便宜的程序，只需要一把椅子和一个秒表。它已被证明是一个有效的、与临床相关的工具[275]。
力量训练的强度应该在1-RM负荷的30%到60%之间，因为在这些强度下，最大的力量输出是最大的[276]。参与者应该尽可能快地进行同心（缩短）阶段的练习。
老年人应优先考虑力量训练，因为它可以改善步态速度、椅子站立测试和爬楼梯时间[270]。在最近的一项荟萃分析中，高速训练导致了短距离体能测试（SPPB）的改善，尽管在其他功能能力工具方面没有改善[270]。此外，据报道，较低的训练量与肌肉力量的较大改善有关[277]。
4.5. 灵活性锻炼
灵活性是指一个或几个关节的运动范围（ROM）。在研究中几乎没有对柔韧性进行测量，也没有一个量表获得广泛接受。也许，用测角器测量每个特定关节的灵活性可能是评估活动范围变化的最佳选择。拉伸或柔韧性计划的目的是通过提高静态和动态拉伸的耐受力来增加ROM[278]。静态拉伸是指在ROM结束时保持位置的能力。动态拉伸是指在身体的任何部位反复逐渐过渡时，实现ROM的逐步增加[279]。动态拉伸可以包括在热身运动中[266]，而静态拉伸练习可以在最后进行，作为冷却阶段的一部分[278]。
4.6. 平衡练习
神经肌肉系统、感觉系统（即前庭、视觉、体感）和认知系统（即小脑、海马、前额和顶叶皮层）在平衡方面有重要作用。随着年龄的增长，所有这些系统都会退化，增加跌倒的风险[280]。关节间的协调和肌肉动作的适当时机也会受到影响。
伯格平衡测试可能是评估老年人平衡能力的最常见的测试，通过直接观察老年人的表现来评估社区居住的老年人的跌倒风险[281]。然而，这种测试很耗时，而通过SPPB进行平衡评估要快得多，是临床实践中更方便的工具。
有证据表明，平衡和功能锻炼可以将跌倒率降低24%，将经历一次或多次跌倒的老年人的数量降低13%。此外，多成分的锻炼项目（平衡和功能锻炼加上阻力锻炼）可以将跌倒率降低34%，将发生一次或多次跌倒的人数降低22%[282]。此外，有监督的平衡锻炼项目似乎比无监督的项目获得更好的效果[283]。建议每周进行三天的平衡练习，其中至少有两天是有监督的。动态和静态练习都应进行[283]。在SPPB的渐进式Romberg测试中得分较低的患者可以从更高频率的平衡训练中获益[284]。
有许多改善平衡的练习，取决于哪个系统（感觉、认知、或肌肉骨骼系统）需要锻炼。它们包括单腿站立、半串联和串联站立、脚尖行走、脚跟行走、串联步态、在平衡板上行走，以及眼手或眼腿协调。在做每一项时，可能是睁眼或闭眼，将手臂与身体连接或打开，在不稳定的表面上做，或增加认知成分，如特定的命令、音乐或双任务锻炼，这使得几乎无法监测工作量。该计划应包括静态与动态任务、支持基础的变化、重心高度的变化和不同的站立表面[280]。锻炼难度应该逐渐增加，涉及运动和认知任务（双任务和多任务活动）[280]。
4.7. 非体能训练练习
最近Marusic和Grosprêtre回顾了所提出的工具之一，即非物理训练练习，以改善老年人的平衡和力量，包括那些衰弱的人。这些练习包括运动想象（MI）和动作观察（AO）等活动[285,286]。这些工具的意义越来越大，因为正常的衰老也与中枢和外周神经功能的逐渐减少有关。MI代表的是对一个动作的心理模拟，没有任何相应的运动输出，但仍然引起神经元的激活[286]。同时，AO是一种以基础神经科学和镜像神经元系统为基础的工具[287]，已被提议加强由心理练习引起的神经激活[286]。这些类型的干预被认为是安全和有效的，并且在纳入任何类型的干预时不会增加额外的神经肌肉疲劳，这对衰弱的人来说是相关的[286]。虽然结果很有希望，但其有效性仍在等待支持性证据。
4.8. 坚持不懈
最好的运动锻炼是实际进行的锻炼。锻炼计划的坚持率通常是不理想的，尽管由于报告的不同，不同研究之间的比较往往受到阻碍[288]。遵循某些提示可以提高坚持率。在开始运动项目之前，患者必须被告知运动项目可能的风险和益处。对项目的清晰描述可能会提高患者的积极性和依从性[289]。此外，运动锻炼的专业人员必须告知运动锻炼对身体机能、幸福感和生活质量的重要性[290]，并关注患者的喜好和接受程度[291]。最后，必须密切监督练习的正确实施[271]。
其他需要克服的障碍是社会经济因素。由于缺乏交通工具、固定收入或恶劣的天气，对锻炼项目的参与可能会减少[292]。因此，尽管有监督的锻炼项目在力量和平衡方面似乎有更好的效果[283]，但家庭锻炼[293]或基于视频游戏的干预[294]对一些患者来说可能是一个不错的选择。尽管如此，由于社会隔离对衰弱的影响已被证实，集体运动还能享受到社会化的额外好处[295]。
4.9. 不良事件
与一般的政策性药物的风险相比，运动锻炼的管理是安全的，相对来说没有潜在的不必要的副作用[296]，而且不良事件也很罕见[297]。为了避免不必要的风险，特别是关于最脆弱的参与者，使用多学科团队（例如，老年医学家、护士、物理治疗师）似乎是最好的选择。
4.10. 根据个人功能状况调整运动干预
4.10.1. 强壮的受试者 每周进行180分钟以上运动的老年人报告说，他们的健康相关生活质量更好[298]。无论基线水平如何（即从久坐到适度活动或从适度活动到剧烈活动），身体活动水平的大幅提高都与减少肌肉减少症的发生率和更好的肌肉质量和功能表现有关[299]。更具体地说，力量训练似乎是最基本的，因为老年人力量水平的下降会损害整体功能，而且它可以预测未来的功能下降以及衰弱、残疾和死亡的高发率[58,300]。
4.10.2. 衰弱前的老年人 衰弱前的老年人群是运动干预的主要目标之一，因为它包括35%到50%的65岁以上的人[108,301]，它是最有可能从运动项目中获益的亚群[302]。同样，力量训练是关键，因为肌肉无力似乎是老龄前人群中最普遍的衰弱成分[303,304]。Kwon等人报告说，只需每周进行一次训练，前衰弱妇女就可以提高她们的力量。然而，每周一天的训练并不足以实现身体功能的改善，而且在干预结束后三个月，任何力量的改善都会消失[250]。为了支持更频繁的训练，MID-FRAIL研究包括患有2型糖尿病的衰弱老年人参与多模式干预（该研究的详细描述见下文），报告了那些参与每周两次力量训练计划，持续16周的老年人的功能改善（由SPPB评估）[22]。
4.10.3. 衰弱的患者 已经为衰弱的人设计了几个不同护理环境（流动的或医院内的）的训练项目。一个精心设计的多成分运动项目显示了步态速度、平衡、SPPB功能评分、ADL表现以及衰弱状态的改善[251]。该项目比大多数项目更为密集。它包括高训练频率（每周5天）和相对较长的训练时间（每次65分钟）。干预措施包括用弹力带进行力量练习、拉伸和有氧运动，包括步行、手臂运动和爬楼梯。参加至少50%的计划课程与扭转衰弱状态的可能性大大增加有关，达到稳健的程度[251]。也有证据表明，通过两天/周的监督下的下半身和上半身力量训练计划，腿部力量和SPPB功能得分得到了改善。此外，接受蛋白质补充剂的组别在肌肉质量方面有更大的提高[305,306]。
肌肉减少症和老年人的身体机能：多成分治疗策略（SPRINTT）的结果。
治疗策略（SPRINTT）的研究结果可望澄清运动锻炼和身体衰弱之间的关系以及它们与肌肉减少症的关系。这项随机对照试验对1500名70岁及以上患有肌肉减少症和身体功能障碍（SPPB≤9）的社区居民进行长达36个月的跟踪调查。在与健康老龄化生活方式教育（HALE）的比较中，测试了基于长期计划的运动项目和饮食指导/干预的多成分干预（MCI）对预防行动障碍的功效[307]。
在衰弱和前衰弱者出现的许多合并症中，最常见的一个是糖尿病。在MID-Frail研究中，根据Fried表型，纳入了964名患有糖尿病的衰弱和前衰弱的老人。在这项研究中，三管齐下的干预措施的效果，包括阻力运动计划、营养和教育计划以及跨地点的标准化研究人员加强的糖尿病护理最佳实践培训，与常规护理组进行了比较。运动干预是一个受监督的个性化阻力锻炼计划，包括2周的预训练和学习阶段，然后是16周的计划，参与者每周接受两次45分钟的锻炼。选择的运动是压腿和双侧伸膝，每组8-10次，负荷相当于1-RM的40-80%。与常规护理组相比，该干预措施不仅提高了治疗组的功能能力，而且还被证明是具有成本效益的，每个参与者每年平均节省428.02欧元[22]。
最近的一项系统综述发现，在衰弱的老年人中，用非常不同的方案来改善力量肌肉[308]。训练频率从每周1到6次不等，包括1到3个练习系列，以及包括6到15次重复练习的系列。强度由感知努力率（RPE）或1-RM的百分比（从30到100%）控制。该评论报告了一些发现。主要的发现是，力量训练，无论是单独进行还是与其他训练方式相结合，都能改善肌肉质量、力量和功率，和/或功能能力（并非所有的研究都能看到所有方面的改善）。值得一提的是，使用RPE来控制运动强度与肌肉力量的改善无关，这表明RPE低估了这一人群的运动相关努力。
4.10.4. 住院的老年人 固定不动是机构内和住院的老年人的通常状况[309]，每天会减少0.5%的肌肉质量和0.3-4.2%的肌肉力量[310]。这些损失往往会导致功能状态的明显恶化，生活质量也会相应下降[311]。
通过MCI改善住院高龄患者的功能能力已被证明是可行的[253]。由于这些患者呈现出高度的静止状态，高频率的干预（即连续5-7天每天2次运动）似乎比低强度的干预有更好的效果。每天的第一节课是有监督的，持续约20分钟，包括平衡、步态再训练和阻力运动。第二次是没有监督的，包括使用0.5-1.0公斤的脚环和手握球进行力量练习。这项干预措施改善了SPPB得分、Barthel指数和认知能力[253]。
已经提出了不同的策略来成功地改善这些患者的力量[312]。然而，阻力训练似乎是改善力量和其他结果的最佳运动，如肌肉质量、神经冲动或减轻骨质流失。如果与振动（全身或局部）、血流限制，特别是与神经肌肉电刺激相结合，可以优化阻力训练的效果[312,313] 限制血流和振动可以与有氧训练和低强度力量训练（<20%）相结合，在不可能进行高强度运动的情况下具有特殊意义。
4.11. 从研究到临床环境
由于老年人群的异质性，对于功能能力的金标准衡量标准缺乏共识。再加上运动项目之间的差异，至少可以说，将研究结果转化为临床实践是很困难的。
许多量表和工具已经被测试为衡量老年人的身体能力和检测临床上的重大变化。主观量表对流行病学和定性研究很重要，也可以了解患者对其家庭或娱乐活动功能水平的感觉或想法。
然而，客观量表对变化更敏感，而且可以标准化和复制。例如，步速是一个人身体独立性的关键因素，因此也是衰弱的关键因素，因此，在不同的临床环境中，它被反复评估。
另一个用于评估老年人身体功能的测试并得到验证的是SPPB[314]。除了评估个人平时的步速外，该测试还测量平衡（使用隆伯格渐进测试）和下肢力量（使用5STS测试）。SPPB与ADL损失相关[315]，它是识别可能从运动干预中受益的患者的良好工具[302]。
根据患者的基线体能表现，为衰弱和前衰弱患者开具不同的运动锻炼方案，已成为一种成熟的策略。虽然主要证据来自于基于SPPB的处方，但其他评估衰弱状态的工具，如衰弱特征量表（FTS）[316]或其短式FTS5[317]，理论上也可用于相同目的[248]。
在LIFE研究中，根据SPPB评分开具基于体力活动的干预处方，改善了随后的健康结果[21,247,314]。同样，基于SPPB评分所显示的功能能力的运动处方可能是用于Vivifrail等运动锻炼项目的最佳选择[263]。
使用这种方法可以改善运动锻炼项目的处方，从而在以下方面优化其效果（图7）。
1.强调力量干预可能对那些膝关节力量低、握力低、5STS差的患者以及肱/踝指数（BAI）得分较高的人有用，这可能与周围动脉疾病有关[318] 。
2.强调对步态速度低、5STS和平衡测试得分差的患者进行力量干预。
3.强调对Romberg渐进测试得分低的患者进行平衡干预。
4.通过双重任务和力量训练[249]和多成分运动项目[254,319]可以改善语言流畅性。
5.在有久坐行为、低步态速度或低身体状况的患者中强调有氧训练。在BAI分数较高的患者中也可以推荐使用[320]。
我们还需要进行更多的研究，以进一步促进我们对根据衰弱状态而制定的个人运动项目的最佳剂量的了解。事实上，鉴于有大量证据表明老年人群对健康有益，不给他们开出运动方案可能被认为是不道德的[321]。最后，基于证据的有效体育锻炼干预方案应转化为临床实践。
转自： 一起学科研
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