劉彬 劉忠民

摘 要：在我國(guó)人口老齡化社會(huì)問(wèn)題日趨嚴(yán)峻的背景下，心血管功能退行性老化與疾病是威脅老年人健康和壽命的主要問(wèn)題之一。老齡化群體是實(shí)現(xiàn)“健康中國(guó)”宏偉藍(lán)圖的關(guān)鍵群體。科學(xué)的進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)是提高和改善心肌功能的有效方法，近年來(lái)，圍繞有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人心肌的影響機(jī)制研究，國(guó)內(nèi)外也有許多研究報(bào)道，現(xiàn)從老年人心肌特點(diǎn)、有氧運(yùn)動(dòng)與抗衰老方面進(jìn)行梳理與分析，為該方面的研究提供文獻(xiàn)參考。

關(guān)鍵詞：有氧運(yùn)動(dòng) 老年人 心肌

中圖分類(lèi)號(hào)：G804.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2813（2018）02（a）-0015-02

據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查表明，我國(guó)是世界上老齡群體最龐大的國(guó)家，同時(shí)也是人口老齡化進(jìn)程最快的國(guó)家之一。第六次人口普查顯示，我國(guó)于2011年就有1.78億60歲以上的老年人，占所有人口的13.26%。據(jù)估計(jì)，到21世紀(jì)20年代，我國(guó)老齡化人口可能達(dá)到3億，并躋身超老年型國(guó)家行列。心臟是人體最主要的器官，長(zhǎng)久以來(lái)都是社會(huì)各界研究的焦點(diǎn)之一，特別是對(duì)心臟老化的探究，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的學(xué)科交互研究，目前已取得一定的成果[1]。本文旨在從運(yùn)動(dòng)的角度探究有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人心肌細(xì)胞的影響，為老年人進(jìn)行鍛煉提供理論支持，更為有氧運(yùn)動(dòng)延緩心肌功能退行提供科學(xué)的依據(jù)。

1 老年人心肌特點(diǎn)

老年人心臟較青壯年人相比，無(wú)論是其功能，代謝還是形態(tài)，都有相當(dāng)大的差別。究其原因與老年人心肌老化密不可分。Meer son[2]通過(guò)探究提出，由于機(jī)體不斷衰老，心肌會(huì)產(chǎn)生蛋白合成能力降低，心肌細(xì)胞肥大，DNA與RNA減少等問(wèn)題。心肌老化在組織層面上的變化主要表現(xiàn)為心肌細(xì)胞中出現(xiàn)大量脂褐素顆粒以及膠原纖維增生。另有研究提出[3]，由于機(jī)體不斷衰老，人體內(nèi)心肌線粒體的自由基集聚從而產(chǎn)生氧化破壞作用于線粒體和其他器官，加速身體衰老過(guò)程。

2 有氧運(yùn)動(dòng)與抗心肌衰老

有氧運(yùn)動(dòng)，通俗來(lái)講就是人在氧氣充足的條件下進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度通常是指最大心率的60%～80%。運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得到證明[4]，有氧運(yùn)動(dòng)在增強(qiáng)身體代謝能力，改善身體有氧運(yùn)動(dòng)水平，降低患嚴(yán)重疾病的風(fēng)險(xiǎn)以及延緩衰老中效果顯著。長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)不但增進(jìn)肌肉力量以及協(xié)調(diào)下和平衡性，而且對(duì)老年人摔倒的風(fēng)險(xiǎn)起到一定預(yù)防作用。近年，大量的實(shí)驗(yàn)指出有氧運(yùn)動(dòng)延緩衰老的作用，有基于線粒體理論的學(xué)說(shuō)，如Sun LJ[5]指出，由于年齡的增長(zhǎng)，線粒體的含量和蛋白質(zhì)的合成都減少了，線粒體代謝的副產(chǎn)物以及它們對(duì)脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和核酸的氧化作用增強(qiáng)了，因此，線粒體可能是壽命的最重要決定因素；也有基于基因理論的學(xué)說(shuō)，如Kwak Hyo-Bum[6]等人在其實(shí)驗(yàn)中指出，通過(guò)對(duì)小鼠進(jìn)行12周的有氧訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)降低了小鼠Bax蛋白的表達(dá)量，同時(shí)增加bcl-2水平，并且經(jīng)由降低Bax蛋白的表達(dá)，降低了caspase-9水平和Bax/bcl-2比值。

3 有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老年人心肌細(xì)胞、心肌功能的影響

3.1 心肌線粒體的改善

心肌線粒體是心肌細(xì)胞內(nèi)氧化、儲(chǔ)能及供能的重要細(xì)胞器，心肌線粒體的結(jié)構(gòu)完整是其功能正常運(yùn)作的保障。雷志軍[7]等人通過(guò)對(duì)18月齡的30只SD大鼠進(jìn)行20周的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)實(shí)驗(yàn)后提出，有氧運(yùn)動(dòng)能減輕線粒體由于老化而造成的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的后果，并且在一定程度上抑制了線粒體的退行性變化，除此之外，有氧運(yùn)動(dòng)上調(diào)了大鼠心肌中抗氧化酶的活動(dòng)并減少了其MDA數(shù)量，進(jìn)而阻止其遭受自由基的侵害。衰老使機(jī)體能量代謝發(fā)生異常，線粒體所產(chǎn)生的三磷酸腺苷含量下降的同時(shí)，自由基含量不斷上升，自由基的數(shù)目上升又反過(guò)來(lái)對(duì)線粒體造成危害，長(zhǎng)此以往，形成惡性循環(huán)。劉銀銀[8]則經(jīng)由對(duì)2個(gè)月和12個(gè)月大的Wistar大鼠各20只進(jìn)行12周的有氧運(yùn)動(dòng)干預(yù)后解剖指出，有氧運(yùn)動(dòng)上調(diào)了老齡大鼠線粒體呼吸鏈酶I～I(xiàn)V的活性，從而改善心肌線粒體的能量代謝并使CAT、GSH-Px活性上升，進(jìn)一步起到削減MDA的效果，使細(xì)胞避免被自由基的損害。同樣的，馬澤兵[9-10]在其實(shí)驗(yàn)中推測(cè)，有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老齡大鼠心肌的改善可能是運(yùn)動(dòng)使老齡大鼠心肌線粒體呼吸鏈酶I～I(xiàn)V的活性上升有關(guān)，與劉銀銀所得實(shí)驗(yàn)結(jié)論吻合。通過(guò)有氧運(yùn)動(dòng)，老年機(jī)體心肌細(xì)胞線粒體形態(tài)得到改善，有益機(jī)體的酶活性得到提升，并減少了體內(nèi)自由基的侵蝕。

3.2 心肌細(xì)胞凋亡的調(diào)控

細(xì)胞凋亡是指細(xì)胞在基因的調(diào)控下主動(dòng)死亡的過(guò)程，心肌細(xì)胞凋亡對(duì)維持心臟的正常功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)具有重要作用。心肌細(xì)胞凋亡作用與心肌功能性退化，減緩衰老有著密切聯(lián)系。

近年來(lái)，大量實(shí)驗(yàn)證明，有氧運(yùn)動(dòng)在心肌細(xì)胞的凋亡過(guò)程中起到一定的調(diào)控作用。程珂玲[11]通過(guò)免疫印跡法對(duì)22月齡SD大鼠心肌檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，適宜的有氧運(yùn)動(dòng)會(huì)將BCL-2與BAX的比值提高，從而減小心肌細(xì)胞凋亡程度，進(jìn)而增強(qiáng)心肌細(xì)胞生存數(shù)目，起到抑制衰老的目的。此外，李明學(xué)、沈志祥等人的研究均得出同樣的結(jié)論：長(zhǎng)期有氧運(yùn)動(dòng)可降低心肌細(xì)胞Bax蛋白表達(dá)，同時(shí)使Bcl-2基因表達(dá)升高，有效控制凋亡現(xiàn)象發(fā)生，保證心肌細(xì)胞生存能力，達(dá)到抑制心肌細(xì)胞老化效果。張鈞等人通過(guò)RT-PCR（逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增反應(yīng)）技術(shù)研究提出，中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)可使心肌細(xì)胞Bcl-2基因的表達(dá)顯著提高，從而減少了心肌細(xì)胞凋亡現(xiàn)象的出現(xiàn)；而力竭運(yùn)動(dòng)和過(guò)度訓(xùn)練使Bax，p53基因表達(dá)量明顯提高，反而促進(jìn)了心肌細(xì)胞凋亡現(xiàn)象發(fā)生。而此結(jié)論在王永良實(shí)驗(yàn)中也得到一定的印證，王永良[12]通過(guò)對(duì)48只16月齡大鼠進(jìn)行為期八周的游泳運(yùn)動(dòng)干預(yù)指出，大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)不益阻止細(xì)胞凋亡。此外，他還提出，適宜有氧運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)Bcl-2及HIF-1a基因的表達(dá)，并減少BAX基因表達(dá)，進(jìn)而阻止心肌細(xì)胞凋亡現(xiàn)象產(chǎn)生。合理適中的有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)對(duì)促凋亡基因表達(dá)的抑制以及對(duì)抑凋亡基因表達(dá)的促進(jìn)作用，有效減少心肌細(xì)胞的死亡，進(jìn)一步減緩衰老進(jìn)程。心肌衰老的深層原因相當(dāng)復(fù)雜，有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)心肌細(xì)胞凋亡的調(diào)控可能跟凋亡基因間相互作用等其他因素有關(guān)。因此，關(guān)于其深入的潛在機(jī)制，仍有待于進(jìn)一步研究。

3.3 心肌細(xì)胞自噬的調(diào)節(jié)

細(xì)胞自噬，通俗意義上講就是細(xì)胞吃掉自己。細(xì)胞通過(guò)自噬，可以更新機(jī)體酶系統(tǒng)，清除老舊的細(xì)胞器，此外，通過(guò)自噬為細(xì)胞提供能量，維持生命活動(dòng)，當(dāng)細(xì)胞自噬出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可能誘使癌細(xì)胞出現(xiàn)。

張昊[13]等人經(jīng)由采用Western blotting研究老齡大鼠心肌組織自噬有關(guān)蛋白表達(dá)以及采用TUNEL方法探查其心肌細(xì)胞凋亡，從自噬的角度推斷，運(yùn)動(dòng)或許是先加強(qiáng)大鼠心肌細(xì)胞自噬，經(jīng)由自噬作用清理細(xì)胞中的受損線粒體，從而使線粒體趨于正常狀態(tài)，進(jìn)而增強(qiáng)大鼠心臟機(jī)能。從張昊的實(shí)驗(yàn)我們不難看出，由于心肌細(xì)胞自噬從一定程度上影響到了心肌細(xì)胞凋亡，從而延緩老齡大鼠心肌細(xì)胞衰老。李麗[14]等人采取單心肌細(xì)胞動(dòng)緣探測(cè)系統(tǒng)經(jīng)由對(duì)10只20月齡接受有氧運(yùn)動(dòng)的C57鼠檢測(cè)其心肌收縮舒張能力指出，有氧運(yùn)動(dòng)可以上調(diào)老齡大鼠心肌細(xì)胞自噬程度，從而使老齡大鼠的心肌收縮和舒張能力得到強(qiáng)化，她認(rèn)為，經(jīng)由自噬所發(fā)生的改變，其機(jī)制或許與心肌AMPK-mTOR通路有一定關(guān)聯(lián)。有氧運(yùn)動(dòng)促進(jìn)心肌細(xì)胞自噬，但關(guān)于細(xì)胞自噬對(duì)延緩心肌衰老損傷的具體機(jī)制目前尚不明確，需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)語(yǔ)

由此不難看出，通過(guò)科學(xué)合理的有氧運(yùn)動(dòng)，可以減輕老年人心肌細(xì)胞老化程度，增加心肌細(xì)胞線粒體抗氧化酶的表達(dá)，阻止心肌細(xì)胞線粒體退行性變化，上調(diào)心肌細(xì)胞自噬，減少心肌細(xì)胞內(nèi)凋亡基因的表達(dá)，最后減緩心肌細(xì)胞的凋亡速度。鑒于目前老齡化的社會(huì)形勢(shì)，延緩衰老和抗衰老的研究一直以來(lái)都是研究熱點(diǎn)之一，當(dāng)前并沒(méi)有增進(jìn)老年人體質(zhì)和緩解衰老速度的特效藥，適宜的有氧運(yùn)動(dòng)可以提高機(jī)體的有氧工作能力，防止器官退行性變化。由此可見(jiàn)，長(zhǎng)期進(jìn)行適宜的有氧運(yùn)動(dòng)應(yīng)在老年人活動(dòng)中廣泛普及。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈華.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與衰老心肌抗氧化能力的研究進(jìn)展[J].文體用品與科技，2015（14）：131-139.

[2] 今村喜久子，馬懷柯.心肌細(xì)胞的老化[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)：老年醫(yī)學(xué)分冊(cè)，1984（2）：54-57.

[3] 賈華.負(fù)重訓(xùn)練和補(bǔ)充大豆多肽對(duì)大鼠衰老過(guò)程中心肌抗氧化能力影響[D].河北師范大學(xué)，2010.

[4] 王曉琴.有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)延緩衰老的作用及機(jī)制研究[J].安徽體育科技，2010，31（4）：62-65.

[5] Sun LJ；Zhang Y；Liu JK. Exercise and aging： regulation of mitochondrial function and redox system[J].Sheng Li Ke Xue Jin Zhan， 2014（45）：321-326.

[6] Kwak Hyo-Bum，Song Wook，Lawler John M. Exercise training attenuates age-induced elevation in Bax/Bcl-2 ratio，apoptosis， and remodeling in the rat heart[J].The FASEB Journal，2006.

[7] 雷志軍.規(guī)律有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老齡大鼠心肌抗氧化酶的影響及基因調(diào)控機(jī)理的探討[D].湖南師范大學(xué)，2010.

[8] 劉銀銀.有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)老齡大鼠心肌線粒體能量代謝及自由基代謝的影響[D].西北師范大學(xué)，2014.

[9] 馬澤兵.有氧運(yùn)動(dòng)上調(diào)心肌線粒體呼吸鏈復(fù)合酶的活性進(jìn)而改善SHR大鼠的心臟功能[D].陜西師范大學(xué)，2016.

[10]S.H.White，L.A.Skurupey，M.Guzman，S. Wohlgemuth.L.K.Warren.Effect of exercise training on mitochondria function in equine skeletal muscle[J].Journal of Equine Veterinary Science，2013（335）：63-67.

[11]程珂玲.有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)衰老模型大鼠心肌、骨骼肌細(xì)胞凋亡及Bcl-2和Bax蛋白表達(dá)的影響[D].江蘇大學(xué)，2009.

[12]王永良，劉忠民，劉眉眉，等.不同負(fù)荷游泳運(yùn)動(dòng)對(duì)老齡大鼠心肌細(xì)胞形態(tài)及Bcl-2、Bax蛋白表達(dá)的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志，2017，37（8）：1857-1859.

[13]張昊，王偉偉，薛過(guò)，等.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練通過(guò)誘導(dǎo)自噬、抑制凋亡改善老齡大鼠心臟功能[J].中國(guó)病理生理雜志，2014，30（1）：11-17.

[14]李麗，仝武軍，樊榮，等.有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)上調(diào)心肌細(xì)胞自噬改善衰老心肌收縮舒張功能[J].心臟雜志，2014，26（1）：29-34.