··本系列往期回顾··关于老年人的身体改变与运动
老年人的心脏改变-有氧代谢能力关于老年人的身体改变与运动(二)
老年人的心脏改变-心肌力学关于老年人的身体改变与运动(三)
老年人的心脏改变-运动训练关于老年人的身体改变与运动(四)
血管和自主神经系统改变-对运动的反应、运动训练老年人的呼吸系统改变结构与功能肺部的两个主要改变是弹性回缩能力降低以及胸壁硬化。肺的弹性回缩取决于结缔组织的组成、结构以及肺泡表面活性物质产生的表面张力。有限的证据表明结缔组织的结构是年龄相关的肺部弹性回缩降低的主要机制。胸壁硬化伴随着胸腔前后径的增加、肋软骨钙化、腰椎间隙缩窄、脊柱关节与肋骨的改变。姿势改变,如骨质疏松引起脊柱侧弯,限制胸廓扩张,且对横膈作用有不利影响。肺泡毛细血管表面积、肺泡间隔的表面积和肺实质细胞表面总面积都有减少。这减少了有效的肺泡表面气体交换面积,增加了生理无效腔。随着衰老,弹性回缩下降,直接导致用力呼气量减少。呼气受限的原因是气道狭窄和闭合,从而使第1秒用力呼气量(FEV1)减少。此外,气道早期闭合也导致早期肺容量和残气量升高。肺弹性回缩力减低和胸壁硬度增加进一步增加肺残气量,降低老年人用力肺活量。妇女和非洲裔美国人呼吸气流在任何年龄都比白种人低。呼吸肌强度,反映在肺容量产生压力的能力以及气流速度,这一结果在30~70岁的健康人群中是相似的。这说明呼吸肌强度不随年龄改变;然而,老年人横膈上的压力减少,说明其膈肌强度减弱。肌力下降导致老年人呼吸肌疲劳和呼吸肌脱机失败(指患者脱离呼吸机进行自主呼吸失败,重新接回呼吸机)。有报道称60~80岁最大吸气和呼气压会减少15%(见下图)。也许这些观察到的差异与在次最大和最大动态变化的心脏反应测量值是相似的。肺的气体交换能力随着表面积的减少而下降。肺泡表面积减少和非血流减少都能导致老年人通气血流比值下降。25~75岁静息状态局部动脉氧分压会下降5~10mmHg。这些变化不会改变动脉氧饱和度或氧含量。静息状态的外周血管阻力、肺血管阻力和肺动脉压同时增加(见下表)。对运动的反应除了静息状态的结构及功能改变,运动过程中的呼吸系统也出现了改变。随着老年到来,人体的运动强度减低,呼气流量受限。一个健康的69岁老人即使在适度运动时也会出现气流受限。实际上,在运动过程中受试者会有呼吸困难。通常人们运动时,潮气量在运动强度增加时也随之马上上升到50%~60%的肺活量。随着年龄的增长这一点不会改变,尽管老年人的肺活量降低了。同样,随着运动和潮气量的增加,无效腔通气与潮气量的比值略有下降,这一变化不受衰老影响,尽管老年人在次最大量运动时呼吸增加(每分通气量增加)。有趣的是健康老年男性运动通气反应的短期调节不会改变随年龄变化的是通气能力。老年人在运动过程中呼吸做功增加的原因有以下几个因素。老年人在运动中需要增加通气量达到相同的肺泡通气量和PaCO2(动脉血二氧化碳分压,指物理溶解的二氧化碳所产生的张力。衡量肺泡通气情况,反映酸碱平衡中呼吸因素的重要指标)。加上弹性回缩力的下降,导致在更高的肺容量下发生气道闭锁,因为在适度的运动强度中会出现呼气流速受限(呼气容积为70~L/min),导致肺过度膨胀,显著的肺弹性增加,呼吸气流急促。另外,随着运动增加,呼气末肺容量也增加,导致了更大的肺体积变化。增加的肺硬化需要呼吸肌产生更强的弹性回缩力和更大的呼吸压。增加的呼气阻力需要更强的呼气肌产生更多的呼气压。吸气和呼气的变化增加了呼吸的工作量,这就增加了呼吸肌氧消耗,久坐不动的70岁老年男性进行最大运动量时,呼吸肌本身就需要10%~12%的全身耗氧量。显而易见,在为运动中需要的气体储备量占到了可用肺容量的很大一部分。即使在适度运动时,一个老年个体需要超过50%的吸气肌进行活动,而年轻人则很少达到50%。在适度运动中老年人也需要增加储备量来弥补减少的胸腔压力。运动训练中老年人有氧训练可能会抵消前面描述的一些变化研究表明一些变化是有限的或根本不存在,如胸壁顺应性或肺动脉压力。一些研究中适用于相对年轻的60~70岁人群,但是并不能适用于70岁和80岁的人群,或者更年轻人群。有氧训练可以降低次极量的每分通气量。一项关于70岁以上女性12周的步行训练研究显示,亚极量的每分通气量下降77%。减少每分通气量是伴随着二氧化碳产生减少,呼吸交换率(二氧化碳产生量/氧气消耗量)和亚极量运动的血乳酸降低。训练后通气效率的提高可能对外周有改善,而不仅是直接对肺部系统产生影响。提高外周的新陈代谢导致二氧化碳产生减少;因此,肺没必要努力工作消除二氧化碳。这些变化引起的重要功能结果是进行运动训练的老年人在运动中很少发生呼吸困难,感知上主观感觉体力下降的少,使用的通气量占最大通气量的比例小。运动训练也增加极限运动中的最大通气反应。上面提到在70岁以上的女性中,12周行走训练可以增加14%的每分最大通气量(见下图)。这些女性每周训练5天强度为最大踏车心率的78%,即平均每分钟次所以训练强度不是很大,但是最大通气量却有显著变化。运动训练可以提高亚极量最大通气效率,并增加老年人最大通气量。
总结
随着年龄的增长,老年人在静息状态和应对亚极量和最大量运动时都有很大的变化。许多变化可以通过运动训练减小或逆转。言外之意,失用引起的许多变化可能比衰老引起的更严重。久坐的人往往改变程度要大于积极活动的老年人。当前证据表明,任何年龄的老年人都可以从运动训练中受益。即使小强度的、短期干预也是有效的。应鼓励老年人进行有规律的身体活动,以提高自己的运动能力和整体健康。
来自《老年患者》作者:ElizabethJ.Protas译者:韩佩佩
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