双任务干预改善健康老年人平衡功能效益的系统综述

兰文岑，张丹璇，王斌

华中师范大学体育学院，湖北武汉市 430079

老年人口的大量增加是引发全球疾病负担的重要原因，跌倒是老年人口疾病负担的主要问题[1]。我国65 岁以上老年人口预计将从2015 年的1.35 亿增至2040年的3.4亿，占总人口的21%[2]，其跌倒发生率为14%～34%[3]。跌倒会导致老年人骨折、出血、软组织挫伤等伤害，对老年人的健康和生活质量构成严重威胁[4-6]，也是导致65岁以上人群死亡的首要原因[7]。

平衡功能不足是步态不稳和跌倒的重要危险因素[8-9]。平衡功能是人体抵抗破坏平衡外力，保持全身处于稳定状态的能力，是健康体能的重要内容。随着年龄的增长，老年人的肌力、关节间协调能力等身体结构和功能逐渐减弱，导致运动能力和平衡功能下降[10-12]，极易造成跌倒损伤。老年人平衡功能促进和跌倒预防一直是社会关注的重点问题。平衡功能的干预是老年康复的重要内容，其训练提升策略多是通过针对性的体能训练提高老年人肌力和平衡功能等，进而降低老年人跌倒发生率。

平衡功能是受到大脑运动皮层控制的，老年人在维持平衡时，常常需要额外的认知加工或动作技能介入，以维护身体的姿势，完成并行的相关活动。老年人群在平衡控制活动过程中，如果同时处理的活动任务过多或要求过高，可能会干扰平衡控制能力，导致步态不稳甚至跌倒[13]。而在老年运动康复和体能训练中，常常采用单任务的活动模式[14]，无法提升老年人在多任务模式下控制身体姿势并保持身体平衡的能力，以致干预效果不佳[2,15]。双任务干预模式[16-17]又称为双任务训练或者治疗，是在接受身体活动干预的同时，接受认知任务或运动任务的干预，此类干预能够在训练老年人身体功能的同时，提升其活动相关的姿势控制与运动控制能力。

本研究旨在对双任务训练干预促进健康老年人平衡功能的实证研究进行系统综述，分析双任务干预老年人平衡功能的方案设计以及双任务训练对老年人平衡功能和健康干预的有效性。

1.1 文献检索策略

采用主题词和自由词结合检索的方式，以Web of Science核心合集、PubMed、CNKI和万方数据库为来源数据库进行检索，检索时间2010 年1 月至2022 年11月。

中文检索式：老年人 AND 健康 AND (平衡OR姿势控制OR姿势稳定性OR姿势动摇) AND (锻炼OR身体活动OR身体锻炼OR运动干预)

英文检索式：(old* OR aged OR aging OR senior OR elder*) AND (balance OR postural control OR postural stability OR postural sway OR musculoskeletal equilibrium) AND (dual-task OR combined OR concurrent OR motor-cognitive OR motor cognitive OR cognitive-motor OR cognitive motor) AND (preventi* OR train* OR intervention* OR program*) AND Randomized Controlled Trial

1.2 纳入排除标准

纳入标准：①研究对象为60 岁以上健康老年人；
②干预措施包含双任务干预；
③研究主题为双任务干预对健康老年人平衡功能的影响；
④研究设计为随机对照试验。

排除标准：①被试患有影响平衡功能的疾病；
②急性干预或非身体活动干预；
③无平衡测试结果；
④重复发表的研究或一般性综述或没有出版发表的论文(包括会议摘要、硕博论文等)；
⑤Scoping综述、系统综述或Meta分析；
⑥2010年前发表的文献。

1.3 文献筛选和资料提取

由2 名研究人员独立按照拟订方案对纳入研究进行分类、资料提取，如有分歧与第3 名研究人员讨论协商。资料提取内容包括第一作者、国家、发表年份、样本量、受试者信息(性别、年龄、健康状况等)、干预措施(干预周期、干预频率、单节训练时间、运动强度、训练内容、训练场所等)、结局指标(测量工具、测试条件等)等。检索到的文献依次通过标题、摘要进行初步筛选。在此基础上根据纳入和排除标准，阅读全文剔除与本研究不符的文献。

文献筛选流程及结果见图1。

图1 文献筛选流程图

1.4 纳入文献质量评分

采用物理治疗证据数据库(Physiotherapy Evidence Database,PEDro)进行方法学质量评价。该量表共含11项条目，其中第2～11项为计分条目，满分为10分。≥ 6分为高质量，4～5分为一般质量，<4分为低质量。文献质量评价亦由2 名研究人员独立完成，如有分歧与第3 名研究人员进行讨论协商。纳入14 篇文献质量平均分为7.85，文献质量整体较高。见表1。

表1 纳入文献的PEDro量表评分

1.5 研究PICO架构

采用世界卫生组织《国际功能、残疾与健康分类》(International Classification of Functioning,Disability and Health,ICF)分析老年人双任务训练干预平衡功能相关的结局指标。基于PICO 模式进行系统综述的相关结构见表2。

表2 基于PICO模式进行系统综述的相关结构与内容

2.1 纳入文献的基本特征

最终纳入14篇双任务干预健康老年人平衡功能的随机对照试验[7,18-30]，来自土耳其、伊朗、意大利、德国、泰国、突尼斯、瑞士等10 个国家，涉及1 279 例60岁以上的老年人群，主要来源于运动心理、运动康复、老年人康复等研究领域，发表日期主要集中在2015年至今。纳入文献的基本特征见表3。

2.2 干预方案

在纳入研究中，训练干预方案可分为单任务运动干预、单任务认知干预和双任务干预。双任务干预方案涉及运动-运动、运动-认知和认知-认知3种类型。单任务运动干预方式涉及体适能类和运动技能类，体适能类运动干预方式包括力量训练[7,30]和平衡训练[20,27]等，运动技能类运动干预方式包括姿势控制[18,29-30]和步行练习[18,23-24,26,29]。单任务认知训练主要包括记忆[19-20,30]、注意和执行功能[30]等认知功能训练。运动-运动双任务干预通常在运动干预的基础上同步进行持物练习[18-19,24]、日常事务[22]等次要运动干预。运动-认知双任务干预则在运动干预的基础上同步进行认知干预，如记忆、注意和执行功能等[18-21,23,26-30]。认知-认知双任务干预要求被试同时执行两项认知任务[30]。

2.3 双任务干预老年人平衡功能的效果

2.3.1 平衡功能(b4154)

平衡功能的测试内容涉及保持站姿(b4154)和移动自身(d420)。

在保持站姿方面，较多研究比较双任务与单任务运动干预之间的差异，以检验两种训练内容可能存在的协同效益。Laatar 等[25]和Javadpour 等[26]认为双任务与单任务运动干预均有利于减少老年人双脚站立时的姿势摆动，提高富尔顿高级平衡量表(Fullerton Advanced Balance Scale,FAB)得分，不同训练干预内容间无显著性差异。在训练干预结束后的随访中，站姿稳定性仍显著优于前测[25]。Akin 等[18]进一步对比不同双任务干预内容间的差异，结果发现，运动-认知双任务和运动-运动双任务干预均能提高老年人Berg 平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)得分，且不同训练干预内容间无显著性差异。这提示保持站姿能力的改善与同步进行的认知或运动练习无关，单任务运动干预足以改善老年人平衡功能。

在移动自身方面，研究普遍认为双任务干预能够有效减少“起立-行走”计时测试(Timed “Up and Go” Test,TUGT)完成时间和四格移步试验(Four Square Step Test,FSST)完成时间[22]。随访中，测试成绩仍显著优于前测[25]。有研究尝试操纵双任务干预内容，以考察不同双任务干预在改善老年人平衡功能方面的差异，寻求针对老年人双任务干预的最佳运动处方。运动-认知双任务干预能够减少TUGT 完成时间，而运动-运动双任务干预则不能有效改善TUGT完成时间[18]。双任务干预效果提升与同步进行2 项任务的组合有关，进行双任务干预时需考虑平衡任务特点，设计具有针对性的训练内容。

为检验双任务干预的效益是否是由于同步进行两项训练内容间可能存在的协同效益导致，有研究进一步比较运动或认知单任务与双任务干预间的差异。双任务和单任务运动干预均能有效减少TUGT 完成时间，提高伸展能力[25]，但在不同训练干预内容间的差异未得到一致结论。伸展能力[25]和TUGT 完成时间[24-26]在双任务与单任务运动干预间同样无显著性差异。有研究发现，单任务运动干预能够减少老年人TUGT 完成时间，增加额外的认知任务后，无法有效提高TUGT 任务表现。双任务干预效果是否与训练内容间的协同效益有关仍有待进一步分析。

2.3.2 平衡功能相关的体适能(b7303)

与无干预相比，双任务干预有利于改善老年人下肢功能[21]。Akin等[18]发现，与运动-认知双任务干预相比，运动-运动双任务干预更有利于改善老年人股四头肌、双侧腓肠肌和胫骨前肌等肌力。这种效益可能不是两种训练内容间的协同效益导致。有研究发现，双任务与单任务运动干预均有利于改善老年人下肢肌力和下肢功能，且两种训练内容间并无显著性差异[23,25]。Rezola-Pardo 等[27]发现，与认知-运动双任务干预相比，单任务运动干预更有利于改善老年人下肢力量。在训练结束后的随访中，下肢肌力仍显著高于前测[25]。提示双任务干预改善及老年人下肢功能主要是通过运动训练实现的，同步进行的认知任务并没有改变训练效果。

2.3.3 平衡功能相关的心理和整体健康功能(b2402、d450、d410-d469、d5)

心理和整体健康功能内容涉及身体功能评估和心理评估两方面。身体功能评估包含单任务步行(d450)、双任务步行(d220)、自理(d5)、跌倒频率等。心理评估包含跌倒恐惧和平衡信心等(b2402)。

双任务干预能够有效改善老年人与平衡相关的健康功能，如改善单任务和双任务步态参数[31]、平衡信心[7,26]等。有研究通过结合步态任务和认知任务(如持续性注意、语义记忆和执行功能)或运动任务(如持物)营造双任务情境，该类测试任务考虑了日常活动中常见的双任务情境，对于考察双任务干预实践效果具有重要价值。Wollesen 等[29]进一步发现，双任务干预能降低具有高跌倒恐惧老年人的跌倒恐惧水平。有研究通过改变双任务干预的注意资源分配方式，探讨其对老年人健康功能的影响，以寻求双任务干预的最佳运动处方。运动-认知双任务干预能够改善老年人步态参数，而认知-认知双任务干预在改善老年人步态参数方面未得到验证，且训练效果并不能迁移到新任务中[30]。无论是可变注意焦点还是固定注意焦点均能有效减少老年人跌倒恐惧，提高平衡信心，但在组间无显著性差异[28]。说明双任务干预效果与同步进行两项任务的组合有关，进行双任务干预时需考虑平衡任务特点，设计针对性的训练内容。

为检验双任务干预的效益是否是由于同步进行两项训练内容间可能存在的协同效益导致的，进一步比较运动或认知单任务与双任务干预间的差异。在心理评估方面，双任务和单任务运动干预均能有效降低老年人跌倒恐惧水平，且在组间无显著性差异[7,20,23]。跌倒率的结局指标同样表明，为期6 个月的双任务和单任务运动干预均能有效降低老年人跌倒率，且在训练结束后6 个月的随访中依然处于较低水平，但在1 年后的随访中跌倒率有所增加[23]。双任务和单任务运动干预均能有效改善步态参数，但效果在训练干预内容间的差异未得到一致结论。有研究发现双任务比单任务运动干预更有利于改善步态参数[7,16]。另一些研究显示，步态参数与单任务运动干预无显著性差异[23]，单任务认知干预更有利于改善步态参数等[19]。

双任务干预内容可能对日常事务产生影响。与常用评估平衡功能的任务不同，该类测试任务考虑了日常事务中常见的双任务情境，对于考察双任务干预实践效果具有重要价值。Laatar 等[25]考察双任务干预对日常事务的影响，在干预前后评估老年人站立系扣子时的姿势稳定性，及边走路边打电话时的步态表现，结果发现与单任务运动干预相比，双任务干预更有利于改善老年人此类任务姿势控制表现。但在干预结束后3 个月的随访中，日常事务表现显著低于后测[25]，这提示双任务干预更有利于改善双任务情境下的平衡功能，仍需提高训练的坚持性，以维持训练效果。

本综述纳入的文献显示，针对促进健康老年人平衡功能的双任务干预内容设计可分为两类。①通过练习优化注意转移和时间分配策略，进而提升老年人的平衡活动表现；
②通过平衡干预，提高老年人在特定活动任务所需的身体素质和认知功能，进而提高其平衡活动表现。无论何种平衡干预设计，均提升老年人在双任务情境下的平衡控制表现。本研究显示，双任务干预在改善双任务平衡控制表现方面优于单任务。

双任务干预之所以能够提高双任务平衡控制表现，可以用运动技能学习的资源分配和整合理论进行解释。①资源分配理论：该理论认为由于双任务干预可以优化注意分配和任务协调[31]，无论何种双任务干预内容，均能够减少某一项任务或两项任务的认知资源需求，进而减少任务间的资源竞争，改善双任务表现。②资源整合理论：该理论认为通过双任务干预，中央资源能够处理同步进行的两项任务，甚至整合成一个复杂的单一任务。两种理论在分析双任务活动时不同之处在于双任务干预效果是否具有可迁移性。资源分配理论认为训练一旦改善双任务表现，至少应部分独立于任务条件，即双任务干预获得的任务协调能力能够迁移至其他未练习的情境中[31]。资源整合理论则认为双任务练习不具有可迁移性。在本研究纳入文献中，有1篇分析双任务干预效果是否具有可迁移性，认为双任务干预效果不能迁移到新任务中[30]。鉴于迁移效果通常受到任务相似性等因素的影响[32-33]，本研究综述相关文献研究多数没有涉及迁移效果分析。

与提高双任务情境下的平衡功能不同，本研究纳入的大部分文献认为双任务与单任务运动干预在改善单任务条件下平衡控制表现方面效果一致[24-25]。在单任务测试情境下，平衡控制更依赖本体感觉和下肢肌力[34-35]。双任务与单任务运动干预在改善老年人下肢肌力和功能方面无显著性差异[23,25,27]。无论是针对性的运动训练，还是双任务干预均提高老年人肌力和功能，进而可能导致相似平衡功能改善效益。

综上所述，双任务和单任务干预模式均够改善健康老年人平衡功能和相关体适能，提高站姿稳定性和自身移动能力，改善下肢力量和下肢活动功能，降低跌倒风险和恐惧心理感。特别是双任务干预模式在提高双任务平衡控制表现方面优于单任务干预模式，更能够提升日常生活能力和整体健康发展。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。