老化对神经肌肉系统的影响

大多数人认为“婴儿潮”的一个巨大的上升的出生率在第二次世界大战之后,虽然这是真的,这是另一个观点:到2030年底,所有婴儿潮一代将超过65岁(2018年美国人口普查局),导致“高级繁荣。“当这种转变发生,越来越有可能健康专业人士需要工作的人经历正常的与年龄相关的生理变化。理解这些变化如何影响老年人至关重要的培训师和教练想要最好的满足这个群体的独特的需求。

在运动方面,最重要的一个生理系统神经肌肉系统,包括神经和肌肉系统和他们如何控制人体运动交流。

老化的神经肌肉系统:概述

除了大脑失去神经元和总重量随着年龄增长,有稀疏的主之间的通信结构神经元(Sanes——& Jessell 2013)。这减少了大脑信号的能力之间的旅行中央和周围神经系统,进而会阻碍肌肉与大脑的能力,反之亦然。随之而来的与年龄有关的神经肌肉变化被认为是正常的。

神经肌肉老龄化通常包括的变化肌肉的弱点,减少关节本体感觉和减少功率(塔卡克斯et al . 2013)。这些下降可以显著影响动态姿势控制和平衡,改变步态力学,导致错误的感知和增加受伤的风险(希克斯et al . 2012年)。

虽然这些变化代表人类运动系统的可观察到的变化,连锁反应开始于最小的水平:运动单位,这是电机控制的基本单位。也影响了微小的感官受体,称为的机械,负责协助本体感受传递消息,或身体的感知它的位置相对于环境的能力。这两个结构将本文的其余部分的重点。

参见:为你的运动员客户高峰神经肌肉力量

运动单位的审查

运动单位是神经肌肉系统的功能单位。本单元包含一个神经细胞称为运动神经元和所有的肌肉纤维中枢。一个典型的肌肉是由几百个运动神经元的细胞体中发现的大脑和脊髓。

运动单位接收输入大脑的下行通路或感觉受体在相同的肌肉运动单元,通过反射。从一个神经元神经冲动的传导到另一个发生在特定的网站突触,每一个都包含一个传入神经的轴突终末,突触前细胞,突触间隙和突触后细胞的目标(据Siegelbaum &坎德尔2013)。对于神经肌肉系统,称为突触神经肌肉接头。

运动单位是如何随着年龄而变化的

的运动单位和相关组件产生重大影响的神经肌肉系统的整体功能。一些运动单位的变化预计是衰老的一个自然的过程。考虑以下研究:

减少数量,增加大小

猎人的研究评论,佩雷拉&基南(2016)强调,老化的结果是净减少的总数运动单位。然而,运动单元本身似乎适应这种改变通过增加大小两个系统之间保持顺畅沟通(神经和肌肉)。

符合这些find-ings,扔,骑士&卡门(2009)招募年轻和年老成人调查如何运动单位大小之间的关系随着年龄的增长和招聘阈值变化。研究人员使用的计算程序来确定电机单元的大小,发现他们随着年龄的增长。这是真正的肌肉的手(第一背侧骨间的)和小腿胫前。

增加运动单位规模、降低发射率

凌et al .(2009)发现,年龄与运动单位大小的增加,但运动单位的下降发射率。他们知道很多参与者年龄超过75岁的运动单位的两倍大小的年轻的参与者。此外,改变大小和发射率似乎成为最显著的下降肌肉在老化。

扔,骑士&卡门的报道致力于规模的原则(即小神经元更兴奋和合同第一)在老年参与者仍明显。这可能表明,更大的电动机单位放电慢半拍,可能减少初始力输出和权力。

支持这个,柯克et al。(2019)发现,运动单位放电率明显慢于受试者年龄77 - 88与年龄22-33。鉴于这些研究结果,可以得出合理的结论,老年人有更多的肌肉无力和发射率比慢运动单位的大小。

总之:肌肉质量下降,个人运动单元的大小可能会增加与个人发展或维持现有的神经元连接的肌肉纤维,作为适应策略。然而,过高的电动机单位似乎慢了火,这可能有助于解释减少老年人所展现出来的肌肉力量。

阻力训练可以帮助抵消力量和老年人口的功率损耗。最近的一项荟萃分析发现,阻力训练,或与其他类型的训练,可能会增加强度高达37%,7.5%的肌肉和力量8.2%(洛佩兹et al . 2018年)。虽然某种程度的肌肉损失预计随着年龄增长,大量研究表明,与普通阻力训练可以减轻损失。阻力训练有助于维持或增加肌肉通过改善运动单位燃烧率和电动机的招聘单位。

回顾的机械

本体感觉是感官受体称为的交际功能本体感受器。其中包括mechanosensory神经元,也称为机械。

发现在肌肉,皮肤,肌腱和关节,机械物理变形的人体组织(2013年加德纳& Johnson)。任何压力或力量扭曲延伸组织将刺激或刺激当地的机械。

机械专业,对不同刺激的反应(Patel et al . 2009年)。例如,一些应对快速运动(如肌梭),而另一些应对持续力或张力(如高尔基腱器官)(2013年加德纳& Johnson)。在肌肉和关节的机械传达重要信息联合位置,姿势和运动——所有这些在本体感觉和运动控制中发挥作用,是至关重要的体育活动和运动的性能。

参见:你的老客户

机械是如何随着年龄而变化的

的敏感性下降的机械被认为是正常老化的一部分,但它确实有负面影响对整体运动机能(猎人,佩雷拉&基南2016)。考虑这些研究结果:

感觉下降,减少协调

神经系统和肌肉系统之间的通信随着年龄的增长慢慢减少。作为mechanoreceptive感觉下降,感觉信息的损失,和能力协调运动是受损的。

在具有里程碑意义的研究中,努力吞下(1966)大小的测量前胫骨神经,找到一个相当大的损失大的老年人有髓纤维。吞下使用的科学技术现在过时了,但是这些发现强调了年龄和神经纤维的直径之间的关系。

神经纤维的大小密切相关神经传输的速度,和一个更小的纤维以较慢的速度有关。

降低尺寸,降低平衡

这慢速度可能对姿势控制和产生重大影响平衡功能。在一个探索这一假说,白菜,布劳尔& Nitz(2003)发现,本体感受的下降似乎随着年龄的增加保持一致。

研究人员招募了125名女性年龄在20 - 80执行修改临床试验感觉相互作用的平衡(CTSIB)和单肢体姿态测试(SLST)眼睛开启和关闭。他们发现,随着年龄增长自然姿势稳定性下降,这是预期。然而,他们也确定具体挑战在以后几十年的生活。

例如,50多岁的女性有重大困难执行SLST闭着眼睛,和女人在他们的60年代挑战两国立场泡沫垫。第七个十年,女性不能执行两国立场坚定的表面闭着眼睛。重要的是,老年人可能更多地依赖于视觉平衡比年轻人,由于mechanoreceptive改变和减少关节本体感觉。

感觉下降,下降的稳定

同样,Patel等人探讨改变mechanoreceptive感觉如何的影响稳定在老年人。研究人员使用重复小腿振动修改姿势稳定。通过测量振动的感觉和触觉敏感性,Patel等人发现,总的来说,老年人有可怜的感觉与年轻人相比。然而,随着研究的继续,反复小牛最终导致增加振动稳定。这些发现暗示最终改善本体感受的功能通过刺激的机械振动。此外,稳定的增加发生在更大的老年人。

最近,Koehler-McNicholas et al。(2019)扩展增加刺激激发的机械的概念,改善姿势稳定。研究人员发现,刺激足底受体在那些与已知下降mechanoreceptive感觉功能改善步态评价分数。这项研究暗示,包括刺激,如低级振动,在老年人培训课程可以改善他们的姿势稳定和平衡。或者在没有振动技术的情况下,一个简单的本体感受的设备,像一个薄的泡沫垫,可以帮助实现这些目标。

本体感受下降老年人因为各种各样的原因。这里的研究强调,减少机械感受器敏感性是一个至关重要的难题。

参见:力量训练和力量训练对老年人

独立性:老年人的最终效益

文献提供的证据表明,运动单位的变化特征与衰老和和本体感受的功能是正常的,这些变化可以产生负面影响电机性能。简而言之,随着时代的进步,神经元纤维大小会随着运动单位的大小增加,放电率的神经系统也在改变。运动单位的正常功能下降可能与本体功能恶化。

虽然这可以限制,但这并不意味着老年人不能享受和受益大大得益——结构化的,进步的,系统设计时考虑到这些变化的运动项目。意识到生理变化的影响,视觉和前庭神经系统的损伤,增加稳定的挑战是第一步。编程解决这些下降和使用方法适应刺激的机械可能改善老年人群的整体功能,反过来,奖励他们的努力和更多的年的独立。