体育科学
sports science
1998年 第18卷 第5期 No.5 Vol.18 1998科技期刊

身体锻炼方式与中老年人信息加工能力的关系
毛志雄
(北京体育大学，北京　100084)
韩　旭
(北京林业大学)
　　摘要　182名受试者被分为3个锻炼组和1个对照组。3个锻炼组是：太极拳/剑组、导引养生功组和慢跑锻炼组。结果表明：1，积极锻炼者的心理健康指标明显优于不积极锻炼者；2，各积极锻炼组之间心理健康指标的差异不大；3，太极拳/剑锻炼对于中老年人数字广度的保持具有更积极的意义，表现为它见效快，所有负荷小 ，但如果坚持锻炼时间在6 a以上，则慢跑锻炼比太极和导引对数字广度的保持更为有效；4，身体锻炼对延缓心理衰老的积极作用，可能在于其对参与者注意和意识状态的有效调整。
　　关键词　身体锻炼　心理健康　反应时　数字广度
Relationship between Different Physical Exercise Styles
and Information Processing in Middle-aged and Old People
Mao Zhixiong， et al　　　　　　　　　　　1998,18(5):87
(Beijing University of Physical Education, Beijing, China 100084)
Abstact　　Equipment test, psychometrics and questionnaire were used in this study to investigate the cognition dimension of mental health of 182 middle-aged and old urban dwellers in Beijing. Subjects were divided into three groups and a sedentary control group for comparison. The three experimental groups were Taiji, Daoyin Qigong, and jogging. The results showed that: 1. Significant differences on mental health indices were observed between active exercise participants and sedentary, and exercise had positive effect on mental health; 2. No significant differences of mental health indices were observed between different exercise groups; 3.The effect of Taiji on digit span appeared earlier and it needed less exercise workloak than jogging in the first 3 to 6 years; but if the adherence was longer than 6 years, jogging manifested more significantly than Taiji and Daoyin; and 4. The possible explanation of the benefits in preventiong from being aged caused by active physical exercise was due to its effective reformation of participants' concentration and consciousness.
Key words　　exercise, mental health, reaction time, cognition, Taichichuan, Qigong, jogging, aged, middle age, human information processing
1　前言
　　随着《全民健身计划纲要》的实施和我国社会老龄化趋势的不断增长，中老年人身心健康问题已越发成为人们关注的热点问题。研究和了解我国中老年人心理健康的状况，揭示身体锻炼和心理健康的关系，具有重大的理论和实践意义。
　　众所周知，人到中年后，随着年龄的增长和身心功能的衰老，信息加工的速度和容量会呈现下降的趋势，主要表现在反应速度减慢、记忆力下降、注意力功能的衰减等方面。而保持良好的认知功能对于中老年人的日常生活和工作具有重要的意义(如避让往来车辆、摆脱突发的危险等)。因此，信息加工能力便成为中老年人心理健康的重要指标。在这方面，身体锻炼的积极意义或许应更多地表现在其对认知功能衰减的延缓作用。
　　此外，还应注意到：东西方民众所喜爱的锻炼项目具有较大的差异。东方人喜欢将太极、导引、气功等项目作为自己的健身手段，而西方人更偏爱慢跑、有氧体操等锻炼方式，这是国际上知名的两大锻炼流派。而涉及该两种锻炼流派对保持信息加工能力的积极作用的比较研究，目前尚属少见。
　　考虑到上述3方面的因素，本研究以参加太极拳(剑)、导引保健功以及慢跑等3个不同锻炼项目的中老年人为实验对象；以反应时、数字广度为测试指标进行研究，探讨身体锻炼方式与信息加工能力的关系。
　　研究假设：(1)积极锻炼与不积极锻炼者的认知功能具有明显差异，前者明显优于后者；(2)太极拳、剑，导引养生功锻炼者和慢跑锻炼者各项信息加工能力接近。
　　其中前者是验证性假设，用来验证前人的研究和本研究测量效度；后者是探索性假设，在前人的研究中尚属鲜见，如果身体健康与心理健康存在明显的相关关系且测量具有较好的实证效度，则应满足假设1；如果不同锻炼项目能够带来相同的认知效益，则假设2应该得到支持。
2　研究方法
2.1　受试者的选择
　　本研究对东城、西城、海淀等地区健康状况不足以影响身体活动的中老年居民182人(男83，女99)进行了抽样调查，并根据锻炼情况分为4个组(表1)。
表1　受试者分组情况

组别人数男/女平均年龄(岁)锻炼年限(年)
太极拳、剑8638/4860.22±6.60559.79±7.7942
慢跑3421/1361.23±6.410513.32±9.1931
导引保健功269/1761.08±4.30743.90±4.1894
不积极锻炼3615/2160.94±7.0749无*
合计182　60.68±6.35769.56±8.1839

　　*对照组锻炼年限忽略不计。以下两种情况之一被视为“不积极锻炼”，本研究将其作为对照组，其余为实验组。(1)不参加任何形式的身体锻炼活动者；(2)虽参加锻炼活动但平均每周不足1次者。
2.2　测试指标的选择
　　(1)简单反应时和复杂反应时：用专门设计的微机应用软件，测量信息加工的速度；(2)数字广度测验：此为“韦氏成人智力量表”的分测验，测量受试者瞬时记忆力、集中注意的能力以及抗信息干扰等能力，本研究依WAIS测验手册规定的程序，进行了个体施测；(3)锻炼方式：太极拳(剑)、慢跑、导引保健功以及不积极锻炼4种方式；(4)运动负荷：采用“体育活动等级评价量表”(Physical Activity Rating Scale-3,PARS-3)计算实验组每个受试者PARS-3总分，并将其划分为低负荷(PARS-3在0-30分之间)和中等负荷(PARS-3在31～60分之间)两个等级；(5)坚持锻炼时间：单位：年；(6)受试者年龄；(7)重大生活事件：问卷咨询受试者前1个月内有无严重影响情绪的重大事件。如无，计0分；如事件发生且对情绪有消极影响，计-1分；有积极影响，计1分；(8)锻炼期望值：用修订的期待效应量表(Expectancy of Benefit, EOB)估计和控制期待效应。
2.3　数据的处理
　　分别以简单反应时、复杂反应时和数字广度时为因变量，以锻炼项目(太极、慢跑、导引，3水平)、锻炼负荷(低负荷、中等负荷，2水平)以及坚持锻炼的年限(0～3 a、3～6 a、6 a以上，3水平)为自变量，控制年龄、锻炼期望值和重大生活事件(3个协变量)对各实验组进行了多元线性方差分析，并对有显著影响的协变量的影响进行回归分析。用SPSS 6.0 for Windows上机完成。
3　结果与讨论
　　速度因素是评价认知功能年龄差异的重要指标之一。众所周知，认知和行为速度的减慢是老年过程的一种普遍现象；人到中年以后，反应时较为敏感地随年龄增长而减慢。如果积极的身体锻炼能带来明显的认知效益，则应该表现为：锻炼者的反应时比不积极锻炼者更少地虽年龄衰减，也就是说锻炼群体的反应速度高于不积极锻炼的同龄人。
　　设置显著性水平为0.05，控制锻炼期望值、生活事件和年龄后对实验组和对照组进行的协方差分析表明，实验组各项指标明显优于对照组，且其差异具有显著意义(表2)，结果支持了假设1。虽然效果量并不大，但与不积极锻炼者相比， 锻炼者表现出更敏捷的反应速度，更良好的记忆力、注意力和抗信息干扰能力。
表2　实验组与对照组信息加工能力的差异

组别/平均数简单反应时
(msec)复杂反应时
(msec)数字广度
(年龄等值量表分)
锻炼组279.124668.80213.786
不积极锻炼组379.318886.75712.240
显著性水平<0.01<0.01<0.01
效果量0.1510.1450.051

　
表3　复杂反应时与各锻炼因素关系的方差分析

变异源平方和自由度均方F值显著性水平
协变量325058.293108352.763.710.014
锻炼方式63872.422319286.2110.920．001

　
表4　协变量与复杂反应时关系的回归分析

　偏回归系数(B)β值标准误T值显著性水平
年龄89.055420.2572827.3403.1480.002
重大生活事件-11.41526-0.232438.359-0.2980.767
锻炼期望值13.018910.0995410.4041.2510.213

　
表5　数字广度的年龄等值量表分与各锻炼因素关系的方差分析

变异源平方和自由度均方F值显著性水平
锻炼方式×坚持年限49.54412.392.440.05

简单反应时与各锻炼因素关系的方差分析表明，锻炼者简单反应速度的衰减只与年龄的增长有关，而与锻炼项目、运动负荷及坚持年限无关。结果提示：保持简单反应速度的关键仅在于是否积极锻炼，而不在于怎样锻炼。由此，假设2得到了支持。
　　表3、表4的结果表明，锻炼者的复杂反应速度除受年龄的影响外，还与锻炼项目有密切关系。进一步的分析提示，太极拳、剑锻炼者的复杂反应速度明显高于其余两种锻炼方式。该结果未支持假设2，说明太极锻炼方式可能对延缓选择反应速度的衰减更具有积极意义。
　　反应时是大脑对信号刺激作出的有规律的应答。人到中年后，反应速度的减慢是不可避免的，它是年老的重要标志，而延缓信息加工速度的衰减，保持灵敏的反应，可使心理年龄年轻化。
　　马启伟、张力为在总结分析锻炼与中老年人反应时的关系问题时曾报道：“(1)积极进行身体活动的老年人，其反应时和其它认知功能比不积极进行身体活动的老年人下降幅度小；(2)测验的任务难度越大，身体锻炼对反应时和其它认知功能的这种影响就越明显，比如，身体锻炼效应在选择反应时上表现得比在简单反应时上更明显；但是，也有个别研究发现，身体锻炼的效应随任务难度加大而呈现缩小趋势；(3)即使是年龄很大时才开始进行锻炼，也可以提高信息加工速度”。


图　锻炼项目与坚持年限对数字广度的交互作用
本研究对两项反应时测试与分析的结果与上述报道大体一致。而且，中老年人信息加工速度的保持不仅在于是否积极锻炼，还与锻炼项目的选择有密切关系。
　　随着年龄的增长和认知机能的衰减，数字广度这一信息加工的容量指标会大幅度下降。如果身体锻炼具有积极作用，则可以预测，锻炼者该指标应高于不锻炼者。
　　表5和图表明，数字广度主要受锻炼方式和坚持年限的交互影响(p=0.05，贡献率为0.06)。结果提示：虽然身体锻炼对于延缓数字广度的下降具有积极的作用，但作用的方式不同。表现为3 a之内，3种锻炼项目的影响是相似的；如果坚持年限达6 a，则太极拳、剑锻炼的效益更明显，它有效地提高了数字广度；慢跑的积极作用需要6 a以上的锻炼周期才能得到体现。至于导引保健功，可能由于它更偏重锻炼的身体健康效益以及对疾病的治疗作用，而且锻炼者坚持年限普遍较短(表1)，所以其积极作用尚未显现。该结果未支持假设2。看来，太极类锻炼项目见效快，慢跑锻炼效益更高。
　　国外学者在分析身体锻炼影响认知加工速度机制时认为，身体锻炼可能对大脑的氧供应、氧利用、神经递质的产生和功能甚至大脑本身的结构(如神经之间的联系性和树突的密度)产生积极的影响，这是锻炼与心理健康的生物学基础之一。本研究的结果为这一理论提供了积极的证据。
　　应当特别指出，在解释锻炼和中老年人认知功能关系的机制时，更重要的是从心理科学本身寻求答案，本研究提出的心理学解释是：身体锻炼之所以能够延缓中老年人认识功能的衰减，主要是得益于它对锻炼者注意和意识的有效调整，锻炼者通过将注意力集中于锻炼过程本身，能排除各种不良信息的干扰，并调整意识活动的指向，从而使中枢神经系统的活动进入更为合理、有序的状态。从心理学角度看，慢跑锻炼为锻炼者提供了冥想和转移对忧虑和挫折的注意力机会；太极拳、剑锻炼要求锻炼者以内在的意识为主导，以意导体，以体导气，意、气、体三者配合协调，两者都具有“练心”的功能。后者在改善中老年人的认知功能的见效速度方面作用优于前者，可能是因为它在锻炼初期对注意和意识具有更强的整合作用；而前者在容量方面的优势，可能说明其更具长期坚持的价值。
　　当然，任何锻炼方式的选择都应做到因人、因地和因时制宜。卢元镇曾提出：(养生导引术和有氧锻炼)“两种锻炼方式各有利弊，有人将它们结合起来运动，……编制符合自身特点的锻炼方案，其锻炼效果是很好的。任何一种锻炼方式只要持之以恒都可以达到一定的健身效果。每个人都可以根据自己的健康状态、身体条件、生活习惯、性趣爱好，在东西方两种锻炼方式中做一选择安排，确定一套简易的健身方法，长期坚持下去”。该观点事实上也为健心提出了理想的道路。本研究支持这一观点。中西合壁、合理负荷并长期坚持是保持心理健康，延缓认知衰老的最佳锻炼方式。
4　结论与建议
　　积极的身体锻炼对于中老年人保持信息加工能力具有一定的积极意义：东西方不同锻炼方式对于中老年人保持简单反应速度的积极作用是相似的；在延缓中老年人复杂信息加工能力的衰减方面，太极类项目比慢跑锻炼见效更快，速度效益更好；长期慢跑比太极锻炼所获得的容量效益更高。
　　建议中老年锻炼者在选择锻炼项目时中西合壁、合理负荷并长期坚持。
1997-12-10收稿　责任编辑：詹　东
