ความสูงวัยกับสมรรถภาพในการออกกำลังกาย

สมรรถภาพแอโรบิกสูงสุดและการทำงานของกล้ามเนื้อลดลงเมื่ออายุมากขึ้น ซึ่งทำให้ขีดจำกัดทางสรีรวิทยาสำหรับการออกกำลังกายอย่างต่อเนื่องลดลง การลดลงนี้ส่วนหนึ่งสะท้อนถึงความสูงวัยทางชีววิทยาโดยธรรมชาติ และอีกส่วนหนึ่งสะท้อนถึงการลดลงของกิจกรรมทางกายตามปกติ บทความนี้อธิบายว่าความสูงวัยปรับเปลี่ยนสมรรถภาพในการออกกำลังกายอย่างไร และกลไกส่วนกลางและส่วนปลายที่อยู่เบื้องหลังการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว

Definition

ความสูงวัยลดสมรรถภาพในการออกกำลังกายเป็นหลักผ่านการลดลงอย่างต่อเนื่องของปริมาณการใช้ออกซิเจนสูงสุด ซึ่งเกิดจากการลดลงของปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดสูงสุด (maximal cardiac output) และความสามารถของกล้ามเนื้อในการสกัดและใช้ออกซิเจน ควบคู่ไปกับการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อโครงร่างและความแข็งแรงที่สัมพันธ์กับอายุ

Scope

บทความนี้ครอบคลุมถึงการลดลงของปริมาณการใช้ออกซิเจนสูงสุดที่สัมพันธ์กับอายุ และปัจจัยกำหนดส่วนกลาง (หัวใจ) และส่วนปลาย (กล้ามเนื้อและหลอดเลือด) การสูญเสียมวลกล้ามเนื้อและความแข็งแรงตามอายุ ความแตกต่างระหว่างความสูงวัยโดยธรรมชาติและการไม่ใช้งาน และหลักฐานจากนักกีฬาอาวุโส (Masters athletes) และกลุ่มประชากรตามยาว (longitudinal cohorts) เป็นข้อมูลอ้างอิงทางสรีรวิทยาและไม่ได้ให้คำแนะนำในการออกกำลังกายหรือคำแนะนำทางการแพทย์

Core questions

• ปริมาณการใช้ออกซิเจนสูงสุดเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรตลอดช่วงชีวิตวัยผู้ใหญ่?
• อะไรคือปัจจัยส่วนกลางและส่วนปลายที่ส่งผลต่อการลดลงของสมรรถภาพแอโรบิกที่สัมพันธ์กับอายุ?
• การลดลงส่วนใหญ่เป็นความสูงวัยโดยธรรมชาติเทียบกับการลดลงของกิจกรรมทางกายมากน้อยเพียงใด?
• การศึกษาของนักกีฬาอาวุโสเผยให้เห็นอะไรเกี่ยวกับขีดจำกัดของสมรรถภาพที่ยังคงรักษาไว้ได้?

Key concepts

• การลดลงของปริมาณการใช้ออกซิเจนสูงสุด (V̇O2max) ตามอายุ
• ปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดสูงสุดและอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุดที่ลดลง
• ความแตกต่างของออกซิเจนระหว่างหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำที่ลดลง
• ภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อย (sarcopenia) (การสูญเสียมวลกล้ามเนื้อและความแข็งแรง)
• ความสูงวัยโดยธรรมชาติเทียบกับการไม่ใช้งานและการขาดการปรับสภาพร่างกาย
• นักกีฬาอาวุโสเป็นแบบจำลองของการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี
• อัตราการลดลงที่เร่งตัวขึ้นและไม่เป็นเส้นตรง

Mechanisms

ปริมาณการใช้ออกซิเจนสูงสุดลดลงตามอายุเนื่องจากปัจจัยกำหนดทั้งสองลดลง: ปริมาณเลือดที่หัวใจสูบฉีดสูงสุดลดลง — ส่วนใหญ่เกิดจากการลดลงของอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุด โดยมีการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรเลือดที่หัวใจบีบออก (stroke volume) ที่ผันแปรไป — และความแตกต่างของออกซิเจนระหว่างหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำสูงสุดแคบลงเมื่อมวลกล้ามเนื้อ การสร้างเส้นเลือดฝอย และความสามารถในการใช้ออกซิเจนลดลง (Tanaka & Seals, 2008) การสูญเสียมวลกล้ามเนื้อโครงร่างและความแข็งแรง (ภาวะมวลกล้ามเนื้อน้อย หรือ sarcopenia) ยิ่งจำกัดความสามารถในการทำงานของกล้ามเนื้อ ข้อมูลตามยาวแสดงให้เห็นว่าการลดลงไม่ได้เป็นเส้นตรง แต่เร่งตัวขึ้นในทศวรรษหลังๆ (Fleg et al., 2005) ส่วนสำคัญของการลดลงที่ปรากฏสะท้อนถึงการลดลงของกิจกรรมทางกายตามปกติมากกว่าความสูงวัยโดยธรรมชาติเพียงอย่างเดียว เนื่องจากภาวะขาดการเคลื่อนไหวเองก็เป็นสาเหตุของการปรับตัวที่ไม่เหมาะสมในระบบอวัยวะต่างๆ (Booth, Roberts & Laye, 2012) สมรรถภาพที่ยังคงรักษาไว้ได้ค่อนข้างดีของนักกีฬาอาวุโสแสดงให้เห็นว่าการลดลงส่วนใหญ่สามารถปรับเปลี่ยนได้ แม้ว่าขีดจำกัดที่สัมพันธ์กับอายุยังคงอยู่ (Tanaka & Seals, 2008)

Clinical relevance

การลดลงของสมรรถภาพในการออกกำลังกายที่สัมพันธ์กับอายุเป็นสิ่งสำคัญในการตีความผลการทดสอบการออกกำลังกายในผู้สูงอายุ และในการทำความเข้าใจความเป็นอิสระในการทำหน้าที่และความเปราะบาง บทความนี้อธิบายหลักการทางสรีรวิทยาและหลักฐานเชิงประจักษ์ ไม่ใช่แหล่งที่มาของคำแนะนำการออกกำลังกายเฉพาะบุคคลหรือการจัดการทางคลินิก ซึ่งอยู่ภายใต้แนวทางปฏิบัติปัจจุบัน

Epidemiology

สมรรถภาพแอโรบิกสูงสุดลดลงตลอดช่วงวัยผู้ใหญ่ในทั้งสองเพศ โดยข้อมูลกลุ่มประชากรตามยาวบ่งชี้ถึงอัตราที่เร่งตัวขึ้น — เล็กน้อยในช่วงวัยผู้ใหญ่ตอนต้น และชันขึ้นหลังทศวรรษที่หกและเจ็ด — โดยไม่ขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบร่างกาย (Fleg et al., 2005)

Evidence & guidelines

กลไกต่างๆ ได้รับการสรุปในบทวิจารณ์ทางสรีรวิทยาของนักกีฬาอาวุโส (Tanaka & Seals, 2008) ระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงได้รับการบันทึกในข้อมูลกลุ่มประชากรตามยาว (Fleg et al., 2005) และการมีส่วนร่วมของการขาดการเคลื่อนไหวได้รับการทบทวนในงานวิจัยเกี่ยวกับการขาดการเคลื่อนไหวและโรคเรื้อรัง (Booth, Roberts & Laye, 2012) คำแนะนำการออกกำลังกายเฉพาะสำหรับผู้สูงอายุถูกกำหนดโดยแนวทางปฏิบัติปัจจุบันและไม่ได้นำเสนอซ้ำในที่นี้

History

การเปรียบเทียบแบบภาคตัดขวาง (cross-sectional comparisons) ได้สร้างข้อเท็จจริงขึ้นเป็นครั้งแรกว่าสมรรถภาพแอโรบิกในผู้สูงอายุต่ำกว่า แต่การตีความได้รับการปรับปรุงโดยกลุ่มประชากรสูงวัยตามยาว ซึ่งเผยให้เห็นการลดลงที่เร่งตัวขึ้น และโดยการศึกษาของนักกีฬาอาวุโส ซึ่งแยกผลกระทบของความสูงวัยโดยธรรมชาติออกจากผลกระทบของการลดลงของการฝึกซ้อมและกิจกรรม

Debates

การลดลงของสมรรถภาพในการออกกำลังกายส่วนใหญ่เป็นความสูงวัยโดยธรรมชาติเทียบกับการไม่ใช้งานมากน้อยเพียงใด

เนื่องจากกิจกรรมทางกายตามปกติลดลงตามอายุ การแยกองค์ประกอบทางชีววิทยาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของการลดลงของสมรรถภาพออกจากองค์ประกอบที่เกิดจากการขาดการปรับสภาพร่างกายจึงเป็นเรื่องยากในเชิงระเบียบวิธีวิจัย การออกแบบการศึกษาในนักกีฬาอาวุโสและการศึกษาตามยาวพยายามที่จะแยกแยะสิ่งเหล่านี้ แต่การแบ่งแยกยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่

Key figures

• Hirofumi Tanaka
• Douglas R. Seals
• Jerome L. Fleg
• Frank W. Booth

Seminal works

• tanaka-seals-2008
• fleg-2005

Frequently asked questions

สมรรถภาพแอโรบิกสูงสุดลดลงในอัตราคงที่ตามอายุหรือไม่?

ไม่ ข้อมูลตามยาวแสดงให้เห็นว่าการลดลงเร่งตัวขึ้น: ค่อนข้างเล็กน้อยในช่วงวัยผู้ใหญ่ตอนต้นและชันขึ้นเรื่อยๆ ในทศวรรษหลังๆ แทนที่จะเป็นอัตราคงที่ในแต่ละปี

การสูญเสียสมรรถภาพในการออกกำลังกายตามอายุเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้หรือไม่?

องค์ประกอบที่สัมพันธ์กับอายุโดยธรรมชาติดูเหมือนจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ส่วนสำคัญของการลดลงที่สังเกตได้สะท้อนถึงกิจกรรมทางกายที่ลดลง นักกีฬาอาวุโสที่ยังคงฝึกซ้อมรักษาสมรรถภาพได้สูงกว่าผู้ที่ไม่มีกิจกรรมอย่างมาก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการลดลงส่วนใหญ่สามารถปรับเปลี่ยนได้