文摘
心力衰竭(HF)患者通常是年龄和发展认知障碍的风险更高(CI)比没有高频的人。CI越来越被认为是一个重要的、独立的预测更糟糕的临床结果,再次入院更频繁的医院和更高的死亡率与心力衰竭的人。词可以有毁灭性的影响进行高频有效的自我照顾行为的能力。如果CI发生,然而,目前没有证据指南基于如何管理或改善认知功能在这个人口。改善认知据报道在高频和一些治疗后被认为是增强脑灌注和氧合的结果,表明CI可能有义务干预。因为有大量的神经元损失与痴呆和没有有效的恢复治疗,干预缓慢,相反,或防止认知能力下降是至关重要的。有氧运动是记录增加脑灌注和氧合通过促进神经可塑性和神经发生,反过来,认知功能。很少有研究运动作为一个潜在的辅助治疗高频衰减或减轻认知下降。综述,有氧运动对认知功能的潜在好处在高频提出了未来的研究方向。
1。介绍
心力衰竭(心衰)是增加速度更快比其他心血管疾病在美国(美国),很大程度上是由于人口老龄化和冠状动脉疾病的治疗进展1,2]。高频的患病率最高是中老年人,估计有10%的75岁增加到80岁以上的人中,20%这个数字预计将大幅上升在未来几十年(3,4]。越来越多的认知障碍(CI)被认为是一个普遍和重要的独立预测临床结果差,重复住院,在高频和高死亡率5- - - - - -10]。CI会抑制人的能力进行有效的自我保健,行为必不可少的最佳高频管理和改善生活质量。自理高频很复杂,包括预防措施(例如,盐和液体限制,重日报和药物依从性),管理的症状(例如,当疲劳休息),和决定寻求护理(例如,寻求帮助当症状严重程度恶化)(11]。尽管CI是可怜的结果和高死亡率的独立预测因子在高频,对干预可能减弱这个人群的认知能力下降。
锻炼良好的改善外围的改变与高频,但是小的研究探讨了运动对CI作为辅助疗法的使用。锻炼是记录增加脑灌注和氧合通过促进神经可塑性和神经发生,反过来,认知功能(12]。神经可塑性是神经系统的能力,以适应外部环境的变化,为了维护,恢复,和优化功能(13]。只有一个小的研究检验了有氧运动对认知功能的影响与高频(人14]。一个更大的文献支持的使用作为一个兼职锻炼治疗改善CI来源于老年人和动物模型15- - - - - -21]。因为有大量的神经元损失与痴呆和没有有效的恢复治疗,干预缓慢,相反,或防止认知能力下降是至关重要的。本文将研究CI在高频和证据支持有氧运动作为一个潜在的辅助疗法来改善认知功能。
2。认知障碍在高频
心脏衰竭消极地影响认知功能在大多数领域包括内存,注意,学习能力、回忆,精神运动速度、和执行功能(见[5,6,9,10])。最常见的负面影响高频域和老化是内存和执行功能,这两个可以有毁灭性的影响能力进行高频自我照顾行为,大大降低了生活质量9]。
大量的研究在全球筛选高频依靠问卷如迷你精神状态检查(MMSE)来评估认知功能。全球认知措施,然而,众所周知,缺乏敏感性检测微妙的认知缺陷等轻度认知障碍(MCI) [9]。更少的研究在高频测量使用客观认知功能,标准化的神经心理学电池。最常见的认知赤字,轻度认知障碍(MCI),是一种微妙而可衡量的赤字在一个或多个认知域,最常见的内存。这些赤字大于预期与正常老化,但缺乏其他痴呆症的症状,如受损的判断或推理和执行活动的日常生活困难。轻度认知障碍使执行工具性日常生活活动(IADLs)比平时更加困难(例如,安排预约,记忆的药物,和管理费用)但通常不会干扰的能力来执行许多基本独立或工具性日常生活活动。MCI诊断需要出现在异常神经心理测试(1.5 SD的年龄标准化意味着以下)在至少一个认知域使用客观的神经心理测试(见[2,7,10])。在一些观察性队列研究,高频在认知测试中的表现较低的人比个人没有高频(22,23),两倍的进步没有高频痴呆相比。痴呆,累进综合症,阻碍执行ADLs或IADLs的能力,社会活动,或职业责任,发生在大约25%的人与高频(24]。
3所示。病因的高频词
CI在心力衰竭的病因尚未完全阐明,但多个潜在机制被认为是促成因素。这些包括减少脑灌注和氧合,大脑的结构性变化(即。,海马损伤、萎缩和灰质的损失),和微2,23,25- - - - - -30.]。海马、杏仁核、额叶和小脑有很高的可塑性和尤其容易受缺氧9]。获取新信息并生成记忆的能力是关键功能的海马区域。当损坏海马损害能力执行必要的自我照顾活动和日常任务。研究表明,更糟糕的是心力衰竭严重程度与贫穷有关的认知功能和大脑的变化是缺血性损伤的反光。例如,脑灌注不足已被证明预测认知能力下降和从MCI过渡到更严重的痴呆31日]。此外,在细微精神状态检查中分数降低分数据报道那些有左心室射血分数(LVEF)小于30%30.),收缩功能障碍的象征。这一发现与人一致表明,降低LVEF,更高的纽约心脏协会(NYHA)类,和更大的高频时间经常平行的水平与高频(认知障碍的人5,6,10]。
4所示。认知能力,锻炼和心力衰竭
超过130个较小规模的研究,以及最近的大,多点心力衰竭:对照试验研究运动训练(HF-Action)试验的结果32),建立了中等强度有氧运动的安全性和疗效稳定的高频。在高频运动对认知的影响的结果,然而,在很大程度上仍是个未知数2,18,33- - - - - -35]。一个小研究了运动对认知功能的影响和脑灌注在高频14]。结果显示显著改善两个认知域(注意力和精神运动速度),但没有改变在脑灌注;低剂量运动方式,缺乏一个真正的对照组限制研究解释。然而,最近的一个试验中风幸存者发现脑灌注措施显著增加中等强度运动后,是高度相关的峰值耗氧量,改善但没有评估认知功能(36]。来自其他人群的证据,包括残疾人和慢性疾病(如肾功能衰竭、帕金森病、多发性硬化症、中风和老年痴呆症),表明锻炼提高认知通过几个生物过程:它对增加脑血流量和氧输送的影响;对脑源性神经营养因子的影响(认为加强神经发生);对某些神经递质及其影响(见[18,20.,21,35,37])。据报道,锻炼提高脑氧化中等强度的有氧运动后,但却很少有研究临床人群,包括高频、或对认知功能的影响38]。
5。在老年人的有氧运动
老化通常具有两个白色和灰色的物质损失组织在前额叶,颞顶叶的脑区和这些损失表现为认知功能下降(39]。大多数证据支持,有氧运动增强认知能力在健康老年人包括改善注意力和处理速度,执行功能,和记忆40]。此外,研究也支持与MCI的人可能会经历更大的受益于认知能力尤其是有氧运动记忆功能比人有正常的认知功能(41]。Colcombe和克莱默42)评估有氧运动对认知功能的影响;这18随机试验的荟萃分析表明有氧运动改善认知功能在许多领域包括空间和执行能力。最著名的改善,然而,在执行功能表明有氧运动可能选择特异性在大脑的特定区域。有氧运动训练对认知功能所带来的好处也被证明在老年人痴呆。在荟萃分析海恩et al。41),有氧运动被证明相反的认知障碍,精神错乱的患者总体适度运动和对照组之间的效应值为0.57。另一项研究报道,个体在早期阿尔茨海默氏症的更身体健康少脑萎缩相比身体健康(43]。这些研究表明,有氧运动有利于残疾人和没有认知的变化和改进可能发生即使是重要的认知能力下降。
相关证据表明地区执行能力包括前额叶和顶叶电路可能有更大的可塑性,并提供解释为什么大脑的这个区域可能更适合与有氧运动变化。例如,Colcombe et al。44]表明,个体更身体健康有更多的灰质体积在前额叶,顶叶和颞区域比适合个人。此外,标志等。45)也报道,更适合老年人更好的白质完整性保存在了前额叶区域比适合个人。这些代表性的研究表明,高水平的有氧健身保持老年人的脑容量和白质完整性。
也有证据表明大脑的功能变化发生在有氧运动干预。在一项研究中使用功能性磁共振成像,Colcombe et al。46)发现,个人参与6个有氧运动计划增加了神经活动在大脑的额叶和顶叶区域反映注意控制和减少背侧前扣带回皮层区域,没有改善,皮质体积中观察到轻微下降控制。其他研究显示一致的发现相似的神经生理学变化反映身体健康水平。发现另一项研究表明,3个月有氧运动干预增强脑血容量海马齿状回的,反映在认知测试改善语言学习和记忆成绩(47]。研究表明,即使是短的运动项目可以开始恢复脑容量的损失与正常老化有关。
类似于研究高频、高体能与改进的生理变化,增强老年人的认知功能。例如,在老年人的横断面研究,埃里克森et al。48,49]使用核磁共振光谱学检查是否有氧健身水平较高的浓度大N-acetylaspartate前额皮质(NAA)并确定其对改善认知功能的影响。乙酰天冬氨酸是一种neuronal-specific osmolyte局部细胞的身体和与促进神经细胞能量代谢有关,髓鞘形成,调节神经元体积。因此,乙酰天冬氨酸是有用的作为一个标记神经元生存能力和神经发生。他们发现,在老年人额叶皮层乙酰天冬氨酸水平与改善工作记忆性能和NAA显著调节心肺功能之间的关联关系和改善工作记忆(48,49]。因此,有氧运动诱导的改善工作记忆似乎是由神经发生和神经元生存能力。
锻炼的最佳剂量负责认知功能的变化尚未建立。然而,拉森et al。50)评估参与各种体育活动的频率(例如,步行、骑自行车和游泳)在大约6年1740老年人。在调整了年龄、性别、和医学并存病,每周锻炼三次以上的老年人在初步评估被发现被诊断为老年痴呆症的可能性要低34%比那些每周少于3次。锻炼和痴呆之间的类似的发现在其他研究已报告(51,52]。锻炼的强度水平,提供最大的好处还未明确。然而,Ruscheweyh et al。53]显示参与者之间没有差异走在中等强度和那些参与低强度体操项目记忆功能。运动的两组都优越的记忆功能分数比久坐不动的控制。此外,自我报告的活动水平的变化将积极与情景记忆的改善以及变化的灰质体积前额叶和扣带回。这些发现表明,即使是低强度运动对认知功能和神经可塑性可能有益影响。
降低风险对认知能力下降也没有诊断痴呆老年人体力活动。349年一个研究老年人6年来,主观和客观收集心肺适能的措施54]。个人展示了更高水平的健身的初步评估显示更大的利益最终评估标准认知测试,和健康和认知功能的关系是更健壮的心肺适能比主观客观测量的测量。也有证据表明,在中年开始锻炼可能会降低认知能力下降的风险。理查兹et al。55]研究了一群1919中年成年人在一段17年。参与者参与有规律的锻炼在36岁和43岁的记忆衰退率最低53岁。这些发现表明,连续运动优化认知整个寿命是必要的。成像研究也补充这些发现通过展示身体活动之间的关系在中年和晚年灰质体积。Rovio et al。56]显示灰质体积要高于多锻炼个人使用核磁共振成像21年后。灰质体积是其中最高的报告每周至少锻炼两次在中年比起那些锻炼的频率更低。这些发现表明,在中年时更锻炼对老年认知功能可能有保护作用。
运动是否改善记忆一直是近期研究的重点。有氧运动似乎减少海马体积损失。埃里克森et al。48,49]表明,后一年走程序,参与者海马体积的增加,而在拉伸对照组灰质经历了下降。在另一项研究通过Ruscheweyh et al。53),然而,没有显著差异在语言记忆的50岁以上成人运动与控制。虽然有一些运动研究那些受到阿尔茨海默病的影响,有证据表明,他们也可能从锻炼中受益。Lautenschlager et al。57)进行了一项随机试验170老年人MCI或自我报告内存投诉在24周内。参加锻炼的一组最好延迟回忆单词列表和更少的消极认知症状控制的结论相比,干预。
总之,尽管大多数证据支持认知功能的有氧运动的好处,也有一些研究显示模棱两可的结果。这些相互矛盾的结果包括一些潜在原因规定的差异运动,心肺功能和认知功能是如何被衡量的,与年龄、健康状况、性别和健身水平的参与者。几个荟萃分析近年来,然而,显示一个一致的和积极的有氧运动和认知之间的关系。重要的是,发现从荟萃分析显示一个温和的效果从有氧训练(> 0.5),类似于正常成人和认知能力受损。运动训练的好处似乎对执行能力大于其他认知过程。这个观察是有前途的考虑到执行能力显示下降与老化但似乎适合改善有氧运动。
6。动物模型:依据分子通路
动物研究已经提供了最强有力的证据表明有氧运动改善认知功能通过突触可塑性、血管生成、释放神经营养因子和神经发生。突触可塑性描述了大脑的能力修改其神经回路响应环境刺激的变化有针对性地增强或抑制突触传递短或长时间和在开发中扮演着重要角色的新神经回路(58]。改进在水迷宫学习任务增加生产的神经营养分子,如脑源性神经营养因子(BDNF),以及其他分子的变化。许多因素联系BDNF改善认知功能锻炼包括其参与神经保护和促进细胞存活,神经突产物,和突触可塑性59]。例如,当BDNF管理,增加海马的细胞增殖,而阻塞BDNF减少细胞增殖。动物模型表明,运动增加海马BDNF的信使rna和蛋白质水平,小脑,和额叶皮质,阻止脑源性神经营养因子受体网站消除任何有益的运动诱导表现莫里斯水迷宫(60]。这些发现提供了明确的证据表明,锻炼提高BDNF水平,似乎与行为观察与锻炼计划的改进。
除了BDNF,其它分子由于锻炼大脑的变化发生。胰岛素样生长因子- 1 (igf - 1),例如,对锻炼诱导血管生成(至关重要61年和神经发生62年]。此外,igf - 1能温和的血管内皮生长因子(VEGF)。igf - 1被阻塞时,有一个新的毛细血管形成的显著减少。此外,阻断VEGF的涌入大脑消除运动神经发生,但基线水平保持不变(63年]。新的毛细血管的其中一个功能是提供必要的营养现有或新划分的神经元。的关系,锻炼提高细胞增殖和细胞生存。
证据表明,一些神经递质系统受到运动的影响。例如,5 -羟色胺(64年和乙酰胆碱65年)水平增加锻炼啮齿动物的大脑,和内侧隔gaba ergic神经元建议发挥关键作用在运动对认知过程的影响66年]。BDNF调节多巴胺能和胆碱能神经递质,可能有一个重要的角色在选择运动诱导的变化观察神经递质(67年]。
许多分子和分子途径是加强锻炼,在学习和记忆过程中带来积极的变化,大脑皮层结构、血管生成、细胞增殖在啮齿动物。目前尚不清楚是否存在相同的分子机制在人类和动物模型。它将在未来人类重要的研究来评估生物标志物的血清和大脑是否相似的变化出现在动物模型是发生在人类由于运动参与。此外,遗传变异的基因,如脑源性神经营养因子,可能是一个重要的因素在决定认知结果变量上的练习效果。描述人的遗传资料或至少从运动中获益最大干预也是一个重要的领域未来的调查。它也不清楚e4等位基因APOE基因,基因与认知能力下降和阿尔茨海默病的发展,影响运动对认知能力的影响(68年]。
7所示。影响和未来的发展方向
锻炼是改善有害周边变化,导致疾病进展和恶化症状严重程度与心力衰竭的人。底层机制改善认知,然而,仍然知之甚少,但可能与改善心脏功能,脑灌注,和氧化,尽管这个链接还没有明确。认知能力应定期评估与心力衰竭的人,尤其是当第一诊断和治疗方案发生变化时,这些事件以来和疾病严重程度恶化之前显示认知的变化(5,6]。目前,没有临床指南提供建议当认知筛选应该在高频或最好的衡量和阈值用于这一目的69年]。与高频屏幕CI阳性,如果一个人应该有额外的神经心理测试进行确定以及可用资源类型和受损害的等级达到最佳支持功能独立的人只要可行。认知障碍的早期识别可能使临床医生能够减少相关的风险与可怜的自我保健等简化治疗方案或提供资源给个人来帮助管理其他需要改变生活方式,以优化管理他们的高频。
精心设计的试验需要在未来注意认知功能的测量。广泛的措施被用来评估认知功能与心力衰竭的人,其中许多是为了检查措施,这使得解释和类型的CI困难。一些研究在高频电池包括标准化的神经心理学评估认知功能。在那些中,只有一个(70年)包含的另一种形式的测试表明许多研究通过学习效果可能会引入偏见。缺乏对照组或比较组的使用在许多研究中,使评估认知变化的问题因为许多报道积极的改变认知评估。那些使用比较人群,如其他类型的心血管疾病,指出没有显著差异,表明认知的变化可能反映了心脏功能恶化和可能不是特定于高频(5,6]。此外,最优数量或剂量的有氧运动,增强认知后,尚未明确。初步证据显示,例如,有氧运动和阻力运动可能影响不同的神经认知途径,可能是一个综合的方法优于方法单独使用对提高认知(见[40,42,71年])。很少有试验扩展超出6个月,因此运动是否保留其有利影响或有一个更健壮的认知在更长时间的影响是未知的39]。
筛选措施执行功能可能为临床提供最实用的方法设置以来下降在这一领域建立为可怜的结果在高频的人。蒙特利尔认知评估(MoCA)评估多个域包括注意、记忆、语言、和执行功能72年),所有这些都在高频受损。美国华人博物馆有助于在临床使用,因为它是短暂,几乎不需要培训管理,很容易解释。这台仪器已经被用来评估MCI在人与高频成功和有更高的敏感性比MMSE报道。卡梅伦et al。73年)报道,更多博物馆方面分数较低而MMSE分数(66和30,)。此外,41%的患者决定认知机能受损,美国华人博物馆没有被患者。患者被批评为不适当的筛选试验用于血管性认知障碍的人因为不敏感的视觉空间的和执行功能的赤字。美国华人博物馆旨在对这些赤字更为敏感,因此可能是一个更敏感的检测仪器与HFFHF人。这些发现支持使用高频的艺术馆的人,但更多的研究是必要的在更大、更多样化的高频样本。
总之,运动对认知似乎发挥积极影响,特别是执行能力,也可以与老化对认知能力下降有保护作用。生理上,运动诱发脑源性神经营养因子和igf - 1可以增强神经发生和提高认知能力中扮演着中心角色。这还需要进一步的研究来更好地理解底层的分子机制的运动对认知功能的影响。大量神经元损失发生的时候痴呆诊断,目前还没有治疗方法来取代或生成神经元。有一个伟大的需要,因此,开发策略来减缓或扭转之前早发性认知能力下降的变化显著,发生不可逆转的损失。运动是最廉价的,实用的干预,可能被证明是一个有效的策略来减缓或逆转老年人认知能力的下降与高频,反过来可能会降低这些高度相关的负担普遍并存状况和扩大。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。