年龄,对于肌肉、骨骼和关节是出了名的冷酷无情。那些有幸长寿的人,很难躲过失能三连击:肌肉流失(肌少症)、骨流失(骨质疏松症)和关节软骨退变(骨关节炎)。老年人在爬楼梯、搬重物、步行以及做一些基本动作,比如从椅子上站起来的时候,弱化的肌肉会令他们格外疲惫。骨质疏松症会导致极为痛苦的脊椎断裂和各种骨折,使得他们无法行动。有时候只是一个看似简单的动作,比如起床,就会导致股骨头骨折,这简直就是一场噩梦。对于很多老年人来说,髋骨骨折就像是生命终章的开始,他们会被困在床上,因此极有可能出现一系列由于无法活动而引发的致命并发症,比如血栓和急性肺炎。67最后,关节炎导致的灼热般的关节疼痛严重影响移动能力,进而造成了身体功能下降,老年人因此无法从事他们喜欢做而且需要做的事情,这又会令他们感觉孤独和沮丧。
幸好,有研究人员从进化古人类学的角度提出,衰老不必然导致肌肉、骨骼和关节的灾难性变化,他们还解释了其中的原因。
哪里出现了失配
对于老年人而言,某些老化是不可避免的,但是有证据表明,老年性骨骼肌肉类疾病属于部分失配性疾病。如同我们已经看到的那样,握力测试的结果显示,与同年龄的西方人相比,狩猎采集者并没有因为衰老而失去肌肉力量。68虽然我们没有狩猎采集者患骨质疏松症方面的准确数据,但是从全世界范围内骨质量和骨折率方面的数据看,后工业化时代国家的骨质疏松症患者的比例大幅增加。69根据当前的数据,人们在一生中患骨质疏松症风险情况是女性为40%~50%,男性为13%~22%,而在发达国家,骨质疏松症每年会导致1 000万例骨折的发生。70关于骨关节炎,我和我的同事伊恩·华莱士(Ian Wallace)研究了超过2 500具人体骨骼,他们均在50岁之后去世。我们的结论是,人类患骨关节炎的历史长达数百万年,就连一些尼安德特人都曾受此疾病折磨,但是“二战”后,人类在所有年龄段罹患此病的概率翻了倍。71今天,25%以上的美国成年人被诊断患有某种骨关节炎,大多数发生在膝盖部位。72
如同我们之前反复说的那样,我们遗传到的基因会影响我们患肌少症、骨质疏松症和骨关节炎的可能性。但是,由于我们的基因在过去的几代中没有什么变化,造成这些失配的罪魁祸首一定是环境的变化。肥胖症和用现代手段处理的食物是主要原因,但是考虑到肌肉和骨骼的基本功能,因此,将身体活动的严重缺乏也列为罪魁祸首是合理的。针对每一种肌肉骨骼疾病,锻炼能起到的保护性预防功能都是不一样的。
身体活动是如何起到帮助作用的
肌少症应该是最能从锻炼中受益的疾病。由于肌肉非常耗能(此时此刻,你每消耗5大卡,就有1大卡用于保养肌肉73),在能量分配原则中,它们是“用进废退”典型的例子。当我们要求肌肉做功,尤其是抗阻收缩时,我们便会激活基因,让基因去增加纤维的尺寸,同时修复和保养肌肉细胞。肌肉一旦停止使用,便会缩小。因此,虽然衰老会影响激素水平和神经特性,从而不可避免地造成力量的下降,但保持身体活动能够有效地阻止这种下降的趋势。对于当今退休后的人而言,保持身体活动是诸多选择中的一种,但是对于我们的那些老年狩猎采集者祖先来说,他们没有选择,必须每天从事步行、搬运、挖掘和攀爬。实际上,就像我们所看到的,狩猎采集者中那些老年的祖父母通常会比年轻的父母们更活跃。幸好,身体活动尤其是那些负重类、能产生阻力的身体活动,不仅有利于保持肌肉,还能够逆转肌肉萎缩的过程,这一机制直到高龄仍然有效。即使是80多岁的人,也能够在健身房里让自己的肌肉发达起来。74
骨质疏松症是一种更为复杂的退行性疾病,锻炼只能起到部分预防作用。有一种常见的误解认为骨头是一种惰性结构,就像支撑楼房的钢筋。但实际上,骨头是一种极为活跃的组织。我们用生命中前二三十年发育自己骨骼结构中的骨头,之后骨头的质量和密度以大约每年1%的速率慢慢降低。75这种流失不一定导致骨质疏松症,因为在正常的环境下,我们的骨头发育得足够完善以应付这种缓慢的流失,所以完全不用担心骨质降到某一标准之下,骨头会变得过于脆弱。实际上,我们之所以会患骨质疏松症,是因为我们小的时候骨量没能发育到峰值,或者随着年龄增长我们的骨密度下降速度过快。76当骨头不够强壮时,就会出现脊椎骨折、手腕折断和股骨骨裂等情况。避免骨质疏松症的其中一种方法,是在少年时代保证骨头发育得足够强壮,足以承受日后的流失。另外一种方法是在我们年龄增大时减缓骨密度下降的速度。随着年龄的增加,男性和女性都会出现骨密度下降现象,而绝经之后的女性情况则更为严重。因为绝经后,女性体内的雌激素水平会下降,而雌激素的一个功能是避免出现骨质溶解。77大剂量的钙和维生素D等良好的营养能够帮助年轻人发育强壮的骨骼,也可以避免老年人出现骨质溶解。除了这些营养物质对骨头能够起到重要作用之外,身体活动时骨头所承受的力对于骨骼健康也同样重要。尤其是负重锻炼对骨骼施加的压力,能够在我们年轻的时候促进骨生长细胞生成更多骨质,在我们开始衰老的时候避免骨吸收细胞吸收骨质。78因此,终生进行负重锻炼有助于预防骨骼类疾病。
骨关节炎给数以百万计的工业化国家的老年人造成了痛苦,但至今仍然是人类所知甚少的谜一般的疾病。由于骨关节炎伴随着关节软骨磨损,因此很多患者和医生都认为这是与衰老相关的损耗过程造成的后果。但是,这个观点是错误的。诸如跑步等身体活动会持续、大负荷地对关节施加压力,但是并没有造成骨关节炎的高发,而且在很多情况下也许还起到了预防作用。79按理说,如果身体活动对骨关节造成损伤的话,那么在目前这种久坐现象普遍的世界里,骨关节炎的病例应该越来越少才对,而不是越来越多。实际上,这种疾病之所以随着年龄的增加而越来越常见,是由于关节内部的炎症侵蚀了关节软骨。有些时候,这种炎症是由半月板损伤或者韧带断裂等意外事件造成的。但是,引发骨关节炎病例的炎症的主要成因是肥胖症和缺乏身体活动。80
哪种锻炼形式最有效,运动量多少最有效
由于肌肉、骨头和关节的主要作用是产生力量和承受力量,因此它们的自我保养和自我修复主要是通过对高强度的力量做出反应来实现的。虽然特定的锻炼项目与患肌肉、骨头和关节疾病的可能性之间并不存在剂量-效应关系,但是我们仍然可以做一些总结。
肌肉能从所有类型的身体活动中受益,但益处最大的是负重类身体活动,这类身体活动需要肌肉在受力收缩时保持长度不变(等长收缩)或者拉长(离心收缩)。为了避免肌少症,请进行力量训练。
骨头同样需要负重锻炼,以足够高的频率施加足够强度的压力可以激活骨细胞。这些力,有的来自突然的冲击,如跑者的脚步接触地面的时候,但是最强大的冲击力还是由肌肉生成的。81因此,与游泳或使用椭圆机健身等会对身体施加低的身体活动相比,跳高、跑步和举重等通过肌肉发力向骨头施加压力的身体活动更有助于造就和保持强壮的骨骼。82
软骨退化的过程也许可以通过身体活动干预,但是不同的锻炼项目如何预防骨关节炎,以及预防到何种程度,仍然不甚清楚。也许身体活动最大的好处是避免肥胖症和降低肥胖程度,从而减轻了炎症和巨大的压力。83步行和跑步等身体活动所施加的压力,能够提升关节软骨的数量和质量。84最终,锻炼尤其是负重训练,能够增强关节周边的肌肉,从而降低这些关节由于异常行为(如膝盖扭伤)而受到的损伤。85但是任何事情都存在两面性。身体活动虽然总体而言有助于预防骨关节炎,但是有些项目,尤其是像速降滑雪这样的时尚项目,可能造成关节部位的严重损伤,反而增加了你患病的风险。