第一節 老化對體適能之影響
因老化而產生的身體功能衰退問題，諸如肌耐力(muscle endurance)、
關節柔軟度 (flexibility) 與活動度 (range of motion, ROM)、活動功能與 平衡表現 (mobility and balance) 等均隨著年齡增加而下降，而上述這些 因素終將影響老人在日常生活功能 (activity of daily living, ADL) 的表現
（陳家慶，2008）。人類的生理機能大概在 20～30 歲期間達到最高峰，
之後以每年平均 0.75～1.00%的速度下降，肢體動作能力下降的特徵反應 在最大攝氧量及最大心輸出量等心肺功能降低、肌肉力量的不足和爆發 力之減退（張燕明，2002）。日本厚生勞働省提出研究報告；男女都是從 40 歲開始體力水準逐漸退化，而從 65 至 79 歲則有呈現線性降低的傾向
（堀，2007）。
一、 老化對步行功能之影響
平衡 (balance) 定義為在不同支撐基礎 (base of support) 下，控制身 體質量中心 (center of mass) 的能力，可分為靜態平衡 (static balance) 與 動態平衡 (dynamic balance)；靜態平衡是指在一個靜止的空間中，保持 身體質量中心在支撐基礎上的能力，如站立、單腳站立、倒立等；而動 態平衡則是指在行進移動間保持平衡的能力 (DeOreo & Keoch, 1980)。平 衡功能是人體的一項重要功能，為身體在空間中的知覺，也就是空間中
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維持穩定的機能，而影響平衡的因素包含小腦、內耳前庭系統、視覺、
本體感覺、中樞神經系統、肌肉運動感覺（角田、安保，2008）。
日常生活中的各種動作及站立、行走等活動均依賴於有效的平衡。
然而，平衡能力和年齡具有相關性，會隨著老化而衰退，中樞神經系統 退化、關節內本體感覺接受器減少、前庭器退化、視覺減弱、肌力與肌 耐 力 降 低 等 因 素 影 響 老 年 人 在 控 制 身 體 動 作 的 能 力 (Woollacott, Shumway-Cook, & Nashner, 1986)，其特點是 21~50 歲最穩定，至 70 歲以 後明顯降低（任可欣，2004）。
動態平衡是指人體在運動或受到外力作用時，能自動的調整並維持 姿勢的一種能力。步態分析是動態平衡的一種評價方法，與步態有關的 參數由距高、時間、速度和步找的數量（任可欣，2004）。從老年人步態 的研究中發現，老年人在步態表現方面亦與年輕人有些差異，隨著年齡 的增加，步行速度變慢 (Wall, Hogan, Turnbull, & Fox, 1991)，步幅與步頻 也會隨之下降，行進間雙腳支撐期變長 (Elble, Sienko Thomas, Higgins, &
Colliver, 1991)，而 63 歲以上之老年人，步行速度每年下降約 1.6%
(Alexander, 1996)。
杉浦、長崎、古名與奥住（1998）觀察老年人步行能力之 4 年的追 蹤研究。結果發現，調查開始時的步行測驗成績與 4 年後的成績有正面 的相關性，研究者認為步行能力的個人差異會保持。在 4 年期間自由步 行速度、最快速度與步幅會隨著年紀的增加下降，其下降率在 70 歲以上 相當高，表示其下降率會隨者年齡增加會加速。調查開始時的肌力、平 衡能力、手指機能高的老年人，其步行速度下降率較少。另外，調查開 始時的最快步行速度可成為其 4 年後的死亡風險與日常生活功能 (ADL) 降低的預測因素。
平衡能力下降也是老年人跌倒的一個重要的預測。65 歲以上老年人
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之 30 ~ 50%在過去一年曾跌倒過，75 歲以上其跌倒比率開始增加 (Jones
& Rose, 2005; Zeeuwe 等, 2006)。關於老年人的跌倒成因，鈴木等（1999）
做了 5 年的追蹤研究，5 年之調查期間中有 2 次以上的多次跌倒者比非跌 倒者或僅 1 次跌倒者，其調查開始時之自由步行速度、最快步行速度、
握力等體適能、皮下脂肪等顯著不佳。再加上，將有無 5 年調查期間之 多次跌倒當做目的變項後分析，結果發現，「過去 1 年的跌倒經驗」呈現 最高之正相關性，而自由步行速度及皮下脂肪呈現最高之負相關性。
老年人的跌倒大部分發生在時，老年人跌倒不僅會造成腦部損傷和 骨折，而且還會引發心情沮喪、營養不良和增加感染的機會，嚴重威脅 著老年人的身心健康和生活質量（飯干，2006）。
二、 老化對心肺功能之影響
心肺功能是指心臟、肺臟、血管、血液等循環系統的能力，身體肺 部吸入氧氣，心臟循環系統攜帶運送氧氣和肌肉利用氧氣產生能量的能 力（方進隆，1993）。心肺功能下降的原因不只年齡增加，身體活動量的 下降、身體組成的變化（體脂肪的增加和肌肉的減少）也有關。
ACMS (2006) 針對老化的生理變化提出許多數據，包括最大心跳率 每 10 年約下降 6～10 下、心肺功能於 25 歲後每 10 年減低 5～15%、最 大攝氧量於 25 歲後每 10 年約降 1%。另外，橫斷面研究指出，男性 25 歲以後，最大攝氧量每年下降 0.45 ml/kg/min，女性則減少 0.3 ml/kg/min；
縱斷式的研究則發現最大攝氧量是以每年 1 ml/kg/min 降低（劉沅錦，
2008）。心肺功能（最大攝氧量）的下降，不是與年齡呈現正比例下降，
其下降速度則 45 歲以後變快，且越老越快 (Fleg 等, 2005; Jackson, Sui, Hébert, Church, & Blair, 2009)。心肺功能下降導致心臟病等生活習慣病、
肺活量的減少、氣喘或慢性阻塞性肺病 (Chronic obstructive pulmonary
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disease, COPD) 等呼吸系統疾病（南等，1998；福地，2004）。
第二節 老化對大腦認知功能之影響
大腦是人體最複雜也最難理解的器官，主宰了心智、情緒、記憶、
學習、思考、語言等功能。大腦雖然只佔總體重的 2 %，但卻使用人體 將近 20 % 的總能量，是人體運作的中樞（洪蘭，2002）。大腦功能發展 從幼兒開始快速生長，約在青春期之後達到頂點，並在 30 歲之後開始，
每年 0.2%的速度下降，並且在年老的階段有加速的現象 (Fotenos, Snyder, Girton, Morris, & Buckner, 2005)，整體的發展趨勢會呈現倒 U 字形的現象 (Dustman, Emmerson, & Shearer, 1994)。
老 化 的 過 程 中 會 造 成 腦 部 代 謝 效 率 降 低 (Meyer, Terayama, &
Takashima , 1993)、大腦灰質及白質的減少 (Jernigan 等, 2001)、神經元突 觸退化 (Leenders 等, 1990)、大腦血流量降低和神經傳導物質的下降 (Cabeza, 2001; Haug & Eggers, 1991)，而上述機轉的產生會造成大腦功 能、結構的破壞 (Asha Devi, 2009; Park & Reuter-Lorenz, 2009; Peters, 2006)，使大腦認知功能 (cognitive function) 的工作執行能力降低，造成 失智症 (Dementia)、阿茲海默症 (Alzheimer's disease) (Kramer, Colcombe, McAuley, Scalf, & Erickson, 2005) 等疾病發生率的增加，降低了老人生活 的獨立性，也增加了社會負擔、醫療人力的支出以及社會問題的產生。
老年人在記憶 (Federmeier, McLennan, De Ochoa, & Kutas, 2002)、注 意 (Milham 等, 2002)、執行功能 (Wecker, Kramer, Wisniewski, Delis, &
Kaplan, 2000)、反應時間 (Bashore, Osman, & Heffley, 1989; Spirduso, 1975) 等方面均有明顯的退化。隨著大腦組織的退化，會伴隨著認知表 現的喪失，許多的研究指出在認知表現上，與老化有關的退化的能力包 含流暢的推理 (fluid reasoning)、心智速度 (mental speed)、記憶及空間
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能力 (memory and spatial ability) (Claik & McDowd, 1987; 豐東洋，
2011)。
老化如何影響大腦認知功能，大抵可分為二大類。第一種是認為大腦 的老化是全面性的，包括訊息處理的速度、工作記憶力、抑制及知覺功 能等，因而造成在訊息處理過程中，大腦對於連串的前後訊息無法及時 整合，延緩了整個反應速度 (Raz, 2000)。第二種的觀點則認為，大腦的 老化區域有特殊性，大腦組織退化的程度與速度會有區域上的差異，退 化的最顯著的是在額葉 (frontal lobes)，其次是在顳葉 (temporal lobes)、
及頂葉 (parietal lobes)、知覺及運動皮質，這個觀點和大腦認知執行控 制以及某些記憶功能容易受到老化影響的研究一致 (Hasher & Zacks, 1979; Kramer, Humphrey, Larish, Logan, & Strayer, 1994)。另外，個體的 普遍性認知因素可能是單一向度的損害，稱為選擇性退化 (selective decline)，或是多向度的損害，稱為擴散式退化 (diffuse decline)，一般老 年人的退化似乎是屬於選擇性退化，執行功能及心智速度較易受老化有 關的影響 (Keller, 2006; Salthouse, 1996; Salthouse, Atkinson, & Berish, 2003)。
「執行控制」是在執行作業時候，以遵守作業規矩、或更新情報等 控制思考或行動的認知過程，以及這些認知控制功能的總稱。執行控制 關注的是選擇 (selection)、程序 (scheduling)、及協調 (coordination)的過 程，對於個體的知覺、記憶及動作的反應。執行控制能力在兒童早期階 段及成人晚期會降低 (Cepeda, Kramer, & Gonzalez de Sather, 2001)。
Meyer & Kieras (1997) 認為執行控制是個體與環境交互作用中含有 意 圖 (intention) 成 分 的 認 知 過 程 ， 相 關 的 功 能 包 括 動 作 的 組 織 (organization of action)、心理適應性 (mental flexibility)、複雜性區辦 (complex discrimination)、錯誤監控 (error monitoring)、反應選擇 (response
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selection) 、 抑 制 (inhibition) 及 其 他 需 要 努 力 的 過 程 (effortful processes)。小嶋（2013）認為執行控制功能成分包括；意思（意志、目 標設定、意圖、期待）、記憶（銘記、維持、想起、形象生成、預期）、
注意（探索、查出）、操作（綜合、比較、抑制）等過程。
大腦執行控制能力與認知功能有關，包含工作記憶、認知轉換能力、
抑制能力、持續更新訊息的能力、衝突解決的能力以及組織和計畫能力 等。涵蓋範圍從知覺、記憶及動作等認知層面，而這些功能主是由前額 葉區調節 (Miller & Cohen, 2001; Miyake 等, 2000)。
許 多 研 究 為 了 觀 察 執 行 控 制 功 能 採 用 測 試 如 working memory, go/no-go 及 stroop 等三種作業。工作記憶 (Woking memory) 作業是使用 相同字母維持短期記憶的工作作業，以瞭解干擾效果與控制情境比較之 下，干擾情境會產生左腹側 (left vetrolateral) 前額葉皮質在反應及工作記 憶描述時解決衝突的能力 (Jonides 等, 2000)。Go/No-go 作業是瞭解老化 對於抑制控制的影響，在這項作業中年輕人進行抑制控制時會聯合右側 額葉及右頂葉的活動 (Garavan, Ross, & Stein, 1999)，老年人則在此作業 中呈現顯著兩側額頂葉同時活化的現象。
反應時間 (reaction time, RT) 是指刺激訊號開始至反應動作出現，這 一 整 個 過 程 的 時 間 ， 包 含 知 覺 時 間 (perception time) 與 動 作 時 間 (movement time) (Kroemer & Grandjean, 1997; Wargo, 1967)。反應時間受 許多不同因素影響，包括刺激種類、刺激強度、個別差異（如年齡、性
別、身高、體重等）、心理預期、事前練習、注意力、疲勞、運動、慣用
側、作用肌群大小、先天遺傳等 (Wickens, 1984; 連鍠瑜，2001)。
Der 與 Deary (2006) 認為研究認知功能的測驗，大多數利用反應時間 (reaction time) 來探索認知功能，且年齡與反應時間存在明顯的差異，即 反應時間隨年齡變慢。Grouis (1991) 研究 6~80 歲的男性受試者，發現
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20 歲是反應時間的巔峰期，20 歲以前反應時間隨年齡增長而縮短，20 歲 以後反應時間隨年齡增長而增加。王學中（1995）研究不同年齡層慢跑 者與無規律運動者的體適能差異，發現在反應時間的衰退率，無論慢跑 者或無規律運動者均是 30~39 歲組衰退達最大值，慢跑組達 11.5%、無規 律運動組達 16.5%，其餘年齡層隨年齡增長呈衰退現象。Themanson、
Hillman, 與 Curtin (2006) 利用作業轉換 (task switching) 模式檢測年齡 與身體活動量之間的關聯探討，結果發現，老年人不僅在反應速度上比 年輕人慢，老年人的大腦相關事件電位中錯誤關聯負波 (error-related
Hillman, 與 Curtin (2006) 利用作業轉換 (task switching) 模式檢測年齡 與身體活動量之間的關聯探討，結果發現，老年人不僅在反應速度上比 年輕人慢，老年人的大腦相關事件電位中錯誤關聯負波 (error-related