老年男性不同踝臂指數與下肢肌肉氧合能力及心肺適能之研究

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(1)國立臺灣師範大學體育學系碩士論文. 老年男性不同踝臂指數與下肢肌肉氧合能力及心肺適能之研究. 研究生:周宛嬋指導教授:方進隆. 中華民國 102 年 6 月中華民國臺北市.

(2) 老年男性不同踝臂指數與下肢肌肉氧合能力及心肺適能之研究 2013 年 6 月研究生:周宛嬋指導教授:方進隆摘要踝臂指數 (Ankle Brachial Index, ABI) 是一項用來評估周邊動脈栓塞的嚴重程度及判斷全身動脈粥狀硬化的重要指標，近年研究指出較低的 ABI 之老年人其心肌梗塞及中風的死亡率也較高，但 ABI 過高亦會導致血管鈣化，有關不同 ABI 老年人之身體功能和下肢氧化功能過去較少文獻探討。本研究目的比較三組不同 ABI 老年男性下肢肌肉氧化功能、心肺適能和身體活動量之差異，及六分鐘步行運動期間與恢復期之肌肉氧化功能之差異，同時探討心肺功能、身體活動量和肌肉氧化功能之相關。本研究招募及篩選 20 名年齡 64~85 歲男性為自願參與者，其中 5 位 ABI<1.1 為實驗 A 組、10 位 ABI 介於 1.1~1.3 之間為正常對照組、5 位 ABI>1.3 為實驗 B 組，所有受試者接受 ABI 指數測量、身體活動量問卷調查、六分鐘走路測驗，並利用近紅外光光譜儀 (Near Infrared Spectroscopy, NIRS) 作為肌肉氧化能力檢測工具，觀察受試者在運動前、六分鐘步行運動中及運動後恢復期的下肢肌肉氧化功能變化。所得資料以獨立樣本單因子變異數分析 (one-way ANOVA) 比較三組運動前與運動期間各項參數之差異，其顯著水準定為α =.05，再以薛費法進行事後比較，並以皮爾遜積差相關探討依變項之間的相關。結果顯示(一)正常對照組老年人每週身體活動量大於實驗兩組，而坐姿時間部分實驗 A 組顯著大於實驗 B 組 (p<.05) 。(二) 正常對照組老年人之心肺適能顯著大於實驗 A 組 (p<.05)。(三)三組老年人間安靜期總血紅素 (THB) 和組織氧飽和指數 (TSI%) 無顯著差異，運動期時，正常對照組老年人 THB 和 TSI%顯著高於實驗兩組 (p<.05) 。(四)老年人心肺適能與 TSI%呈顯著正相關 (p<.05) 。ABI 正常組之老年男性有較大之心肺適能，運動期間下肢肌肉有較佳的氧化功能。關鍵詞：身體活動、NIRS、周邊動脈栓塞. a.

(3) The Study of Leg Muscle Oxygenation and Cardiorespiratory Fitness of Elderly Males with Different Ankle-Brachial Index Date: June, 2013. Student: Wan-Chan Chou Advisor: Chin-Lung Fang. Abstract Ankle Brachial Index (ABI) is an important indicator used to assess the severity of peripheral arterial embolism and systemic atherosclerosis. Recent studies have indicated the elderly with lower ABI will have higher heart attack and stroke mortality; however, too high ABI will lead to vascular calcification. The relationship between varied ABI, the physical fitness and muscle oxygenation of the elderly is unknown. The purposes of this study were to compare the difference in cardiovascular fitness (CF), physical activity (PA), muscle oxygenation among 3 ABI groups of older men, and to investigate the change of muscle oxygenation of lower extremity before, during and after 6 minutes walking. Additionally, the relationship between the CF, PA and muscle oxygenation will be investigated. Methods: Twenty male elderly aged 64-85 were recruited as the subjects following the criteria, including the experiment A group ( ABI<1.1, n=5); the normal control group (ABI 1.1~1.3, n=10) and the experiment B group ( ABI>1.3, n=5). All subjects were asked to take ABI, PA questionnaire and 6-minute walk test (for CF) , and the near-infrared spectrometer (NIRS) was used to measure the lower extremity muscle oxidative capacity before, during and recovery period of 6-minute walk. The collecting data were analyzed by independent sample one-way ANOVA to compare the differences of each variable among three groups; and to observe the change of muscle oxygenation at different period of 6 minute walk. The significance level was set at α = .05, and the Scheffe's Test post hoc comparison method was used if any significance exist. The Pearson product moment correlation was used for the correlation between the dependent variables. Results: (1) The PA per week of Normal control group is significantly greater than both experimental groups (p<.05) , while the sedentary time of the experiment A was significantly greater than group A (p<.05) . (2) The CF of Normal control group was significantly greater than that of experimental A group (p<.05) . (3) The total hemoglobin (THB) and tissue oxygen saturation index (TSI%) of 3 groups were not significant different at resting period; however, the THB and TSI% of normal control group during the 6-minute walking period were significantly higher than the both experimental groups (p<.05) . (4) The CF and the TSI% were positive significantly correlated (p<.05) . The elderly with normal ABI have better cardiorespiratory fitness and have better muscles oxygenation capacity during walking exercise. Keyword: Physical activity, NIRS, Peripheral arterial disease a.

(4) 謝誌時間就這樣一點一滴在實驗室及求學問中流逝了，自從來到師大求學後，能與運動科學所有頂尖學者、選手及同好們一起學習，現在想起來仍然覺得不可思議。在這過程中要感謝的人實在太多了，也很肯定當初的選擇師大，才能有這麼一段非凡的經歷。首先，感謝一路上諄諄教誨、無私奉獻的指導教授-方進隆教授，您總是對於研究生細心提醒並指導我在研究寫作上的不足，謝謝您願意支持我朝著自己喜愛的研究方向前進，並給予許多關於高齡者研究的經驗及寶貴意見，這些日子裡，我深刻體會到作學問的態度必須像懷胎十月一樣細心呵護，才是尊重這本論文及這項議題的精髓，當您簽下同意書後，彷彿從您手中嫁了出去，未來日子裡會將這份精神繼續延續，永遠以您為人生榜樣。此外，非常感謝口試委員-陳俊忠教授及卓俊辰教授對於本論文的重視及用心，讓我在計劃口試後的實驗能順利進行且完成，並在最後給予許多專業上的提醒及參考，使我的論文更具價值。以上三位教授的協助與支持，是本研究的最大收穫，感謝。其次，感謝實驗過程中一直擔任協助者角色的怡和醫療團隊-郭象義院長及護士小姐們，因為有你們的專業指導及無私奉獻，讓我的實驗能突破框架利用貴院所的儀器擔任檢測工具及實驗場域，有了你們的支持與照料，使這項計畫變的可行且具有推動高齡者重視心血管疾病的教育意涵，實在非常榮幸能遇到這群貴人。在求學過程中，感謝方式家族的學長姐們提攜，尤其是在國外進修的泰諭學長及勇志學長，特別在碩一的過程中，給予許多經驗傳授及實驗提醒，使我能快速進入這個領域。也感謝生理及力學實驗室內同儕們的相互鼓勵及一起完成這兩年學業的同學們，麟翔、童亢、鈺釗、育瑄、維駿、謝安等，這兩年的修課經歷及累積超過 100 份的 PPT 報告將成為我們一輩子的回憶。另外感謝方式家族國科會內成員美玲學姐、妍慧學姐、漱石、輝貿，能一起從招募、實驗和分析都有研究夥伴一同參與，實在很慶幸且幸運。另外，感謝給予我在求學過程中能一份教學經驗的啟迪補習班-徐立主任及陳老師，謝謝你們願意讓我在半工半讀中累積穩健台風及口語表達，讓我在面對教授及長輩間的應對更流暢及得體，也使我在研究所階段仍然有心去學習及面對教育這件事。感謝從大學路上就不斷扶持、同心向前的夥伴，幸鈞與麒麟，從備考到畢業能有如此貼心且具有動力的同學實在不容易，如今，我必須先離開師大了，希望未來路上還能一起成長及分享，讓我們的生命更有創意及活力。最後，我要感謝家人-爸媽，有你們的支持才讓我的喜好得到最好的結果，讓我能專心準備課業。感謝三叔及二叔的一路提點，讓我在升學過程中，一路順遂且不迷路，瞭解社會體制，也恭喜你們在我求學中完成人生的婚禮，讓我能沾沾喜氣，順利畢業。感謝奶奶小時候的耐心照料，因為您近年中風臥病，使我體悟到健康的重要性，決定從事生理相關的組別，好好學習高齡者的疾病預防及相關知識。這兩年，感謝曾經幫助過我的人事物，把我從迷網中拉到正規路上，把我從挫敗中拉到成功路上，協助我的課業及人生。再次說聲感謝，指導教授、口試委員、方家團隊、實驗室夥伴、同學及家人，讓我能如此幸運且幸福，謝謝。周宛嬋. a. 謹誌 2013.8.28.

(5) 目. 次. 中英文摘要….....…………………………………………………………………………….a 目次………….……………………………………………………………………………….b 圖次………….……………………………………………………………………………….d 表次………….….…………………………………………...……………………………….e. 第壹章. 緒論. 第一節. 問題背景…………………………………………………………………..1. 第二節. 研究目的…………………………………………………………………..3. 第三節. 虛無假設…………………………………………………………………..4. 第四節. 名詞操作性定義…………………………………………………………..5. 第五節. 研究範圍…………………………………………………………………..7. 第六節. 研究限制…………………………………………………………………..8. 第貳章. 文獻探討. 第一節. 踝臂指數的價值與應用……………..…………………………….. ……..9. 第二節. 粥狀動脈硬化的危險因子………….………………………………....…11. 第三節. 高齡者身體活動量與心肺適能之相關研究….…………………………13. 第四節. 下肢肌肉組織含氧量測量之相關研究………….………………………16. 第五節. 文獻總結……………………………………….…………………………18. 第參章. 研究方法與步驟. 第一節. 實驗設計…………………………………………………………………19. 第二節. 研究對象…………………………………………………………………20. 第三節. 實驗儀器…………………………………………………………………21. 第四節. 實驗時間及場地佈置……………………………………………………23. 第五節. 實驗流程…………………………………………………………………24. 第六節. 資料收集與處理…………………………………………………………25. b.

(6) 第肆章. 結果. 第一節. 參與者基本資料…………………………………………………………… 26. 第二節. 參與者之身體活動情形…………………………………………………….27. 第三節. 參與者心肺適能之差異情形……………………………………………….28. 第四節. 參與者下肢肌肉氧合能力之情形………………………………………….31. 第五節. 下肢肌肉總血流量之比較………………………………………………….32. 第六節. 心肺適能與身體活動量及下肢肌肉組織氧合能力之相關……………….36. 第伍章. 討論與結論. 第一節. 不同踝臂指數之高齡者其每週身體活動量差異………………………… 38. 第二節. 不同踝臂指數之高齡者心肺適能差異…………………………………….40. 第三節. 不同踝臂指數之高齡者下肢組織氧化功能變項之變化情形…………….41. 第四節. 下肢組織氧化功能變相與身體活動量及心肺適能之相關……………….43. 第五節. 結論………………………………………………………………………….45. 第六節. 建議………………………………………………………………………….46. 參考文獻中文部分……………………………………………………………………………….47 英文部分……………………………………………………………………………….48. 附錄附錄一. 參與者知情同意書…………………………………………………………53. 附錄二. IPAQ 台灣活動量調查問卷……………………………………………….55. c.

(7) 圖. 次. 圖 3-1. 實驗架構圖……………………………………………………………………….19. 圖 3-2. 安靜踝臂指數值之判讀標準…………………………………………………….20. 圖 3-3-1 專業型踝臂指數電子血壓計……………………………………………………..21 圖 3-3-2 踝臂指數操作說明………………………………………………………………..21 圖 3-3-3 標準量測兩側踝臂指數之過程示意圖………………………….………………..21 圖 3-3-4 近紅外光光譜儀…………………………………………..……………………….22 圖 3-3-5 下肢氧合能力各參數之畫面示意圖………………………………………………22 圖 3-3-6. NIRS 黏貼腓腸肌位置示意圖……………………………………………………22. 圖 3-4-1 量測安靜 ABI 示意圖………………………………………………………………23 圖 3-4-2 室內操場實驗擺設示意圖…………………………………………………………23 圖 3-5-1 氧合能力測驗流程示意圖…………………………………………………………24 圖 3-5-2 安靜坐姿期…………………………………………………………………………24 圖 3-5-3 步行運動期…………………………………………………………………………24 圖 3-5-4 坐姿恢復期…………………………………………………………………………24 圖 4-2. 三組參與者每週身體活動量之比較……………………………………………….27. 圖 4-3. 三組受試者之心肺適能比較……………………………………….………………29. 圖 4-5-1 各組總血紅素變化趨勢圖…………………………………………………………32 圖 4-5-2 各組運動期總血紅素比較圖………………………………………………………33 圖 4-5-3 運動減安靜_總血紅素變化量(Δ) 比較圖……………………………………….33 圖 4-5-4 各組恢復期總血紅素比較圖………………………………………………………34 圖 4-5-5 恢復減運動_總血紅素變化量…………………………………………………….35 圖 4-5-6 恢復減安靜_總血紅素變化量…………………………………………………….35. d.

(8) 表表 4-1. 次. 老年男性不同程度踝臂指數之基本資料………………………………………….26. 表 4-3-1 各組六分鐘走路運動成績一覽表…………………………………………………28 表 4-3-2 實驗 A 組與正常對照組之心肺適能與危險因子和踝臂指數相關………………30 表 4-3-3 實驗 B 組與正常對照組之心肺適能與危險因子和踝臂指數相關………………30 表 4-4 各組下肢肌肉組織氧合功能數據一覽表…………………………………………31 表 4-6 心肺適能、身體活動量與運動期氧合能力變項之相關…………………………37. e.

(9) 1. 第壹章. 第一節. 緒論. 問題背景. 踝臂指數 (Ankle Brachial Index, ABI) 又稱為上下肢血壓比，是一項用來評估周邊動脈栓塞的嚴重程度及判斷全身動脈粥狀硬化的重要指標，近年美國與澳洲的研究也指出，擁有較低的踝臂指數其心肌梗塞及中風的死亡率也較高 (Fowkes, 2008) 。而周邊動脈栓塞症 (Peripheral Artery Occlusion Disease, PAOD) 又稱周邊動脈疾病 (Peripheral Artery Disease, PAD) ，是一種全身周邊血管持續性粥狀動脈硬化的綜合症，在美國將近有八百萬人罹患周邊動脈疾病，罹患此疾病的年齡層主要為 60 歲以上的中老年人，隨著年紀增長罹患率越高 (Allison et al., 2007; Hirsch et al., 2006) 。我國自民國 82 年起邁入高齡化社會以來，65 歲以上老人所占比例持續攀升，100 年底已達總人口的 10.9％，老化指數為 72.2％， 100 年的人口老化指數雖仍較加拿大、歐洲各國、南韓及日本等為低，但較美國、紐西蘭及其他亞洲國家為高，且動脈硬化相關疾病死亡率更排名我國前十大死因，該主要族群為 60 歲以上中老年人 (行政院內政部統計處，2012)。另一方面，臺灣由於近年來飲食西化，攝取較多高油脂、高熱量和高糖食物，加上生活壓力、吸菸、糖尿病、高血壓、高血脂等危險因子，而造成周邊動脈疾病的發生率逐漸攀升，但由於常被醫師忽略或誤診為其他類似疾病 (林盈利、蘇育德、林益卿，2010)，因此踝臂指數是否能有效評估老年人周邊動脈栓塞的嚴重程度需要進一步加以探討。踝臂指數的判讀標準目前出現不一致研究結果，小於 0.9 皆被歸為周邊動脈栓塞患者，而 0.9~0.99 屬於邊緣患者、1.0~1.09 則屬於低正常指數，1.1~1.4 被歸納為正常指數，而大於 1.4 的族群也與某些心血管疾病的危險因素和死亡率增加相關，(Allison, Hiatt, Hirsch, Coll, & Criqui, 2008; Fowkes, 2008) ，但也有學者指出大於 1.3 的踝臂指數是屬於管壁鈣化的不正常族群 (Hiatt, 2001; McDermott et al., 2005; 林盈利等，2010；陳美如等， 2006)。綜合以上文獻，踝臂指數介於 1.3~1.4 之間的族群有待釐清其分界和功能，不同.

(10) 2. 踝臂指數老年人的行走能力與下肢肌肉氧合功能是否有所相關或有所差異，過去的研究較少加以探討。六分鐘步行距離的長短可以做為心肺功能好壞判斷的依據，且步行也是非常普遍容易實施的有氧運動，於步行運動過程中可以利用近紅外線光譜儀 (Near-infrared spectroscopy, NIRS) 分析下肢肌肉血流量和氧合能力等變項。過去研究指出步行運動時小腿肌肉組織的血氧飽和度（StO2），反映氧氣的相對輸送貢獻和氧的利用程度 (Bauer, Brass, & Hiatt, 2004b) ，但很少有研究探討六分鐘步行運動前後的下肢肌肉氧合能力變化或差異。不同踝臂指數的中老年人在運動過程(運動前、運動中、運動後)的下肢肌肉血流量和氧合能力是否有所差異，值得進一步加以探討。本研究以 NIRS 偵測下肢肌肉氧化功能等變項，比較不同踝臂指數老年人下肢肌肉的氧合能力、身體活動量和心肺功能的差異，並分析高齡者的踝臂指數是否與心肺適能、身體活動量與下肢組織氧合能力相關。進一步，本研究將比較不同踝臂指數老年人於六分鐘步行前中後下肢肌肉氧合能力的差異或變化，期望本研究結果可提供運動保健和醫學諮詢的參考。.

(11) 3. 第二節. 研究目的. 本研究的目的在比較不同程度踝臂指數之高齡者其運動前、中、後下之下肢組織氧合功能及心肺適能之差異，其研究之目的如下：一、比較不同踝臂指數之高齡者每週身體活動量差異。二、比較不同踝臂指數之高齡者心肺適能差異。三、比較不同踝臂指數之高齡者下肢組織氧化功能變項之差異。四、探討下肢組織氧化功能變相與身體活動量及心肺適能之相關性。.

(12) 4. 第三節. 虛無假設. 本研究目的在探討不同踝臂指數下肢肌肉氧合功能及心肺適能之差異情形，並依照踝臂指數進行分組，低於 1.1 患者為實驗 A 組，高於 1.3 實驗 B 組，介於 1.1~1.3 之間為正常對照組，其研究之假設如下：一、正常對照組老年人的下肢肌肉組織氧合功能和實驗兩組無顯著差異。二、正常對照組老年人的心肺適能及每週身體活動量和實驗兩組無顯著差異。三、不同踝臂指數高齡者其運動期下肢血氧飽和度能力無顯著差異。四、不同踝臂指數高齡者其下肢肌肉組織氧合功能變項、心肺功能與身體活動量無顯著相關。.

(13) 5. 第四節名詞操作性定義一、踝臂指數（Ankle Brachial Index, ABI 值）：踝臂指數又稱上下肢血壓比，為周邊與中樞動脈的壓力比，反映周邊動脈的阻塞與硬化程度，為目前被認定最有效且快速篩檢周邊動脈栓塞疾病患者的指標性參數，本研究利用踝部收縮壓除以上臂收縮壓，踝部收縮壓取脛後動脈之數值，上臂收縮壓取肱動脈之數值。二、六分鐘步行運動（6-Minute Walk Test,6MWT）：於平坦且安全明亮的長形室內跑道上放置二個警示角椎當成折返點，連成長 25 公尺的直線距離；受試者在六分鐘內盡最大努力來回繞兩個警示角錐步行，測驗期間不可跑步（兩腳同時離地），由一角椎當起始點，過程中每分鐘響哨音提醒。時間停止時請受試者作靜態坐姿恢復，並計算受試者六分鐘內走路的總距離（50 公尺×圈數+未滿一圈之距離）。三、下肢肌肉氧化功能測驗：下肢肌肉氧化功能的監測，過去許多研究皆利用近紅外光光譜儀 (Near Infrared Spectroscopy, NIRS) 作為檢測工具，NIRS 為一種方便攜帶、非侵入性的檢測工具，可連續監測下肢血管內氧氣和血紅素結合的狀況，其中包括氧化血紅素 (oxyhemoglobin， HbO2) 、去氧血紅素 (deoxyhemoglobin，HHb) 以及總血紅素 (total Hb，THB)。本研究在步行運動前、運動中、運動後皆連續在受試者下肢小腿腓腸肌內側(E. G. Collins et al., 2012; David, Lyndon, Mary, Andrew, & Leslie, 2001; Mohler, Lech, Supple, Wang, & Chance, 2006; Yamamoto et al., 2007)以無線近紅外光光譜儀 (NIRS, PortLite，如圖 3-3-4) 來測量下肢肌肉氧化血紅素、去氧血紅素以及總血紅素和組織氧飽和指數 Tissue Saturation Index (TSI%) ，氧化血紅素、去氧血紅素以及總血紅素每秒監測十次並加以儲存。四、下肢肌肉組織血氧飽和指數（Tissue Saturation Index,TSI%）：紅血球中含有血紅素，血紅素可和氧氣結合，在正常的情況下，人身體中的氧幾乎是完全與紅血球中的血紅素結合。每一個紅血球中含有兩億到三億個血紅素分子，占了.

(14) 6. 紅血球重量的三分之一。鍵氧態的血紅素一般簡稱 HbO2，稱為帶氧血紅素，而沒有與氧鍵結的血紅素則稱為釋(去)氧血紅素(HHb)，。本研究為計算下肢小腿肌肉組織帶氧血紅素所占血紅素總量的百分比例，定義血液飽和含氧量濃度，簡稱組織血氧飽和指數。如下所示：［TSI% =HbO2∕HHb＋HbO2］。.

(15) 7. 第五節. 研究範圍. 本研究之對象及範圍如下：一、本研究參與者以男性不同踝臂指數高齡者為研究對象，共 20 位，年齡介於 64~85 歲，須無心臟衰竭、冠狀動脈疾病、胸絞痛、中風、糖尿病、且無接受過相關手術、無使用β-阻斷劑藥物並能獨立完成六分鐘步行運動之健康高齡者。其中 5 位 ABI 值<1.1 為實驗 A 組，5 位高於 1.3 實驗 B 組，10 位介於 1.1~1.3 之間為正常對照組。二、本研究探討之下肢肌肉氧化功能項目，在步行運動前、運動中、運動後每秒十次連續收取資料數據，包括：總血紅素、氧化血紅素、去氧血紅素、組織氧飽和指數。三、本研究探討之心肺適能項目，由步行運動最終之行走距離作為代表。.

(16) 8. 第六節. 研究限制. 本研究主要觀察六分鐘步行運動對於不同踝臂指數下肢血管功能及行走能力影響，因此為橫斷面的研究設計，年齡限制為 64~85 歲之範圍，以減少年齡因素影響心肺功能之變項。而受試者從事六分鐘走路時的動機差異也可能影響運動強度，進而影響運動實驗結果，此為六分鐘測量心肺功能的限制，因此研究人員需盡可能讓受試者達到完全盡力程度，利用口頭鼓勵及提醒。.

(17) 9. 第貳章. 第一節. 文獻探討. 踝臂指數的價值與應用. 一、踝臂指數的價值踝臂指數，又稱為踝肱血壓指數（Ankle Brachial Pressure Index，ABPI 或 ABI），是小腿相對於上臂的血壓比值。正常情形時下肢血壓會高於上肢血壓，如果下肢的血壓比手臂的血壓低就表示可能有周邊動脈疾病，通常下肢高 10-15mmHg，超過 20mmHg 時，或下肢反比上肢低時，為不正常之現象，ABI 是由用腳踝動脈的收縮壓除以上臂收縮壓計算出來的。踝臂指數被視為一種可靠，非侵入性的措施，以區分有無症狀周邊動脈患者的方式 (Schroder et al., 2006)，被診斷出 ABI 小於 1.1 的意義為動脈栓塞，而 ABI 大於 1.3 的意義為血管鈣化，介於中間值 1.1~1.3 為正常值。二、踝臂指數的信效度鼓勵臨床醫生篩選周邊動脈栓塞患者使用踝臂指數 (Allison et al., 2007) ，這種檢測可說是無侵入性且能立即做一種篩檢判定的方式。計算踝肱指數需要一個超聲都卜勒血流探測儀和一個血壓計（血壓袖帶型），將血壓袖帶綁在有問題的動脈近端（即靠近心臟側）的部位並充氣，用超聲都卜勒探頭測量，繼續充氣直到動脈的搏動停止。然後血壓袖帶慢慢放氣，當超聲都卜勒探頭重新檢測到動脈搏動時，這時候得到的血壓數值則是所測動脈的收縮壓。在實際評估中，通常會測量左右上臂肱動脈的收縮壓，並選擇其中數值高的一側。同樣，測量 ABI 也會選擇左右小腿的脛後動脈或足背動脈中數值較高的一側進行計算。而踝肱指數測量是一個常用的周圍血管疾病的非侵入性評估方法，研究表明利用踝肱指數檢測經血管造影確診的下肢大動脈嚴重狹窄（狹窄程度>50%）的敏感性為 90%，特異性為 98%. (宣景峰，2008)。. 然而，踝肱指數存在下列已知問題：踝肱指數對存在動脈鈣化（血管硬化）的患者.

(18) 10. 的測量結果不可靠，動脈硬化會導致腳踝血壓測量值虛假地升高，從而導致假陰性的出現。這種情況經常發生在糖尿病患者（大約有 41% 的周圍血管疾病患者有糖尿病）、腎功能衰竭或重度吸煙者，因此本研究排除糖尿病患者，已排除其偏差性。安靜踝肱指數值對檢測輕度的周圍血管疾病不敏感，有時需要在讓患者在跑步機運動 6 分鐘後在進行測試，以增加測量的靈敏度。但是，這種方法對肥胖或患有主動脈瘤的病患並不適合，而且也會增加評估的時間。踝肱指數測量缺乏標準化的規程，這會減低研究者本身的觀測信度。測量踝肱指數需要有經驗的人員，以得到一致、準確的結果 (Schroder et al., 2006) ，因此本研究規定受試者在醫療診所中由專業護士統一進行測量並平均以排除偏差性。這些問題使踝肱指數測量在一般體檢中很少被使用。但是，技術的革新可以生產出測量下肢和上臂血壓的專門校準示波模塊，從而對血壓值進行同步讀數，通過示波法血壓計算踝肱指數成為可能，目前已經有幾個廠家將類似的產品投放市場中。利用示波系統的主要優勢在於它規範了踝肱指數的方法，建立一套標準流程，讓醫生都可以對患者的踝肱指數進行測量。而影響血壓高低之因素有： (一)心搏出量。 (二)末梢血管之阻力。 (三)血管壁之彈性。 (四)血管之反應性。 (五)血液循環量。 (六)血液之黏稠度。.

(19) 11. 第二節粥狀動脈硬化的危險因子一、粥狀動脈硬化的危險因子一般而言，粥狀動脈硬化的形成因子可分為不可控制因子及可控制因子。其中，不可控制之因子，包含遺傳方面的家族病史、基因異常、年齡、性別及女性更年期 (Parr, Noakes, & Derman, 2008) 。在遺傳方面，有家族病史者發生動脈粥狀硬化的機率相對提高，風險升高兩倍，是獨立於其他的傳統因子 (Roger et al., 2012) ，而有基因異常疾病患者，例如:高胱胺酸尿症 (homocystinuria) 會產生代謝異常並有血栓形成的傾向，另外 Tangier 症則是血漿中缺少高密度脂蛋白 (High-density lipoprotein，HDL) 來代謝周邊脂質，而有膽固醇脂在網狀內皮細胞內沉積與動脈硬化的傾向；在年齡方面，越年長者其動脈發生粥狀硬化的機會就越高；而性別方面，女性在停經前較男性發生動脈硬化的機會低，但停經後發生的機率則沒有差異。上述因子皆無法透過調整來控制，因此稱為不可控制因子 (Tegos, Kalodiki, Sabetai, & Nicolaides, 2001) 。相較於不可控制因子，慢性疾病預防專家們找到可控制因子之危險因子，包含肥胖、血脂異常、高血壓、糖尿病、抽煙、酗酒、高膽固醇飲食、過量鹽分攝取、不規律生活作息和心理壓力過大等 (Hamburg & Balady, 2011; Parr et al., 2008)，其中，肥胖者較同齡健康者較容易有血脂異常、高血壓等危險因子，進而容易引起血管硬化；而糖尿病引起的高血糖問題、抽煙酗酒等引起動脈管壁破壞都是形成動脈硬化的主要兇手；血漿內含有高濃度的膽固醇則會引起膽固醇在周邊動脈內皮的滯留增加，並且會改變內皮對膽固醇與低密度脂白 (low-density lipoprotein，LDL) 的通透性，因而引起動脈硬化；鹽分攝取高、不規律作息、壓力過大使血管收縮與舒張的機制受限，而增加動脈硬化的發生。而關於以上的危險因子，則可以藉由飲食、藥物、運動等方式來控制，因此稱為可控制因子。二、粥狀動脈硬化的分類周邊動脈栓塞疾病源自於持續進行性的粥狀動脈硬化，影響主動脈弓以下的動脈系統，尤其是主動脈及其內臟分支和下肢的動脈 (林盈利等，2010)，而大致上可依照粥狀.

(20) 12. 動脈硬化在人體最常發生的所在位置不同而分為三大類: (一) 心臟:冠狀動脈心臟病又簡稱冠心病。 (二) 腦部:腦血管疾病，例如:腦中風。 (三) 周邊動脈:周邊動脈栓塞症，例如:間歇性跛行、壞疽。前二類在我國每年十大死因統計中，皆為常見(行政院內政院統計處，2012)，而其中周邊動脈栓塞症最被人們忽略。.

(21) 13. 第三節. 高齡者身體活動量與心肺適能之相關研究. 一、六分鐘步行運動的意義步行測驗的歷史從西元 1960 年代，由 Cooper 設計的十二分鐘步行測驗開始，給予一般人作為快速且簡便的體適能心肺測驗 (Enright, 2003) ，而改良後的六分鐘步行運動是一種安全又方便測量的方式，常用於高齡者或慢性病患身上作為體適能的心肺測驗及行走功能評估 (Montgomery & Gardner, 1998) 。美國心臟協會也指出，對於不適用跑步機測驗的患者而言，六分鐘步行運動是一種客觀且重要的評估方式 (Hirsch et al., 2006) ，其中包含腦部創傷性病人的研究結果中發現，六分鐘步行距離與最大攝氧量可達到中度正相關(Mossberg & Fortini, 2012)。近年來，更有學者利用核磁共振影像及光譜儀發現，六分鐘步行運動之行走距離跟小腿血流灌注量呈高度正相關 (Anderson et al., 2009) 。研究場域最常利用長型走廊劃出一段長約 50 或 100 公尺的直線距離，兩端各放置一標誌物。受試者於其中繞行往返走動，步伐的快慢程度由受試者根據自我體能狀況決定，在旁監測的人員需於參與者完成每圈後報時一次，並鼓勵病患盡可能行走，過程記錄下患者可能發生的跛行，疼痛等不適現象之時間。如患者已達不可容忍之跛行疼痛，可在原地暫時休息但時間繼續計時，直到 6 分鐘計時結束 (Le Faucheur et al., 2008) 。二、六分鐘步行運動對於慢性疾病患者之應用六分鐘步行測驗最常被用於測試充血性心臟衰竭 (congestive heart failure ，CHF) 患者和慢性阻塞性肺疾病 (chronic obstructive pulmonary disease，COPD) 患者的運動能力 (Montgomery & Gardner, 1998) 。根據美國心臟協會 2012 年最新統計指出，六分鐘步行運動的總距離越長及行走速度越快者，其罹患心血管疾病及各種原因之死亡率也較低 (Roger et al., 2012) ，最近也被使用在周邊動脈栓塞患者身上，用來檢測下肢行走功能是否良好(Collins, Lunos, & Ahluwalia, 2010)。下肢行走能力通常代表著高齡者的日常活動能力，可能因為行動不便、無法參與社交活動，嚴重者甚至有缺血性傷口難以癒合，導致需要照護和疼痛等問題而降低日常生活品質。而步行運動過程中可增加下肢血流量，但少有文獻支持不同程度的周邊動脈栓.

(22) 14. 塞患者其運動前後下肢氧化功能是否有顯著差異，其六分鐘步行運動為一項貼近高齡者族群自然生活條件下的檢測方式。許多學者指出這種步行運動測驗在臨床上是有效的，因為它對於慢性疾病患者有以下幾項優點： (一)比起在跑步機上的耐力步行測驗（GXT）可花更少的時間及熱量(Montgomery & Gardner, 1998)。 (二)成為心肺功能的可靠指標 (Guyatt et al., 1985; Lipkin, Scriven, Ceake, & Wilson, 1986)。 (三)可預測發病率和隨後的死亡率 (Ingle et al., 2007)。 (四)相較於其他方式，患者產生較少的焦慮現象 (Montgomery & Gardner, 1998)。因此，六分鐘的步行運動是一項重要評估周邊動脈栓塞患者間歇性跛行的功能限制能力。三、高齡者身體活動量與心肺適能之相關研究有關高齡者的身體活動量和心肺適能之相關研究，在心肺適能方面，老化會顯著降低最大攝氧量，平均每十年下降 10% (Hawkins & Wiswell, 2003)，另外研究探討 60~70 歲健康高齡者的六分鐘步行與攝氧量之關係，結果顯示六分鐘步行運動的強度相當於 79.6±4.5%最大攝氧量和 85.8±2.5%最大心跳率，因此六分鐘步行運動是一項適合高齡者心肺適能的評估指標 (Kervio, Carre, & Ville, 2003)。相關研究中以 70 位高齡者為對象作探討，結果發現六分鐘走路成績與身體活動量無相關（r=0.19，p=0.33）(李佳倫、鄭景峰，2010)。四、規律步行運動對於高齡者周邊動脈栓塞之效益對於我國周邊動脈栓塞患者而言，除了嚴重者須接受外科手術之外，內部治療是大部分初期患者或欲控制疾病發展最根本的方式，其方式包含改善危險因子、藥物治療與運動訓練 (林盈利等，2010 ; 陳美如等，2006)，運動訓練方式可分為有氧訓練及阻力訓練，運動介入的時間從三個月到半年或一年的結果發現，有氧訓練已被證實能顯著改善患肢最大充血時的小腿血流量，但是並未改變休息時和運動後 ABI 值，而另一種阻力訓.

(23) 15. 練對於休息時和運動後的 ABI 值，亦無顯著影響，學者指出有氧訓練後之運動後肱動脈收縮壓增加而脛後動脈收縮壓不變，是造成踝臂指數下降的現象，而小腿血流量僅量測下肢數據，排除上臂的影響因子，或許能呈現有氧運動改善下肢周邊循環的成效 (Mary et al., 2009; 趙婉茹、吳英黛、劉千綺，2010)。步行運動只需確保場地安全與鞋底舒適，是一種方便且無需器材限制的有氧運動，對於平衡較差者而言亦可利用行走杖或登山杖幫助行走，增加活動能力 (E. G. Collins et al., 2012b)。因此收集近年來文獻發現，規律步行運動能改善下肢周邊動脈阻塞者的症狀與效益如下: (一) 減少肢體症狀。 (二) 提高運動能力，防止或減輕肢體殘疾。 (三) 降低心血管事件的發生 (Hamburg & Balady, 2011)。 (四) 增加運動時肌肉含氧量的利用 (Bauer, Brass, & Hiatt, 2004a) 。使用 NIRS 測量肌肉組織的血氧飽和度，反映了氧氣的相對貢獻運輸和利用，而長期運動時會增加患者的組織氧飽和度，並延長運動時間。 (五) 改善患者之生活品質 (Saxton et al., 2011)。.

(24) 16. 第四節下肢肌肉組織含氧量測量之相關研究測量周邊動脈血管硬度與功能在臨床上有幾項常用測量工具，過去針對動脈硬化的偵測常使用血壓計 (sphygmomanometer) 、雷射都卜勒血流測量儀 (laser Doppler flowmetry) 、血管超音波 (vascular ultrasound) 、血管攝影 (angiography) 與光點體積變化描記儀器 (photoplethysmography) 等 (Kobayashi et al., 2004) 。而周邊動脈阻塞病患在運動時常感受的疼痛感造成的間歇性跛行，源自於血管缺血缺氧性疼痛 (Parr et al., 2008) ，因為在運動中骨骼肌的氧氣消耗量增加 50 倍，隨後在恢復期提供高達 10 倍的增加 (Hamaoka, McCully, Quaresima, Yamamoto, & Chance, 2007) 。根據 1997 年研究指出，周邊動脈栓塞患者比一般正常人的運動後恢復期需要的時間更長，指的是肌肉組織消耗氧的恢復期，學者也期望未來能在運動中看到缺血性的情形發生 (Kooijman, Hopman, Willy N. J. M. Colier, J. Adam van der Vliet, & Oeseburg, 1997) ，使整體的研究更為完善。在 2000 年後有研究開始觀察周邊動脈患者中在運動中與運動後恢復期之血氧濃度差異，參與對象為有無糖尿病症狀的受試者 (Komiyama, Shigematsu, Yasuhara, & Muto, 2000) 或健康者與周邊動脈患者之比較 (Bauer, Brass, Barstow, & Hiatt, 2007) 或探討不同性別是否其下肢肌肉組織氧化功能之差異情形 (Gardner et al., 2009) ，另外有學者指出骨骼肌代謝異常的確會影響步行運動耐受度 (Brass, Hiatt, & Green, 2004) 。有學者在單次運動過程中發現下肢血流量會減少，去氧血紅素會增加而導致周邊動脈壞者缺血性疼痛 (Mohler et al., 2006) 。目前也有許多文獻支持規律步行運動可增加患者的運動能力，而運動能力的增加是來自下肢血流量的增加 (David et al., 2001 ; McComb et al.,2002) ，研究指出在運動期間小腿組織氧飽和度會慢慢下降 (E. G. Collins et al., 2012b) ，另有學者比較周邊動脈栓塞患者及正常老年人發現，患者的小腿組織氧飽和度下降較緩慢，且無明顯穩定狀態 (Brass et al., 2004) 。以上文獻的運動測驗方式皆採用在跑步機上耐力步行測驗 (Graded Treadmill Exercise Test，GTT) ，但 Le Faucheur 指出適用於慢性疾病患者及老年人心肺耐力功能檢測為六分鐘步行運動 (6-Minute.

(25) 17. Walk Test，6MWT) ，它能較快速進行且可有效評估有症狀患者的行走能力 (Le Faucheur et al., 2008)。而以上研究關於周邊動脈栓塞患者之下肢組織氧化功能皆採用近紅外光光譜儀 (Near Infrared Spectroscopy，NIRS) 來進行測量，NIRS 由 1977 年 Jobsis 學者所發明，原因為 NIRS 是輕便且非侵入的儀器，可測量運動中組織內帶氧血紅素與去氧血紅素的持續變化，假如血比容不變而總血紅素的改變也可作為組織總血液量之指標，因為當血液內紅血球的比例固定時，通過的紅血球累積即可當作一項組織總血流量的參數，這項技術已被應用到許多慢性疾病的研究，包含慢性心臟衰竭、周邊血管疾病等骨骼肌功能的議題，而 Collins 等人認為踝臂指數無法適當反映組織攝氧能力的微觀改變，建議未來可利用 NIRS 技術作進一步探討 (Collins et al., 2005)。.

(26) 18. 第五節文獻總結本研究參照相關文獻，探討單次六分鐘步行運動後，對於不同 ABI 的老年人小腿氧合能力之影響，比較不同 ABI 族群其下肢氧合能力是否有所差異。本研究利用六分鐘步行作為介入運動方式，因為文獻指出此模式較符合高齡者在現實生活中步行環境，且較合適於慢性疾病患者。另外在運動中配戴 NIRS 作為監控患者下肢氧化能力已被許多文獻使用與支持，用以測量組織內氧化血紅素與去氧血紅素的連續變化情形，因此本研究將依文獻所述收集運動前、中、後小腿腓腸肌內側氧化能力參數，希望透過本研究，對於不同踝臂指數高齡者運動過程中的下肢組織氧化功能建立更多參考依據。.

(27) 19. 第參章研究方法與步驟. 第一節. 實驗設計. 本研究旨在比較不同踝臂指數高齡者下肢肌肉氧合功能與心肺適能之差異，同時比較在六分鐘步行運動前、中、後，其下肢氧合功能之改變情形。此研究利用六分鐘步行運動作為檢測方法。實驗架構如圖 3-1，實驗前向參與者身體狀況詢問與說明本實驗流程並簽署實驗知情同意書，隨後填寫基本資料、每週身體活動量表 (附錄二) 及病史問卷 (包括家族病史、肥胖、高血壓、抽菸、酗酒、血脂異常共六項計分，每項 1 分) ，靜躺十分鐘後量測患側上下肢血壓比 (安靜 ABI 值) 的篩選，選出 5 位 ABI 值<1.1 為實驗 A 組，5 位高於 1.3 實驗 B 組，10 位介於 1.1~1.3 之間為對照組，並開始接受一連串相同的實驗程序。. 圖 3-1 實驗架構圖.

(28) 20. 第二節. 研究對象. 一、招募對象：本研究招募及篩選年齡為 64~85 歲男性自願參與者，需符合以下條件才可進行實驗：無接受過相關手術、無心臟衰竭、無冠狀動脈疾病、無胸絞痛、無中風、無使用β-阻斷劑或抗凝血小板藥物，並能獨立完成六分鐘步行運動者，其中 5 位 ABI 值<1.1 為實驗 A 組，5 位高於 1.3 實驗 B 組，10 位介於 1.1~1.3 之間為正常對照組。在招募參與者時，患者及其家人將被充分給予告知實驗內容、潛在風險以及實驗內容，並在當天實驗前簽署參與者同意書。二、招募標準：本研究採用正常標準訂為踝臂指數為 1.1~1.3，此標準依據 2008 年美國心臟協會 (American Heart Association) 及美國心臟基金會 (American College of Cardiology Foundation) 等權威機構對於周邊動脈栓塞患者篩檢的基本標準。圖 3-2 為 Hiatt 在 2001 公布的判讀標準及 2008 年美國心臟學會期刊所公布的判讀標準，數值大於 1.30 表示管壁鈣化，介於 1.1 至 1.3 為正常範圍，低於 1.1 則為阻塞族群。. 圖 3-2 安靜踝臂指數值之判讀標準.

(29) 21. 第三節實驗儀器一、專業型踝臂指數電子血壓計: 本研究以電動百略威而舒-診間 ABI 專用血壓計 (WatchBP Office ABI， Microlife，如圖 3-3-1) 與雙向壓脈帶，作為實驗前篩選安靜上下肢血壓比之測量儀器，測量方式利用振幅測量法，相當於克氏音法，同時血壓數值會藉由液晶面板直接顯示出來，通過臨床實驗認證, 檢測結果與 Doppler 結果相近, 且每側邊測量時間約 4 分鐘, 僅需 Doppler 檢測一半的時間 (如圖 3-3-2) 。量測點共兩側部位各執行三次 (如圖 3-3-3) 測量取平均值作為參與者左右側上下肢血壓比的參數，為實驗前篩選之重要儀器。. 圖 3-3-1 專業型踝臂指數電子血壓計. 圖 3-3-2 踝臂指數操作說明. 圖 3-3-3 標準量測兩側踝臂指數之過程示意圖.

(30) 22. 二、近紅外光光譜儀: 本研究以無線紅外光光譜儀 (NIRS, PortLite，如圖 3-3-4) 來測量氧化血紅素、去氧血紅素以及總血紅素和組織飽和指數 (Tissue Saturation Index，TSI) ，如圖 3-3-5。紅外光光譜儀 (PortLite) 是依據 Portamon 設計原理所研發的儀器。氧化血紅素、去氧血紅素以及總血紅素每秒監測十次並加以儲存。. 圖 3-3-4 近紅外光光譜儀. 圖 3-3-5 下肢氧合能力各參數之畫面示意圖. 本儀器的感應器有三個光束 (light bundles) ，每個光束釋放兩個波長 (wave length) 760nm 和 850nm，可記錄氧化血紅素、去氧血紅素的改變，三個光束的平均距離為 35mm，樣本測量的頻率設為 5Hz，感應器的體積很小很輕，容易貼於身體任何部位，而無線主機可攜帶並利用腰包固定在腰際間。本儀器的感應器將以皮膚膜與透氣膠帶固定於參與者小腿腓腸肌外側上並呈縱向 (Bauer, Brass, Barstow, & Hiatt, 2007; Komiyama, Shigematsu, Yasuhara, & Muto, 2000) ，第一個感應器的尾端會貼在每位參與者小腿的同一肌肉位置上並做上記號，開始測量前必須先利用透氣膠帶固定儀器在記號上，如圖 3-3-6，再利用黑色皮膚膜遮蓋感應器以利隔絕外界光源，避免干擾儀器對於吸收血紅素光波的判斷。. 圖 3-3-6 NIRS 黏貼腓腸肌位置示意圖.

(31) 23. 第四節實驗時間及場地佈置一、實驗時間：中華民國 102 年 2 月~5 月。二、實驗地點：第一次實驗於台北市汀洲路二段的怡和診所。第二次實驗於國立臺灣師範大學體育學系運動生理學實驗室與國立臺灣師範大學公館校區室內操場。三、實驗場地佈置：第一次實驗統一於怡和診所量測完身高、體重後，填寫參與者知情同意書 (如附件一)、病史問卷表後，開始量測安靜受試者雙側踝臂指數(如圖 3-4-1)。第二次實驗於運動生理學實驗室填寫 IPAQ 活動量表問卷（附件二）後，從容至室內操場施行下肢肌肉氧合能力實驗(如圖 3-4-2)。. 圖 3-4-1 量測安靜 ABI 示意圖. 圖 3-4-2 室內操場實驗擺設示意圖.

(32) 24. 第五節. 實驗流程. 參與者事前須接受診所檢定測量上下肢血壓比之數值後，實驗當天前三小時不可飲用含咖啡因之茶類及飲品，前 48 小時避免任何運動及飲用酒精，並安排至運動生理學實驗室的進行身體活動量表填寫後，裝置 NIRS 至小腿腓腸肌後側固定，再至室內操場 (室溫約攝氏 22~25 度) 進行六分鐘步行運動實驗，測驗流程如圖 3-5-1。測驗時，將鼓勵患者依其平常習慣攝取水份，並予口頭鼓勵其盡最大努力完成測驗。實驗過程中皆須配戴 NIRS 首先先安靜坐姿十分鐘 (如圖 3-5-2) ，各項組織氧合功能參數採最後一分鐘平均值作為基準點，之後進行六分鐘步行運動期 (如圖 3-5-3) ，過程中，將有 2 名研究人員在其左右進行監控及保護，每完成一圈報時一次且鼓勵參與者盡最大速度努力步行，但其雙腳不可同時離地。過程中如有不適，可於原地稍作休息後再繼續行走。完成六分鐘步行後，研究人員將會紀錄步行總距離，並給予患者採取坐姿恢復休息(如圖 3-5-4)，恢復期時間一律為十分鐘，過程中雙腳保持放鬆、不可移動直到實驗結束，並記錄時間及所有數值。. 圖 3-5-1 氧合能力測驗流程示意圖. 圖 3-5-2 安靜坐姿期. 圖 3-5-3 步行運動期. 圖 3-5-4 坐姿恢復期.

(33) 25. 第六節資料收集與處理一、本研究之資料收集分為: (一)下肢肌肉血氧濃度資料之收集:採樣參與者實驗全程中的總血紅素、去氧血紅素、含氧血紅素及氧飽和度。 (二)六分鐘步行運動資料之收集:採樣在六分鐘步行運動過程中的總完成距離。 (三)每週身體活動量之收集:採樣利用中文版身體活動量表之計算方式，計算高齡者每週運動之代謝當量。二、本研究之資料處理分為: (一)下肢肌肉血氧濃度的資料處理:分析運動前、中、後連續不間斷之總血紅素、去氧血紅素、含氧血紅素及氧飽和度之數據，頻率為 10 赫茲，其中半衰期指的是恢復到安靜基準值所需的一半時間。 (二)總血紅素(THB)及氧飽和度(TSI%)皆利用變化量(Δ)來比較三組差異，安靜期數據當基準值，至運動和恢復期的變化為變化量(Δ)。 (三)統計分析: 1.本研究所得參數結果以 SPSS for Windows 20.0 統計套裝軟體進行分析，所有數值以平均數±標準差表示建立受試者各項基本資料。 2.採用 Independent Sample One-way ANOVA (獨立樣本單因子變異數分析) 進行各組參數差異檢定，其顯著水準定為α=.05，並以描述統計說明各參數之實驗結果，Post Hoc (事後比較) 利用 Scheffe 法。 3.以 Pearson's product-moment correlation coefficient (皮爾遜積差相關) 進行所有依變項之間的相關考驗。.

(34) 26. 第肆章. 結果. 本章收集三組不同程度踝臂指數老年人之穩定安靜期、運動期、運動後恢復期之下肢肌肉氧合功能數據 (總血紅素、氧化血紅素、去氧血紅素、組織氧飽和指數) 、六分鐘步行運動距離與身體活動量等資料，並以統計加以分析比較，結果以參與者基本資料、參與者之身體活動情形、參與者心肺適能之差異情形、參與者下肢肌肉氧合能力之情形、下肢肌肉組織總血流量之比較、心肺適能與身體活動量及下肢肌肉組織氧合能力之相關，以下列各節逐一說明：. 第一節. 參與者基本資料. 本研究共收集 20 位高齡者個案，年齡範圍介於 64~85 歲，三組不同程度踝臂指數受試者之基本資料(ABI、年齡與 BMI，如表 4-1)。事前比較各組間年齡無顯著差異（F(2,17)＝3.03，p >.05），各組間 BMI 也無顯著差異（F(2,17)＝3.648，p >.05）。. 表 4-1 老年男性不同程度踝臂指數之基本資料實驗 A 組（5 位）正常對照組（10 位）實驗 B 組（5 位）變項名稱. ABI＜1.1. ABI＝1.1~1.3. ABI＞1.3. 平均數±標準差. 平均數±標準差. 平均數±標準差. 踝臂指數(ABI). 0.87±0.18. 1.2±0.04. 1.36±0.01. p<.05. 年齡（歲）. 66.2±4.49. 68.8±3.99. 74±7.51. p>.05. BMI. 23.14±3.35. 22.81±2.44. 27.06±3.60. p>.05. P值.

(35) 27. 第二節. 參與者之身體活動情形. 本研究以「國際身體活動量表－臺灣中文版」（IPAQ）調查全體受試者身體活動情形，其代謝當量. (metabolic equivalent,. MET) 為連續變項，分數越高代表身體活動量. 越大。其費力活動指的是代謝當量大於 6 MET 的活動，使心跳加快並讓呼吸喘息加快或是出汗，強度跟慢跑差不多，計算方式為活動天數乘以活動分鐘乘以 8 MET；中等費力指的是 3-6 MET 的活動，使人覺得身體有點費力，呼吸比平常喘些，強度跟快走差不多，計算方式為活動天數乘以活動分鐘乘以 4 MET；走路活動計算方式為活動天數乘以活動分鐘乘以 3.3 MET；每位參與者前三項活動量加總為總和欄數據，以上參數皆無統計上的顯著。另外計算參與者每週坐姿安靜期之分鐘數，結果發現，實驗 A 組的每週坐姿時間顯著高於實驗 B 組，（F(2,17)＝4.001，p <.05），再經過 Scheffe 法事後比較考驗發現實驗 A 組坐姿時間顯著高於實驗 B 組（p＜.05），如圖 4-2。. 圖 4-2 三組參與者每週身體活動量之比較.

(36) 28. 第三節. 參與者心肺適能之差異情形. 一、參與者心肺適能之現況以六分鐘走路運動距離代表參與者之心肺適能，六分鐘走路運動距離成績如表 4-3-1 所示，各組之心肺適能以對照組最佳 (582±120.84 公尺) ，實驗 B 組次之 (492.4±80.37 公尺) ，實驗 A 組最差 (406.6±101.2 公尺) ，以獨立樣本單因子進行不同組別心肺適能之變異數分析，不同程度踝臂指數之差異達顯著水準（F(2,17)＝4.553，p＜.05），再以 Scheffe 法事後比較考驗不同程度踝臂指數高齡者心肺適能有何差異存在，結果發現，實驗 A 組與對照組有顯著差異存在（p＜.05），正常對照組的心肺適能顯著高於實驗 A 組，如圖 4-3 所示。. 表 4-3-1 各組六分鐘走路運動成績一覽表. 參與者組別. 身高. 體重. 運動測驗成績. (公分). (公斤). (公尺). 平均數±標準差. 平均數±標準差. 平均數±標準差. 163.22±2.75. 62±10.2. 406.6±101.2. 164.65±8.11. 62.29±9.88. 582±120.84. 163.24±2.97. 72.22±11.17. 492.4±80.37. 實驗 A 組（5 位） ABI＜1.1 對照組（10 位） ABI＝1.1~1.3 實驗 B 組（5 位） ABI＞1.3.

(37) 29. 1 表示實驗 A 組； 2 表示正常控制組； 3 表示實驗 B 組。. 圖 4-3 三組受試者之心肺適能比較. 二、不同組別心肺適能與踝臂指數和危險因子之關係本研究正常對照組踝臂指數範圍為 1.1~1.3，而小於 1.1 的不正常參與者為實驗 A組，大於 1.3 的不正常參與者為實驗 B 組，將實驗兩組分別與正常對照資料做相關分析。心肺適能利用六分鐘步行運動距離作為指標，而危險因子利用問卷調查與周邊動脈栓塞疾病有關之危險因子作為以下項目，包含家族病史、肥胖、高血壓、抽菸、酗酒、血脂異常共六項計分，每項 1 分。結果顯示，實驗 A 組與正常對照組的心肺適能與危險因子呈顯著中度負相關（r＝ -.551，p=.033），心肺適能與踝臂指數呈顯著中度正相關（r＝.610，p=.016），表示踝臂指數較正常者，其心肺適能也較佳，而踝臂指數與危險因子呈顯著高度負相關（r＝ -.717，p=.003），如表 4-3-2。另一分組比較分析，實驗 B 組與正常對照組的心肺適能與危險因子並無相關（r＝ -0.37，p=.895），心肺適能與踝臂指數呈中度負相關（r＝-.392，p=.149），在此表示踝臂指數較正常者，其心肺適能也較佳，而踝臂指數與危險因子呈顯著中度正相關（r＝.557， p=.031），如表 4-3-3。.

(38) 30. 表 4-3-2. 實驗 A 組與正常對照組之心肺適能與危險因子和踝臂指數相關心肺適能. *p<.05. 心肺適能. 1.000. 危險因子. -.551*. 1.000. 踝臂指數. .610*. -.717**. 踝臂指數. 1.000. **p＜.01. 表 4-3-3. 實驗 B 組與正常對照組之心肺適能與危險因子和踝臂指數相關心肺適能. *p<.05. 危險因子. 危險因子. 心肺適能. 1.000. 危險因子. -0.37. 1.000. 踝臂指數. -.392. .557*. 踝臂指數. 1.000.

(39) 31. 第四節. 參與者下肢肌肉氧合能力之情形. 不同程度踝臂指數之高齡者族群進行其坐姿安靜期、六分鐘步行運動過程中、運動後恢復期下之下肢小腿肌肉氧化功能之情形如表 4-4 所示。總血紅素 (THB) 利用安靜期當基準值，運動期及恢復期減去基準值為變化量(Δ)；組織內血氧飽和濃度 (TSI) 觀察安靜期、運動期和不同時期變化量(Δ) ；恢復期觀察含氧血紅素 (OHB) 及去氧血紅素 (HHB) 的恢復時間，半衰期指恢復時間總長的一半。表 4-4. 各組下肢肌肉組織氧合功能數據一覽表實驗 A 組（5 位）對照組（10 位）實驗 B 組（5 位）. 變項名稱. P值. ABI＜1.1. ABI＝1.1~1.3. ABI＞1.3. 平均數±標準差. 平均數±標準差. 平均數±標準差. 安靜期 THB(μM). 94.70±23.96. 115.23±33.5. 80.08±48.31. p>.05. 運動期 THB(μM). 95.42±2.57. 114.57±0.65. 86.03±0.96. p<.01. 運動-安靜 THB 變化量(Δ). +0.72±2.57. -0.65±0.65. +5.94±0.96. p<.01. 恢復期 THB(μM). 101.21±1.21. 123.77±6. 99.9±1.35. p<.01. 恢復-運動 THB 變化量(Δ). +5.78±1.65. +9.19±6. +13.86±1.4. p<.01. 恢復-安靜 THB 變化量(Δ). +6.51±1.34. +8.53±5.87. +19.81±1.39. p<.01. 安靜期 TSI(%). 62.25±6.49. 62.86±7.73. 65.49±7.73. p>.05. 85.051±9.2. 58.14±4.51. p<.05. 運動期 TSI(%). 40.65±12.86. 運動-安靜 TSI 變化量(Δ). -21.59±10.3. 22.18±6.08. -7.35±3.84. p<.05. OHB 恢復期半衰時間(秒). 34.8±18.63. 18.3±12.32. 31.4±37.3. p<.05. OHB 恢復期總長(秒). 112±99.19. 48.5±59.93. 43±39.84. p<.05. HHB 恢復期半衰時間(秒). 56.4±46.87. 19.6±13.63. 88.6±116.25. p<.01. HHB 恢復期總長(秒). 220.6±223.13. 95.3±178.04. 175.8±243.05. p<.05. 注:THB=總血紅素；TSI=血氧飽和濃度；OHB=含氧血紅素；HHB=去氧血紅素。.

(40) 32. 第五節. 下肢肌肉組織總血流量之比較. 本研究下肢肌肉總血流量用總血紅素表示，各組於實驗過程之變化，透過每分鐘平均為單位來計算(如圖 4-5-1)。一、安靜期到運動期的組織總血流量變化其中各組安靜期總血紅素事前比較皆無顯著差異(F(2,15)＝56.334，p＞.05)。六分鐘步行運動時，總血紅素含量達顯著水準（F(2,15)＝477.238，p＜.01），再以 Scheffe 法事後比較考驗不同程度踝臂指數高齡者運動時總血紅素有何差異存在，結果發現，三組皆有顯著差異存在（p＜.01），正常對照組顯著高於實驗兩組，而實驗 A 組又顯著高於實驗 B 組，且為關聯強度為.982 如圖 4-5-2 所示。運動-安靜期時總血紅素變化量（Δ）為每分鐘運動期平均值減去坐姿安靜期的結果，運動中總血紅素除了正常對照組些微下降之外，實驗兩組皆為上升，不同組別總血紅素變化量之變異數分析，不同程度踝臂指數之差異達顯著水準（F(2,15)＝27.336，p ＜.01），再以 Scheffe 法事後比較考驗各組總血紅素變化量（Δ）有何差異存在，而運動中實驗 B 組的變化量正增加顯著大於實驗 A 組及正常對照組（p＜.01），且自變項與依變相為高度關聯強度.756，結果如圖 4-5-3 所示。. 圖 4-5-1 各組總血紅素變化趨勢圖.

(41) 33. 1 表示實驗 A 組； 2 表示正常控制組； 3 表示實驗 B 組。. P<.05 圖 4-5-2 各組運動期總血紅素比較圖. 1 表示實驗 A 組； 2 表示正常控制組； 3 表示實驗 B 組。. P<.05 圖 4-5-3 運動減安靜_總血紅素變化量(Δ) 比較圖.

(42) 34. 二、運動期到恢復期的組織總血流量變化經過六分鐘步行運動後，參與者利用坐姿靜態恢復，而恢復期時總血紅素含量達顯著水準（F(2,15)＝132.708，p＜.01），再以 Scheffe 法事後比較考驗不同程度踝臂指數高齡者恢復期時總血紅素有何差異存在，結果發現有顯著存在（p＜.01），正常對照組顯著高於實驗兩組，而自變項與依變相為高度關聯強度.901 如表 4-5-4 所示。恢復-運動期時總血紅素變化量（Δ）為每分鐘恢復期數據平均相減每分鐘運動期數據的結果，每組總血紅素變化量皆為上升，不同組別總血紅素變化量之變異數分析，不同程度踝臂指數之差異達顯著水準（F(2,15)＝12.133），再以 Scheffe 法事後比較考驗各組總血紅素變化量（Δ）有何差異存在，而運動中實驗 B 組的變化量正增加顯著於實驗 A 組 ( p＜.01) 及正常對照組 ( p＜.05) ，且自變項與依變相為關聯強度.434，結果如圖 4-5-5 所示。 1 表示實驗 A 組； 2 表示正常控制組； 3 表示實驗 B 組。. P<.05 圖 4-5-4 各組恢復期總血紅素比較圖.

(43) 35. 1 表示實驗 A 組； 2 表示正常控制組； 3 表示實驗 B 組。. ＊. 圖 4-5-5 恢復減運動_總血紅素變化量. 三、安靜期到恢復期組織總血流量變化恢復-安靜期時總血紅素變化量（Δd）為每分鐘恢復期數據平均相減坐姿安靜期的結果，恢復期中總血紅素皆為上升，不同組別變化量之變異數分析之差異達顯著水準（F(2,15)＝37.86，p＜.01），再以 Scheffe 法事後比較考驗不同程度踝臂指數高齡者恢復期時總血紅素變化量有何差異存在，而運動中實驗 B 組的變化量正增加顯著大於實驗 A 組及正常控制組，而自變項與依變相為高度關聯強度.718，結果如圖 4-5-6 所示。 1 表示實驗 A 組； 2 表示正常控制組； 3 表示實驗 B 組。. P<.05 圖 4-5-6 恢復減安靜_總血紅素變化量.

(44) 36. 第六節. 心肺適能與身體活動量及下肢肌肉組織氧合能力之相關. 以皮爾森積差相關分析六分鐘步行運動時氧合能力和心肺適能與日常身體活動量之相關性，其結果如表 4-6 所示，其中各項參數計算方式如下：心肺適能以六分鐘步行運動距離為代表，單位為公尺；TSI%運動是用運動期每分鐘加總之平均值；TSI%運動安靜之變化量 (Δ) 則用運動期 TSI%減坐姿安靜期之值；身體活動量利用每週身體活動量之加總，單位為 METs；每週坐姿時間單位為分鐘；THB 運動是運動期每分鐘總和之平均，單位為μM；THB 運動-安靜(Δ)計算用 THB 運動減去 THB 坐姿安靜期；THB 恢復是恢復期每分鐘總和之平均；THB 恢復-安靜(Δ)計算用 THB 恢復減去 THB 坐姿安靜期；THB 恢復-運動(Δ)計算用 THB 恢復減去 THB 運動，其結果如表 4-6 所示。由相關係數資料分析可看出關係如下：一、心肺適能與身體活動量之相關：每週身體活動量表中，坐姿時間與身體活動量呈顯著中等負相關（r＝-.516，p=.020），表示高齡者族群其身體活動量越大，其坐姿時間也較少。而參與者其心肺適能與身體活動量無相關，（r＝.074，p=.755）；而心肺適能與坐姿時間也無相關，（r＝-.388，p=.091）。二、心肺適能與下肢肌肉組織氧合能力之相關： (一) 心肺適能與氧飽合指數 (TSI%) 之相關： TSI%運動與 TSI%運動-安靜變化量(Δd)呈顯著高度正相關（r＝.964，p=.000），而心肺適能與 TSI%運動期則顯著中度正相關（r＝.572，p=.008），另外心肺適能與 TSI% 運動-安靜變化量(Δd)呈現顯著中度正相關（r＝.553，p=.011）。 (二) 心肺適能與總血紅素(THB)之相關：總血紅素方面，THB 運動期與 THB 恢復期呈現顯著高度正相關（r＝.804，p=.000）； THB 恢復期與 THB 恢復-運動期呈現顯著中度正相關（r＝.656，p=.002），而 THB 運動 -安靜值與 THB 恢復-安靜值呈顯著中度負相關（r＝-.516，p=.020）；而 THB 運動-安靜值與 THB 恢復-運動值呈顯著中度負相關（r＝-.452，p=.046），至於心肺適能與總血紅素之關係皆不顯著。.

(45) 37. 三、身體活動量與下肢肌肉組織氧合能力之相關：身體活動量與下肢肌肉組織氧合能力之關係，不論是總血紅素(THB)或組織飽和指數(TSI%)，皆無顯著差異。表 4-6. 心肺適能. 心肺適能、身體活動量與運動期氧合能力變項之相關 ( N=20 ) TSI%. 身體. 每週. 運動-. 活動. 坐姿. 安靜. 量. 時間. TSI%. THB THB. 運動. THB. THB. 恢復-. 恢復-. 安靜. 運動. THB 運動-. 運動. 恢復安靜. 心肺適能. 1.000. TSI% 運動. .572**. 1.000. .553*. .964**. 1.000. .074. .288. .350. 1.000. -.388. -.344. -.398. -.516*. 1.000. .262. .226. .346. .168. -.308. 1.000. -.036. .101. .136. .269. .121. .129. 1.000. .359. .196. .279. .004. -.172. .804**. -.172. 1.000. -.314. -.092. .028. -.144. -.188. .100. -.516*. .186. 1.000. .269. .042. .029. -.207. .103. .078. -.452*. .656**. .185. TSI% 運動安靜身體活動量每週坐姿時間 THB 運動 THB 運動安靜 THB 恢復 THB 恢復安靜 THB 恢復運動. *p<.05. **p＜.01. 1.000.

(46) 38. 第伍章. 討論與結論. 本章依據研究目的及研究假設，將研究結果加以分析討論，共分為五節，第一節，不同踝臂指數之高齡者其每週身體活動量差異；第二節，不同踝臂指數之高齡者心肺適能差異；第三節，不同踝臂指數之高齡者下肢組織氧化功能變項之變化情形；第四節，下肢組織氧化功能變相與身體活動量及心肺適能之相關；第五節，結論；第六節，建議。. 第一節. 不同踝臂指數之高齡者其每週身體活動量差異. 本研究結果發現在費力或激烈活動方面，只有正常老年人有從事費力或激烈運動，其他實驗兩組皆無從事費力活動，此結果跟以往研究結果一致 (趙婉茹、吳英黛、劉千綺，2010) ，踝臂指數較不正常者，其行走功能可能因周邊動脈血管栓塞或鈣化，在從事激烈運動時，可能會產生下肢疼痛現象而無法從事費力活動。本研究利用每週身體活動問卷調查高齡者身體活動量發現踝臂指數較不正常者，其身體活動量嚴重不足，踝臂指數較低或超出 1.3 不正常者，其身體活動量也較正常對照組低，且踝臂指數低於 1.1 組老年人低於超出 1.3 的族群，但未達顯著差異，沒有差異之原因可能是受試者皆較為健康，可以完成六分鐘步行者，且無心臟衰竭、冠狀動脈疾病、胸絞痛、中風及糖尿病之疾病。有學者利用四肢骨骼肌粒腺體 DNA 的定量分析，發現平時身體活動較低的高齡者族群，其粒腺體活性會增加，可能是要補償氧氣輸送功能的障礙和血液代謝不良，這些因素可能為身體活動量不足產生的結果 (Brass, Hiatt, & Green, 2004)。正常對照組老年人的身體活動量大於實驗 A 組 (ABI<1.1) ，但未達顯著差異且靜態坐姿時間也比實驗 A 組少，此項研究結果與 McDermott 學者在 2002 年結果相符 (McDermott et al., 2002)。另外 Collins 在 2010 年將不同踝臂指數分為五組，將踝臂指數.

(47) 39. 大於 1.3 另外分為一組，也發現這組受試者的中等強度以上之身體活動量少於正常組 (踝臂指數 0.9 ~ 1.29 ) ，和本研究結果相符(Collins et al., 2010) 。以上各組身體活動量差異比較發現，踝臂指數正常組老年人比其他 ABI 兩組老年人較少從事靜態生活方式，且似乎有較多身體活動量或參與中等、激烈運動之趨勢。平常維持較多的身體活動量，此種生活方式符合 2011 年美國運動醫學會的運動指導原則，多從事運動並減少坐式生活型態。.

(48) 40. 第二節. 不同踝臂指數之高齡者心肺適能差異. 六分鐘步行是高齡者良好的心肺適能檢測項目，具有高信度和效度，(r =0.74 ，信賴區間(0.47–0.88)，p＜0.001) (Le Faucheur et al., 2008) ，另有研究指出六分鐘步行距離與踝臂指數有正相關（r =0.369，p＜0.001） (McDermott et al., 2010) 。本研究正常對照組老年人之六分鐘走路距離 (582±120.84 公尺) 顯著高於 ABI 小於 1.1 組老年人 (406.6±101.2 公尺) ，此結果與過去之研究相符 (McDermott et al., 2006; Yan et al., 2011) ，這些研究指出 ABI 指數小於 0.9 的參與者其六分鐘的步行距離也較短。此外 McDermott 將踝臂指數大於 1.3 的實驗 B 組併入正常控制組，他們也發現踝臂指數越低者其六分鐘步行距離較短 (McDermott et al., 2002) 。正常踝臂指數老人組的六分鐘走路距離較長，可能與身體活動量較大，從事激烈運動時間較長且擁有較少的靜態坐姿時間有關，ABI 指數不正常會導致周邊動脈栓塞而造成跛行疼痛，也無法從事較激烈的活動，此外，根據研究結果發現，ABI 小於 1.1 的實驗 A 組其六分鐘行走距離表現不佳的現象與運動期 TSI%有關，可能原因為參與者在步行運動時有缺血或缺氧性疼痛現象。正常組除了有較高的身體活動量，心肺功能也較佳，顯示正常踝臂指數的老年人的攝氧能力較佳、動靜脈含氧差與搏出量皆會提升，讓行走距離加長及速度變快。有研究結果顯示踝臂指數與六分鐘走路距離並無相關(Parr et al., 2008)，這結果可能與踝臂指數分組有關，因此研究未將踝臂指數大於 1.3 的受試者另外分組處理, 而 ABI 大於 1.3 可能導致血管鈣化和身體功能變差。.