引用本文: 李紅, 劉燕, 唐健濱, 張換春, 李麗華. 不同運動策略對穩定期慢性阻塞性肺疾病患者的影響. 中國呼吸與危重監護雜志, 2018, 17(4): 407-410. doi: 10.7507/1671-6205.201803008 復制
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是呼吸系統的常見慢病之一,我國每年慢阻肺的患病率已高達 8%~10%[1]。至 2020 年慢阻肺將位居世界疾病經濟負擔的第五位,全球死亡原因的第三位,成為主要的公共衛生問題[2]。盡管不斷有新藥應用于臨床,但慢阻肺患者肺功能進行性下降所伴發的全身炎癥反應、肌肉萎縮、骨質疏松和運動能力下降,嚴重的影響了患者的生存質量,加重了醫療負擔。根據最新版慢性阻塞性肺疾病全球倡議的診治指南,所有慢阻肺患者均可以從肺康復計劃中獲益,包括改善活動耐量、減輕呼吸困難指數和提高生存質量等[3-5]。運動訓練被認為是肺康復治療的核心,長期有規律的運動訓練可提高慢阻肺患者的生存質量并減少并發癥的發生[6]。但目前對于慢阻肺患者康復訓練的運動方法的推薦意見以功率自行車或平板運動居多,應用局限且費用較高,導致了很多患者無法進行康復訓練[7],使得康復訓練的推廣受到了一定制約。本研究采用前瞻性隨機對照的方法對慢阻肺患者進行為期 24 周的肺康復訓練,采用功率自行車和地面行走兩種方式,并對患者進行干預前后的生存質量的評估及肺功能的測定,評估兩種運動方式的優劣,以期獲得不同運動方式間差異性分析,找尋更適合廣大患者的運動方法。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
收集 2016 年 1 月至 2017 年 1 月在華北石油管理局總醫院呼吸內科門診隨訪的慢阻肺患者。納入患者的診斷參考 2013 年《慢性阻塞性肺疾病診治指南標準》中診斷及分級標準[8]:年齡>40 歲,慢阻肺病情穩定至少 4 周。排除標準:慢阻肺急性加重期;近期的心肌梗死;不穩定心絞痛;進展期關節炎活動受限;糖尿病酮癥;高度視力障礙和聽力障礙;因身體健康或自身原因不能或不愿配合;有精神疾病史,酒精或者藥物濫用史;做肺功能檢查時有風險者。本研究已通過華北石油管理局總醫院倫理委員會批準實施(批準編號:HY-2017009),全部患者均簽署知情同意書。
共 86 例患者入選本研究。其中,男 49 例,女 37 例;年齡 50~83 歲,平均年齡(64.2±9.1)歲;體重指數為(22.7±1.6)kg/m2。根據第 1 秒用力呼吸容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)<70%,50%≤第 1 秒呼氣容積占預計值百分比(FEV1%pred)<80% 界定為中度,30%≤FEV1%pred<50% 界定為重度,其中中度患者有 51 例,重度患者有 35 例。入組患者一般狀態良好,可進行有效的醫患溝通。按隨機數字表法分為策略一組與策略二組,兩組患者在性別、年齡、體重指數等方面比較差異無統計學意義(均P>0.05),具有可比性(表 1)。


1.2 方法
1.2.1 試驗方法
兩組患者均接受慢阻肺常規治療,每 2 周進行 1 次慢阻肺健康宣教,內容包括慢阻肺疾病知識、藥物應用、肺康復理念、戒煙、氧療以及營養支持等。同時聯合呼吸訓練:包括縮唇/腹式呼吸、控制性深慢呼吸、呼吸力量鍛煉,5 次/周。
策略一組采用功率自行車方式,下肢功率車鍛煉(CPX/MAX/D,麥加菲公司,美國):半分鐘低負荷運動與 1 分鐘更高負荷運動(如 20~35 W)交替使用,每天 20~60 min,5 d/周。
策略二組采用地面行走方式,速度保持在 60~120 步/min,每次運動 20~60 min,5 d/周。目標強度依據 2013 年肺康復指南,中等運動強度:50%~70% 最大攝氧量(VO2max);低等運動強度:<50% VO2max,其中目標心率=90 次/min×運動強度%+基礎心率,為保證患者安全,運動訓練過程中若出現血壓>200/100 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),指尖血氧飽和度<85%,心率大于心肺運動試驗獲得的最大心率即停止訓練。所有患者均由低等強度開始進行康復鍛煉,根據患者耐受性逐漸增加運動強度,最終將患者運動強度維持在中~高等水平,并予以心電及氧飽和度監測,總療程為 24 周。
1.2.2 觀察指標
在訓練開始以及訓練進行至 12 周和 24 周時檢測以下指標。(1)肺功能檢測:包括用力肺活量(FVC)、FEV1、FEV1/FVC。(2)心肺活動試驗:采用心肺功能測試儀進行測定,從 0 W 熱身后踏車,頻率為 20~25 W/min,轉速 45~65 r/min,直至無法再進行運動,記錄患者的 VO2max。(3)6 分鐘步行距離(6MWD):事先標定 30 m 的距離,患者在此范圍內作往返步行測試,測試時陪同患者進行,并給與言語鼓勵,記錄 6 分鐘內的步行距離[9]。(4)呼吸困難評分:采用改良英國醫學研究委員會呼吸困難量表(mMRC)和 Borg 呼吸困難評分,在 6MWD 測試完成后進行。(5)慢性阻塞性肺疾病評估測試(CAT)評分:采用 CAT 問卷對兩組患者訓練前后健康和生活質量改變情況進行評定。此問卷簡潔,便于操作,適合患者自測及用于臨床常規評估[10-11]。(6)BODE 指數:BODE 指數是用來評價慢阻肺病情分級的一個指標,能預測慢阻肺患者的病情進展和死亡率[12]。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件。計量資料用均數±標準差(
±s)表示,計數資料、計量資料分別采取 χ2 檢驗和 t 檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 訓練 12 周時兩組情況
在訓練進行至 12 周時,策略一組、策略二組患者訓練后各組指標均有改善,其中除肺功能指標外差異均有統計學(均 P<0.05)。同時,將策略一組及策略二組兩組患者康復運動后指標進行比較,可看出策略一組各組數據均數較策略二組均有好轉,其中 VO2max、6MWD、BODE 差異有統計學意義(均 P<0.05)。結果見表 2。


2.2 訓練 24 周時兩組情況
在訓練進行至 24 周時,策略一組、策略二組患者較 12 周時各組指標均有改善,其中 6MWD、BODE 指數、Borg 評分、CAT 評分結果差異有統計學意義(均 P<0.05)。同時,將策略一組及策略二兩組患者康復運動后指標進行比較,策略一組各組數據均數較策略二組均有好轉趨勢,但差異均無統計學意義(均P>0.05)。結果見表 3。


3 討論
慢阻肺穩定期治療強調健康教育、康復、藥物等各種治療方案相結合[13]。《ATS/ERS 共識:肺康復要點與進展》中關于肺康復的最新進展中指出:運動處方作為肺康復的一部分,多種運動訓練形式被提出并評估,包括上肢訓練、間歇訓練、力量訓練及神經肌肉電刺激;不同肺功能受損的慢阻肺患者接受肺康復后癥狀均有所改善,運動能力和生活質量均有所提高[14]。
一項 Meta 分析總結了 11 項研究,顯示患者在進行了 8~12 周的肺康復運動后,可以提高運動耐量及自我健康感覺,改善呼吸困難指數,提高生活質量,提高患者社會適應能力等[15]。下肢運動訓練是肺康復治療的主要項目,美國胸科醫師協會和美國心肺康復協會(ACCP/AACVPR)的肺康復循證醫學指南,已經將下肢肌肉運動訓練作為慢阻肺患者肺康復的常規項目,推薦等級為 1A 級[16]。在肺康復指南中對于下肢運動方式推薦為平板運動或功率自行車[14]。本試驗在康復運動進行至 12 周時監測各項參數與康復前進行比較,可看出患者的 6MWD、呼吸困難指數及生活質量指數均有提高,同時將使用功率自行車組與進行地面行走組進行比較發現功率自行車組在 12 周時患者的 VO2max、6MWD、BODE 指數均有顯著性優勢,提示患者使用功率自行車進行康復鍛煉在短期內對于運動耐力及健康感覺的改善更明顯。究其原因考慮因采用不同運動強度所取得的效果不同,并且存在強度-效應關系,這些變化包括肌纖維毛細血管和線粒體密度增加、肌纖維攜氧能力升高、無氧閾延遲等[17]。功率自行車訓練在對患者運動強度的控制方面更精確,因此達到的效果更明顯。而地面行走運動時往往會受到更多的患者自身干擾,使運動的效果有所減弱。同時我們也發現患者康復運動后的肺功能較前相比有改善趨勢但并無明顯差異。之前研究表明在 35 個研究中 31 個均顯示肺功能參數沒有顯著變化[18],本試驗結果與此相符。
當康復訓練進行至 24 周時我們再次檢測上述指標,發現無論是功率自行車組還是地面行走組各項參數均呈進一步好轉趨勢,差異有顯著性。但此時再將兩組進行組間比較時可發現功率自行車組存在微弱的優勢,但兩組之間比較已無明顯差異,也就意味著進行地面行走鍛煉的患者康復結果與功率自行車組是基本相同的。分析原因可能是因為患者的耗氧量是運動訓練好壞的預測因子[19],而患者的 VO2max 取決于患者的心血管及呼吸系統的功能,運動訓練能改善心肺系統協調工作的能力,從而提高慢阻肺患者的 VO2max。Maltais 等[20]發現,中重度慢阻肺患者經過運動訓練后行肌肉活檢可發現其檸檬酸合成酶、3-羥基輔酶 A 脫氫酶(糖氧化酶)活性增加,而 3 種糖酵解酶活性不變,可見有氧運動能改善慢阻肺患者的有氧代謝功能。同時,因患者康復訓練的效果與運動強度有關,并且存在強度-效應關系[17],本試驗在將兩組患者進行康復訓練時注意將運動強度均控制在相同水平,在地面行走組受到人為干擾的可能性更大,在短期內可能效果不如功率自行車組,但隨著康復患者自我訓練方法的嫻熟,對于運動強度控制能力的加強,故最終得到的結果相同。
綜上所述,康復運動訓練可提高患者的運動能力,改善患者的生活質量。且無論患者進行何種康復訓練方法,只要將運動訓練強度控制在相同水平最終可獲得相同的運動訓練效果。本研究發現地面行走這種簡單易行的康復訓練方法效果并不亞于功率自行車,但更加易于推廣,可在社區及居家慢阻肺患者中廣泛開展。
慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是呼吸系統的常見慢病之一,我國每年慢阻肺的患病率已高達 8%~10%[1]。至 2020 年慢阻肺將位居世界疾病經濟負擔的第五位,全球死亡原因的第三位,成為主要的公共衛生問題[2]。盡管不斷有新藥應用于臨床,但慢阻肺患者肺功能進行性下降所伴發的全身炎癥反應、肌肉萎縮、骨質疏松和運動能力下降,嚴重的影響了患者的生存質量,加重了醫療負擔。根據最新版慢性阻塞性肺疾病全球倡議的診治指南,所有慢阻肺患者均可以從肺康復計劃中獲益,包括改善活動耐量、減輕呼吸困難指數和提高生存質量等[3-5]。運動訓練被認為是肺康復治療的核心,長期有規律的運動訓練可提高慢阻肺患者的生存質量并減少并發癥的發生[6]。但目前對于慢阻肺患者康復訓練的運動方法的推薦意見以功率自行車或平板運動居多,應用局限且費用較高,導致了很多患者無法進行康復訓練[7],使得康復訓練的推廣受到了一定制約。本研究采用前瞻性隨機對照的方法對慢阻肺患者進行為期 24 周的肺康復訓練,采用功率自行車和地面行走兩種方式,并對患者進行干預前后的生存質量的評估及肺功能的測定,評估兩種運動方式的優劣,以期獲得不同運動方式間差異性分析,找尋更適合廣大患者的運動方法。
1 資料與方法
1.1 臨床資料和分組
收集 2016 年 1 月至 2017 年 1 月在華北石油管理局總醫院呼吸內科門診隨訪的慢阻肺患者。納入患者的診斷參考 2013 年《慢性阻塞性肺疾病診治指南標準》中診斷及分級標準[8]:年齡>40 歲,慢阻肺病情穩定至少 4 周。排除標準:慢阻肺急性加重期;近期的心肌梗死;不穩定心絞痛;進展期關節炎活動受限;糖尿病酮癥;高度視力障礙和聽力障礙;因身體健康或自身原因不能或不愿配合;有精神疾病史,酒精或者藥物濫用史;做肺功能檢查時有風險者。本研究已通過華北石油管理局總醫院倫理委員會批準實施(批準編號:HY-2017009),全部患者均簽署知情同意書。
共 86 例患者入選本研究。其中,男 49 例,女 37 例;年齡 50~83 歲,平均年齡(64.2±9.1)歲;體重指數為(22.7±1.6)kg/m2。根據第 1 秒用力呼吸容積占用力肺活量百分比(FEV1/FVC)<70%,50%≤第 1 秒呼氣容積占預計值百分比(FEV1%pred)<80% 界定為中度,30%≤FEV1%pred<50% 界定為重度,其中中度患者有 51 例,重度患者有 35 例。入組患者一般狀態良好,可進行有效的醫患溝通。按隨機數字表法分為策略一組與策略二組,兩組患者在性別、年齡、體重指數等方面比較差異無統計學意義(均P>0.05),具有可比性(表 1)。


1.2 方法
1.2.1 試驗方法
兩組患者均接受慢阻肺常規治療,每 2 周進行 1 次慢阻肺健康宣教,內容包括慢阻肺疾病知識、藥物應用、肺康復理念、戒煙、氧療以及營養支持等。同時聯合呼吸訓練:包括縮唇/腹式呼吸、控制性深慢呼吸、呼吸力量鍛煉,5 次/周。
策略一組采用功率自行車方式,下肢功率車鍛煉(CPX/MAX/D,麥加菲公司,美國):半分鐘低負荷運動與 1 分鐘更高負荷運動(如 20~35 W)交替使用,每天 20~60 min,5 d/周。
策略二組采用地面行走方式,速度保持在 60~120 步/min,每次運動 20~60 min,5 d/周。目標強度依據 2013 年肺康復指南,中等運動強度:50%~70% 最大攝氧量(VO2max);低等運動強度:<50% VO2max,其中目標心率=90 次/min×運動強度%+基礎心率,為保證患者安全,運動訓練過程中若出現血壓>200/100 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),指尖血氧飽和度<85%,心率大于心肺運動試驗獲得的最大心率即停止訓練。所有患者均由低等強度開始進行康復鍛煉,根據患者耐受性逐漸增加運動強度,最終將患者運動強度維持在中~高等水平,并予以心電及氧飽和度監測,總療程為 24 周。
1.2.2 觀察指標
在訓練開始以及訓練進行至 12 周和 24 周時檢測以下指標。(1)肺功能檢測:包括用力肺活量(FVC)、FEV1、FEV1/FVC。(2)心肺活動試驗:采用心肺功能測試儀進行測定,從 0 W 熱身后踏車,頻率為 20~25 W/min,轉速 45~65 r/min,直至無法再進行運動,記錄患者的 VO2max。(3)6 分鐘步行距離(6MWD):事先標定 30 m 的距離,患者在此范圍內作往返步行測試,測試時陪同患者進行,并給與言語鼓勵,記錄 6 分鐘內的步行距離[9]。(4)呼吸困難評分:采用改良英國醫學研究委員會呼吸困難量表(mMRC)和 Borg 呼吸困難評分,在 6MWD 測試完成后進行。(5)慢性阻塞性肺疾病評估測試(CAT)評分:采用 CAT 問卷對兩組患者訓練前后健康和生活質量改變情況進行評定。此問卷簡潔,便于操作,適合患者自測及用于臨床常規評估[10-11]。(6)BODE 指數:BODE 指數是用來評價慢阻肺病情分級的一個指標,能預測慢阻肺患者的病情進展和死亡率[12]。
1.3 統計學方法
采用 SPSS 22.0 統計軟件。計量資料用均數±標準差(
±s)表示,計數資料、計量資料分別采取 χ2 檢驗和 t 檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 訓練 12 周時兩組情況
在訓練進行至 12 周時,策略一組、策略二組患者訓練后各組指標均有改善,其中除肺功能指標外差異均有統計學(均 P<0.05)。同時,將策略一組及策略二組兩組患者康復運動后指標進行比較,可看出策略一組各組數據均數較策略二組均有好轉,其中 VO2max、6MWD、BODE 差異有統計學意義(均 P<0.05)。結果見表 2。


2.2 訓練 24 周時兩組情況
在訓練進行至 24 周時,策略一組、策略二組患者較 12 周時各組指標均有改善,其中 6MWD、BODE 指數、Borg 評分、CAT 評分結果差異有統計學意義(均 P<0.05)。同時,將策略一組及策略二兩組患者康復運動后指標進行比較,策略一組各組數據均數較策略二組均有好轉趨勢,但差異均無統計學意義(均P>0.05)。結果見表 3。


3 討論
慢阻肺穩定期治療強調健康教育、康復、藥物等各種治療方案相結合[13]。《ATS/ERS 共識:肺康復要點與進展》中關于肺康復的最新進展中指出:運動處方作為肺康復的一部分,多種運動訓練形式被提出并評估,包括上肢訓練、間歇訓練、力量訓練及神經肌肉電刺激;不同肺功能受損的慢阻肺患者接受肺康復后癥狀均有所改善,運動能力和生活質量均有所提高[14]。
一項 Meta 分析總結了 11 項研究,顯示患者在進行了 8~12 周的肺康復運動后,可以提高運動耐量及自我健康感覺,改善呼吸困難指數,提高生活質量,提高患者社會適應能力等[15]。下肢運動訓練是肺康復治療的主要項目,美國胸科醫師協會和美國心肺康復協會(ACCP/AACVPR)的肺康復循證醫學指南,已經將下肢肌肉運動訓練作為慢阻肺患者肺康復的常規項目,推薦等級為 1A 級[16]。在肺康復指南中對于下肢運動方式推薦為平板運動或功率自行車[14]。本試驗在康復運動進行至 12 周時監測各項參數與康復前進行比較,可看出患者的 6MWD、呼吸困難指數及生活質量指數均有提高,同時將使用功率自行車組與進行地面行走組進行比較發現功率自行車組在 12 周時患者的 VO2max、6MWD、BODE 指數均有顯著性優勢,提示患者使用功率自行車進行康復鍛煉在短期內對于運動耐力及健康感覺的改善更明顯。究其原因考慮因采用不同運動強度所取得的效果不同,并且存在強度-效應關系,這些變化包括肌纖維毛細血管和線粒體密度增加、肌纖維攜氧能力升高、無氧閾延遲等[17]。功率自行車訓練在對患者運動強度的控制方面更精確,因此達到的效果更明顯。而地面行走運動時往往會受到更多的患者自身干擾,使運動的效果有所減弱。同時我們也發現患者康復運動后的肺功能較前相比有改善趨勢但并無明顯差異。之前研究表明在 35 個研究中 31 個均顯示肺功能參數沒有顯著變化[18],本試驗結果與此相符。
當康復訓練進行至 24 周時我們再次檢測上述指標,發現無論是功率自行車組還是地面行走組各項參數均呈進一步好轉趨勢,差異有顯著性。但此時再將兩組進行組間比較時可發現功率自行車組存在微弱的優勢,但兩組之間比較已無明顯差異,也就意味著進行地面行走鍛煉的患者康復結果與功率自行車組是基本相同的。分析原因可能是因為患者的耗氧量是運動訓練好壞的預測因子[19],而患者的 VO2max 取決于患者的心血管及呼吸系統的功能,運動訓練能改善心肺系統協調工作的能力,從而提高慢阻肺患者的 VO2max。Maltais 等[20]發現,中重度慢阻肺患者經過運動訓練后行肌肉活檢可發現其檸檬酸合成酶、3-羥基輔酶 A 脫氫酶(糖氧化酶)活性增加,而 3 種糖酵解酶活性不變,可見有氧運動能改善慢阻肺患者的有氧代謝功能。同時,因患者康復訓練的效果與運動強度有關,并且存在強度-效應關系[17],本試驗在將兩組患者進行康復訓練時注意將運動強度均控制在相同水平,在地面行走組受到人為干擾的可能性更大,在短期內可能效果不如功率自行車組,但隨著康復患者自我訓練方法的嫻熟,對于運動強度控制能力的加強,故最終得到的結果相同。
綜上所述,康復運動訓練可提高患者的運動能力,改善患者的生活質量。且無論患者進行何種康復訓練方法,只要將運動訓練強度控制在相同水平最終可獲得相同的運動訓練效果。本研究發現地面行走這種簡單易行的康復訓練方法效果并不亞于功率自行車,但更加易于推廣,可在社區及居家慢阻肺患者中廣泛開展。