抗阻運(yùn)動在慢性阻塞性肺疾病患者應(yīng)用中的研究進(jìn)展

陳小瑜 張彩云 吳紅霞 趙倩

慢性阻塞性肺疾病(COPD )是以持續(xù)性呼吸道癥狀和氣流受限為特征的可以預(yù)防和治療的疾病。調(diào)查顯示，我國40歲以上成年人中高達(dá)13.7%患有COPD，到目前為止COPD已成為全球三大病死原因之一[1-2]。盡管呼吸困難是COPD的主要癥狀，但常合并其他肺外表現(xiàn)。肢體肌肉功能障礙是COPD患者常見的肺外表現(xiàn)，主要特征包括肢體肌肉無力、肌肉萎縮、肌肉氧化能力降低，所有這些表現(xiàn)都可能影響患者的疾病嚴(yán)重程度，并導(dǎo)致運(yùn)動的耐受性降低[3]。同時(shí)，與健康人群相比，COPD患者日常體力活動水平較低，這會增加患者的住院風(fēng)險(xiǎn)和疾病的進(jìn)展[4]。因此，需要采取有效的干預(yù)方法來延緩COPD的進(jìn)展。研究表明，運(yùn)動干預(yù)是改善COPD患者肌肉功能的最佳可行手段，抗阻運(yùn)動是提高患者運(yùn)動能力的有效運(yùn)動類型[5]。目前，抗阻運(yùn)動已被逐漸應(yīng)用于國內(nèi)外COPD患者中，取得了較好的運(yùn)動效果。現(xiàn)針對抗阻運(yùn)動對COPD患者的必要性、運(yùn)動方法以及運(yùn)動效果方面進(jìn)行綜述，以期為指導(dǎo)抗阻運(yùn)動在COPD患者中的臨床應(yīng)用提供參考。

1 抗阻運(yùn)動對COPD患者的必要性

COPD患者在運(yùn)動過程中，由于呼吸肌負(fù)擔(dān)增加，呼吸困難程度加重，導(dǎo)致運(yùn)動能力受限[6]。美國胸科學(xué)會/歐洲呼吸學(xué)會（ATS/ERS）表明由于長期不活動誘發(fā)的退行性變、炎癥、氧化應(yīng)激、血?dú)馕蓙y、營養(yǎng)障礙、合成代謝激素水平低、衰老和皮質(zhì)類固醇使用等單一或聯(lián)合因素可能造成外周肌肉功能障礙[7]。同時(shí)，隨著年齡的增加，COPD患者的肌肉力量和質(zhì)量容易加速衰退。然而，提高骨骼肌的氧化能力和效率可以降低患者在運(yùn)動時(shí)的通氣需求，減少動態(tài)肺過度充氣，從而減少勞力性呼吸困難的發(fā)作[8]。一直以來，運(yùn)動訓(xùn)練被認(rèn)為是肺康復(fù)的基石，運(yùn)動訓(xùn)練后骨骼肌功能的改善可以增加患者的運(yùn)動能力[9]，因此，骨骼肌功能的優(yōu)化是COPD患者肺康復(fù)的重要目標(biāo)。雖然，有氧運(yùn)動是肺康復(fù)項(xiàng)目中的首選運(yùn)動方式，但是在改善肌肉功能障礙方面，抗阻運(yùn)動比有氧運(yùn)動有更大的潛力，同時(shí)對疾病負(fù)擔(dān)和運(yùn)動能力產(chǎn)生相同的積極影響[10-11]。此外，由于抗阻運(yùn)動所需要的耗氧量和通氣較低，因此在運(yùn)動過程可以產(chǎn)生較少的呼吸困難[12]。在臨床環(huán)境中，對于患有晚期肺病或合并癥的人，他們可能因?yàn)殡y以忍受的呼吸困難而無法完成高強(qiáng)度耐力或間歇訓(xùn)練，這使得抗阻運(yùn)動比有氧運(yùn)動更容易被接受[13]。

2 抗阻運(yùn)動方法

2.1 運(yùn)動方式

抗阻運(yùn)動又稱阻力訓(xùn)練或力量訓(xùn)練，是指身體通過克服一定量的阻力來鍛煉局部肌肉群的一種運(yùn)動方式，以其漸進(jìn)性、特異性和變異性為重要原則[3]。抗阻運(yùn)動的運(yùn)動方式分為徒手訓(xùn)練和借助器械訓(xùn)練：徒手訓(xùn)練是采用自身抵抗重力的方式進(jìn)行運(yùn)動，如俯臥撐、深蹲、仰臥起坐等；器械訓(xùn)練包括啞鈴、彈力帶、沙袋和各種健身器材[14]。由于彈力帶具有所需空間較小、可以鍛煉軀體主要肌肉群、操作簡單、方便等優(yōu)點(diǎn)成為老年人最常用的器械[15-17]。Vanderlei等[18]使用彈力帶訓(xùn)練COPD患者的心率變異性，彈力帶共有五種顏色：黃色（1.3 kg）、紅色（1.8 kg）、綠色（2.3 kg）、藍(lán)色(3.2 kg）、黑色（4.4 kg），不同顏色的彈力帶所承受的重力負(fù)荷不同，這樣可以激勵患者逐漸增加運(yùn)動強(qiáng)度，有效完成各項(xiàng)運(yùn)動，提高運(yùn)動耐力。在進(jìn)行抗阻運(yùn)功時(shí)，為改善患者的整體運(yùn)動功能，上下肢聯(lián)合訓(xùn)練效果要優(yōu)于單獨(dú)上肢或下肢的訓(xùn)練[19]。上肢運(yùn)動可以借助啞鈴?fù)ㄟ^完成坐位上舉、坐姿推舉、坐位擴(kuò)胸等動作來鍛煉肱三頭肌、胸大肌、背闊肌的肌力，下肢運(yùn)動可以借助彈力帶或啞鈴?fù)ㄟ^完成屈膝、伸膝、深蹲等動作來鍛煉股四頭肌和腘繩肌的肌力[20]。Hansen等[21]對重度COPD患者采用上肢舉啞鈴+下肢舉啞鈴和自身重量結(jié)合的方式進(jìn)行上下肢循環(huán)交替運(yùn)動。Nyberg等[22]在對COPD患者的干預(yù)中，采用彈力帶進(jìn)行肩部屈曲和膝關(guān)節(jié)伸展運(yùn)動，在運(yùn)動的過程中，根據(jù)參與者所能承受的阻力，單獨(dú)或以不同的組合使用彈力帶以達(dá)到所需的負(fù)荷。因此，我們可以在患者耐受的情況下，選取一種最有效的、安全的運(yùn)動方式進(jìn)行鍛煉。

2.2 運(yùn)動周期

結(jié)合歐洲呼吸學(xué)會官方聲明（ERS）和COPD臨床康復(fù)實(shí)踐指南可以得出COPD最佳抗阻運(yùn)動時(shí)間為每次至少30 min,頻率為每周2~3次，兩次運(yùn)動至少間隔48 h[23-24]。穩(wěn)定期患者運(yùn)動周期至少為6~8周，在醫(yī)務(wù)人員監(jiān)督下至少每周2次[25]。雖然目前對于急性加重期（AECOPD）何時(shí)開始運(yùn)動尚存在爭議，但是近年來國內(nèi)有研究者在患者入院48 h內(nèi)實(shí)施了抗阻運(yùn)動，無不良事件發(fā)生[26-27]。因此建議除需絕對臥床或需要呼吸機(jī)輔助通氣的AECOPD患者外,其余AECOPD 患者均應(yīng)早期實(shí)施運(yùn)動干預(yù),且介入時(shí)間越早越好。Ryrs?等[28]對中至重度COPD患者進(jìn)行的抗阻運(yùn)動訓(xùn)練中，研究組患者每周運(yùn)動3次，每次進(jìn)行35 min的監(jiān)督鍛煉，持續(xù)8周，能有效增加局部肌肉的抗氧化成分，改善肌肉功能，防止局部炎癥和氧化應(yīng)激。孫利等[29]對53例COPD穩(wěn)定期的患者進(jìn)行持續(xù)12周，每周3次，每次30 min的家庭下肢力量訓(xùn)練，結(jié)果表明可以有效提高患者的肌力和肌肉功能，改善患者生活質(zhì)量。但是研究者并沒有比較干預(yù)6周和12周的效果差異，COPD全球倡議（GOLD）中表明持續(xù)6~8周的肺康復(fù)能獲得最佳效果，延長時(shí)間至12周沒有額外的好處[30]。因此，建議我國學(xué)者在未來對不同疾病程度的患者進(jìn)行干預(yù)周期不同的研究，從而為構(gòu)建完善的運(yùn)動處方提供證據(jù)支持。

2.3 運(yùn)動強(qiáng)度

運(yùn)動強(qiáng)度是指在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，最大運(yùn)動強(qiáng)度通過1次重復(fù)最大重量測試（1-RM）進(jìn)行評估，1-RM即個(gè)體在一次重復(fù)中所能舉起的最大重量[31]。目前只有美國運(yùn)動學(xué)會（ACSM）提出抗阻運(yùn)動的強(qiáng)度：每次進(jìn)行1~4組的 40%~50% 1-RM阻力的訓(xùn)練,每組重復(fù)訓(xùn)練10~15次[32]。由于抗阻運(yùn)動是一種循序漸進(jìn)的運(yùn)動，因此，在初始階段時(shí)，先進(jìn)行低強(qiáng)度、高重復(fù)的訓(xùn)練，隨著訓(xùn)練的進(jìn)行，強(qiáng)度逐漸增加，訓(xùn)練量逐漸減少[3]。同時(shí)分別在訓(xùn)練前后評估患者的borg呼吸困難程度，以保證在訓(xùn)練期間控制在4（中度呼吸困難）~6（重度呼吸困難）分之間。在Beaumont等[33]的研究方案中，對COPD患者進(jìn)行了持續(xù)4周的漸進(jìn)性抗阻運(yùn)動，期間通過增加每組練習(xí)的重復(fù)次數(shù)、重量，以及減少每組練習(xí)之間的休息時(shí)間來達(dá)到運(yùn)動強(qiáng)度。Dourado等[34]研究表明，相比于低強(qiáng)度訓(xùn)練，高強(qiáng)度訓(xùn)練可以提高COPD患者的1-RM值。因此，如果患者可以耐受，鼓勵進(jìn)行高強(qiáng)度的訓(xùn)練進(jìn)一步增加肌肉力量。在臨床實(shí)踐過程中，我們要根據(jù)患者的體力活動，耐受情況、其他心血管合并癥等情況為患者制定個(gè)體化的訓(xùn)練計(jì)劃。

3 抗阻運(yùn)動效果

3.1 對肌肉力量和質(zhì)量的影響

COPD的患者由于害怕活動后引起呼吸困難或因呼吸困難而不愿進(jìn)行自主運(yùn)動，導(dǎo)致活動量減少，身體長期不活動容易造成肌肉萎縮、肌肉無力[35]。有研究表明，抗阻運(yùn)動能夠有效對抗骨骼肌萎縮，增強(qiáng)肌肉力量和質(zhì)量[36]。M?lmen等[37]對COPD患者和健康人實(shí)施了相同的13周的下肢抗阻運(yùn)動，結(jié)果顯示，COPD患者下肢肌肉力量和質(zhì)量的增加幅度比健康對照組更大。Borges等[38]在探究抗阻運(yùn)動對AECOPD患者影響的研究中，對患者在住院期間進(jìn)行了干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可以有效的提高下肢肌肉力量，這和陳曉梅等[26]的研究結(jié)果一致。一項(xiàng)探討抗阻運(yùn)動和有氧運(yùn)動的聯(lián)合效果的Meta分析顯示，與單獨(dú)的有氧運(yùn)動相比，抗阻運(yùn)動和有氧運(yùn)動結(jié)合可以有效增加COPD患者的下肢肌肉力量[39]。同時(shí)，國內(nèi)指南提出，推薦聯(lián)合抗阻運(yùn)動和有氧運(yùn)動以更大程度改善COPD患者的骨骼肌力量[24]。此外，鑒于在增強(qiáng)肌肉力量效果方面，抗阻運(yùn)動優(yōu)于有氧運(yùn)動，因此指導(dǎo)患者運(yùn)動時(shí)應(yīng)該以抗阻運(yùn)動為主，并輔以有氧運(yùn)動。

3.2 對肺功能的影響

COPD患者普遍存在肺功能受損的現(xiàn)象，臨床上常用來評價(jià)肺功能的主要指標(biāo)包括：1 s用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC）、1 s用力呼氣容積與用力肺活量比值（FEV1/FVC）以及預(yù)測FEV1的百分比（percent-of-predicted FEV1，F(xiàn)EV11%pre）[40]。一項(xiàng)專門針對抗阻運(yùn)動對COPD患者的Meta分析中，合并效應(yīng)量之后結(jié)果顯示，抗阻運(yùn)動對以上四個(gè)結(jié)局指標(biāo)都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[41]。Liao等[42]的Meta分析中雖然只對FEV1%pre有意義，并沒有改善FEV1，但是在他納入的一篇研究中FVC是有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的。這可能是由于納入研究所采用的抗阻運(yùn)動的干預(yù)方式不同造成的。此外，Strasser等[43]的薈萃分析也顯示了對FEV11、FVC和FEV1/FVC的積極效果。綜上所述，抗阻運(yùn)動可以通過鍛煉上下肌群，增強(qiáng)呼吸肌的肌力，同時(shí)長期規(guī)律的運(yùn)動可以使患者適應(yīng)呼吸活動的變化，進(jìn)而改善患者的肺功能，延緩COPD的疾病進(jìn)程。

3.3 對運(yùn)動耐力的影響

COPD患者的運(yùn)動耐力不足會導(dǎo)致日常生活能力受限，如穿衣、洗澡、購物、爬樓梯等日常活動。主要表現(xiàn)為患者的呼吸困難和疲勞程度加重。一般用來評估運(yùn)動耐力的測試包括：6 min步行距離（6MWD）、6 min移圈試驗(yàn)（6PBRT）圈數(shù)、30 s連續(xù)坐椅試驗(yàn)(30-second STST)。向晉等[16]對COPD患者進(jìn)行了每周一次，共12周的彈力帶抗阻訓(xùn)練，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干預(yù)組的6MWD由原來的441 m增加到了495 m, Borges等[38]對COPD的患者進(jìn)行了6個(gè)肌肉群的舉重抗阻訓(xùn)練，干預(yù)后6MWD顯著增加，進(jìn)一步提升了患者的運(yùn)動耐力。同時(shí)，一項(xiàng)Meta分析也得到了同樣的結(jié)論[41]。這可能是因?yàn)榭棺柽\(yùn)動增強(qiáng)了外周肌肉的力量，使患者在做有氧運(yùn)動時(shí)會感到輕松，從而延長運(yùn)動時(shí)間，提高運(yùn)動耐力。在實(shí)際應(yīng)用中，建議先采用單側(cè)肢體的低強(qiáng)度（25%~35%）、高重復(fù)性（每組20~25次）訓(xùn)練，再進(jìn)行高強(qiáng)度（60%~70% RM）、低重復(fù)（每組8~12次）的雙側(cè)抗阻訓(xùn)練，此訓(xùn)練模式會降低肌肉的疲勞程度[44]。

3.4 對生活質(zhì)量的影響

COPD在一定程度上會影響患者的工作、社會活動、軀體功能、心理健康等方面，造成患者生活質(zhì)量下降。研究表明，抗阻運(yùn)動可以提高COPD患者的生活質(zhì)量，具體表現(xiàn)為對呼吸困難、疲勞、疾病控制和不良情緒等方面的改善[42]。Zambom-Ferraresi等[45]對兩組COPD患者分別進(jìn)行單獨(dú)的抗阻訓(xùn)練和聯(lián)合抗阻和耐力訓(xùn)練，干預(yù)12周后結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩組的QOL評分都較干預(yù)之前有明顯提高，雖然兩組之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但是也可以證明經(jīng)過抗阻訓(xùn)練后運(yùn)動耐力和肌肉力量的改善可以增強(qiáng)患者的自信心，提高其參與活動的依從性，故而QOL評分增高。在Borges等[38]的研究中，雖然在干預(yù)結(jié)束后生活質(zhì)量沒有得到改善，但是在出院后1個(gè)月患者的生活質(zhì)量提升了。同時(shí)，一項(xiàng)Meta分析中結(jié)果顯示，抗阻訓(xùn)練未能改善生活質(zhì)量，可能是因?yàn)榧{入文獻(xiàn)的隨訪時(shí)間較短，生活質(zhì)量的改善效果不能及早顯現(xiàn)出來，再加上個(gè)體之間的生活方式，環(huán)境的差異對結(jié)果的評價(jià)也會產(chǎn)生一定的影響，所以建議未來的研究應(yīng)該增加隨訪時(shí)間去進(jìn)一步探討對生活質(zhì)量的干預(yù)效果[41]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)，抗阻運(yùn)動可能會降低COPD患者的全因死亡率，抗阻運(yùn)動的頻率每周增加2組，其全因死亡率會下降29%，這對于維持患者的長期生存有重要意義[46]。

4 小結(jié)

抗阻運(yùn)動對COPD患者康復(fù)的各個(gè)方面都有積極的影響，因此鼓勵患者進(jìn)行抗阻運(yùn)動。目前，國外已將抗阻運(yùn)動廣泛應(yīng)用于COPD患者中,國內(nèi)起步較晚，應(yīng)用較少。結(jié)合國外現(xiàn)狀，對我國今后的臨床工作提出以下建議：①主動在科室宣傳抗阻運(yùn)動的相關(guān)知識，提高患者和家屬的知曉率和參與度；②針對不同的呼吸困難程度，結(jié)合患者的年齡、耐受程度、合并癥等情況，為患者制訂個(gè)體化和長期性的運(yùn)動處方；③在運(yùn)動過程中，除了要實(shí)時(shí)監(jiān)測心率和血氧飽和度，還需要保證患者的運(yùn)動量，提高依從性。同時(shí)，未來應(yīng)進(jìn)行大樣本、多中心、高質(zhì)量的RCT,以探討最佳的抗阻運(yùn)動方案，并需要做好延續(xù)性服務(wù)以觀察抗阻運(yùn)動對COPD患者的長期影響，為COPD患者的運(yùn)動鍛煉提供指導(dǎo)。