有氧運動改善腦卒中患者心肺適能的研究進展

【摘 "要】 心肺適能（CRF）被視為評估心肺健康的金標準。相較于同齡正常人，腦卒中患者的CRF水平普遍偏低，這不僅限制了其身體功能的恢復，還對其生活質量產生了不良影響。CRF水平與更高的行走能力和身體活動水平之間存在著緊密的關聯。已有研究證實，有氧運動能夠顯著提升腦卒中患者的心肺適能。然而，在臨床康復實踐中，對腦卒中患者CRF改善的重視程度仍然不足。該文深入探討了腦卒中CRF的評估方法以及有氧運動在改善CRF方面的效果與適宜劑量，旨在為臨床康復人員及運動康復工作者提供關于有氧運動改善CRF的科學指導與參考。

【關鍵詞】 有氧運動 "腦卒中 "心肺適能 "運動劑量

【中圖分類號】 G0-32 " " " " " " "【文獻標識碼】 A " " " " "【文章編號】 2095-2813（2025）07-0006-04

Research Progress on Aerobic Exercise for Improving Cardiorespiratory Fitness in Stroke Patients

CHEN Longwei "ZHANG Zeyi* "YANG Chuankai "XIA Liang "LIU Yueying "GUO Mengyue

WEI Yaoru "DU minghui

Sports Center of Xi'an Jiaotong University， Xi'an， Shaanxi Province， 710049 China

[Abstract] Cardiorespiratory fitness （CRF） is considered as the \"gold standard\" for evaluating cardiorespiratory health. Stroke patients typically exhibit lower levels of CRF compared to their age-matched healthy counterparts， which not only impedes their physical function recovery but also undermines effects on their quality of life. A strong correlation has been observed between CRF levels and higher walking ability and physical activity levels in stroke patients. Previous researches have demonstrated that aerobic exercise can significantly enhance CRF in stroke patients. Nevertheless， within clinical rehabilitation practice， the emphasis on improving CRF in stroke patients is still inadequate. This paper explores in-depth the assessment methods of CRF in stroke patients， as well as the effects and appropriate dosages of aerobic exercise in improving CRF， with the aim of providing scientific guidance and reference for clinical rehabilitation professionals and exercise rehabilitation workers on the improvement of CRF by aerobic exercise.

[Keywords] Aerobic exercise; Stroke; Cardiorespiratory fitness; Exercise dosage

心肺健康是預測全因死亡率的最佳指標之一，與心血管疾病發病率的降低和生活質量的提升密切相關。心肺適能（Cardiorespiratory Fitness，CRF）作為評估心肺健康的關鍵指標，能夠衡量心血管及呼吸系統在運動時的全身供氧能力。腦卒中后，較高的CRF水平與更好的行走能力、較高的身體活動水平以及中風復發的減少有關。已有研究證實，有氧運動能夠促進腦卒中患者CRF的改善，而不同劑量的有氧運動對CRF改善的效果是當前研究的熱點。

1 "腦卒中患者的CRF水平

腦卒中患者由于長期缺乏活動，往往會出現心肺耐力的減退。研究顯示，卒中患者在病后的第一年內，每天大約有81%的時間處于久坐狀態［1-2］。這種生活方式導致患者的體能和運動能力（包括心肺功能和肌肉力量）顯著下降。同時，腦卒中患者常伴有高血壓、體重超標、血脂異常等多種基礎性疾病或風險因素，這些對心肺功能的適應性產生顯著影響。其CRF水平明顯低于健康人群，尤其是峰值攝氧量，通常介于8～22 mL/（kg·min-1），僅為同齡健康人的26%～87%。這限制了他們進行高強度功能訓練的能力，導致身體功能恢復速度減緩，生活質量下降［3］。此外，腦卒中患者常伴有睡眠呼吸問題［4］，這與心肺功能下降及最大攝氧量降低緊密相關，進一步削弱了心肺適能。研究顯示，低CRF水平與腦卒中的發病率、復發風險及其他心血管疾病高度相關，而提高CRF水平有助于降低全因死亡率及心血管死亡風險。因此，CRF水平被視為預測腦卒中風險的重要量化指標，受到廣泛關注。

2 "腦卒中患者CRF的評估

2.1 "心肺運動測試

心肺運動測試（Cardiopulmonary Exercise Test，CPET）是評估心肺適能的黃金標準。它根據測試者的性別、年齡、身高、體重等數據，結合體力活動習慣與健康狀況，制訂個性化測試方案。通過逐步增加有氧跑步機或功率自行車等器械的速度、坡度或功率，實現漸進式負荷測試。研究表明，輕度腦卒中早期、短暫性腦缺血發作、腦卒中亞急性期及慢性期患者接受CPET時表現出可接受性，未出現嚴重心血管或神經系統并發癥。在確保篩選與監測的前提下，遞增負荷運動測試對患者安全可行，有助于識別心血管并發癥，評估CRF可以為制訂運動強度提供參考，指導安全高效的CRF訓練。

2.2 "6 min步行試驗

鑒于CPET作為心肺功能評估的精確方法存在較多限制，需要替代評估方式，6 min步行試驗（Six-Minute Walk Test，6 MWT）因低成本和臨床可行性成為候選。6 min步行距離能夠反映有氧耐力，且與心肺功能正相關。SERRA M C等［5］的研究使用6 MWT評估有氧運動效果，衡量步行能力的改善。然而，6 MWT受下肢疼痛等特殊情況影響，常需結合其他數據使用，不能單獨精確評估CRF。

2.3 "10 m步行試驗

10 m步行試驗（10 Meter Walk Test， 10 MWT）是評估步行速度的常用方法，通過記錄受試者行走10 m所需時間計算步行速度（m/s）。該方法操作簡易且評估信效度高，廣泛用于康復治療評估。在腦卒中患者運動改善心肺功能的研究中，常結合6 MWT使用，以評估步行能力和間接推測心肺功能。多項研究以6 MWT和10 MWT為主要或次要指標，證明了有氧運動對改善心肺健康的有效性，且高強度運動更有利于心肺功能康復。

3 "有氧運動改善CRF的劑量

有氧運動是指以有氧代謝為主要能量供給途徑，涉及大肌群的持續性、節律性運動。通過有氧運動，患者能夠有效提升最大攝氧量、增強心肺功能。這種訓練通過提高氧氣在心肺和外周肌肉系統之間的輸送和利用效率，促進心肺耐力和功能恢復，是腦卒中患者康復過程中的重要組成部分。POLLOCK A等人［6］通過綜述表明，有氧鍛煉可顯著提高腦卒中患者峰值攝氧量、平衡功能及步行速度，甚至可能通過上調腦源性神經營養因子促進神經修復。然而，目前腦卒中患者臨床康復治療中有氧運動的劑量問題仍未受到足夠的重視。有氧運動的劑量可通過運動強度、運動時間、運動頻率和運動周期幾個方面來分析。

運動劑量是指在運動康復、體能訓練或健康管理中，個體進行身體活動時所接受的總體運動量。而運動劑量由多個元素構成，且運動強度的呈現方式不統一，因此很難對文獻中的數據進行精準提取和統一整理分析。鑒于此，通過參考美國運動醫學學院發布的運動處方通則［4］，將運動劑量以周為單位、代謝當量（METs）為計量單位進行統一換算。經統計和計算發現，高劑量普遍比低劑量具有更高的效應量。

3.1 "運動強度

運動強度指運動時的用力程度，通常用心率、攝氧量、最大攝氧量的百分比或METs來衡量。考慮到腦卒中群體的特殊性，運動強度的測定通常以心率儲備或最大心率為指標。GLOBAS C等人［7］的研究揭示，當運動強度達到個體心率儲備（HRR）的60%～80%時，對于增強心肺功能和促進心血管健康具有顯著的正面影響。GALLOWAY M等［8］的研究表明，相較于低于50%心率儲備的低強度鍛煉，進行超過70%心率儲備強度的運動對于腦卒中后患者來說，能更高效地提升其心肺功能恢復水平。其他研究也顯示，實施低強度（如40%心率儲備）的有氧訓練干預對提升最大攝氧量指數并未顯示出顯著成效。LUO L等人［9］的研究發現，進行至少12周的長期高強度訓練（心率達70%以上或耗氧量峰值以上）的腦卒中患者能夠實現更為顯著的心肺功能訓練成效。這一發現強調了在腦卒中患者的康復計劃中，適當提高運動強度的重要性，以及長期堅持高強度訓練對于提升患者康復效果的潛在價值。

3.2 "運動時間

單次運動持續的時間，一般以分鐘或小時計算。由于研究對象人群的特殊性，運動時間在保證有效的前提下不宜過長。多數研究的運動時間采用單次20～45 min（不包括熱身和冷卻）的運動處方。運動時間大多與運動強度有關，時間與強度成反比，強度越高，運動時間通常越短。研究中，高強度訓練時間多數為20～30 min，中低強度訓練時間多數在30～45 min之間。

3.3 "運動頻率和運動周期

訓練頻率指運動的頻次，即每周或每月的運動次數。一般以每周幾次的頻率來設定，多數研究采用每周3～5次。訓練周期指運動計劃的總時長，通常以周、月或更長的時間段來表示，涉及整個訓練或康復方案的時間安排。多數研究共持續4～12周。有研究表明，6個月的干預訓練比3個月的干預訓練更為有效。訓練頻率和訓練周期在總體的訓練劑量中可以組合成訓練次數的形式呈現。研究中所采用的干預次數多數為24～36次，且采用24次干預的研究較多。KANG D等人［10］對患者進行了24次不同強度的運動干預，探討了不同強度的有氧訓練在相同訓練次數下對心肺健康康復的不同效果。此外，也有一些干預周期較長或較短的研究通過實驗說明了類似的問題。一項研究對患者進行了84次訓練，證明了低強度步行與傳統治療方式的有效性對比［11］；BOYNE P等人［12］的研究則僅通過12次鍛煉，就證實了高強度比低強度有更好的治療效果。

4 "有氧運動對腦卒中患者心肺適能改善的長效性研究

相關研究日益聚焦于有氧運動對腦卒中患者心肺適能改善的長效性。HORNBY T G等人［13］對腦卒中患者實施為期6周的周期性有氧運動干預后，進行了長達6個月和12個月的隨訪追蹤。結果顯示，即便在停止干預后，眾多患者的心肺功能及行走功能仍呈現持續改善的趨勢。這驗證了有氧訓練的效果不僅局限于短期內，而是可能在康復進程的后期持續發揮作用，其帶來的心肺功能增益能夠在12個月內得以保持。這種長效性受患者訓練強度、患者基線數據、依從性、干預時間、患者年齡等多種因素影響。此外，VANROY C等人［14］的研究同樣發現，接受主動騎行訓練的患者在訓練結束后的6個月隨訪期間，下肢功能、步態及有氧能力均有所增強，進一步佐證了騎行訓練不僅對短期康復有效，亦展現出顯著的長期效益。此外，患者對運動計劃的堅持和積極參與也是實現持續效果的關鍵因素。有氧運動的長期效益還可能與運動對心理狀態的積極作用有關。有氧運動能夠減輕焦慮和抑郁癥狀，提高生活質量，這可能間接促進患者長期維持良好的運動習慣和生活方式［15］。

5 "結語

截至目前，已有若干研究探討了有氧運動劑量中的運動強度、運動時長、運動頻率等因素與腦卒中患者心肺適能（CRF）改善之間的關聯，并取得了一定成果。然而，總體而言，當前研究在運動劑量的系統性探索方面仍顯不足。未來的研究需更加重視從整體性視角出發，深入剖析構成運動劑量的各個關鍵因素，并據此優化康復方案，從而為腦卒中臨床康復中CRF的改善提出更為具體的應用策略，為提升腦卒中患者CRF水平的臨床實踐提供科學指導。

參考文獻

[1] KERR A，ROWE P，ESSON D，et al.Changes in the physical activity of acute stroke survivors between inpatient and community living with early supported discharge：An observational cohort study[J].Physiotherapy，2016，102（4）：327-331.

[2] TIEGES Z， MEAD G， ALLERHAND M， et al. Sedentary behavior in the first year after stroke： a longitudinal cohort study with objective measures[J].Arch Phys Med Rehabil，2015，96（1）：15-23.

[3] CHEN J， ZHU Q， YU L， et al.Stroke risk factors of stroke patients in China： A nationwide community-based cross-sectional study[J].International Journal of Environmental Research and Public Health，2022，19（8）：4807.

[4] SIMONSEN S A， ANDERSEN A V， WEST A S， et al.Sleep-disordered breathing and cerebral small vessel disease：Acute and 6 months after ischemic stroke[J].Sleep Breath，2022，26（3）：1107-1113.

[5] SERRA M C， HAFER-MACKO C E， RROBBINS， et al.Randomization to treadmill training improves physical and metabolic health in association with declines in oxidative stress in stroke[J].Archives of Physical Medicine and Rehabilitation，2022，103（11）：2077-2084.

[6] POLLOCK A， BAER G， CAMPBELL P， et al.Physical rehabilitation approaches for the recovery of function and mobility following stroke[J].Cochrane Database Syst Rev，2014（4）：CD001920.DOI：10.1002/14651858.CD001920.pub3 .

[7] GLOBAS C， BECKER C， CERNY J， et al. High-intensity treadmill exercise for stroke survivors：A randomized control trial[J].Neurorehabilitation and Neural Repair，2022，29（3）：119-127.

[8] GALLOWAY M， MARSDEN D L， CALLISTER R， et al.

What is the dose-response relationship between exercise

and cardiorespiratory fitness after stroke？A systematic review[J].Phys Ther，2019，99（7）：821-832.

[9] LUO L， MENG H N， WANG Z W， et al. Effect of high-intensity exercise on cardiorespiratory fitness in stroke survivors： a systematic review and meta-analysis[J].Ann Phys Rehabil Med，2020，63（1）：59-68.

[10] KANG D， PARK J， JEONG I， et al.Comparing the effects of multicomponent exercise with or without power training on the cardiorespiratory fitness， physical function， and muscular strength of patients with stroke： A randomized controlled trial[J].The Journal of Sports Medicine and Physical Fitness，2021，62（5）：722-731.

[11] MARSDEN D L， DUNN A， CALLISTER R， et al.A home- and community-based physical activity program can improve the cardiorespiratory fitness and walking capacity of stroke survivors[J].Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases，2016，25（10）：2386-2398.

[12] BOYNE P， DUNNING K， CARL D，et al. High-intensity interval training and moderate-intensity continuous training in ambulatory chronic stroke：A feasibility study[J].Physical Therapy，2016，96（10）：1533-1544.

[13] HORNBY T G， STRAUBE D S， KINNAIRD C R， et al.Importance of specificity， amount， and intensity of locomotor training to improve ambulatory function in patients poststroke[J].Neurorehabilitation and Neural Repair，2011，18（4）：293-307.

[14] VANROY C， FEYS H， SWINNEN A， et al.The effectiveness of active cycling in subacute stroke rehabilitation：A randomized controlled trial. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation[J].Arch Phys Med Rehabil，2017，98（8）：1576-1585.

[15] American College of Sports Medicine.ACSM's guidelines for exercise testing and prescription[M].11th ed.Amsterdam：Wolters Kluwer：165.

DOI： 10.16655/j.cnki.2095-2813.2025.07.002

基金項目：2018年度國家重點研發計劃主動健康和老齡化科技應對重點專項（項目名稱：老年全周期康復技術體系與信息化管理研究，項目編號：2018YFC2002300）。

作者簡介：陳龍偉（1975—），男，博士，副教授，研究方向為運動人體科學。

通信作者：張澤一（2000—），女，碩士，研究方向為運動康復，E-mail：545700031@qq.com。