抗阻呼吸訓練聯合減重運動訓練對中心性肥胖患者平衡功能的影響

【摘要】 目的 探討抗阻呼吸訓練聯合減重運動對中心性肥胖（AO）患者平衡功能的影響。方法 選擇2022年11月至2024年5月在中山大學附屬第三醫院內分泌降糖減重聯合門診就診的66例AO患者（AO組）及35名健康志愿者（健康組），AO組患者分為對照組33例和干預組33例，AO組患者均進行常規減重運動訓練，干預組在此基礎上增加抗阻呼吸訓練，訓練時間均為4周。采集參與者在干預前后的最大吸氣壓（MIP）、最大呼氣壓（MEP），以及膈肌的增厚率（DTR）和平衡功能，包括平衡誤差評分系統（BESS）評估靜態平衡功能和功能性伸展測試（FRT）評估動態平衡功能。結果 健康組與AO組的年齡比較差異無統計學意義（P gt; 0.05）。干預前AO組的體質量指數（BMI）、腰臀比（WHR）、MIP、MEP、DTR、FRT均高于健康組，其BESS評分低于健康組（均P lt; 0.001），干預組與對照組的BMI、腰臀比、MIP、MEP、DTR、BESS、FRT干預前指標間比較差異均無統計學意義（均P gt; 0.05）。干預4周后，對照組和干預組MIP、MEP、DTR、BESS評分均比干預前提高（均P lt; 0.05），且干預組效果均優于對照組（均P lt; 0.05）。對照組在FRT測試干預前后比較差異無統計學意義（P gt; 0.05），干預組效果優于對照組（P = 0.005）。結論 抗阻呼吸訓練聯合減肥運動能改善AO患者的平衡功能。

【關鍵詞】 抗阻呼吸訓練；中心性肥胖；平衡功能；膈肌

Effect of respiratory resistance training combined with weight loss exercise on balance function in patients with central obesity

WANG Haimei1， XIN Wei1， HU Tao1， DENG Zhongyi1， WEI Xiaomei1， XIANG Xiaoxin2， CHEN Yanming2

（1.Department of Rehabilitation Medicine， the Third Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University， Guangzhou 510630， China；

2. Department of Endocrinology amp; Metabolism， the Third Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University， Guangzhou 510630， China）

Corresponding author： CHEN Yanming， E-mail： chyanm@mail.sysu.edu.cn

【Abstract】 Objective To investigate the effect of respiratory resistance training combined with weight loss exercise on balance function in patients with abdominal obesity （AO）. Methods A total of 66 AO patients who visited the Hypoglycemic Weight Loss Clinic of the Endocrinology Department of the Third Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University between November 2022 and May 2024 were enrolled （AO group）， along with 35 healthy volunteers （healthy control group）. The AO group was divided into a control group （n = 33） and an intervention group （n = 33）. All AO patients received standard weight loss exercise training for 4 weeks； in addition， the intervention group underwent respiratory resistance training. The maximal inspiratory pressure （MIP）， maximal expiratory pressure （MEP）， diaphragm thickening ratio （DTR）， and balance function of participants were collected before and after the intervention. Balance function assessments included the Balance Error Scoring System （BESS） for evaluating static balance and the Functional Reach Test （FRT） for evaluating dynamic balance. Results There were no statistically significant differences in age between the healthy group and the AO group （P gt; 0.05）. Before intervention， BMI， waist-to-hip ratio （WHR）， MIP， MEP， DTR， and FRT scores were significantly higher in the AO group than in the healthy group， while BESS scores were significantly lower （all

P lt; 0.001）. No significant differences were observed between the control and intervention groups in BMI， WHR， MIP， MEP， DTR， BESS， or FRT before intervention （all P gt; 0.05）. After 4 weeks of intervention， MIP， MEP， DTR， and BESS scores improved significantly in both the control and intervention groups （all P lt; 0.05）， with greater improvements observed in the intervention group （P lt; 0.05）. FRT results showed no significant change in the control group after intervention （P gt; 0.05）， while the intervention group demonstrated better performance than the control group （P = 0.005）. Conclusion Respiratory resistance training combined with weight loss exercise can significantly improve balance function in patients with AO.

【Key words】 Breathing training； Abdominal obesity； Balance function； Diaphragm

隨著經濟的快速發展及人們生活方式的變化，中心性肥胖（abdominal obesities，AO）逐漸成為影響中國人民健康的危險因素［1］。與一般性肥胖相比，AO與糖尿病、腦卒中、高血壓、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）的關聯性更為密切，對健康的危害更大［2］。有研究表明，AO引起的腹部脂肪堆積會導致膈肌受壓，造成肺活量下降甚至呼吸困難，從而增加呼吸道疾病的風險，如肥胖低通氣綜合征等［3］。AO患者膈肌收縮功能下降，肺容量減少，機體利用氧的能力下降，運動中的組織供氧能力及胸壁順應性下降，存在彌散功能障礙，肥胖人群在運動過程中對運動耐力進一步下降［4］。AO還會導致生物力學的改變影響姿勢控制能力，平衡功能下降［5］，導致更大的跌倒風險［6］。辛蔚等［7］研究表明，AO患者的動態和靜態平衡能力均降低。最近有研究報道，呼吸訓練不僅能提高呼吸肌的肌力和耐力，對平衡的維持和控制也有很大的影響［8］。目前針對AO患者抗阻呼吸訓練對平衡功能影響的研究甚少。本研究將探討抗阻呼吸訓練對AO患者平衡功能的影響，旨在為此類患者平衡功能的改善及身體活動的方法提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2022年11月至2024年5月在中山大學附屬第三醫院內分泌降糖減重門診就診且符合AO診斷標準的患者。根據肥胖癥中國診療指南（2024版），AO指患者BMI≥30 kg/m2，男性腰圍≥90 cm，女性腰圍≥85 cm，男性腰圍與臀圍比值（waist-hip ratio，WHR）≥0.90，女性WHR≥

0.85［9］。病例納入標準：①年齡30～40歲；②血壓正常；③心功能正常；④臨床資料收集完整。排除標準：①孕婦、哺乳期或在研究期間計劃妊娠的育齡期婦女；②甲狀腺功能減退引起的肥胖者；③合并肺部感染或慢性支氣管炎、慢性阻塞性肺疾病急性發作期等不適合接受呼吸訓練者；④既往接受呼吸訓練等相關康復治療者；⑤有先天性胸部畸形、肋骨骨折、神經功能疾病以及胸腹部外傷等外科手術史者；⑥確診為皮質醇增多癥和多囊卵巢綜合征者。剔除與脫落標準：①依從性差，不能完成訓練；②主動要求退出。以同期在中山大學附屬第三醫院內分泌降糖減重門診招募的同齡健康志愿者作為健康組。本研究經中山大學附屬第三醫院倫理委員會批準（批件號：〔2022〕02-213-01），并獲得所有研究對象簽署的知情同意書。

樣本量經G*Power 3.1.9.7計算，在顯著性水平為0.05的條件下，效應量設為80%。根據3組主要研究指標的預估均數和標準差計算每組估計樣本量為26，考慮20%的脫落率，每組至少需要30例樣本量，本研究最后招募的總例數為120例，健康組40名，AO組80例，AO組中的干預組和對照組采用單盲法按照1∶1比例，使用電腦隨機數字分組法進行分配，根據資料的完整性（AO組中的對照組和干預組在干預中因各種因素中途退出14例），本研究最終納入研究101名，健康組35名，AO組中的對照組和干預組各33例。

1.2 干預方法

健康組不接受任何干預。AO組中的對照組和干預組均接受常規訓練指導，干預組在此基礎上增加呼吸肌耐力訓練器訓練和腹式抗阻呼吸訓練。

常規訓練指導：根據公民體重管理衛生健康指南［10］和美國運動醫學學院指南［11］，包括每天進行6 000步的步行活動，每周總步數約40 000步；聯合進行有氧和阻力運動訓練，每天進行30～60 min的中等強度有氧運動，每周進行2～3次阻力運動，每次20 min，每周200～300 min中等強度體力活動，連續4周。運動時保證心率為本人最高心率的60%～70%。

干預組在上述基礎上增加以下呼吸訓練，包括機械性抗阻呼吸訓練和縮唇-腹式抗阻呼吸訓練。機械性抗阻呼吸訓練的具體操作流程如下：使用賽客智能便攜式肺功能檢測儀（廈門產）配合吸氣肌和呼氣肌訓練。吸氣肌訓練：每次吸氣之前，先將肺內的氣體盡量吐干凈，然后以最大的肺容量用力吸氣，直到儀器出現語音的提示暫停，吸滿氣后不要憋氣，用嘴緩慢呼氣至肺內氣體被排空，每次呼氣維持在6 s左右。吸氣肌訓練重復10次。呼氣肌訓練：每次呼氣之前，先將肺內的氣體盡量吸滿，然后盡最大的能力呼氣，直到儀器出現語音的提示暫停，呼氣后不要憋氣，用嘴緩慢吸氣維持在6 s左右，呼氣肌訓練重復10次。使用賽客智能便攜式肺功能檢測儀，根據患者前3次的吸氣負荷自動設定患者本次訓練的吸氣肌和呼氣肌負荷能力［12］。縮唇-腹式抗阻呼吸訓練具體操作如下：患者先熱身5 min，然后進行10 min彈力帶抗阻訓練，最后進行5 min放松訓練。抗阻訓練采用tens法（每次肌肉收縮10 s后休息10 s，重復10次為1組，每次訓練10組）并使用賽樂紅色彈力帶［阻力1.13 kg（2.5 Lb）］。主要通過縮唇式-呼氣時進行抗阻彈力帶擴胸訓練，讓患者呼氣時縮唇，吸氣時放松。抗阻訓練過程中，肌肉收縮10 s，休息10 s，重復3次為1個訓練療程，共10個訓練療程［13］，每天進行30 min訓練，每周5 d，持續4周。

1.3 研究方法

1.3.1 膈肌厚度超聲評估

采用美國索諾聲S-Series超聲診斷系統，使用HFL38x高頻線陣探頭（13-6 MHz超寬變頻）進行超聲測量，參與者取仰臥位，探頭放置于右腋前線第7～8肋間矢狀面，在B超模式下囑參與者深呼吸，凍結圖像，測量壁層胸膜線及腹膜線之間的距離。記錄吸氣末和呼氣末膈肌厚度。膈肌增厚率（diaphragm thickening rate，DTR）為吸氣末膈肌厚度和呼氣末膈肌厚度的差值與呼氣末膈肌厚度的百分比。

1.3.2 呼吸肌測試

采用賽客智能便攜式肺功能檢測儀對參與者進行呼吸肌力測試，并獲取參與者最大吸氣肌壓力（maximum inspiratory pressure，MIP）和最大呼氣肌壓力（maximum expiratory pressure，MEP）［14］。

1.3.3 靜態和動態平衡功能的指標測試

靜態平衡功能使用平衡誤差評分系統（balance"error scoring system，BESS）量表評估。該量表包括3個不同的站姿、2個不同平面，6項測試分別為閉眼平地雙腿站立、閉眼患側腿或非優勢腿站立、閉眼患側腿或非優勢腿為重心的前后腳站立、閉眼平衡墊上的雙腿站立、閉眼平衡墊上的患側腿或非優勢腿站立、閉眼平衡墊上的患側腿或非優勢腿為重心的前后腳站立，要求閉眼，雙手叉腰至髂嵴，非支撐腿屈髖≥60°，保持平衡，每個動作維持20 s，觀察是否有出現錯誤動作。錯誤動作包括7個，分別為雙手離開髂嵴位置、睜開眼、髖關節屈曲或外展gt;30°、足尖或足跟抬起、無法保持姿勢超過5 s、出現保護性動作、2 s時間內出現錯誤的動作，如出現以上的錯誤動作，各記1分，并記錄其錯誤次數［8］。

動態平衡功能使用功能性伸展測試（Functional"Reach Test，FRT）評估［15］，患者穿平底鞋，靠墻邊站立，身體矢狀面與墻面平行。要求患者在雙腳不動的前提下，肩關節屈曲90°，肘關節伸直手握掌拳，先測試第三掌骨的距離，要求參與者盡可能向前傾斜但不能失去平衡或采取跨步，使用卷尺重復測量向前最大的距離，用結果減去開始時第三掌骨所在刻度數值。在進行FRT操作時，需要保證被測者的安全，防止跌倒。所有的指標均在干預前后由同一名不參與干預、不知道分組情況且不參與數據分析的治療師進行功能評定，每項指標均進行有效測試3次，結果取平均值。

1.4 統計學方法

采用SPSS 27.0分析數據。連續型變量的正態性應用Shapiro-Wilk檢驗法檢驗，正態分布的數據采用表示，組間比較使用獨立樣本t檢驗，組內比較使用配對t檢驗。計數資料以n（%）表示，組間比較采用χ 2檢驗。以雙側P lt; 0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 AO組與健康組、干預組與對照組的一般資料比較

健康組與AO組的性別構成、年齡比較差異無統計學意義（均P gt; 0.05）；干預前AO組的MIP、MEP、DTR、FRT均低于健康組，BMI、WHR、BESS評分均高于健康組（均P lt; 0.001）。AO組中的對照組和干預組的性別構成、年齡、BMI、WHR比較差異均無統計學意義（均P gt; 0.05）。見表1、2。

2.2 干預組與對照組AO患者的肺功能指標比較

干預前，干預組和對照組AO患者MIP、MEP和DTR比較差異均無統計學意義（均P gt; 0.05），干預4周后，2組AO患者的MIP、MEP和DTR較干預前增加，且干預組優于對照組（均P lt; 0.05）。見表3。

2.3 干預組與對照組AO患者的平衡功能指標比較

干預前，干預組和對照組AO患者的BESS和FRT評分比較差異均無統計學意義（均P gt; 0.05）。干預4周后，干預組與對照組的BESS評分較干預前降低，且干預組優于對照組（均P lt; 0.05）；干預組的FRT評分較干預前增加（P = 0.007），對照組FRT干預前后FRT評分比較差異無統計學意義（P gt; 0.05）。見表4。

3 討 論

肥胖已經成為危害中國居民健康的嚴重公共衛生問題［16］。研究表明，AO與平衡功能的下降有關，更容易出現平衡功能障礙和跌倒，可能的原因為軀干負荷增加、重心偏移、生物力學的改變，本體感覺的下降、心理因素等［17-18］，但此類患者平衡功能的受損容易被忽視。因此，增加AO人群的平衡功能尤為重要，需要綜合管理［19］。本研究探討抗阻呼吸訓練對AO患者平衡功能的影響。結果顯示，與傳統減重運動相比，聯合抗阻呼吸訓練可改善AO患者的靜態和動態平衡能力。可能的原因為抗阻呼吸訓練可有效增加核心肌群協調性及膈肌功能，優化軀干穩定性，彌補減重運動中膈肌激活不足的缺陷。既往研究支持呼吸訓練對平衡能力的積極影響，Kim等［20］對78名健康年輕人進行不同呼吸模式的訓練，結果表明呼吸會影響雙腿站立和單腿站立的平衡能力。羅春紅等［21］對30名健康大學生進行腹式呼吸干預，結果表明與平靜呼吸相比，腹式呼吸能提高站立平衡能力。然而，上述研究主要針對健康人群，而本研究主要探討在AO患者中抗阻呼吸訓練聯合減重運動對平衡功能的影響。

既往研究表明，縮唇-腹式呼吸訓練對改善肥胖患者的肥胖狀態、生活質量等方面有積極的影響，研究者認為呼吸訓練有效激活呼吸肌運動［22］，但未對平衡功能的影響進一步探討。也有不少研究表明，通過呼吸訓練可提高膈肌的功能，也改善了重度慢性阻塞性肺疾病、腦卒中患者、超重老年女性的靜態和動態平衡功能［23-25］。此外，針對超重或肥胖的女性進行反彈運動等強調神經肌肉控制的訓練則通過增強下肢肌力與本體感覺，可顯著改善動態平衡［26］，因此，結合特異性平衡訓練的減重方案可能更具優勢。與其他研究相比，本研究專注于AO患者，為在該類人群的呼吸訓練提供了新的視角。本研究采用賽客呼吸訓練器，與其他呼吸訓練相比，賽客呼吸訓練器可根據患者需求自動調整呼吸阻力，進行有效的訓練，與以往的呼吸訓練方式（腹式呼吸）相比，賽客呼吸訓練器對AO患者的膈肌收縮率增加、靜態和動態平衡能力有改善，具有更高的針對性和可調節性。

AO患者平衡功能的改善可能歸因于幾個潛在的生理機制。首先，呼吸肌耐力訓練器訓練和腹式抗阻呼吸訓練可以有效增加MIP、MEP和膈肌的增厚率，側面反映增加了膈肌的力量。而膈肌、多裂肌、腹橫肌和盆底肌是共同維持身體穩定性、軀干控制能力，進而影響平衡能力。腹式呼吸使得膈肌充分有效的收縮下降，膈肌通過調節腹內壓有效維持脊柱的穩定性，增強了深層的呼吸肌和核心肌群之間的協調性，有助于在快速的運動和頻率中保持上半身的穩定，特別是胸腔旋轉的運動［27］，膈肌的收縮有助于維持姿勢的穩定［28］。其次，與胸式呼吸相比，腹式呼吸能降低機體的呼吸功耗，增加肺活量，增大攝氧量，提升血氧含量，增加下肢血液循環和營養支持。同時能降低輔助呼吸肌的代償收縮，避免了長期的肌肉疲勞所導致的肌肉僵硬，通過調節自主神經，增強副交感神經活性，放松緊張的肌肉，改善了本體感覺，提高軀干的平衡能力［25］。再者，既往研究表明，腹式呼吸訓練也可以改善肌肉的激活時序，可有效地先激活腹外斜肌和豎脊肌，最后激活臀大肌，加強腰腹部深層肌群收縮維持穩定腹內壓，間接增強下肢關節的穩定性，進而改善平衡功能［29］。因此，本研究為AO患者運動處方的制定提供科學依據，也指導物理治療師為AO患者訓練計劃時積極促進膈肌主動參與，增強心肺耐力的同時增加軀干的平衡能力。

綜上所述，采用抗阻呼吸訓練聯合減重運動訓練對AO患者進行干預，能有效改善患者的平衡功能。本研究存在以下的局限性，首先，干預的時間為4周，缺乏長期的療效觀察與隨訪，需要更長的隨訪時間進一步驗證呼吸訓練對AO患者長期的影響。其次，呼吸肌力量的提升具備平臺期，呼吸肌的力量大小與平衡功能的因果關系尚不清楚，需要進一步研究表面肌電圖檢測膈肌與平衡功能的相關性。

利益沖突聲明：本研究未受到企業、公司等第三方資助，不存在潛在利益沖突。

參 考 文 獻

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（責任編輯：林燕薇）