COPD機(jī)械通氣患者運(yùn)動訓(xùn)練的研究進(jìn)展

朱順芳 綜述；張衛(wèi)珍 審校

（南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院 呼吸內(nèi)科，廣東 廣州510515）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者在機(jī)械通氣期間，由于身體消耗大，加上長期絕對臥床，容易導(dǎo)致肌肉萎縮和呼吸肌肌力下降[1]。研究顯示，在完全臥床期間，肌肉重量每周減少5%，其中骨骼肌強(qiáng)度每天以1.0%～1.5%的速度下降[2]。COPD患者容易出現(xiàn)脫機(jī)困難，造成長期依賴呼吸機(jī)的現(xiàn)象。長時間機(jī)械通氣，患者常出現(xiàn)大量并發(fā)癥，如呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎、肌肉萎縮甚至自理能力的下降、抑郁或焦慮等[3]。因此，有研究者提出，機(jī)械通氣患者如果在48 h內(nèi)不能撤機(jī)，應(yīng)盡快啟動肺康復(fù)程序[4]。肺康復(fù)是近年來的研究熱點。2007年，美國胸科醫(yī)生學(xué)院(American College of Chest Physicians，ACCP)和美國心血管肺康復(fù)協(xié)會(American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation，ACCVP)更新的《肺康復(fù)的循證醫(yī)學(xué)指南》（以下簡稱指南）中，肺康復(fù)方案中最具有循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的就是運(yùn)動訓(xùn)練[5]。運(yùn)動訓(xùn)練是綜合肺康復(fù)方案的基礎(chǔ)[6]，是提高COPD患者運(yùn)動耐受的最佳方法[7]。運(yùn)動訓(xùn)練在COPD穩(wěn)定期中的康復(fù)效果和科學(xué)性已被證實[8-10]，但在COPD機(jī)械通氣患者中的研究相對較少，現(xiàn)將運(yùn)動訓(xùn)練在COPD機(jī)械通氣患者中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 運(yùn)動訓(xùn)練能改善COPD患者運(yùn)動耐受

由于一系列的病理生理改變，COPD患者逐漸出現(xiàn)活動受限和運(yùn)動耐力下降，而運(yùn)動耐力下降又是患者生活質(zhì)量下降的主要決定因素[11]。2006年，美國胸科學(xué)會（American Thoracic Society，ATS）和歐洲呼吸學(xué)會 （European Respiratory Society，ERS）更新的《肺康復(fù)》一文[12]中，提出運(yùn)動訓(xùn)練尤其適用于那些存在運(yùn)動耐受不良、勞力性呼吸困難、疲勞和/或日常生活活動受限的慢性呼吸疾病的患者。更有研究者[13]提出，COPD急性加重期的患者是運(yùn)動訓(xùn)練的最佳候選人。盡管運(yùn)動訓(xùn)練不能改變COPD患者肺功能下降的趨勢，但是通過運(yùn)動訓(xùn)練，能改善骨骼肌功能，增加運(yùn)動能力。并且，氧合能力和骨骼肌效能的增加可減輕肺泡過度充氣，從而減輕勞力性呼吸困難，進(jìn)一步提高運(yùn)動耐受[11]。

2 運(yùn)動訓(xùn)練的種類

2.1 下肢耐力訓(xùn)練

2.1.1 COPD患者下肢耐力訓(xùn)練方法 下肢有氧訓(xùn)練能延緩骨骼肌萎縮，可部分重建正常肌肉的代謝作用及其形態(tài)，使COPD患者的癥狀、生活質(zhì)量及運(yùn)動能力得到改善[14]。指南將下肢訓(xùn)練作為COPD患者肺康復(fù)的強(qiáng)制性內(nèi)容，推薦級別為1A[5]。下肢訓(xùn)練主要是與行走相關(guān)的肌肉運(yùn)動訓(xùn)練，常用的方法包括運(yùn)動平板[15]、功率自行車[16]、步行[17]、跑步、爬樓梯或重物阻力訓(xùn)練等。Dolmage等[18]研究發(fā)現(xiàn)，雖然單腿與雙腿訓(xùn)練改善有氧代謝的能力相似，但是單腿訓(xùn)練所消耗的代謝需要量更少，對于穩(wěn)定期COPD患者更能夠耐受。

2.1.2 COPD機(jī)械通氣患者的下肢耐力訓(xùn)練 對于行機(jī)械通氣的COPD患者來說，由于受呼吸機(jī)、病情嚴(yán)重程度及場地限制，很難運(yùn)用運(yùn)動平板、功率自行車等設(shè)備進(jìn)行下肢訓(xùn)練。因此，國內(nèi)研究者[19-21]在對COPD機(jī)械通氣患者進(jìn)行下肢訓(xùn)練時，會根據(jù)患者的意識狀態(tài)和體力采取循序漸進(jìn)的方式。COPD患者在行機(jī)械通氣前，都存在不同程度的肺性腦病，機(jī)械通氣早期，會使用一些鎮(zhèn)靜劑來保證患者的呼吸與呼吸機(jī)同步，故早期多在護(hù)士幫助下進(jìn)行被動關(guān)節(jié)運(yùn)動；后期則進(jìn)行主動運(yùn)動，包括足背屈、雙下肢屈曲 90°,直腿抬高 30°,兩腿交替練習(xí)，5～10 min/次，3～4次/d。結(jié)果顯示：下肢耐力訓(xùn)練能使COPD機(jī)械通氣患者雙腿抬高時間延長，改善運(yùn)動耐力，平穩(wěn)心肺功能，防止深靜脈血栓形成。

2.2 上肢耐力訓(xùn)練

2.2.1 COPD患者上肢耐力訓(xùn)練方法 上肢運(yùn)動訓(xùn)練可增加前臂運(yùn)動能力，增加肩胸帶肌肉的強(qiáng)度，從而減少通氣需求，指南推薦級別也為1A[5]。研究結(jié)果表明[22-24]，上肢無支撐耐力訓(xùn)練能顯著改善上肢運(yùn)動耐力，上下肢聯(lián)合訓(xùn)練方案優(yōu)于單純下肢運(yùn)動訓(xùn)練。無支撐的上肢訓(xùn)練優(yōu)于支撐性的上肢訓(xùn)練[5]。COPD患者常用的上肢訓(xùn)練方法有：握力計、徒手上舉、上肢拉力器、轉(zhuǎn)圈運(yùn)動、手搖車訓(xùn)練、重物阻力訓(xùn)練或投擲訓(xùn)練等[25-27]。研究顯示[27]，上、下肢聯(lián)合運(yùn)動能顯著改善穩(wěn)定期COPD患者的有氧代謝能力和通氣水平，從而提高患者的運(yùn)動耐量。

2.2.2 COPD機(jī)械通氣患者的上肢耐力訓(xùn)練 國內(nèi)對于COPD機(jī)械通氣患者開展的上肢運(yùn)動，同樣是采取循序漸進(jìn)的方式，早期被動鍛煉，后期主動鍛煉，運(yùn)動方法主要是用力握拳和徒手上舉[20-21]。研究結(jié)果顯示，對照組的握力平均降低了20%左右，觀察組的握力則升高15%～20%，說明上肢耐力訓(xùn)練能有效改善COPD機(jī)械通氣患者的雙手握力[21]。用力握拳屬于等長收縮，是保持肌力的最簡單方法，不僅患者容易接受，而且握拳能使整個上肢肌肉同時收縮，從而降低骨骼肌的廢用性萎縮速度[28]。而其他的上肢訓(xùn)練方法，如上肢負(fù)重訓(xùn)練、轉(zhuǎn)圈運(yùn)動在COPD機(jī)械通氣患者中的訓(xùn)練效果鮮見報道。

2.3 力量訓(xùn)練

2.3.1 COPD患者力量訓(xùn)練方法 力量訓(xùn)練屬于無氧運(yùn)動，能夠增加中、重度COPD患者的肌肉力量和質(zhì)量，可作為獨(dú)立的干預(yù)措施改善患者的生存質(zhì)量，指南推薦在肺康復(fù)方案中加入力量訓(xùn)練方案，推薦級別為lA級[5]。常用的訓(xùn)練方式有短跑、跳躍、舉重等。Bernard等[29]的研究表明，力量和耐力聯(lián)合訓(xùn)練組的外周肌肉力量增加較單純耐力訓(xùn)練組更顯著。

2.3.2 COPD機(jī)械通氣患者的力量訓(xùn)練 目前，國內(nèi)研究者[19-21]對COPD機(jī)械通氣患者的運(yùn)動訓(xùn)練還是以耐力訓(xùn)練和身體移動為主，研究結(jié)果顯示實施運(yùn)動干預(yù)的COPD機(jī)械通氣患者治療效果優(yōu)于未干預(yù)的。但是，尚未有研究者將力量訓(xùn)練方法運(yùn)用于COPD機(jī)械通氣患者中。可能是對COPD機(jī)械通氣患者實施短跑、跳躍、舉重等力量訓(xùn)練方式不太現(xiàn)實，因此這方面研究極少，今后還需進(jìn)一步尋找安全、有效、可行的力量訓(xùn)練方法運(yùn)用在COPD機(jī)械通氣患者中。

2.4 呼吸肌訓(xùn)練

2.4.1 COPD患者呼吸肌訓(xùn)練方法 由于呼吸肌纖維類型的改變以及呼吸肌能量供需失衡，絕大多數(shù)COPD患者存在呼吸肌肌力的減退[30]。研究結(jié)果證明[31-32]呼吸肌訓(xùn)練能改善 患者的呼吸肌功能，增強(qiáng)其運(yùn)動能力，減輕呼吸困難的癥狀，但是多是單中心、小樣本研究。因此在指南中，專家組建議不支持常規(guī)使用呼吸肌訓(xùn)練作為肺康復(fù)的基本內(nèi)容，僅建議在對進(jìn)行藥物治療后，仍有呼吸肌力量減弱或呼吸困難的患者選擇性進(jìn)行呼吸肌訓(xùn)練，推薦級別為1B[5]。指南還提出今后關(guān)于呼吸肌訓(xùn)練的研究應(yīng)重點考慮：（1）合適呼吸肌訓(xùn)練患者類型的界定，包括COPD分期、呼吸肌無力的證據(jù)、呼吸困難程度、充氣過度程度、健康狀況下降的程度和運(yùn)動受損水平；（2）訓(xùn)練的方法學(xué)；（3）結(jié)局的測量指標(biāo)[5]。目前，臨床應(yīng)用最多的呼吸肌訓(xùn)練的方法包括深慢呼吸、腹式-縮唇呼吸、阻力呼吸及六字訣呼吸操等[33-34]。

2.4.2 COPD機(jī)械通氣患者的呼吸肌訓(xùn)練 行有創(chuàng)機(jī)械通氣的COPD患者往往是存在嚴(yán)重的呼吸困難和呼吸肌力量減弱，有進(jìn)行呼吸肌訓(xùn)練的指征，但是因建立了人工氣道（如氣管插管或氣管切開），進(jìn)行呼吸肌訓(xùn)練的可行性和安全性還有待探索。目前，國內(nèi)對于COPD機(jī)械通氣患者運(yùn)用呼吸肌訓(xùn)練的研究，還僅僅是經(jīng)驗總結(jié)性研究[35]，未有針對呼吸肌訓(xùn)練效果的隨機(jī)對照研究。

2.5 全身訓(xùn)練 全身訓(xùn)練通常是包括骨骼肌和呼吸肌共同參與的有氧運(yùn)動，包括游泳、太極拳、氣功、八段錦等[33]。在穩(wěn)定期的COPD患者中，這些方法能夠有效地改善患者的運(yùn)動能力，提高其生活質(zhì)量。但是，對COPD機(jī)械通氣患者而言，實施則非常困難。目前，國外研究者[36]對機(jī)械通氣患者的全身運(yùn)動是以循序漸進(jìn)的方式幫助患者移動體位，恢復(fù)日?；顒幽芰槟康?。Chiang等[37]在機(jī)械通氣＞14 d的患者中開展全身物理治療，即肢體訓(xùn)練（床上被動活動關(guān)節(jié)→床邊主動活動→協(xié)助離床活動）和呼吸肌訓(xùn)練（主要是膈肌運(yùn)動訓(xùn)練），5 d/周，每次鍛煉時間根據(jù)患者的具體情況而定。6周后，患者四肢肌力、最大吸氣口腔壓（maximal inspiratory pressure，MIP）、Barthel指數(shù)、功能獨(dú)立性評價（functional independence measure,FIM）明顯提高。

綜上所述，雖然COPD患者的運(yùn)動訓(xùn)練的種類多樣，但是運(yùn)用在COPD機(jī)械通氣患者中的方法還是較少。國內(nèi)已有的COPD機(jī)械通氣患者的運(yùn)動訓(xùn)練研究，也僅僅是簡單的上下肢體運(yùn)動，訓(xùn)練方法較單一，未有加入呼吸肌訓(xùn)練的對照研究，有必要在今后的研究中進(jìn)一步探討各種運(yùn)動方法的干預(yù)效果。

3 運(yùn)動訓(xùn)練的實施與效果評價

3.1 運(yùn)動訓(xùn)練的持續(xù)時間及頻率 在肺康復(fù)中 運(yùn)動訓(xùn)練的最短持續(xù)時間并無定論[12]。針對患者個體應(yīng)根據(jù)治療目的、患者的能力及興趣決定持續(xù)時間[7]。為改善功能儲備最少需要15 min的有氧訓(xùn)練，一般可采用15～60 min的持續(xù)時間[11]。理論上，如果每次運(yùn)動保證足夠的運(yùn)動強(qiáng)度和持續(xù)時間，則運(yùn)動效應(yīng)應(yīng)該可以維持2～3 d，運(yùn)動頻率只需每周2～3次。但是對于COPD和老年患者一般能耐受的是低強(qiáng)度運(yùn)動，為獲得最佳生理效益，COPD患者應(yīng)完成每周至少3～5次的運(yùn)動[7]。國內(nèi)在對COPD機(jī)械通氣患者進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練時，多采用每次5～15 min，每天3～4次，或視患者耐受情況而定的間斷方案[19-21]。

3.2 運(yùn)動訓(xùn)練周期 由于運(yùn)動周期長短對肺康復(fù)效果的研究結(jié)果差別較大，因此指南推薦的肺康復(fù)周期為較長的肺康復(fù)方案（12周），推薦級別為2C[5]。而現(xiàn)有臨床研究報告的運(yùn)動周期多數(shù)是6～8周，且一般是在住院或門診康復(fù)方案中采用[4]。國內(nèi)對于COPD機(jī)械通氣患者研究報告的運(yùn)動周期，沒有明確說明，但是一般選擇6～25 d進(jìn)行指標(biāo)比較，由于干預(yù)時間較短，因此得出的結(jié)果有待斟酌。

3.3 運(yùn)動訓(xùn)練強(qiáng)度 指南中的隨機(jī)對照研究結(jié)果證明，COPD患者下肢高強(qiáng)度訓(xùn)練較低強(qiáng)度訓(xùn)練能產(chǎn)生更大的生理學(xué)獲益（推薦級別為1B），且低強(qiáng)度和高強(qiáng)度訓(xùn)練均產(chǎn)生臨床獲益（推薦級別1A）[5]。理想的運(yùn)動強(qiáng)度應(yīng)設(shè)定在既能產(chǎn)生預(yù)期效果，又不因強(qiáng)度過高而產(chǎn)生臨床癥狀、不適和厭倦。另外，雖然高強(qiáng)度的運(yùn)動訓(xùn)練目標(biāo)對患者的生理性改變更有優(yōu)勢，但是低強(qiáng)度的運(yùn)動訓(xùn)練目標(biāo)，對廣泛的人群更重要[7]。已有的COPD機(jī)械通氣患者的運(yùn)動訓(xùn)練，都采取低強(qiáng)度訓(xùn)練，根據(jù)患者的體力采取循序漸進(jìn)的方式，以患者不感到疲勞為宜[19-21]。

3.4 運(yùn)動訓(xùn)練效果評價 常用評價指標(biāo)有6 min步行試驗、呼吸困難分級評分 (Medical Research Councildyspned Scale，MRC)、Borg 評分、St.Geroge’s呼吸問卷（St.Geroge’s respiratory questionnaire，SGRO）、一般健康狀況調(diào)查表（the MOS item short from health survey,SF-36）、COPD評估測試問卷(COPD Assessment Test，CAT)、肺功能測定及 BODE 指數(shù)（the body-mass,airflow obstruction,dyspnea,and exercise capacity index）等[4，15-17]。 對于不同原因行機(jī)械通氣的患者，還可選用呼吸機(jī)參數(shù) （如潮氣量、氣道峰壓等）、血?dú)夥治鼋Y(jié)果、氧合指數(shù)、呼吸機(jī)相關(guān)肺炎發(fā)生率、機(jī)械通氣日及ICU住院日數(shù)等進(jìn)行評價[38-39]。針對COPD機(jī)械通氣患者，現(xiàn)有研究選擇的運(yùn)動評價指標(biāo)主要是心率、呼吸頻率、血?dú)庵笜?biāo)、呼吸機(jī)參數(shù)、握力 抬腿時間等[19-21]以上專業(yè)的評價工具很少應(yīng)用。

目前，在對COPD機(jī)械通氣患者的運(yùn)動訓(xùn)練實施中存在運(yùn)動持續(xù)時間較短，運(yùn)動實施后選擇的評價時間點不一，較少選擇專業(yè)的評價工具等問題，下一步研究需以循證醫(yī)學(xué)為依據(jù)完善運(yùn)動方案，運(yùn)用專業(yè)評價工具來評價運(yùn)動效果。

4 展望

機(jī)械通氣對于COPD患者既是一種治療手段，也是肺康復(fù)手段之一。機(jī)械通氣的最終目標(biāo)是能夠脫離呼吸機(jī)，改善肺功能。運(yùn)動訓(xùn)練作為最具循證依據(jù)的肺康復(fù)手段，對于COPD機(jī)械通氣患者也具有積極作用。國外對COPD機(jī)械通氣患者實施早期運(yùn)動訓(xùn)練較為重視，運(yùn)動方案的制定也主要是依靠職業(yè)治療師和物理治療師，而國內(nèi)這方面人力較缺乏，需要醫(yī)生和護(hù)士的重視與共同參與。因此，醫(yī)護(hù)人員不僅要進(jìn)行運(yùn)動方法培訓(xùn)，更重要的是安全管理培訓(xùn)，COPD機(jī)械通氣患者的早期運(yùn)動應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的原則，從最初的被動運(yùn)動到后期的床邊運(yùn)動，運(yùn)動前的充分準(zhǔn)備和運(yùn)動中的密切監(jiān)護(hù)，運(yùn)動不良反應(yīng)發(fā)生時的判斷和及時處理，從而避免不良事件發(fā)生[3]。目前，運(yùn)動訓(xùn)練在我國COPD機(jī)械通氣患者中開展較少，采取的運(yùn)動訓(xùn)練方法單一，運(yùn)動干預(yù)效果的評價指標(biāo)各異，得出的結(jié)論有待斟酌，今后的研究需以循證醫(yī)學(xué)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)因人而異、個性化的運(yùn)動方案，注意安全性和多團(tuán)隊合作。

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