高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者康復(fù)的研究進(jìn)展①

裴子文，汪冕，陳建

高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者康復(fù)的研究進(jìn)展①

裴子文1a，汪冕2，陳建1b,3

回顧國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究，高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練對(duì)于提升腦卒中患者心肺功能、步行能力效果顯著，但是對(duì)于改善患者的生活質(zhì)量，其療效有待進(jìn)一步研究。與低、中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練相比較的研究數(shù)量有限，尚不足以得出結(jié)論。

腦卒中；高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練；康復(fù)；綜述

[本文著錄格式]裴子文，汪冕，陳建.高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者康復(fù)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2017,23(6): 681-684.

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腦卒中是我國(guó)居民的第一大死亡原因，其死亡率高達(dá)125.56/10萬(wàn)[1]。患者在發(fā)生腦卒中后往往會(huì)出現(xiàn)不同程度的功能障礙，使日?；顒?dòng)能力受限，不利于其重新回歸到正常的生活和工作當(dāng)中，從而給家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)[2-3]。美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)指南推薦腦卒中患者在進(jìn)行中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練，以改善活動(dòng)受限及有氧運(yùn)動(dòng)能力減退的狀況，促進(jìn)心血管功能健康[4]。然而越來(lái)越多的證據(jù)顯示，更高強(qiáng)度的訓(xùn)練比低、中等強(qiáng)度訓(xùn)練更加有效[5-6]。

高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練(high-intensity interval training,HIT)是將短時(shí)間(逐漸延長(zhǎng))爆發(fā)式相對(duì)高強(qiáng)度訓(xùn)練與恢復(fù)階段(即低強(qiáng)度訓(xùn)練或休息)相結(jié)合，輪流反復(fù)進(jìn)行訓(xùn)練[7]。與低、中等強(qiáng)度訓(xùn)練相比，HIT更能改善健康成年人或心臟病患者的有氧能力和其他功能[5-6]。1952年，Emil Zátopek經(jīng)HIT獲得奧運(yùn)會(huì)長(zhǎng)跑冠軍后，HIT便開(kāi)始在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中流行起來(lái)[8]。隨著康復(fù)治療技術(shù)的發(fā)展，目前已有大量研究將HIT運(yùn)用到心血管疾病、肺疾病和糖尿病患者的康復(fù)訓(xùn)練中，并且療效顯著[6-7,9]，而將HIT應(yīng)用于腦卒中后康復(fù)的研究也越來(lái)越多。目前臨床上HIT多采用跑臺(tái)和功率自行車(chē)等設(shè)備進(jìn)行，或者是指導(dǎo)患者進(jìn)行沖刺跑、往返跑、游泳等運(yùn)動(dòng)，并以受試者心率/峰值攝氧量(peak oxygen uptake,VO2peak)作為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的參考指標(biāo)[9]。針對(duì)腦卒中患者的研究多采用跑臺(tái)進(jìn)行訓(xùn)練。本文通過(guò)嚴(yán)格篩選，對(duì)已有的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，探尋HIT對(duì)腦卒中患者術(shù)后心肺功能、軀體運(yùn)動(dòng)功能以及生活質(zhì)量的影響，并對(duì)進(jìn)一步研究提出建議。

1 心肺功能

研究顯示，腦卒中患者心肺適能大約只有同年齡同性別健康人群的50%，這是由于腦卒中患者活動(dòng)量降低，而針對(duì)腦卒中患者設(shè)定的神經(jīng)康復(fù)計(jì)劃中并沒(méi)有涉及心肺適能的干預(yù)，目前標(biāo)準(zhǔn)的治療程序并不足以增加患者的心肺適能[10]?；貧w家庭后，由于偏癱側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)能力下降，往往會(huì)形成多坐或者久臥的生活習(xí)慣，這將導(dǎo)致患者心肺適能進(jìn)一步下降。

評(píng)價(jià)患者的心肺功能，通常采用運(yùn)動(dòng)測(cè)試，例如Bruce和Balke跑臺(tái)試驗(yàn)，參考指標(biāo)包括最大攝氧量、峰值攝氧量和最大心率[4]。也可以通過(guò)一些簡(jiǎn)單的測(cè)試來(lái)衡量心肺功能，如6分鐘步行試驗(yàn)(6-Minute Walk Test,6MWT)、2分鐘步行試驗(yàn)(2-Minute Walk Test,2MWT)等。

運(yùn)動(dòng)治療可用于恢復(fù)腦卒中患者心肺功能，并降低再次發(fā)生心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[11]。Meta分析顯示，鼓勵(lì)腦卒中患者進(jìn)行低強(qiáng)度或中強(qiáng)度有氧訓(xùn)練，可以顯著提高其心肺功能[12]。Tang等[13]采用功率自行車(chē)訓(xùn)練對(duì)住院腦卒中患者進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù)，劑量為50%～70%最大工作強(qiáng)度，每周3次，每次30 min；出院前患者心肺適能提高更為顯著。

現(xiàn)有研究認(rèn)為，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的提升，對(duì)腦卒中患者心肺功能的影響也更為明顯[14-15]。Munari等[15]對(duì)16例腦卒中患者進(jìn)行為期3個(gè)月的運(yùn)動(dòng)干預(yù)，進(jìn)行高強(qiáng)度間歇性跑臺(tái)訓(xùn)練(high-intensity treadmill training,HIIT)的患者VO2peak顯著增加，而進(jìn)行低強(qiáng)度持續(xù)性跑臺(tái)訓(xùn)練(low-intensity treadmill training, LITT)的患者VO2peak無(wú)顯著變化，組間比較發(fā)現(xiàn)HIIT組VO2peak和6MWT提高量遠(yuǎn)大于LITT組。這可能是由于進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)，患者偏癱側(cè)血管床氧運(yùn)輸能力顯著提高；也可能是由于偏癱側(cè)和健側(cè)肌肉協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)模式發(fā)生改變，二者共同作用導(dǎo)致下肢運(yùn)功時(shí)耗氧量增加，下肢毛細(xì)血管數(shù)量增加，從而需要更大的貯備攝氧量。也有研究結(jié)果認(rèn)為HIT訓(xùn)練后，患者的心肺功能雖有提高，但并不顯著[16-17]。差異性結(jié)果可能是由于高強(qiáng)度設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)不同，并且運(yùn)動(dòng)干預(yù)時(shí)間存在差異也可能是造成研究結(jié)論不一致的原因之一。

Boyne等[18]研究不同間歇時(shí)間HIT對(duì)腦卒中患者有氧能力的影響，發(fā)現(xiàn)30 s間歇時(shí)間相比60 s、120 s間歇時(shí)間更有利于VO2peak的提高，但是其運(yùn)動(dòng)耐受性卻相對(duì)較低，患者持續(xù)訓(xùn)練時(shí)間較短。因而他們認(rèn)為結(jié)合30 s和60 s間歇時(shí)間可以使有氧訓(xùn)練效果最佳，而這一觀點(diǎn)還有待進(jìn)一步考證。結(jié)合Munari等[15]對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和間歇時(shí)間的設(shè)定，可以認(rèn)為訓(xùn)練強(qiáng)度越高，患者所需要的間歇時(shí)間越長(zhǎng)，但是目前還無(wú)法得出最合適的HIT訓(xùn)練方案。

對(duì)于腦卒中患者，其VO2peak的最小臨床重大差異值目前還沒(méi)有確定，但是通過(guò)對(duì)比男性和女性冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病患者VO2peak每增加1 ml/(kg?min)，其死亡率會(huì)下降15%[19]，可以認(rèn)為HIT腦卒中患者VO2peak的提高對(duì)心肺功能恢復(fù)有益，對(duì)降低患者死亡率也有好處。但是受到研究數(shù)量和質(zhì)量的限制，難以說(shuō)明HIT比低、中等強(qiáng)度訓(xùn)練對(duì)心肺功能效果更好。

2 運(yùn)動(dòng)功能

2.1 功能性活動(dòng)能力

功能性活動(dòng)能力是個(gè)體維持生活自理和參與家庭、社會(huì)活動(dòng)的關(guān)鍵因素[20]。Boyne等[21]研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行HIT訓(xùn)練的腦卒中患者10米步行測(cè)試和6MWT結(jié)果明顯優(yōu)于進(jìn)行中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練的腦卒中患者。Outermans等[22]對(duì)腦卒中術(shù)后早期患者進(jìn)行高強(qiáng)度任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練，其10米步行測(cè)試和6MWT結(jié)果前后對(duì)比均顯著提高，且與低強(qiáng)度訓(xùn)練計(jì)劃相比，HIT對(duì)步速和步行能力的提升效果更快。Holleran等[23]指導(dǎo)患者進(jìn)行抗阻力步行訓(xùn)練以達(dá)到HIT的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比低強(qiáng)度組，高強(qiáng)度組6MWT結(jié)果顯著提高。Gjellesvik等[14]在研究中發(fā)現(xiàn)，患者在進(jìn)行HIT后，計(jì)時(shí)起立-走試驗(yàn)(Time Up and Go Test, TUG)得分也顯著提高(P=0.002)。這些結(jié)果與Munari等[15]的研究結(jié)果一致。10MWT和6MWT的最小臨床重大差異分別是54.1 m和0.3 m/s，以上研究中進(jìn)行HIT訓(xùn)練的患者前后測(cè)試結(jié)果差異均達(dá)到最小臨床重大差異值[24-25]。Globas等[26]對(duì)腦卒中患者進(jìn)行高強(qiáng)度間歇性有氧跑臺(tái)訓(xùn)練，3個(gè)月干預(yù)后發(fā)現(xiàn)患者5次坐起站立試驗(yàn)耗時(shí)降低(2.4±0.9)s，Berg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)得分提高(1.7±3)分，但差異未達(dá)到顯著性。Outermans等[22]研究也發(fā)現(xiàn)，HIT訓(xùn)練后BBS得分提高不明顯，功能性前伸實(shí)驗(yàn)距離變化也不明顯。分析其原因可能是由于患者平衡測(cè)試得分基線(xiàn)值已經(jīng)很高[27]，另一方面由于平衡控制涉及多個(gè)系統(tǒng)共同參與，HIT對(duì)整體影響較小。

目前，HIT有助于功能性活動(dòng)能力提升的潛在機(jī)制并不清楚，根據(jù)現(xiàn)有研究分析，可能與心肺適能的提高和偏癱側(cè)下肢運(yùn)動(dòng)模式適應(yīng)性改變相關(guān)，而并非是受到損傷的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元得到恢復(fù)[28]。

2.2 步行時(shí)空參數(shù)

Boyne等[21]研究發(fā)現(xiàn)，患者在進(jìn)行HIIT后步速提高30%。Outermans等[22]也發(fā)現(xiàn)與低強(qiáng)度訓(xùn)練相比，HIT對(duì)步速和步行能力的提升更快。Munari等[15]還對(duì)HIT組患者進(jìn)行步態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)患者的步長(zhǎng)、步幅、步頻以及步行對(duì)稱(chēng)性率有顯著提高，而低強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練組患者的步長(zhǎng)、步幅、步頻以及步行對(duì)稱(chēng)性率并未發(fā)生明顯變化。腦卒中患者步行能力的提高被認(rèn)為與訓(xùn)練過(guò)程中跑臺(tái)坡度和速度增加相關(guān)[26]。

腦卒中患者下肢常見(jiàn)的步行模式表現(xiàn)為偏癱側(cè)擺動(dòng)期過(guò)度屈髖，擺動(dòng)期終點(diǎn)股骨回縮，從而被動(dòng)伸膝向前踏步，這會(huì)導(dǎo)致步長(zhǎng)變短，擺動(dòng)期延長(zhǎng)[29]。在有坡度的跑臺(tái)上訓(xùn)練時(shí)，偏癱側(cè)下肢在邁步過(guò)程中可以更早接觸跑臺(tái)，從而縮短擺動(dòng)期，使步長(zhǎng)增加。Werner等[30]研究結(jié)果表明，跑臺(tái)坡度增加到8%，可以使步長(zhǎng)增加，縮短偏癱下肢擺動(dòng)期時(shí)間，延長(zhǎng)支撐期時(shí)間。Munari等[15]研究顯示，患者在達(dá)到VO2peak時(shí)，跑臺(tái)坡度平均到達(dá)17%。由于坡度增加，偏癱側(cè)下肢在邁步過(guò)程中股四頭肌和腘繩肌發(fā)力能力也會(huì)受到影響，并發(fā)現(xiàn)腘繩肌張力降低[31]。增加坡度還可以使偏癱下肢在邁步過(guò)程中運(yùn)動(dòng)模式發(fā)生適應(yīng)性改變，從而增加步行對(duì)稱(chēng)性、步長(zhǎng)和步頻，這些改變最終可以提高步行的生物力學(xué)效率，改變異常步行模式[29-30]。通過(guò)提高跑臺(tái)速度來(lái)增加運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，顯然有助于患者在地面進(jìn)行步行測(cè)試時(shí)速度的提升。因此，指導(dǎo)腦卒中患者使用跑臺(tái)進(jìn)行HIT有助于提高步行功能。但由于相關(guān)研究數(shù)量有限，現(xiàn)階段尚難說(shuō)明HIT應(yīng)用于腦卒中患者康復(fù)訓(xùn)練的效果顯著優(yōu)于低、中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練。

3 生活質(zhì)量

腦卒中患者的生活質(zhì)量包括生理、心理、認(rèn)知及社會(huì)等多個(gè)方面。研究表明，腦卒中患者的軀體功能、日常生活活動(dòng)能力與其生活質(zhì)量密切相關(guān)[32-33]。由于腦卒中會(huì)導(dǎo)致不同程度的功能障礙，絕大部分患者都面臨著生活質(zhì)量下降的問(wèn)題。Mu-nari等[15]研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是HIT還是低強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練，患者的健康調(diào)查簡(jiǎn)表(SF-36)和腦卒中影響量表得分均沒(méi)有發(fā)生顯著性改變，其原因可能是日常生活活動(dòng)能力評(píng)分中涉及各種復(fù)雜的活動(dòng)，對(duì)力量、關(guān)節(jié)活動(dòng)度以及平衡和協(xié)調(diào)能力均有較高要求，而HIT訓(xùn)練主要針對(duì)下肢，單一的訓(xùn)練模式不足以使整體評(píng)分明顯改變。另一方面，對(duì)于健康人群而言，完成日常生活活動(dòng)能力對(duì)攝氧量的要求為10～17.5 ml/(kg?min)[34]，而對(duì)于腦卒中患者，其攝氧量的最低要求高于健康人群，因而盡管HIT使患者VO2peak有所提高，但不足以幫助患者輕松完成所有的日常生活活動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)患者健康調(diào)查簡(jiǎn)表(SF-12)中軀體功能評(píng)分略微上升，但無(wú)顯著性差異，而患者心理功能評(píng)分卻有顯著提升，其原因可能是由于SF-12中心理功能評(píng)分條目較少，結(jié)果容易受到影響；另一方面可能是患者參加規(guī)律運(yùn)動(dòng)后心態(tài)發(fā)生積極改變[22]。

目前針對(duì)有氧訓(xùn)練對(duì)生活質(zhì)量影響的研究，結(jié)論并不一致。Pang等[35]發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的文獻(xiàn)中只有少量研究結(jié)果認(rèn)為有氧訓(xùn)練可以顯著改善腦卒中患者的生活質(zhì)量。應(yīng)用HIT提高腦卒中患者的生活質(zhì)量時(shí)，還需要結(jié)合其他功能訓(xùn)練、心理治療等不同干預(yù)措施。

4 總結(jié)和展望

通過(guò)回顧HIT對(duì)腦卒中患者功能康復(fù)影響的研究可以看出，HIT作為一種腦卒中患者康復(fù)治療手段安全可行。然而受試者在訓(xùn)練前需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)篩查，滿(mǎn)足美國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)指南中對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)人群所設(shè)定的相關(guān)要求[4]。在此基礎(chǔ)上受試對(duì)象多為發(fā)病后3個(gè)月以上患者，雖然未對(duì)患者損傷類(lèi)型和部位做出明確要求，但是對(duì)患者的精神狀態(tài)(簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查評(píng)分＜20分)、移動(dòng)能力、血壓以及心功能等方面均有要求[14-18]。所有研究中少有患者因訓(xùn)練過(guò)程中出現(xiàn)不適而退出，多數(shù)在適當(dāng)補(bǔ)水或進(jìn)食后都能堅(jiān)持完成訓(xùn)練，訓(xùn)練前熱身和訓(xùn)練后放松都至關(guān)重要[14,16]。

現(xiàn)有的研究中多采用跑臺(tái)進(jìn)行HIT，也有研究利用功率自行車(chē)等其他設(shè)備，或者是以負(fù)重步行訓(xùn)練的方式進(jìn)行訓(xùn)練。由于各項(xiàng)研究中HIT計(jì)劃所設(shè)定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)頻率有所不同，因而針對(duì)腦卒中患者的HIT計(jì)劃目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

HIT對(duì)于提升腦卒中患者心肺功能、步行能力效果顯著，但是對(duì)于改善患者的生活質(zhì)量，其療效有待進(jìn)一步研究。而與低、中等強(qiáng)度持續(xù)性訓(xùn)練相比較的研究數(shù)量有限，尚不足以得出結(jié)論?，F(xiàn)有研究還存在著樣本量不足、缺乏隨機(jī)對(duì)照的問(wèn)題，為進(jìn)一步明確HIT訓(xùn)練的有效性，還有待進(jìn)行大樣本隨機(jī)對(duì)照研究。此外，由于相關(guān)研究的缺乏，目前HIT的作用機(jī)制也未能得到充分認(rèn)識(shí)。

綜上所述，現(xiàn)有研究認(rèn)為，將HIT應(yīng)用于腦卒中患者可收到良好的臨床療效，但有說(shuō)服力的研究有限，開(kāi)展不廣。今后要加強(qiáng)HIT應(yīng)用于腦卒中康復(fù)的生理、生化等內(nèi)在機(jī)制探討，為HIT在臨床上的應(yīng)用提供更多的理論依據(jù)。

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Advance in High-intensity Interval Training for Stroke Rehabilitation(review)

PEI Zi-wen1a,WANG Mian2,CHEN Jian1b,3
1.a.Graduate Departement,b.School of Health Science,Wuhan Sports University,Wuhan,Hubei 430079,China; 2.Renmin Hospital of Wuhan University,Wuhan,Hubei 430079,China;3.Key Laboratory of Sports Training and Mornitoring,Wuhan,Hubei 430079,China

CHEN Jian.E-mail:57277028@qq.com

This paper reviewed that high-intensity interval training(HIT)is effective on cardiorespiratory fitness and walking ability, but limited in quality of life in stroke paitents.More researches are needed to explore the differences from HIT to low and moderate intensity continuous training.

stroke;high-intensity interval training;rehabilitation;review

R743.3

A

1006-9771(2017)06-0681-04

2017-01-03

2017-02-03)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.06.013

1.武漢體育學(xué)院，a.研究生院，b.健康科學(xué)學(xué)院，湖北武漢市430079；2.武漢大學(xué)人民醫(yī)院，湖北武漢市430079；3.運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢市430079。作者簡(jiǎn)介：裴子文(1993-)，男，漢族，湖北武漢市人，碩士研究生，主要研究方向：神經(jīng)損傷運(yùn)動(dòng)康復(fù)。通訊作者：陳建(1973-)，男，漢族，湖北咸寧市人，博士，副教授，主要研究方向：運(yùn)動(dòng)損傷康復(fù)治療與訓(xùn)練。E-mail:57277028@qq.com。