有氧訓(xùn)練對(duì)穩(wěn)定期慢性阻塞性肺疾病患者外周血IL-6、IL-10及心肺運(yùn)動(dòng)功能的影響

楊鳳嬌，錢鈞，唐肖雄，徐霞

慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)是以持續(xù)存在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，通常由有害顆粒或氣體暴露引起的氣道和(或)肺泡異常而導(dǎo)致[1]。氣道炎癥在慢阻肺發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，小氣道黏膜表面免疫屏障對(duì)于維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定發(fā)揮重要作用[2]。近年來發(fā)現(xiàn)多種炎癥細(xì)胞及其介質(zhì)參與慢阻肺氣道炎癥[3]，認(rèn)識(shí)該病的發(fā)病機(jī)制是治療及改善預(yù)后的關(guān)鍵。肺康復(fù)是COPD穩(wěn)定期的有效治療手段，有氧訓(xùn)練是肺康復(fù)的核心內(nèi)容，近年來的研究和臨床實(shí)踐已經(jīng)證明，有氧訓(xùn)練能明顯改善COPD患者的身體機(jī)能和生活質(zhì)量[4-5]。2017年發(fā)布的全球慢性阻塞性肺疾病防治倡儀指南也強(qiáng)調(diào)了肺康復(fù)在慢阻肺患者長(zhǎng)期預(yù)后的重要作用[6]。心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(Cardio pulmonary exercise test，CPET)是通過監(jiān)測(cè)機(jī)體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的攝氧量(oxygen intake, VO2)、二氧化碳排出量(carbon dioxide output，VCO2)、每分通氣量(ventilation，VE)等指標(biāo)全面客觀地分析患者心肺等臟器對(duì)運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)，評(píng)估個(gè)體化的心肺功能儲(chǔ)備和功能受損程度[7]。本研究通過對(duì)慢阻肺患者進(jìn)行為期12周有氧訓(xùn)練，評(píng)估其對(duì)外周血炎性因子及心肺運(yùn)動(dòng)功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年6月～2017年12月期間我院住院的穩(wěn)定期中重度COPD患者60例。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)2015年COPD診斷和分組標(biāo)準(zhǔn)[8]，肺功能II～I(xiàn)II級(jí)；非急性發(fā)作期；年齡<75周歲；規(guī)律吸入糖皮質(zhì)激素及支氣管舒張劑。排除標(biāo)準(zhǔn)：需有創(chuàng)或無創(chuàng)機(jī)械通氣治療；合并外傷、感染、使用免疫調(diào)節(jié)劑及抗生素；合并嚴(yán)重心、肝、腎及其他不適宜運(yùn)動(dòng)的局部或全身性疾病；合并惡性腫瘤；伴有精神意志障礙等疾病。本研究方案經(jīng)解放軍杭州療養(yǎng)院倫理委員會(huì)審查并批準(zhǔn)，充分告知患者有氧訓(xùn)練的目的、風(fēng)險(xiǎn)，取得患者及其家屬的知情同意，并簽署同意書。在研究過程中如果患者出現(xiàn)急性發(fā)作或因各種原因無法完成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)量即作為樣本脫落。將60例患者采用隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組和對(duì)照組各30例。本研究中觀察組2例無法堅(jiān)持有氧訓(xùn)練退出研究，對(duì)照組1例因慢阻肺急性發(fā)作退出研究。①觀察組28例：男16例，女12例；年齡49～73歲，平均(63.46±7.91)歲；病程8～29年，平均(16.14±5.89)年；體重51.36～72.64kg，平均(62.30±7.04)kg；身高157.83～179.21cm，平均(167.24±6.28)cm。②對(duì)照組29例：男15例，女14例；年齡48～73歲，平均(60.0±7.30)歲；病程9～30年，平均(18.83±6.08)年；體重51.17～70.39kg，平均(60.49±5.44)kg；身高150.40～179.75cm，平均(164.79±8.58)cm。2組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。

1.2 方法 2組患者均給予吸氧、止咳化痰、舒張支氣管(沙美特羅替卡松250ug 每日1～2撳)等常規(guī)治療。觀察組在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上，安排踩踏功率自行車有氧訓(xùn)練：每次先行10min熱身運(yùn)動(dòng)，功率為10W，然后選取測(cè)試者所能耐受最大功率(峰值功率) 的 70% 作為有氧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)間45min左右，每周5次(d)，周期為12周。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) ①所有受試者有氧訓(xùn)練前后均進(jìn)行心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)，使用意大利COSMED公司心肺運(yùn)動(dòng)儀，型號(hào)2900型。測(cè)定反應(yīng)運(yùn)動(dòng)心肺功能指標(biāo)：峰值攝氧量(peak oxygen uptake, PeakVO2)、最大分鐘通氣量(maximal ventilation，VEmax)、無氧閾時(shí)二氧化碳通氣當(dāng)量(ventilation equivalent，VE/VCO2at AT)。出現(xiàn)以下情況立即終止研究：胸悶、胸痛或嚴(yán)重呼吸困難；血壓超過180/120mmHg或低于90/50mmHg；心電圖ST-T明顯改變或新發(fā)心律失常；力竭無法維持轉(zhuǎn)速。②檢測(cè)外周血清白介素-6(Interleukin-6，IL-6)、外周血清白介素-10(Interleukin-10，IL-10)濃度：所有受試者有氧訓(xùn)練前后抽取清晨空腹靜脈血5ml，3000r/min離心10min，收集血清于EP管中，-30°冰箱保存待測(cè)。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)IL-6、IL-10濃度，操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。試劑盒購(gòu)于杭州達(dá)真生物技術(shù)有限公司。

2 結(jié)果

2.1 治療前后2組患者心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)指標(biāo)變化情況 治療12周后，2組Peak VO2及VEmax含量均較治療前明顯提高(均P<0.05)，且觀察組高于對(duì)照組(P<0.05)；2組VE/VCO2at AT含量均較治療前明顯下降(均P<0.05)，且觀察組低于對(duì)照組(P<0.05)。見表2。

組別n時(shí)間Peak VO2(ml/min)VEmax(L/min)VE/VCO2 at AT觀察組28治療前1339.00±117.4934.64±3.8443.80±2.78治療后1598.96±158.33ab45.41±3.81ab38.42±3.29ab對(duì)照組29治療前1310.63±148.1135.82±3.4843.37±2.52治療后1398.64±162.37a36.73±4.20a40.26±3.08a

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05

2.2 治療前后2組外周血IL-6、IL-10變化情況 治療12周后，2組IL-6水平均較治療前明顯降低(均P<0.05)，且觀察組低于對(duì)照組(P<0.05)；2組IL-10 水平均較治療前明顯提高(均P<0.05)，且觀察組高于對(duì)照組(P<0.05)。 見表3。

組別n時(shí)期IL-6IL-10觀察組28治療前42.45±6.7548.66±8.39ab治療后35.50±5.70ab65.02±7.35ab對(duì)照組29治療前44.79±8.7546.06±10.81治療后41.80±8.18a56.06±7.43a

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05

3 討論

COPD患者由于長(zhǎng)期反復(fù)發(fā)病，肺通氣和換氣功能進(jìn)行性下降，運(yùn)動(dòng)能力明顯受限，而有氧訓(xùn)練作為肺康復(fù)的一種，能有效地改善穩(wěn)定期COPD患者的全身功能和生活質(zhì)量[9]。全身慢性炎癥與COPD的發(fā)生發(fā)展、急性復(fù)發(fā)以及預(yù)后都存在一定的聯(lián)系。IL-6是一種具有多種生物活性的細(xì)胞因子，可激活中性粒細(xì)胞，延遲吞噬細(xì)胞對(duì)中性粒細(xì)胞的吞噬，促進(jìn)中性粒細(xì)胞的氧化反應(yīng)，誘導(dǎo)B細(xì)胞的復(fù)制、活化、增殖和抗體形成等[10]。IL-10等細(xì)胞因子以抑制效應(yīng)性T細(xì)胞的功能及分化，是維持和誘導(dǎo)外周免疫耐受的重要細(xì)胞因子[11]。本研究中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過為期12周的有氧訓(xùn)練，外周血促炎因子IL-6的表達(dá)明顯下降，而抗炎因子IL-10 的表達(dá)明顯提高，提示有氧訓(xùn)練能夠增強(qiáng)COPD患者抗炎能力，對(duì)COPD的防治可以起到重要作用。這與Spruit[12]的研究結(jié)果一致。也進(jìn)一步證實(shí)了有氧訓(xùn)練能改善COPD患者全身慢性炎癥水平[13-14]。另外，本研究中觀察組患者進(jìn)行有氧訓(xùn)練后其運(yùn)動(dòng)心肺功能較訓(xùn)練前明顯改善，且改善程度明顯優(yōu)于對(duì)照組，提示有氧訓(xùn)練對(duì)COPD患者肺康復(fù)具有重要意義。

綜上所述，COPD患者經(jīng)規(guī)律的有氧訓(xùn)練可明顯改善炎性因子失衡情況，提高肺通氣和換氣功能并且增加運(yùn)動(dòng)耐力。臨床上建議COPD患者根據(jù)自身實(shí)際情況積極行有氧訓(xùn)練，以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)心肺功能及機(jī)體免疫力，改善預(yù)后。