體育活動(dòng)治療注意缺陷多動(dòng)障礙的研究進(jìn)展

董燕飛，耿治中，王梅,b

注意缺陷多動(dòng)障礙(Attention Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD)是一種常見(jiàn)于兒童期的神經(jīng)性發(fā)育障礙，主要表現(xiàn)為注意力不集中、多動(dòng)和沖動(dòng)。如果不加以合理治療，問(wèn)題可能持續(xù)到成年[1]。該類患者常伴有讀寫(xiě)困難，協(xié)調(diào)性功能障礙，嚴(yán)重者伴有失眠，憂郁等癥狀。該病世界范圍內(nèi)發(fā)病率達(dá)3%～6%，我國(guó)目前發(fā)病率在4.31%～5.83%[2]。ADHD患者不僅影響本人的學(xué)習(xí)和生活，給家庭甚至社會(huì)帶來(lái)一定的負(fù)擔(dān)。目前，利他林等藥物被廣泛用于治療ADHD，但是Thapar等[1]發(fā)現(xiàn)藥物治療會(huì)帶一定的副作用，如胃腸道不適、更嚴(yán)重的引起生長(zhǎng)變緩和心臟問(wèn)題。近年來(lái)體育活動(dòng)作為一種安全有效的治療手段逐漸被適用于ADHD的治療。

體育活動(dòng)(Physical Activity，PA)是能導(dǎo)致身體能量消耗高于安靜時(shí)新陳代謝水平的運(yùn)動(dòng)(例如武術(shù)、跑步等)，其基于學(xué)習(xí)障礙由大腦組織協(xié)調(diào)功能不良的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)各種感覺(jué)器官的訓(xùn)練，使ADHD患兒能夠綜合這些感覺(jué)，并作出適應(yīng)性反應(yīng)[3]。PA較傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)具有計(jì)劃性、組織性、重復(fù)性和目的性等特點(diǎn)。業(yè)已證實(shí)[4]，不管是長(zhǎng)期還是短期的PA活動(dòng)，對(duì)常人的心理和生理都能產(chǎn)生積極效益。有研究發(fā)現(xiàn)PA可以促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)水平的變化，有利于神經(jīng)的產(chǎn)生，腦組織體積的增大[5]。且PA適用于不同年齡的ADHD患者，不良反應(yīng)較少，可以與其他治療兼并使用。本文通過(guò)嚴(yán)格篩選，對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，以期進(jìn)一步明確PA對(duì)ADHD的治療效果，為此技術(shù)在臨床運(yùn)用提供理論依據(jù)。

1 體育活動(dòng)治療的主要機(jī)制

近年來(lái)，隨著體醫(yī)融合的不斷深入，PA在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，有研究證實(shí)其有助于術(shù)后康復(fù)(膝關(guān)節(jié)置換[6])，改善神經(jīng)、骨骼肌肉系統(tǒng)功能障礙(腦卒中的肌力改善[7]、功能性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)[8])和預(yù)防慢性疾病(糖尿病[9])。盡管PA效果顯著，但對(duì)其作用機(jī)制還了解甚少。微觀方面，體育活動(dòng)通過(guò)不同的運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)血液流動(dòng)，進(jìn)而增強(qiáng)大腦營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝，促進(jìn)神經(jīng)元的存活和突觸生成，激活相關(guān)運(yùn)動(dòng)腦區(qū)和認(rèn)知腦區(qū)的水平[10]；宏觀方面，體育活動(dòng)能夠完善海馬和小腦體積[11]，促進(jìn)前額葉皮質(zhì)功能的恢復(fù)[12]，而達(dá)到提高認(rèn)知功能的訓(xùn)練效果。作為一種外源性的刺激，運(yùn)動(dòng)過(guò)程有利于將注意力集中于活動(dòng)的本身，提高排除干擾的能力，調(diào)整意識(shí)活動(dòng)的指向，使大腦的控制進(jìn)入合理有序的狀態(tài)[13]。此外，在體育活動(dòng)中通過(guò)增強(qiáng)自我效能感和愉悅性，促進(jìn)患者“身”、“心”兩方面發(fā)展而對(duì)其社會(huì)行為產(chǎn)生積極影響[14]。

2 PA在ADHD患者治療的應(yīng)用

2.1 基于認(rèn)知的作用 許多研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)ADHD兒童的認(rèn)知能力[15-16]，此外，ADHD癥狀的改善與認(rèn)知功能的提高有關(guān)[17]。王曉安等[18]對(duì)74例患者采用隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)探究3個(gè)月的跳床、跳韻律操運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD患者認(rèn)知、行為的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，藥物聯(lián)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練組在類同比較、推理能力、智商數(shù)顯著高于單純藥物組，這提示PA有助于提高兒童的分析認(rèn)知能力。Pontifix等[19]將20名ADHD患者在跑步機(jī)上進(jìn)行單次20 min的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，利用埃里克森·法蘭克爾任務(wù)修正版、廣域成就測(cè)試第三版分別測(cè)試反應(yīng)抑制和認(rèn)知能力，結(jié)果顯示單次中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以提高8～10歲兒童反應(yīng)抑制和認(rèn)知能力。這一點(diǎn)在Gapin[20]的研究中也被證實(shí)。執(zhí)行控制能力是認(rèn)知功能的核心[21]，解超等[22]利用薈萃分析探究體育運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)頻率1～5次/周，運(yùn)動(dòng)時(shí)間20～40 min，運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目有花樣跑步、跳繩等)對(duì)學(xué)齡兒童執(zhí)行功能的影響，結(jié)果顯示，體育運(yùn)動(dòng)對(duì)學(xué)齡兒童的抑制控制、注意力轉(zhuǎn)換和記憶刷新有很好的提升效果。分析認(rèn)知改善的原因主要是PA可以提高人體的興奮性，加速腦部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供給，影響腦結(jié)構(gòu)和腦功能，從而提高人的認(rèn)知等功能。已有研究證實(shí)[19]，PA可以快速喚醒神經(jīng)元功能、激活相關(guān)電位，增強(qiáng)腦部額葉、頂葉神經(jīng)功能的能力。但是，Jansen等[23]設(shè)計(jì)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，將43名ADHD患兒分為控球、拋球平衡的PA專項(xiàng)訓(xùn)練組，游泳、田徑無(wú)固定的常規(guī)訓(xùn)練組及對(duì)照組，進(jìn)行為期12周的干預(yù)。結(jié)果顯示與對(duì)照組相比，PA訓(xùn)練組和常規(guī)組在工作記憶和認(rèn)知方面都有顯著改善，但常規(guī)訓(xùn)練組和PA專項(xiàng)組在認(rèn)知和執(zhí)行功能之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，分析其原因可能由于訓(xùn)練的強(qiáng)度不足或頻率較低所致。也有學(xué)者探索運(yùn)動(dòng)劑量對(duì)認(rèn)知能力的效果。Davis[24]將171受試者隨機(jī)分為小劑量(20min)和大劑量(40min)的有氧運(yùn)動(dòng)組與無(wú)運(yùn)動(dòng)的對(duì)照組，訓(xùn)練組進(jìn)行為期3個(gè)月的跳繩、改良籃球和足球運(yùn)動(dòng)，結(jié)果顯示訓(xùn)練組的執(zhí)行功能顯著提高，雙側(cè)前額葉皮質(zhì)活動(dòng)增加，后頂葉皮層活動(dòng)減少，但兩實(shí)驗(yàn)組之間無(wú)差異。這說(shuō)明PA能夠促進(jìn)ADHD患者額葉皮質(zhì)的改善，提高認(rèn)知功能，但是對(duì)于單次運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生最佳效果的時(shí)間還有待進(jìn)一步探索。已有研究證實(shí)[25]，PA提高認(rèn)知能力的機(jī)制在于迷走神經(jīng)活動(dòng)、抗抑郁的神經(jīng)遞質(zhì)增加。運(yùn)動(dòng)時(shí)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、谷氨酸受體水平的增多有利于細(xì)胞的增殖和神經(jīng)的可塑性。也有學(xué)者認(rèn)為有氧能力的提高與大腦海馬回的體積有關(guān)[26]。目前，同步監(jiān)測(cè)PA促進(jìn)大腦結(jié)構(gòu)和功能改善、提高有關(guān)神經(jīng)因子釋放、調(diào)節(jié)血液流動(dòng)和記憶區(qū)域代謝的研究還較少，今后應(yīng)加大這一方面探究力度，以進(jìn)一步闡明PA提高ADHD患者的認(rèn)知機(jī)制。

2.2 基于注意力的作用 注意力是心理活動(dòng)對(duì)一定物象的指向與集中。主要伴隨感覺(jué)、知覺(jué)、思維、記憶等心理過(guò)程的一種共同的心理特征。Medina等[27]將25名ADHD患者隨機(jī)分為用藥PA組和PA組，探討藥物對(duì)ADHD注意力持續(xù)性的影響，參與者在跑步機(jī)上進(jìn)行30 min的高強(qiáng)度PA訓(xùn)練。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組的注意力持續(xù)時(shí)間都增加，反應(yīng)時(shí)減少。表明高強(qiáng)度的PA可以改善患者反應(yīng)時(shí)、提高注意力。于昊[28]開(kāi)展中國(guó)傳統(tǒng)武術(shù)對(duì)兒童注意力的穩(wěn)定性、分配性及注意廣度為期8周的干預(yù)試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前后用《青少年注意測(cè)試》量表進(jìn)行評(píng)定。結(jié)果顯示兒童注意力在穩(wěn)定性、分配性和注意廣度三方面均有明顯的療效。有研究還發(fā)現(xiàn)[29]，針灸聯(lián)合感覺(jué)統(tǒng)合訓(xùn)練不僅改善ADHD患兒的注意力等臨床癥狀，且不良反應(yīng)少、后期復(fù)發(fā)率低，這一點(diǎn)在溫冬艷等[30]的研究中也得以證實(shí)。分析認(rèn)為武術(shù)增加了趣味性和組織性，感覺(jué)統(tǒng)合訓(xùn)練可以使患兒感知到外部信息，改善腦部協(xié)調(diào)分配、注意力等特定區(qū)域的效率，從而提高患兒的注意力和自制力[31]。已有研究表明有規(guī)律的PA可促進(jìn)大腦特定區(qū)域產(chǎn)生新的受體，為多巴胺和去甲狀腺素分泌提供多種途徑，提高基礎(chǔ)水平，從而維持一定時(shí)間的注意力[32]。值得注意的是，Hoza等[33]將94例ADHD患兒和108例正常兒童隨機(jī)分為體育活動(dòng)組與靜坐式課堂娛樂(lè)對(duì)照組。在為期12周的干預(yù)中，每天進(jìn)行31 min的參與指定干預(yù)。研究結(jié)果顯示，體育活動(dòng)與久坐的娛樂(lè)干預(yù)對(duì)ADHD患兒的效果無(wú)顯著性差異。與正常兒童相比，兩種干預(yù)均未使ADHD患兒的注意力、社會(huì)行為達(dá)到正?；７治稣J(rèn)為干預(yù)形式的選擇不當(dāng)、單次干預(yù)時(shí)間較短是造成不顯著的重要原因。由于目前相關(guān)研究較少，干預(yù)方式的治療效果還需進(jìn)一步研究加以證實(shí)。

2.3 基于社會(huì)行為的作用 社會(huì)行為是指一般的社會(huì)技能、社會(huì)能力、感知社會(huì)等的綜合能力[34]。Ahmed等[35]利用行為評(píng)定量表對(duì)ADHD患兒干預(yù)前后進(jìn)行評(píng)分，采取每周3次，每次40 min中等強(qiáng)度的上、下肢和軀干有氧運(yùn)動(dòng)。結(jié)果顯示運(yùn)動(dòng)技能、學(xué)術(shù)課堂行為、注意力都得到改善。分析認(rèn)為有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)使患者形成定向的動(dòng)作模式，促使行為的規(guī)范化。同樣，Kang等[17]通過(guò)社交技能評(píng)分系統(tǒng)測(cè)試經(jīng)過(guò)6周運(yùn)動(dòng)與藥物結(jié)合治療的患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者的社會(huì)機(jī)能與合作能力得到增強(qiáng)，且療效較單純藥物干預(yù)更好。這一點(diǎn)在繆敏[31]的研究中也得以證實(shí)。這提示PA和藥物改善ADHD患者社會(huì)行為的機(jī)制并不一致，且療效存在疊加效應(yīng)。分析認(rèn)為體育活動(dòng)中糾正患兒的錯(cuò)誤動(dòng)作，引導(dǎo)形成新的動(dòng)作模式，由初始的模仿轉(zhuǎn)化為肌肉及腦部記憶，改善兒童的行為特征。已有研究證實(shí)[36]，運(yùn)動(dòng)可激活多巴胺的信號(hào)通路，加速神經(jīng)元遞質(zhì)重吸收，使神經(jīng)元鞘膜跳躍連續(xù)性受到保護(hù)，減少功能障礙的產(chǎn)生。也有學(xué)者探索單次急性運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD行為的即可效應(yīng)，運(yùn)用適應(yīng)性行為量表評(píng)定后發(fā)現(xiàn)20 min的急性運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD多動(dòng)行為并無(wú)即可效果[37]。分析原因可能由于運(yùn)動(dòng)持續(xù)的時(shí)間較短，或受到樣本數(shù)量的限制。

3 PA治療的效果因素

盡管研究表明PA對(duì)ADHD患者的認(rèn)知、注意力、社會(huì)行為等有一定的積極效果，但各研究中的PA處方設(shè)置尚不統(tǒng)一，其多集中于中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)。

3.1 不同類型PA的效果 目前，治療ADHD體育活動(dòng)方式不盡相同，多集中于有氧運(yùn)動(dòng)。Pan等[38]運(yùn)用乒乓球?qū)?0名ADHD患者進(jìn)行干預(yù)，15名實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行每周2次70 min的訓(xùn)練，持續(xù)12周，對(duì)照組未進(jìn)行任何干預(yù)，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組在控制技能以及執(zhí)行注意方面顯著高于對(duì)照組。這提示乒乓球運(yùn)動(dòng)有助于改善ADHD患者的執(zhí)行功能。Huang等[39]研究水中運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD患者認(rèn)知功能的影響，15例實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行8周、每周2次60 min的運(yùn)動(dòng)，干預(yù)結(jié)束后測(cè)得實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組腦額葉和中央部位θ與α比值明顯減少，額葉功能顯著激活，這說(shuō)明水中運(yùn)動(dòng)也可以增強(qiáng)ADHD的認(rèn)知功能。同樣，Choi[40]對(duì)ADHD患者進(jìn)行陸上有氧運(yùn)動(dòng)(變向穿梭跑、趣味跳繩、花樣籃球)也發(fā)現(xiàn)治療前后右側(cè)額葉和頂葉皮質(zhì)活動(dòng)顯著增加，提高了顳葉的工作記憶速度。分析認(rèn)為PA對(duì)ADHD的改善一方面在于大腦微觀結(jié)構(gòu)的變化[41]，提高神經(jīng)元活動(dòng)的速度和效率，增加大腦多巴胺等激素水平[32]，另一方面對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行不同程度的設(shè)計(jì)變化，增強(qiáng)趣味性和吸引力，有利于患者大腦的高度集中。以上研究表明不同類型的有氧運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD都有不同方面的提高，因此改善ADHD的癥狀不應(yīng)主要集中于PA類型的選擇，可以適當(dāng)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的趣味性，以促使患者能夠長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)，改善相應(yīng)腦部組織的恢復(fù)。

3.2 不同強(qiáng)度PA的效果 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度作為處方的一個(gè)重要參數(shù)，對(duì)運(yùn)動(dòng)的效果起到至關(guān)重要的作用，目前，治療ADHD患者還沒(méi)有形成統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，但多集中于中等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。Chuang等[42]將19名ADHD患者在跑步機(jī)上進(jìn)行30 min的急性中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)性負(fù)變振幅較小，去/留任務(wù)中反應(yīng)時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間明顯縮短。分析認(rèn)為急性中等運(yùn)強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)激活皮質(zhì)低覺(jué)醒狀態(tài)[43]，改變腦內(nèi)相關(guān)電位振幅，加速信息處理[44]，從而提高反應(yīng)能力。Pontifix等[19]進(jìn)行類似的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)單次中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)可以提高8～10歲兒童的認(rèn)知功能和反應(yīng)抑制。這表明干預(yù)后ADHD的認(rèn)知和反應(yīng)能力均得到改善。因此有學(xué)者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度必須超過(guò)一定閾值才能產(chǎn)生效應(yīng)[45]，但Byun等[46]學(xué)者對(duì)25名年輕人進(jìn)行10 min低強(qiáng)度干預(yù)，運(yùn)用非侵入性功能近紅外光譜測(cè)試受試者做斯特魯普效應(yīng)任務(wù)時(shí)前額葉皮質(zhì)血流變化，結(jié)果顯示低強(qiáng)度PA不僅對(duì)斯特魯普效應(yīng)任務(wù)有所改善，且血流量增加。分析認(rèn)為，低強(qiáng)度PA可以增加腦部血流量，提高喚醒水平，激活額葉控制功能。Piepmeier[47]發(fā)現(xiàn)急性中等運(yùn)動(dòng)對(duì)ADHD患者反應(yīng)能力和控制能力有所提高，但是認(rèn)知轉(zhuǎn)換方面卻沒(méi)有顯著變化。分析認(rèn)知轉(zhuǎn)換能力沒(méi)有提高的原因可能是由于運(yùn)動(dòng)單一，不足以使大腦分泌多巴胺等遞質(zhì)而引起腦部相應(yīng)結(jié)構(gòu)的變化。同樣Flohr[48]等發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度和中強(qiáng)度在ADHD的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決上也沒(méi)有顯著提高。分析可能是由于未進(jìn)行規(guī)律的訓(xùn)練，邏輯思維能力未形成。有學(xué)者提出[49]，運(yùn)動(dòng)干預(yù)應(yīng)該持續(xù)有規(guī)律的進(jìn)行，一旦停止，治療效果會(huì)隨時(shí)間消失。還有系統(tǒng)評(píng)價(jià)指出[50]，使用大于40%的中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)更有利于腦部結(jié)構(gòu)的改善、功能的提高。雖然中等強(qiáng)度的PA可以改善ADHD患者的臨床癥狀，但存在分歧，且對(duì)于強(qiáng)度的具體控制沒(méi)有形成統(tǒng)一，今后應(yīng)擴(kuò)大樣本量，嚴(yán)格監(jiān)控強(qiáng)度，以進(jìn)一步明確ADHD患者具體干預(yù)強(qiáng)度，尋找最佳的治療方案。

4 小結(jié)

目前，關(guān)于ADHD治療的方法較多，PA作為一種新型的干預(yù)方式廣泛運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和康復(fù)領(lǐng)域。本研究對(duì)其治療ADHD患者的應(yīng)用方面進(jìn)行綜述，表明PA訓(xùn)練可以提高ADHD患者的認(rèn)知、控制不良行為，但對(duì)于注意力的改善有待爭(zhēng)議，且受到運(yùn)動(dòng)量、強(qiáng)度、頻率不同的影響造成偏倚。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于運(yùn)動(dòng)參數(shù)指標(biāo)未有明確研究說(shuō)明，最佳的運(yùn)動(dòng)處方如何選擇尚不明確。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)于ADHD的治療機(jī)制有一定的進(jìn)展，但是沒(méi)有形成統(tǒng)一，仍需要更多的證據(jù)。在今后的研究中，不僅要對(duì)體育活動(dòng)治療ADHD的作用機(jī)制作進(jìn)一步的研究，還需要在運(yùn)動(dòng)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方式上確定最合適的處方，為PA在臨床的應(yīng)用提供更多的理論依據(jù)。