抗阻運動在慢性阻塞性肺疾病患者應用中的研究進展

陳小瑜 張彩云 吳紅霞 趙倩

慢性阻塞性肺疾病(COPD )是以持續(xù)性呼吸道癥狀和氣流受限為特征的可以預防和治療的疾病。調(diào)查顯示，我國40歲以上成年人中高達13.7%患有COPD，到目前為止COPD已成為全球三大病死原因之一[1-2]。盡管呼吸困難是COPD的主要癥狀，但常合并其他肺外表現(xiàn)。肢體肌肉功能障礙是COPD患者常見的肺外表現(xiàn)，主要特征包括肢體肌肉無力、肌肉萎縮、肌肉氧化能力降低，所有這些表現(xiàn)都可能影響患者的疾病嚴重程度，并導致運動的耐受性降低[3]。同時，與健康人群相比，COPD患者日常體力活動水平較低，這會增加患者的住院風險和疾病的進展[4]。因此，需要采取有效的干預方法來延緩COPD的進展。研究表明，運動干預是改善COPD患者肌肉功能的最佳可行手段，抗阻運動是提高患者運動能力的有效運動類型[5]。目前，抗阻運動已被逐漸應用于國內(nèi)外COPD患者中，取得了較好的運動效果?，F(xiàn)針對抗阻運動對COPD患者的必要性、運動方法以及運動效果方面進行綜述，以期為指導抗阻運動在COPD患者中的臨床應用提供參考。

1 抗阻運動對COPD患者的必要性

COPD患者在運動過程中，由于呼吸肌負擔增加，呼吸困難程度加重，導致運動能力受限[6]。美國胸科學會/歐洲呼吸學會（ATS/ERS）表明由于長期不活動誘發(fā)的退行性變、炎癥、氧化應激、血氣紊亂、營養(yǎng)障礙、合成代謝激素水平低、衰老和皮質(zhì)類固醇使用等單一或聯(lián)合因素可能造成外周肌肉功能障礙[7]。同時，隨著年齡的增加，COPD患者的肌肉力量和質(zhì)量容易加速衰退。然而，提高骨骼肌的氧化能力和效率可以降低患者在運動時的通氣需求，減少動態(tài)肺過度充氣，從而減少勞力性呼吸困難的發(fā)作[8]。一直以來，運動訓練被認為是肺康復的基石，運動訓練后骨骼肌功能的改善可以增加患者的運動能力[9]，因此，骨骼肌功能的優(yōu)化是COPD患者肺康復的重要目標。雖然，有氧運動是肺康復項目中的首選運動方式，但是在改善肌肉功能障礙方面，抗阻運動比有氧運動有更大的潛力，同時對疾病負擔和運動能力產(chǎn)生相同的積極影響[10-11]。此外，由于抗阻運動所需要的耗氧量和通氣較低，因此在運動過程可以產(chǎn)生較少的呼吸困難[12]。在臨床環(huán)境中，對于患有晚期肺病或合并癥的人，他們可能因為難以忍受的呼吸困難而無法完成高強度耐力或間歇訓練，這使得抗阻運動比有氧運動更容易被接受[13]。

2 抗阻運動方法

2.1 運動方式

抗阻運動又稱阻力訓練或力量訓練，是指身體通過克服一定量的阻力來鍛煉局部肌肉群的一種運動方式，以其漸進性、特異性和變異性為重要原則[3]?？棺柽\動的運動方式分為徒手訓練和借助器械訓練：徒手訓練是采用自身抵抗重力的方式進行運動，如俯臥撐、深蹲、仰臥起坐等；器械訓練包括啞鈴、彈力帶、沙袋和各種健身器材[14]。由于彈力帶具有所需空間較小、可以鍛煉軀體主要肌肉群、操作簡單、方便等優(yōu)點成為老年人最常用的器械[15-17]。Vanderlei等[18]使用彈力帶訓練COPD患者的心率變異性，彈力帶共有五種顏色：黃色（1.3 kg）、紅色（1.8 kg）、綠色（2.3 kg）、藍色(3.2 kg）、黑色（4.4 kg），不同顏色的彈力帶所承受的重力負荷不同，這樣可以激勵患者逐漸增加運動強度，有效完成各項運動，提高運動耐力。在進行抗阻運功時，為改善患者的整體運動功能，上下肢聯(lián)合訓練效果要優(yōu)于單獨上肢或下肢的訓練[19]。上肢運動可以借助啞鈴通過完成坐位上舉、坐姿推舉、坐位擴胸等動作來鍛煉肱三頭肌、胸大肌、背闊肌的肌力，下肢運動可以借助彈力帶或啞鈴通過完成屈膝、伸膝、深蹲等動作來鍛煉股四頭肌和腘繩肌的肌力[20]。Hansen等[21]對重度COPD患者采用上肢舉啞鈴+下肢舉啞鈴和自身重量結合的方式進行上下肢循環(huán)交替運動。Nyberg等[22]在對COPD患者的干預中，采用彈力帶進行肩部屈曲和膝關節(jié)伸展運動，在運動的過程中，根據(jù)參與者所能承受的阻力，單獨或以不同的組合使用彈力帶以達到所需的負荷。因此，我們可以在患者耐受的情況下，選取一種最有效的、安全的運動方式進行鍛煉。

2.2 運動周期

結合歐洲呼吸學會官方聲明（ERS）和COPD臨床康復實踐指南可以得出COPD最佳抗阻運動時間為每次至少30 min,頻率為每周2~3次，兩次運動至少間隔48 h[23-24]。穩(wěn)定期患者運動周期至少為6~8周，在醫(yī)務人員監(jiān)督下至少每周2次[25]。雖然目前對于急性加重期（AECOPD）何時開始運動尚存在爭議，但是近年來國內(nèi)有研究者在患者入院48 h內(nèi)實施了抗阻運動，無不良事件發(fā)生[26-27]。因此建議除需絕對臥床或需要呼吸機輔助通氣的AECOPD患者外,其余AECOPD 患者均應早期實施運動干預,且介入時間越早越好。Ryrs?等[28]對中至重度COPD患者進行的抗阻運動訓練中，研究組患者每周運動3次，每次進行35 min的監(jiān)督鍛煉，持續(xù)8周，能有效增加局部肌肉的抗氧化成分，改善肌肉功能，防止局部炎癥和氧化應激。孫利等[29]對53例COPD穩(wěn)定期的患者進行持續(xù)12周，每周3次，每次30 min的家庭下肢力量訓練，結果表明可以有效提高患者的肌力和肌肉功能，改善患者生活質(zhì)量。但是研究者并沒有比較干預6周和12周的效果差異，COPD全球倡議（GOLD）中表明持續(xù)6~8周的肺康復能獲得最佳效果，延長時間至12周沒有額外的好處[30]。因此，建議我國學者在未來對不同疾病程度的患者進行干預周期不同的研究，從而為構建完善的運動處方提供證據(jù)支持。

2.3 運動強度

運動強度是指在單位時間內(nèi)所做的功，最大運動強度通過1次重復最大重量測試（1-RM）進行評估，1-RM即個體在一次重復中所能舉起的最大重量[31]。目前只有美國運動學會（ACSM）提出抗阻運動的強度：每次進行1~4組的 40%~50% 1-RM阻力的訓練,每組重復訓練10~15次[32]。由于抗阻運動是一種循序漸進的運動，因此，在初始階段時，先進行低強度、高重復的訓練，隨著訓練的進行，強度逐漸增加，訓練量逐漸減少[3]。同時分別在訓練前后評估患者的borg呼吸困難程度，以保證在訓練期間控制在4（中度呼吸困難）~6（重度呼吸困難）分之間。在Beaumont等[33]的研究方案中，對COPD患者進行了持續(xù)4周的漸進性抗阻運動，期間通過增加每組練習的重復次數(shù)、重量，以及減少每組練習之間的休息時間來達到運動強度。Dourado等[34]研究表明，相比于低強度訓練，高強度訓練可以提高COPD患者的1-RM值。因此，如果患者可以耐受，鼓勵進行高強度的訓練進一步增加肌肉力量。在臨床實踐過程中，我們要根據(jù)患者的體力活動，耐受情況、其他心血管合并癥等情況為患者制定個體化的訓練計劃。

3 抗阻運動效果

3.1 對肌肉力量和質(zhì)量的影響

COPD的患者由于害怕活動后引起呼吸困難或因呼吸困難而不愿進行自主運動，導致活動量減少，身體長期不活動容易造成肌肉萎縮、肌肉無力[35]。有研究表明，抗阻運動能夠有效對抗骨骼肌萎縮，增強肌肉力量和質(zhì)量[36]。M?lmen等[37]對COPD患者和健康人實施了相同的13周的下肢抗阻運動，結果顯示，COPD患者下肢肌肉力量和質(zhì)量的增加幅度比健康對照組更大。Borges等[38]在探究抗阻運動對AECOPD患者影響的研究中，對患者在住院期間進行了干預，結果發(fā)現(xiàn)可以有效的提高下肢肌肉力量，這和陳曉梅等[26]的研究結果一致。一項探討抗阻運動和有氧運動的聯(lián)合效果的Meta分析顯示，與單獨的有氧運動相比，抗阻運動和有氧運動結合可以有效增加COPD患者的下肢肌肉力量[39]。同時，國內(nèi)指南提出，推薦聯(lián)合抗阻運動和有氧運動以更大程度改善COPD患者的骨骼肌力量[24]。此外，鑒于在增強肌肉力量效果方面，抗阻運動優(yōu)于有氧運動，因此指導患者運動時應該以抗阻運動為主，并輔以有氧運動。

3.2 對肺功能的影響

COPD患者普遍存在肺功能受損的現(xiàn)象，臨床上常用來評價肺功能的主要指標包括：1 s用力呼氣容積（FEV1）、用力肺活量（FVC）、1 s用力呼氣容積與用力肺活量比值（FEV1/FVC）以及預測FEV1的百分比（percent-of-predicted FEV1，F(xiàn)EV11%pre）[40]。一項專門針對抗阻運動對COPD患者的Meta分析中，合并效應量之后結果顯示，抗阻運動對以上四個結局指標都具有統(tǒng)計學意義[41]。Liao等[42]的Meta分析中雖然只對FEV1%pre有意義，并沒有改善FEV1，但是在他納入的一篇研究中FVC是有統(tǒng)計學意義的。這可能是由于納入研究所采用的抗阻運動的干預方式不同造成的。此外，Strasser等[43]的薈萃分析也顯示了對FEV11、FVC和FEV1/FVC的積極效果。綜上所述，抗阻運動可以通過鍛煉上下肌群，增強呼吸肌的肌力，同時長期規(guī)律的運動可以使患者適應呼吸活動的變化，進而改善患者的肺功能，延緩COPD的疾病進程。

3.3 對運動耐力的影響

COPD患者的運動耐力不足會導致日常生活能力受限，如穿衣、洗澡、購物、爬樓梯等日常活動。主要表現(xiàn)為患者的呼吸困難和疲勞程度加重。一般用來評估運動耐力的測試包括：6 min步行距離（6MWD）、6 min移圈試驗（6PBRT）圈數(shù)、30 s連續(xù)坐椅試驗(30-second STST)。向晉等[16]對COPD患者進行了每周一次，共12周的彈力帶抗阻訓練，結果發(fā)現(xiàn)干預組的6MWD由原來的441 m增加到了495 m, Borges等[38]對COPD的患者進行了6個肌肉群的舉重抗阻訓練，干預后6MWD顯著增加，進一步提升了患者的運動耐力。同時，一項Meta分析也得到了同樣的結論[41]。這可能是因為抗阻運動增強了外周肌肉的力量，使患者在做有氧運動時會感到輕松，從而延長運動時間，提高運動耐力。在實際應用中，建議先采用單側肢體的低強度（25%~35%）、高重復性（每組20~25次）訓練，再進行高強度（60%~70% RM）、低重復（每組8~12次）的雙側抗阻訓練，此訓練模式會降低肌肉的疲勞程度[44]。

3.4 對生活質(zhì)量的影響

COPD在一定程度上會影響患者的工作、社會活動、軀體功能、心理健康等方面，造成患者生活質(zhì)量下降。研究表明，抗阻運動可以提高COPD患者的生活質(zhì)量，具體表現(xiàn)為對呼吸困難、疲勞、疾病控制和不良情緒等方面的改善[42]。Zambom-Ferraresi等[45]對兩組COPD患者分別進行單獨的抗阻訓練和聯(lián)合抗阻和耐力訓練，干預12周后結果發(fā)現(xiàn)，兩組的QOL評分都較干預之前有明顯提高，雖然兩組之間沒有統(tǒng)計學差異，但是也可以證明經(jīng)過抗阻訓練后運動耐力和肌肉力量的改善可以增強患者的自信心，提高其參與活動的依從性，故而QOL評分增高。在Borges等[38]的研究中，雖然在干預結束后生活質(zhì)量沒有得到改善，但是在出院后1個月患者的生活質(zhì)量提升了。同時，一項Meta分析中結果顯示，抗阻訓練未能改善生活質(zhì)量，可能是因為納入文獻的隨訪時間較短，生活質(zhì)量的改善效果不能及早顯現(xiàn)出來，再加上個體之間的生活方式，環(huán)境的差異對結果的評價也會產(chǎn)生一定的影響，所以建議未來的研究應該增加隨訪時間去進一步探討對生活質(zhì)量的干預效果[41]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)，抗阻運動可能會降低COPD患者的全因死亡率，抗阻運動的頻率每周增加2組，其全因死亡率會下降29%，這對于維持患者的長期生存有重要意義[46]。

4 小結

抗阻運動對COPD患者康復的各個方面都有積極的影響，因此鼓勵患者進行抗阻運動。目前，國外已將抗阻運動廣泛應用于COPD患者中,國內(nèi)起步較晚，應用較少。結合國外現(xiàn)狀，對我國今后的臨床工作提出以下建議：①主動在科室宣傳抗阻運動的相關知識，提高患者和家屬的知曉率和參與度；②針對不同的呼吸困難程度，結合患者的年齡、耐受程度、合并癥等情況，為患者制訂個體化和長期性的運動處方；③在運動過程中，除了要實時監(jiān)測心率和血氧飽和度，還需要保證患者的運動量，提高依從性。同時，未來應進行大樣本、多中心、高質(zhì)量的RCT,以探討最佳的抗阻運動方案，并需要做好延續(xù)性服務以觀察抗阻運動對COPD患者的長期影響，為COPD患者的運動鍛煉提供指導。