慢性阻塞性肺疾病患者急性加重期运动疗法的研究进展

祝进梅，张彩虹，郭洪花，陈晓梅

慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）是慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）病程中的急性阶段，其特征为患者呼吸系统症状恶化超出日常变化水平，如短时间内呼吸困难、咳嗽、咳痰等症状加重，痰量增多呈脓性，并可伴有发热等炎性反应明显加重的症状，需要改变常规用药［1］。有研究表明，大部分COPD患者平均每年急性加重1.12次，17%的患者甚至高达3次或以上［2］。AECOPD可导致患者肺功能急剧下降，伴随全身炎性反应、负营养平衡、骨骼肌肌力下降等症状，严重影响患者的生活质量，并带来沉重的经济负担［1，3］。有研究发现，缺乏运动为AECOPD患者骨骼肌无力的另一重要因素，且二者互为因果，形成恶性循环［3-4］。因此，欧洲呼吸学会/美国胸科学会指南指出，AECOPD患者早期进行运动锻炼，可以对抗骨骼肌萎缩，提高患者的运动耐力、日常活动能力、肺功能和生活质量［5-9］，减少患者再次急性加重发生率［10-11］、再入院率和死亡率［12］。本文通过查阅国内外相关文献，对AECOPD运动疗法的安全性、开始时间和运动处方进行综述，以期为AECOPD运动疗法的应用提供参考依据。

1 AECOPD运动疗法的安全性

运动疗法的安全性是指患者在运动期间或者运动后，没有出现任何临床不良事件，如心律失常、心绞痛、四肢酸痛、腿部疲劳和不舒适感、心悸、出冷汗、面色苍白、发绀、呼吸频率＞25次/min、收缩压改变＞静息值的20%、心率＞最大心率的85%、血氧饱和度降低10%等［13-15］。运动锻炼被认为是稳定期COPD患者的一种有效的非药物治疗手段，但对于AECOPD患者实施运动疗法是否安全一直是一个具有争议的问题。TANG等［13］将32名因急性加重而入院的COPD患者随机分成低强度运动组、中高强度运动组和对照组，分别实施从入院到出院期间不同强度的有氧和抗阻相结合的运动锻炼，并通过记录患者在入院运动期间出现不良事件的次数和类别来判断其安全性。结果显示，6例患者共发生13次不良事件，其中对照组2例出现2次；低强度运动组3例出现4次；中高强度运动组1例出现7次。1次与运动有关的严重不良事件发生在低强度运动组的1例有心房颤动史患者的身上，具体表现为患者在步行过程中出现胸痛，但经过处理稳定后继续完成规定的运动时间和强度，再没出现不良事件。究其原因，患者的胸痛与其患有心房颤动有关，并不是运动所致。而出现在对照组和中高强度运动组的不良事件主要表现为健康者运动后也会出现的疲劳和不舒适感。其中，对照组患者之所以出现不良事件，可能是和该组患者平均年龄大于2个运动组，且每日进行一定的功能锻炼有关。由此可见，COPD患者在急性加重期进行低强度或者是中高强度的运动锻炼是安全的。

KNAUT等［14］让11例AECOPD患者在跑步机上进行了1 次15 min的运动锻炼，锻炼的速度根据6 min步行运动距离（6MWD）/360 s进行计算得到，以期探究其运动的安全性。该研究纳入的患者，54.5%（6/11）存在严重的呼吸困难，且通气功能障碍严重（平均第1秒用力呼气末容积＜34%），运动耐力也较差（平均6MWD低于同类患者100 m），然而患者却未在有氧运动期间出现腿部疲劳感、心律失常或胸痛等不良事件。IRENE等［15］选取虚弱老年AECOPD患者为研究对象，从入院后第2 天开始直到出院都进行功率自行车运动以验证运动的安全性，研究表明运动期间患者没有出现任何不良事件。综上所述，无论是通气功能严重障碍，还是身体虚弱老年AECOPD患者进行适度的有氧运动是安全可行的。但是KNAUT等［14］的研究只进行了1次干预。IRENE等［15］的研究只持续了11 d，并只在患者住院期间开展，未进行出院后的追踪评估，因此不确定运动干预对此类AECOPD患者的长期效果。因此，未来的研究可探讨延长AECOPD患者运动干预的时间，并进行院外长期追踪以进一步检验其安全性。

2 AECOPD运动疗法的开始时间

AECOPD运动疗法的安全性已被证实，但急性加重多久后开始运动，才能使患者最大限度受益，目前尚无一致结论。

2.1 肺部感染控制窗（PIC） 王振伟等［16］提出以PIC为切入点作为AECOPD患者运动锻炼的开始时间。PIC临床表现为患者体温下降，痰液量减少、黏度变稀、痰色转白，白细胞计数降低，胸部X线片示支气管、肺部感染阴影消退，患者进入PIC的时间平均为7.5 d。一旦进入PIC，即表明患者肺部感染症状已得到初步控制，患者的主要问题就是通气障碍。因此，此时只要能够改善患者的通气，缓解呼吸困难症状，即可稳定并且进一步改善患者的病情。有研究证明，运动有利于减轻呼吸困难的症状，因为COPD患者呼吸困难的程度主要与其对二氧化碳（CO2）的敏感性有关，而运动锻炼能在一定程度上改善AECOPD患者的通气功能，从而减轻因通气不足引起的呼吸困难，提高运动耐力［17］。CLINI等［9］通过回顾1 826例因急性加重治疗10 d后开始运动的COPD患者，探讨AECOPD患者运动的可行性和效果。结果发现，无论患者呼吸困难严重程度如何，在经过10 d治疗后进行低强度的运动都是可行的，且能提高患者的运动耐力和生活质量。因此，尽管上述2个研究界定运动开始时间的方式不同，但切入的时间点是相似的，且都能在保证患者安全性的前提下，改善患者的呼吸困难，提高患者的运动耐力和生活质量，而以PIC为切入点确定运动开始的时间，可以根据患者的个体差异来决定，相对来说更灵活，且更体现个体化原则。

2.2 入院后 48 h GREENING 等［18］对 389例 AECOPD 患者进行了前瞻性的随机对照试验，推荐患者入院后48 h即开始进行有氧、抗阻运动和神经肌肉电刺激疗法，但在经过6个月的干预后却发现，对照组和干预组在再入院率上没有区别，反而12个月后干预组患者的死亡风险更高，但是研究者解释该死亡风险增高并不是运动锻炼直接导致，而是与患者出院后发生急性加重时延误就医，导致死亡风险增加有关。MATSUI等［19］回顾了日本12 572例因急性加重而入院的COPD患者，探讨早期（入院48 h内）和延迟（入院48 h后）运动锻炼的效果，结果显示，入院48 h内进行锻炼的患者可减少住院时间和出院后90 d内的再入院率。综上所述，尽管上述2项研究提出开始运动的时间相同，但对再入院率的影响却不同。因此，以入院后48 h为时间点开始运动锻炼的效果有待进一步验证。

3 AECOPD运动疗法的运动处方

运动处方是根据个体情况而制定的一种定量化的、科学的并且可执行的锻炼计划，主要包括运动的方式、频率、持续时间、周期和强度、过程监测［20］。目前，AECOPD患者的运动方式主要包括有氧运动、抗阻运动和有氧+抗阻运动3种。

3.1 有氧运动

3.1.1 运动方式 AECOPD患者有氧运动主要包括步行、慢跑、骑自行车等方式，其中以步行这种简单、易于耐受的方式最常见。研究表明，有氧运动可使COPD骨骼肌中毛细血管数量增加，线粒体体积和数目增加，耐疲劳的Ⅰ类纤维比例增加、肌纤维增粗，从而改善骨骼肌的有氧代谢水平，增强骨骼肌收缩力，提高运动能力［21-22］。

3.1.2 运动频率、持续时间及周期 REID等［23］推荐AECOPD患者运动的频率为1次/2 d～1次/2周，运动持续时间为30 min/次～2 d/次，运动周期为4周～18个月。有研究表明，健康老年患者卧床休息10 d可导致股四头肌肌力下降15%，下肢肌肉重量下降6.3%［24］，而进行长于6个月的运动锻炼后可使身体功能和生活质量达到最佳状态［25］。EMTNER等［25］建议AECOPD患者从入院后即开始锻炼，出院后也要继续在社区、基层医疗机构、家里主动进行康复锻炼。但AECOPD患者由于缺乏运动重要性的认知以及时间、距离的限制等，普遍呈现出院后运动依从性较差的现象［17］。因此如何在解决限制因素的基础上，提高AECOPD患者认知，增加其长期运动的依从性是一个值得进一步探讨的问题。

3.1.3 评价指标 AECOPD患者开展有氧运动的运动强度通常采用靶心率来衡量［22］。测量靶心率尽管简单，但其主要用于健康者。由于疾病因素的影响没有考虑在内，由此计算出的运动强度可能会大于患者的耐受程度，从而导致呼吸困难、心悸、心律失常、四肢酸痛、腿部疲劳等不良事件出现的可能性增加。黄潘文等［26］根据靶心率制定AECOPD患者的运动强度，结果表明运动组有6例在试验中脱落，其中3例是因不能耐受运动强度而退出研究。因此，单用靶心率来计算AECOPD患者的运动强度的准确性有待进一步考证。近几年，AECOPD患者有氧运动的运动处方更关注患者的主观呼吸困难和疲劳程度。IRENE等［15］探讨运动干预对AECOPD患者的影响。对照组进行标准医学和药物治疗，干预组在此基础上进行增量式的功率自行车运动，从入院后第2 天开始直到出院，有氧运动处方根据患者的主观感受来制定。结果表明，干预组这种有氧运动处方不仅没有使患者出现任何不良事件，而且还显著提高了患者的肌力和运动能力，改善了患者的呼吸困难症状和生活质量。由此可见，通过患者主观感受来制定和调整运动处方是安全有效的，且体现了个体化特征，并有效提高了AECOPD患者的运动耐力和生活质量。

临床上常将6MWD作为AECOPD患者有氧运动耐力的评价指标，但如何通过6MWD准确评估患者的运动能力是值得进一步研究的问题。OSADNIK等［27］进行了AECOPD住院期间是否需要进行2次6MWD的研究，纳入46例AECOPD患者完成2次6MWD，结果显示，32例的6MWD第2次测试比第1 次约提高了32 m，14例降低了约52 m，且与第1次测试6MWD≥400 m的患者相比，第2次测试值增加30 m以上仅出现在那些初测值＜400 m的患者中。因此，提高6MWD测试值的准确性，正确评估患者的运动能力，重复测试是必不可少的。然而，在临床环境中重复测试不一定能够进行，且不是所有患者都能耐受，所以应根据患者的病情严重程度、第1次测试时的症状体征以及6MWD，决定是否进行第2次测试，以提高其准确性。

相关生活质量是AECOPD患者进行有氧运动效果的另一重要评价指标［8］。目前，研究者大多采用圣乔治呼吸问卷（SGRQ）来评价AECOPD患者健康相关生活质量，该问卷具有良好的信效度［28］。但由于该问卷条目设计较为复杂，且问题较多（50个），填写时需耗费大量的时间和精力，患者接受度低，因此实际应用较受限制。而COPD评估测试量表（CAT）和改良版气促指数测量表（mMRC），由于问题较少，设置简单，且与SGRQ存在明显相关性［29］，因此已经逐渐取代SGRQ用于COPD患者生活质量的评价，并且被2013版全球COPD指南推荐使用［1］。

3.2 抗阻运动

3.2.1 运动方式 AECOPD患者行抗阻运动锻炼主要借助特定的器械进行，如传统的沙袋、哑铃、橡皮条、拉力器，新型的特定肌力训练器和等速肌力训练仪等，其中以橡皮条、沙袋和哑铃常用。与有氧运动相比，抗阻运动较少引起患者出现呼吸困难，且易于耐受，因此，近年来有关抗阻运动对AECOPD患者的影响成为研究的热点。虽然抗阻运动和有氧运动一样能提高患者的运动能力，但其机制不同。有研究表明，COPD患者血清中肌抑制素水平较高，而肌抑制素可抑制蛋白质、DNA的合成以及细胞的增殖，从而抑制骨骼肌的生长发育，导致肌无力和肌萎缩［30］。而抗阻运动可使AECOPD患者骨骼肌中肌抑制素的信使RNA（mRNA）表达水平显著降低，而肌细胞生成素中的成肌分化抗原比例较高，从而增强肌力，提高运动能力［3］。

3.2.2 运动频率、持续时间及周期 抗阻运动的周期和频率与有氧运动类似，但运动的时间以组数和重复次数来表示，组数为每次 2～3组，每组重复 8～12次［3，31-32］。运动强度通常是根据患者仅能完成1次全关节运动的阻力重量（1RM）控制［3，22］。运动的初始负荷通常设定为1RM的40%～80%，再根据患者运动时的症状、疲劳情况以及呼吸困难评分逐渐增加［3，24，32］。TROOSTERS 等［3］运用股四头肌训练器，以1RM的70%为初始负荷对AECOPD患者进行股四头肌的抗阻训练，结果患者的训练负荷平均增加了13%。而最近KOFOD等［30］运用踝关节袖带，提出根据患者连续完成10次抗阻运动的阻力重量（10RM）来确定运动强度，进行伸展膝关节抗阻运动以锻炼股四头肌，结果患者的训练负荷平均增加了50%。这两种运动处方都可增加训练负荷，提高患者的运动能力，从而显著改善患者的日常活动能力和生活质量。但与1RM方式确定运动强度相比，10RM方式可使物理治疗师在每组运动之后更灵活、快速地调整训练负荷，以适应机体运动的需要，增强训练效果。且相比之下，运用踝关节袖带这类简单的工具进行抗阻训练，不仅可达到特定肌力训练器这种先进、复杂、昂贵器械的效果，而且由于进行的是局部锻炼，不会增加全身负担和呼吸困难，因此，可以在进一步验证的基础上大力推广。

3.2.3 评价指标 抗阻运动能显著改善患者的生活质量，主要通过CAT、mMRC和SGRQ评价，除此之外，IRENE等［32］提出运用欧洲五维健康量表（EQ-5D）来评价抗阻运动对AECOPD患者感知健康状况的影响。其中，EQ-5D由描述系统、EQ-5D视觉模拟量表（VAS）、EQ-5D指数3部分组成，描述系统有5个维度：行动、自我照顾、日常活动水平、疼痛/不适、焦虑/抑郁，每个维度3个层次：没有困难、一些困难、极度困难。VAS是一条垂直的长20 cm的刻度尺，刻度尺底端表示0分，代表心目中最差的健康状况，顶端表示100分，即心目中最好的健康状况。然后再根据效用值换算表计算EQ-5D指数。虽然该研究运用该量表作为评价指标，且发现患者在进行抗阻运动干预后感觉健康状况显著改善，但其是一个普适性量表，与COPD的相关性有待进一步研究。

3.3 有氧+抗阻运动 有氧+抗阻运动的运动处方，即将上述两种运动处方结合指导患者进行运动。TANG等［13］将32例因急性加重而入院的COPD患者随机分成对照组、低强度运动组和中高强度运动组，实施从入院到出院期间不同强度的有氧和抗阻相结合的运动锻炼。两个运动组的患者7.5 min/次，2次/d的步行有氧锻炼并利用橡皮条的上下肢抗阻锻炼。其中，低强度运动组以基线3 min步行运动距离（3MWD）速度和1RM的40%的强度进行运动锻炼，中高强度运动组以基线3MWD速度和1RM的70%的强度进行运动锻炼。并且在出院后1周内对所有运动组的患者进行了深入的半结构式访谈，以了解其对急性加重期参加运动的感受、体验和态度［33］。结果表明，这种有氧+抗阻运动处方不仅可以改善患者的肺功能、提高患者的运动能力、日常活动能力、生活质量，还可让所有患者意识到急性加重期进行运动锻炼的重要性，且对其表达出积极感受。尽管如此，患者表示出院后也不愿意参加社区的正式运动计划：一些患者表示自己事情很多，没有时间参加运动；一些患者认为社区的运动方式不具有挑战性，而不愿参加；还有一些患者不喜欢不得不去参加运动的感觉；另外一些患者认为距离太远，交通不便是影响他们参加社区运动最主要的原因。由此可见，大部分患者出院后参与社区运动的依从性较差。然而，该研究是患者在出院1周内完成访谈，缺乏长时间追踪，不确定参与者后期是否改变了参与社区运动计划的想法，因此在今后的研究中可延长时间进一步探讨。

综上所述，AECOPD患者进行运动锻炼已成为国内外研究的热点问题。不管是存在严重通气功能障碍，还是虚弱的老年AECOPD患者，进行一定强度的运动锻炼都是安全可靠的。然而，对于AECOPD患者开始运动的时间尚无一致结论，因此在今后的研究中，可在循证的基础上界定一个既有效又安全的时间，以指导临床实践。此外，根据患者个体情况而制定的包括运动方式、频率、强度、持续时间和过程监测的运动处方，不仅可以改善患者的肺功能并提高患者的运动耐力、日常活动能力、生活质量以及健康状况，还可改变患者对运动的态度和看法。然而，目前我国对于AECOPD患者进行运动锻炼相关研究依然较少，因此，AECOPD患者进行运动锻炼的影响因素分析和运动意愿调查，是国内AECOPD运动疗法开展的基础，具有现实的临床意义，值得进一步深入探讨。

作者贡献：祝进梅、郭洪花进行文章的构思与设计；祝进梅、陈晓梅进行数据收集与整理；祝进梅撰写论文；祝进梅、张彩虹、郭洪花进行论文的修订；张彩虹、陈晓梅进行英文的修订；郭洪花负责文章的质量控制及审校；张彩虹对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。