急性加重期慢性阻塞性肺疾病病人运动干预安全性研究进展

金晓亮，钮美娥，韩燕霞，吴振云

（苏州大学附属第一医院，江苏215100）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease,COPD）按病程可分为稳定期和急性加重期。中华医学会呼吸病学分会将COPD 急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD）定义为病人呼吸道症状超过日常变异范围的持续恶化，并需改变药物治疗方案，病人常有短期内咳嗽、咳痰、气短和（或）喘息加重，痰量增多，脓性或黏液脓性痰，可伴有发热等炎症明显加重的表现[1]。COPD 病人每年发生1～4 次急性加重[2-3]。有研究显示，急性加重对病人的骨骼肌功能、运动耐受性和情绪状态均有影响[4-5]。2010 年英国国立健康与临床优化研究所(National Institute for Health and Care Excellence,NICE）指南[6]指出，COPD 病人均应接受包括运动干预在内的肺康复治疗，但对AECOPD 病人实施运动干预的介入时间、内容、安全性等尚无定论。英国的一项调查发现，在448 例因AECOPD 住院的病人中，仅有不到10%的病人在住院期间完成了运动干预，其主要原因是缺乏对AECOPD 病人运动干预安全性的认识[7]。基于文献回顾，现对AECOPD 病人运动干预的安全性进行综述。

1 影响AECOPD 病人运动干预安全性的因素

1.1 与病人相关的因素

1.1.1 症状 AECOPD 具有病因异质性和症状复杂性的双重特性，临床表现存在较大差异。COPD 病人常因病毒感染、细菌感染及环境因素等导致病情急性加重[1]，病人四肢肌肉质量、肌肉强度以及肌肉合成率大幅降低，引起呼吸困难加重和体力活动减少。这些症状进一步削弱了运动能力，形成恶性循环[8]。此外，AECOPD 病人往往伴随一些非特异性症状，如睡眠障碍、疲劳及营养代谢失衡等[9]。睡眠障碍使病人的精神、体力不能得到及时、有效的恢复，从而影响白天的运动干预。另有研究表明，AECOPD 病人营养失衡发生率超过70%[10]，由于呼吸肌强度及耐力降低，运动干预过程中易出现呼吸肌疲劳，加重原有的气道阻塞，导致缺氧及二氧化碳潴留，进一步影响病人的运动能力[11]。因此，在AECOPD 病人运动干预前，应加强对病人症状的评估与管理，落实气道管理、睡眠监测及营养干预等措施，保证病人运动干预的安全性。

1.1.2 负性情绪 有研究显示，COPD 病人比普通人群更容易出现焦虑、抑郁等负性情绪[12]。王辰[13]研究发现，在AECOPD 病人中，焦虑、抑郁的患病率分别为9%～58%、19%～50%。此外，一项涉及多个国家的质性访谈表明，即使接受充分的健康教育和良好的社会支持，AECOPD 病人仍会因症状加重而产生焦虑、抑郁，导致交感神经兴奋，心肌耗氧量增加，心率加快、血压升高，一方面影响病人对运动干预的依从性；另一方面也给运动干预带来安全隐患[14]。Singh 等[15]对36例AECOPD 病人实施音乐疗法，结果显示，干预前后状态焦虑评分、特质焦虑评分、呼吸困难评分比较差异均有统计学意义，提示音乐疗法能有效改善AECOPD病人焦虑和呼吸困难，减少或延迟病人对疲劳的感知，增加运动乐趣，从而提高运动干预的依从性和耐受性。

1.1.3 合并症 一项Meta 分析结果显示，与正常人群相比，COPD 病人更易发生心血管疾病，缺血性心脏病、心律失常、心力衰竭和动脉疾病等的发生风险较正常人增加2～5 倍[16]。其发生机制与全身炎症、氧化应激、生理压力、血管壁损伤以及蛋白酶/抗蛋白酶失衡等多种因素有关[17]。随着急性加重时气流受限程度的加重，COPD 病人的心脏自主调节功能障碍越发凸显，表现为静息心率升高、压力反射敏感性降低以及心率变异率降低，这可能对骨骼肌功能产生负面影响，从而影响运动能力[18]。AECOPD 病人在症状急性加重及合并症的共同作用下，机体功能进一步减退，机体不能适应运动干预带来的变化[19]。因此，在运动干预过程中增加了不确定因素。此外，由于合并症的存在，病人可能以高于冠状动脉缺血阈值的负荷进行运动，从而增加病人发生心血管意外或不良反应的风险。

1.2 与治疗相关的因素

1.2.1 药物治疗 AECOPD 的特征是呼吸系统症状的急性恶化，需要通过调整用药方案来控制病情[1]，如增加糖皮质激素、支气管扩张剂的应用，但同时也增加了心律失常的发生风险[20-21]。由于AECOPD 多为老年病人，高血压、糖尿病等基础疾病较多，糖皮质激素的应用可能引起病人血糖、血压异常及代谢紊乱[22]。茶碱类药物的常见不良反应包括胃部不适、头痛、烦躁及过敏等，药物应用一定程度上干扰了运动干预的顺利进行，增加了干预过程中引发意外或者生命体征异常的风险。因此，用药管理应贯穿于病人运动干预的全过程，有条件者可以监测药物浓度。

1.2.2 无创机械通气 病人运动过程中易发生呼气流速受限、呼吸频率增加，引起肺高度充气，呼吸做功增加，血流可能从四肢转向呼吸肌，引起四肢肌肉提前疲劳，导致运动中断[23-24]。Allan 等[25]研究证实，无创机械通气能够帮助病人在运动时克服气道阻力，通过提供外源性呼气末正压通气（positive end expiratory pressure，PEEP）来抵消内源性呼气末正压通气（PEEPi），部分或全部替代呼吸肌做功，以缓解呼吸肌疲劳、减轻呼吸困难。Costes 等[26]在病人进行自行车训练时配合使用无创机械通气，能够增加股四头肌毛细血管、线粒体及氧化酶数量，加快乳酸代谢，增强肌肉效应，从而提高运动能力。然而，病人呼吸频率会随着运动时间的推移而加快，易出现人机不同步[25]而导致呼吸做功增加等情况。同时可能存在管道脱落、面罩漏气、压迫不适及皮肤损伤等风险，影响病人运动干预的顺利进行。因此，无创机械通气的病人进行运动干预时，应始终关注其运动干预的安全性。

2 AECOPD 病人运动干预方式的安全性比较

2.1 耐力运动干预 耐力运动以提高心肺功能为目的，是肺康复的传统运动干预方式，包括步行、跑步、脚踏车训练、手摇自行车训练等。耐力运动可使COPD病人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[27]。Knaut 等[28]让AECOPD 病人进行15 min的跑步机运动，干预过程中持续监测心率、血压及氧饱和度，并且5 min 评估1 次呼吸困难程度，进而评估耐力运动干预对AECOPD 病人的影响。结果显示，完成运动干预的11 例AECOPD 病人的收缩压、呼吸频率以及呼吸困难指数增加，氧饱和度降低，未出现心律不齐、胸痛及腿部疲劳等情况。研究结果表明，对AECOPD 病人实施耐力运动干预是安全可行的。

2.2 阻力运动干预 肌肉萎缩和无力是AECOPD 病人的常见症状，耐力运动干预对其的影响是有限的，所以有必要进行阻力运动干预[29]。AECOPD 病人普遍存在通气受限及代谢平衡障碍等问题[1]，阻力运动对病人的通气及代谢需求较低，大多数学者主张对AECOPD 病人采取阻力运动干预方式[30-32]。阻力运动方式包括举重、哑铃、卧推、仰卧起坐等单关节或多关节运动，主要进行肌肉的拉伸和屈曲。Spruit 等[4]对AECOPD 病人各肌群肌力变化的观察表明，AECOPD 病人住院5 d 后，股四头肌峰值扭矩较预测值下降5%，这使得学者聚焦对AECOPD 病人实施股四头肌锻炼[30-32]。Troosters 等[30]将40 例AECOPD病人随机分为两组，对照组接受常规治疗，干预组从住院第2 天开始，在常规治疗基础上进行股四头肌阻力运动，通过监测C 反应蛋白和记录运动期间的不良事件来探究AECOPD 病人进行阻力运动的安全性。结果显示，干预组能较好地耐受训练，Borg 评分为3～6分，无不良事件发生且没有加重炎症。由于大部分阻力运动可以在床上进行，且身体不需要进行较多的位移，相比步行、跑步等耐力运动方式，发生跌倒、晕厥的可能性较小，因此更适合卧床、行走不便的病人。

2.3 耐力运动结合阻力运动干预 虽然大多数关于COPD 病人运动干预的指南均推荐耐力运动和阻力运动相结合的方式[33-34]，但临床仅有少部分学者对AECOPD 病人采取这种联合运动干预。究其原因可能是医护人员担心较复杂的干预方式会增加病人的实施难度及强度，继而引发安全性问题。Tang 等[35]将32例AECOPD 病人随机分为3 组（低强度运动组、中高强度运动组、对照组），实施耐力运动结合阻力运动干预，干预周期为入院第2 天至出院，通过记录不良事件的数量及分类来评价AECOPD 病人运动干预的安全性。结果显示，3 组间不良事件发生率差异无统计学意义。另外，国内学者He 等[36]对AECOPD 病人同样实施耐力运动结合阻力运动干预，干预周期为入院第2 天至出院，结果显示，干预组在6 min 步行距离、静息时氧饱和度以及运动时Borg 呼吸困难评分3 个方面均有显著改善，未发生严重不良事件且没有增加病人的住院时间。Greening 等[37]采用随机对照试验研究，将389 例AECOPD 病人分为两组，早期康复组接受为期6 周的耐力运动、阻力运动以及神经肌肉电刺激相结合的干预，常规护理组接受物理治疗小组的常规护理，包括气道廓清技术、活动的评估及监督等，随访12 个月。结果显示，两组住院时间差异无统计学意义，随访期间两组再入院率、总住院天数差异均无统计学意义，但是早期康复组随访12个月时死亡率增加，且差异具有统计学意义（P=0.03）。笔者分析认为，通过Kaplan-Meier生存分析看出两组间生存时间的差异从6 个月后才开始显现，将12 个月时两组间死亡率的差异直接归因于最初的运动干预显得较为牵强。同时，两组间住院天数及再入院率差异不明显，从侧面反映了耐力运动结合阻力运动干预是可行的。综上所述，在专人监督、持续监测基础上对AECOPD 病人实施阻力运动结合耐力运动的干预方式相对安全，即使病人出现不适，只要得到及时、有效的治疗及处理，不会导致运动干预计划的中断。

3 AECOPD 病人运动干预安全性评价内容

3.1 生命体征 澳大利亚一项前瞻性观察研究显示，运动干预会引起病人一些生理变化，如血流动力学、呼吸、颅内参数水平的变化，并将干预前后血压、心率变化＞20%、血氧饱和度下降＞10%定义为不良生理变化[38]。Knaut 等[28]通过评估运动干预前后的生命体征来探讨AECOPD 病人运动干预的安全性，结果显示，运动干预前后病人的收缩压、呼吸频率、血氧饱和度比较差异均有统计学意义，但均未构成不良生理变化。

3.2 意外事件 部分研究通过记录意外事件的发生情况评估运动干预安全性[28,39-40]。运动干预会引起心肌耗氧量增加、心率加快，而AECOPD 病人的心率变异性显著降低，调节心率变化能力较差[16]，如果机体代偿不足则易引起心肌及脑部缺血缺氧，引发晕厥、跌倒、心源性猝死等意外事件。同时，AECOPD 病人运动干预时需要对其施加一定的训练强度，病人运动时易发生软组织损伤、骨关节脱臼和骨折等意外事件。

3.3 客观体征与主观症状 有研究将心律失常、胸痛、冷汗、心悸等客观体征作为AECOPD 病人运动干预后的不良反应[28,30,35]。病人运动时或运动结束后半小时内出现此类体征时，需要进行详细检查及处理，恢复后再次评估以确定是否能够继续进行运动干预[38]。运动干预可能引发AECOPD 病人腿部疲劳、胸闷及肌肉、关节疼痛等主观症状[28,35]，用主观症状来评价运动干预的安全性依赖于病人的主观感受，虽然缺乏统一的评判标准，但是医务人员应当重视病人对不适的表达。

3.4 炎性指标 有学者担心运动干预可能会加重AECOPD 病人原有的炎症，故将C 反应蛋白、降钙素原、白细胞计数、白细胞介素-6（IL-6）、IL-8、IL-10及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等炎性指标用来评价AECOPD 病人运动干预的安全性[30,40-41]。国内一项研究表明，炎性指标水平与病人肺功能存在密切联系，炎性指标水平越高，肺功能越差[42]。炎性指标能客观地反映病人炎症水平，因此在安全性评价中加入客观的生理指标，能很好地说明运动干预对病人炎症状态的影响。

4 小结

本研究从病人及其治疗方面分析了影响AECOPD病人运动干预安全性的因素，比较了耐力运动、阻力运动、耐力运动结合阻力运动3 种不同运动干预方式的安全性，同时对安全性的评价内容进行梳理，以提高医护人员对AECOPD 病人运动干预安全性的认识，干预前对相关风险因素进行早期识别，运动干预过程中密切监测各项指标，运动干预后及时评估病人全身状态，保证AECOPD 病人运动干预安全、有序地进行。