运动疗法对慢性肾脏病患者的影响及其作用机制的研究进展

吴韩 刘会彬 王小琴

·综述·

运动疗法对慢性肾脏病患者的影响及其作用机制的研究进展

吴韩 刘会彬 王小琴

2002年美国肾脏基金会组织在慢性肾脏病及透析临床实践指南(K/DOQI)中首次提出了慢性肾脏病(chronic kidney disease，CKD)的定义和分期[1]。据调查，我国目前约有1亿不同分期的CKD患者，成年人群中的CKD患病率约为11.8%～13.0%[2-3]。CKD日益成为一个世界性的健康问题，关于其药物治疗也日趋成熟。近年来研究发现，运动疗法亦可控制血压、控制血糖、提高心肌收缩力、改善体能等。运动疗法即通过指导患者进行适当的运动锻炼，来改善患者的躯体、生理及心理等功能障碍。而CKD患者由于蛋白尿、长期营养不良以及血液透析等顾虑，往往缺乏适当运动锻炼，因此运动疗法目前在肾病领域中的运用尚存在一定局限性。本文主要就运动疗法对CKD患者各系统的影响作一综述。

一、运动疗法对CKD患者各系统的影响

1.增加心肌收缩力 心血管疾病是终末期肾病患者最大的死因[4]。运动训练能增加心肌收缩力、抑制心肌纤维化和病理性重构，还可以增加冠脉血流、促进冠脉侧支形成[5]。Cigarroa等[6]指导维持性血透患者进行了8周的运动训练，包括透析前后膝关节扩展运动和6分钟步行实验，检测运动治疗前后心功能指标的变化，结果发现运动训练组患者左室静息舒张末间径从(52.1±6.4)mm增加至(54.0±6.1)mm,左室质量从(226±70)g增加至(240±84)g,射血分数提高5%，每搏输出量指数提高14%。吴征[7]对108例慢性心衰患者心功能、运动耐量和生活质量进行研究分析,结果表明心衰患者行有规律的运动,可改善外周循环功能,提高患者的运动耐量和能力,从而减轻心衰患者的呼吸困难和疲劳等症状,且可加速冠脉侧支循环,提高心脏泵血功能。

2.控制血压 CKD患者常见的并发症之一就是高血压，高血压既是CKD的危险因素，又是老年人常见的疾病。研究发现，12个月的水疗康复运动能降低CKD患者的收缩压和舒张压，并且能降低CKD患者机体氧化应激产物[8]。有研究者指导非透析CKD患者进行有氧训练，4个月后患者的收缩压和舒张压均有明显下降，停止训练后2个月血压恢复原水平[9]。Fagard等[10]对多项研究进行了Meta分析，结果表明平均每周进行3次有氧运动训练，高血压患者可有效降低血压7.2/5.8 mmHg。此外，血管内皮氧化应激反应是高血压发生发展和患者血管内皮损伤过程中的重要机制，运动锻炼增加了内皮源性一氧化氮合酶活性和一氧化氮生物利用度，从而改善患者的血管内皮功能[11]。运动疗法的降压作用在非CKD的高血压患者中同时存在[12]。

3.调节血糖 早期干预、治疗和控制血脂紊乱、糖尿病等危险因素可以延缓肾衰竭的进程，减少CKD患者病死率。已有荟萃分析表明运动有助于2型糖尿病患者控制血糖[13]。吴建华[14]将80例2型糖尿病患者随机分为对照组、饮食干预组、运动干预组和饮食+运动干预组，三个干预组在常规控制血糖的基础上，分别予以单纯饮食干预、单纯运动干预和饮食+运动干预。观察1年后4组患者的血糖指标，并与治疗前的血糖指标对比。结果治疗后三个干预组患者的血糖水平较对照组改善，其中饮食+运动干预组患者的血糖水平较前改善最为明显。亦有研究显示，步行、慢走等中等强度的运动可以显著降低2型糖尿病前期患者的发病风险[15]。

糖是肌细胞的主要能源物质，运动能够增加肌肉血流量，扩大肌细胞与胰岛素及血糖的接触面，促进肌肉细胞摄取和利用血糖。运动还可以增强肌细胞的胰岛素受体功能，提高其与胰岛素的结合能力，使组织能够在胰岛素浓度较低时保持较正常的血糖代谢[16]。

4.调节血脂 血脂紊乱会加重肾脏组织的损伤,高胆固醇血症和高三酰甘油血症是肾脏病进展的独立危险因素。Chen等[17]将肥胖型2型糖尿病患者随机分为太极拳运动组和常规组，运动组每周练习3次太极拳，每次1 h，持续12周；常规组不做运动指导。结果表明12周后运动组患者高密度脂蛋白、三酰甘油及体质量指数明显改善，对照组的相应指标则没有改善。王成绩等[18]研究发现，3个月的跳绳及慢跑运动能有效改善2型糖尿病患者血脂水平，并且跳绳对患者血脂代谢的改善作用较慢跑运动显著。

研究表明，运动加快了血液中三酰甘油及低密底脂蛋白的脱脂和脂肪的氧化作用，促进糖和脂肪分解，消耗体内游离脂肪酸，加速乳糜和极低密度脂蛋白胆固醇的分解，同时长期规律有氧运动提高了机体利用脂肪的能力[19]。

5.预防肌肉萎缩 研究发现约有18%～75%的CKD患者存在不同程度的营养不良[20]，肾性营养不良已被国际肾脏营养和代谢协会命名为“蛋白-能量消耗”[21]，临床主要表现为骨骼肌萎缩。蛋白-能量消耗合并炎症状态能加速动脉病变，导致营养不良-炎症-动脉粥样硬化综合征，增加CKD患者死亡风险。

Johansen等[22]对MHD患者进行12周中等强度的抵抗性训练后，发现患者股四头肌的横截面积较前明显增加。Cheema等[23]研究显示，透析患者接受24周高强度抵抗训练后，血清C反应蛋白水平显著降低、肌内脂肪含量和肌力明显改善。长期规律运动可激活过氧化物酶体增殖物激活受体1，减少肌肉组织炎症；上调胰岛素样生长因子I和IGF-ⅡmRNA的表达，促进蛋白的合成[24]。此外，加强锻炼还可降低CKD患者血浆乳酸浓度，促进肌肉氨基酸的吸收。

6.缓解焦虑抑郁状态 焦虑、抑郁是慢性病患者常见的伴随症状，CKD患者也普遍存在焦虑、抑郁及生活质量的下降[25]，国外文献报道维持性血液透析患者焦虑症状发生率为30%～60%[26]。而有氧运动能有效改善CKD患者焦虑、抑郁状态，改善患者食欲、增加蛋白质及热量的摄入。陈燕等[27]采用症状自评量表对1 600例CKD患者进行体育锻炼及心理健康状态调查，结果表明经常进行体育锻炼的患者心理健康因子评分明显高于不参加体育锻炼者，说明适当的运动锻炼有利于CKD患者的心理健康。Zhao等[28]将189名慢性血液透析患者随机进行分组，对照组每周骑3次自行车进行运动，持续18周后，运动组患者的抑郁指数显著降低，而白介素6和白介素18水平明显升高。说明自行车运动可作为改善血液透析患者抑郁症状的途径之一。

7.提高血液透析充分性 血液透析的充分性是影响透析患者生存质量和预后的重要因素。目前临床上主要根据尿素清除指数、溶质清除指数和标准化蛋白分解率等指标来综合判定透析的充分性。血液透析通过将患者的血液引出体外与透析液进行物质交换，来降低血液中的尿素氮、肌酐等毒素的浓度，然而透析结束后组织细胞内未被清除的毒素又会缓慢转移到血循环中，导致透析后循环中的这些物质浓度的“反跳”[29]。有氧运动能通过增加骨骼肌灌注，降低这种“反跳”。齐秋红[30]将58例维持性血液透析患者随机分为2组，对照组行常规透析护理，观察组在此基础上进行有氧运动，包括透析前热身和透析后踏车运动等，结果干预后观察组透析充分性显著优于对照组。孙延兵等[31]将20例病情稳定的维持性血液透析患者随机分为运动组和对照组，运动组在透析期间做蹬脚踏器运动，对照组不做干预，结果透析后运动组患者的尿素清除指数、溶质清除指数、尿素氮清除量和标准化蛋白分解率明显高于对照组，且运动组患者透析后血尿素氮及肌酐的下降率明显高于对照组，说明患者在血透期间进行运动可以提高透析效果。

运动提高透析效果的原因可能在于，运动促使全身组织血流加速，加快了组织细胞内的尿素、肌酐、尿酸等溶质的转运，促进这些溶质进入血液循环，通过透析液而被带出体外，从而降低了透析后人体组织细胞和外周血循环之间溶质的浓度差，从而减少了透析后溶质的反弹[32]。

二、运动疗法方式和强度

运动疗法的具体方式目前尚无权威指南，美国运动医学会和心脏病学会建议的运动形式主要为有氧运动、抗阻运动、耐力运动和柔韧性运动等。由于人体在有氧运动过程吸入的氧气量与体内需求大致相等，因此有氧运动为核心运动方式。有氧运动包括步行、跑步、游泳、骑自行车、爬山、跳绳、踢毽、跳健身舞、扭秧歌等，医生可指导患者根据年龄、体力、病情、心功能和血压控制等情况任意选择1或2项运动项目[33]。运动强度以不感到劳累为度，循序渐进从小运动量开始，运动时心率应控制在110～130次/min之间。每周运动频率控制在3～4次为宜，每次运动持续40～60 min，包括10～15 min热身运动、20～30 min有氧运动、10 min冷静期及5～10 min放松期[34]。

三、运动疗法的安全性

CKD患者由于长期贫血、骨质疏松、以及运动能力下降和对安全性的考虑等原因，在实际生活中往往难以实施开展运动锻炼。运动训练的主要风险是骨骼肌肉的损伤、心律失常和心肌缺血等。长期服用激素的CKD患者多并发骨质疏松症，运动强度过大会增加这类患者的骨折风险；剧烈运动还可使交感神经极度兴奋，释放大量儿茶酚胺导致血压升高，从而增加血流量和肾小球滤过膜通透性，导致红细胞、蛋白漏出增加[35]。也有剧烈的运动引起急性肾衰竭的个案报道[36]。

除上述个案外，在专业医师的评估指导下进行规律的运动锻炼总体安全性较好。有荟萃分析显示，维持性血液透析患者运动时发生较多的并发症是低血压[37]。美国体育学院和美国心脏协会也建议，有冠脉疾病风险的人群在进行中高强度的运动训练前应进行运动测试[38]。

因此，除新发心肌梗死、未控制的高血压、潜在致命性心律失常、透析前容量负荷过重、痛风持续发作、严重骨质疏松等明显禁忌症外，CKD患者可在专业医师指导下进行运动能力评估，做好运动前热身工作，注意运动过程血压、心率的监测，选择空气指数较好的场地进行长时期的运动锻炼。CKD患者可根据自身情况选用太极拳、八段锦、瑜伽、步行、慢跑、骑自行车、游泳等有氧运动方式。此外还需针对血液透析患者和腹膜透析患者提出个体化运动方案。

四、结语

运动疗法对CKD患者的影响是多方面的，规律运动锻炼可以帮助CKD患者增强心肌收缩力、控制血压、预防肌肉萎缩、调节血脂血糖、提高血液透析充分性，还可以帮助改善睡眠及精神状态。同时运动锻炼也是一种低成本、简便易行的治疗方式。尽管如此，运动疗法在实际操作过程中仍面临着许多问题。患者在实际生活中应该采用哪些运动方式、需要坚持完成的运动量、以及持续时长等等尚未形成统一的标准。

运动锻炼是否对CKD患者全身各系统均会产生影响，还是某种单一的运动形式会对CKD患者产生针对性的作用，运动疗法能否改善CKD患者的肾功能，是否还存在其他可能的积极作用，尚需要大样本前瞻性随机对照试验来进一步研究。只有不断地探索和思考，制定出系统的运动锻炼的实践指南和个性化处方，才能指导CKD患者进行有效的运动锻炼，进一步推广运动疗法在治疗CKD中的应用。

[1] National Kidney Foundation. K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney Disease:evaluation,classification,and stratification[J].Am J Kidney Dis, 2002, 39(2 Suppl 1): S1-266.

[2] Zhang L, Wang F, Wang L, et al. Prevalence of chronic kidney disease in China:a cross-sectional survey[J]. Lancet, 2012, 379(9818): 815-822.

[3] Chen N, Wang W, Huang Y, et al. Community-based study on CKD subjects and the associated risk factors[J]. Nephrol Dial Transplant, 2009, 24(7):2117-2123.

[4] 金淑君, 曹翠明. 维持性血液透析患者并发心力衰竭相关因素回归分析[J]. 海南医学, 2014, 25(3): 395-397.

[5] 周方, 王磊. 心脏运动康复相关作用机制的研究进展[J].中国康复,2016,31(3):222-225.

[6] Cigarroa I, Barriga R, Michéas C, et al. Effects of a resistance training program in patients with chronic kidney disease on hemodialysis[J]. Rev Med Chil, 2016, 144(7): 844-852.

[7] 吴征. 运动康复改善慢性心力衰竭患者心功能、运动耐量和生活质量的研究分析[J]. 当代体育科技, 2012, 2(3): 15-16.

[8] Peng CC, Chen KC, Hsieh CL, et al. Swimming exercise prevents fibrogenesis in Chronic Kidney Disease by inhibiting the myofiroblast transdifferentiation[J]. PLoS One, 2012,7(6): e37388.

[9] Agarwal R, Pappas MK. Delayed systolic blood pressure recovery following exercise as a mechanism of masked uncontrolled hypertension in Chronic Kidney disease[J].Nephrol Dial Transplant, 2017,32(10): 1710-1717.

[10] Fagard RH, Cornelissen VA. Effect of exercise on blood pressure controlin hypertensive patients[J]. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil, 2007, 14(1): 12-17.

[11] 吴芳, 王妍, 夏文豪, 等. 急性中等强度运动对血压达标高血压患者循环内皮微颗粒水平的影响[J]. 中华高血压杂志, 2015, (5): 465-469.

[12] 魏松青, 吴成晖, 张荣照, 等. 康复运动对高血压病患者左室肥厚?舒张功能和血压的影响[J]. 心血管康复医学杂志, 2017, 26(3): 231-233.

[13] Wormgoor SG, Dalleck LC, Zinn C, et al. Effects of High-Intensity Interval Training on People living with Type 2 Diabetes: A Narrative Review[J]. Can J Diabetes, 2017, 41(5): 536-547.

[14] 吴建华. 饮食及运动干预对糖尿病患者治疗效果的影响观察[J]. 现代诊断与治疗, 2016, 27(14): 2693-2694.

[15] Philippe M, Gatterer H, Eder EM, et al. The Effects of 3 weeks of Uphill and Downhill Walking on Blood Lipids and Glucose Metabolism in Pre-Diabetic Men:A Pilot Study[J]. J Sports Sci Med, 2017, 16(1): 35-43.

[16] 张灵灵, 刘劲柏, 刘玉倩, 等. 运动防治糖尿病的研究进展[J]. 生物学通报, 2015, 50(8): 1-3.

[17] Chen SC, Ueng KC, Lee SH, et al. Effect of TaiChi exercise on biochemical profiles and oxidative stress indicators in obese patients with type 2 diabetes[J]. J Altern Complemet Med, 2010, 16(11): 1153-1159.

[18] 王成绩, 韩冠宙. 有氧运动对2型糖尿病前期患者糖脂代谢的影响[J]. 中华物理医学与康复杂志, 2016, 38(3): 209-210.

[19] 杨坤芳, 谢晓燕, 杜昊音, 等. 有氧运动训练对AD患者胰岛素抵抗、血脂代谢及炎症反应的影响[J]. 海南医学院学报, 2017, (15): 2044-2047.

[20] 刁永书, 马登艳, 陈懿, 等. 慢性肾脏病1-4期患者的营养状况分析[J]. 华西医学, 2016, (1): 72-74.

[21] 周长菊, 曹娟, 章旭, 等. 维持性透析患者的蛋白能量消耗情况及影响因素分析[J]. 中国血液净化, 2016, 15(9): 483-487.

[22] Johansen KL,Painter PL,Sakkas GK,et al.Effects of resistance exercise training and nandrohme decanoate on body composition and muscle function among patients who receive hemodialysis:A randomized,controlled trial.J Am Soc Nephrol,2006,17(8):2307-2314.

[23] Cheema B, Abas H, Smith B, et al. Randomized controlled trial of intradialytic resistance training to target muscle wasting in ESRD:the Progressive Exercise for Anabolism in Kidney Disease(PEAK) study[J]. Am J Kidney Dis, 2007, 50(4): 574-584.

[24] Kopple JD, Wang H, Casaburi R, et al. Exercise in maintenance hemodialysis patients induces transcriptional changes in genes favoring anabolic muscle[J]. J Am Soc Nephrol, 2007, 18(11): 2975-2986.

[25] 张莉, 戴珊珊, 梁志锋, 等. 慢性肾脏病不同分期患者焦虑?抑郁及健康相关生活质量的研究[J]. 临床内科杂志, 2013, 30(8): 558-560.

[26] Tessitore N, Bedogna V, Melilli E, et al. In Search of an optimal bedside screening program for arteriovenous fistula stenosis[J]. Clin J Am Soc Nephrol, 2011, 6(4): 819-826.

[27] 陈燕, 陈练, 任星峰. 体育锻炼对慢性肾脏病患者心理健康的影响[J]. 华南国防医学杂志, 2011, 25(3): 255-256.

[28] Zhao C, Ma H, Yang L, et al. Long-term bicycle riding ameliorates the depression of the patients undergoing hemodialysis by affecting the levers of interleukin-6 and interleukin-18[J]. Neuropsychiatr Dis Treat, 2017, (13): 91-100.

[29] 尧国胜, 李军, 黄高, 等. 急性重症中毒血液净化治疗的进展[J]. 右江民族医学院学报, 2015, (1): 131-134.

[30] 黄柳, 黄燕林, 李建英, 等. 有氧运动对维持性血液透析患者透析充分性及睡眠质量的影响[J].解放军护理杂志,2015,(11):26-28.

[31] 孙延兵, 陈秉良, 贾强, 等. 运动对血液透析充分性的影响[J]. 中华内科杂志, 2002, 41(2): 79-81.

[32] 张兰, 程艳娇, 赵新菊, 等. 卧位体操对维持性血液透析患者毒素清除和炎症状态影响的研究[J]. 中国血液净化, 2017, 16(4): 247-250.

[33] Williams MA, Haskell WL, Ades PA, et al. Resistance exercise in individuals with and without cardiovascular disease: 2007 update: a scientific statement from the American Heart Association Council on Clinical Cardiology and Council on Nutrition, Physical Activity, and Metabolism[J]. Circulation, 2007, 116(5): 572-584.

[34] 张海峰. 较大强度及大强度间歇性运动在运动康复领域中的研究进展[J]. 北京体育大学学报, 2013, 36(8): 61-66.

[35] Faleiros CM, Francescato HD, Papoti M, et al. Effects of previous physical training on adriamycin nephropathy and its relationship with endothelial lesions and angiogenesis in the renal cortex[J]. Life Sci, 2017, 169: 43-51.

[36] Bhakthavatsalam RK, Venu G, Raju PK, et al. White collar rhabdomyolysis with acute kidney injury[J].Indian J Nephrol, 2016, 26(6): 449-451.

[37] Cheema BS, Singh MA. Exercise training in patients receivingmaintenance hemedialysis:a systematic review of clinical trials[J]. Am J Nephrol, 2005, 25(4): 352-364.

[38] Nelson ME, Rejeski WJ, Blair SN, et al. Physical activity and public health in older adults:recommendation from the American College of Sports Medicine and the American Heart Association[J]. Med Sci Sports Exerc, 2007, 39(8): 1435-1445.

10.3969/j.issn.1671-2390.2017.11.013

国家中医临床研究基地业务建设科研专项(NO.JDZX2015194)；武汉市科技局科技攻关项目(NO.201552199592)

430061 武汉，湖北中医药大学中医临床学院(吴韩，刘会彬); 430061 武汉，湖北省中医院肾内科(王小琴)

王小琴，E-mail:wangxiao773@hotmail.com

2017-05-13

2017-10-22)