有氧训练对稳定期慢性阻塞性肺疾病患者外周血IL-6、IL-10及心肺运动功能的影响

杨凤娇，钱钧，唐肖雄，徐霞

慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)是以持续存在呼吸道症状和气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病，通常由有害颗粒或气体暴露引起的气道和(或)肺泡异常而导致[1]。气道炎症在慢阻肺发病机制中发挥重要作用，小气道黏膜表面免疫屏障对于维持内环境稳定发挥重要作用[2]。近年来发现多种炎症细胞及其介质参与慢阻肺气道炎症[3]，认识该病的发病机制是治疗及改善预后的关键。肺康复是COPD稳定期的有效治疗手段，有氧训练是肺康复的核心内容，近年来的研究和临床实践已经证明，有氧训练能明显改善COPD患者的身体机能和生活质量[4-5]。2017年发布的全球慢性阻塞性肺疾病防治倡仪指南也强调了肺康复在慢阻肺患者长期预后的重要作用[6]。心肺运动试验(Cardio pulmonary exercise test，CPET)是通过监测机体在运动状态下的摄氧量(oxygen intake, VO2)、二氧化碳排出量(carbon dioxide output，VCO2)、每分通气量(ventilation，VE)等指标全面客观地分析患者心肺等脏器对运动的反应，评估个体化的心肺功能储备和功能受损程度[7]。本研究通过对慢阻肺患者进行为期12周有氧训练，评估其对外周血炎性因子及心肺运动功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年6月～2017年12月期间我院住院的稳定期中重度COPD患者60例。纳入标准：符合中华医学会2015年COPD诊断和分组标准[8]，肺功能II～III级；非急性发作期；年龄<75周岁；规律吸入糖皮质激素及支气管舒张剂。排除标准：需有创或无创机械通气治疗；合并外伤、感染、使用免疫调节剂及抗生素；合并严重心、肝、肾及其他不适宜运动的局部或全身性疾病；合并恶性肿瘤；伴有精神意志障碍等疾病。本研究方案经解放军杭州疗养院伦理委员会审查并批准，充分告知患者有氧训练的目的、风险，取得患者及其家属的知情同意，并签署同意书。在研究过程中如果患者出现急性发作或因各种原因无法完成相应的运动量即作为样本脱落。将60例患者采用随机数字表法分为观察组和对照组各30例。本研究中观察组2例无法坚持有氧训练退出研究，对照组1例因慢阻肺急性发作退出研究。①观察组28例：男16例，女12例；年龄49～73岁，平均(63.46±7.91)岁；病程8～29年，平均(16.14±5.89)年；体重51.36～72.64kg，平均(62.30±7.04)kg；身高157.83～179.21cm，平均(167.24±6.28)cm。②对照组29例：男15例，女14例；年龄48～73岁，平均(60.0±7.30)岁；病程9～30年，平均(18.83±6.08)年；体重51.17～70.39kg，平均(60.49±5.44)kg；身高150.40～179.75cm，平均(164.79±8.58)cm。2组一般资料比较差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 方法 2组患者均给予吸氧、止咳化痰、舒张支气管(沙美特罗替卡松250ug 每日1～2揿)等常规治疗。观察组在常规治疗的基础上，安排踩踏功率自行车有氧训练：每次先行10min热身运动，功率为10W，然后选取测试者所能耐受最大功率(峰值功率) 的 70% 作为有氧运动的运动强度。有氧运动时间45min左右，每周5次(d)，周期为12周。

1.3 评定标准 ①所有受试者有氧训练前后均进行心肺运动试验，使用意大利COSMED公司心肺运动仪，型号2900型。测定反应运动心肺功能指标：峰值摄氧量(peak oxygen uptake, PeakVO2)、最大分钟通气量(maximal ventilation，VEmax)、无氧阈时二氧化碳通气当量(ventilation equivalent，VE/VCO2at AT)。出现以下情况立即终止研究：胸闷、胸痛或严重呼吸困难；血压超过180/120mmHg或低于90/50mmHg；心电图ST-T明显改变或新发心律失常；力竭无法维持转速。②检测外周血清白介素-6(Interleukin-6，IL-6)、外周血清白介素-10(Interleukin-10，IL-10)浓度：所有受试者有氧训练前后抽取清晨空腹静脉血5ml，3000r/min离心10min，收集血清于EP管中，-30°冰箱保存待测。采用酶联免疫吸附法检测IL-6、IL-10浓度，操作步骤严格按照试剂盒说明书进行。试剂盒购于杭州达真生物技术有限公司。

2 结果

2.1 治疗前后2组患者心肺运动试验指标变化情况 治疗12周后，2组Peak VO2及VEmax含量均较治疗前明显提高(均P<0.05)，且观察组高于对照组(P<0.05)；2组VE/VCO2at AT含量均较治疗前明显下降(均P<0.05)，且观察组低于对照组(P<0.05)。见表2。

组别n时间Peak VO2(ml/min)VEmax(L/min)VE/VCO2 at AT观察组28治疗前1339.00±117.4934.64±3.8443.80±2.78治疗后1598.96±158.33ab45.41±3.81ab38.42±3.29ab对照组29治疗前1310.63±148.1135.82±3.4843.37±2.52治疗后1398.64±162.37a36.73±4.20a40.26±3.08a

与治疗前比较，aP<0.05；与对照组比较，bP<0.05

2.2 治疗前后2组外周血IL-6、IL-10变化情况 治疗12周后，2组IL-6水平均较治疗前明显降低(均P<0.05)，且观察组低于对照组(P<0.05)；2组IL-10 水平均较治疗前明显提高(均P<0.05)，且观察组高于对照组(P<0.05)。 见表3。

组别n时期IL-6IL-10观察组28治疗前42.45±6.7548.66±8.39ab治疗后35.50±5.70ab65.02±7.35ab对照组29治疗前44.79±8.7546.06±10.81治疗后41.80±8.18a56.06±7.43a

与治疗前比较，aP<0.05；与对照组比较，bP<0.05

3 讨论

COPD患者由于长期反复发病，肺通气和换气功能进行性下降，运动能力明显受限，而有氧训练作为肺康复的一种，能有效地改善稳定期COPD患者的全身功能和生活质量[9]。全身慢性炎症与COPD的发生发展、急性复发以及预后都存在一定的联系。IL-6是一种具有多种生物活性的细胞因子，可激活中性粒细胞，延迟吞噬细胞对中性粒细胞的吞噬，促进中性粒细胞的氧化反应，诱导B细胞的复制、活化、增殖和抗体形成等[10]。IL-10等细胞因子以抑制效应性T细胞的功能及分化，是维持和诱导外周免疫耐受的重要细胞因子[11]。本研究中发现，经过为期12周的有氧训练，外周血促炎因子IL-6的表达明显下降，而抗炎因子IL-10 的表达明显提高，提示有氧训练能够增强COPD患者抗炎能力，对COPD的防治可以起到重要作用。这与Spruit[12]的研究结果一致。也进一步证实了有氧训练能改善COPD患者全身慢性炎症水平[13-14]。另外，本研究中观察组患者进行有氧训练后其运动心肺功能较训练前明显改善，且改善程度明显优于对照组，提示有氧训练对COPD患者肺康复具有重要意义。

综上所述，COPD患者经规律的有氧训练可明显改善炎性因子失衡情况，提高肺通气和换气功能并且增加运动耐力。临床上建议COPD患者根据自身实际情况积极行有氧训练，以增强运动心肺功能及机体免疫力，改善预后。