不同运动频次高强度下肢踏车锻炼对中重度COPD病人肺康复的疗效观察

郑湘毅 李秀萍 陈炳锋 张锦松 管碧清

COPD 是目前最常见的高患病率、高死亡率、高致残率疾病之一。2001 年，全球COPD 防治倡议（Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease，GOLD）首次将肺康复治疗列入COPD 病人治疗的主要措施之一［1］。大量研究表明，肺康复能减轻病人呼吸困难症状，提高其运动能力和生活质量［2-3］。肺康复运动处方成为近年国内外研究的方向。欧洲呼吸学会（ERS）建议COPD 病人的运动训练计划应持续8～12 周，每周2～5 次［4］。研究显示，每周2～5 次的高强度肺康复训练，可改善COPD 病人的疾病相关生活质量，改善通气和心功能［5-6］。但Ringbaek 等［7］研究指出，每周2 次的训练频度并不能达到肺康复效果。因此，文献并没有提供一个准确的最低有效运动频次的结论。本研究旨在对不同运动频次（每周2 次和每周5次）的高强度踏车锻炼效果进行对比，观察其疗效。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2017年1月至2018年12月，在广州市番禺疗养院门诊和住院的符合中重度COPD标准的病人共30例，均为男性，年龄（77.6±7.51）岁。病情稳定2周以上，符合GOLD诊断中重度分级标准。排除患有恶性肿瘤、严重心律失常、心功能不全者，近1个月内有不稳定心绞痛发作、半年内发生急性心肌梗死者，合并影响活动的下肢骨关节疾病、脑血管疾病后遗肢体活动障碍、认知障碍以及其他不适合运动锻炼的神经系统、运动系统等疾病者。告知每位研究对象研究的目的、意义、方法等，同时签署知情同意书。本研究已经通过广州市番禺疗养院伦理委员会的审批。1.2 方法 入选对象随机分成3 组，每组各10 例。对照组：接受常规治疗，不进行下肢踏车锻炼。低频组：在常规治疗基础上，进行每周2 次（至少相隔2 d）高强度的下肢踏车锻炼。高频组：在常规治疗基础上，进行每周5次高强度的下肢踏车锻炼。

1.3 观察指标 于治疗前、治疗8 周后对入组的病人进行评估，评估的内容有6 min 步行试验（6MWT）、增量负荷运动试验、Borg 评分，一般指标如心率、血压、SpO2、BMI等。

1.4 评价标准

1.4.1 Borg 自测评分量表：评价呼吸困难（RPD）和疲劳程度（RPE），按运动时不同感觉分成10级（0～10分），0 分代表完全没有感觉，10 分代表可以想象到的最严重的程度［8］。

1.4.2 6MWT：按照2002 年美国胸科学会（ATS）的6MWT指南操作［9］，测出6 min步行距离（6MWD）。

1.4.3 增量负荷运动试验评估：按照改良Bruce运动方案［10］，受试者在带有能自动调节坡度及转速的跑台上行走。第1级，速度1.9 km/h，坡度为0，持续时间3 min；第2级，速度1.9 km/h，坡度为3%，持续时间3 min；第3级，速度1.9 km/h，坡度为6%，持续时间3 min；第4级，速度3.2 km/h，坡度为3.5%，持续时间3 min；第5级，速度3.2 km/h，坡度为7.0%，持续时间3 min；第6级，速度3.2 km/h，坡度为10%，持续时间3 min。每级别结束后操作者询问受试者RPE、RPD 主观感受并记录。当受试者出现胸闷、胸痛、气促、头昏、疲劳、心电图异常、血压异常等症状或体征时停止试验，记录具体原因。测量受试者运动前后的血压、指脉SpO2、心率、RPE、RPD。测得受试者的代谢当量（METs），采用固定跑台METs 计算：METs=（速度×0.1+3.5+坡度×速度×1.8）/3.5，速度和坡度可在跑台上自动显示。

1.4.4 肺功能检测方法：采用德国耶格Master Screen肺功能仪，按肺功能操作标准操作。主要检测指标有FEV1、FEV1/FVC。为了消除年龄、身高、体质量对肺功能的影响，肺功能指标以实测值占预计值百分比表示（%pred）。

1.5 功率自行车运动训练 根据固定跑台测量出来的METs 值，以最大METs 的60%作为其运动强度，代入功率自行车METs计算公式中，获得功率值，安排病人进行下肢踏车锻炼。功率自行车METs 计算：MET（代入60%的跑台测量METs）=3.0857×功率（W）/体质量（kg）+2。

1.6 统计学方法 应用SPSS 25.0 软件进行统计分析。计量资料结果正态分布者采用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用单因素方差分析。非正态分布的用中位数与四分位间距［M（Q25，Q75）］表示，组间比较采用Wilcoxon秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组治疗前评估指标比较 治疗前，3组6MWD、增量负荷运动试验、肺功能、心率、血压、SpO2、BMI 差异均无统计学意义。见表1。

表1 3组治疗前的指标比较［M（Q25，Q75），n=10］

2.2 3 组治疗8 周后的各指标变化值的比较 高频组SBP 变化值小于低频组，差异有统计学意义。低频组和高频组6MWT 变化值均大于对照组，差异有统计学意义。METs 变化值对比，低频组和高频组均大于对照组，差异有统计学意义；但低频组和高频组对比，差异无统计学意义。FEV1/FVC 对比，高频组大于对照组，差异有统计学意义。FEV1 变化值对比，低频组大于对照组，高频组大于对照组和低频组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 3组治疗8周后各指标变化值的比较［M（Q25，Q75），n=10］

3 讨论

运动锻炼效果与运动强度呈正比，存在剂量-效应关系［11］。美国胸科医师协会和美国心肺康复协会（ACCP/AACVP）联合推出的肺康复循证医学指南，将下肢肌肉运动训练作为COPD 病人肺康复的必需内容，推荐等级为1A 级［12］。6MWT 被认为是评估次级量耐力的简单且廉价的工具［13］。METs 是指运动时代谢率与安静时代谢率的比值，是一种用于评估运动强度及相对能量代谢水平的敏感指标，常用于运动处方［14］。本研究中，低频组和高频组6MWD 和METs 变化值均大于对照组，提示坚持运动锻炼较没有实施运动锻炼的病人能提高病人的运动耐力和运动强度，有利于生活质量的改善。同时，低频组每周2 次和高频组每周5 次的运动频次对提高运动耐力和强度的效果相同，结果与文献报道一致［15］。

COPD 病人的肺动态膨胀幅度减小，康复锻炼可提高其运动耐力，增加潮气量及呼气流量，同时通气量相应提高。FEV1/FVC 是判断气流阻塞的主要指标。本研究中高频组FEV1/FVC 变化值大于对照组，提示高频运动锻炼后，有助于一秒率改善，呼气流量增加促进痰液排出，但低频组与对照组相比，差异无统计学意义，提示运动频次增加可能更有利于改善气道通畅性。FEV1 在肺功能曲线中属于用力部分，与呼气肌的长度、收缩力等相关，运动锻炼促进呼吸肌力锻炼，本研究也证实了FEV1 随着运动频次增加而增加，提示高频运动比低频运动对于呼吸肌力的改善更加显著。

Keteyian 等［16］的荟萃分析结果提示，运动康复对改善心功能有效。运动康复确定的效果包括提高运动耐力、改善内皮功能、降低交感神经张力、提高骨骼肌肌力和耐力以及改善骨骼肌氧化酶活性等化学方面的效能；可能的效果包括提高心排出量、改善左心室重构、改善LVEF 及左心室舒张末容量、降低血浆神经激素水平、改变骨骼肌组织学特点和抗炎作用［17］。本研究中，高频组SBP 变化值小于低频组，提示随着运动频次增加，有利于稳定血压。

本研究仍有不足之处，受试者人数仅每组10 例，呈现非正态分布，可能影响数据统计分析的准确性，因此使用了秩和检验，期待在临床实践中不断积累更多数据，继续完善试验结果。