体育锻炼促进COVID-19防治的理论研究及其启示

刘龙飞 霍德利 陈学铭

(华南理工大学体育学院，广东广州510640）

2020 年初，湖北武汉暴发了新型冠状病毒感染的肺炎疫情，2020 年2 月11 日，世界卫生组织（WHO）命名此次肺炎为2019 冠状病毒病（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）［1]。COVID-19 主要通过飞沫、接触及气溶胶等途径传播［2]。伴随大量人口流动，病毒扩散迅速，呈现出了乌尔里希·贝克（Ulrich Beck）提出的“风险社会”症状［3]。该病毒被列为乙类传染病和检疫传染病，并采取甲类管理［4]。为了阻断病毒的快速传播，国家做出重大决定，于2020年1月23日对武汉进行了封城，继而全国各省采取了一级响应措施。COVID-19 疫情暴发之初，武汉市出现医院床位饱和、患者无法收治的状况。2 月2 日，武汉市紧急启动“方舱医院”建设，缓解收治难题［5]。随着大批轻症患者的入住，2月7日一段患者跳舞的视频走红网络，随后方舱医院开启了各式各样的日常体育锻炼活动。

从SARS的防治经验来看，在没有疫苗和特效药情况下，科学有效的体育锻炼不仅可以缓解患者心理和生理问题，且对于健康人群的防疫也具有重要意义。方舱医院的患者感染程度均较轻，有自主活动能力，选择适当体育锻炼是十分必要且具有重要意义的。为此，本研究以武汉方舱医院体育锻炼为切入点，从生理学、心理学和运动医学三个方面探析体育锻炼在促进COVID-19防治中的作用，并从社会效应的角度挖掘方舱医院体育锻炼模式的社会启示。

一、突发公共卫生事件的形成机理

COVID-19 对人类健康和生命安全造成严重威胁，导致经济、社会及群众心理受到严重冲击。同时，也给中国和世界的公共卫生防控和临床诊治带来了巨大挑战。2020 年1 月30 日，世界卫生组织（WHO）将COVID-19列为突发公共卫生事件（PHEIC）［6]（下文简称PHEIC）。突发公共卫生事件指在没有预报的状况下，突然发生的且对公众健康产生巨大影响和损害的重大传染病疫情、不明原因的群体性疾病、食物中毒和职业中毒等重大健康事件［7]。由于PHEIC 具有突发性、破坏性和复杂性等特点，掌握其形成机理，从根源上及时做出甄别、管控和应对，对维护人民生命财产安全和保障社会稳定具有重要意义。

PHEIC 主要由致灾因子、孕灾环境与灾害受体三部分组成［8]，分别对应流行病学的传染源、传播途径及易感人群三个基本构成要素。致灾因子（传染源）是引起突发公共卫生事件（传染性疾病）的根本性因素；孕灾环境（传播途径）起中介作用，是突发公共卫生事件的纽带；灾害受体（易感人群）是受害承载体。致灾因子从源头上决定了PHEIC 的危险性，而PHEIC 危险性又与致灾因子变异强度、孕灾环境形成和灾害受体损害程度成正比例关系。致灾因子只有通过孕灾环境影响到灾害受体产生破坏性作用时，才具备突发性公共卫生事件的性质。因此，致灾因子是PHEIC 发生的必要不充分条件。致灾因子在孕灾环境中得不到有效控制，会与环境中的其他因素形成新的致灾因子，增加对灾害受体的损害。反之，则会减轻对灾害受体的影响。灾害受体通常是具体的人或某个国家（地区）等，能通过一定媒介改变致灾因子和孕灾环境，减轻PHEIC 风险量大小。具体而言，PHEIC形成机理是致灾因子、孕灾环境和灾害受体三者共同作用的结果，其关系如图1。

图1 突发公共卫生事件形成机理

二、体育锻炼促进COVID-19 防治的理论基础

（一）体育锻炼促进COVID-19防治的心理学基础

锻炼心理学属于一门交叉性学科，主要是运用心理学知识对运动过程中人的心理和行为发展变化进行探究，使个体在认知和情绪等方面获益［9]。Firth 等研究表明，体育锻炼可以通过增强认知功能来改善心理健康和提高个体的控制效能［10]。由于COVID-19人传人的特点，在没有特效药和疫苗情况下，容易造成患者和公众出现恐慌和焦虑等心理问题。重大PHEIC 中，及时对患者和群众进行心理疏解至关重要。Schuch等认为身体锻炼犹如“缓冲器”，可以减低个体在应激生活事件中的焦虑和抑郁等不良心理状态，转移负面情绪［11]。从SARS防治过程来看，合理强度的体育锻炼能够在PHEIC 中降低受害者和群众的不良心理状况，减小社会风险。另外，身体锻炼过程中，腹外侧前额叶和双侧额极活力增强，对降低个体情绪抑郁有较强的辅助作用［12]。

（二）体育锻炼促进COVID-19防治的生理学基础

体育锻炼促进COVID-19 防治的生理学基础，主要表现为运动锻炼对机体的调节作用。曲毅认为体育锻炼引起的体温升高能够让人短时间安静［13]，该理论是基于生理学中脑干温度变化原理而提出。锻炼使脑干温度升高，大脑皮层神经活动兴奋下降而引起放松状态。内啡肽释放假说认为大脑交感神经释放的多巴胺和去甲肾上腺素会刺激内啡肽、脑啡肽和ACTH的释放，内啡肽具有“吗啡样”作用，能使运动者在运动后获得情绪改善［14]。身体锻炼引起肾上腺活动加强可增加类脂醇的贮存，类脂醇具有缓解应激反应的作用［15]。因此适量强度的身体锻炼能够增强个体应激适应能力，缓解突发状况引起的身体不适。另外，Mazyarkin等指出身体锻炼是一种生物反馈，个体能够通过身体锻炼提高机体的自主唤醒水平，改善不良健康状况［16]。

（三）体育锻炼促进COVID-19防治的医学基础

医疗体育是运用体育手段防治COVID-19 的医学基础。以预防、治疗和恢复机体功能为目的，根据疾病特点选择适宜个体身体状况的运动项目，并进行锻炼的体育活动称为医疗体育，也叫体育疗法［17]。体育疗法能够调节患者心理，通过参与适宜的运动项目培养患者与病魔斗争的精神，增强自信心，削弱悲观情绪。另外，体育疗法在增强体质、改善物质代谢、提高机体免疫能力等方面也具有较好的作用［14]。体育锻炼能够较好地弥补药物治疗和心理干预产生的情绪问题，以一种健康的锻炼方式减轻患者心理波动［18]。现代康复形成了包括教育（Education）、情感（Emotion）和锻炼（Exercise）的3E模式，其中体育锻炼是进行教育和情感治疗的保障。随着现代医疗技术和体育事业的发展，医疗体育成了康复医学的重要手段之一。

三、讨论

（一）体育锻炼能够增强COVID-19患者的呼吸功能

COVID-19是典型的冠状病毒基因组结构，属于-冠状病毒群，该病毒的主要表现是所有患者均患有肺炎，胸部CT 扫描显示肺部有阴影，且严重情况下可能发生肺巩固［19]。Chen N 等研究指出，COVID-19 常见症状中，双侧肺炎占比75%，呼吸急促占比31%［20]。从已有研究和中国卫生健康委员会公布消息来看，COVID-19主要是通过呼吸道感染肺部，导致肺功能下降，影响人正常呼吸，最终导致呼吸困难而发生死亡。

合理的体育锻炼可以增强呼吸肌力量和耐久力，增加血液每搏输出量，提高呼吸肌效能，增加肺活量和改善机体摄氧能力［21]。首先，运动中随着呼吸增强，腹肌、肩带肌和背肌等辅助肌群也会逐渐加入，同呼吸肌一起工作，使得吸气时胸腔得到扩张，肺能够容纳更多的空气，从而增强机体呼吸能力。Leone 等研究精神分裂症患者的心肺健康成果表明，合理的体育锻炼可以提高患者心肺功能，防止因心肺下降而引发病情恶化［22]。COV⁃ID-19主要是攻击人体肺部，使机体肺部衰竭，丧失呼吸机能。因此对于轻症患者而言，选择合理的体育锻炼可以从根源上增强肺部对病毒的抵抗力。其次，肺活量是机体肺贮备能力和适应能力的表现。人体约有7.5亿个肺小泡，其从外界吸入的空气需要在肺小泡中进行交换，以满足机体需要。体育锻炼促使肌肉需氧量增加，为了满足肌肉活动的氧气供给，呼吸肌必然会加强收缩，迫使更多肺小泡张开，使充满气体的肺泡增多，而这一过程又将会扩大肺通气量，使人体的肺活量增大，提高机体肺部活动能力。第三，体育锻炼在增大肺活量的同时，也改变了机体的呼吸频率。肺活量增大提升了人体每次吸取量，吸氧量增多，呼吸会变得深而慢，从而减少因呼吸肌疲劳而产生的胸闷、气短等现象。长期体育锻炼者，呼吸频率明显低于不锻炼或少锻炼的人员。为避免病毒扩散，COVID-19轻症患者往往被要求在定点医院或者方舱医院原地接受药物治疗，长时间卧床和活动空间受限从根本上降低了患者呼吸机能。另外，有研究表明，科学合理的身体锻炼能够增加呼吸道毛细血管密实性和提高肺的吞噬能力，降低病毒感染机会［23]。

综上所述，体育锻炼能够对人体的呼吸肌、肺活量及呼吸频率等起到改善作用，增强机体呼吸功能。因此COVID-19 轻症患者和其他人员积极地进行体育锻炼，不仅有助于提高肺部机能，且对于提高体质及抗病毒能力都具有良好辅助作用。

（二）体育锻炼具有改善COVID-19患者不良心理症状的作用

COVID-19 已被世界卫生组织列为突发公共卫生事件。已有研究表明，PHEIC 会对患者心理健康产生严重影响，多数表现为抑郁、焦虑和恐慌等心理症状［24]。蔡欢乐等对COVID-19 期间大学生的情绪和心理健康调查显示，有31.7%的调查对象产生恐慌，28.6%患有焦虑心理，22.9%有轻度抑郁倾向［25]。由于COVID-19 的传播速度快，加上大面积感染，被确诊患者出现焦虑和担忧等不良心理症状在所难免。

现代心理学研究表明，伴随运动强度的增加，人的焦虑、紧张和抑郁等不良心理状态和情绪会随着身体机能消耗逐渐减弱，最终达到平静状态［26]。董玉福研究指出体育锻炼对SARS 引起的不良心理状态具有明显缓解作用［27]。像SARS这种重大PHEIC会在很大程度上造成患者产生心理疾病，而恰当有效的心理疏压，能够缓解患者心理压力，改善不良心理状态。体育锻炼是人根据自身需求，选择适合的体育手段来增强体质和改善精神的体育活动。流行病学研究表明，体育锻炼可以预防或延迟各种精神障碍发作，并具有单独或辅助治疗患者心理疾病的作用［28]。Firth等认为体育锻炼可通过增强认知功能来改善患者的心理健康［10]。认知行为假说也认为体育锻炼可以诱发积极的思维和情感。现阶段由于COVID-19还没有特效药物和疫苗，基于SARS 的防治经验，进行体育锻炼完全符合经验发展逻辑。通过方舱医院救治的COV⁃ID-19患者感染程度均较轻，有自主活动能力，因此选择适当的体育锻炼来辅助治疗是十分必要且具有重要意义的。运动可以积极影响大脑关键区域神经发生作用，促进人的海马神经发生，进而改善锻炼者精神和心理状况。体育锻炼被多数学者提出并证明可作为一种医疗辅助手段来改善患者心理疾病。Schuch 等和Harvey 等对PHEIC 中患者的抑郁情况研究表明，体育锻炼能够有效减轻和预防受害者抑郁症状［29]；McDowell 认为体育锻炼能有效降低焦虑，是防治患者焦虑的一种有效手段特［30]；Carney 等证明了体育锻炼在防治血液透析患者抑郁情绪，改善其不良心理状况中的作用［31]。

尽管已有研究证明体育锻炼能够改善PHEIC和其他疾病导致的患者抑郁、恐慌和焦虑等不良心理症状。但迄今为止，大多数研究成果均对运动强度进行了说明和强调，中等强度且适合锻炼者的运动是取得良好效果的前提。因此COV⁃ID-19 轻症患者在体育锻炼时要注意掌握运动的强度和频率，避免过犹不及造成伤害事故发生。

（三）体育锻炼能提高COVID-19患者的免疫能力

免疫力是人体自身防御机制，具有识别病毒及抵抗病毒感染的能力。运动免疫学作为研究运动对机体免疫系统和病原体对机体影响的学科，主要集中在临床和公共卫生健康两个方面［32]。COVID-19多数确诊病例自身还患有高血压、糖尿病、肺结核等疾病［33]。从这组数据来看，有基础性疾病，年龄较大且免疫力低的人群，患COVID-19的概率高于自身免疫力较强的年轻人群。因此增强自身免疫力在预防和治疗COVID-19中具有重要作用。

日常进行适中的体育锻炼能够提高C反应蛋白、全血白细胞、白细胞介素6和其他炎症细胞因子的抗炎作用［34]，这些细胞在增强免疫力和降低疾病风险中发挥关键作用。中等强度的体育锻炼，会让免疫球蛋白，嗜中性粒细胞和自然杀伤细胞再循环增强，并持续到运动后3 小时左右。尽管锻炼结束后免疫系统会恢复到锻炼前水平，但每次锻炼都可能代表免疫监控改善，从长远来看有利于增强免疫抵抗力，降低疾病感染风险。运动锻炼可通过减少内脏脂肪量和诱导急性抗炎环境发挥免疫功能，抵御病毒入侵，起到防治作用。Nieman 研究指出，与久坐的同龄人相比，定期参加体育锻炼人群感染URTI 的人数要比久坐人群低80%-90%［35]。Murphy等研究短期中等强度锻炼后肺巨噬细胞对呼吸道感染的易感性结果得出，肺巨噬细胞在介入适度运动后能够有效降低呼吸道感染［36]。2003年，在抗击SARS病毒中，体育锻炼被认为是预防SARS，增强人体抵抗力的重要手段［37]。传统的八段锦、太极拳、五禽戏等健身项目由于对场地需求不高，运动强度易控制，通常被多数康复医生用于辅助调节生理和增强免疫力，且效果极佳［38]。受锻炼环境和场地限制，传统的八段锦、太极拳、五禽戏和现代的广场舞等锻炼项目，成了方舱医院COVID-19 轻症患者和医护人员锻炼的主要选择。

尽管如此，但运动免疫学研究表明，超强度的体育锻炼负荷会对人体免疫功能产生抑制作用，导致人体免疫能力下降，增加疾病易感性，发生运动性免疫抑制［39]。因此，在选择体育锻炼提高免疫力的同时，要注意运动量和强度的把控。

四、结论与启示

结合流行病学基本构成要素分析突发性公共卫生事件的形成机理表明，锻炼心理学、运动生理学、运动医学等学科为体育锻炼促进COVID-19防治提供了理论支撑。在此基础上，讨论体育锻炼促进COVID-19防治的作用得出：首先，体育锻炼对人体的呼吸肌、肺活量及呼吸频率等起到改善作用，COVID-19 轻症患者进行合理的体育锻炼，有利于提高呼吸功能，对于预防和治疗患者的肺部功能具有辅助作用；其次，体育锻炼具有预防和治疗COVID-19 轻症患者抑郁、恐慌和焦虑等不良心理症状的作用，同时还有助于减轻公众的恐慌心理；第三，体育锻炼能够增强COVID-19轻症患者及健康人群的免疫能力，有利于提高患者康复水平和健康人群的自身防疫能力。但大负荷的体育锻炼会对机体免疫功能产生抑制作用。对于COVID-19 轻症患者而言，应遵循节奏由慢到快，运动量由小到大，时间由短到长的渐进性原则，注意科学合理地掌握运动强度和频率，避免过犹不及而造成伤害事故发生。

基于方舱医院体育锻炼模式的实际成效和社会影响，从社会效应角度出发，研究得出以下几点启示：

首先，方舱医院的体育锻炼是我国社区体育和居家体育发展的表现。居家体育和社区体育是群众体育的细胞，相比于竞技体育和学校体育，我国的社区体育和家庭体育长期处在国民体育体系边缘。特别是家庭体育，由于国民认知度低、参与意识淡薄、活动项目匮乏等原因，一直处于较低水平。疫情期间，为了最大限度控制病毒扩散，国内采取了居家隔离的措施。群众的日常活动主要以家庭为单位开展，在缺乏居家锻炼经验和社区活动受限的情况下，难免会造成群众不良心理状态和疾病的发生。世界卫生组织在3月20日疫情通报中做出了成年人每天进行30分钟锻炼，儿童每天锻炼1 小时的建议。从时间节点来看，此次方舱医院的体育锻炼开始于患者入住第二天，且是患者自发性行为，反映出群众对体育锻炼与身心健康认识的高度。另外，各大体育锻炼软件使用量和注册量疫情期间均出现了井喷式增长，这主要得益于群众健康意识提高和社会正确的价值引导。犹如SARS疫情一样，当疫情过后必然会出现群众体育锻炼热潮。因此积极地根据疫情发展情况制定一份整体上符合多数群众居家锻炼的方针和计划，发动社区体育指导员科学指导和引导群众进行身体锻炼。不仅能够缓解疫情期间因缺乏体育锻炼而导致的健康问题，且对我国家庭体育和社区体育的长期发展也具有重要作用。

其次，方舱医院体育锻炼延展了体育辅助医疗的价值。从方舱医院体育锻炼的实际效果和已有研究成果来看，体育锻炼在配合医学治疗中发挥了重要作用。COVID-19主要感染患者肺部，加之确诊期间长期卧床缺少体育锻炼，可能会导致出院后呼吸功能损害、运动质量下降等情况出现，如何帮助愈后患者进行康复性训练是未来面临的一个重要问题。另外，方舱医院的体育锻炼价值广受社会关注和热议，侧面证明了社会各界对体育与医疗融合的关注。科学合理的体育运动不仅有利于患者机体康复和心理疾病的缓解，对于增强健康人群的抵抗力和驱散疫情造成的社会恐慌也具有积极作用。体医融合的关键点是如何让健康关口前移，让群众养成主动锻炼习惯。疫情期间，方舱医院的体育锻炼主要由医护人员引领和指导，患者出院回到社区及疫情结束后，应积极组织社区体育指导员进行专门的体育与医疗专题培训，发挥社区体育指导员科学指导和引领社区体育发展的作用，让体医融合更具体、更有效。这不仅有利于患者康复，对国民身体素质提升和社区体育建设也大有裨益。因此政府、体育机构、医疗机构及社会机构等应抓住机会，积极助推体育与医疗事业融合发展，发挥二者融合优势，在更大程度上推动我国社会公共卫生事业迈上新台阶。

第三，方舱医院体育锻炼模式为春季开学后学校体育活动的开展提供了借鉴。受疫情影响，国内各级各类学校都延迟了春季开学时间。经过全国人民的奋斗，当前疫情取得了阶段性胜利。各省份和各级各类学校，也在研判实际情况的基础上陆续开学。根据《2018 年全国教育事业发展统计公报》数据显示，全国共有2.76亿学历教育在校学生，1 672.85万专任教师［40]。由教育部组织编写的《幼儿园、中小学校和高等学校COVID-19防控指南》指出，开学后学校要注重“加强锻炼，促进师生增强体质”［41]。体育课程和课余体育锻炼是学校体育的主要内容，学生返校后既要发挥常规体育教学带来的体育价值，又要拓展和激活特殊时期课余体育的锻炼价值，以满足学生体育锻炼需求和提高学生体质健康水平。为此，可以借鉴方舱医院体育锻炼模式从以下几方面进行开展。首先，常规体育课堂教学方面。借鉴方舱医院网格管理模式，采取划分班级区域、减少上课人数及分组活动等措施进行教学；其次，教学内容方面。改变教学内容，采用隔网对抗项目和太极拳、易筋经、八段锦、五禽戏等传统体育项目作为教学内容，不但可以有效避免学生之间的近距离接触，且有利于学生单独进行锻炼，减少人员集聚；第三，锻炼场地管理方面。采用方舱医院网格模式进行分区域和控人流开放，避免大规模人群聚集，减小交叉感染的风险；最后，学校和体育教师要积极鼓励学生在宿舍进行体育锻炼，减少室外人员集聚的体育活动。学生返校后各学校应坚持“精准施策”，建立“体育课堂——体育场馆——学生宿舍”三位一体的防控锻炼机制，积极有效地提高学生体质健康水平。

第四，方舱医院体育锻炼模式有助于延伸中国体育文化。COVID-19疫情中，武汉“方舱医院”建设的正确决策，有效缓解了收治难题，确保了患者得到及时治疗。方舱医院在抗疫中发挥的良好效果受到全世界关注。目前，COVID-19已造成全球二百多个国家感染，国外疫情也很严峻，面对严峻的疫情形式，患者及群众不可避免地可能会出现心理和社会恐慌等问题。武汉方舱医院的体育锻炼不仅展现了患者抗击病毒的勇气和力量，更为驱散社会恐慌和焦虑等问题发挥了重要作用。