间歇性运动训练与持续性运动训练在COPD病人康复治疗中应用效果比较的Meta分析

陈 莉，苏 静，张敏柔

汕头大学医学院护理学系，广东 515041

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是严重危害人类身体健康的慢性呼吸系统疾病[1]。流行病学调查显示，我国40岁以上的人群中COPD病人占比已经超过8.2%[2]。药物治疗一直被认为是治疗COPD的主要措施，但药物只能改善症状，不能阻止病情发展[3]。近年来，越来越多研究者意识到康复治疗的重要性[4]，其中运动训练被认为是康复治疗方案的核心内容。已有研究表明，一定程度的运动训练除了能够缓解病人呼吸困难症状、提高呼吸肌力量外，还能够提高病人的生活质量及减少其住院率、死亡率[5]。目前常见的运动训练方式包括间歇性运动训练(interval exercise training,IT)和持续性运动训练(continuous exercise training,CT)。间歇性运动训练是指多组重复的运动，每组持续时间30 s至4 min，强度通常较大；持续性运动训练是指时间为20～60 min的持续运动，一般为中低等强度[6]。与强度较低的持续性运动训练相比，间歇性运动有更大的运动强度，COPD病人大多数无法在目标训练时间内承受相应的强度负荷[7]。而持续性运动训练对COPD病人来说负荷较低，同时也能保持有效的适应刺激，但由于运动的时间较长，病人难以长时间坚持[8]。以往关于运动对COPD病人肺功能康复影响的Meta分析多涉及对运动方法及运动种类的研究，很少提及运动强度及时间，部分研究虽然涉及运动强度，但没有纳入结局指标进行详细描述和对比[9]，缺乏依据，且大部分研究纳入文章多为小样本随机对照试验（RCT），因此，有必要再次进行Meta分析。本研究通过Meta分析，将多个小样本RCT的数据资料合并，对间歇性运动训练与持续性运动训练的效果进一步对比，旨在为COPD病人制订更加合适的运动训练方案提供循证证据。

1 资料与方法

1.1 文献检索

1.1.1 文献纳入标准 国内外公开发表文献；研究对象为已确诊的COPD病人；文献类型为RCT；使用标准化方案（如可测量运动强度及运动周期的跑步机）对受试者进行间歇性运动训练和连续性运动训练；包含可供分析的结局指标，如运动训练峰值功率（Wmax）、动脉血氧分压(PaO2)、动脉二氧化碳分压(PaCO2)、峰值摄氧量(VO2max)、峰值通气量(VEmax)、动脉血氧饱和度(Sa O2)、肺功能[6 min步行测试(6MWT)及12 min步行测试(12MWT)]、慢性呼吸性肺部疾病问卷(CRQ)评分、圣乔治呼吸问卷(SGRQ)评分、马勒呼吸困难指数(MLDI)、勃氏呼吸困难指数量表(BS)评分、伦敦日常胸部活动度量表(LCADL)评分、生活质量量表(SF⁃36)评分及医院焦虑和抑郁量表(HAD)评分。

1.1.2 文献排除标准 仅有摘要，未能获取全文的文献；重复收录的文献，仅保留1篇。

1.1.3 文献检索策略 使用计算机检索中国知网、万方数据库、中国生物医学数据库(CBM)、Pub Med、The Cochrane Library中间歇性运动训练以及持续性运动训练对COPD病人康复影响的RCT，检索时限为建库至2020年5月31日。中文检索词为：有氧运动/间歇性运动、有氧运动/持续性运动、慢性阻塞性肺病、COPD、慢阻肺、运动训练；英文关键词为：pulmonary disease,chronic obstructive,lung,exercise,rehabilita⁃tion,interval/intermittent training，continuous training,COPD/obstructive lung disease,pulmonary/respiratory rehabilitation。检索过程为：①使用初步拟定的检索词在数据库中进行检索，根据检索结果对文献标题、主题词及摘要进行分析，筛选汇总出检索词；②运用布莱尔逻辑运算符对检索词连接进行检索，确保查全；③对纳入研究的参考文献进行扩大检索。

1.2 文献筛选和资料提取 先经NoteExpress对初选文献进行查重筛查，再根据文献的纳入标准与排除标准对检索出的文献进行筛查，并用Excel制作一般资料提取表，内容包括研究作者、研究样本量、受试者年龄、干预时间、干预措施、结局指标等。

1.3 文献评价 由两名研究人员参照澳大利亚JBI循证卫生保健中心（2016）对RCT进行独立质量评价。评价内容包括随机序列产生、分配隐藏、盲法、结果数据的完整性、分析的可靠性和其他偏倚来源等。

1.4 统计学方法 采用Rev Man 5.3软件对研究数据进行统计学分析。先对各研究结果进行异质性检验，如P>0.05，I2<50%表示异质性可接受，采用固定效应模型进行分析；P≤0.05，I2≥50%表示异质性较大，采用随机效应模型进行分析。

2 结果

2.1 文献筛查结果及纳入文献的基本特征 初检文献共890篇，经NoteExpress筛选后剩余472篇，进一步排除跟主题无不符、非RCT的文献321篇；然后阅读全文，排除143篇与研究对象、干预措施或结局指标等不符合的研究。最终纳入8篇[10⁃17]文献，其中英文7篇[10⁃16]，中文1篇[17]，共包括374例受试者，均为中老年COPD病人。筛选流程见图1，纳入文献的基本特征见表1。

表1 纳入文献的基本特征

图1 文献筛选流程图

（续表）

2.2 纳入文献的质量评价（见图2）

图2 纳入文献的质量评价

2.3 Meta分析结果

2.3.1 对运动能力的影响 在正式实验前，纳入研究的8篇文献均采用心肺运动测试仪（来自6家公司生产）对受试者进行CPET评估。即嘱病人先在功率车上进行1～5 min无负荷蹬车热身，接着从5～20 W的初始功率开始，每分钟恒定增加10～20 W直至病人达到最大负荷，当病人出现筋疲力尽或呼吸困难、胸痛等不适症状时结束试验，此时病人所能达到的最大功率即为运动训练的峰值功率。间歇性运动训练的总时间为20～36 min，6项研究[10⁃11,13⁃16]的运动强度为中高强度（>50%～90%峰值功率）与中低强度（10%～50%峰值功率）交替进行，1项研究[17]为中高强度（70%峰值功率）与5 min休息交替进行，1项研究[12]的运动强度为6 min步行测试所得平均速度的百分比；持续性运动训练的时间为20～45 min，6项研究[10⁃11,13,15⁃17]的运动强度为中低强度，1项研究[14]为受试者按照自己的节奏进行全身运动，1项研究[12]的运动强度为6 min步行测试所得平均速度的百分比。

6项研究[10⁃12,15⁃17]报告了间歇性运动训练和持续性运动训练对峰值功率的影响，由于各研究间异质性较大（P＝0.03，I2＝59%），因此使用随机效应模型进行定量合并。结果显示，间歇性运动训练组的峰值功率与持续性运动训练组相比较，差异无统计学意义[MD＝9.60，95%CI（−0.61,17.54），Z＝1.83，P＝0.07]。见图3。

图3 两组峰值功率比较的森林图

峰值通气量是指极量运动时的通气量，用以衡量受试者的气道阻力、呼吸肌力量等肺功能状况，是评价运动能力的一个重要指标[18]。共有5项研究[11⁃12,15⁃17]报告了间歇性运动训练和持续性运动训练对峰值通气量的影响，各研究间异质性较大（P＝0.02，I2＝62%），使用随机效应模型进行定量合并。结果显示，间歇性运动训练组的峰值摄氧量与持续性运动训练组相比较，差异无统计学意义[MD＝2.23，95%CI（−3.83,8.31），Z＝0.78，P＝0.44]。见图4。

图4 两组峰值通气量比较的森林图

峰值摄氧量代表人体在剧烈运动中每分钟能摄入的最大氧气量，它与耐力运动的能力有关，是评价运动能力最常用和最有效的方法[19]。6项研究[11⁃13,15⁃17]报告了间歇性运动训练和持续性运动训练对峰值摄氧量的影响，各研究间异质性较大（P＝0.02，I2＝67%），使用随机效应模型进行定量合并。结果显示，间歇性运动训练组的峰值摄氧量与持续性运动训练组相比较，差异无统 计 学 意 义[MD＝0.06，95%CI（−0.09,0.20），Z＝0.77，P＝0.44]。见图5。

图5 两组峰值摄氧量比较的森林图

2.3.2 对肺功能的影响 临床上常使用步行测试来测验COPD病人的运动能力，从而对病人的肺功能进行评估。共有5项研究[10,12⁃14,16]测量了两种训练模式对步行距离的影响，其中3项研究[10,12⁃13]采用6 min步行测试，2项[14,16]采用12 min步行测试。各研究间异质性可接受（P＝0.10，I2＝49%），使用固定效应模型对各研究两组间的步行距离进行分析。结果显示，间歇性运动训练组的步行距离结果与持续性运动训练组比较，差异无统计学意义[MD＝1.49，95%CI（−13.14,28.12），Z＝0.71，P＝0.48]。

3项研究[10,12,16]采用CRQ中的呼吸困难评分指数对受试者的呼吸情况进行评价，各组间异质性可接受（P＝0.95，I2＝0），采用固定效应模型对其进行分析。结果显示，各组间病人呼吸困难程度的差异无统计学意义[MD＝0.83，95%CI（−0.82,2.47），Z＝0.99，P＝0.32]。见图6。另有2项研究[13⁃14]使用3种呼吸困难程度评价量表对受试者的呼吸情况进行评价，因维度不同，无法进行Meta分析。其中采用SGRQ的研究[14]报告间歇性运动训练组的病人经训练后SGRQ症状评分较基线水平有明显降低的趋势；采用MLDI的研究[13]认为两者在改善病人呼吸困难情况方面差异无统计学意义（P>0.05）；采用BS的研究[14]报告间歇性运动训练在改善病人呼吸困难方面效果更佳。

图6 两组慢性呼吸性肺部疾病问卷比较的森林图

2.3.3 对病人生活质量及心理健康影响 2项研究[13,16]考虑了间歇性运动训练与持续性运动训练对受试者生活质量的影响，然而由于使用的量表维度不同，因此无法进行Meta分析。2项研究均报告2种运动方法均能改善病人的生活质量，二者差异无统计学意义（P>0.05）。

3项研究[10,14,16]使用HAD对病人的心理健康状况进行评价，焦虑量表中各组间异质性可接受（P＝0.82，I2＝0），采用固定效应模型进行分析；抑郁量表中各研究间异质性可接受（P＝0.20，I2＝37%），采用固定效应模型进行分析。结果显示，间歇性运动训练与持续性运动训练病人焦虑和抑郁情况均改善，但差异无统计学意义[MD＝−0.26，95%CI（−0.77,0.25），Z＝0.99，P＝0.32；MD＝−0.15，95%CI（−0.85,0.55），Z＝0.42，P＝0.67]。见图7、图8。

图7 两组焦虑量表得分比较的森林图

图8 两组抑郁量表得分比较的森林图

2.3.4 运动训练的安全性 8项研究中有1项[13]报告了1例与运动训练相关的不良事件，该研究的持续性运动训练组有1例心脏病史的病人在训练期间出现心动过速和心绞痛，治疗后返回运动训练试验，试验周期结束时没有再出现不适症状；2项研究[10,13]共报告了13例与运动训练无关的不良事件，1项研究[10]报告了8例，其中间歇性运动训练组5例（3例COPD症状加重及2例肌肉或骨骼酸痛），持续性运动训练组3例（2例COPD症状加重及1例肌肉或骨骼酸痛），两组间差异无统计学意义（P＝0.43）；另1项研究[13]报告了5例不良事件，其中间歇性运动训练组4例（1例下肢肌肉酸痛、2例胃肠道症状及1例心房颤动），持续性运动训练组1例（呼吸道感染），两组比较差异无统计学意义（P＝0.18）。

3 讨论

3.1 间歇性运动训练与持续性运动训练对COPD病人运动能力影响的差异需要进一步研究 本研究结果显示，间歇性运动训练与持续性运动训练均能改善病人的运动能力（峰值功率、峰值通气量及峰值摄氧量），但两者差异无统计学意义，这一结果与的以往的Meta研究[20]结果一致，原因可能是部分研究的干预时间不够。有研究显示，长期、有效的运动训练能够明显提高运动能力，缓解呼吸困难症状，改善生活质量[21]。而纳入本研究的文献中，仅有1篇文献对受试者进行为期16周的运动训练，7篇为8周，低于美国肺康复指南[22]所提倡的最短干预时间12周，并且1篇文献的受试者只接受15个运动训练课程，而美国胸科学会和欧洲呼吸学会建议的训练课程为至少20个。由于训练时间不够，无法确定受试者是否会出现相应的生理变化，可能对结果造成较大的影响。此外，由于男性与女性的身体构造存在较大差异，男性的肌肉质量、有氧能力和新陈代谢水平高于女性，所以男性的运动能力通常强于女性[23]。而本研究纳入的8篇文献中，男性占67.3%（252例），女性占32.7%（122例），其中间歇性运动训练组男性为69.1%（125例），女性为30.9%（56例），持续性运动训练组男性为65.8%（127例），女性为34.2%（66例），纳入研究的男性数量约为女性的2倍。因此，本研究结果与女性COPD病人的真实运动水平可能有一定差距，需要更多的研究和证据才能确定哪种运动方式对提高女性病人运动能力更有帮助。

3.2 间歇性运动训练与持续性运动训练对COPD病人肺功能的改善差异尚无法确定 本研究结果显示，间歇性运动训练与持续性运动训练都能改善COPD病人的肺功能，但差异无统计学意义，这一结果亦跟之前的研究[24]一致。通常来说，间歇性运动训练的强度要比持续性运动训练大，尽管已有许多研究表明较高的运动训练强度可以使肺功能得到更大的改善，可对于老年病人而言，证据并不那么明确[25]。有学者也指出，肺康复很差的重度COPD病人如果以较高的强度进行运动，不仅不能提高肺功能，还很有可能增加出现运动性呼吸困难等不适症状的风险[26]。但对于中重度COPD病人来说，在个体能够适应的情况下，高强度的间歇性运动训练不会引起通气受限[27]。部分学者也指出，更高强度的运动训练能够对COPD病人的各项生理指标产生更好的效果，如提高肌肉的摄氧能力等[28]。有研究认为，虽然间歇性运动训练要求病人多次重复较高强度的运动，但其运动时间相对较短，且中间穿插一定的休息或低强度运动，能有效缓解病人疲劳与不适[29]。与连续性运动训练相比，接受间歇训练的病人能够获得更多的间歇时间，因此间歇训练方案的依从性更高[10]。Vogiatzis等[30]的研究也指出，与连续运动相比，间歇训练期间病人的呼吸困难程度和腿部疲劳有所减少。已有研究证明，个体化运动方案能给COPD病人的肺康复带来更加显著的效果[31]，使其生理指标变化更明显，美国的肺康复指南也强调了个体化运动训练的重要性[22]。所以，如果在进行训练前能根据每个受试者不同的运动能力对其运动训练方案进行个体化调整，那么两组之间差异可能被发现。由于不同的运动方案会产生不一样的研究结果，需要进一步的研究才能确定COPD病人的肺功能是否能够通过间歇性运动训练或者持续性运动训练得到更大的改善。因此，在为病人制定运动训练方案时要从病人的实际情况出发，如果病人的肺功能较好，运动能力较强，希望病情获得更大的改善，可以考虑为其提供高强度的间歇性运动训练，但是如果病人容易出现呼吸困难等不适症状，并且对运动训练的参与度低，则可能需要考虑为其提供低强度的持续性运动训练。

3.3 间歇性运动训练与持续性运动训练对COPD病人生活质量及心理健康的影响不明确 2项研究[13,16]均指出两组运动训练后，病人的生活质量较基线水平提高。3项研究[10,14,16]报告病人经过两组运动训练后，焦虑和抑郁的症状明显减少。但无证据表明2种运动训练在改善病人的生活质量及心理健康方面存在差异。据一项对168例病人进行的多中心研究报告，在肺康复训练后，COPD病人的SGRQ评分有明显改善[32]，但该研究中没有对病人运动训练的强度及模式进行描述。低生活质量及心理健康状况是COPD病人中常出现的情况，而较低的生活质量及较差的心理健康水平也是导致COPD的一个重要因素[33]。但本次纳入的文献中考虑采用量表对受试者的生活质量和心理健康进行评价的研究较少，由于研究的样本量较少及异质性的存在，能做出的定量解释受到限制，对研究结果的影响较大，仍然需要更多的研究验证两者对COPD病人的生活质量及心理健康水平的影响差异。

4 小结

结合本研究纳入的8项研究的证据，本研究发现间歇性运动训练及持续性运动训练均能改善COPD病人的运动能力、生活质量及心理健康，但两者间的效果差异无统计学意义，未来还需更多的大样本研究提供更多的证据。本研究也进一步分析了个体化运动方案的重要性，在临床上为病人制定运动训练方案时，要考虑从病人的身体条件及运动偏好出发，间歇性训练与持续性运动训练一定程度上可以互为补充、相互替代。