抗阻联合有氧训练对老年慢性阻塞性肺疾病患者运动能力的疗效

仇丽雯， 许轶明， 张 音， 沈宏华， 陈 慎

（1. 上海市第四康复医院呼吸康复科，上海 200042；2. 上海市杨浦区定海社区卫生服务中心全科，上海 200090）

慢性阻塞性肺疾病 (chronic obstructive pulmonary disease，COPD) 是危害人群健康的常见病，严重影响患者的生命质量，病死率较高，并给患者、家庭以及社会带来沉重的经济负担，提高患者的生活质量具有重要的临床意义。 规范内科治疗的同时， 呼吸训练、 有氧运动等康复干预对稳定期COPD 患者的预后也至关重要， 且越来越受到重视。有氧运动训练是公认的提高COPD 患者功能及运动能力的方法[1]，本团队既往研究[2-4]发现，若给予COPD 患者高强度有氧训练，患者往往由于呼吸困难而难以达到； 若在运动中给予无创机械通气，则降低了患者的康复依从性，也提高了运动可实施性的难度。仅仅采取有氧运动就能最大限度地提高其生活质量？ 是否能联合抗阻训练？ 为提高康复安全性及患者依从性，本研究纳入肺功能Ⅱ级的稳定期COPD 患者，给予抗阻联合有氧训练，进行为期12 周的肺康复治疗， 比较患者治疗前后及3 个月随访后的肺功能、动脉血气分析、运动能力、圣乔治评分、焦虑抑郁心理状态的变化，进而比较抗阻训练联合有氧训练提高功能状态是否优于单独有氧训练，探讨稳定期COPD 患者适宜的肺康复策略的合理选择。

对象与方法

一、研究对象

收集2019 年1 月至2020 年12 月在上海市第四康复医院呼吸康复科住院及门诊随访的COPD患者，符合 COPD 诊断标准[5]。 COPDⅡ级：第 1 秒用力呼气容积 (forced expiratory volume in one second，FEV1)/最大肺活量(forced vital capacity，FVC)＜70%，50%≤FEV1＜80%预计值。

入选标准：符合COPDⅡ级诊断标准；年龄60～85 岁；近2 周内无肺部感染症状；具有正常沟通表达能力；告知研究事项后，患者和家属均签署知情同意书。

排除标准： 合并精神疾病或认知功能障碍者；合并肺炎、肺癌、支气管扩张症、肺结核、间质性肺病、肺囊性纤维化等疾病的患者；合并感染、运动中药物控制不良的高血压者及心律失常者；合并严重肝肾功能受损、 血液系统疾病及神经-肌肉系统疾病的患者。

剔除标准：患者依从性差，中断或改变治疗方案者；治疗过程中出现严重不良反应或并发症需及时终止试验者；资料缺失，无法进行疗效评估者。

共纳入80 例患者， 根据随机数字表随机分入联合训练组和有氧训练组，联合训练组给予抗阻训练和有氧训练； 有氧训练组仅给予有氧训练，共12 周。 入组前，所有入选患者均签署知情同意书。在康复训练中，由于康复训练不耐受(联合训练组1 例、有氧训练组 2 例)、COPD 急性发作(联合训练组1 例、有氧训练组1 例)及患者经济原因(联合训练组1 例、有氧训练组1 例)、家庭原因(有氧训练组1 例)等共脱落8 例，最终共72 例纳入研究，完成12 周的康复治疗。

二、分组

有氧训练组(n=35)男性 20 例，女性 15 例；平均年龄(75.6±7.9)岁。 联合训练组(n=37)男性22 例，女性 15 例；平均年龄(76.6±5.7)岁。

三、康复评定

询问病史、主要症状、基础疾病，测定身高及体重。所有COPD 患者在康复干预前后均进行肺功能测定 (肺功能仪型号：MasterScreen, 购自德国康尔福盛公司)； 运动能力、COPD 评估测试 (COPD assessment test, CAT)及圣乔治呼吸问卷(St George’s respiratory questionnaire, SGRQ)、 动脉血气分析及体质量指数(body mass index，BMI)。 根据汉密尔顿抑郁量表 (Hamilton depression rating scale for depression，HRSD)评分明确患者的精神抑郁情况；根据汉密尔顿焦虑量表 (Hamilton anxiety scale，HAMA)评分明确患者的精神焦虑情况。

主要评定项目包括FVC、FEV1FEV1/FVC、3 min步 行 距 离 (3 minutes walking distance，3MWD)、PaO2、PaCO2、CAT、SGRQ、HRSD、HAMA、BMI 及 心率[8-9]。 肺功能及3MWD 等康复评定均由从事康复治疗工作3 年以上的康复医师和康复治疗师共同评定，2 次测量取平均值，以减少误差。

四、调查方法

问卷调查获得所有患者肺康复干预前后的CAT 及SGRQ 评分，并在肺康复干预后3 个月随访时再次评估。

五、康复干预方法[8-9]

所有患者均给予： ①COPD 内科常规治疗，包括支气管舒张剂、FEV1占预计值%＜50%且有临床症状的患者联合应用吸入激素和肾上腺素β2受体(β2受体)激动剂及其他祛痰止咳类药物；②肺康复宣教每月1 次，包括COPD 相关知识、肺康复理念、戒烟、氧疗、药物应用及营养等；③有氧呼吸操训练， 包括缩唇呼吸及腹式呼吸训练，5 次/周， 每次20 min。运动频率为每周5 次，每次20 min。④加强营养宣教并饮食指导1 次/周， 要求患者进食蛋白质1.5～2 g/(kg·d)，若患者蛋白质食物摄入不足，即给予口服营养补充。

有氧训练组患者均设定个体化的运动处方，给予中等强度的有氧训练，运动频率5 次/周。 所有患者运动训练均给予运动监测。 ①运动方式：上下肢四肢联动 (MOTOmed viva2， 江苏天瑞医疗器械有限公司)；②运动强度：所有入组患者采用心肺运动试验，测定患者运动中最大摄氧量，将50%～70%定义为中等强度运动；③运动时间：运动前、后均有10 min 的准备运动和整理运动。每次运动时间达到运动强度的累计时间为20 min。

联合训练组患者在有氧训练的基础上联合抗阻训练，有氧训练方法同有氧训练组，与抗阻训练交替进行， 每日进行一种训练。 运动频率5 次/周(有氧训练 3 次/周、抗阻训练 2 次/周)。

联合训练组患者在抗阻训练前均测试单次重复最大负荷(1 repetition maximum，1RM)，由专业康复治疗师指导如何正确使用负重阻力仪 (负重1～20 kg 不等)后进行测试，评定 2 次，取平均值，得到患者的1RM。 抗阻训练均设定个体化的运动处方。

六、统计学处理

采用IBM SPSS 22.0 统计软件包处理数据。 正态分布的连续变量资料以表示， 分类变量以百分比表示，2 组间数据比较使用t 检验或χ2检验，自身治疗前后比较采用配对t 检验。 双侧显著性检验，以P＜0.05 提示结果有统计学意义。

结 果

一、2 组COPD 患者康复前的基线水平比较

康复干预前2 组COPD 患者年龄、性别、行为习惯(吸烟)、基础疾病、BMI、肺功能、运动能力、动脉血气分析、CAT、SGRQ 量表评定及参数、HRSD、HAMA 比较，差异均无统计学意义，有可比性(均P＞0.05)(见表 1)。

表1 有氧训练组和联合训练组的基线水平比较[/n（%）]

表1 有氧训练组和联合训练组的基线水平比较[/n（%）]

1 mmHg=0.133 kPa。

参数 有氧训练组(n=35)联合训练组(n=37) P年龄(岁) 75.6±7.9 76.6±5.7 0.344男性 20(57.1) 22(59.5) 0.842 BMI(kg/m2) 21.78±2.37 22.10±2.26 0.549吸烟[n(%)]10(28.6) 15(40.5) 0.286吸烟量(年支) 407±65 401±57 0.821高血压[n(%)]23(65.7) 22(59.5) 0.584 2 型糖尿病[n(%)]6(17.1) 8(21.6) 0.631冠心病[n(%)]8(22.9) 10(27.0) 0.683 FVC(L) 3.70±0.44 3.77±0.45 0.573 FEV1(L) 2.40±0.38 2.50±0.42 0.284 FEV1/FVC(%) 0.64±0.05 0.66±0.05 0.214 PaO2(mmHg) 62.69±8.48 61.22±8.93 0.459 PaCO2(mmHg) 46.94±4.96 47.81±7.59 0.570心率(次/min) 78.97±10.37 79.51±12.87 0.845 CAT(分) 9.86±2.50 9.70±3.78 0.840 SGRQ(分) 15.46±7.75 16.65±7.77 0.520 3MWD(m) 116.66±44.78 117.62±41.97 0.925 HAMA(分) 4.00±3.27 5.05±3.24 0.174 HRSD(分) 9.11±3.72 8.03±3.48 0.205

二、2 组COPD 患者康复后的各参数比较

有氧训练组在康复治疗12 周末3 MWD、PaO2较治疗前明显改善(P＜0.05)，BMI、肺功能、PaCO2、心率、CAT、SGRQ 评分及心理状态在治疗前后自身比较差异均无统计学意义(均P＞0.05)(见表2)。

联合训练组在康复治疗 12 周末 3 MWD、PaO2、BMI、SGRQ 评分均较治疗前明显改善(均 P＜0.05)；3 MWD 及 SGRQ 评分在随访 3 个月末较其自身基线差异也有统计学意义(P＜0.05)；但肺功能、PaCO2、心率、CAT 及心理状态在治疗前后自身比较差异均无统计学意义(均P＞0.05)(见表2)。

康复治疗12 周末及随访3 个月末， 联合训练组在BMI、3 MWD 及 SGRQ 评分均较有氧训练组有明显改善(P＜0.05)；12 周末联合训练组抑郁状态较有氧训练组改善，但3 个月末随访焦虑状态较有氧训练组严重(P＜0.05)；2 组患者在肺功能、动脉血气分析、 心率、CAT 方面比较， 差异无统计学意义(均 P＞0.05)(见表 2)。

表2 有氧训练组和联合训练组康复干预后的各参数比较（）

表2 有氧训练组和联合训练组康复干预后的各参数比较（）

与自身基线比较，1)：P＜0.05。

参数 有氧训练组(n=35)联合训练组(n=37) P BMI(kg/m2)基线 21.78±2.37 22.10±2.26 0.549治疗 12 周末 22.05±2.24 23.15±1.831) 0.025随访 3 月末 21.51±2.30 22.80±2.17 0.017 FVC(L)基线 3.70±0.44 3.77±0.45 0.573治疗 12 周末 3.71±0.44 3.77±0.44 0.561随访 3 月末 3.76±0.34 3.84±0.41 0.395 FEV1(L)基线 2.40±0.38 2.50±0.42 0.284治疗 12 周末 2.41±0.37 2.53±0.43 0.202随访 3 月末 2.51±0.37 2.60±0.40 0.331 FEV1/FVC(%)基线 0.64±0.05 0.66±0.05 0.214治疗 12 周末 0.65±0.05 0.67±0.05 0.106随访 3 月末 0.66±0.06 0.67±0.05 0.525 PaO2(mmHg)基线 62.69±8.48 61.22±8.93 0.459治疗 12 周末 68.67±7.841) 70.89±7.881) 0.238 PaCO2(mmHg)基线 46.94±4.96 47.81±7.59 0.570治疗 12 周末 45.31±4.46 47.62±5.65 0.059心率(次/min)基线 78.9±10.4 79.5±12.9 0.845治疗 12 周末 79.3±10.8 80.0±13.3 0.803随访 3 月末 78.6±9.3 83.7±13.8 0.068 CAT(分)基线 9.86±2.50 9.70±3.78 0.840治疗 12 周末 9.51±2.69 9.70±2.56 0.762随访 3 月末 9.74±2.00 10.35±2.06 0.208 SGRQ(分)基线 15.46±7.75 16.65±7.77 0.520治疗 12 周末 14.94±6.45 11.75±4.231) 0.015随访 3 月末 15.35±5.88 13.02±3.411) 0.042 3MWD(m)基线 116.66±44.78 117.62±41.97 0.925治疗 12 周末 139.48±44.311) 161.97±40.721) 0.028随访 3 月末 133.00±51.04 155.43±42.321) 0.046 HAMA(分)基线 4.00±3.27 5.05±3.24 0.174治疗 12 周末 3.94±3.01 5.16±3.06 0.093随访 3 月末 4.06±2.10 5.43±3.07 0.038 HRSD(分)基线 9.11±3.72 8.03±3.48 0.205治疗 12 周末 8.86±3.09 7.30±3.25 0.041随访 3 月末 8.29±2.47 7.70±3.47 0.417

讨 论

肺康复虽然能减轻慢性呼吸道疾病患者症状，增加社会心理和健康经济效益，但尚未充分应用[6-8]。故适宜的康复策略对COPD 患者尤为重要[9]。 本研究通过对老年COPDⅡ级患者进行为期12 周的抗阻训练和(或)有氧训练，探讨如何选择适宜的康复方案。

一、对老年COPD 患者运动能力的疗效

运动是改善COPD 患者肢体肌肉功能障碍的重要策略，主要运动方式包括有氧训练和抗阻训练2 种。 有氧训练诱导更多氧化性四头肌表型，对抗COPD 患者的肌肉功能障碍[10]。 Güell 等[11]研究发现通过8 周的康复训练，患者获益达2 年。 康复运动可减少COPD 急性发作次数[12]及再入院率[13]，并呈现一定时间累积效应，长期训练效果更好[14]。 本研究发现康复运动，无论是有氧或联合训练均能提高COPD 患者的运动能力；而联合训练组在3 个月末亦较基线水平有显著改善。提示有氧联合抗阻训练对患者的运动能力保持时间更长。 Covey 等[15]研究发现肌少症患者与康复运动的参与率低、有氧和抗阻训练量少相关，也反证了该论点。

对于中度稳定期COPD 患者，疲劳可能是功能性障碍的主要驱动力， 与呼吸困难的程度相同，可限制患者的运动能力[16]。 COPD 患者肢体肌肉功能障碍可能与局部肌肉和(或)全身炎症相关。本研究联合训练组采用伸膝及屈臂运动锻炼不同肌群进行抗阻训练，使老年COPD 患者的运动能力和生活质量均较单独有氧训练组提高，与上述研究结果类似。但也有不同研究结果。Berry 等[17]研究显示无论是参加有氧还是抗阻训练， COPD 患者的步行距离都有所提高，然而有氧训练获益更大，特别是身体功能和健康相关生活质量，造成这些差异的原因之一可能是患者个体对不同训练方式的不同反应。我们既往的研究也发现高强度有氧训练虽然收益大，但患者脱落率高[3]。 限制运动强度主要原因是患者运动时的呼吸困难，因此抗阻训练可能是一种可减少呼吸困难的康复替代方法[18]。 特别是老年患者，骨骼肌经常萎缩，抗阻训练也是防止其进一步萎缩的方法之一[19]。

二、对COPD 患者生活质量的疗效

Guilleminault 等[20]发现非药物干预在所有COPD患者的管理中发挥重要作用， 尤其对于中老年人。增加体能训练与营养管理相结合，从而提高生活质量。 本研究评价了CAT 和SGRQ 2 种量表。 SGRQ评价COPD 患者更全面，敏感性更好，但CAT 量表更简单。 Liao 等[21]荟萃分析显示应用SGRQ 进行评价，包括抗阻和有氧训练的联合训练组在各领域评分和骨骼肌力量方面显著提高。 Puhan 等[22]荟萃分析共纳入20 项研究(1 477 例参与者)。康复计划在运动训练方面表现出极大的多样性(完成运动的次数、类型、强度和监督情况)、患者宣教(从零到广泛的自我管理方案)以及如何组织这些教育[从一个环境(如肺部康复)到多个环境(如医院、门诊中心和家庭)]。 其中8 项采用SGRQ 的研究报告显示，比较COPD 加重后任何时间段的肺康复与常规治疗的随机对照试验，SGRQ 总分的影响具有统计学意义。本研究是对所有COPD 患者在常规药物治疗的基础上，均给予肺康复宣教，包括COPD 相关知识、肺康复理念、戒烟、氧疗、药物应用及营养等，缩唇呼吸和腹式呼吸训练，以及有氧训练和(或)抗阻训练。 结果显示增加了抗阻训练的COPD 患者，SGRQ 改善更明显，特别是3 个月后也较基线有改善，但有氧训练组疗效不明显。 与以上研究结果一致， 说明联合训练对COPD 患者的收益持续时间更长。

三、对老年COPD 患者BMI 的影响

COPD 是一种肺部和全身的慢性炎症性疾病，许多晚期患者处于营养不良状态，造成运动能力和生活质量恶化。已证明以高热量摄入为主的营养补充疗法对营养不良的COPD 患者能有效地维持和提高肌肉力量及运动耐受性[25]。 Bone 等[26]分析了COPD 中肌少症、衰弱和骨骼肌功能障碍之间的相互关联， 但患者存在不同的临床表型。 在肥胖COPD 患者中，饮食能量限制结合阻力运动训练可显著改善临床BMI、运动耐量和健康状况，同时保留骨骼肌质量[27]。

本研究证实联合训练组患者在12 周的抗阻联合有氧训练后BMI 明显提高， 而有氧训练组却没有明显变化。 本研究加强了营养宣教并定期饮食指导及评估， 要求所有患者进食蛋白质 1.5～2 g/(kg·d)，若评估发现患者膳食蛋白质摄入不足，即给予口服营养补充。联合训练组由于保证蛋白质的摄入量同时给予肌肉的抗阻训练， 其BMI 明显增加，随访期虽有下降，但仍高于基线水平，可能与患者的肌肉量增加有关。提示增加抗阻训练对于老年COPD 患者的BMI 受益可能更大，持续时间更长。 故营养干预对于COPD 患者的康复也至关重要[23-24]。 本研究仅关注了BMI，未进行体成分测定，对患者的实际能量摄入未进行精确测定，故结果有一定的局限性。

四、对COPD 患者肺功能及心理状态的影响

本研究显示抗阻训练和(或)有氧训练虽然提高COPD 患者的运动能力和生活质量，但肺功能却均无明显改善，这与其他的研究结果[1,3-4]一致。

焦虑和抑郁在COPD 患者中非常多见，据估计21%～96%的患者有焦虑症；27%～79%有抑郁症，而且心理状态的影响都与患者的功能受损更严重、住院率和死亡率更高有关[28]。 运动训练对患者呼吸困难、运动能力和健康状况的改善可提高日常活动和社会交往的能力，从而进一步改善心理功能[28]。 抑郁和焦虑的原因是多因素的，包括行为、社会和生物因素[29]。 本研究COPD 患者的心理状态以主观评价为主，且无其他心理干预及药物干预，故对心理状态的疗效不明显，结果与其他研究[30]不一致。

本研究还有一定的局限性。良好的营养支持对COPD 的预后非常重要，需强调进行营养筛查[31]。样本量不足，观察时间较短，虽然对BMI 进行测定，也发现部分患者BMI 增加，但没有测定体成分，未明确是否肌肉量增加。 心理量表为主观测定，存在较大的偏倚。 在今后的研究中将继续完善，为COPD 患者康复提供最佳策略。 对于COPDⅡ级稳定期的老年患者采用抗阻联合有氧训练，可提高运动能力，增加BMI，明显改善生活质量，且疗效在结束康复训练后还能持续3 个月以上。故抗阻训练联合有氧训练是更适宜老年稳定期COPD 患者选择的肺康复策略。