慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)作为一种高发病率、高死亡率的异质性肺部状态,受到全球公共卫生事业重点关注。据调查,预计至2050年,全球COPD病人将达到6亿人,我国现有近1亿例COPD病人,40岁以上人群占13.6%,提示我国面临严峻的疾病挑战。COPD会导致心肺功能受损、骨骼肌功能障碍、运动不耐受等情况,使病人心肺耐力受损,严重影响其生活质量。已有研究证实,COPD病人心肺耐力的好转可以有效改善上述问题。本研究旨在通过对COPD病人心肺耐力的概念、评估方法、影响因素及干预措施进行综述,以期增进对COPD病人心肺耐力的理解及寻找干预靶点,采取针对性干预方案提升其心肺耐力水平,最终改善病人生活质量。
1 心肺耐力的概念 20世纪50年代,心肺耐力作为体适能的重要组成部分,已受到研究者重点关注,被认为是反映人体健康素质的核心要素。心肺耐力是指身体长时间进行有氧运动或活动而不感到疲劳的能力,可综合反映机体摄取、转运和利用氧做功的能力,作为全因和疾病特异性并发症发生率和死亡率的独立预测因子,与糖尿病、吸烟等传统危险因素相比具有更强的预测作用,2016年,美国心脏协会推荐其作为常规监测的第五大生命体征。心肺耐力最初用于心血管疾病的评估及干预,后经证实其在COPD中的重要性,逐步成为该疾病的重要监测指标。心肺耐力不仅可以预测COPD远期发病风险,还能够反映病人心肺功能及运动能力,并可作为运动处方制订依据,为病人康复锻炼提供个性化指导。此外,心肺耐力还可预测COPD病人预后情况,便于医务人员采取措施改善其结局转归,提升生活质量。因此,心肺耐力作为COPD病人重要影响因素需受到临床重视,医务人员应制定方案帮助病人改善心肺耐力。 2 心肺耐力的评估方式 2.1直接测量法 直接测量法是要求受试者在功率自行车或跑步机等专业设备上佩戴测试仪器,选用递增运动负荷试验方案进行测试,通过测量最大摄氧量(VO2max)、峰值摄氧量(VO2peak )、无氧阈(AT)、峰值功率(WRpeak )等指标,从机体心肺功能、运动耐量及疾病预后方面综合评价心肺耐力的方法,临床常用心肺运动试验(CPET)进行检测,因其强调人体在运动状态下的反应,并能够全面、综合评价心肺、神经骨骼肌肉在运动负荷下的功能情况,故成为评估心肺耐力的金标准。此外,CPET测量结果可作为COPD病人个性化运动处方制订的依据,帮助病人针对性进行疾病康复治疗,提升生活质量。直接测量法准确性高,能够明确反映病人心肺耐力水平,但因其需要专业设备、专业人员且存在较高运动风险而不利于常规、大规模开展,且与日常活动能力有一定差异性,无法完全代表病人日常活动中的心肺耐力水平。 2.2间接测量法 2.2.16min步行试验(6MWT) 6MWT是临床应用最广泛的功能性行走试验之一,是Balke根据Cooper的12min走跑测试简化而来,评估COPD慢性呼吸系统疾病病人运动耐量和功能状态。有研究测量36例中重度COPD病人的6MWT、CPET发现,二者具有相关性,即步行距离越长,病人心肺耐力越好。Vonbank等在此基础上对不同严重程度的COPD病人进行分析,发现此关系适用于中至重度COPD病人,而在轻度病人中应用效果尚不明确。此外,吴波等对30例稳定期COPD病人行6MWT、CPET测试,比较二者对运动低氧的敏感性,通过测量病人低氧发生率和时间,发现6MWT能更早反映运动低氧的发生,提示其对机体AT阈值的反应更灵敏。6MWT可通过评估病人运动能力间接反映心肺耐力水平,且简便易行,便于临床普及应用,但需注意结果可能会受疾病严重程度、个体意愿等生理或心理影响。 2.2.2递增往返步行试验(ISWT) ISWT是一种运动强度递增的步行测试,由Singh等于1992年针对COPD病人开发,主要评估其运动功能。ISWT要求病人在10m的跑道来回行走,并根据录音提示调整速度,直到病人因呼吸困难而无法保持所需速度或未能在规定时间完成往返任务或达到85%最大心率。一项Meta分析显示,ISWT和6MWT均可显性预测COPD病人VO2peak水平,但经亚组分析发现ISWT与VO2peak关联更强,提示其能更好反映心肺耐力。ISWT具有良好的可重复性,但临床应用不及6MWT,这可能与其对病人步行速度要求较高、易诱发心血管等风险事件有关。此外,目前尚未明确不同疾病分期或严重程度下COPD病人ISWT和心肺耐力的关联,还需深入探讨。 2.3量表评估 目前暂未检索到心肺耐力测评专用量表,但已有学者对COPD常用生活质量评估量表与心肺耐力相关性进行探索,发现其可辅助评估病人的心肺耐力。如Hajiro等发现圣乔治呼吸问卷得分能够负向预测轻度COPD病人VO2max水平,Pisi等发现COPD评估测试得分与VO2peak呈负相关。可见,COPD常用量表可辅助评估病人的心肺耐力,但准确性可能会受疾病严重程度、性别因素等影响,需配合直接法、间接法使用。另外,还可进一步开发针对性量表,便于简化临床COPD病人心肺耐力的评估。
3 COPD病人心肺耐力的影响因素 3.1人口学因素 年龄、性别是COPD病人心肺耐力的影响因素。随年龄增长,心肺耐力受损更为常见,呈非线性下降趋势。分析原因与机体衰老有关,心肺功能、骨骼肌功能逐渐下降,机体难以维持正常心肺耐力。此外,COPD还会加速机体衰老,致使病人心肺耐力水平较健康老年人更低。性别是影响COPD病人心肺耐力的又一因素,研究指出女性更易出现VO2peak降低。一方面可能受生理结构影响,健康女性VO2peak低于男性;另一方面,女性受疾病影响后VO2peak下降速度快于男性。因此,在临床护理中,需关注老年女性COPD病人心肺耐力的评估,为制订锻炼计划、评估随着年龄增长而致残和死亡的风险提供依据。 3.2疾病相关因素 3.2.1疾病分期及严重程度 目前,临床多探讨疾病分期对COPD病人肺功能、运动耐力的直接影响,对不同分期下COPD病人的心肺耐力水平及特征报道较少,且研究多关注稳定期COPD病人群体,这可能与急性期多为暂时性、稳定期为常态,后者更能代表病人心肺耐力有关。疾病严重程度能负向预测COPD病人心肺耐力。任红岩等发现,当病人COPD全球倡议疾病分期越高时,VO2max、AT水平越低。张艳新等分析稳定期COPD病人不同证型的心肺耐力也得到类似结论,中医学认为COPD从肺、脾及肾是一个脏腑虚损不断加重的过程,也是疾病逐渐加重的表现。提示医务人员需重视预防COPD病人疾病急性加重,并在稳定期及时采取措施维持病人心肺耐力。 3.2.2其他因素 研究发现,吸烟、合并症亦能影响COPD病人的心肺耐力。吸烟会降低肺、肌肉组织气体交换效率和氧承载能力,影响机体心肺功能和肌肉氧合能力,致使机体维持心肺耐力能力下降。据调查,89.2%COPD病人伴有合并症,而多病共存使机体遭受更重的疾病负担,加重机体通气功能受损及降低肌肉氧合能力,导致运动功能进一步受限。提示临床护理应聚焦吸烟、多发共病的病人,以针对性提高其心肺耐力水平。 3.3营养状况 体质指数(BMI)是评估COPD病人营养状况重要指标,可作为心肺耐力水平的独立预测因素。王瑞萍等通过比较有无营养风险老年稳定期COPD病人间的CPET指标发现,相较于无营养风险组,有营养风险组的VO2peak 、代谢当量(MET)、AT等水平较低(P<0.05),提示营养不良可能影响机体氧代谢和运动耐量,从而降低机体心肺耐力水平,但该研究仅针对老年病人,中青年间营养风险的差异性尚不明确。此外,Deutz等进一步指出,营养不良还会导致COPD病人肌肉能量代谢下降,造成运动能力降低,进而影响心肺耐力的维持。因此,建议医护人员定期评估病人营养状况,采取相应护理措施降低其营养不良发生风险,维持良好心肺耐力。 3.4身体活动水平 身体活动在疾病预防与健康促进中发挥重要作用,可通过改善运动耐量、肌肉质量和心肺功能,提升机体心肺耐力。但因疾病、心理状况等影响,COPD病人身体活动普遍呈下降趋势,研究发现,68.24%的COPD病人多有久坐行为,这通常会加重机体肌肉萎缩和功能障碍,增加呼吸困难、疲劳程度,造成身体活动进一步受限,导致病人运动能力下降而难以维持心肺耐力。此外,身体活动水平的高低亦会造成COPD病人心肺耐力的差异,Alcazar等指出,处于高水平身体活动的COPD病人比低水平病人呈现出更高的VO2peak 水平,且展现出更优的肌肉质量和功能,提示拥有高水平身体活动的COPD病人心肺耐力水平维持更佳。但临床暂未形成对COPD病人高、低水平身体活动运动量的统一界定。因此,建议今后医护人员可循证建立COPD病人身体活动水平分级标准,并关注COPD病人身体活动水平,及时采取方案促进其身体活动。 4 提高COPD病人心肺耐力的干预措施 4.1运动训练 运动训练是促进COPD病人肺康复的首选非药物疗法,多以有氧运动、抗阻运动、联合运动模式等方式帮助病人提升心肺耐力水平。 4.1.1有氧运动 有氧运动指机体在有氧情况下进行锻炼,已被证实在增强心肺功能、提高运动耐力方面具有显著疗效。Lan等对稳定期COPD病人实施为期3个月的以下肢训练为主的肺康复训练,结果发现,病人在干预1个月时生活质量明显好转,2个月时VO2max、WR和呼吸肌肌力均得到显著改善。Ward等研究也证实,下肢有氧运动在改善COPD病人VO2peak方面具有显著优越性,并且经进一步研究发现,不同运动强度亦会对V̇O2peak产生影响,中高等强度训练的病人V̇O2peak水平较前明显提升,其中高强度训练组提升最为明显。但由于COPD病人受疾病限制,无法耐受长时间高强度运动,现临床多选取高强度间歇训练模式,该模式在保证训练安全的同时,也同样达到了传统高强度训练提升心肺耐力的效果。开展下肢为主、高强度间歇性有氧训练对病人心肺耐力提升具有明显效果,但目前临床针对间歇训练的最佳间歇时长、适宜训练频率以发挥最大疗效的探索较少,建议开展更多高质量、多中心的横向对比研究。 4.1.2抗阻运动 抗阻运动是通过增加上下肢负荷来锻炼局部肌肉群的一种运动方式,包括体重训练、哑铃、弹力带和弹力管等,可有效增加机体肌肉力量和体积,提升和维持个体心肺耐力。其中弹力带等弹性抗阻运动因轻便价廉、场地限制少等优势,在临床广泛应用。邵茜茜等对42例稳定期COPD病人进行弹力带训练,干预12周结束后,接受弹力带训练的病人在躯体功能、运动耐力和上肢耐力方面均有明显优化。蔡倩等对纳入的11篇关于弹性抗阻运动对COPD康复疗效的随机对照试验进行Meta分析,也证实了弹性抗阻运动在改善COPD病人运动耐力、肌肉力量、生活质量方面具有显著优势。此外,运动时长作为运动训练的重要因素,也会影响病人的训练效果。根据欧洲呼吸学会和康复指南推荐,COPD病人抗阻运动的最佳疗程为每周2次或3次,每次30min,稳定期病人至少坚持6~8周,但对急性期病人运动介入时机及运动疗程还有待探索。弹性抗阻运动对于提升COPD病人心肺耐力具有良好作用,但会受到运动频率、强度、疾病分期等因素影响。因此,探寻运动频率、强度的最佳组合对提升病人训练效果尤为必要,并且还应制定不同分期状态下病人个性化运动方案,探寻运动最佳介入时机。 4.1.3联合运动模式 联合运动比单一运动更能发挥运动的治疗效果,COPD病人多采取有氧联合抗阻运动这一方案。蒋伟平等指出,较单一运动相比,稳定期COPD病人进行长期有氧联合抗阻训练后,机体氧代谢能力和肌肉功能改善更突出。提示联合运动能更好地提升心肺耐力,促进病人日常活动以提升生活质量,这可能与有氧运动提升机体氧供量使肌肉氧合代谢能力增强,抗阻运动增强肌力功能辅助机体更好进行有氧运动,二者发挥协同增效作用有关。但目前联合运动形式单一,且运动强度、频率缺乏统一标准,建议今后循证探索个性化的联合运动方案。 4.2呼吸康复训练 呼吸康复训练包括缩唇呼吸、腹式呼吸等,通过锻炼呼吸肌功能、提高肺通气储备容量,以改善心肺耐力。刘东辉等采用负荷深呼吸训练联合有氧运动干预稳定期COPD病人,干预3个月后病人VO2max、AT、6MWT水平较干预前明显提高,表明此法能降低病人呼吸功耗,提高呼吸肌耐力及肺顺应性,进而改善其心肺耐力。但值得注意的是,呼吸训练强度过高可能诱发呼吸肌疲劳,目前对于呼吸肌训练强度的安全阈值尚缺乏明确的标准。李斌等对稳定期COPD病人采用呼吸机辅助的渐进式抗阻呼吸训练,使病人逐步适应呼吸训练强度,在缓解呼吸肌疲劳的同时,还有效锻炼呼吸肌功能,提升肺储气功能。由此可见,医护人员在指导病人行呼吸功能锻炼时,还应及时评估病人呼吸肌疲劳程度,并开展更多高质量临床研究,总结呼吸肌训练的适宜强度,避免引发呼吸肌疲劳。 4.3营养支持 营养支持是维持机体生理机能的重要方式,通过提升机体肌肉质量及功能、调整身体成分,最终达到增强运动功能以维持心肺耐力的目的。王丽等给予老年COPD病人持续静滴脂肪乳、氨基酸加口服肠内营养混悬液3周,发现病人6MWD、VO2max、前总蛋白、白蛋白明显优于常规营养支持组,提示营养支持可补充肌肉营养以增强呼吸肌功能,进而改善肺顺应性和肺泡弥散能力,提高机体氧摄量,使心肺耐力好转。Brauwers等认为,单纯营养支持对肌肉质量的改善有限,仍需联合运动训练发挥协同效应。此外,Beijers等发现以红肉、饱和脂肪和甜食为主的西式饮食模式会提高COPD病人发病风险,而以果蔬、油性鱼类和全谷物为主的地中海饮食模式,可有效保护病人肺功能,维持机体氧供。但目前临床对COPD病人健康的饮食摄入方案探索较少,今后还需开展更多高质量研究,为COPD病人饮食提供参考方案。并且,病人对自身膳食结构的认知及重视程度较低,医护人员应采取措施改善病人认知水平,增强病人对健康饮食摄入的依从性。 4.4中医干预 4.4.1中医传统功法 Liu等探讨了六字诀对稳定期COPD病人心肺耐力和生活质量的疗效,结果发现,相较常规护理组,地上六字诀组和水中六字诀组病人的心肺耐力和生活质量均显著改善,其中水中六字诀组的改善效果最为明显,这可能与水中训练可减少肺残余气体体积使吸气量增加,提高肌肉力量、耐力使呼吸肌增强有关。钱钧等采用八段锦联合功率自行车对中重度稳定期COPD病人进行干预,发现此法能明显提升病人的心肺耐力,同时通过发挥八段锦调摄精神功效,缓解病人抑郁和焦虑情绪,继而整体提升病人生活质量。由此可见,传统功法对稳定期COPD病人心肺耐力具有确切改良作用,但缺乏其在急性期病人中的证据,并且对于锻炼频率、时间等尚未形成循证总结,今后可在此方向开展研究。 4.4.2中医外治法 中医外治法是在中医理论指导下,用针灸、拔罐等方式帮助疾病治疗的特色疗法。童娟等首次探索了针刺法对改善稳定期COPD病人心肺耐力的作用,选取膻中、乳根、关元、中脘、天枢等穴,频率为每周2次或3次,每次30min,经5周治疗后,试验组6MWT和VO2max水平较常规组提升更明显(P<0.05),提示针刺法可有效促进心肺耐力的改善。何颖等在此基础上采取电针法,发现其能增加METs、每分通气量(VE)、氧通气当量(VE/VO2)、二氧化碳通气当量(VE/VCO2)等水平,提示电针法对心肺耐力改善更具综合优势。耿艳娜等对老年急性期COPD病人实施雷火灸联合呼吸训练,经4周治疗后发现,病人的运动耐力及生活质量获得显著提升。由此可见,中医外治法对于急性期、稳定期COPD病人心肺耐力均有一定改善效果,但相关研究尚处于起步阶段,建议今后继续探索各种疗法单独及联合疗效,通过横向对比总结优势疗法。 5 小结 心肺耐力是COPD病人需关注的综合评估指标。结合国内外研究现状,发现还存在一些局限性: 1)COPD病人心肺耐力的评估方式多以客观测量为主,具有场地、设备等较多限制,今后可开发方便、高效的测量工具。此外,缺乏对COPD病人心肺耐力的针对性评估量表,建议可根据COPD病人实际情况开发本土化量表。 2)目前虽已开展COPD病人心肺耐力影响因素的初步探讨,但疾病急性期与稳定期两种状态在其中的影响尚不明确,仍需进一步对COPD急性期、稳定期病人的心肺耐力现状及特征展开研究。 3)对于运动量的把控、个性化运动处方的制定、运动依从性仍需展开研究,以确保运动的安全性及有效性。此外,探索COPD病人多模式联合运动方案也是今后需要关注的重要方向之一。 4)建议循证探索并构建针对COPD病人的包含运动康复、营养支持等的多维一体综合干预方案,以发挥提升心肺耐力的高效联合效应。 5)中医传统功法及中医外治法在改善COPD病人心肺耐力中也有优势,建议今后深入挖掘其在COPD病人心肺耐力的作用及机制,在应用西医治疗的同时,发挥中医治法简便廉验等优势,促进疗效和生活质量。
参考文献:略 作者:陈虹辛 程喜荣 陈立夏 徐静 常梦婷 单位:南京中医药大学第二附属医院 南京中医药大学护理学院 来源:护理研究 2024年12月第38卷第24期
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