COPD是一種以持續(xù)氣流受限為特征的可以預(yù)防和治療的疾病,氣流受限呈進(jìn)行性發(fā)展,嚴(yán)重影響患者的運(yùn)動(dòng)能力和生活質(zhì)量,給社會(huì)、家庭造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。單純藥物治療并不能緩解患者漸進(jìn)性加重的呼吸困難和活動(dòng)耐力的減退,極大地影響患者生活質(zhì)量。肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠改善COPD患者運(yùn)動(dòng)能力、軀體癥狀,提高日常生活能力,減輕心理障礙,使生活質(zhì)量顯著提高。

肺康復(fù)是在全面的評(píng)估后給予患者的個(gè)體化綜合干預(yù)治療,包括但不僅限于運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、健康教育及行為改變,旨在改善慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者的生理和心理狀態(tài),促進(jìn)患者形成長(zhǎng)期的有益健康的行為習(xí)慣。肺康復(fù)是跨學(xué)科的綜合干預(yù)措施,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是肺康復(fù)的重要組成部分,是肺康復(fù)的核心。

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是肺康復(fù)的基石，長(zhǎng)期規(guī)律的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可通過改善骨骼肌的功能及心肺適應(yīng)性有效提高COPD患者的運(yùn)動(dòng)耐量，改善活動(dòng)性呼吸困難。在臨床實(shí)踐中最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練處方尚未達(dá)成共識(shí)，對(duì)肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練FITT(Frequency頻率，Intensity強(qiáng)度，Time時(shí)間，Type形式)的制訂缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這也是肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果不盡相同、臨床難以推廣的重要原因。

2.1運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的方式

美國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)(the American College of Sports Medicine，ACSM)、美國心血管與肺康復(fù)學(xué)會(huì)(the American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation，AACVPR)推薦輕、中、重度的COPD患者進(jìn)行耐力訓(xùn)練(有氧運(yùn)動(dòng))、抗阻(力量)訓(xùn)練、柔韌性(拉伸)訓(xùn)練、呼吸肌訓(xùn)練及多種方式結(jié)合應(yīng)用等。

2.1.1耐力訓(xùn)練

耐力是指持續(xù)進(jìn)行工作或運(yùn)動(dòng)的能力，或抵抗疲勞的能力。耐力訓(xùn)練是在一定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，一定運(yùn)動(dòng)時(shí)間周期性的大肌群活動(dòng)，能使心肺功能儲(chǔ)量增加的一種運(yùn)動(dòng)形式。耐力訓(xùn)練旨在提高肌肉活動(dòng)的適應(yīng)性、改善心肺耐力，減輕呼吸困難癥狀，而增加活動(dòng)量。常用的耐力訓(xùn)練方式有：步行、跑步、爬樓梯、平板運(yùn)動(dòng)、功率自行車、游泳、呼吸操或多種方式的結(jié)合應(yīng)用。而踏車或步行是耐力訓(xùn)練最常用的運(yùn)動(dòng)方式。王鑫等人組35例極重度COPD患者，其中肺康復(fù)組17例COPD患者在無創(chuàng)正壓通氣下進(jìn)行每周5d，2～3次／d，每次10～15min的原地踏板運(yùn)動(dòng)，6個(gè)月后肺康復(fù)組6分鐘步行距離明顯增加，Borg評(píng)分、圣喬治呼吸問卷評(píng)分明顯下降，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。吳海燕等將15例COPD患者進(jìn)行每周5次，為期12周，每次30～45 min的下肢踏車訓(xùn)練，結(jié)果表明下肢耐力訓(xùn)練可以提高穩(wěn)定期COPD患者的運(yùn)動(dòng)耐力和生活質(zhì)量。步行作為功能性訓(xùn)練的優(yōu)勢(shì)是它能穩(wěn)固地提高患者的步行能力。Kawagoshi等應(yīng)用計(jì)步器對(duì)27例老年COPD患者進(jìn)行為期1年的步行訓(xùn)練，研究發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度的步行訓(xùn)練亦可明顯改善患者的運(yùn)動(dòng)能力，提高生活質(zhì)量，而且患者更容易堅(jiān)持，值得臨床推廣。

2.1.2 抗阻訓(xùn)練

抗阻訓(xùn)練是通過對(duì)抗阻力鍛煉局部肌群的運(yùn)動(dòng)方式?？棺栌?xùn)練能有效地提高肌肉適能，包括自由負(fù)重、外加負(fù)重塊或空氣阻力式的器材以及彈力繩。COPD患者存在骨骼肌萎縮，外周肌肉體積和力量的減弱。加強(qiáng)外周肌肉力量是COPD肺康復(fù)的目標(biāo)之一。Garber等表明抗阻訓(xùn)練不僅可以提高肌力，而且可以維持和改善骨密度。Zambom—Ferraresi等對(duì)36例COPD患者分為抗阻訓(xùn)練組、抗阻訓(xùn)練聯(lián)合耐力訓(xùn)練組、對(duì)照組，進(jìn)行每周2次，為期12周運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，研究發(fā)現(xiàn)阻力訓(xùn)練比耐力訓(xùn)練對(duì)提高肌肉體積和力量更有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)Vonbank等對(duì)研究發(fā)現(xiàn)抗阻訓(xùn)練不僅可以提高COPD患者肌肉的體積和力量，而且可以提高運(yùn)動(dòng)的耐力，改善生活質(zhì)量。

2.1.3 柔韌性訓(xùn)練

柔韌性是活動(dòng)某一關(guān)節(jié)使其達(dá)到最大關(guān)節(jié)活動(dòng)度(range of motion，ROM)的能力，是日常生活活動(dòng)中重要的能力。所有年齡段的人都可以通過柔韌性練習(xí)提高ROM或柔韌性，增加韌帶的穩(wěn)定性和平衡性，柔韌性訓(xùn)練亦可給COPD患者帶來益處。柔韌性訓(xùn)練是很多肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)方案的組成部分，而目前沒有臨床試驗(yàn)證實(shí)其有效性。柔韌性訓(xùn)練應(yīng)針對(duì)機(jī)體主要的肌肉肌腱單元進(jìn)行練習(xí)，包括肩帶、胸部、頸部、軀干、腰部、臀部、大腿前后及腳踝，很多運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練包括柔韌性訓(xùn)練，如呼吸操、太極拳、八段錦、彈力繃帶練習(xí)。Mathur等表明改善胸廓的活動(dòng)度與形態(tài)，可能會(huì)增加慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者的肺活量，而柔韌性訓(xùn)練能夠改善胸廓的活動(dòng)度與形態(tài)。

2.1.4 呼吸肌訓(xùn)練

COPD患者吸氣肌壓力產(chǎn)生能力減小、呼吸肌力量不足是COPD患者不能耐受運(yùn)動(dòng)及呼吸困難的主要原因之一。吸氣肌訓(xùn)練能提高呼吸肌力量和耐力，改善呼吸困難，尤其是呼吸肌力量不足的患者。呼吸肌訓(xùn)練的主要方式包括縮唇呼吸、腹式呼吸、全身呼吸操、呼吸訓(xùn)練器練習(xí)?？s唇呼吸、腹式呼吸、全身呼吸操等傳統(tǒng)的呼吸訓(xùn)練方法，通過增加潮氣量和肺泡通氣量，提高血?dú)饨粨Q率，改善呼吸功能。呼吸訓(xùn)練器包括非線性阻力呼吸器、閾值壓力負(fù)荷訓(xùn)練器、限速閾壓力負(fù)荷吸氣肌訓(xùn)練儀和靶流量阻力裝置。阻力呼吸是通過閾負(fù)荷、呼吸阻力和目標(biāo)流速來鍛煉呼吸肌的肌力和耐力，從而改善活動(dòng)引起的呼吸困難癥狀。

Bernardi等對(duì)26例COPD患者進(jìn)行4周呼吸肌耐力訓(xùn)練，證實(shí)呼吸訓(xùn)練能改善呼吸力量、通氣模式、胸腹協(xié)調(diào)性，從而緩解呼吸困難，提高運(yùn)動(dòng)能力。Tout等的研究結(jié)果表明，吸氣肌訓(xùn)練組能改善FEV1和最大呼氣流速，增加最大吸氣壓力，增加6分鐘步行試驗(yàn)步行距離。而Petrovic等將20例COPD患者隨機(jī)分為吸氣肌訓(xùn)練組和對(duì)照組，吸氣肌訓(xùn)練組使用呼吸訓(xùn)練器每天進(jìn)行訓(xùn)練，持續(xù)8周，結(jié)果顯示試驗(yàn)前后呼吸訓(xùn)練組深吸氣量、最大吸氣壓力及吸氣分?jǐn)?shù)顯著增高，呼吸頻率與分鐘通氣量的比值顯著下降，研究結(jié)果表明呼吸訓(xùn)練能緩解肺過度充氣，改變呼吸模式，從而減輕呼吸困難。

2.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練強(qiáng)度

ACSM和AACVPR推薦COPD患者進(jìn)行低強(qiáng)度(30％～40％最大功率)和高強(qiáng)度(60％～80％最大功率)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，低強(qiáng)度可以緩解癥狀，提高生活質(zhì)量，加強(qiáng)日常生活中的體力活動(dòng)能力，而較大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可以使生理機(jī)能大幅提高。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度評(píng)估的指標(biāo)包括：最大攝氧量(VO2max)、攝氧量?jī)?chǔ)備(VO2R)，代謝當(dāng)量、最大心率(HRmax)、心率儲(chǔ)備(HRR)、主觀體力感覺評(píng)分(ratings of perceived exertion，RPE評(píng)分)、伯格呼吸困難評(píng)分(Borg評(píng)分)等。RPE評(píng)分、Borg評(píng)分主要用來評(píng)估患者感知到的主觀疲勞感覺和呼吸困難程度，不同的分?jǐn)?shù)反映不同的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，因其操作簡(jiǎn)便易行，可作為評(píng)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的指標(biāo)。評(píng)分量表評(píng)估運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的有效性已被一些生理指標(biāo)所證實(shí)，但其主要依靠患者主觀的感受，個(gè)體差異大，不能作為制訂運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的主要方法。ACSM表明使用HRR、VO2R評(píng)估運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度可能更適用于制訂運(yùn)動(dòng)處方。VO2R法，即靶V02R=[VO2max一靜息攝氧量(VO2rest)]x期望強(qiáng)度％ VO2rest。根據(jù)靶VO2R范圍，利用能量代謝公式可換算為不同運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練形式的具體使用參數(shù)。HRR法，即靶心率(THR)=[HRmax一安靜心率(HRrest)]×期望強(qiáng)度％ HRrest。HRmax可通過心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)獲得，或是用“220一年齡”等其他推測(cè)公式獲得。心率易于監(jiān)測(cè)，方便COPD患者在家庭或社區(qū)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，但對(duì)于心律失常及服用β受體阻滯劑的患者來說，使用THR來設(shè)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度并不適合，理療師可通過運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)直接獲得心率和攝氧量的關(guān)系來制訂運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的強(qiáng)度。

軀體癥狀重的COPD患者很難達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度或訓(xùn)練時(shí)間，間歇訓(xùn)練是更好的選擇。間歇訓(xùn)練是在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中定期地穿插低強(qiáng)度訓(xùn)練問期或間斷的休息。即使是進(jìn)行高強(qiáng)度的負(fù)載訓(xùn)練，COPD患者進(jìn)行間歇訓(xùn)練能顯著地減低呼吸困難評(píng)分，而達(dá)到與耐力訓(xùn)練同等的效益。Vogiatzis等對(duì)46例COPD患者進(jìn)行每周3次，持續(xù)10周高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練，研究表明高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能明顯改善COPD患者的肌肉耐量及力量。間歇訓(xùn)練與持續(xù)的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，在改善患者運(yùn)動(dòng)耐量、生活質(zhì)量及骨骼肌的功能方面短期內(nèi)沒有顯著的差異，而間歇訓(xùn)練所帶來的長(zhǎng)期效益有待進(jìn)一步研究。

ACSM和AACVPR建議COPD患者進(jìn)行3～5次／周的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，每次持續(xù)20～60 min；為增強(qiáng)肌肉的力量，需進(jìn)行每周2～3次，每次2～3組，每組重復(fù)8～12次的抗阻訓(xùn)練，初始以60％～70％1次抗阻運(yùn)動(dòng)的最大值(1RM)或重復(fù)8～12次即出現(xiàn)疲勞的強(qiáng)度來提高肌肉力量，而老年患者亦可以20％～50％1RM來提高肌肉適能，呼吸肌訓(xùn)練需每周至少4～5次，每次訓(xùn)練30 min或者每節(jié)15 min、共2節(jié)的訓(xùn)練。ATS和ERS建議COPD患者的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練至少應(yīng)持續(xù)8～12周，且肺康復(fù)的周期越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)耐力改善越明顯。

4.1運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肺通氣與換氣的作用

COPD患者在運(yùn)動(dòng)過程中，由于呼吸做功增大、無效腔增加、氣體交換障礙，肺通氣的需求比預(yù)期增高，呼氣性氣流阻塞和肺動(dòng)態(tài)過度充氣，使得肺排空延遲、最大通氣功能受限，增加肺通氣的需求，將進(jìn)一步增加呼吸做功，使呼吸困難更加明顯。Colueei等發(fā)現(xiàn)，COPD患者動(dòng)態(tài)過度充氣限制活動(dòng)能力與分鐘通氣量增加、呼氣時(shí)間減少、運(yùn)動(dòng)效率減低相關(guān)，運(yùn)動(dòng)時(shí)深吸氣量下降，導(dǎo)致肺過度充氣，使活動(dòng)受限。肺動(dòng)態(tài)過度充氣被認(rèn)為是COPD患者運(yùn)動(dòng)不耐受的生理學(xué)基礎(chǔ)之一。

Chen等將19例COPD患者進(jìn)行為期12周的耐力訓(xùn)練，研究發(fā)現(xiàn)耐力訓(xùn)練組吸氣峰流速、最大吸氣壓、單次呼吸時(shí)間、吸氣流量峰值、呼氣流量峰值試驗(yàn)前后相比明顯增高，呼吸頻率、通氣量試驗(yàn)前后相比顯著降低，結(jié)果表明耐力訓(xùn)練能提高運(yùn)動(dòng)能力，增加吸氣肌肉力量，減少通氣需求和動(dòng)態(tài)過度充氣，從而緩解呼吸困難。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可通過肌細(xì)胞內(nèi)線粒體的氧傳遞功能和氧化功能的提高，使運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體無氧代謝延遲出現(xiàn)，從而減少血液中乳酸的水平，緩沖乳酸的HCO₃水平也隨之降低，CO2和H 生成減少，因此運(yùn)動(dòng)中的通氣驅(qū)動(dòng)降低，從而緩解了運(yùn)動(dòng)中呼吸窘迫的癥狀。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能使外周肌肉氧化功能和效率提高，在次最大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的強(qiáng)度下，機(jī)體對(duì)肺通氣的需求下降，因此可能會(huì)減少肺動(dòng)態(tài)過度充氣，減少血液中乳酸的水平，從而減輕活動(dòng)性呼吸困難。

4.2 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心血管的作用

有效的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可增加峰值運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的每搏輸出量，改變HRrest，改善COPD患者心率變異性。Nasis等對(duì)36例COPD患者進(jìn)行每周3次為期12周的間歇訓(xùn)練，研究表明間歇訓(xùn)練能提高COPD患者運(yùn)動(dòng)時(shí)的心輸出量，緩解COPD的動(dòng)態(tài)過度充氣。Vivodtzev等和Camillo等研究證實(shí)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能改善COPD患者動(dòng)脈硬化，降低大動(dòng)脈傳播速度，調(diào)節(jié)心臟自主神經(jīng)功能，從而有效改善COPD患者心率變異性。Mercies等通過研究30例嚴(yán)重肺動(dòng)脈高壓患者發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能有效改善肺動(dòng)脈高壓患者的活動(dòng)能力，提高健康相關(guān)生活質(zhì)量。

4.3 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)肢體肌肉及運(yùn)動(dòng)耐力的影響

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能增加所有肌肉纖維的橫切面積，增加肌肉的力量和數(shù)量，減少Ⅱ型肌肉纖維比例，增加毛細(xì)血管與肌纖維比例、肌紅蛋白含量、氧化酶活性、肌纖維中線粒體的數(shù)目，減少運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的乳酸產(chǎn)生，使運(yùn)動(dòng)中磷酸肌酸與無機(jī)磷的比例的下降正?；?，從而提高肌肉有氧代謝活動(dòng)能力。

Vogiatzis等研究發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)度問歇訓(xùn)練能使COPD患者肌纖維橫截面積增大，毛細(xì)血管與肌纖維比值增加，Ⅱb型肌纖維減少，結(jié)果提示高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練能改變肌肉纖維形態(tài)和類型，從而提高COPD患者的運(yùn)動(dòng)耐量。Covey等對(duì)75例COPD患者按不同的先后順序進(jìn)行耐力訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練，研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能有效改善肌肉的力量和耐力，增加最大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷和最大攝氧量，減少運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)通氣量的需求，改善呼吸困難、疲勞癥狀，增加運(yùn)動(dòng)耐量。

Vogiatzis等對(duì)39例COPD患者進(jìn)行每周3次為期10周的高強(qiáng)度耐力訓(xùn)練，研究表明耐力訓(xùn)練能上調(diào)肌肉類胰島素生長(zhǎng)因子1、肌分化因子，下調(diào)肌肉生成抑制蛋白，降低轉(zhuǎn)錄因子核因子kB的活性，減少蛋白分解通路的活性，從而抑制肌肉萎縮，增加肌肉數(shù)量和質(zhì)量，促進(jìn)肌肉再生。Yu等發(fā)現(xiàn)有效的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能上調(diào)肌肉因子IL-15的表達(dá)；Quinn研究表明骨骼肌分泌的IL-15能刺激人骨骼肌肌球蛋白表達(dá)，肌成肌細(xì)胞的分化；而Pistilli等研究證實(shí)IL-15還能抑制肌肉蛋白降解、阻止肌肉退化，對(duì)肌肉萎縮有保護(hù)作用。

綜述所述，肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能使COPD患者在多方面受益，已得到普遍認(rèn)可，而運(yùn)動(dòng)處方的制訂尚無統(tǒng)一的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，其最佳策略仍未達(dá)成共識(shí)，不利于肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的臨床規(guī)范操作和推廣，肺康復(fù)推廣范圍和受益人群甚小，大多數(shù)研究樣本量較小，仍需要多中心大規(guī)模的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步研究，以制訂出規(guī)范化的最優(yōu)的肺康復(fù)運(yùn)動(dòng)處方，使肺康復(fù)得以推廣，使更多的COPD患者獲益。