朱顺芳 综述；张卫珍 审校

（南方医科大学南方医院 呼吸内科，广东 广州510515）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者在机械通气期间，由于身体消耗大，加上长期绝对卧床，容易导致肌肉萎缩和呼吸肌肌力下降[1]。研究显示，在完全卧床期间，肌肉重量每周减少5%，其中骨骼肌强度每天以1.0%～1.5%的速度下降[2]。COPD患者容易出现脱机困难，造成长期依赖呼吸机的现象。长时间机械通气，患者常出现大量并发症，如呼吸机相关性肺炎、肌肉萎缩甚至自理能力的下降、抑郁或焦虑等[3]。因此，有研究者提出，机械通气患者如果在48 h内不能撤机，应尽快启动肺康复程序[4]。肺康复是近年来的研究热点。2007年，美国胸科医生学院(American College of Chest Physicians，ACCP)和美国心血管肺康复协会(American Association of Cardiovascular and Pulmonary Rehabilitation，ACCVP)更新的《肺康复的循证医学指南》（以下简称指南）中，肺康复方案中最具有循证医学证据的就是运动训练[5]。运动训练是综合肺康复方案的基础[6]，是提高COPD患者运动耐受的最佳方法[7]。运动训练在COPD稳定期中的康复效果和科学性已被证实[8-10]，但在COPD机械通气患者中的研究相对较少，现将运动训练在COPD机械通气患者中的研究进展进行综述。

1 运动训练能改善COPD患者运动耐受

由于一系列的病理生理改变，COPD患者逐渐出现活动受限和运动耐力下降，而运动耐力下降又是患者生活质量下降的主要决定因素[11]。2006年，美国胸科学会（American Thoracic Society，ATS）和欧洲呼吸学会 （European Respiratory Society，ERS）更新的《肺康复》一文[12]中，提出运动训练尤其适用于那些存在运动耐受不良、劳力性呼吸困难、疲劳和/或日常生活活动受限的慢性呼吸疾病的患者。更有研究者[13]提出，COPD急性加重期的患者是运动训练的最佳候选人。尽管运动训练不能改变COPD患者肺功能下降的趋势，但是通过运动训练，能改善骨骼肌功能，增加运动能力。并且，氧合能力和骨骼肌效能的增加可减轻肺泡过度充气，从而减轻劳力性呼吸困难，进一步提高运动耐受[11]。

2 运动训练的种类

2.1 下肢耐力训练

2.1.1 COPD患者下肢耐力训练方法 下肢有氧训练能延缓骨骼肌萎缩，可部分重建正常肌肉的代谢作用及其形态，使COPD患者的症状、生活质量及运动能力得到改善[14]。指南将下肢训练作为COPD患者肺康复的强制性内容，推荐级别为1A[5]。下肢训练主要是与行走相关的肌肉运动训练，常用的方法包括运动平板[15]、功率自行车[16]、步行[17]、跑步、爬楼梯或重物阻力训练等。Dolmage等[18]研究发现，虽然单腿与双腿训练改善有氧代谢的能力相似，但是单腿训练所消耗的代谢需要量更少，对于稳定期COPD患者更能够耐受。

2.1.2 COPD机械通气患者的下肢耐力训练 对于行机械通气的COPD患者来说，由于受呼吸机、病情严重程度及场地限制，很难运用运动平板、功率自行车等设备进行下肢训练。因此，国内研究者[19-21]在对COPD机械通气患者进行下肢训练时，会根据患者的意识状态和体力采取循序渐进的方式。COPD患者在行机械通气前，都存在不同程度的肺性脑病，机械通气早期，会使用一些镇静剂来保证患者的呼吸与呼吸机同步，故早期多在护士帮助下进行被动关节运动；后期则进行主动运动，包括足背屈、双下肢屈曲 90°,直腿抬高 30°,两腿交替练习，5～10 min/次，3～4次/d。结果显示：下肢耐力训练能使COPD机械通气患者双腿抬高时间延长，改善运动耐力，平稳心肺功能，防止深静脉血栓形成。

2.2 上肢耐力训练

2.2.1 COPD患者上肢耐力训练方法 上肢运动训练可增加前臂运动能力，增加肩胸带肌肉的强度，从而减少通气需求，指南推荐级别也为1A[5]。研究结果表明[22-24]，上肢无支撑耐力训练能显著改善上肢运动耐力，上下肢联合训练方案优于单纯下肢运动训练。无支撑的上肢训练优于支撑性的上肢训练[5]。COPD患者常用的上肢训练方法有：握力计、徒手上举、上肢拉力器、转圈运动、手摇车训练、重物阻力训练或投掷训练等[25-27]。研究显示[27]，上、下肢联合运动能显著改善稳定期COPD患者的有氧代谢能力和通气水平，从而提高患者的运动耐量。

2.2.2 COPD机械通气患者的上肢耐力训练 国内对于COPD机械通气患者开展的上肢运动，同样是采取循序渐进的方式，早期被动锻炼，后期主动锻炼，运动方法主要是用力握拳和徒手上举[20-21]。研究结果显示，对照组的握力平均降低了20%左右，观察组的握力则升高15%～20%，说明上肢耐力训练能有效改善COPD机械通气患者的双手握力[21]。用力握拳属于等长收缩，是保持肌力的最简单方法，不仅患者容易接受，而且握拳能使整个上肢肌肉同时收缩，从而降低骨骼肌的废用性萎缩速度[28]。而其他的上肢训练方法，如上肢负重训练、转圈运动在COPD机械通气患者中的训练效果鲜见报道。

2.3 力量训练

2.3.1 COPD患者力量训练方法 力量训练属于无氧运动，能够增加中、重度COPD患者的肌肉力量和质量，可作为独立的干预措施改善患者的生存质量，指南推荐在肺康复方案中加入力量训练方案，推荐级别为lA级[5]。常用的训练方式有短跑、跳跃、举重等。Bernard等[29]的研究表明，力量和耐力联合训练组的外周肌肉力量增加较单纯耐力训练组更显著。

2.3.2 COPD机械通气患者的力量训练 目前，国内研究者[19-21]对COPD机械通气患者的运动训练还是以耐力训练和身体移动为主，研究结果显示实施运动干预的COPD机械通气患者治疗效果优于未干预的。但是，尚未有研究者将力量训练方法运用于COPD机械通气患者中。可能是对COPD机械通气患者实施短跑、跳跃、举重等力量训练方式不太现实，因此这方面研究极少，今后还需进一步寻找安全、有效、可行的力量训练方法运用在COPD机械通气患者中。

2.4 呼吸肌训练

2.4.1 COPD患者呼吸肌训练方法 由于呼吸肌纤维类型的改变以及呼吸肌能量供需失衡，绝大多数COPD患者存在呼吸肌肌力的减退[30]。研究结果证明[31-32]呼吸肌训练能改善 患者的呼吸肌功能，增强其运动能力，减轻呼吸困难的症状，但是多是单中心、小样本研究。因此在指南中，专家组建议不支持常规使用呼吸肌训练作为肺康复的基本内容，仅建议在对进行药物治疗后，仍有呼吸肌力量减弱或呼吸困难的患者选择性进行呼吸肌训练，推荐级别为1B[5]。指南还提出今后关于呼吸肌训练的研究应重点考虑：（1）合适呼吸肌训练患者类型的界定，包括COPD分期、呼吸肌无力的证据、呼吸困难程度、充气过度程度、健康状况下降的程度和运动受损水平；（2）训练的方法学；（3）结局的测量指标[5]。目前，临床应用最多的呼吸肌训练的方法包括深慢呼吸、腹式-缩唇呼吸、阻力呼吸及六字诀呼吸操等[33-34]。

2.4.2 COPD机械通气患者的呼吸肌训练 行有创机械通气的COPD患者往往是存在严重的呼吸困难和呼吸肌力量减弱，有进行呼吸肌训练的指征，但是因建立了人工气道（如气管插管或气管切开），进行呼吸肌训练的可行性和安全性还有待探索。目前，国内对于COPD机械通气患者运用呼吸肌训练的研究，还仅仅是经验总结性研究[35]，未有针对呼吸肌训练效果的随机对照研究。

2.5 全身训练 全身训练通常是包括骨骼肌和呼吸肌共同参与的有氧运动，包括游泳、太极拳、气功、八段锦等[33]。在稳定期的COPD患者中，这些方法能够有效地改善患者的运动能力，提高其生活质量。但是，对COPD机械通气患者而言，实施则非常困难。目前，国外研究者[36]对机械通气患者的全身运动是以循序渐进的方式帮助患者移动体位，恢复日常活动能力为目的。Chiang等[37]在机械通气＞14 d的患者中开展全身物理治疗，即肢体训练（床上被动活动关节→床边主动活动→协助离床活动）和呼吸肌训练（主要是膈肌运动训练），5 d/周，每次锻炼时间根据患者的具体情况而定。6周后，患者四肢肌力、最大吸气口腔压（maximal inspiratory pressure，MIP）、Barthel指数、功能独立性评价（functional independence measure,FIM）明显提高。

综上所述，虽然COPD患者的运动训练的种类多样，但是运用在COPD机械通气患者中的方法还是较少。国内已有的COPD机械通气患者的运动训练研究，也仅仅是简单的上下肢体运动，训练方法较单一，未有加入呼吸肌训练的对照研究，有必要在今后的研究中进一步探讨各种运动方法的干预效果。

3 运动训练的实施与效果评价

3.1 运动训练的持续时间及频率 在肺康复中 运动训练的最短持续时间并无定论[12]。针对患者个体应根据治疗目的、患者的能力及兴趣决定持续时间[7]。为改善功能储备最少需要15 min的有氧训练，一般可采用15～60 min的持续时间[11]。理论上，如果每次运动保证足够的运动强度和持续时间，则运动效应应该可以维持2～3 d，运动频率只需每周2～3次。但是对于COPD和老年患者一般能耐受的是低强度运动，为获得最佳生理效益，COPD患者应完成每周至少3～5次的运动[7]。国内在对COPD机械通气患者进行运动训练时，多采用每次5～15 min，每天3～4次，或视患者耐受情况而定的间断方案[19-21]。

3.2 运动训练周期 由于运动周期长短对肺康复效果的研究结果差别较大，因此指南推荐的肺康复周期为较长的肺康复方案（12周），推荐级别为2C[5]。而现有临床研究报告的运动周期多数是6～8周，且一般是在住院或门诊康复方案中采用[4]。国内对于COPD机械通气患者研究报告的运动周期，没有明确说明，但是一般选择6～25 d进行指标比较，由于干预时间较短，因此得出的结果有待斟酌。

3.3 运动训练强度 指南中的随机对照研究结果证明，COPD患者下肢高强度训练较低强度训练能产生更大的生理学获益（推荐级别为1B），且低强度和高强度训练均产生临床获益（推荐级别1A）[5]。理想的运动强度应设定在既能产生预期效果，又不因强度过高而产生临床症状、不适和厌倦。另外，虽然高强度的运动训练目标对患者的生理性改变更有优势，但是低强度的运动训练目标，对广泛的人群更重要[7]。已有的COPD机械通气患者的运动训练，都采取低强度训练，根据患者的体力采取循序渐进的方式，以患者不感到疲劳为宜[19-21]。

3.4 运动训练效果评价 常用评价指标有6 min步行试验、呼吸困难分级评分 (Medical Research Councildyspned Scale，MRC)、Borg 评分、St.Geroge’s呼吸问卷（St.Geroge’s respiratory questionnaire，SGRO）、一般健康状况调查表（the MOS item short from health survey,SF-36）、COPD评估测试问卷(COPD Assessment Test，CAT)、肺功能测定及 BODE 指数（the body-mass,airflow obstruction,dyspnea,and exercise capacity index）等[4，15-17]。 对于不同原因行机械通气的患者，还可选用呼吸机参数 （如潮气量、气道峰压等）、血气分析结果、氧合指数、呼吸机相关肺炎发生率、机械通气日及ICU住院日数等进行评价[38-39]。针对COPD机械通气患者，现有研究选择的运动评价指标主要是心率、呼吸频率、血气指标、呼吸机参数、握力 抬腿时间等[19-21]以上专业的评价工具很少应用。

目前，在对COPD机械通气患者的运动训练实施中存在运动持续时间较短，运动实施后选择的评价时间点不一，较少选择专业的评价工具等问题，下一步研究需以循证医学为依据完善运动方案，运用专业评价工具来评价运动效果。

4 展望

机械通气对于COPD患者既是一种治疗手段，也是肺康复手段之一。机械通气的最终目标是能够脱离呼吸机，改善肺功能。运动训练作为最具循证依据的肺康复手段，对于COPD机械通气患者也具有积极作用。国外对COPD机械通气患者实施早期运动训练较为重视，运动方案的制定也主要是依靠职业治疗师和物理治疗师，而国内这方面人力较缺乏，需要医生和护士的重视与共同参与。因此，医护人员不仅要进行运动方法培训，更重要的是安全管理培训，COPD机械通气患者的早期运动应遵循循序渐进的原则，从最初的被动运动到后期的床边运动，运动前的充分准备和运动中的密切监护，运动不良反应发生时的判断和及时处理，从而避免不良事件发生[3]。目前，运动训练在我国COPD机械通气患者中开展较少，采取的运动训练方法单一，运动干预效果的评价指标各异，得出的结论有待斟酌，今后的研究需以循证医学为基础，强调因人而异、个性化的运动方案，注意安全性和多团队合作。

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