抗阻訓練對卒中慢性期患者呼吸功能、運動耐力及負性情緒的影響

付叢會，陳梅，李小通，肖琴琴，胡康，孔芳草，衛錦曄，賈杰（*第一作者）

卒中后約50%的幸存者出現偏癱，運動能力下降[1]。受此影響，患者常出現胸腔擴張異常，呼吸功能受限，進一步降低患者的運動功能和運動耐力，影響患者康復訓練的信心并導致明顯的負性情緒[2]。既往針對卒中患者的康復訓練常側重于改善運動、言語及感覺等功能障礙，較少關注呼吸功能和運動耐力[3-4]。近年來，心肺適能在卒中患者神經功能重塑中的作用，以及其在卒中全周期康復理念中與患者康復耐受程度的關系逐漸受到重視[5]。有研究顯示上肢運動康復可改善慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）患者的呼吸功能和運動耐力[6-7]，下肢抗阻訓練結合有氧運動對COPD患者的步行能力有顯著改善[8]。目前研究較少關注抗阻訓練對卒中慢性期患者的影響。本研究通過對卒中慢性期患者進行中低強度的上下肢抗阻訓練，觀察其對患者呼吸功能、運動耐力及負性情緒的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象 前瞻性連續入組2019年6月-2020年12月在上海市金山區眾仁老年護理醫院住院治療且符合下述標準的卒中慢性期患者，通過隨機數字表法分為研究組和對照組。納入標準：①缺血性及出血性卒中，符合《中國腦血管疾病分類2015》中卒中的診斷標準[9]，并經頭顱CT或MRI確診；②60～90歲，病程≥6個月；③生命體征平穩，神志清楚；④無明顯認知功能障礙（MMSE＞17分），能配合相關評估及治療。排除標準：①患者合并卒中以外的其他顱內病變；②嚴重肢體功能障礙（患側肌力＜3級或患側肌張力明顯異常）或骨關節疾病，無法完成抗阻訓練或步行評估；③有嚴重肺部感染、心呼吸功能衰竭、肝腎功能不全、惡性腫瘤、極度虛弱等情況；④存在原發性呼吸功能障礙或非腦血管疾病所致呼吸功能障礙等情況；⑤曾接受過肺康復治療或目前正參與其他研究項目。中止標準：①患者在訓練過程中有嚴重不良事件或出現明顯不適；②患者自主要求退出研究或收回知情同意書。本研究經上海市金山區眾仁老年護理醫院倫理委員會審查通過（批件號：20191201）。所有入選患者均對本研究知情同意并簽署相關文件。

1.2 研究方法 收集患者的年齡、性別、BMI等一般資料，吸煙史（連續或累計吸煙＞6個月）、卒中類型（缺血性或出血性）、卒中部位（左側或右側）、既往病史（高血壓、冠心病、糖尿病）等基線信息。

1.2.1 對照組治療方法 給予對照組患者常規藥物、健康宣教和康復治療。藥物治療：遵醫囑服用常規藥物，如抗血小板藥物、他汀類降脂藥、降壓藥、降糖藥等。健康宣教：勸導戒煙以及保持健康生活方式。康復訓練項目包括①轉移訓練：從臥到坐轉移、從坐到站立位轉移等；②功率自行車訓練：坐位或臥位；③平衡訓練：如坐位平衡、站立位平衡等；④步行訓練。以上康復訓練均在康復治療師指導下完成，每次30 min，每日1次，每周5 d，共8周。

1.2.2 研究組治療方法 研究組在對照組治療基礎上進行中低強度上下肢抗阻訓練。

訓練形式：上肢抗阻訓練（圖1A）的起始位置為肩關節后伸、外展、肘關節屈曲位，終末位置為肩關節前屈、內收、肘關節伸直位。參與肌肉包括三角肌前部、前鋸肌、肱三頭肌、胸大肌等。下肢抗阻訓練（圖1B）起始位置為膝關節屈曲約90°，終末位置為膝關節伸直位。參與肌肉包括股四頭肌、腿后肌群、腓腸肌和比目魚肌。患者可觀察顯示屏，屏幕顯示的橫條表示患者動作幅度，隨著動作幅度加大，橫條逐漸上升，達到最高點時表示該動作已標準完成。

圖1 上下肢抗阻訓練

訓練強度：每種運動由砝碼調整負荷量，根據Borg指數即主觀用力程度分級（rating of perceived exertion，RPE）確定訓練負荷[10]，選擇患者感覺“輕松”時（10～12等級），此負荷即為中低負荷。康復治療師引導患者呼吸節律控制，在起始位置進行一次深吸氣后，在抗阻過程中采用縮唇呼氣方式緩慢吐氣。同時根據每位患者的耐受力，按照循序漸進的原則對其運動強度和間歇時間進行個體化方案訓練，運動強度逐步由低強度抗阻增加到中強度抗阻，間歇時間逐步由2 min減少至30 s，訓練時間逐步增加到30 min，每日1次，每周5 d，共8周。

1.2.3 觀察指標 分別于治療前及治療8周后，由未參與治療的康復治療師盲法對患者進行呼吸功能、運動耐力及負性情緒的評估。

呼吸功能評估采用德國產CORTEX心呼吸功能測試系統，患者取舒適坐位，記錄包括用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、第1秒用力呼氣量（forced expiratory volume in first second，FEV1）、呼氣峰值流速（peak expiratory flow，PEF）和FEV1與FVC的比值（FEV1/FVC）等參數。

運動耐力采用6分鐘步行測試（six-minute walk test，6MWT）評估，患者依據自己行走的最快速度在康復大廳平地上30 m長度范圍內往復行走，測量在6 min內可以行走的最長距離（m）。患者情緒狀態采用醫院焦慮抑郁量表（hospital anxiety and depression scale，HADS）評估，本表包括焦慮和抑郁2個亞量表，分別評估焦慮（HADS-A）和抑郁（HADS-D）情緒。

1.3 統計方法 應用SPSS 20.0軟件進行統計分析，符合正態分布的計量資料采用描述，非正態分布的計量資料采用M（P25～P75）描述，組間和組內比較，正態分布的計量資料采用t檢驗，非正態分布的計量資料采用Mann-WhitneyU檢驗；計數資料用頻數和率描述，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 共入組40例患者，研究組和對照組各20例，均完成治療并納入統計分析。2組患者的基線數據差異無統計學意義（表1）。

表1 研究組和對照組基線數據比較

2.2 研究組和對照組呼吸功能指標比較 治療前，2組的FVC、FEV1、PEE及FEV1/FVC差異均無統計學意義。治療后，對照組的FVC（P=0.022）和FEV1（P=0.019）高于本組治療前，研究組的FVC（P=0.002）、FEV1（P=0.002）和PEE（P=0.001）高于本組治療前，兩組的FEV1/FVC及對照組的PEE較本組治療前差異無統計學意義。治療后，研究組的FVC（P=0.035）、FEV1（P=0.040）和PEE（P=0.003）高于對照組，FEV1/FVC與對照組差異無統計學意義（表2）。

表2 研究組和對照組呼吸功能指標比較

2.3 研究組和對照組運動耐力及負性情緒比較治療前，2組患者6MWT差異無統計學意義。治療后，對照組6MWT（P=0.04）和研究組6MWT（P=0.001）均較本組治療前改善，且治療后研究組優于對照組（P=0.039）。治療前，2組的HADS-A和HADS-D評分差異無統計學意義。治療后，研究組HADS-A（P=0.001）和HADS-D（P=0.013）較本組治療前降低，對照組HADS-A和HADS-D較本組治療前差異無統計學意義，治療后研究組的HADS-A（P=0.040）和HADS-D（P=0.036）評分均低于對照組（表3）。

表3 研究組和對照組運動耐力及負性情緒比較

3 討論

卒中可直接累及呼吸中樞，也可因累及運動通路，從而引起呼吸功能障礙[11]。與健康人相比，卒中患者的呼吸功能與運動耐力均有不同程度下降，并且超過1/3的患者長期處于以低潮氣量呼吸為特點的低運動水平，部分患者甚至長期臥床，這進一步導致患者的呼吸功能和運動耐力下降[12-13]。研究顯示，功能障礙及高度依賴照護者的患者中焦慮、抑郁等負性情緒的發生率高且患者參與治療的依從性差[14]。既往有研究表明，通過上肢和下肢的力量訓練可以有效增強患者的運動耐力和減輕呼吸困難[15]，并且上下肢結合訓練的效果優于單獨訓練[16]。

本研究結果顯示，經過8周的上下肢抗阻訓練，研究組的呼吸功能相關參數，包括FVC、FEV1、PEF明顯改善且效果優于對照組，說明中低強度的上下肢抗阻訓練可有效促進卒中慢性期患者通氣、呼吸功能的改善。可能的原因有：首先，上下肢大肌群抗阻訓練加強了肺組織之間的氣體交換，增加了潮氣量和有效通氣量，并且運動可增加心臟的每搏輸出量，提高了運氧能力，從而改善患者的呼吸功能[17]；其次，呼吸運動是在中樞神經系統調控下，通過呼吸肌的收縮和舒張引起肺容積的變化實現的，本研究所采用上肢訓練方式，每組動作都包含胸部和上肢肌運動訓練及協調性訓練，可能提高患者的肺容積及改善胸壁順應性。Rattes等[18]也發現，患側上肢伸展訓練可以增加胸腔容積、胸壁順應性進而影響患者的通氣功能。本研究中治療后2組的FEV1/FVC差異無統計學意義，可能與FEV1/FVC反映阻塞性因素對呼吸功能的影響[19]，而卒中患者多不存在阻塞性的氣流受限有關。

本研究的下肢抗阻訓練采用髖-膝-踝3關節參與的閉鏈力量訓練模式，此模式可有效激活軀干的支撐肌肉，進而促進下肢血液循環和肌肉力量的增加，降低肢體運動時的疲勞感，提升患者的運動耐力。Hurst等[20]也發現下肢伸肌力量的增強與老年人心呼吸功能密切相關。本研究中研究組治療后6MWT較對照組顯著增加，提示抗阻訓練后患者的運動耐力高于常規訓練。

卒中患者因存在軀體功能障礙、社會參與度下降以及對復發的擔憂等問題，可能出現焦慮、抑郁等負性情緒[21]。本研究結果顯示，治療后研究組患者的焦慮、抑郁評分較治療前改善，且優于對照組。考慮與患者經治療后伴隨呼吸功能及步行能力的改善，提升患者參與日常生活活動的能力及感受，從而效緩解患者的負性情緒有關。另外運動訓練可以產生生理效應，如改變內啡肽和單胺水平，或降低皮質醇的水平，減輕運動過程中的疲勞感，從而改善患者的情緒狀態[22]。

本研究樣本僅來自單中心，樣本量較小，進一步研究應擴大樣本量，開展多中心臨床研究；另外，本研究入組標準對患者肢體功能要求較高，在一定程度上限制了訓練方案的適用范圍，后期將繼續改進干預方法，擴大患者適用范圍，為卒中慢性期患者提供更完善的臨床康復方案。

【點睛】呼吸功能和運動耐力是目前卒中康復領域中被忽視的環節，本研究通過病例對照研究顯示中低強度上下肢抗阻訓練可以提高卒中慢性期患者的呼吸功能和運動耐力，并能改善患者的負性情緒，從而可能有助于整體功能的恢復。