鮑軍 王磊 陸甘 丁明 劉劍南 姜文君

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)以持續(xù)性的氣流受限為特點，漸進性進展，導致肺功能下降，嚴重影響患者的生活質量。長期以來，COPD 一直被認為是一種慢性肺部“炎癥”性疾病，但近年來的研究發(fā)現(xiàn)，除了氣道和肺實質存在慢性炎癥以外，COPD 患者存在全身的低水平炎癥［1］，而且這種低水平的炎癥同COPD 的發(fā)生發(fā)展、復發(fā)以及預后都有密切關系。

近年來的研究和臨床實踐已經(jīng)證明，肺康復是COPD 穩(wěn)定期的有效治療手段，能明顯改善COPD 患者的身體機能和生活質量。運動訓練特別是有氧訓練是肺康復的核心內(nèi)容，其中強度較大，持續(xù)時間較短的高強度間歇訓練方式易于被患者接受，取得了較好的效果［2］。本研究采用高強度間歇有氧訓練方式，觀察訓練前后對老年COPD 穩(wěn)定期患者外周血炎癥因子的影響，探討肺康復運動輔助治療COPD 的可能機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2011 年6 月至2012 年6 月間在江蘇省老年醫(yī)院呼吸科接受治療的老年COPD 穩(wěn)定期患者20 例，經(jīng)肺功能測定屬于Ⅱ、Ⅲ級的確診病例，診斷與分級標準參照2007 年中華醫(yī)學會慢性阻塞性肺疾病診治指南［3］。排除肺功能康復治療的禁忌證:骨關節(jié)疾病;腦血管疾病后遺肢體功能障礙;嚴重心血管疾病;嚴重糖尿病;認知和精神異常;外周血管病變以及其他影響運動的相關疾病。排除全身應用或局部應用擬糖皮質激素等抗炎藥物者。納入病例中，男15例，女5 例，年齡65 ～77 歲，平均(73.45 ±7.86)歲;體質量54.95 ～74.39 kg，平均(64.67 ±9.72)kg;平均體質量指數(shù)為26.01 ±3.12。所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 靜態(tài)肺功能測定:肺功能監(jiān)測采用日本MINATO AS-507 型肺功能儀，支氣管舒張劑選用葛蘭素史克公司(Glaxo Smith Kline)生產(chǎn)的沙丁胺醇氣霧劑(萬托林)。選擇1 s 用力呼氣容積/用力肺活量(FEV1/FVC)及FEV1 作為觀察指標，肺功能監(jiān)測時保持環(huán)境濕度、溫度相對恒定。

1.2.2 高強度有氧訓練的評估方法

1.2.2.1 評估方法:所有研究對象訓練前后進行運動心肺實驗，使用COSME 公司(意大利)K4b2 測試訓練系統(tǒng)，具體方法見文獻［2］。選取測試者所能耐受最大功率(峰值功率)的70%作為高強度有氧運動的運動強度。1.2.2.2 高強度有氧訓練方法:研究對象均進行常規(guī)的藥物治療以及常規(guī)的呼吸訓練體操，具體方法見文獻［2］。高強度間歇訓練:所有研究對象先進行50%最大強度有氧訓練1 周，無異常表現(xiàn)后，取最大強度的70%作為高強度有氧訓練強度。每次訓練5 min，每天訓練4 組，組間休息5 min，每周3 次，共12 周。每次訓練前后有5 min 準備活動和放松活動。此外，每次訓練還包含常規(guī)的下肢力量訓練，訓練強度為下肢最大收縮力量的40%。

1.2.3 外周血炎癥因子檢測:研究對象于高強度有氧訓練前及12 周訓練結束后即刻抽取肘靜脈血10 ml，標本3000 r/min 離心15 min，分離血清，置－80 ℃低溫冰箱待測。用酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)測定腫瘤壞死因子(TNF-α)，白介素(IL)-8 和IL-10，按照說明書要求操作。所有相關的檢測試劑盒均購自晶美生物科技有限公司。

1.3 統(tǒng)計學分析 實驗數(shù)據(jù)用SPSS 13.0 軟件分析，數(shù)據(jù)采用(±s)表示。2 組間差異比較采用配對t 檢驗，P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

20 例老年COPD 患者均完成了高強度的有氧訓練，無不適反應及中途退出。所有研究對象運動訓練后與訓練前相比較，肺靜態(tài)功能FEV1、FEV1/FVC 變化無統(tǒng)計學差異，血清TNF-α、IL-8 的表達水平明顯降低(P ＜0.01)，而IL-10 的表達水平明顯升高(P ＜0.01)。見表1。

表1 高強度有氧訓練前后肺功能及外周血炎癥因子表達的比較(±s，n=20)

表1 高強度有氧訓練前后肺功能及外周血炎癥因子表達的比較(±s，n=20)

注:與訓練前比較，＊＊P ＜0.01

時間FEV1(L)FEV1/FVC(%) TNF-α(ng/ml)IL-8(ng/ml)IL-10(ng/ml)高強度有氧訓練前1.56 ±0.3449.45 ±4.852.86 ±0.651.28 ±0.130.51 ±0.39高強度有氧訓練后1.68 ±0.4250.74 ±5.871.85 ±0.52＊＊0.69 ±0.07＊＊0.63 ±0.42＊＊

3 討論

近年來，隨著對COPD 研究的深入，人們越來越清楚地認識到COPD 的病變不再局限于肺部，而是同時影響全身各個器官。COPD 患者除了肺功能下降外，還會出現(xiàn)骨骼肌病變［4］，運動能力下降，蛋白質代謝障礙，全身慢性低度炎癥及氧化應激等。目前，小氣道和肺實質的炎癥已經(jīng)被認為是COPD 發(fā)病的主要機制。但除了以上局部炎癥外，COPD 患者存在全身的低水平炎癥，而且這種低水平的炎癥同COPD 的發(fā)生發(fā)展，急性復發(fā)，以及預后都有一定的聯(lián)系。因此，全身低度慢性炎癥水平成為治療和預防COPD 的又一重點。目前COPD 的治療只是停留在急性發(fā)作期的藥物治療上，尚無長期治療手段。特別是由COPD 引起的全身慢性炎癥，更沒有有效治療手段。近年來，肺康復被認為是COPD 長期治療最有效的手段，2007 年ACCP/ACCVP 發(fā)表了肺康復的循證醫(yī)學新指南［5］，指出肺康復對于慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者的有效性，并將運動訓練作為肺康復方案中的核心內(nèi)容。研究表明，肺康復雖然可以改善患者的全身癥狀，但對靜態(tài)肺功能的影響有限，即FEV1 和FEV1/FVC 沒有明顯改變，與本研究的結果一致。目前，肺康復的相關機制至今仍不明確。運動的抗炎作用，特別是對慢性炎癥的抗炎作用，一直是研究者所關注的。肺康復過程中長期有氧運動訓練是否具有對抗COPD 患者全身慢性炎癥的作用尚不十分清楚。

在COPD 病程中，全身的慢性低度炎癥會引起氣道等局部發(fā)生炎癥反應，一方面表達多種黏附分子，介導單核細胞和T 細胞的滾動、粘附、遷移和積聚;一方面分泌炎癥因子如TNF-α、IL-6、IL-8 等，并進一步激活炎癥級聯(lián)反應，引起COPD 急性發(fā)作。在相關的炎癥因子中，TNF-α、IL-8 是重要的促炎因子，IL-10 為抗炎因子。TNF-α 是局部炎癥的早期介質，可以誘導單核細胞和內(nèi)皮細胞產(chǎn)生IL-1、IL-6，并上調(diào)血管內(nèi)皮表達黏附分子，進而使T 細胞增強活化等，引起炎癥反應。本研究中發(fā)現(xiàn)，高強度有氧訓練12 周后，外周血促炎因子TNF-α、IL-8 的表達明顯下降，而抗炎因子IL-10 的表達明顯提高，提示高強度的有氧訓練能夠提高COPD 患者抗炎能力，同時降低患者的全身系統(tǒng)炎癥水平，對COPD 的防治可以起到重要作用。這與其他的相關研究結果一致［6］。也進一步證實了運動訓練能增強人體的抗炎能力［7］。同時研究者也發(fā)現(xiàn)，在其他與慢性炎癥相關的疾病中，如心血管疾病中，運動訓練同樣可以降低體內(nèi)外周血TNF-α、IL-6、IL-1β 等促炎因子［8］。

運動強度是有氧運動的重要指標，大多數(shù)COPD患者由于其最大運動耐力下降，因此對低強度有很好的耐受性，但有研究表明高強度有氧訓練可能會產(chǎn)生更好的生理學訓練效應，同時也降低呼吸困難癥狀［9］。有研究者認為高強度間歇訓練既可以提高COPD 患者的耐力，降低通氣需求，又可通過對患者進行有效的強刺激以增強其心肺及運動系統(tǒng)等適應能力［10］。雖然高強度有氧訓練可能短時間內(nèi)引起炎癥因子的表達增加［11］，但從長期訓練結果來看，是可以降低炎癥因子水平的。本研究結果進一步證實了長時間系統(tǒng)的高強度有氧訓練可以減低身體的炎癥水平。但炎癥因子與靜態(tài)肺功能，特別是FEV1 和FEV1/FVC 是否存在相關性仍不清楚，有待于進一步研究。

綜上所述，規(guī)律長期高強度有氧訓練的肺康復，有助于改善COPD 患者的全身機能，減輕全身的慢性炎癥水平，對于減少COPD 的急性發(fā)作，提高患者的生活質量，降低醫(yī)療費用，具有重要臨床價值。

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