何 丹 綜述,涂小華 審校
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬康復(fù)醫(yī)院,重慶 400050)
腦卒中是一組急性腦循環(huán)障礙所致的局限或全面性腦功能缺損綜合征,包括缺血性和出血性腦卒中兩大類。隨著社會(huì)人口老齡化進(jìn)程的加劇,腦卒中的發(fā)病率越來越高,該病已成為我國(guó)致死排名的第一位。據(jù)2017年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,我國(guó)每年約有240萬新發(fā)腦卒中患者,70%~80%幸存者遺留有癱瘓、失語、認(rèn)知功能障礙等[1],腦卒中已成為致殘的主要原因。肌肉無力是腦卒中患者最突出的特點(diǎn),會(huì)嚴(yán)重影響患者的獨(dú)立性及生活質(zhì)量。肢體肌力的下降、運(yùn)動(dòng)模式的改變使患者在步行活動(dòng)過程中能量的消耗大于肢體正常的人,而這種運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中的高能量需求將對(duì)患者的康復(fù)治療產(chǎn)生負(fù)面影響,可能使患者不愿活動(dòng),進(jìn)一步增加卒中后幸存者再發(fā)腦梗死及其他心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[2]。已有部分研究發(fā)現(xiàn),抗阻訓(xùn)練能夠增加患者肌力并且減少患者跌倒的風(fēng)險(xiǎn)[3],其在腦卒中康復(fù)治療中的應(yīng)用越來越廣泛。有氧訓(xùn)練則能夠改善腦卒中患者心肺功能。本文就運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在腦卒中康復(fù)治療中的應(yīng)用綜述如下。
有氧訓(xùn)練主要通過有氧代謝產(chǎn)生三磷酸腺苷,以滿足人體肌肉等組織的能量需求,是一種低、中強(qiáng)度的體育鍛煉。通常情況下,有氧訓(xùn)練是輕到中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng),為60%~80%最大心率(HRmax)的活動(dòng)。運(yùn)動(dòng)處方主要包括運(yùn)動(dòng)的目的、運(yùn)動(dòng)的形式、運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)的頻率及運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。目前,國(guó)內(nèi)外研究中制定了多種有氧訓(xùn)練方式,例如功率自行車訓(xùn)練、四肢聯(lián)動(dòng)、上下樓梯、慢走、有氧、太極等。有氧訓(xùn)練能加快全身血液循環(huán),增加新陳代謝,提高患者運(yùn)動(dòng)耐力?;颊咴谶M(jìn)行有氧訓(xùn)練的過程中,大腦的血流量和腦代謝得到改善,增加了腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的釋放,從而促進(jìn)大腦的健康[4]。周慧軍等[5]通過對(duì)冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后患者進(jìn)行功率自行車訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)功率自行車訓(xùn)練有助于冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后患者的康復(fù),并可以提高患者的生活質(zhì)量。
抗阻訓(xùn)練是指以增強(qiáng)肌肉力量為主的訓(xùn)練,包括等張訓(xùn)練、等長(zhǎng)訓(xùn)練和等速訓(xùn)練。其中等張訓(xùn)練是指肌張力保持不變的訓(xùn)練,在訓(xùn)練過程中可以募集到較多的運(yùn)動(dòng)單元投入工作中,產(chǎn)生更大的張力,以便取得較好的肌力增強(qiáng)及肌肉體積增加效果。等張訓(xùn)練分為離心性訓(xùn)練和向心性訓(xùn)練。肌肉收縮時(shí),阻力負(fù)荷低于肌肉所產(chǎn)生的力,肌肉發(fā)生的收縮形式稱為向心性收縮;阻力負(fù)荷大于肌肉所產(chǎn)生的力,肌肉被動(dòng)被拉長(zhǎng)的收縮形式稱為離心收縮。在相同的速度下,離心收縮產(chǎn)生的力量是向心收縮的2~3倍[6]。針對(duì)腦卒中患者,離心收縮帶來的力量增強(qiáng)比向心收縮更容易保存,離心力量訓(xùn)練在提高腿部力量方面比向心力量訓(xùn)練更有效[7]。此外,離心收縮在產(chǎn)生較大力的同時(shí)耗氧量更少,且離心收縮可以提高肌肉對(duì)抗運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練帶來的延遲性疼痛,以及偏癱患者對(duì)離心訓(xùn)練的耐受性。在康復(fù)訓(xùn)練過程中,向心訓(xùn)練往往需要昂貴的訓(xùn)練設(shè)備,家庭訓(xùn)練往往難以實(shí)現(xiàn)。離心訓(xùn)練可以選擇在家里使用橡皮筋或重物獲得訓(xùn)練效果。對(duì)于需要長(zhǎng)期訓(xùn)練的腦卒中患者而言,抗阻力的離心訓(xùn)練更可行、更適用。
抗阻訓(xùn)練方案中的變量包括運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、重復(fù)次數(shù)、練習(xí)次數(shù)及練習(xí)間隔的休息時(shí)間。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度通常定義為一個(gè)重復(fù)最大次數(shù)百分比。訓(xùn)練中往往通過最大重復(fù)次數(shù)評(píng)估患者的運(yùn)動(dòng)量,例如最大重復(fù)10次或重復(fù)25次。練習(xí)間隔的休息時(shí)間因受訓(xùn)人群而有所不同。典型的訓(xùn)練方案是4組,每組重復(fù)30次,每組中間間隔數(shù)十秒至數(shù)分鐘[8]。
腦卒中患者心血管功能主要反映在運(yùn)動(dòng)過程中的最大攝氧量(VO2max)上?,F(xiàn)有研究已證實(shí),有氧訓(xùn)練可以顯著改善心血管健康,以峰值攝氧量(VO2peak)變化為主,還可以改善患者步行的耐力和速度。在卒中早期(卒中后1周至6個(gè)月)及時(shí)進(jìn)行有氧訓(xùn)練,VO2peak能夠得到顯著改善[9]。高強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠更好地提升腦卒中患者心肺功能,改善運(yùn)動(dòng)功能,提高生活能力,且安全性高,有利于卒中后患者恢復(fù)正常機(jī)體功能。早期有氧訓(xùn)練能夠有效改善腦卒中患者的心肺功能指數(shù),增強(qiáng)患者心肺功能,減少腦卒中再發(fā)率。也有研究顯示,大部分腦卒中患者合并糖尿病,有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能改善腦卒中患者糖代謝及胰島素抵抗,并且促進(jìn)患者認(rèn)知功能、運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)[10]。
在腦卒中早期,進(jìn)行有針對(duì)性的有氧運(yùn)動(dòng)可能提高任務(wù)導(dǎo)向性練習(xí)的能力,促進(jìn)神經(jīng)的可塑性[11],顯著改善患者的運(yùn)動(dòng)功能、步態(tài),提高患者的平衡功能[12]。RHAYUN等[13]對(duì)腦卒中患者進(jìn)行6個(gè)月的太極訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)參與太極訓(xùn)練的患者在吞咽能力、行走能力、屈肌力量和認(rèn)知功能方面得到改善。封常美等[14]對(duì)腦卒中偏癱患者進(jìn)行為期4周的有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合肌肉牽張輔助訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)該訓(xùn)練對(duì)腦卒中偏癱患者的短期應(yīng)用效果顯著,可明顯增強(qiáng)患者肌力,改善其運(yùn)動(dòng)功能和生活質(zhì)量。腦卒中患者由于本身有氧運(yùn)動(dòng)能力下降,常規(guī)康復(fù)治療中的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度往往達(dá)不到提升患者心血管適應(yīng)性的要求。有研究表明,8周的有氧訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)是發(fā)生心血管適應(yīng)性反應(yīng)的最低時(shí)限要求[15],而患者在4~6周的脫訓(xùn)后,鍛煉所帶來的益處就會(huì)喪失[16]。在相同的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下,偏癱患者訓(xùn)練后,心率、收縮壓、舒張壓較健康人增幅更大??梢?,有氧訓(xùn)練產(chǎn)生的益處具有劑量依賴性,劑量由頻率、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度的交互作用決定,有氧運(yùn)動(dòng)的總量對(duì)獲得和維持心肺健康非常重要。因此,在制定康復(fù)治療方案時(shí),臨床醫(yī)生因綜合考慮各方面因素,評(píng)估患者基礎(chǔ)疾病情況,設(shè)定合理的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間,以達(dá)到最佳訓(xùn)練效果。
腦卒中后患者呈偏癱步態(tài),最常見原因是肌肉力量不足及患腿內(nèi)的肌肉不平衡,這也是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中的主要限制原因[17]。偏癱患者癱瘓側(cè)肢體髖屈肌和膝關(guān)節(jié)伸肌的力量是決定舒適或快速行走速度的最重要因素。踝部足底屈肌的痙攣是造成患者肢體不協(xié)調(diào)的重要因素,且嚴(yán)重影響患者的行走速度。與健康受試者相比,腦卒中患者偏癱側(cè)肢體力量不足,肩部肌肉的協(xié)同作用及三角肌的耦合發(fā)生變化,肌肉能量消耗增加;下肢力量不足導(dǎo)致腦卒中患者的行走速度減慢,行走過程中肢體的協(xié)調(diào)性減低。腦卒中患者不僅患側(cè)肢體的肌肉力量和肌肉質(zhì)量下降,同時(shí)異常的步態(tài)使健側(cè)肢體同樣遭受相應(yīng)損傷[18]?;颊咄ㄟ^抗阻訓(xùn)練,使肌肉達(dá)到超負(fù)荷,刺激神經(jīng)和肌肉發(fā)生變化,從而增加肌肉力量。JEONG-HO等[19]研究發(fā)現(xiàn),等速抗阻訓(xùn)練有利于激活上肢肌肉,增加肩部肌肉的協(xié)調(diào)性及三角肌的耦合作用;同時(shí)對(duì)患側(cè)肢體進(jìn)行抗阻訓(xùn)練可以改變大腦和海馬的灰質(zhì),增加皮質(zhì)興奮性[20],改變腦代謝活動(dòng)和氧氣消耗,并可能抵消腦卒中引起的體能下降。采用漸進(jìn)式抗阻訓(xùn)練對(duì)改善老年人的力量有積極作用,可以增強(qiáng)老年人的肌肉力量及活躍度,從而改善患者的運(yùn)動(dòng)功能。
抗阻訓(xùn)練通過多種訓(xùn)練方式,增加訓(xùn)練中的趣味性,減輕腦卒中患者的抑郁情緒[3]。SIMS等[21]對(duì)45例腦卒中幸存者進(jìn)行為期10周的漸進(jìn)式抗阻訓(xùn)練,以及為期6個(gè)月的精神狀況觀察,發(fā)現(xiàn)漸進(jìn)式抗阻訓(xùn)練可能減輕某些卒中后幸存者的抑郁癥狀并改善其健康狀況。在步態(tài)能力管理上,抗阻訓(xùn)練的效果明顯優(yōu)于拉伸訓(xùn)練及卒中后的健康教育,能夠促進(jìn)偏癱患者步態(tài)的恢復(fù)。SIDIKA等[22]通過加強(qiáng)腦卒中患者雙側(cè)膝關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)肌肉力量,發(fā)現(xiàn)等速肌力訓(xùn)練及常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練均能改善偏癱患者步態(tài)、平衡功能及生活質(zhì)量,但肌力強(qiáng)化訓(xùn)練組效果更明顯。對(duì)腦卒中患者進(jìn)行力量訓(xùn)練不僅可以改善患者運(yùn)動(dòng)的發(fā)力方式,還可以改善偏癱側(cè)的力量和步態(tài)速度[23]。MIREILLE等[24]對(duì)比了離心訓(xùn)練和任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練對(duì)慢性腦卒中患者下肢功能及步態(tài)的影響,發(fā)現(xiàn)離心訓(xùn)練結(jié)合任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練能夠增強(qiáng)患者的下肢運(yùn)動(dòng)功能及肢體肌力??棺栌?xùn)練和任務(wù)型訓(xùn)練相結(jié)合在改善上肢功能和肌力方面比單獨(dú)的任務(wù)型訓(xùn)練更有效[25]。任務(wù)型訓(xùn)練對(duì)于患者神經(jīng)可塑性恢復(fù)有一定的積極作用,通過聯(lián)合訓(xùn)練不僅能增加肌力,還可以提高任務(wù)型訓(xùn)練的效果。
5.1心肺功能 近年來,國(guó)內(nèi)有學(xué)者分別對(duì)75例腦卒中偏癱患者進(jìn)行有氧訓(xùn)練、等速肌力訓(xùn)練及有氧聯(lián)合等速肌力訓(xùn)練,結(jié)果顯示,聯(lián)合訓(xùn)練組患者肺功能及下肢功能較康復(fù)訓(xùn)練前改善明顯,單獨(dú)進(jìn)行等速肌力組較康復(fù)訓(xùn)練前稍有改善,可見等速肌力訓(xùn)練與有氧運(yùn)動(dòng)具有協(xié)同作用,可進(jìn)一步改善患者的肺功能,提高患者肢體運(yùn)動(dòng)能力及日常生活自理能力。國(guó)外研究表明,有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練能夠改善腦卒中患者6 min步行試驗(yàn)中的步行速度[26]。SUSAN等[27]比較了有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練和單獨(dú)有氧訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者的影響,結(jié)果顯示,與每周5次的有氧訓(xùn)練相比,采用2次抗阻訓(xùn)練代替2次有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,患者的肌肉力量、耗氧量(VO2)、潮氣量(VT)的改善效果更好;患者在坐立測(cè)試的表現(xiàn)也較單獨(dú)有氧訓(xùn)練改善更顯著。對(duì)受試者身體成分進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練能夠顯著降低患者軀干和腿部脂肪百分比,提高患側(cè)肢體的肌肉質(zhì)量。在中老年人群中,較高的肌肉質(zhì)量可預(yù)防由各種原因引起的心血管死亡[28]。SUSAN等[27]研究結(jié)果也顯示,有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練與單獨(dú)有氧訓(xùn)練的VO2peak相似,但聯(lián)合訓(xùn)練較單獨(dú)訓(xùn)練時(shí)通氣閾值的VO2提高2倍,肌肉力量和質(zhì)量的增長(zhǎng)幅度更大。因此,在有氧訓(xùn)練的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加抗阻訓(xùn)練可顯著改善心肺功能??棺栌?xùn)練通過增強(qiáng)肌肉的質(zhì)量和力量來增強(qiáng)心肺功能,肌肉質(zhì)量的提高與心血管、整體預(yù)后的改善有關(guān)。
5.2對(duì)肢體運(yùn)動(dòng)功能的作用 腦卒中偏癱患者最常見的問題是步態(tài)異常,所以恢復(fù)患者行走、平衡等下肢功能就成了康復(fù)訓(xùn)練的重點(diǎn)。在有氧訓(xùn)練中疊加抗阻訓(xùn)練,可以在不增加患者肌肉痙攣的情況下,改善偏癱側(cè)的肢體功能。李綱等[29]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)腦卒中患者進(jìn)行低阻力等速肌力訓(xùn)練,能夠明顯改善患者的下肢功能,提高日常生活能力。在常規(guī)的手功能訓(xùn)練中,增加基于游戲的阻力訓(xùn)練,能顯著改善腦卒中患者的肌肉力量、運(yùn)動(dòng)功能及柔韌性,并且增加康復(fù)訓(xùn)練的挑戰(zhàn)性、趣味性,提高患者參與康復(fù)訓(xùn)練的積極性[30]。
5.3自主神經(jīng)功能 FLAVIA等[31]在有氧運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上疊加了為期8周的低強(qiáng)度、高重復(fù)抗阻訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)聯(lián)合組在抗阻訓(xùn)練過程中可以改變機(jī)體的代謝和自主神經(jīng)反應(yīng)能力,其心臟自主神經(jīng)調(diào)節(jié)獲得了積極影響。慢性腦卒中患者通常合并糖尿病和糖代謝異常,在針對(duì)合并糖尿病的患者研究中,發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)有氧訓(xùn)練比較,有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練在降低糖化血紅蛋白水平(HbA1c)方面更有效;與單獨(dú)的抗阻訓(xùn)練比較,有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練在降低HbA1c、空腹血糖(FG)和甘油三酯(TG)水平方面更有效。有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練比單獨(dú)使用任何一種方法的血糖控制效果更好。
5.4認(rèn)知功能 在認(rèn)知功能方面,楊艷等[32]發(fā)現(xiàn),有氧運(yùn)動(dòng)聯(lián)合抗阻運(yùn)動(dòng)可減輕腦卒中后非癡呆型認(rèn)知障礙患者所受到的神經(jīng)功能損傷,改善患者認(rèn)知功能,促進(jìn)神經(jīng)功能和肢體功能的恢復(fù)。腦卒中后有相當(dāng)數(shù)量的患者會(huì)出現(xiàn)卒中后抑郁。卒中后抑郁是腦卒中患者的重要并發(fā)癥,會(huì)嚴(yán)重影響腦卒中患者的康復(fù)治療進(jìn)程,導(dǎo)致更大的殘疾和更高的致死率[33]。研究表明,運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練在恢復(fù)腦卒中患者認(rèn)知功能同時(shí)[34],也能減少卒中后抑郁的發(fā)生。在常規(guī)有氧訓(xùn)練中聯(lián)合抗阻訓(xùn)練,能夠增加患者運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中的趣味性,進(jìn)一步改善患者抑郁情緒,增加患者參加康復(fù)治療的積極性。在腦卒中的康復(fù)治療中,有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練不僅能夠改善患者的運(yùn)動(dòng)功能、心肺功能,對(duì)于血糖調(diào)節(jié)、代謝、肌肉質(zhì)量都有明顯益處。在針對(duì)腦卒中合并各種常見基礎(chǔ)疾病患者制定康復(fù)方案時(shí),有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練能夠改善患者功能障礙,同時(shí)提高患者對(duì)基礎(chǔ)疾病的適應(yīng)性。
運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練是骨骼肌產(chǎn)生的、任何大幅增加能量消耗的身體運(yùn)動(dòng)過程,偏癱患者由于肢體的功能障礙及肌力的下降,導(dǎo)致身體活動(dòng)處于一個(gè)低水平狀態(tài)。不恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)處方會(huì)進(jìn)一步增加患者發(fā)生血管疾病的風(fēng)險(xiǎn),有計(jì)劃的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)于卒中后患者十分必要。美國(guó)心臟及腦卒中協(xié)會(huì)在對(duì)卒中后患者給出的體育鍛煉及運(yùn)動(dòng)建議中,提到為促進(jìn)卒中后患者的體力活動(dòng)恢復(fù),應(yīng)采取低到中等強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)及肌肉強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)。目前,在臨床上由于患者的依從性較低及缺乏合理、科學(xué)的指導(dǎo),患者在實(shí)際操作過程中的有氧訓(xùn)練往往低于目標(biāo)有氧成分的劑量。當(dāng)患者在抗阻訓(xùn)練負(fù)荷或強(qiáng)度不足的情況下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干預(yù),往往無法增長(zhǎng)肌肉力量。這樣的運(yùn)動(dòng)通常達(dá)不到誘導(dǎo)心血管和肌肉系統(tǒng)激活的壓力水平,并且會(huì)使機(jī)體對(duì)于運(yùn)動(dòng)逐步產(chǎn)生適應(yīng)性,達(dá)不到訓(xùn)練的效果。以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)劑量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,不僅可以改善患者的運(yùn)動(dòng)能力,還可以降低腦卒中患者再發(fā)腦卒中的發(fā)病率和早期致死率[35],顯著提升腦卒中患者心肺功能、肌力和步行能力。
研究表明,在改善心肺功能方面,中長(zhǎng)期的有氧訓(xùn)練效果大于短期;在訓(xùn)練強(qiáng)度上,每周進(jìn)行3 d中等強(qiáng)度有氧訓(xùn)練的效果與每周進(jìn)行4 d及以上的結(jié)果比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);在肌力的增長(zhǎng)上,短期的抗阻訓(xùn)練肌力增長(zhǎng)明顯優(yōu)于長(zhǎng)期訓(xùn)練,這可能是因?yàn)榧∪庠陂L(zhǎng)期訓(xùn)練的過程中對(duì)訓(xùn)練產(chǎn)生了適應(yīng)性[36]。UMPIERRE等[37]發(fā)現(xiàn),HbA1c水平降低與有氧運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)頻率有關(guān),與有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練中每周抗阻訓(xùn)練的劑量有關(guān)。綜上可以認(rèn)為,每周3 d中等強(qiáng)度的有氧訓(xùn)練,聯(lián)合短療程的抗阻訓(xùn)練可能是改善腦卒中患者心肺功能的合適方案,并且能顯著提高腦卒中患者肌力水平。
單獨(dú)的有氧訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練或有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練都可以顯著改善腦卒中患者的心肺功能、肌力、步行能力、步行速度。部分研究表明,相對(duì)于任何一項(xiàng)單獨(dú)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,有氧訓(xùn)練聯(lián)合抗阻訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者的積極影響效果更顯著。但是,針對(duì)于腦卒中患者康復(fù)治療中所需運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的最佳劑量、有氧和抗阻訓(xùn)練的最佳頻率等尚不明確,需要更好地了解運(yùn)動(dòng)處方是否符合腦卒中患者的運(yùn)動(dòng)原則,所制定的運(yùn)動(dòng)處方是否能夠提高患者的依從性。未來還需要進(jìn)一步研究探討合適腦卒中患者的科學(xué)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方案。