2017年GOLD指南引用的一篇文献提到,慢阻肺病患者在急性加重期运动会导致一年死亡率增加,我一直对此“耿耿于怀”,由此做了一些思考。
一、慢阻肺病死亡率的预测因素
整体来讲,慢阻肺病死亡的预测因素与肺功能、低体重等有关。
Aran等人的一篇meta分析对与慢阻肺急性加重住院后死亡率有关的预测因子进行研究[1],共纳入37项研究,189772名患者,发现短期 (急性加重后的90天内) 死亡率的升高与12个预测因素有关,包括年龄、男性、低体重指数、心力衰竭、慢性肾衰竭、意识模糊、长期氧疗、下肢水肿、GOLD 4期、肺心病、酸血症和肌钙蛋白水平升高;长期(急性加重后的90天-2年)死亡率的升高与9个预测因素有关,包括年龄、低体重指数、心力衰竭、糖尿病、缺血性心脏病、恶性肿瘤、FEV1、长期氧疗和入院时的PaO2。此外,入住重症监护室的患者死亡率升高与3个预测因素相关,包括年龄、低格拉斯哥昏迷评分和pH。
我们前期对高龄重度慢阻肺患者的住院误吸与5年生存率进行相关性分析[2],发现高龄患者误吸发生率高、误吸患者的存活率低于非误吸患者、死亡率与感染有关(见下图),提示误吸亦可作为慢阻肺死亡率的独立预测因素。
关于稳定期患者死亡率的预测因素研究,不少文献研究发现其与运动能力下降、营养不良、肌肉消耗、肌少症等有关。Benjamin等人的对稳定期患者死亡率进行了一项随机对照研究[3],共纳入170名患者,平均FEV1%pred为56%,随访时间中位数为48个月,结果发现与其他预测因子相比,体力活动水平(Physical activity level,PAL)在4年生存率方面表现出最佳的预测能力。PAL为人体24小时所消耗的能量与夜间所消耗能量的比值,≥1.7以上为活力四射、1.4-1.69为活力一般、<1.4为欠缺活力。其中,活力四射的患者不容易死亡(37例中0例死亡),而欠缺活力的患者死亡率很高(65例中20例死亡)。从各种相关因素来看,这与体力活动有关(见下图)。
二、体力活动水平的影响因素
影响运动耐力的因素包括心、呼吸、骨骼肌。Naoya等人的一项前瞻性研究[4]通过胸部CT评估了肺气肿、气道疾病、抗重力肌肉对慢阻肺疾病进展及死亡率的预测作用,研究共纳入247例患者,随访时间中位数为3296天。结果发现,当进行单变量cox回归分析时,死亡率与背部肌肉、胸部肌肉、肺气肿都具有相关性,但进行多因素cox回归分析却发现仅与背部肌肉有关,且背部肌肉是除肺功能以外与死亡率相关性最强的因素(见下图)。该研究提示通过运动增加肌肉重量、减少死亡率的方法是可行的。
三、提高体力活动水平的方法:运动康复
运动康复确实可降低再住院风险和死亡率吗?不同研究所得出的结论并不一致。2005年Milo等人对慢阻肺病急性加重后肺康复是否可降低再住院风险和死亡率进行了系统回顾分析[5],共纳入6项试验(230名患者),研究发现与非康复相比,康复运动可降低再住院风险、降低死亡率、改善运动能力。
然而,Cátia等人的历史队列研究结果却提示康复运动对再住院风险无改善作用[6]。该队列共纳入183名受试者,其中慢阻肺患者93例,康复运动12-16周,观察3年内的再住院和死亡率。文章发现,慢阻肺患者呼吸康复前后,再入院次数并未出现统计学差异。慢阻肺患者中34名受试者死亡 (36.6%),经分析发现死亡率与运动功能低下,六分钟步行距离较短和急性加重住院频率较高有关。
四、慢阻肺病急性加重期运动康复近远期效果不一致
2018年Camilla等人的一篇探讨早期康复与死亡率相关性的Meta分析[7],共纳入13项随机对照试验(634名参与者),荟萃分析结果显示,早期运动康复后的近期死亡率和长期随访死亡率均较非康复对照组降低。而且早期运动康复可减少住院天数(4.27天)、降低再住院风险、改善HRQoL和步行距离。
2020年Peter等人对康复起始时间与1年死亡率的关系的研究发现[8],急性加重后不同的康复起始时间的1年死亡率存在差异,30天内开始康复,死亡率为11.3%、31-60天开始康复为5.5%、61-90天开始康复仅3.8%、90天后开始康复或不康复的死亡率为19.6%,可见康复起始时间与1年死亡率间是有关联的,且90天内开始康复均可降低死亡率。
2022年Manaka等人的荟萃分析也对康复的起始时间对预后的影响进行研究[9],纳入10项随机试验 (1056名患者),研究分为早期康复(入院后≤1周)和晚期康复(入院后>1周),结果发现与对照组相比,早期1周内康复组和晚期1周后康复组3-6个月内的再住院次数均减少,但早、晚期肺康复对1年后的死亡率没有显著影响。即使患者在1周内开始的康复运动可显示出短期效果,其长期影响仍需要进一步研究以明确。
五、慢阻肺急性加重期运动康复近远期效果不一致的可能机制
从以上研究中,大家会发现一个问题:不同文献对急性加重期的运动康复对死亡率影响的结论不一致,究竟减少还是增加?在对不同人群体的研究中,饶志坚等人发现[10],随着运动量的增加,获益也会增加,但当运动量达到了一定程度后,获益就会减少,甚至出现一些损害因素。中等强度运动比不运动的效果好,但过高强度运动可能导致身体损害(见下图)。
该现象在慢阻肺患者中亦有发生。Lone等人的研究发现极重度慢阻肺病高强度运动也会增加死亡率[11]。该研究纳入了肺功能极重度损害的慢阻肺病患者31例,分为中等强度运动组(85% VO2 max,VO2 max表示最大耗氧量)和高强度运动组(95% VO2 max),进行8周运动康复,每周2次,发现经高强度运动后的患者远期生存率反而降低(见下图)。
2017年GOLD指南采纳了Neil等人的一项研究[12],该研究发现康复仅对近期效果有改善作用,而对远期健康状况则无改善效果(见下图),很多康复同行为此耿耿于怀。
通过前文的介绍,我们可以了解死亡率与康复运动强度有关系。高强度运动导致死亡率增加的机制是什么呢?
高强度运动时心输出量可增加 5~7倍,达到25~35L /min[13]。大心输出量增加心脏前负荷和后负荷,使心肌过度伸展,造成心肌微损伤,心肌损伤的血清标志物,如心肌钙蛋白、M B型肌酸激酶 (CK-MB)、B型脑钠肤 (BNP) 上升。部分慢阻肺患者存在心功能不全,急性加重期时症状更甚,高强度运动对其伤害更大。此外,慢阻肺患者在急性加重期时体内氧化应激水平升高,而运动强度又与其诱导的氧化应激水平呈正相关,高强度运动进一步诱导氧化应激水平异常升高亦会导致一系列不良后果。
目前,在临床上,我们如何计算运动康复的强度?通常我们以患者活动时最大预计心率的70、80%来计算。但是,慢阻肺病患者由于急性加重导致运动量下降,其最大运动量如以平时极限运动来计算合适运动量的话,会导致结果偏大。这就可以解释急性加重期运动康复后1年死亡率增加的原因,即高强度运动通过大心输出量、过高水平的氧化应激水平共同诱发心肌急性损伤,而这种心肌损伤与远期的死亡率有关。
六、慢阻肺急性加重期运动康复效果与运动功率和强度的关系
Belman等人对不同强度运动的康复效果进行研究[14],将54名65-75岁的男性受试者随机分为三组,即70%V02 max运动组、50%V02 max运动组和对照组,进行为期12周的、每周三次、总运动量相同的耐力训练。结果发现,两个运动组的峰值V02、功率和心率均有显著增加,且增加程度相似的。提示中等强度运动对于65-75岁老年人是安全且有效的。
对于运动强度、运动效率和康复效果的关系:总结如下
1.对于高龄人群,总运动量相同,低强度运动和高强度运动的近期康复效果相似。也就是说,患者在住院期间,设定其总运动量,一天内完成与极短时间内完成运动的效率是相同的。
2.在极重度慢阻肺患者中,在总运动量相同前提下,间歇运动与持续运动对运动耐力和生活质量的近期康复效果相似。不仅获得了近期的康复效果,还能减少一年的死亡率。为了避免患者高强度运动对心脏造成影响,可以采用“间歇运动”。
3.在相同运动强度下,运动总时间增加,运动总量高的比低的康复效果好。我们认为:患者进行中等强度的运动,运动量越大,康复效果就越好。
七、慢阻肺急性加重期运动康复模式
通过以上总结,我们建立了一个住院期间患者的新康复模式——以舒适为导向的、运动量最大化的运动康复。实施时,患者自己掌握运动强度,而非以靶心率的70-80%作为强度界定,避免过高强度运动而导致一年死亡率增加;中低强度运动也可降低运动诱导的氧化应激水平。在急性加重期,部分患者运动耐力下降,心率达到100即感到不适,此时应停下休息,避免运动强度过高;另外“间歇运动”可以达到运动量最大化,康复效果最佳。
在病房里,一位病人需要一个医务人员陪伴,需要消耗大量人力资源,在实际工作中,难以实现。解决方法是:让病人在床上做安全而不需要协助的卧位康复操(ZSRE)。
卧位康复包括拉伸起坐、桥式运动、空中踩车三个动作,通过采集肌电图,可以发现卧位康复操可以锻炼全身肌肉。
前文提到,肺气肿和气道疾病患者的“背部肌肉”与患者死亡率的相关性最强。当病人进行桥式运动时腰背部的肌电信号幅度最高,即对腰背部肌肉的锻炼效果更佳,提示康复操有助于延长慢性病人的寿命。
住院患者出院后,我们对居家运动康复情况进行随防调查,观察郑氏卧位康复操 (ZSRE) 的居家依从性及其康复效果,将病人按非运动康复、每天1次卧位康复操、每天至少两次卧位康复操进行分组。结果发现,住院前三组患者前一年的住院次数接近,在经过住院的知识宣教、指导后,患者出院后一年内的住院次数存在显著差异,且与每日康复次数相关,康复次数越多,住院次数越少。此外,未做康复、做一次康复、每天至少两次康复的患者死亡率呈减少趋势(见下图)。
对于老年患者,他们不需要帮忙就能自行做卧位康复操。但我们希望患者经过康复后能步行回家,这样我们就需要有一个“过渡”康复内容,帮助患者恢复步行,由此开创了“郑氏坐立进阶康复操”,分为站立、落坐两部分,来达到锻炼步行的目的。
站起动作要领:
1)端正坐在椅子上,双脚分开平踏在地板上,脚后跟后缘位于椅子前沿在地板的垂直投影线上,双脚距离等同于肩距,双手掌分别支撑于双侧膝关节;
2)站立时,身体稍前倾,双手同时用力撑起身体,并在大腿前侧上滑至下垂自然位置;
3)站立动作和双上肢支撑双膝关节同时进行;
4)站立后,身体挺直,头平视,双上肢自然下垂于大腿前侧。
落坐动作要领:
1)双脚分开站立,下肢紧靠椅子前沿,双脚距离等同于肩距,双手自然下垂于双侧大腿前侧;
2)下蹲时,双手在大腿前侧同时下滑至膝关节;
3)双上肢支撑双膝关节;
4)继续下蹲至坐在椅子上。
我们的研究生对“呼吸康复对慢性阻塞性肺疾病患者的疗效及影响预后的危险因素分析”进行了回顾性研究,结果显示住院次数减少了(下图左),另外呼吸康复组与常规治疗组的死亡率非常接近(下图右)。
小结
今天我们与大家交流的内容是慢阻肺急性加重及康复。体力活动水平是慢阻肺死亡率最强预测指标,与心、肺功能和骨骼肌相关,提高骨骼肌功能有利于提高体力活动水平。
目前循证医学尚未确定:急性加重期进行运动“康复”对近期恢复运动耐力是有帮助的,但对“一年死亡率”的循证依据尚缺乏,这可能与急性加重住院期间,患者的运动耐力下降,如仍使用患者急性加重前的运动能力来衡量运动量强度、并作为制定康复处方的依据,这导致病人高强度运动、导致心肌损害、增加死亡率。
因此,我们提出的康复模式是:急性加重住院期间,患者运动量下降的情况下,以患者舒适为导向进行运动、间歇性运动。运动康复强度过高会导致心肌损害,中等量运动强度最合适,总运动功率越高(体力活动水平),康复效果越好,以舒适为导向的卧位康复操和站立操适合慢阻肺病急性加重期康复。
参考文献
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作者:冯嘉杰 郑则广 - 广州医科大学附属第一医院 广州呼研院
专家介绍
郑则广
广州医科大学附属第一医院 广州呼吸健康研究院教授、主任医师、医学博士,硕士生导师,中国医学装备协会呼吸病学装备专业技术委员会秘书长,世界中医药学会联合会肺康复专业委员会第一届理事会副会长 等。
本文由《呼吸界》编辑 Jerry 整理,感谢郑则广教授的审阅修改!
* 文章仅供医疗卫生相关从业者阅读参考
本文完
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