王承爍,武晟竹,武 亮,胥亞楠,張林麗,用明金
(1.天津體育學(xué)院,天津 301617;2.北京小湯山醫(yī)院,北京 102211;3.連云港市中醫(yī)院,江蘇 連云港 222001)
腦卒中是危害我國國民健康的重大非傳染性疾病,每年新發(fā)病例數(shù)超過200 萬[1]。卒中后個體的心肺適能(cardiorespiratory fitness,CRF)不到非卒中個體的一半,尤其是在心肺功能儲備、運(yùn)動耐力以及利用氧的能力等方面下降尤為明顯[2],腦卒中后活動耐力降低及呼吸系統(tǒng)疾病等并發(fā)風(fēng)險,已成為腦卒中患者死亡的重要原因[3]。有研究結(jié)果顯示,腦卒中患者在發(fā)病后六個月內(nèi)有氧能力持續(xù)下降,大多數(shù)患者不會自發(fā)恢復(fù)到健康人群的有氧水平。在卒中后的0~30 d 內(nèi),最大攝氧量減少到10~17 mL·kg-1·min-1,且6 個月后,最大攝氧量不會增加至>20 mL·kg-1·min-1,這比年齡相匹配的健康人群的最大攝氧量低25%~45%[4]。最大攝氧量的減少可能會影響腦卒中患者的康復(fù),因為這些患者對步行和日常生活活動的有氧能力有更大的需求。
有研究表明,卒中后運(yùn)動訓(xùn)練是降低心血管事件發(fā)生率和卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險的重要組成部分,盡早開始運(yùn)動訓(xùn)練以改善腦卒中患者的心肺功能,可以加速疾病后期的康復(fù)[5]。美國心臟協(xié)會/美國卒中協(xié)會建議中風(fēng)幸存者每周至少進(jìn)行3 d 的有氧運(yùn)動訓(xùn)練,每次20~60 min,以改善活動能力、有氧能力和心血管健康[6],但是就目前而言,持續(xù)性有氧運(yùn)動的常規(guī)使用可能不足以作為心血管刺激來改善神經(jīng)可塑性和心血管健康[7],并且單次持續(xù)性有氧運(yùn)動所需時間比較長,運(yùn)動形式較單一,患者難以長期堅 持[8]。 然 而 使 用 高 強(qiáng) 度 間 歇 性 運(yùn) 動(high-intensity interval training,HIIT)獲得更高強(qiáng)度的運(yùn)動可以為康復(fù)專業(yè)人員提供進(jìn)一步改善腦卒中患者功能恢復(fù)的有效方法。HIIT 是一種高效的運(yùn)動方式,利用短時間的高強(qiáng)度訓(xùn)練,并在運(yùn)動中穿插進(jìn)行積極的恢復(fù)或休息[9]。早在上世紀(jì),HIIT就被作為提高運(yùn)動成績的一種方法在運(yùn)動員訓(xùn)練中廣泛使用,約在15 年前,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域便開始研究HIIT 的臨床益處[10]。目前,HIIT 已被作為一種常用的干預(yù)手段以提高心肺功能,但在腦卒中患者的應(yīng)用過程中仍存在爭議。隨著近些年研究HIIT 對腦卒中患者心肺功能影響的隨機(jī)對照試驗數(shù)量增加,本研究采用系統(tǒng)評價方法探討HIIT 對腦卒中患者峰值攝氧量(peak oxygen uptake,VO2peak)、每分鐘通氣量(minute ventilation,VE)、峰值功率(peak work rate,WRpeak)、6 分 鐘 步 行 距 離(6-minute walking distance,6MWD)、10 米步行試驗(10-meter walking test,10MWT)的干預(yù)效果,以期為腦卒中患者心肺功能康復(fù)方案的構(gòu)建提供依據(jù)。
1.1.1 研究類型:RCT。
1.1.2 研究對象 (1)符合《2016 版中國腦血管疾病診治指南與共識》腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)生命體征平穩(wěn),無認(rèn)知障礙和運(yùn)動禁忌癥,且已獲得患者本人及家屬同意。
1.1.3 干預(yù)措施 對照組進(jìn)行持續(xù)性有氧運(yùn)動或常規(guī)康復(fù)治療,試驗組進(jìn)行HIIT。
1.1.4 結(jié)局指標(biāo) VO2peak、VE、WRpeak、6MWD、10MWT。
1.1.5 排除標(biāo)準(zhǔn) 會議文章;綜述文獻(xiàn);學(xué)位論文;結(jié)局?jǐn)?shù)據(jù)不全的文獻(xiàn);無法下載全文的文獻(xiàn);未明確指出具體治療方式的文獻(xiàn)。
計算機(jī)檢索CNKI、WanFang Data、VIP、CBM、Pubmed、EMbase、Web of science、The Cochrane Library 數(shù)據(jù)庫,檢索時限為自建庫至2023 年3 月。采用主題詞與自由詞結(jié)合的方式進(jìn)行文獻(xiàn)檢索,中文檢索詞包括:高強(qiáng)度運(yùn)動、高強(qiáng)度訓(xùn)練、高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動、高強(qiáng)度間歇性訓(xùn)練、卒中、中風(fēng)、偏癱、腦血管意外、腦梗死、腦梗塞、腦出血、隨機(jī)、隨機(jī)對照試驗。 英 文 檢 索 詞 包 括:high-intensity training、high-intensity exercise、high-intensity interval training、high-intensity interval exercise、HIIT、HIIE、stroke、apoplexy、hemiplegia、cerebrovascular disease、 cerebral infarction、 cerebral hemorrhage、cardio-pulmonary function、cardiac function、random、randomized controlled trial。
使用EndNote X9 軟件對檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行管理。2 名學(xué)者獨(dú)立進(jìn)行文獻(xiàn)篩選與數(shù)據(jù)提取,過程中若有不一致意見,通過協(xié)商解決或與第3 名學(xué)者共同商討決定。文獻(xiàn)篩選時首先剔除重復(fù)的文獻(xiàn),然后閱讀文章標(biāo)題,排除不相關(guān)文獻(xiàn),再閱讀摘要或正文進(jìn)一步確認(rèn)是否納入該文獻(xiàn)。若出現(xiàn)重要信息缺失可通過郵件等方式與文獻(xiàn)通訊作者聯(lián)系,以確保數(shù)據(jù)的完整性,最后將提取的數(shù)據(jù)錄入自制的Excel 表格內(nèi)。
使用RevMan 5.4 軟件和Stata17.0 進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。本研究的結(jié)局指標(biāo)為連續(xù)型變量,計量資料采用均數(shù)差(mean difference,MD)作為效應(yīng)指標(biāo),并提供其95%置信區(qū)間(CI)。提取結(jié)局指標(biāo)的數(shù)據(jù),然后根據(jù)Cochrane Handbook 5.0.2 中16.1.3.2提供的方法計算治療前后差值及標(biāo)準(zhǔn)差,若文獻(xiàn)中已寫明,則直接提取使用。采用Q檢驗和I2檢驗對納入文獻(xiàn)的異質(zhì)性進(jìn)行評估,當(dāng)P>0.1,I2<50%時表示各獨(dú)立研究間無明顯異質(zhì)性,采用固定效應(yīng)模型;反之,則采用隨機(jī)效應(yīng)模型。因本研究中所有結(jié)局指標(biāo)納入的文獻(xiàn)數(shù)量小于10 篇,因此通過Egger 法、剪補(bǔ)法綜合評估發(fā)表偏倚。
嚴(yán)格按照納入與排除標(biāo)準(zhǔn)對上述8 個數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,初步獲得518 篇文獻(xiàn),包括CNKI(n=35)、WanFang Data(n=39)、VIP(n=5)、CBM(n=5)、Pubmed(n=12)、EMbase(n=40)、Web of science(n=182)、The Cochrane Library(n=200)。剔重后獲得文獻(xiàn)411 篇,然后根據(jù)納排標(biāo)準(zhǔn)排除不符合要求的文獻(xiàn),最終納入9 篇文獻(xiàn)[12-20],文獻(xiàn)檢索過程及結(jié)果見圖1。
圖1 文獻(xiàn)檢索過程及結(jié)果Fig 1 Literature retrieval process and results
納入文獻(xiàn)共9 篇[12-20],共計428 例患者。主要來自于中國、美國、挪威等6 個國家,發(fā)表時間為2015~2021 年。納入研究的基本特征總結(jié)見表1。
表1 納入研究的基本特征Tab 1 Basic characteristics of included studies
納入的9 篇文獻(xiàn)[12-20]均提及隨機(jī)分組,其中6 篇文獻(xiàn)[12-14,16,18,19]報告了隨機(jī)序列產(chǎn)生方法,評為低偏倚風(fēng)險,3 篇文獻(xiàn)[15,17,20]未報告,評為偏倚風(fēng)險 不確定;6 篇 文 獻(xiàn)[12,15,16,18-20]未 報 告 對 研 究 者 和 受 試 者 施盲,評 為偏倚 風(fēng)險不確定,3 篇文獻(xiàn)[13,14,17]未對研究者和受試者施盲,評為高偏倚風(fēng)險;7 篇文獻(xiàn)[12-15,17,18,20]描述了對結(jié)局測量者施盲,評為低偏倚風(fēng)險,剩余2 篇文獻(xiàn)[16,19]未報告,評為偏倚風(fēng)險不確定;4 篇文獻(xiàn)[13-15,17]描述了分配隱藏,評為低偏倚風(fēng)險,剩余5 篇文獻(xiàn)[12,16,18-20]未描述,評為偏倚風(fēng)險不確定;9 篇文獻(xiàn)[12-20]的結(jié)果數(shù)據(jù)均完整且未發(fā)現(xiàn)選擇性報告研究結(jié)果;其他偏倚來源均未描述。納入研究的偏倚風(fēng)險評價結(jié)果詳情見表2。
表2 納入研究的偏倚風(fēng)險評價結(jié)果Tab 2 Bias risk assessment results for inclusion in the study
2.4.1 VO2peak 共 有7 項 研 究[12,13,15-19]報 告 了VO2peak 基線和干預(yù)后的數(shù)據(jù),涉及308 例患者。分析結(jié)果顯示,各研究之間異質(zhì)性較低(I2=0%,P=0.57),采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta 分析,與對照組相比較,試驗組VO2peak 顯著增加,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義[MD=3.87,95%CI(3.43,4.31),P<0.000 01],見圖2。
圖2 試驗組與對照組VO2peak 比較Fig 2 Comparison of VO2peak between the experimental group and the control group
2.4.2 VE 共有2 項研究[13,17]報告了VE 基線和干預(yù)后的數(shù)據(jù),涉及100 例患者。分析結(jié)果顯示,各研究之間異質(zhì)性較低(I2=0%,P=0.44),采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta 分析,與對照組相比較,試驗組VE顯著增加,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義[MD=7.14,95%CI(4.34,9.94),P<0.000 01],見圖3。
圖3 試驗組與對照組VE 比較Fig 3 Comparison of VE between the experimental group and the control group
2.4.3 WRpeak 共有2 項研究[19,20]報告了WRpeak基線和干預(yù)后的數(shù)據(jù),涉及176 例患者。分析結(jié)果顯示,各研究之間異質(zhì)性較低(I2=0%,P=0.58),采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta 分析,與對照組相比較,試驗組WRpeak 顯著增加,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義[MD=17.13,95%CI(13.73,20.54),P<0.000 01],見圖4。
圖4 試驗組與對照組WRpeak 比較Fig 4 Comparison of WRpeak between the experimental group and the control group
2.4.4 6MWD 共 有5 項 研 究[12,14-16,20]報 告 了6MWD 基線和干預(yù)后的數(shù)據(jù),涉及185 例患者。分析結(jié)果顯示,各研究之間異質(zhì)性較低(I2=25%,P=0.25),采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta 分析,與對照組相比較,試驗組6MWD 顯著增加,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義[MD=43.82,95%CI(16.08,71.56),P=0.002],見圖5。
圖5 試驗組與對照組6MWD 比較Fig 5 Comparison of 6MWD between the experimental group and the control group
2.4.5 10MWT 共 有4 項 研 究[12,14,15,20]報 告 了10MWT 基線和干預(yù)后的數(shù)據(jù),涉及151 例患者。分析結(jié)果顯示,4 項研究之間存在高度異質(zhì)性(I2=85%,P=0.000 2),對4 項研究進(jìn)行敏感性分析,逐一排除后發(fā)現(xiàn),Gjellesvik 等[14]研究使效應(yīng)量結(jié)果波動較大,剔除該項研究,對剩余3 項研究進(jìn)行Meta分析,異質(zhì)性顯著降低(I2=0%,P=0.65),采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta 分析,與對照組相比較,試驗組10MWT 顯著降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義[MD=- 2.00,95%CI(- 2.91,- 1.08),P<0.000 1],見圖6。
圖6 試驗組與對照組10MWT 比較Fig 6 Comparison of 10MWT between the experimental group and the control group
由于本研究的結(jié)局指標(biāo)納入文獻(xiàn)數(shù)均小于10篇,故通過Stata17.0 軟件采用Egger 法對結(jié)局指標(biāo)進(jìn)行發(fā)表偏倚分析,分析結(jié)果顯示VO2peak Egger法P=0.861、6MWD Egger 法P=0.716、10MWT Egger 法P=0.206,上述結(jié)局指標(biāo)P值均大于0.05,故提示不存在發(fā)表偏倚。
VO2peak 已被公認(rèn)為是能夠科學(xué)且精確地反映心肺功能的重要指標(biāo)之一[21],現(xiàn)有研究顯示,VO2peak 每改善1 mL·kg-1·min-1,全因死亡率可降低15%[22]。中風(fēng)后,極低水平的VO2peak 會限制患者持續(xù)進(jìn)行較低水平的日常生活活動,并可能會禁止患者進(jìn)行較高水平的日常生活活動[23],但通過合理的運(yùn)動訓(xùn)練,腦卒中患者VO2peak 可以提高9%~34.8%[24]。本研究結(jié)果顯示,與對照組相比,HIIT可顯著提高腦卒中患者VO2peak,這對患者在卒中后的身體功能恢復(fù)以及降低心血管疾病風(fēng)險等方面無疑具有重要的臨床意義,該結(jié)論同Anjos 等[25]研究結(jié)論相符。VE 是指每分鐘出入肺的氣體量,它是評定肺通氣功能指標(biāo)之一,也可以用于評估一個人所能進(jìn)行運(yùn)動量的大小。本研究結(jié)果顯示,HIIT 提高腦卒中患者VE 優(yōu)于對照組。有研究[26]表明,腦卒中后的肺功能障礙主要表現(xiàn)為通氣功能下降和呼吸肌無力等,這是因為患者呼吸中樞受損,導(dǎo)致膈肌中樞控制障礙,呼吸模式、呼吸頻率以及呼吸節(jié)律出現(xiàn)異常[27]。通過HIIT 可提高腦卒中患者的呼吸功能和活動耐力,降低呼吸系統(tǒng)疾病的風(fēng)險。另外,HIIT 后WRpeak 較對照組顯著提升,這可能是由于HIIT 所帶來的較強(qiáng)刺激使腦卒中患者在運(yùn)動時獲得了更高的工作負(fù)荷,從而改善了心血管對運(yùn)動的適應(yīng)性和增加了運(yùn)動耐力。但由于VE 和WRpeak 結(jié)局指標(biāo)納入文獻(xiàn)數(shù)量較少,因此,未來還需要更多和更高質(zhì)量的RCT 探索HIIT 對其干預(yù)效果。6MWD 主要是評估受試者在中風(fēng)后6分鐘內(nèi)能夠行走的最遠(yuǎn)距離,它是根據(jù)美國胸科學(xué)會指南進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的[28]。6MWD 是測量CRF 常用方法之一[29],此外,還通過10MWT 間接反映腦卒中患者CRF 的變化。10MWT 是一種測量步行速度的方法,已被證實評估腦卒中患者的可靠性和有效性,具體是測量受試者以最快步行速度完成10 m 直線距離的時間。meta 分析結(jié)果顯示,試驗組較對照組在改善6MWD 和10MWT 方面更有效,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,與Wiener 等[30]進(jìn)行的meta 分析結(jié)果一致。
高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動的方案具體包括強(qiáng)度、類型、時間和頻率,方案的制定對腦卒中患者CRF 的影響起著決定性作用。運(yùn)動的強(qiáng)度是改善心血管健康的關(guān)鍵組成部分,它有助于維持和提高外周肌肉氧化能力和運(yùn)動的表現(xiàn)[31]。本文納入的研究中,使用了VO2peak、心率儲備、最大功率、Borg 量表以及峰值心率作為運(yùn)動強(qiáng)度的指標(biāo),但有研究表明,根據(jù)與VO2peak 百分比相關(guān)的功率輸出來規(guī)定運(yùn)動強(qiáng)度可能是HIIT 更有效的方法[32],因為它更能代表個人的運(yùn)動能力,這為臨床實踐過程中提供了有價值的參考。本文納入的9 項研究[12-20]主要包括三種運(yùn)動類型:跑步機(jī)訓(xùn)練、功率自行車訓(xùn)練和滑冰者運(yùn)動。其中,跑步機(jī)訓(xùn)練可能是腦卒中患者最佳的運(yùn)動類型,它可以極大改善腦卒中患者的運(yùn)動能力。然而,對于行走功能嚴(yán)重受限的患者,功率自行車訓(xùn)練可能更加可取,但現(xiàn)有研究表明,兩種模式下的HIIT 似乎都很有效。值得注意的是本文納入的研究中有一項研究的運(yùn)動類型為滑冰者運(yùn)動,該類運(yùn)動較前兩種運(yùn)動在改善本體感覺和平衡功能方面能夠給予患者更大幫助,但是滑冰者運(yùn)動僅適用于輕度腦卒中患者。HIIT 在時間和頻率上,相較于傳統(tǒng)的持續(xù)性有氧運(yùn)動具有較大的優(yōu)勢,短時間的訓(xùn)練對于腦卒中患者,尤其是高齡患者,是一種很有吸引力的鍛煉方式。在Crozier 等[7]研究中提及HIIT 時間,即高強(qiáng)度運(yùn)動時間范圍為30 s~4 min,間歇恢復(fù)階段時間范圍為30 s~3 min,單次干預(yù)持續(xù)25~30 min,這為HIIT 的方案制定提供了參考。最后,HIIT 后的恢復(fù)時間也很關(guān)鍵,因為有證據(jù)表明[33],老年人[平均年齡(63.0±3.4)歲]的訓(xùn)練間隔時間至少為3 d,這可以減少疲勞風(fēng)險并達(dá)到最佳恢復(fù)效果。因此,訓(xùn)練初期可進(jìn)行每周2 次訓(xùn)練,特別是腦卒中高齡患者,然后在耐受的情況下逐漸增加運(yùn)動頻率??傊?,HIIT 可能會給腦卒中患者的心肺功能帶來一系列的好處,但個性化的方案是有必要的,在臨床實踐中可根據(jù)受試者的具體狀況靈活選擇治療方案。
高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動的安全問題一直是它在臨床廣泛應(yīng)用的主要障礙之一,有學(xué)者認(rèn)為高強(qiáng)度運(yùn)動會增加急性心肌梗死和心源性猝死的風(fēng)險[34]。然而本文章納入的研究在HIIT 干預(yù)期間均嚴(yán)格執(zhí)行了各項安全措施以確保受試者安全。9 項研究[12-20]中共有7 項研究[12-16,19,20]記錄了不良事件,這7項研究在干預(yù)期間和干預(yù)后均沒有發(fā)生與HIIT 相關(guān)的嚴(yán)重不良事件,同時,受試者完成干預(yù)和后續(xù)評估的依從性較高。在Carl 等[35]研究中,通過心電圖、血壓、心率和骨科等方面來評估腦卒中患者的3種不同HIIT 方案的安全性,結(jié)果未發(fā)現(xiàn)心血管不耐受、嚴(yán)重心律失常、ST 段改變和骨科疾病問題導(dǎo)致HIIT 早期終止,即慢性中風(fēng)患者進(jìn)行HIIT 是合理且安全的。然而,需要實施更多的隨機(jī)對照試驗來研究更廣泛的腦卒中患者進(jìn)行高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動的安全性,如亞急性或慢性中風(fēng)伴有其他疾病的患者。
本研究的局限性主要包括以下幾點(diǎn):(1)納入研究數(shù)量較少,總樣本量僅有428 例,且大多數(shù)研究為單中心試驗,因此本研究結(jié)論的可靠性可能會受到一定程度的影響。(2)本文納入的9 項研究[12-20]均提及隨機(jī)分組,但有3 項研究[15,17,20]未詳細(xì)報道隨機(jī)序列產(chǎn)生方法,2 項研究[16,19]未對結(jié)局測量者施盲,5項研究[12,16,18-20]未進(jìn)行分配隱藏,在一定程度上會產(chǎn)生選擇、實施以及測量偏倚。(3)在每項研究中應(yīng)用的HIIT 方案有較大的差異,可能會造成偏倚和異質(zhì)性。(4)納入研究的腦卒中患者主要集中在亞急性期和慢性期,關(guān)于HIIT 在卒中急性期的療效和安全性的證據(jù)有限,在未來還需進(jìn)一步探討。(5)本文納入的研究僅有少數(shù)涉及隨訪,因此,HIIT 對腦卒中患者心肺功能影響的長期有效性還需要進(jìn)一步證實。
綜上,通過高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動可以改善腦卒中患者的心肺功能指標(biāo),因此,可以得出一個結(jié)論,在良好的依從性和輕微不良事件(如肌肉酸痛)的情況下,通過高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動提高腦卒中患者的心肺功能是可行且安全的。但本研究納入的文獻(xiàn)數(shù)量有限且文獻(xiàn)中患者疾病的嚴(yán)重程度以及高強(qiáng)度間歇性運(yùn)動介入的時間并沒有進(jìn)行統(tǒng)一,因此,未來仍需要開展更高質(zhì)量和更大樣本量的RCT 來優(yōu)化HIIT 的運(yùn)動處方,從而進(jìn)一步提升康復(fù)治療效果。
作者貢獻(xiàn)度說明:
王承爍:第一作者,提出文章的主題與思路,負(fù)責(zé)文章的撰寫工作;武亮:通訊作者,負(fù)責(zé)文章的指導(dǎo)、審閱與修改;武晟竹,胥亞楠:負(fù)責(zé)文獻(xiàn)的篩選,收集與整理相關(guān)數(shù)據(jù);張林麗,用明金:負(fù)責(zé)文章的整理和排版,參與文章撰寫。
所有作者聲明不存在利益沖突關(guān)系。