CKD是以肾脏结构异常和功能逐渐丧失为特征的慢性非感染性疾病[1],伴随着肾功能下降,CKD患者心肺功能下降、肌肉萎缩、生理和心理功能障碍等问题日渐突出,严重影响患者的生活质量[2]。因此,如何改善CKD患者生理功能和生活质量,已经成为广大临床和康复医务人员面临的重要难题。
CKD患者的体力活动(physical activity,PA)伴随肾功能下降而降低,开始血液透析(hemodialysis,HD)后每周12~16 h透析中卧床状态,PA下降更为突出[3]。PA与CKD患者预后相关[4],维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)非透析日PA低于4000步/d的患者,全因死亡风险增加2.37倍[5]。
最大摄氧量(maximal oxygen uptake,VO2max)是指在人体进行最大强度的运动,当机体出现无力继续支撑接下来的运动时,所能摄入的氧气含量,是评估成年个体生理功能的重要指标。CKD或心功能不全的患者测试过程中常常由于严重疲劳或呼吸困难而提前停止,不能达到真实的VO2max,因而检测得到的是峰值摄氧量(peak oxygen intake,VO2peak)[6]。正常人的VO2max与性别、年龄、活动量等因素有关,一般男性高于女性,随着年龄增长VO2max逐渐下降,增加活动量可以改善VO2max(见表1)[7],经过训练的运动员可以达到60~70 ml·kg-1·min-1以上。文献显示在CKD 1~3期,患者VO2peak平均水平已降至20.7 ml·kg-1·min-1,透析患者降至18.8 ml·kg-1·min-1,肾移植后也仅仅恢复至21.4 ml·kg-1·min-1[6]。生理功能下降不仅影响CKD患者的日常PA,还是CKD患者预后不良的独立危险因素[8]。
Bruce跑台测试方案测得的正常成年个体VO2max的正常范围[7]
Bruce跑台测试方案测得的正常成年个体VO2max的正常范围[7]
年龄 | 男性(ml·kg-1·min-1) | 女性(ml·kg-1·min-1) | ||
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经常活动个体 | 少活动个体 | 经常活动个体 | 少活动个体 | |
25~34岁 | 42.5±5.1 | 36.7±5.6 | 31.7±4.6 | 26.1±6.4 |
34~44岁 | 39.9±5.4 | 36.6±4.3 | 29.9±5.3 | 24.1±3.2 |
45~54岁 | 37.0±5.3 | 32.7±4.7 | 29.7±4.7 | 23.1±4.0 |
55~64岁 | 33.3±4.4 | 29.8±4.8 | 27.6±6.2 | 20.2±4.3 |
文献显示,规律运动训练(有氧运动和/或抗阻运动、柔韧性运动)可以改善CKD患者的机体功能、肌肉强度和健康相关生活质量,减轻机体炎症状态,延缓肾功能进展等[9,10,11,12,13,14,15,16]。
单独的抗阻运动对心肺耐力的作用有限[10]。中、高强度有氧运动改善CKD和MHD患者的VO2peak[15],高强度有氧运动提高心肺耐力的作用更明显[13]。
荟萃分析[11项随机对照试验(RCT)研究,362例患者]结果显示,有氧运动改善CKD 3~4期患者VO2peak 2.39 ml·kg-1·min-1,但证据等级很低[16];关于MHD患者,荟萃分析(8项研究,365例患者)结果显示,运动训练可以提高VO2peak 5.22 ml·kg-1·min-1(26%)[12]。有氧联合抗阻运动较单纯有氧运动提高VO2peak更为明显(29%比23%)。透析中及透析间期运动有效增加VO2peak分别为18%和34%,6个月以上的运动康复训练效果更明显[11,12];小样本RCT研究(24例)显示,24周有氧运动可以使肾移植患者VO2peak增加15.8%[17]。
运动训练可以通过增加CKD患者肌肉蛋白的合成、减少肌肉蛋白的降解、减轻CKD患者机体炎症状态、改善胰岛素抵抗和性激素水平等,增加CKD患者的肌肉容积和肌力[10]。荟萃分析(41项研究,928例患者)显示,不同负荷的抗阻运动都可以改善CKD 2~5期及MHD患者的肌力[9];中高负荷的抗阻运动[60%~80%一次最大重量负荷(one-repetition maximum,1RM)]增加MHD患者的肌肉容积[10,18];RCT研究(26例患者)显示,低蛋白饮食时联合抗阻运动可以改善CKD非透析患者的肌肉容积[19];另有研究(24例患者)显示,抗阻运动可以提高肾移植后16周患者的肌力[20]。
目前尚没有运动康复对CKD患者心血管事件硬终点的研究。已有证据显示,运动康复训练部分改善CKD患者心血管疾病的危险因素。荟萃分析(9项研究,347例患者)显示高强度运动(>80% VO2peak)、有氧运动联合抗阻运动可以降低CKD患者收缩压[13,21];血管僵硬度是CKD患者预后的独立危险因素[22,23],运动训练改善CKD非透析患者和肾移植患者的脉搏波传导速度(pulse wave velocity,PWV)[24,25];研究显示高强度有氧联合抗阻运动训练改善CKD患者的心率变异性,降低心血管疾病风险[9]。
运动康复可以改善CKD患者的营养状态[13],无论是有氧还是抗阻运动,降低机体炎性指标如C反应蛋白、白细胞介素6[21,22],但研究结果并不一致[10,26],且CKD非透析人群的数据少。
荟萃分析(11项RCT研究,362例患者)结果显示,有氧运动训练改善CKD 3~4期患者的eGFR[2.16 ml·min-1·(1.73 m2)-1],但这些研究样本量比较小,证据等级低[16]。
运动强度根据VO2max的水平分为低、中、高强度3个类别,低强度运动指运动时的摄氧量<VO2max的50%,中强度运动需达到VO2max的50%~70%,高强度运动则需大于VO2max的70%。CKD患者是心血管疾病的高危人群,我们推荐:CKD患者在进行中、高强度运动前,应该在专业医护人员的监督下进行运动负荷试验(graded exercise test,GXT),评估患者对递增强度运动训练的承受能力;通过GXT测定患者的VO2peak,为CKD患者制定个体化有氧处方提供依据;通过GXT还可以判断患者在目标运动强度范围内是否容易出现心血管事件(如血压过高、诱发心律失常、严重心肌缺血等),降低运动相关不良事件的风险;运动康复3~6个月以后重复测量GXT,对运动康复治疗效果做出评价[30]。
CKD患者应在医护人员监督下进行运动测试,监测患者的血压、脉氧、心电图、Borg主观疲劳感觉评分(rating of perceived exercise,RPE)及临床症状,保证运动测试过程中的安全性,除外运动训练中心血管事件高风险的患者(如运动诱发不稳定性心绞痛等)。事实上,目前文献无法量化评估运动训练导致CKD患者损伤的风险,没有任何数据表明运动测试结果可以估测运动训练导致相关风险的大小。因此,运动康复之前,告知CKD患者运动相关的获益以及不良事件,正确指导和监督CKD患者的运动训练,制定个体化的运动处方,签署知情同意书尤为重要。
MHD患者的运动测试应安排在非透析日,注意避免在内瘘侧肢体测量血压;腹膜透析(peritoneal dialysis,PD)患者则应在运动测试开始前将腹腔中的透析液排空或者存腹少量腹透液。然而,约有50%的CKD患者由于运动功能差,不能完成GXT,因此临床上常使用简易运动能力测试代替GXT来评价CKD患者的功能状态。这些简易运动能力测试简单易行,可以评估CKD患者的生理功能,为制定运动处方时运动强度的选择提供参考,但并不能得出量化的指标直接用来指导运动处方的制定。常用的简易运动能力测试方法见表2。
慢性肾脏病患者简易运动能力测试方法[31]
慢性肾脏病患者简易运动能力测试方法[31]
测试方法 | 测试细节 | 指标 | 评估目标 |
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6 min步行实验(six- | 受试者在平直硬地面(已标记距离) | 6 min内步行的距离。评估有氧运动能 | 功能能力/虚弱状况 |
minute walk test,6MWT) | 6 min内能够行走的最大距离。允许按照其自己的节奏,如果需要也可以休息 | 力或体能状况,用来和最大摄氧量测试结合。通过Borg评分评估劳累程度 | |
坐立试验(sit-to-stand | 受试者从坐位完全站起,再完全坐下, | 记录30 s内完成的次数 | 下肢肌肉肌力和耐力 |
test,STS) | 重复30 s | ||
起立行走试验(timed | 受试者坐在专用椅子上,按照要求站起 | 从受试者开始从椅子上站起开始计时, | 移动/运动能力 |
get up and go test,TUG) | 并向前行走3米,然后转身走回去再坐下 | 当其回到椅子坐下后结束计时。测量3次取平均值 |
根据文献对CKD患者运动康复处方的建议,需要根据CKD患者基础活动状况给出CKD患者运动康复的基本处方[30,31,32,33,34,35]。首先,提高PA是CKD患者运动康复的基础[33,34];其次,CKD不同分期的患者功能障碍异质性很大,目前并没有根据CKD不同分期或治疗方案推荐不同的运动处方。CKD各期患者的运动处方以运动频率(frequency)、强度(intensity)、时间(time)、类型(type)即FITT为原则进行制定,见表3。
处方内容 | 有氧运动 | 抗阻运动 | 柔韧性/灵活性训练 |
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频率 | 起始2次/周,以后加至3~5/周 | 起始每周非连续的两天,可加至3次/周 | 5次/周 |
强度 | 起始RPE 11~13分,逐渐增至RPE 11~16分 | 涉及8~12个(大肌群),10~15次60%~70% 1RM | 柔韧性训练时保持肌肉轻微紧张的姿势10~30 s,建议将时间逐渐延长至30~60 s。 |
类型 | 体操、步行、骑车、游泳及其他 | 沙袋、弹力带或拮抗自身重力 | 太极拳、瑜伽、八段锦等。高跌倒风险的患者需要包括平衡性训练(2~3次/周) |
时间 | 20~60 min | 每组抗阻运动动作10~15个,起始2组,以后增至3~5组,每组动作间休息2~3 min | 10~20 min |
注:RPE:Borg主观疲劳感觉评分;1RM:指的是一个人在某个特定动作完整执行一次所能负荷的最大重量
运动频率(F):CKD所有分期的患者在增加日常PA的基础上,每周至少需要进行3次运动训练。
运动强度(I):CKD所有分期的患者建议进行中等强度的有氧运动(50%~70% VO2peak)和抗阻运动(60%~70% 1RM)[30],以达到安全有效改善生理功能、心血管耐力和肌肉力量的目的。可以进行GTX的患者,根据GTX测出的VO2peak制定运动处方;无法完成GTX的患者,根据简易运动能力测试的结果评估CKD患者的运动能力水平,决定初始运动强度。运动强度的判定主要以RPE评分为准,见表3。如果患者简易运动能力测定结果提示运动能力明显下降,运动康复的起始阶段主要是提高PA,根据患者目前的日常活动量水平制定PA目标,见表4。
根据慢性肾脏病患者基础活动量推荐的运动处方建议[35]
根据慢性肾脏病患者基础活动量推荐的运动处方建议[35]
基础活动量 | 频率 | 强度 | 时间 | 类型 |
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基本不活动的患者 | 3~5次/周 | RPE 3~6(0~10总分范围) | 20~30 min/d | 步行3000~3500步 |
偶尔活动一次的患者 | 3~5次/周 | RPE 3~6(0~10总分范围) | 30~60 min/d | 步行3000~4000步 |
每天少量活动的患者 | 3~5次/周 | RPE 6~8(0~10总分范围) | 30~90 min/d | 步行3000~4000步,目标5400~7900步,每周总计超过 |
150 min中等强度活动 |
注:RPE:Borg主观疲劳感觉评分
运动时间(T):目标时间为每次运动30~60 min,可根据CKD患者的个体状况分次进行。
运动类型(T):没有文献报道哪种类型的运动在CKD患者中受到限制。建议运动模式应该包括有氧运动、抗阻运动以及灵活性训练[33]。(1)有氧运动(aerobic exercise):指人体在氧气充分供应的状况下进行的运动训练。通常涉及全身主要肌群参与、有韵律且运动持续较长。常见有氧运动项目有:步行、慢跑、滑冰、游泳、骑自行车、跳健身舞、韵律操等。(2)抗阻运动(resistance training):肌肉拮抗自身重力或者克服外来阻力时进行的主动运动,可以恢复和发展肌力。常见的抗阻运动项目包括:拉伸拉力器或者弹力绷带、抬举哑铃、仰卧起坐、俯卧撑等。抗阻运动的1RM,指的是一个人在某个特定动作完整执行一次所能负荷的最大重量。(3)灵活性训练(flexibility training):通过柔和的肌肉拉伸和慢动作练习来增加CKD患者肌肉的柔韧性及关节活动范围,帮助防止肌肉在其他运动中拉伤或撕裂。该类运动主要增强颈椎关节、上肢和下肢关节、骶髂关节的活动性,便于步行、弯腰、下蹲等日常生活活动的完成。一般多与有氧运动训练相结合,在运动训练的准备和结束阶段进行,包括太极拳、广场舞、八段锦等。
(1)CKD患者运动处方的制定应该基于患者生理功能测定以及日常活动能力(activity of daily life,ADL)状况制定个体化处方。首先根据患者的一般情况及基础活动量的情况,将患者分为3类(见表4)。一般情况差不能进行GXT测定的患者,如果简易运动能力测定结果显示功能明显下降或平时基本不活动,运动康复首先是要提高PA;部分患者甚至需要在康复治疗师协助下进行床旁的物理治疗(physical therapy,PT)、作业治疗(occupational therapy,OT)、言语治疗(speech therapy,ST)、心理治疗(psychotherapy)等,改善躯体、认知和心理功能,让患者从卧位逐渐过渡到能够站立、有人搀扶甚至能够独立行走,逐渐增加ADL水平。对于生理功能中低水平或者经常处于久坐状态的患者,也是建议患者以增加PA为主,每周进行3~5次步行训练(见表4)。对于能够独立完成ADL,平时很少进行有意义运动训练的CKD患者,建议患者按照FITT原则,进行多种方式的运动训练,训练时间和强度达到相应要求,见表3。
(2)透析患者病情较复杂、临床合并症多,建议从低强度运动训练开始,逐渐达到中等强度的运动水平。由于药物、液体负荷等因素对心率的影响,不推荐根据最大心率[(220-年龄)×(60%~75%)]来评估运动强度。Borg主观疲劳感觉评分表(RPE)11~13分是目前公认适合透析患者运动时的强度。
(3)临床状况稳定的MHD患者可以进行居家运动训练,或专业人员监督下的运动训练包括在医院的健身房和透析中运动(intradialytic exercise,IDE)。而对于透析中血流动力学不稳定的患者可以选择透析间期运动,通过改善心肺功能,增加其透析时血流动力学的稳定性。
(4)对于PD患者,建议根据腹透液存腹量的不同,选择适合的运动训练方式;不建议PD患者选择游泳,因为即使严格的防水保护也有可能增加腹膜透析导管相关感染甚至是腹膜炎的风险。
(5)对于肾移植后的患者,通过标准化的运动负荷试验确定运动量,进一步制定安全的运动处方,一般以步行、功率自行车为主要运动方式。运动康复通常在肾移植术后第8天开始。在移植后3个月内,免疫抑制药的使用数量较多,需注意肾功能不全伴免疫功能低下引起的感染症状,因而不建议高强度运动,直至渡过急性排斥期且肾上腺皮质激素的服药减量时才可进行。移植后3~6个月期间,推荐患者进行30 min/d的低-中度强度的运动训练。单杠、柔道、足球等会对腹部造成剧烈压迫的运动不宜采用。
(1)CKD患者运动康复训练的禁忌证[30,36]:①血压异常:严重的高血压(如血压超过180/110 mmHg),或低血压(<90/60 mmHg);②心肺疾病:严重的心力衰竭、心律失常,不稳定性心绞痛,重度心包积液、瓣膜狭窄,肥厚性心肌病,主动脉夹层等,未控制的肺动脉高压(肺动脉平均压>55 mmHg);③急性临床事件:急性全身炎症性疾病;④深静脉血栓的症状,如小腿不正常的水肿、发红和疼痛时要暂缓或停止运动;⑤严重水肿、骨关节病等不能配合运动等。
(2)CKD患者运动康复训练停止指征[36]:①胸、臂、颈或下颌等部位烧灼痛、酸痛、缩窄感;②严重的胸闷、气短,交谈困难;③头痛、头晕、黑曚、周身无力;④严重心律失常;⑤运动相关的肌肉痉挛、关节疼痛等。
(1)康复前评估:包括临床情况、生理功能以及活动量评估。
(2)制定运动处方:根据生理功能评估及基础活动量情况,结合患者自身的康复目标,为患者选择合适的运动处方(FITT)。
(3)再次评估:每4~6个月再评估生理功能和PA以调整运动处方[33]。
(4)维持康复训练治疗:CKD患者运动训练达到功能改善的时间一般在3~6个月,如果停止运动训练,机体生理功能在数周内就可以还原至运动前的状态,因此建议CKD患者尽可能持之以恒地进行运动康复训练。
(1)透析中运动康复训练(IDE):透析中的运动训练可以采用床旁踏车,开始被动运动5~10 min,逐渐增加膝-踝关节活动范围,然后进行主动踏车运动20~30 min,通过设定踏车阻力和速度调节强度,最后低阻力慢速(RPE 8~9分)主动/被动放松运动5~10 min;也可以进行上肢或下肢的抗阻运动训练,根据需要完成5~10个动作(包含8~12个大肌群),运动负荷建议根据患者肌力状况,采用递增式抗阻运动训练(progressive resistance exercise,PRE),起始抗阻运动训练时,可以先进行拮抗自身重力的运动,包括上肢和/或下肢的屈曲、伸展、抬起、落下等运动,开始重复能达到的最多次数(达到10次),然后开始第二个动作,每个动作完成10次为1组,直至轻松完成3~5组,然后开始增加抗阻运动训练的负荷,包括哑铃、踝扣或弹力带,初始重量0.5~1.0 kg,逐渐增加运动负荷,每次增加0.5~1.0 kg(以增加后每个动作每次重复可达10次为宜);也可以进行透析中联合有氧、抗阻和柔韧性训练为一体的卧位体操运动训练。
注意事项:①选择每次透析开始后的1~2 h内进行(避免低血压、肌肉痉挛、低血糖等并发症);②运动前后监测患者的血压、心率、RPE评分,运动前后询问患者有无喘憋、胸痛、严重关节痛等不适症状。糖尿病MHD患者,运动前后应监测血糖。
(2)CKD患者住院期间运动康复训练治疗:住院是CKD患者发生PA下降的重要因素之一,住院期间进行适当的康复运动训练对维持CKD患者的PA尤为重要。
(1)院外运动康复训练原则:体能状态好、合并症少的CKD患者,可以在院内/院外的健身房进行有专业人员监督的每周2~3次的中高强度运动训练,包括跑步机或上肢转轮设备的运动训练。每次训练共90 min,包括热身阶段的拉伸运动(15~20 min),之后20~50 min的踏车运动,最后为15~20 min的放松运动。
CKD患者院外非监督指导下的运动康复训练,首先是鼓励患者循序渐进地增加日常生活活动(包括步行、家务、园艺等)的时间和强度,运动处方宜简单、安全、可长期坚持,每次30~45 min,每周3~5次。
(2)CKD患者运动前教育:为了保证院外运动康复训练的安全性,开具运动处方前需要对CKD患者及其家属进行运动训练的相关教育,主要包括评估运动强度及运动安全注意事项,明确家属在运动康复中的支持、监督和指导作用。正确指导CKD患者评估运动强度[30],建议使用RPE评分评估CKD患者的运动强度。告知CKD患者运动过程中需要呼吸频率和深度有所增加,可以进行对话交流,轻微出汗,感觉稍累,但又没有达到精疲力竭的状态(RPE评分12~16)。同时告知CKD患者运动康复安全注意事项[33],在以下状况下:①血糖>250 mg/dl(13.875 mmol/L)或<100 mg/dl(5.55 mmol/L)时暂缓运动;②糖尿病或低血糖倾向的患者应该在运动前、运动时和运动后测量指血血糖,同时备好高升糖指数的点心;③有开放性伤口及没有愈合的溃疡时应该避免游泳及负重运动;④告知患者如何避免引发Valsalva动作反应,特别是在抗阻运动时;⑤腹膜透析患者干腹时运动更容易,要避免运动训练导致的腹压升高的动作,以免引起腹透管出口处漏液;⑥患者出现持续透析中和运动后的低血压和不适时需要告知医生。鼓励CKD患者通过记录运动日记或者计步器等,监督CKD患者的运动训练执行状况,鼓励患者增加运动康复训练的信心和依从性。
当前,伴随着我国人民生活水平的不断提高,众多CKD患者对自己的生活质量提出了更高的要求,医保政策的改革和医保覆盖面的扩大为CKD患者的运动康复治疗提供了有力的经济保障。越来越多的肾脏病以及康复工作者认识到CKD患者运动康复治疗的重要性。期待未来更多的CKD管理中心能够将运动康复管理纳入到CKD患者的综合管理中,让CKD患者不仅寿命延长,更重要的是获得更好的生活质量,享受精彩美好的生活。
组长:马迎春
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