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疾病防治醫療新知

2020-08-20 18:29:59

探索心肺適能、免疫系統和COVID-19之間的關係

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你是否知道缺乏運動是當今全球第四大死亡危險因素[1]?不運動或運動量不足也會增加許多健康狀況的風險,包括:心臟病、高血壓、中風、代謝症候群、第二型糖尿病、乳腺癌和結腸癌以及憂鬱症。缺乏運動甚至被認為與吸煙一樣致命。據估計[2],在英國10.5%的心臟病病例,18.7%的大腸癌病例是因為運動量不足所導致的。劍橋大學進行的一項研究[3]表明,運動不足導致的早期死亡是肥胖的兩倍。

在當前的環境下,體態不良如肥胖、超重和身體不健康的人們在防禦病毒方面面臨的日益增加的風險。肥胖或超重的人死於COVID-19和其他類型流感的機率幾乎是原來的兩倍[4]。研究[5]還表明,患有第二型糖尿病或其他代謝症候群的患者死於COVID-19的風險高十倍。

探索心肺適能、免疫系統與COVID-19之間的關係

長期幾十年以來,世界人口的基本健康狀況一直處於令人擔憂的狀態。全球化的加劇和技術的改進創造了久坐的生活方式,加上不良的飲食習慣和消費行為,單單在英國和美國就導致超過60%的成年人超重或肥胖[6 ]。體內過多的脂肪會破壞免疫系統並誘發慢性發炎,並與引起流感和其他呼吸道病毒常見的急性呼吸窘迫症候群的細胞因子風暴有關。

這種關係在2009年的H1N1流感大流行中表現出來[4],在該醫院,因H1N1流感死亡的住院患者中有61%是肥胖。還發現肥胖的成年人比非肥胖的成年人傳播A型流感病毒的時間長42%-這表明肥胖在病毒傳播中也起著另外的作用。當查看當前的大流行時,這種聯繫變得更加明顯。在英國,首批2204名接受COVID-19住院的NHS重症照護病房患者中,有72.7%是超重或肥胖[4]。 

因此,越來越明顯的是,肥胖與免疫系統減弱之間存在著重要聯繫。但是,必須注意,代謝性疾病或功能障礙(例如高血壓,高膽固醇水平等)也會影響正常體重和BMI的人群,因此任何人都可能在代謝方面不健康。體重正常但代謝功能不良的人與體重正常和代謝健康的人相比,全因死亡率和心血管事件的風險是三倍[4],而死於COVID-19的風險是十倍[5]。因此,沒有健康的體重,只有健康的人。

根據英國NHS整理的研究[7],運動可以將罹患重大疾病的風險降低高達50%,並將早期死亡的風險降低30%。進行體育鍛煉還可以增強自信、情緒、睡眠質量和活力,並減少壓力、沮喪、失智和阿茲海默症的風險。其他研究表明[4],經常運動甚至可以降低急性呼吸窘迫症候群(ARDS)的風險,這種疾病會影響COVID-19患者約17%。

弗吉尼亞大學醫學院的主要運動研究員Dr. Zhen Yan進行的研究表明[8],被稱為細胞外超氧化物歧化酶(EcSOD)的抗氧化劑在消滅人體有害自由基,保護人體的組織並幫助預防疾病扮演著重要角色。有趣的是,即使只進行一次有氧運動,EcSOD的產生也會增加,相反地,在患有急性肺病、心臟病和腎衰竭的患者中,這種抗氧化劑的含量較低。亞利桑那大學營養科學與免疫生物學系副教授Dr. Richard Simpson同意Dr. Zhen Yan的研究,並指出,每次運動,尤其是全身性心肺運動,數百萬的免疫細胞都會立即被動員,它們能夠識別並殺死被病毒感染的細胞[9]。

專攻遺傳性心臟病的Sanjay Sharma教授進一步討論了運動與改善免疫系統之間的聯繫,他指出[10],有大量證據表明,每週進行3-4次20-30分鐘的適度運動可以增強免疫系統並降低病毒感染的風險。他還指出,大量科學研究表明,在發展出可能的嚴重感染(例如流感)之前進行良好的體育鍛煉可以防止人們死於流感。實際上,可以在1998年的香港流感期間看到這一點,因為與不運動的人相比,繼續保持活躍的人更有可能存活。

那麼,我們如何量化、測量、追蹤和改善身體健康,從而更好地保護自己免受疾病侵害,並最終健康且長壽呢?答案就是:顧好心肺適能(Cardiorespiratory fitness ; CRF)。

科學研究對運動的好處以及我們身體對運動的反應方式已經確定,CRF是衡量某人身體健康的準確方法[11]。簡而言之,CRF告訴你身體在將氧氣輸送到最需要氧氣的地方有多有效。CRF量化了一個人的功能能力, CRF值反映了人體的整體健康狀況,它來自多個生理系統的綜合功能。它揭示了心臟、肺、血管、肌肉和神經系統的共同作用。因此,CRF與健康有關。低水平CRF與各種原因所引起的過早死亡的高風險相關,而高水平CRF與各種原因所引起的過早死亡的減少正相關。

VO2max(最大攝氧量)是CRF的量度,VO2max是指身體每公斤每分鐘運作所需的氧氣毫升數。因此,你的VO2max的數值與心臟的功能能力有關。CRF實際上已經存在了很長時間,但是在醫學、健康和健身的圈子中並沒有得到真正的理解並推廣。這種情況在1996年由Blair等人發表論文[12]後開始逐漸改變,他們研究了心肺適能和其他先驅因子對男性和女性心血管疾病的影響,並表明相對於心肺適能不佳的人相比,高水平CRF的個體罹患心血管疾病和早期死亡的風險較小。

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在過去的二十年中,評估CRF指標,死亡率和其他健康結果之間關聯的研究數量呈指數增長。在越來越多的研究中,CRF被證明比傳統因素(例如高血壓,吸煙,肥胖和第二型糖尿病)更能預測死亡風險的指標[13]。

小結:
現在越來越多的證據已經確定,低水平的CRF與心血管疾病的高風險,全因死亡率以及各種癌症的死亡率有關。因此,儘管CRF開始被廣泛認為是健康的重要標誌,但它是目前臨床實踐中唯一未被常規評估的主要指標。

基於上述所有的原因,規律的CRF評估對於人的健康有關鍵的重要性,對於實施有計劃的鍛煉來提升個人的心肺適能將對人類對抗COVID-19疫情是有具體意義與效果的工作。在2016年,美國心臟協會發表了官方科學聲明[13],建議臨床醫生常規測量CRF,並將其與諸如體溫,血壓,心臟和呼吸頻率的傳統測量方法一起視為生命跡象。

 

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參考資料:
[1] https://www.who.int/health-topics/physical-activity#tab=tab_1
[2] https://www.nhs.uk/news/lifestyle-and-exercise/lack-of-exercise-as-deadly-as-smoking/
[3] https://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150114143118.htm
[4] https://www.europeanscientist.com/en/article-of-the-week/covid-19-and-the-elephant-in-the-room/
[5] https://www.nature.com/articles/s41574-020-0353-9
[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4717890/pdf/an010207.pdf
[7] https://www.nhs.uk/live-well/exercise/exercise-health-benefits/
[8] https://www.runnersworld.com/uk/news/a32186719/coronavirus-protect-deadly-covid-19-complication/
[9] https://www.acsm.org/blog-detail/acsm-blog/2020/03/30/exercise-immunity-covid-19-pandemic
[10] https://www.c-r-y.org.uk/covid-19-specific-advice-regarding-exercise-by-professor-sanjay-sharma/
[11] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2951585/
[12] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2951585/
[13] https://www.ahajournals.org/doi/full/10.1161/cir.0000000000000461

 

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