特约通讯
运动对脊髓损伤患者自主神经心血管、脑血管及认知功能障碍的影响
摘要
脊髓损伤（SCI）会破坏自主神经系统（ANS）功能，导致心血管、脑血管和认知功能障碍，显著降低生活质量。尽管运动已被证实可改善普通人群的心血管健康，但关于运动对脊髓损伤患者（pwSCI）自主神经功能的影响研究仍有限。本研究首次系统整合了现有证据，揭示运动对慢性脊髓损伤患者的自主神经心血管（ANS-CV）功能、脑血管健康及认知表现的具体影响。研究发现，中高强度运动（尤其是上肢周期运动）可改善自主神经心血管功能，长期主动运动训练可能对脑血管和认知功能产生积极效应。目前研究的主要局限在于样本量小、运动方案（类型、强度、持续时间）不统一及测量方法存在差异。未来研究需明确定义运动参数，并采用更精确的测量工具。同时应重点探索运动对脑血管功能的具体影响及潜在生理机制，这将为脊髓损伤患者定制化运动干预提供理论依据。临床实践可根据现有证据，将中高强度运动纳入脊髓损伤康复方案以改善自主神经功能障碍。
引言
脊髓损伤可能损害自主神经系统（ANS），导致心血管健康恶化、脑血管功能障碍和认知损伤，影响日常生活能力、阻碍康复进展并降低生存质量。目前尚无能同时靶向干预自主神经心血管、脑血管及认知功能障碍的综合治疗方案。这三个系统间存在密切关联，例如自主神经心血管功能障碍可能导致血压调节失衡，进而影响脑灌注并最终损害认知表现。
运动作为干预手段可能通过影响心血管系统间接调节脑血管循环，从而改善认知功能。已知中高强度有氧运动可改善多种人群的多系统功能，如通过提升心率变异性（HRV）和压力感受器敏感性（BRS）改善非损伤人群的自主神经心血管功能。运动还可增强脑血流（CBF）和认知功能，包括改善记忆、执行功能和处理速度。然而，运动对脊髓损伤患者的自主神经功能影响尚不明确。尽管已有针对pwSCI的运动指南侧重改善心肺代谢适应性，但未涉及其对自主神经心血管、脑血管及认知功能的作用。本研究首次系统综述了运动对pwSCI自主神经心血管、脑血管及认知功能的影响，旨在指导未来研究并优化临床实践。
自主神经系统的解剖与功能
自主神经系统由交感神经系统（SNS）、副交感神经系统（PNS）和肠神经系统组成。SNS信号起源于延髓，主要通过T1-T4/T5脊髓节段支配心脏。T6以上损伤（NLI）会导致直立性低血压，而T7-T8损伤影响内脏血管收缩调节，可能导致自主神经反射异常（AD）。需注意，NLI并非自主神经心血管功能障碍的唯一决定因素，线粒体功能障碍等次级机制也可能通过降低ATP生成影响心肌收缩力和内皮功能。
PNS通过迷走神经支配心脏，其纤维绕过脊髓。尽管SCI未直接破坏副交感神经支配，但自主神经系统的平衡被打破，表现为SNS和PNS活动相互依赖性失调。这种失衡可能导致更难适应的自主神经调节障碍。
自主神经功能评估挑战
pwSCI的运动功能障碍限制了传统评估方法的适用性，如Valsalva动作和等长握力测试因呼吸肌和上肢无力而准确性下降。替代评估包括心率变异性（HRV）、血压变异性（SBPV）及序列法压力感受器敏感性（BRS）。HRV的高频成分（HRVHF）反映PNS活动，低频成分（HRVLF）受SNS和PNS共同影响。Mayer波（0.05-0.15 Hz的SBPV成分）可作为SNS活性生物标志物。T6及以上损伤者在体位挑战测试中表现为血压下降和SBPVLF增加减少，提示SNS反应性降低。
脑血管与认知功能
经颅多普勒超声（TCD）通过测量脑血流速度（CBFV）评估脑血管功能。后循环动脉（PCA）和中动脉（MCA）供应80%的脑血流。T6以上损伤主要影响PCA血流，而MCA受累较轻。PNS通过迷走神经促进脑血管扩张，但其通路不受脊髓损伤影响。慢性SNS过度激活可能导致血管收缩和脑结构改变，而皮质醇过量与海马萎缩相关。pwSCI普遍存在慢性炎症，释放的细胞因子可能加速生物衰老并损害认知恢复。
运动干预效果分析
现有证据表明：
- 急性高强度运动：单次最大强度上肢运动可改善胸段SCI患者的SNS功能和BRS，但可能引发颈椎损伤者运动后低血压（PEH）。
- 长期中高强度运动：6个月上肢周期训练（每周3次，每次30分钟，RPE 11-16）显著提升自发性心迷走神经BRS。
- 综合运动方案：混合功能性电刺激划船运动改善BRS，尤其在截瘫患者中效果显著。但仅有30%参与者达到目标心率，提示需考虑个体生理差异。
脑血管与认知功能改善证据
唯一相关研究显示，40名参与者（24名pwSCI，16名对照）进行6个月功能性电刺激全身运动后，高位损伤者最大摄氧量（VO2max）改善与MCA血流速度提升呈正相关（R²=0.19）。另一项研究发现，6个月运动干预改善SCI患者的反应时间，而布恩迪努测试显示单次中高强度运动未提升认知表现，可能与参与者已规律运动有关。
方法学局限与未来方向
现有研究存在以下局限：
- 样本量不足且缺乏功效计算
- 运动强度报告不完整（50%研究未明确强度）
- 神经损伤水平（NLI）差异大（T6以上与以下混合）
- 缺乏睡眠质量、心理压力等混杂因素控制
建议未来研究：
- 采用SBPVLF和皮肤交感反应（SSR）分层评估自主神经损伤程度
- 开发适应性阻力训练设备以满足pwSCI需求
- 探索运动对脑血管和认知功能的共同调节机制
结论
现有证据表明，急性与长期中高强度上肢周期运动可改善脊髓损伤患者的血压稳定性、心率控制和压力感受器敏感性。新兴数据支持其对脑血管和认知功能的潜在益处，但需更多研究明确具体参数和作用机制。临床可根据现有证据，将中高强度运动纳入脊髓损伤康复方案以改善自主神经功能障碍。
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