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多发性硬化症晚期患者急性有氧运动心肺响应研究显示，手臂自行车、卧式踏步器及功能性电刺激腿自行车三种模式均可达到中等至高强度运动效果（58-68%VO?peak，79-88%HRpeak），但FES腿自行车在摄氧量、心率、功率及呼吸交换比等指标上显著低于前两者（p≤0.042），提示FES可能提供更易适应的刺激。
托马斯·爱德华兹（Thomas Edwards）| 阿瑟·查维斯（Arthur Chaves）| 赞因·阿瓦迪亚（Zain Awadia）| 朱莉娅·卢德盖特（Julia Ludgate）| 丽莎·A.S. 沃克（Lisa A.S. Walker）| 詹妮弗·L. 里德（Jennifer L. Reed）| 拉拉·A. 皮卢蒂（Lara A. Pilutti）
加拿大渥太华大学人类运动学院，安大略省渥太华市
摘要
背景
多发性硬化症（MS）患者会出现生理机能下降，尤其是心肺功能（CRF）的减弱。运动训练对轻度至中度MS患者的CRF改善有效；然而，运动对重度MS患者CRF的影响仍不明确。本重复测量研究的目的是探讨重度MS患者（即使用轮椅的患者）对三种有氧运动方式的生理反应。
方法
18名重度MS患者（15名女性；平均年龄60.7±11.1岁）分别使用臂式自行车测力计（ACE）、卧式踏步机（RS）和功能性电刺激（FES）腿部自行车完成了三次15分钟的低强度运动（感知用力等级[RPE]为12–13）。运动指标包括氧气消耗量（V?O2）、心率（HR）、工作负荷（WR）、呼吸交换率（RER）和RPE。
结果
所有运动方式均引发了中等至高强度的运动反应（58-68%的V?O2peak；79-88%的HRpeak），不同运动方式之间的RPE没有差异（p = 0.317）。与ACE和RS运动相比，FES运动时的平均低强度V?O2（mL/min, mL/(kg.min)-1）、HR（bpm和%HRpeak）、WR（Watts和%WRpeak）及RER均较低（所有p ≤ 0.042）。ACE和RS运动之间没有差异。
结论
现有研究结果支持通过有氧运动改善重度MS患者CRF的潜力。在相同的RPE下，FES运动可能是一种负担较小的有氧训练方式。
引言
多发性硬化症（MS）是一种免疫介导的神经系统疾病，会导致渐进性功能障碍，约30%的MS患者需要使用轮椅（Bishop等人，2015年；Thompson等人，2018年）。MS患者的功能障碍与体力活动减少和严重的生理机能下降有关，尤其是心肺功能（CRF）的丧失（Klaren等人，2013年；Heine等人，2016年；Madsen等人，2019年；Jeng等人，2024年）。在MS中，CRF与神经损伤、大脑结构和完整性、行动能力、认知能力、生活质量以及日常活动参与度密切相关（Sandroff等人，2015a, 2015b；Motl等人，2015年；Heine等人，2016年；Sebasti?o等人，2018年；Madsen等人，2019年）。此外，使用助行器的MS患者在日常活动（如从床上翻身、从坐姿到站立）时消耗的氧气量几乎是未患MS者的三倍，这表明他们的日常活动能量消耗更大（Devasahayam等人，2019年）。这些数据强调了CRF对重度MS患者的重要性，以及通过提高有氧健康水平来维持功能和参与日常生活的必要性。
运动训练已被证明能有效改善轻度至中度MS患者的CRF。荟萃分析数据显示，运动训练后这些患者的CRF有显著提升（Langeskov-Christensen等人，2015年；Platta等人，2016年；Taul-Madsen等人，2021年）。然而，关于运动训练对重度MS患者（扩展残疾状态量表[EDSS]评分≥7.0）CRF的影响，目前的研究仍有限（Gaemelke等人，2022年）。运动训练的效果取决于适当的运动强度和持续时间，以及是否采用适合重度MS患者需求的运动方式。以往的研究涵盖了臂式自行车测力计（ACE）、功能性电刺激（FES）腿部自行车、卧式踏步机（RS）等运动方式（Edwards等人，2018b；Máté等人，2024年；Silveira等人，2024年；Skjerb?k等人，2014年）。这些研究样本量较小，运动方案也各不相同（如持续运动和间歇运动），并报告称有氧运动训练对CRF有积极但不显著的改善。明确了解重度MS患者进行有氧运动时的急性生理需求是设计和测试能够有效改善其CRF的运动方案的重要前提。
先前的急性运动研究表明，行动受限的MS患者（EDSS=4.0–6.5）能够以足够强度（即中等至高强度）进行不同的有氧运动，从而改善CRF（Edwards等人，2018a；Hubbard等人，2019年；Snyder等人，2019年）。然而，关于更重度MS患者（EDSS≥6.5）的急性运动反应的研究仍然不足。一项研究通过ACE、FES腿部自行车及其组合方式，评估了9名MS患者的生理反应，结果显示这种组合运动方式在大多数工作负荷下是最具挑战性的（Máté等人，2021年）。该研究中所有参与者都在神经科诊所定期锻炼，其中6人使用FES自行车锻炼超过一年，这可能无法代表大多数社区居住的重度MS患者的情况。我们对重度MS患者对各种有氧运动的急性生理反应的整体了解仍然有限。
本重复测量研究的目的是探讨重度MS患者（EDSS=7.0–8.0）对三种有氧运动方式（ACE、RS和FES腿部自行车）的急性生理反应。选择这些运动方式是基于它们在行动受限MS患者中的先前应用（Edwards等人，2018a；Snyder等人，2019年）。我们之前已经描述了这些患者的基线CRF和身体组成（Chaves等人，2024年），并报告了急性有氧运动的功能、症状、情感和安全方面的特征（Edwards等人，2025年）。本研究进一步关注了急性生理反应，有助于为这一患者群体提供基于证据的锻炼方案。
研究设计与参与者
研究设计和方法已在先前的研究中详细描述（Chaves等人，2024年；Edwards等人，2025年）。简而言之，参与者为18名重度MS患者（EDSS评分=7.0–8.0，即使用轮椅），符合研究纳入标准（Chaves等人，2024年；Edwards等人，2025年）。研究方案已获得渥太华大学健康科学与科学研究伦理委员会的批准[REB H03-19-3436]，符合赫尔辛基宣言的要求。
参与者
样本的EDSS中位数为7.5（IQR=0.5），即患者无法行走超过几步（Chaves等人，2024年）。参与者报告患病时间为21.4±8.0年，大多数患者（89%）的病情呈进行性发展（Chaves等人，2024年）。通过CPET测得的平均V?O2peak、HRpeak和WRpeak分别为9.8±3.8 mL/(kg.min)-1、119.1±18.3 bpm和42.3±13.1 Watts（Chaves等人，2024年）。
低强度运动反应
三种运动方式的平均低强度反应如下
讨论
重度MS患者的有氧运动选择有限，缺乏基于证据的指导来指导他们的体力活动和运动参与。本研究探讨了18名重度MS患者（EDSS评分=7.0–8.0）对三种不同有氧运动的急性生理反应。重要的是，所有三种运动方式都引发了足够强度（即中等至高强度）的运动反应，有助于改善他们的生理状况
局限性
据我们所知，这是迄今为止规模最大的关于重度MS患者（EDSS≥7.0）急性运动反应的研究。本研究的一个局限性是仅考察了三种有氧运动方式，并且是在受监督的实验室环境中进行的。未来的研究应探讨其他运动方式、运动形式（例如虚拟运动）以及运动频率、强度和时间等要素，以进一步评估运动的可行性和益处
结论
重度MS患者可以通过使用臂式自行车、卧式踏步机或FES腿部自行车进行中等至高强度的有氧运动。这些发现支持所有三种有氧运动方式通过运动训练改善CRF的潜力。
未来应进一步研究运动训练对CRF及其他健康指标的影响，以及这些运动方式在重度MS患者中的可行性。
作者贡献
概念构思：TE、LASW、LAP
数据整理：TE、AC、ZA、JL
数据分析：TE、AC
资金获取：TE、LASW、LAP
调查：TE、AC、ZA、JL
方法论：TE、AC、LASW、JLR、LAP
项目管理：TE、LAP
资源支持：LASW、LAP
监督：TE、AC、LAP
验证：TE、AC、LAP
可视化：AC
初稿撰写：TE、AC、LAP
审稿与编辑：TE、AC、ZA、JL、LASW、JLR、LAP
资金来源的作用
本研究部分得到了国家多发性硬化症协会[PP 1904-33937]、加拿大创新基金会[CFI-37079]和安大略省研究基金[MRIS-37079]的资助。TE还获得了加拿大卫生研究院的研究生奖学金。
CRediT作者贡献声明
托马斯·爱德华兹（Thomas Edwards）：审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、项目管理、方法论、数据整理、概念构思。阿瑟·查维斯（Arthur Chaves）：审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、监督、方法论、数据整理。赞因·阿瓦迪亚（Zain Awadia）：审稿与编辑、数据整理。朱莉娅·卢德盖特（Julia Ludgate）：审稿与
致谢
本研究部分得到了国家多发性硬化症协会[PP 1904-33937]、加拿大创新基金会[CFI-37079]和安大略省研究基金[MRIS-37079]的资助。TE还获得了加拿大卫生研究院的研究生奖学金。
