董燕飛,耿治中,王梅,b
注意缺陷多動障礙(Attention Deficit Hyperactivity Disorder, ADHD)是一種常見于兒童期的神經(jīng)性發(fā)育障礙,主要表現(xiàn)為注意力不集中、多動和沖動。如果不加以合理治療,問題可能持續(xù)到成年[1]。該類患者常伴有讀寫困難,協(xié)調(diào)性功能障礙,嚴重者伴有失眠,憂郁等癥狀。該病世界范圍內(nèi)發(fā)病率達3%~6%,我國目前發(fā)病率在4.31%~5.83%[2]。ADHD患者不僅影響本人的學習和生活,給家庭甚至社會帶來一定的負擔。目前,利他林等藥物被廣泛用于治療ADHD,但是Thapar等[1]發(fā)現(xiàn)藥物治療會帶一定的副作用,如胃腸道不適、更嚴重的引起生長變緩和心臟問題。近年來體育活動作為一種安全有效的治療手段逐漸被適用于ADHD的治療。
體育活動(Physical Activity,PA)是能導致身體能量消耗高于安靜時新陳代謝水平的運動(例如武術、跑步等),其基于學習障礙由大腦組織協(xié)調(diào)功能不良的認識,加強對各種感覺器官的訓練,使ADHD患兒能夠綜合這些感覺,并作出適應性反應[3]。PA較傳統(tǒng)運動具有計劃性、組織性、重復性和目的性等特點。業(yè)已證實[4],不管是長期還是短期的PA活動,對常人的心理和生理都能產(chǎn)生積極效益。有研究發(fā)現(xiàn)PA可以促進神經(jīng)遞質(zhì)水平的變化,有利于神經(jīng)的產(chǎn)生,腦組織體積的增大[5]。且PA適用于不同年齡的ADHD患者,不良反應較少,可以與其他治療兼并使用。本文通過嚴格篩選,對國內(nèi)外相關文獻進行分析,以期進一步明確PA對ADHD的治療效果,為此技術在臨床運用提供理論依據(jù)。
近年來,隨著體醫(yī)融合的不斷深入,PA在康復醫(yī)學領域應用廣泛,有研究證實其有助于術后康復(膝關節(jié)置換[6]),改善神經(jīng)、骨骼肌肉系統(tǒng)功能障礙(腦卒中的肌力改善[7]、功能性踝關節(jié)不穩(wěn)[8])和預防慢性疾病(糖尿病[9])。盡管PA效果顯著,但對其作用機制還了解甚少。微觀方面,體育活動通過不同的運動,促進血液流動,進而增強大腦營養(yǎng)物質(zhì)代謝,促進神經(jīng)元的存活和突觸生成,激活相關運動腦區(qū)和認知腦區(qū)的水平[10];宏觀方面,體育活動能夠完善海馬和小腦體積[11],促進前額葉皮質(zhì)功能的恢復[12],而達到提高認知功能的訓練效果。作為一種外源性的刺激,運動過程有利于將注意力集中于活動的本身,提高排除干擾的能力,調(diào)整意識活動的指向,使大腦的控制進入合理有序的狀態(tài)[13]。此外,在體育活動中通過增強自我效能感和愉悅性,促進患者“身”、“心”兩方面發(fā)展而對其社會行為產(chǎn)生積極影響[14]。
2.1 基于認知的作用 許多研究發(fā)現(xiàn)運動可以促進ADHD兒童的認知能力[15-16],此外,ADHD癥狀的改善與認知功能的提高有關[17]。王曉安等[18]對74例患者采用隨機對照試驗探究3個月的跳床、跳韻律操運動對ADHD患者認知、行為的影響,結果發(fā)現(xiàn),藥物聯(lián)合運動訓練組在類同比較、推理能力、智商數(shù)顯著高于單純藥物組,這提示PA有助于提高兒童的分析認知能力。Pontifix等[19]將20名ADHD患者在跑步機上進行單次20 min的中等強度運動,利用埃里克森·法蘭克爾任務修正版、廣域成就測試第三版分別測試反應抑制和認知能力,結果顯示單次中等強度運動可以提高8~10歲兒童反應抑制和認知能力。這一點在Gapin[20]的研究中也被證實。執(zhí)行控制能力是認知功能的核心[21],解超等[22]利用薈萃分析探究體育運動(運動頻率1~5次/周,運動時間20~40 min,運動項目有花樣跑步、跳繩等)對學齡兒童執(zhí)行功能的影響,結果顯示,體育運動對學齡兒童的抑制控制、注意力轉(zhuǎn)換和記憶刷新有很好的提升效果。分析認知改善的原因主要是PA可以提高人體的興奮性,加速腦部營養(yǎng)物質(zhì)供給,影響腦結構和腦功能,從而提高人的認知等功能。已有研究證實[19],PA可以快速喚醒神經(jīng)元功能、激活相關電位,增強腦部額葉、頂葉神經(jīng)功能的能力。但是,Jansen等[23]設計的隨機對照試驗,將43名ADHD患兒分為控球、拋球平衡的PA專項訓練組,游泳、田徑無固定的常規(guī)訓練組及對照組,進行為期12周的干預。結果顯示與對照組相比,PA訓練組和常規(guī)組在工作記憶和認知方面都有顯著改善,但常規(guī)訓練組和PA專項組在認知和執(zhí)行功能之間無統(tǒng)計學差異,分析其原因可能由于訓練的強度不足或頻率較低所致。也有學者探索運動劑量對認知能力的效果。Davis[24]將171受試者隨機分為小劑量(20min)和大劑量(40min)的有氧運動組與無運動的對照組,訓練組進行為期3個月的跳繩、改良籃球和足球運動,結果顯示訓練組的執(zhí)行功能顯著提高,雙側(cè)前額葉皮質(zhì)活動增加,后頂葉皮層活動減少,但兩實驗組之間無差異。這說明PA能夠促進ADHD患者額葉皮質(zhì)的改善,提高認知功能,但是對于單次運動產(chǎn)生最佳效果的時間還有待進一步探索。已有研究證實[25],PA提高認知能力的機制在于迷走神經(jīng)活動、抗抑郁的神經(jīng)遞質(zhì)增加。運動時腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、谷氨酸受體水平的增多有利于細胞的增殖和神經(jīng)的可塑性。也有學者認為有氧能力的提高與大腦海馬回的體積有關[26]。目前,同步監(jiān)測PA促進大腦結構和功能改善、提高有關神經(jīng)因子釋放、調(diào)節(jié)血液流動和記憶區(qū)域代謝的研究還較少,今后應加大這一方面探究力度,以進一步闡明PA提高ADHD患者的認知機制。
2.2 基于注意力的作用 注意力是心理活動對一定物象的指向與集中。主要伴隨感覺、知覺、思維、記憶等心理過程的一種共同的心理特征。Medina等[27]將25名ADHD患者隨機分為用藥PA組和PA組,探討藥物對ADHD注意力持續(xù)性的影響,參與者在跑步機上進行30 min的高強度PA訓練。結果發(fā)現(xiàn)兩組的注意力持續(xù)時間都增加,反應時減少。表明高強度的PA可以改善患者反應時、提高注意力。于昊[28]開展中國傳統(tǒng)武術對兒童注意力的穩(wěn)定性、分配性及注意廣度為期8周的干預試驗,實驗前后用《青少年注意測試》量表進行評定。結果顯示兒童注意力在穩(wěn)定性、分配性和注意廣度三方面均有明顯的療效。有研究還發(fā)現(xiàn)[29],針灸聯(lián)合感覺統(tǒng)合訓練不僅改善ADHD患兒的注意力等臨床癥狀,且不良反應少、后期復發(fā)率低,這一點在溫冬艷等[30]的研究中也得以證實。分析認為武術增加了趣味性和組織性,感覺統(tǒng)合訓練可以使患兒感知到外部信息,改善腦部協(xié)調(diào)分配、注意力等特定區(qū)域的效率,從而提高患兒的注意力和自制力[31]。已有研究表明有規(guī)律的PA可促進大腦特定區(qū)域產(chǎn)生新的受體,為多巴胺和去甲狀腺素分泌提供多種途徑,提高基礎水平,從而維持一定時間的注意力[32]。值得注意的是,Hoza等[33]將94例ADHD患兒和108例正常兒童隨機分為體育活動組與靜坐式課堂娛樂對照組。在為期12周的干預中,每天進行31 min的參與指定干預。研究結果顯示,體育活動與久坐的娛樂干預對ADHD患兒的效果無顯著性差異。與正常兒童相比,兩種干預均未使ADHD患兒的注意力、社會行為達到正?;7治稣J為干預形式的選擇不當、單次干預時間較短是造成不顯著的重要原因。由于目前相關研究較少,干預方式的治療效果還需進一步研究加以證實。
2.3 基于社會行為的作用 社會行為是指一般的社會技能、社會能力、感知社會等的綜合能力[34]。Ahmed等[35]利用行為評定量表對ADHD患兒干預前后進行評分,采取每周3次,每次40 min中等強度的上、下肢和軀干有氧運動。結果顯示運動技能、學術課堂行為、注意力都得到改善。分析認為有規(guī)律的運動使患者形成定向的動作模式,促使行為的規(guī)范化。同樣,Kang等[17]通過社交技能評分系統(tǒng)測試經(jīng)過6周運動與藥物結合治療的患者,結果發(fā)現(xiàn)患者的社會機能與合作能力得到增強,且療效較單純藥物干預更好。這一點在繆敏[31]的研究中也得以證實。這提示PA和藥物改善ADHD患者社會行為的機制并不一致,且療效存在疊加效應。分析認為體育活動中糾正患兒的錯誤動作,引導形成新的動作模式,由初始的模仿轉(zhuǎn)化為肌肉及腦部記憶,改善兒童的行為特征。已有研究證實[36],運動可激活多巴胺的信號通路,加速神經(jīng)元遞質(zhì)重吸收,使神經(jīng)元鞘膜跳躍連續(xù)性受到保護,減少功能障礙的產(chǎn)生。也有學者探索單次急性運動對ADHD行為的即可效應,運用適應性行為量表評定后發(fā)現(xiàn)20 min的急性運動對ADHD多動行為并無即可效果[37]。分析原因可能由于運動持續(xù)的時間較短,或受到樣本數(shù)量的限制。
盡管研究表明PA對ADHD患者的認知、注意力、社會行為等有一定的積極效果,但各研究中的PA處方設置尚不統(tǒng)一,其多集中于中等強度的有氧運動。
3.1 不同類型PA的效果 目前,治療ADHD體育活動方式不盡相同,多集中于有氧運動。Pan等[38]運用乒乓球?qū)?0名ADHD患者進行干預,15名實驗組進行每周2次70 min的訓練,持續(xù)12周,對照組未進行任何干預,結果顯示實驗組在控制技能以及執(zhí)行注意方面顯著高于對照組。這提示乒乓球運動有助于改善ADHD患者的執(zhí)行功能。Huang等[39]研究水中運動對ADHD患者認知功能的影響,15例實驗組進行8周、每周2次60 min的運動,干預結束后測得實驗組較對照組腦額葉和中央部位θ與α比值明顯減少,額葉功能顯著激活,這說明水中運動也可以增強ADHD的認知功能。同樣,Choi[40]對ADHD患者進行陸上有氧運動(變向穿梭跑、趣味跳繩、花樣籃球)也發(fā)現(xiàn)治療前后右側(cè)額葉和頂葉皮質(zhì)活動顯著增加,提高了顳葉的工作記憶速度。分析認為PA對ADHD的改善一方面在于大腦微觀結構的變化[41],提高神經(jīng)元活動的速度和效率,增加大腦多巴胺等激素水平[32],另一方面對運動進行不同程度的設計變化,增強趣味性和吸引力,有利于患者大腦的高度集中。以上研究表明不同類型的有氧運動對ADHD都有不同方面的提高,因此改善ADHD的癥狀不應主要集中于PA類型的選擇,可以適當增強運動的趣味性,以促使患者能夠長時間運動,改善相應腦部組織的恢復。
3.2 不同強度PA的效果 運動強度作為處方的一個重要參數(shù),對運動的效果起到至關重要的作用,目前,治療ADHD患者還沒有形成統(tǒng)一的運動強度,但多集中于中等運動強度。Chuang等[42]將19名ADHD患者在跑步機上進行30 min的急性中等強度運動,結果發(fā)現(xiàn)關聯(lián)性負變振幅較小,去/留任務中反應時間和準備時間明顯縮短。分析認為急性中等運強度運動激活皮質(zhì)低覺醒狀態(tài)[43],改變腦內(nèi)相關電位振幅,加速信息處理[44],從而提高反應能力。Pontifix等[19]進行類似的研究,結果發(fā)現(xiàn)單次中等強度運動可以提高8~10歲兒童的認知功能和反應抑制。這表明干預后ADHD的認知和反應能力均得到改善。因此有學者認為運動強度必須超過一定閾值才能產(chǎn)生效應[45],但Byun等[46]學者對25名年輕人進行10 min低強度干預,運用非侵入性功能近紅外光譜測試受試者做斯特魯普效應任務時前額葉皮質(zhì)血流變化,結果顯示低強度PA不僅對斯特魯普效應任務有所改善,且血流量增加。分析認為,低強度PA可以增加腦部血流量,提高喚醒水平,激活額葉控制功能。Piepmeier[47]發(fā)現(xiàn)急性中等運動對ADHD患者反應能力和控制能力有所提高,但是認知轉(zhuǎn)換方面卻沒有顯著變化。分析認知轉(zhuǎn)換能力沒有提高的原因可能是由于運動單一,不足以使大腦分泌多巴胺等遞質(zhì)而引起腦部相應結構的變化。同樣Flohr[48]等發(fā)現(xiàn)低強度和中強度在ADHD的簡單數(shù)學問題的解決上也沒有顯著提高。分析可能是由于未進行規(guī)律的訓練,邏輯思維能力未形成。有學者提出[49],運動干預應該持續(xù)有規(guī)律的進行,一旦停止,治療效果會隨時間消失。還有系統(tǒng)評價指出[50],使用大于40%的中等強度運動更有利于腦部結構的改善、功能的提高。雖然中等強度的PA可以改善ADHD患者的臨床癥狀,但存在分歧,且對于強度的具體控制沒有形成統(tǒng)一,今后應擴大樣本量,嚴格監(jiān)控強度,以進一步明確ADHD患者具體干預強度,尋找最佳的治療方案。
目前,關于ADHD治療的方法較多,PA作為一種新型的干預方式廣泛運用于運動醫(yī)學和康復領域。本研究對其治療ADHD患者的應用方面進行綜述,表明PA訓練可以提高ADHD患者的認知、控制不良行為,但對于注意力的改善有待爭議,且受到運動量、強度、頻率不同的影響造成偏倚。目前國內(nèi)外對于運動參數(shù)指標未有明確研究說明,最佳的運動處方如何選擇尚不明確。雖然國內(nèi)外對于ADHD的治療機制有一定的進展,但是沒有形成統(tǒng)一,仍需要更多的證據(jù)。在今后的研究中,不僅要對體育活動治療ADHD的作用機制作進一步的研究,還需要在運動參數(shù)和運動方式上確定最合適的處方,為PA在臨床的應用提供更多的理論依據(jù)。