Short-term Forest Rehabilitation Influence on Pulmonary Ventilation in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease

研究地点位于四川省宽坝林场康养中心(E:104°21′37.52′′—104°24′22.79′，N:32°9′3.43′′—32°11′49.87），地处大熊猫国家公园岷山片区四川平武县境内龙门山林场，为四川盆地常绿阔叶林及马尾松柏木慈竹混交林区，森林总面积45 km²，森林覆盖率95%以上。自然条件复杂，生物多样性丰富，主要植被类型有柳杉人工林、厚朴人工林、亚热带山地常绿阔叶林、山地常绿落叶阔叶林等。中心建有户外自然体验区和3条体验线路，以及教室、实验室、树屋帐篷露营地等基础设施。森林康养活动时间段内中心小气候特征变化平缓，相对湿度平均值84.76%；温度平均值为19.07℃，风速平均值为0.42 m·s⁻¹，环境舒适度为“舒适”。空气PM2.5含量平均值为2.43 μg·m⁻³，空气就属于清洁等级。负氧离子浓度平均值为1799个·cm^-3，声压等级在35~42 dB波动，总体处于正常偏安静的状态。

（1）志愿者的选择

在既往COPD患者中招募20位符合相关要求^[15]的缓解期志愿者（城市人群），年龄在50~76岁之间。受试者均为汉族，男14人女6人，男女比例为2.33∶1；受试者年龄50~59岁4人、年龄60~69岁10人，70岁以上6人，平均年龄65.4岁，男、女的平均身高分别约为166 cm、151 cm；体重分别为67.5 kg、57.2 kg。自愿参加本研究，经解释说明同意并签订知情同意书。志愿者以问卷调查的方式确定，调查内容包括人口识别信息、健康相关信息和景区运动相关信息。排除标准为：康养中心本地人、调查前1周去过郊区或旅游的人。

（2）森林康养活动设计

2022年10月10日14:00志愿者统一在在四川省林业中心医院呼吸科检测森林康养前肺功能各项数据，17:00抵达康养基地，10月15日12:00结束离开康养基地。志愿者严格按照康养基地安排的活动方案，于同一康养基地康养5 d，统一食宿，每天09:00—11:00老师培训八段锦养生操或太极拳，14:00—16:00头面部自我保健培训或森林漫步或森林艺术创作，每日三餐定时予以森林康养饮食。15日15:00统一回到四川省林业中心医院呼吸科测试康养后肺功能各项数据。

（3）肺功能测试

康养活动前后肺功能均在四川省林业中心医院呼吸科测试。检测仪器:美国麦加菲肺功能检测仪。

（4）数据统计分析

采用SPSS27.0统计分析，相关性分析采用皮尔逊相关系数 (Pearson correlation coefficient)表示。

COPD患者在森林康养后肺功能各项指标均得到不同程度提升，其中FEF25-75%提升最多，FEF25%和FEF75%也有不同程度的提升，表明患者肺部小气道阻力下降，阻塞程度变轻；FEV1、 FVC和MVV的增加，表明患者肺部通气量增加，呼吸困难症有一定程度的改善（见表1）。因此，森林康养对COPD患者肺通气功能具有正向影响。

随着女性COPD病率的增加，探讨COPD的性别差异具有重要意义。有研究表明，COPD对女性的影响远比男性严重。如表2所示，森林康养活动对不同性别COPD患者肺功能指标的影响存在差异，短期的森林康养后，女性患者各项肺功能指标的提升率大于男性，表明森林康养对于女性COPD患者的作用大于男性COPD患者。

不同年龄阶段的COPD患者在短期森林康养后肺通气功能都得到了提升，提升率最多的为50~59岁年龄段，最小的为≥70岁年龄段（见表3）。但在60~69岁年龄段以及≥70年龄段，其提升率有显著的个体差异，与个体的身体状况以及肺通气功能受损程度密切相关。这可能是由于不同年龄阶段以及个体的呼吸系统气道和肺通气功能不同，对森林中的负离子以及植物精油吸收代谢功能不同，由此对其呼吸系统肺和气道的修复作用不同所致。

肺功能轻度受损者1人，森林康养后肺功能正常；中度受损者8人，重度受损者8人，极重度受损者3人，森林康养后肺功能均得到不同程度的提升，其中重度受损者肺功能各项指标提升率最高，其次为中度受损者，轻度受损者肺功能指标提升率最低（见表4）。

相关分析得出(见表5)，用力呼气的瞬间流量FEF25% 、FEF50% 、FEF75%、 FEF25%-75%提升率与年龄呈显著(P < 0.05)或极显著(P < 0.01)的负相关关系，表明随着年龄的增加，森林康养对于COPD患者小气道阻力下降的作用减弱，阻塞程度变轻的程度减弱。MVV与肺功能受损程度显著负相关(P < 0.05)，表明肺功能受损越严重的患者，经过短期的森林康养后，每分钟肺部通气量提升率越小。一秒率与肺功能受损程度显著正相关，表明患者肺功能受损程度越严重，森林康养改善一秒率的作用越大。

森林康养活动针对非健康人群的森林康养方案一般包括森林浴、森林瑜伽、森林有氧操、森林禅修、森林艺术创作（绘画、摄影、手工制作）等，开展这些森林康养活动，可以放松精神，释放压力，改善睡眠，有利于身心健康及疾病的恢复^[15,16]。综合来看，森林康养后肺功能各项目平均数据都得到了全面提升，说明森林康养对COPD患者肺通气功能指标恢复有明显的正向影响。COPD患者年龄越大，肺通气功能各项目数据提升率越小。相关分析也表明，COPD患者用力呼气的瞬间流量提升率与年龄呈显著或极显著的负相关关系，年龄越小的COPD患者，短期森林康养改善其小气道阻力的作用越强，小气道阻塞程度变轻。

肺功能受损主要是通过肺功能训练和加强整个身子运动改善体内循环，从而达到提高肺通气及换气的量^[17]。研究表明，在50~59岁以及60~69岁年龄段，肺功能损害越严重，森林康养对肺通气功能提升率越大；70岁以上年龄段，肺功能损害越严重，森林康养对其肺功能通气指标提升率越差。相关分析显示，经过短期的森林康养后，MVV的提升率与肺功能受损程度显著负相关，一秒率与肺功能受损程度显著正相关，表明肺功能受损越严重的患者，每分钟肺部通气量提升率越小，而相应的第一秒用力呼气容积的增加与用力肺活量的比值将增大。

2023版慢性阻塞性肺疾病全球倡议（GOLD）指出，慢阻肺(COPD)是一种以慢性呼吸道症状(呼吸困难、咳嗽、咳痰)为特征的肺部状态，是由于气道(支气管炎、细支气管炎)和/或肺泡(肺气肿)的异常导致持续性、常为进展性的气流阻塞，其发病原因与个体因素和环境因素密切相关，个体因素包括年龄，性别，肺生长发育情况，支气管哮喘等，环境因素与烟草，燃料，空气污染，粉尘，慢性支气管炎症等密切相关。研究表明: 女性可能更容易受到与吸烟无关的COPD相关的危险因素的影响^[18]；COPD的女性戒烟后，一年内FEV1的平均增长率要高于男性，这意味着戒烟后的第一年，女性的肺功能可能比男性得到更多的改善^[19]。这可能也是在本次研究中表现出来的，森林康养后肺通气功能提升率女>男的原因之一。针对COPD发病相关因素，魏莉莉等提出，对稳定期慢阻肺患者进行适当的运动训练，呼吸训练，心理干预以减少焦虑抑郁，营养支持，传统体育锻炼比如太极拳八段锦等，以及戒烟等的建议，可以提高患者生活质量，减少呼吸系统疾病相关再入院率和住院时间^[20]。因此，短期的森林康养对于COPD患者病情的稳定有一定作用。

森林中植物精气对人的咳嗽、哮喘、慢性气管炎、肺结核、神经官能症、心律不齐、冠心病、高血压等都具有一定的疗效，特别是对呼吸系统疾病效果显著。空气中的负氧离子能通过加强气管黏膜上皮的纤毛运动，改善肺泡的分泌功能和肺的通气和换气功能，起到缓解小气道痉挛、增加肺活量的作用，能通过影响神经兴奋性，降低气道对机械刺激的反应，还通过降低自由基对气道的损伤或者影响肺泡表面活性物质，使血管壁舒缩功能恢复^[21]能够明显降低小气道阻力，增加终末期肺通气流速^[22]。芬多精对因小气道炎症引起的病变也有逆转作用^[23]。良好的环境是森林康养的基础，宽坝林场康养中心具有洁净的空气、较高的负氧离子含量、舒适的小气候、相对安静的环境，这些都有利于其康养功能的发挥^[24]，促进COPD患者肺通气功能的恢复。