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Martin Lin, Taiwan, currently in UK

MD, MSc in Sports Medicine Exercise &Health, CSCS

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COVID-19 患者的運動建議


新冠肺炎 COVID-19 來勢洶洶,世界上其他國家在去年就已經經歷過大流行的階段,而台灣因為一開始的防堵成效不錯,所以一直到現在才真正面臨第一波的爆發。綜觀世界上任何其他國家都可以發現,一但爆發之後就不可能讓所有確診的患者住院接受監測或治療。因為絕大多數的人處於輕微的症狀或甚至是沒有臨床上的症狀,而這些族群在接下來獲得的建議就是待在家自主隔離等候通知,或是前往一些檢疫所進行隔離。

運動有益身體健康我們都知道,但是在確診的狀態下,進行運動是否是安全的,或是應該在怎樣的程度進行運動,這會是這一篇文章的主軸。本篇文章主要參考從疫情爆發以來所發表的一些文獻,但是即便如此,大多數文獻仍舊處於專家建議或是藉由以往疾病的經驗進行類推,如 SARS 或是 MERS 等等。而 COVID-19 也不斷的有新的變異株出現,所以一切最後的決定還是要回歸當下臨床醫師的建議。這邊著重的族群主要是那些輕症或無症狀的感染者,如果是中重度的患者應該就要在醫療院所接受治療,就不是本篇文章的重點。因為是輕症或無症狀,所以執行的運動也會是自己可以操作的為主,比較偏心肺復健或是呼吸治療方面的也不會特別討論。另外這篇文章也要感謝李宜衡醫師協助整理。


COVID-19 的嚴重度與風險因子

面對一個新的疾病,許多的研究都還在進行當中,所以對於疾病嚴重度的分類也好治療也好或多或少都存在著醫些歧異。關於風險因子或是可能造成的後遺症也有賴更多的研究證實。下面提供的是 Dr. M 自己搜尋的結果。


疾病嚴重度

關於 COVID-19 的嚴重度其實各個國家的指引或是文獻採用的都不太一樣,這邊採用的嚴重度分級是美國 NIH 的表準(版本:2021/04)。


無症狀或感染前期 Asymptomatic

這邊指的就是那些已經透過 PCR 確診但是卻沒有任何症狀或是尚未有症狀的患者。常見的狀態應該是被匡列之後叫去採檢意外發現自己已經被感染


輕度感染 Mild

經過 PCR 確診者且有任何可能和 COVID-19 相關的症狀,如:發燒、咳嗽、喉嚨痛、疲倦、頭痛、肌肉痠痛、噁心、嘔吐、腹瀉、喪失味覺或嗅覺等等。但是並沒有出現呼吸急促、喘不過氣或是肺部影像學上的變化


中度感染 Moderate

確診者有剛剛上面提到的症狀,且有臨床上明確下呼吸道感染的證據,如抽血檢查或是影像學的變化,且在沒有額外供給氧氣的狀況下,血氧濃度 ≥ 94%


重度感染 Severe

確診者除了有症狀以外,在沒有額外供給氧氣下,血氧濃度 < 94%,PaO2/FiO2) <300 mm Hg,呼吸速率 > 30 下/秒或肺部影像顯示浸潤 > 50%


急重症患者 Critical

確診者已經產生了呼吸衰竭、敗血性休克或是多重器官衰竭。這類病人通常是需要在加護病房中接受插管給氧與其治療。


本篇文章的目標族群是無症狀、感染前期與輕症的患者,其餘的患者不在討論範圍之內,因為應該到醫療院所接受醫療人員專業的治療處置。而疾病是會隨著時間進展,所以研究顯示大約會有 3-5% 的患者即便一開始是落在輕症或是無症狀的範圍內,在 7-14 天內都可以能進展至重度感染甚至是重症的狀況。有研究指出 COVID-19 無症狀的前驅期時間大約落在 2-14 天平均為 3-7 天,所以在這段時間內都要特別小心。


風險因子

目前針對 COVID 的研究都在如火如荼的進行當中,目前有發表的一些統合分析大致上給予了我們一些線索,對於相對容易產生重症以及死亡的大致風險因子如下:

  • 年齡大( > 65 歲)

  • 男性

  • 肥胖

  • 抽煙

  • 過去病史:高血壓、糖尿病、心血管疾病、呼吸道疾病等

針對有這些風險因子的人,就必須要特別小心觀察,因為即便一開始看起來還好,但是後續惡化到重症的可能性也會比較高。


運動的好處

運動的好處很多,這個大概就不再贅述,但是 COVID-19 是屬於肺部方面的疾病,以目前現有的文獻看來,有氧運動的證據等級最強。這樣的說法當然不代表阻力運動就沒有用處,或許只是還沒有大型研究或許多研究往這方面進行,所以以科學實證的角度來說證據相對比較薄弱一些。因此,下面的運動主要指的是有氧運動增加有氧耐力為主。


有氧運動對於免疫系統的影響

有氧運動可以透過上圖的四大機制來影響我們的免疫系統,因為 COVID-19 是屬於病毒性的感染,所以要恢復主要也是靠人體的免疫力,因此對於免疫系統的調節就相對重要。而這些研究的結論主要還是來自於過往面對呼吸道疾病的經驗,相信未來會有一些專門針對 COVID-19 的研究


增加整體免疫力

在呼吸相關疾病方面,T 細胞調控的免疫是最為重要的一條路徑之一。有氧運動可以強化 T 細胞反應路徑上的相關細胞如 T-lymphocytes, neutrophils, macrophages 與 monocytes。而這樣的效果也有研究指出甚至只需要一次的有氧運動就可以達到誘發這些免疫細胞的產生。


增加呼吸系統免疫力

上面的免疫比較偏向是細胞免疫的層級,而這邊的免疫就比較是體液免疫的層級。在人體產生的抗體當中,呼吸道由於主要是粘膜的構造,所以產生的抗體以 IgA 和 IgG 為主。除了抗體以外,補體系統也是一個很重要的免疫來源,雖然這部分的研究比較少,但是有研究指出規律的有氧運動可以提高這些抗體與補體的數量。


調節 CRP

CRP 的上升是在感染時期的正常反應,會去刺激補體系統並且誘發一系列的胞吞、細胞凋亡、細胞激素的分泌。所以在確診患者中 CRP 的檢測就是非常重要的一項指標。雖說 CRP 的上升是正常的身體防禦的反應,但是長時間的上升反而會造成肺部的損傷。而有氧運動對於 CRP 有著獨特的調控效果,短期內會增加 CRP 以協助身體對抗病毒,長期會降低 CRP 以保護肺部組織。


降低焦慮與憂鬱

運動本身就可以降低焦慮與憂鬱的心情,而這樣的心情會產生壓力賀爾蒙進而降低免疫反應,所以透過運動減少焦慮與憂鬱也可以對免疫系統有正面的影響。在處理 COVID-19 中很容易被忽略的一點就是關於身心狀態的介入,所以運動在這一點上也可補族這方面的問題。


有氧運動對於呼吸系統的影響

有氧運動本身對於心肺系統就有很好的訓練效果,這也是為什麼針對一般人的運動指引建議一直以來都有有氧運動這個成分。而有氧運動相較於呼吸訓練可能甚至更有效果的原因在於多了免疫以及自律神經調節的機制。下面的機制其實有很多是來自於動物實驗的結果,人體實驗或是完全針對 COVID-19 的研究相對比較少。


扮演預防性的角色

這個部分主要是透過有氧運動去增加身體整體與呼吸系統的免疫力,也就是上面提到的那些部份。


增加呼吸系統組織的肌力與彈性

有氧運動可以挑戰我們的肺部組織,透過有氧運動的訓練可以加強呼吸肌的肌肉耐力與肺部組織的回彈力,不過這樣的效果通常需要透過一段時間的訓練才能達到。增加呼吸系統的能力除了可以避免感染的惡化外,對於咳嗽的能力等等也有幫助。


扮演抗氧化的角色

有氧運動可以透過降低自由基的產生而減少氧化壓力對於呼吸系統的傷害免於產生後續嚴重的肺炎或是呼吸窘迫。而有氧運動也可以加強粒線體的功能以協助氧化反應進而降低這些可能的氧化壓力減輕肺部的負擔與影響。


自律神經調節

有氧運動對於副交感神經的影響較大,透過這樣的方式影響身體自律神經系統的控制,可以達到降低心跳與咳嗽的效果,也可以減少呼及急促的可能性。


有氧運動的保護效果

當然有氧運動本身就可以減少許多慢性病的產生或是降低他們的影響程度,所以對於未被感染者也可以有保護的效果。上面提到的風險因子包括高血壓、糖尿病、心血管疾病等等都已經有許多研究證實只要滿足身體活動指引,可以大大降低罹患這些疾病的風險。而身體活動指引裡面很重要的成分就是有氧運動:每週進行至少 150 分鐘中等強度或 75 分鐘高強度的運動

因此,即便現在處於三級警戒的狀態,大部分的人可能都沒有辦法到健身房進行運動,但是透過上班途中的累積或是家中簡單做一些腳踏車、跑步機甚至是爬樓梯類的運動都可以達到效果。

在最近 BJSM 英國運動醫學雜誌也發表了一篇文章,文章分析了接近 50000 位的 COVID -19 確診病患,確診時間是從 2020/01-2020/10 的區間,並且這些人都是在 KPSC 這個系統的研究計畫之中。在 2018/03-2020/30 這段時間內,至少有三次的運動生理指標被記錄的人才能夠北收錄在這篇文獻內。這些人依照身體活動的程度被分為:

  • 達到指標(每週累積至少 150 分鐘中等強度有氧運動)

  • 有部分活動(每週中等強度有氧運動介於 11-149 分種)

  • 持續缺乏活動(每週中能強度有氧運動少於 10 分鐘)

結果顯示有達標與有部分活動的組別在住院比率、住入加護病房比率、與死亡率都明顯比持續缺乏活動的組別好。雖說這個研究結果無法直接回答在感染期間的運動是否可以降低死亡率與改善預後,但至少告訴我們適當的身體活動是有保護效果的。



確診者運動擔心什麼?

接下來我們要談談確診者在運動的時候會擔心什麼狀況,以及 COVID-19 這個疾病本身的特殊性。


快樂缺氧 Silent Hypoxia

所謂的快樂缺氧算是 COVID-19 爆發之後才比較被大眾聽聞的名稱,而在醫界其實以前也沒有太多的討論。快樂缺氧簡單來說就是血氧的濃度和呼吸的模式不成比例,一般人而正常人的血氧濃度都在 98% 以上,絕大多數都是 100%,但是在 COVID-19 的患者身上卻不斷出現血氧濃度只有 80% 甚至更低,但是患者主觀卻沒有表示有不舒服或是喘的情形,有或是有一點喘但是喘的程度和血氧的表現有很大的落差。Dr. M 稍微查了一下文獻,關於快樂缺氧的機制目前仍舊不明確,有許多的假說嘗試解釋這樣的現象,但是都還沒有得到正式的確認。

關於快樂缺氧的討論不在本篇文章的範圍內,但是有些研究認為可能 COVID-19 的病毒會去影響到呼吸調節的中樞有關。因為 COVID-19 病毒和 ACE 2 酵素有關,而這個酵素存在在我們的頸動脈體,是一個氧氣的化學感受器。另外,也可能和 COVID-19 會去影響到我們的嗅覺有關,可能透過類似的路徑進入大腦影響我們的呼吸中樞。COVID-19 造成的血栓堆積在肺中也是一個可能的原因,但是這些都還處在推論的階段,尚未被證實。


運動會喘,難道不會惡化疾病嗎?

運動確實會喘,但是目前也沒有證據指出有氧運動會造成疾病的惡化。從過往的經驗來看,依照患者的症狀與疾病程度,及早進行心肺復健對於整體的預後都有比較好的效果。目前連在 ICU 插管中的病人都可以適度的進行復健,那針對這些無症狀的患者,進行適度的有氧運動應該不會造成疾病的惡化,反而會有助益。

然而剛剛提及有氧運動對於免疫的調控有著正面的影響,但是僅限於中等強度,高強度或是極大地刺激反而會造成短暫的免疫力下降,可能增加感染的風險。所以過猶不及,必須要拿捏好運動的強度,避免反效果的產生。下面的圖示就是經典的一張圖解釋運動強度和感染風險的關係,簡單來說過低的強度與過高的強度都可能增加感染的風險。目前來說,大部分的指引的建議都是低強度的運動,有些可以慢慢漸進至中等強度,但高強度運動是不被建議的

依照目前有的研究與證據,Dr. M 會覺得對於無症狀、感染前期或是輕症的患者,執行強度適當的有氧運動或其他形式的運動是安全而且潛在可能對疾病會有保護效果的,但就必須要做好適當的監控


運動的強度如何界定,我要怎麼知道強度到哪?

運動的強度界定有許多不同的方式,在過往的文章我們有提到訓練量如何進行估算。在這邊我們可以考慮以下面的幾個方式來進行監測:

  • 自覺強度量表(RPE 或 Borg dyspnea 量表) RPE 在之前的文章有提過,簡單來說就是 0-10 分類有幾分類,而 Borg Dyspnea Scale 則是問 0-10 分喘有幾分喘,這兩個數值的對應強度會稍微有一點不同。

  • 最大心跳比率 最大心跳的比率如果以保留心跳的算法可以比較好的對應到最大攝養量

  • 血氧數值 透過血氧機來監測血氧數值的變化

  • 症狀 依照臨床症狀判定運動強度是否可能過高


COVID-19 運動建議

多數的文獻強調了遠距復健運動的重要性,因為面對感染症最重要的還是避免暴露,所以能夠透過遠距離的形式給予需要的人指導,減少直接面對面的接觸是比較好的選擇

關於 COVID-19 的運動建議目前現有的文獻大都是感染過後康復過程中應該如何重新開始運動,對於正值感染中的無症狀患者的建議落差很大。Dr. M 的日文不好,但是有稍微詢問了在英國念書時的日本同學他們官方給予的建議為何,得到了這個指引,不是很確定這個指引的細部內容為何。只是可以看到在這個版本他們對於確診者依照疾病嚴重度是建議至少完全的休息兩週

而另外一篇 2020 年九月刊登在 AJPMR 的文章中也有給出他們的建議,這篇文章已經有醫師將其翻譯給大家參考:新冠肺炎(COVID19)的感染者運動建議及肺臟復健。下面整理一些其他文章的內容給大家參考。執得注意的一點是,因為病情會隨著時間的演進而有所變化,所以在確診者身上的運動強度都不建議過高,以免造成對於呼吸額外負擔,提高呼窘迫的風險


何時可以開始運動?

如同上面的表格所示,關於何時可以開始運動目前的文獻內容還有很多不一致,保守一點的建議可能就像是上面日本的版本,但是 Dr. M 看了一下目前的文獻,比較把主題放在這上面的文章大都是採取能夠儘早開始活動就儘早開始,也就是說只要狀況穩定即可開始。而狀況的穩定最主要還是從臨床上的表現以及一些客觀的生命指標來做標準,下面列舉一些比較常見的建議:

  • 體溫 體暈基本上就是不能處在發燒的狀態,所以大概會抓體溫 < 38 度。其實關於發燒後要多久才能開始運動,在運動關於這類型的文章也沒有一定的共識,只要有發燒就不要進行運動,但是燒退了之後多久可以開始運動就比較是個體化的考量,有些文獻保守一點會建議等到燒退滿 7-14 天再進行運動。

  • 血壓 血壓的部分每個指引的建議就都不太一樣,不過絕大多數的建議是血壓必須要在 90/60 mmHg 與140/90 mmHg 之間,但也有研究將上限拉高到 180/90 mmHg。

  • 心跳 休息時的心跳應該要在穩定的狀態,建議區間為 40–120 下,不過其實正常狀態下心跳到 120 下就不太正常,應該要確定沒有心臟方面的問題。

  • 呼吸速率 基本上會希望患者在休息狀態下不要有明顯喘的情形在開始執行運動,一般來說會抓每分鐘呼吸小於 30 下

  • 血氧或氧氣相關 在血氧的部分同樣給予的建議不太一致,從 90% 以上到 95% 都有,所以建議要配合呼吸的頻率一起看,因為有些肺部疾病的患者可能原本正常狀態下血氧就長期維持在 95% 以下。其他相關的數值包含:FiO2 ≤60%、PEEP ≤10 cmH2O。

  • 其他 這個部分主要是要注意是否有新產生的一些醫療問題,如果有這些狀況就還不適合開始進行運動,如:心臟方面(心律不整、心肌梗塞)、深部靜脈栓塞、肺栓塞、腎臟功能或肝臟功能惡化等等,以及一些原本就有的疾病,如:主動脈辦狹窄、嚴重的肝腎疾病。此外,在 24-48 小時內胸部影像的惡化程度 > 50% 代表著疾病還在惡化當中。此外,也有研究建議在剛診斷的前七天或是發病到產生喘的症狀 < 3 天的患者也不太適合馬上開始進行,應該要再觀察。

NECK CHECK 規則

這邊提供一個運動中針對呼吸道感染常用(並非針對 COVID-19)但是證據等級沒有很強的規則給大家,主要就是將症狀區分為頸部以上與頸部以下方式。這個規則認為如果症狀出現在頸部以上,如:流鼻水、喉嚨痛、鼻涕倒流、乾咳、頭痛等等,那維持適當的運動強度相對安全。如果症狀有頸部以下與發燒的情形則不建議進行運動,如:關節疼痛、肌肉痛、腸胃道症狀、嚴重有痰的咳嗽。在運動的過程中只建議以輕度至中度的強度運動,並且應該先用預設強度的一半嘗試 10 分鐘,若沒有症狀的傢俱才可以繼續執行。


從上面的一些指引可以看出其實有些東西是無法在居家的環境下測量,以居家可行的就是一般所說的症狀以及基本的生命徵象。Dr. M 會建議完全無症狀且本來就有運動習慣的人可以遵循下面的運動建議,但在一開始的兩個禮拜內都要特別注意病情的變化。最需要注意的症狀包含是否有發燒以及喘的情形,如果有應該第一時間通知醫療機關尋求建議。而病情有變化的情形下,等到症狀穩定之後再開始執行,在這之前就維持正常生活作息,不需要完全躺床一動也不動,在不會造成症狀惡化,不要給身體過多的壓力下正常生活。


無症狀、感染前期與輕度感染

絕大多數這類型的患者都可能是居家或是在檢疫所自主管理,所以最重要的一點就是要時時注意自己的症狀發展,是否有新的症狀或是症狀的惡化,因為即便一開始是輕症,還是有一些比例的患者會在 14 天內進展變成重症。針對這些在家的確診者而言,在休息與活動之間取得平衡是重要的,如果這些病人有其他的醫療問題(神經性疾病、心血管疾病、肌肉骨骼問題導致無法移動等等),也應該針對這些問題給予個人化的建議。下面的表格是參考目前 Dr. M 找到的文獻,關於有氧運動的建議比較多,但是強度都是中度以下,要再次強調要避免高強度的運動。在阻力運動方面有提及的文獻真的很少,Dr. M 主觀認為如果不會做或沒有做過就可以單純做一些有氧運動維持即可,避免因為錯誤的操作導致意外發生。


中度感染

在中度感染的患者中的目標就是維持身體的機能,避免完全不動造成肌肉的萎縮與身體機能的下降,所以在運動的建議上會更加保守。原則上目前的狀態在台灣這類的患者應該會住在醫院內部,研究上也比較少研究專門琢磨在這個族群。所以真的在這個族群的患者可以參考上面的建議並且依照臨床狀況進行修正。


重度感染或重症

這類型的患者需要住院治療,依照疾病的程度可能需要插管,所以不在本篇文章討論範圍。


運動注意事項

開始運動之後的生理狀況會和休息時有所不同,所以運動前後甚至是運動當下的監測就非常重要,要能夠了解什麼時候運動的強度可能過高,必須要停下來休息。


何時該停止運動

  • 血氧和休息時相比下降超過 4%,或血氧 < 93%

  • 呼吸急促,Borg dyspnea 量表 > 3/10

  • 症狀的產生:噁心嘔吐、頭暈、視野模糊、嚴重呼積急促、胸悶/痛、心律不整/過快

運動過程中會出現比較喘的狀況是正常的生理變化,但在感染者身上應該避免過度的壓力,所以如果血氧值已經低於標準或是開始出現過度喘的狀況應該停止休息,等到恢復標準之後再開始執行運動。在這邊也可以看出即時監測的重要性,所以 Dr. M 會建議確診者最好能夠配備有量測血氧的工具,這樣會比較安全。


運動過程中是否要戴口罩

另外一個問題是那究竟在運動的過程中需不需要戴口罩?就目前有的幾篇研究結果的結論不太一致,分析顯示:

  • 戴口罩的好處 減少飛沫噴濺、霧化的風險,降低疾病的傳播機會。

  • 戴口罩的壞處/難處 在同樣的運動強度或運動目標下,心跳會較快,耗氧量較高、二氧化碳產出量也較多。不過,如果是一般健康的人在最大運動強度下,有研究指出戴不戴口罩的差異就變得比較不顯著。此外,口罩對肌膚可能造成刺激;過多濕氣累積在口罩內側容易使呼吸不順暢,排熱的效果也較差。但要強調在一般人身上戴口罩進行運動是不會造成昏厥或是休克的情形

所以我們可以知道戴上口罩可能會造成運動者的 RPE(運動自覺強度)或 Borg dyspnea score 變高,也就是說同樣的運動狀態,運動過程中戴口罩會感到比較費力。實務上,如果已經是住在醫院的狀態下,就看醫院的規定為何,盡全力配合醫療人員。

那如果是自己在家隔離呢?目前對於這個問題沒有一個標準答案,但 Dr. M 認為從事低中強度的運動時,口罩還是戴著,保護自己也保護其他人,除非你很確定這個場域只有你一個人,之後也不會有其他人進入。這邊也呼應前面提及若得到COVID-19,不建議從事高強度運動。因為在這個階段我們需要的不是很高的強度,而是透過適度的運動達到某些好處。所以戴上口罩,即使因為如此限制了一些運動的能力,一樣以上面的標準來執行(保持中低強度)。當然,在確診的情況下,如果能再搭配血氧偵測裝置更佳。此外,也要特別注意口罩如果已經濕掉,就要儘速更換,因為如果口罩濕掉了,過濾層的效果就會降低。


運動前後與過程中的衛生清潔

在運動過程中務必要注意個人的衛生清潔,有接觸到的地方記得做基本的消毒清理,如果有咳嗽、打噴嚏也要用紙巾遮住口鼻,馬上包起來並且丟棄。其他體液的部分也要小心處理避免不必要的染污。其實如果運動會造成咳嗽的比率顯著上升,那就代表這樣的運動強度過高,應該要做一些調整。


總結

面對一個新興的疾病,很多時候我們有的資訊不多,大多都是從學理上推斷或是藉由過往類似疾病的經驗來推敲。而從上面的文章也可以發現,目前對於確診者的運動建議仍舊很不完善,能夠完整回答出 FITT 這些要素的真的很少,關於阻力運動的效果也還很少被提及。所以還要仰賴臨床醫師對於當下的判斷與建議。面對這樣的新興疾病,最重要的是避免症狀惡化,短時間的體力或身體功能喪失還可以靠後續的復健達成,所以要避免高強度的運動可能帶來的免疫抑制效果,符合運動條件的應該將運動強度維持在中度以下

Dr. M 自己會給的建議如下,但一切還是要依照當下的狀況決定:

  • 狀況穩定(沒有發燒、休息時沒有喘、心跳血壓正常範圍)後再開始執行運動

  • 如果有發燒或是微喘的狀況應該立即通知醫療端

  • 運動要漸進性的開始(先從 10-15 分鐘開始)

  • 運動強度限制在中度以下(Borg dyspnea scale < 3/10 )

  • 隨時注意自己的生命徵象(心跳、血壓、血氧...)

  • 不能運動不代表不能動,在不會加劇症狀下維持一些活動量,例如可以站就不要坐,可以坐就不要躺,維持基本的功能

雖然有了日本疫苗的協助,但是目前確診人數以及死亡人數仍舊不斷攀升,大家要做好自我的衛生監控,維持運動的習慣,降低萬一罹患疾病後的嚴重程度。已經染疫的人也不要過度驚慌,維持正向的心態,監控自己的生命徵象,在合理的範圍內保持合理的活動。希望疫情可以盡快散去,早日恢復原本的生活型態。


Dr. M 我們下次見!


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