戴玫　付珞　胡建英　綜述　唐炯　審校

(1.成都市第三人民醫(yī)院心血管病研究所，四川 成都610031；2.成都市第三人民醫(yī)院康復醫(yī)學科，四川 成都610031)

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慢性心力衰竭患者應用高強度間歇性有氧訓練研究進展

戴玫1付珞2胡建英1綜述唐炯1審校

(1.成都市第三人民醫(yī)院心血管病研究所，四川 成都610031；2.成都市第三人民醫(yī)院康復醫(yī)學科，四川 成都610031)

【摘要】高強度間隙性有氧訓練能改善慢性心力衰竭患者的心肺儲備功能、提高運動耐力，改善內(nèi)皮功能、逆轉(zhuǎn)左室重構，提高生活質(zhì)量，對左室射血分數(shù)保留的心力衰竭、老年和女性患者同樣安全有效，但是目前均是樣本量較小的實驗性研究，尚需多中心隨機研究以及長期系統(tǒng)的回顧性和總結(jié)性研究成果來證實。

【關鍵詞】慢性心力衰竭；高強度間歇性有氧訓練；預防；治療

據(jù)統(tǒng)計，全球慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)患者達2 250萬，并且每年新增病例數(shù)200萬，中國心血管健康多中心合作研究抽樣調(diào)查 35～74歲城鄉(xiāng)居民15 518人，心力衰竭患病率為0.9%；隨著年齡增長，心力衰竭的患病率顯著上升[1]。盡管如β受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitors，ACEI)、醛固酮受體拮抗劑等藥物的規(guī)范化使用和器械治療的進展，心力衰竭仍是目前死亡的主要原因，CHF正在成為世界心血管領域的重要公共衛(wèi)生學問題。

許多臨床研究發(fā)現(xiàn)遵循個體化方案的體育鍛煉(physical activity) 和運動訓練方案對CHF患者是安全有效的，能改善心力衰竭患者的臨床癥狀、運動耐量并延長預期壽命[2-7]。其機制包括：控制心血管危險因子，改善左心室收縮舒張功能、肺臟和骨骼肌功能、內(nèi)皮功能等[8]。因此，國內(nèi)外指南和共識均把規(guī)律性體育鍛煉和運動訓練作為CHF規(guī)范化管理的一個重要部分?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)顯示與中強度運動(moderate continuous training，MCT)比較，CHF患者更能適應高強度間歇性有氧訓練(high-intensity interval training，HIT)[9-10]?，F(xiàn)就HIT在CHF患者中的應用進展進行綜述。

1HIT

HIT是指多組高強度運動訓練之間以低強度運動訓練間歇進行或以完全休息形成間歇期[11]。相對于心血管病患者而言，郭蘭等[12]定義HIT：進行3～6組、每組2～5 min高強度運動訓練，強度以75%～90%峰值攝氧量(peak oxygen uptake，VO2peak)為標準，在每兩組高強度訓練之間以較低強度的運動(50%～70% VO2peak)或完全休息形成間歇期。HIT的特點在于運動強度達到最大或接近最大的運動能力，但高強度運動時間相對較短，并可通過間歇期避免不適癥狀的出現(xiàn)，所以更容易被接受及完成。

Reindell和Roskamm提出“間歇訓練” 的概念，并證實HIT能改善運動耐力、提高運動員成績[13]。學者們認為，中央(心血管)和外周(骨骼肌)的良好適應是有氧能力提高的原因[14-15]。出于安全性考慮，HIT多用于運動員，近年研究證實，CHF患者進行HIT康復并無不良反應。如在Koufaki等[16]的研究中，納入存在心力衰竭癥狀且射血分數(shù)<45%的竇性心律患者，平均年齡59.1歲，隨機分為HIT組 (n= 8)和MCT組 (n= 9)訓練6個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比MCT，CHF患者對HIT有良好的適應性，在CHF患者中實施HIT是可行的。

2HIT對CHF患者的影響

2.1改善CHF患者心肺儲備功能

Wisl?ff等[17]進行一項隨機研究，納入27例心肌梗死后穩(wěn)定心力衰竭患者[年齡(75.5±11.1)歲，射血分數(shù)29%，VO2peak13 mL/(kg·min)]，規(guī)范化藥物治療基礎上隨機分入HIT組(每次訓練4組，每組訓練持續(xù)時間4 min高強度運動，達到90%～95%峰值心率，繼之3 min低強度運動恢復期，每次運動前后均有5～10 min熱身運動和整理運動，每周3次)和MCT組(運動強度達70%峰值心率)，共12～16周運動訓練。結(jié)果顯示HIT組較MCT組VO2peak升高(46% vs 14%,P≤0.001)，提示運動耐力明顯改善。另兩項納入冠狀動脈疾病患者的研究顯示，患者每周3～5次有氧間歇運動訓練，訓練強度為50%～95%VO2peak，12個月后VO2peak增加37%～42%[18-19]。但Pouleur等[20]的研究發(fā)現(xiàn)HIT組和MCT組VO2peak均較基線時增加，通氣閾增加，步行速度改善，兩組間無明顯差異，提示HIT比MCT在CHF并沒有更多獲益。現(xiàn)有的臨床研究均是單中心、納入人數(shù)較少的研究，尚需更大規(guī)模、更高質(zhì)量的多中心研究證實。

2.2改善CHF患者心臟功能，逆轉(zhuǎn)左室重構

心力衰竭大鼠模型顯示強度達到90%VO2peak有氧間歇訓練能改善受損心肌細胞的收縮功能，減少心肌肥厚，降低血清心房腦鈉肽水平。Yu等[21]的研究顯示與心臟再同步化治療3個月后相似，HIT分別降低左室舒張末期容積18%和收縮末期容積25%。既往的研究證實ACEI能延緩心力衰竭進程，CHF患者聯(lián)合ACEI和β受體阻滯劑治療能提高射血分數(shù)12%[22]，CHF患者采用HIT訓練得到相似的結(jié)論。研究顯示在藥物治療基礎上加用HIT可能會獲得更強的逆轉(zhuǎn)重構的功效，而且射血分數(shù)、每搏量、二尖瓣環(huán)運動、由組織多普勒成像測定的二尖瓣環(huán)收縮期速度等心肌收縮功能指標得到明顯改善，HIT組左室舒張末期直徑和收縮末期直徑分別降低12%、15%，左室舒張末期容積和收縮末期容積分別降低18%、25%；評判心力衰竭預后和嚴重程度的指標B型腦鈉肽前體降低40%[17]。這一結(jié)果與既往的研究結(jié)果血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑氯沙坦改善心臟重構和心肌功能相一致。因此，HIT可以作為心肌梗死后心力衰竭患者的有效康復訓練方式。HIT對心力衰竭患者左室重構的對照研究(Controlled study of myocardial recovery after interval training in heart failure The SMARTEX-HF)[23]是一項由歐洲7個中心共同參與的多中心研究，評估HIT、MCT及體育鍛煉3種不同的運動訓練強度和模式對CHF患者左室重構的影響，這是由歐洲心血管預防和康復委員會支持正在進行的研究，期待這一大規(guī)模研究能成為心力衰竭患者運動訓練領域的一個新突破。

2.3改善CHF患者內(nèi)皮功能、神經(jīng)內(nèi)分泌環(huán)境

內(nèi)皮功能不全會導致CHF患者運動耐受不良、心肌灌注受損、左室重構，是心血管事件的獨立預測因子[24]。正如Linke等[25]研究顯示運動訓練對CHF患者骨骼肌產(chǎn)生抗氧化效果。HIT較MCT增加抗氧化狀態(tài)15% (P=0.02)，改善內(nèi)皮功能介導的血管擴張(R=0.67,P<0.01)，可能是因為HIT增加一氧化氮的生物利用度，降低氧化應激，提高抗氧化狀態(tài)。HIT比MCT更有效的原因尚不可知，但是推測可能與HIT患者具有更高對切應力促發(fā)細胞水平甚或分子水平的機制有關。盡管研究顯示HIT改善一氧化氮介導的內(nèi)皮功能，但是運動訓練組沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮素-1和胰島素樣生長因子-1的改變，可能提示耐力訓練通過其他途徑改善內(nèi)皮功能[17]。

2.4改善CHF患者生活質(zhì)量

Wisl?ff等[17，26]研究顯示HIT改善CHF患者生活質(zhì)量，其機制目前尚不清楚，可能與高強度運動增加患者的機體適應性和運動能力有關。也有報道HIT改善CHF患者的焦慮抑郁狀態(tài)。

3HIT對特殊人群的影響

3.1HIT對左室射血分數(shù)保留心力衰竭患者的影響

射血分數(shù)保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction，HF-PEF)患者可占到心力衰竭人群的50%[27]，HF-PEF首次發(fā)病后5年生存率為43%，總體病死率可能與射血分數(shù)降低心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction，HF-REF)患者的病死率相當[28]。HF-PEF的臨床研究(PEP-CHF、CHARM-Preserved、I-Preserve、J-DHF等)均未能證實對HF-REF有效的藥物如ACEI、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑、β受體阻滯劑等可改善HF-PEF患者的預后和降低病死率[29]?，F(xiàn)有小樣本臨床試驗和數(shù)據(jù)報道[30-34]有氧耐力運動訓練可以提高VO2peak，增加運動耐量，逆轉(zhuǎn)心房重構，改善左心室舒張功能，改善生活質(zhì)量。但是仍需大規(guī)模隨機對照臨床研究結(jié)果評判HF-PEF患者最適合的運動訓練模式。預防和治療舒張性心力衰竭患者的優(yōu)化運動訓練模式研究(the optimising exercise training in prevention and treatment of diastolic heart failure study，OptimEx-CLIN)[35]是一項前瞻性隨機對照多中心研究，旨在研究HF-REF患者適合的運動訓練劑量。擬納入180例穩(wěn)定HF-PEF患者，隨機(1∶1∶1)分為MCT、HIT和對照組，納入者最初3個月在嚴密的醫(yī)學監(jiān)控下進行訓練，繼之在遠程醫(yī)療監(jiān)控下進行9個月訓練，研究要求觀察患者的運動能力改變情況，以及舒張功能、內(nèi)皮功能、生物學標志物、生活治療的改變情況。這項研究于2014年7月開始納入病例，初步研究結(jié)果將于2017年發(fā)布。

3.2HIT對老年CHF患者的影響

老年患者心力衰竭患病率隨年齡增加而增加，有88%和49%的患者分別在65歲和80歲首次診斷心力衰竭[36]。老年CHF患者是否需要特殊的訓練模式引起越來越多的爭論。但是，大量的臨床研究均未報道不同年齡患者采用功率車、跑臺或是阻力訓練會引起嚴重的不良反應[37-39]。Wisl?ff等[17]研究顯示HIT對老年CHF患者和心血管功能嚴重受損的患者是可行的。萊比錫老年心力衰竭患者運動訓練干預研究(Leipzig Exercise Intervention in CHF and Aging Study，LEICA)[40]顯示55歲和65歲的老年CHF患者4周強化有氧耐力訓練(每次訓練4組，訓練總時間20 min，每周5次)后VO2peak分別升高26%、27%。

3.3HIT對女性CHF患者的影響

臨床研究中，女性以運動為基礎的心臟康復參與率低于男性[41]。由于醫(yī)生和家庭支持有限，CHF患者合并癥多、骨骼肌系統(tǒng)疾病并存等因素是女性參與度低的主要原因[42-44]。但是女性在結(jié)構化運動訓練項目中的低參與率是一個嚴峻的現(xiàn)實，女性本就比男性基礎心功能差，因此有更高的殘疾風險。與男性相同程度的通氣功能和健康狀況比較，女性由于肌肉質(zhì)量偏低，VO2peak和6分鐘步行距離明顯低于男性。另一方面，參與運動訓練的女性CHF患者可以得到與男性相當程度的運動能力的提高，骨骼肌糖氧化分解酶活性的升高和生活質(zhì)量的改善[42]。所以強烈推薦女性CHF患者參加以結(jié)構化運動訓練為基礎的康復訓練項目。

4小結(jié)

CHF是一組復雜的臨床綜合征，是各種心臟疾病的嚴重和終末階段。大量研究證實，對CHF患者進行HIT是安全、有效的，HIT能改善其運動耐量和心功能和內(nèi)皮功能，提高生活質(zhì)量。因此，尚需進一步探索和制定科學有效的運動訓練強度和訓練模式是心力衰竭治療領域未來的研究方向及新突破。

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基金項目：四川省衛(wèi)生廳科研課題 (100030)

作者簡介：戴玫(1972—)，副主任醫(yī)師，碩士，主要從事心臟康復、心力衰竭研究。Email: daimei163126@126.com

【中圖分類號】R541.6

【文獻標志碼】A【DOI】10.16806/j.cnki.issn.1004-3934.2016.03.014

收稿日期：2016-04-05修回日期：2016-04-13

Advances in Research on High-intensity Interval Training in Chronic Heart Failure

DAI Mei, FU Luo, HU Jianying, TANG Jiong

【Abstract】High-intensity interval training have positive effects on chronic heart failure with regard to reversal of cardiac remodeling, aerobic capacity, endothelial function, and quality of life , even in elderly and female patients with chronic heart failure , as well as on heart failure with preserved ejection fraction. Based on pilot studies, these results need to be verified by some randomized multi-center studies and systemic long-term retrospective cohort analysis.

【Key words】Chronic heart failure; High-intensity interval training; Prevention; Treatment