張穗浩,林峰,董少紅
1.暨南大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,廣東深圳市518020;2.深圳市人民醫(yī)院心血管內(nèi)科,廣東深圳市518020
近年來,經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)已成為急性心肌梗死的首選治療手段。然而,僅依靠PCI及常規(guī)的藥物二級預(yù)防治療仍不能持續(xù)有效地改善患者的遠(yuǎn)期預(yù)后。心臟運(yùn)動康復(fù)因具有延緩動脈粥樣硬化進(jìn)展、減少主要不良心臟事件的發(fā)生率、降低再住院率和死亡率、提高運(yùn)動耐量和生活質(zhì)量等作用,逐漸成為PCI術(shù)后二級預(yù)防的另一重要方法。
目前,PCI術(shù)后的運(yùn)動康復(fù)方案多以中等強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動訓(xùn)練(moderate-intensity continuous training,MICT)為基礎(chǔ),輔以阻抗訓(xùn)練[1]。隨著心血管病防治技術(shù)的發(fā)展,起源于20世紀(jì)80年代初期的MICT方案,對于現(xiàn)今的患者而言,是否仍為最優(yōu)康復(fù)方案值得探討。部分研究表明,高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(high-intensity interval training,HIIT)相較于傳統(tǒng)的MICT具有更大的臨床優(yōu)勢[2],且在多項長期干預(yù)研究中,兩種運(yùn)動方案的不良事件發(fā)生率無顯著性差異[2-5],因此HIIT成為近年來流行的心臟康復(fù)方案之一。
本文從急性心肌梗死介入治療術(shù)后患者實(shí)施HIIT的療效、潛在機(jī)制及其治療可行性等方面做簡要綜述。
HIIT是指進(jìn)行多次短時間的高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練,在每兩次高強(qiáng)度訓(xùn)練之間以較低強(qiáng)度的運(yùn)動或完全無負(fù)荷運(yùn)動形成間歇期[2]。標(biāo)準(zhǔn)方案[3,6-7]:運(yùn)動方式為在跑步機(jī)上運(yùn)動;首先進(jìn)行熱身運(yùn)動8~10 min,運(yùn)動時心率以達(dá)到60%~70%最大心率為標(biāo)準(zhǔn);隨后進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練,每組4 min,共4組,運(yùn)動時心率以達(dá)到85%~95%最大心率為標(biāo)準(zhǔn);在每兩組高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練之間進(jìn)行較低強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練,每組3 min,運(yùn)動時心率以達(dá)到50%~70%最大心率為標(biāo)準(zhǔn);最后進(jìn)行放松運(yùn)動5 min,運(yùn)動時心率以達(dá)到50%~70%最大心率為標(biāo)準(zhǔn)。
對于PCI術(shù)后患者而言,持續(xù)4 min的高強(qiáng)度運(yùn)動訓(xùn)練被認(rèn)為難以實(shí)行,而且相較于MICT而言,標(biāo)準(zhǔn)HIIT并沒有更明顯的額外獲益[8]。因此,Currie等[9]設(shè)計低量HIIT方案,即1 min高強(qiáng)度訓(xùn)練與1 min間歇期為1個循環(huán),總共10個循環(huán)。這一方案安全性更高,且更易為患者所接受。另外,McGregor等[10]亦對HIIT方案進(jìn)行改良,即運(yùn)動第1周30 s高強(qiáng)度訓(xùn)練與30 s間歇期為1個循環(huán),總共5個循環(huán);第2周1 min高強(qiáng)度訓(xùn)練與1 min間歇期為1個循環(huán),總共5個循環(huán);第3周增至7個循環(huán);第4周后增至10個循環(huán)并持續(xù)至第8周。改良HIIT的特點(diǎn)在于逐漸達(dá)到最大運(yùn)動強(qiáng)度,但高強(qiáng)度運(yùn)動時間縮短,可避免出現(xiàn)不適癥狀,提高運(yùn)動安全性。
大量研究證實(shí),HIIT能顯著提高PCI術(shù)后患者的峰值攝氧量(peak volume of oxygen uptake per minute,VO2peak),改善患者有氧運(yùn)動能力,延長其運(yùn)動時間。Moholdt等[6]比較HIIT方案和MICT方案對冠狀動脈搭橋術(shù)后患者有氧運(yùn)動能力的改善情況,發(fā)現(xiàn)上述兩種運(yùn)動方案在短期內(nèi)對患者VO2peak的影響類似;但對VO2peak的長期改善,HIIT方案療效更明顯。Rognmo等[7]將21例穩(wěn)定型冠心病患者分為兩組,分別進(jìn)行為期10周的MICT及等量的HIIT,發(fā)現(xiàn)兩組VO2peak均顯著提高,其中HIIT組較訓(xùn)練前提高17.9%,MICT組較訓(xùn)練前提高7.9%。Nilsson等[11]對86例PCI術(shù)后患者進(jìn)行改良HIIT方案12周,即挪威烏利蘭康復(fù)訓(xùn)練方案,并進(jìn)行15個月的隨訪,結(jié)果患者VO2peak提高。同時該研究認(rèn)為,HIIT方案可降低遠(yuǎn)期心血管事件的風(fēng)險。另外幾項研究也表明HIIT提高心肺儲備功能的效果更為突出[4,8,12-14]。
急性心肌梗死發(fā)病后,全身炎癥反應(yīng)過度激活,各種炎癥因子均顯著升高。Zwetsloot等[15]研究發(fā)現(xiàn),在HIIT的高強(qiáng)度運(yùn)動期,白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-6、IL-8、IL-10、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α和單核細(xì)胞趨化蛋白(monocyte chemoattractant protein,MCP)-1等炎癥因子升高,但升高幅度明顯低于進(jìn)行MICT方案的人群,且隨著HIIT訓(xùn)練次數(shù)的增多,其升高幅度無顯著增加;提示相較于MICT,HIIT可降低短期炎癥反應(yīng)強(qiáng)度。PCI術(shù)后的炎癥反應(yīng)強(qiáng)度與支架內(nèi)再狹窄的發(fā)生率相關(guān)[16]。Munk等[4,17]將40例PCI術(shù)后患者分為兩組,分別進(jìn)行6個月HIIT訓(xùn)練和常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)HIIT組訓(xùn)練后,IL-6、IL-8、次級淋巴組織趨化因子6Ckine(Chemokine(C-C motif)ligand 21,CCL21)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)等水平顯著下降,IL-10等水平顯著上升,且HIIT組6個月后支架內(nèi)再狹窄率顯著低于MICT組;提示HIIT可抑制心肌梗死后炎癥反應(yīng)過度激活,從而減少支架內(nèi)再狹窄發(fā)生。
血管內(nèi)皮細(xì)胞不僅能夠快速調(diào)節(jié)血管緊張度、血小板及凝血因子活性,而且能夠在較長時間內(nèi)延緩血管炎癥發(fā)生,影響細(xì)胞遷移與增殖[18]。血管內(nèi)皮功能不全會加重炎癥反應(yīng)[19],促進(jìn)血小板聚集[20],增加局部基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)[21],從而加速粥樣硬化斑塊的形成,增加斑塊脆性,最終導(dǎo)致心肌灌注不足、左室重構(gòu),是發(fā)生遠(yuǎn)期不良心血管事件的獨(dú)立預(yù)測因子[22]。
已有研究證實(shí),有氧運(yùn)動是逆轉(zhuǎn)血管內(nèi)皮功能不全的方法之一[23]。血管內(nèi)皮功能可通過超聲下測量肱動脈血流介導(dǎo)的血管舒張功能(flow-mediated dilation,FMD)來評估,其定義為血管收縮及舒張時管徑差值的百分比[24]。PCI術(shù)后患者的FMD值較健康人群下降,而HIIT能使患者的FMD值有更大程度提高,明顯改善內(nèi)皮功能[4,25-26]。血管內(nèi)皮功能的改善可能與抗氧化狀態(tài)[25-26]及一氧化氮(nitric oxide,NO)的增加[25]相關(guān)。HIIT可以促進(jìn)NO合成與釋放,提高冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞局部NO濃度,增加NO的生物利用度,降低氧化應(yīng)激,達(dá)到抗氧化狀態(tài),從而改善內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能。
何煒等[27]對心肌梗死大鼠模型進(jìn)行為期4周HIIT訓(xùn)練后,發(fā)現(xiàn)其左心室舒張末期壓力顯著降低,左心室壓力上升/下降最大速率的絕對值升高,提示短期的HIIT即可有效改善急性心肌梗死后左室重構(gòu),改善泵功能。Ghardashi Afousi等[28]將心肌梗死大鼠模型分為HIIT訓(xùn)練組和對照組,訓(xùn)練8周后,發(fā)現(xiàn)HIIT可激活內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng),抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng),減少心肌梗死面積,改善心臟功能,同時能夠顯著抑制纖維連接蛋白1、α1(I)前膠原和α1(Ⅲ)前膠原等心肌纖維化標(biāo)志物在mRNA水平上的表達(dá),減少細(xì)胞壞死通路上的關(guān)鍵介質(zhì)的生成,提示HIIT可阻斷細(xì)胞壞死通路的激活而逆轉(zhuǎn)左室重構(gòu)。Godfrey等[29]報道1例陳舊性心肌梗死患者接受HIIT康復(fù)訓(xùn)練60周后,行心臟核磁檢查,發(fā)現(xiàn)缺血性心肌瘢痕范圍較基線值縮小近50%(16.3%vs.8.5%)。Amundsen等[30]發(fā)現(xiàn)PCI術(shù)后患者HIIT后,舒張早期應(yīng)變率峰值較訓(xùn)練前上升,其原因可能是進(jìn)行HIIT時,體循環(huán)負(fù)荷加重,從而誘導(dǎo)累積心臟適應(yīng)性,加快左室充盈速度,提高心輸出量。
一項對比HIIT和MICT兩種訓(xùn)練模式下心血管事件風(fēng)險的研究顯示,在4846例穩(wěn)定型冠心病患者中,總共46 364 h的HIIT訓(xùn)練里僅出現(xiàn)2例非致死性的心跳驟停,提示HIIT心血管事件發(fā)生的風(fēng)險極低[7]。Ribeiro等[31]回顧11項研究,在631例參與MICT和HIIT訓(xùn)練的PCI術(shù)后患者中,HIIT訓(xùn)練組出現(xiàn)1例腦出血(是否與運(yùn)動相關(guān)尚不明確)和1例心絞痛發(fā)作,除此之外,HIIT訓(xùn)練組未出現(xiàn)其他主要不良心血管事件(major adverse cardiac events,MACE)及心律失常事件。Choi等[32]對7例PCI術(shù)后心臟康復(fù)危險分層為低危的患者及16例中?;颊咴赑CI術(shù)后第14天開始進(jìn)行為期9~10周的HIIT訓(xùn)練,期間未出現(xiàn)MACE及惡性心律失常事件。本文所提及的HIIT研究中,大部分研究并未對患者進(jìn)行心臟康復(fù)危險分層或者僅入組低?;颊摺τ诟呶;颊哌M(jìn)行HIIT訓(xùn)練的安全性尚不明確,有待進(jìn)一步的研究證實(shí)。
HIIT訓(xùn)練的組成形式靈活多變。除了上述的高強(qiáng)度運(yùn)動持續(xù)時間、組間間歇期時間、重復(fù)組數(shù)等可根據(jù)患者具體情況予以調(diào)整以外,運(yùn)動方式也多種多樣,如跑步、開合跳、高抬腿、小碎步跑、勾腿跳、深蹲、Burpee、健身操等。Nilsson等[33]制訂挪威烏利蘭模式,即將有氧健身操與音樂相結(jié)合的HIIT康復(fù)模式,該康復(fù)模式單次訓(xùn)練總時間為52.5 min,3次高強(qiáng)度(運(yùn)動時心率達(dá)到90%~95%最大心率或Borg量表15~18的強(qiáng)度)訓(xùn)練與2次中等強(qiáng)度(運(yùn)動時心率達(dá)到50%~60%最大心率或Borg量表11~13的強(qiáng)度)訓(xùn)練交替進(jìn)行,每種強(qiáng)度訓(xùn)練持續(xù)5~10 min;訓(xùn)練內(nèi)容包括熱身活動、高強(qiáng)度有氧健身操、柔韌性訓(xùn)練和力量訓(xùn)練??偠灾?,與運(yùn)動持續(xù)時間較長、運(yùn)動方式單一的MICT相比,HIIT能夠增加患者的運(yùn)動樂趣及積極性,從而更容易被接受和堅持。
Aamot等[14]對83例冠心病患者進(jìn)行為期12周的HIIT訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)訓(xùn)練結(jié)束及結(jié)束后1年,患者VO2peak比訓(xùn)練開始前分別升高3.50 ml/(kg·min)和 1.70 ml/(kg·min),且無論是在家庭還是在醫(yī)院進(jìn)行訓(xùn)練,其長期運(yùn)動依從性均明顯升高。同樣,Moholdt等[6]對完成4周心臟康復(fù)流程的PCI術(shù)后患者進(jìn)行6個月的隨訪后也發(fā)現(xiàn),HIIT組的運(yùn)動依從性較MICT組患者更好。其原因可能是,隨著運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行,HIIT組所能耐受的運(yùn)動負(fù)荷不斷增加,可以幫助患者在心理上產(chǎn)生正反饋效應(yīng),激發(fā)患者運(yùn)動的欲望[34];同時,與MICT方案中長時間單一運(yùn)動方式相比,HIIT方案中多樣的運(yùn)動方式及個性化高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練亦可增加患者在運(yùn)動中的愉悅程度,有助于患者忘記勞累,增加運(yùn)動頻次,從而提高患者的運(yùn)動依從性[35]。
綜上所述,目前研究表明,對于PCI術(shù)后低?;蚍€(wěn)定期患者進(jìn)行HIIT訓(xùn)練安全、有效,而且可改善患者的運(yùn)動依從性,因此HIIT在PCI術(shù)后患者的心臟康復(fù)中有良好的應(yīng)用前景。目前關(guān)于HIIT康復(fù)方案在PCI術(shù)后高?;颊叩膽?yīng)用研究仍然很少,需進(jìn)一步開展大規(guī)模臨床研究明確心臟康復(fù)運(yùn)動危險分層相應(yīng)的運(yùn)動方案,以便為PCI術(shù)后患者提供更科學(xué)合理的運(yùn)動訓(xùn)練方案。