郭蘇霞,袁薇娜,劉 丹,李方語,唐占英,胡志俊

(上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院 康復(fù)科,上海 200032)

冠心病是全世界主要死亡原因之一,以運(yùn)動為基礎(chǔ)的心臟康復(fù)用于改善各種心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)患者的癥狀及預(yù)后,近年來研究較多的是高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(high-intensity interval training,HIIT),HIIT是指在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練,中間穿插休息或低強(qiáng)度訓(xùn)練的運(yùn)動方式。根據(jù)2020年歐洲心臟病學(xué)會(European society of cardiology,ESC)指南,高強(qiáng)度運(yùn)動被定義為70%～85%的最大攝氧量或70%～85%的心率儲備或75%～90%的最大心率,自主感覺勞累分級表(rating of perceived exertion,RPE)14—16可作為輔助指標(biāo)[1]。在冠心病患者中,HIIT被證明是低風(fēng)險(xiǎn)的,能顯著改善通氣閾值(ventilatory threshold,VT)、左心室功能、射血分?jǐn)?shù)、內(nèi)皮功能、自主神經(jīng)系統(tǒng)功能[2],改變心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)因素,包括肥胖、糖尿病、高血壓、血脂異常和抑郁[3]?？紤]到安全性及治療效果,冠心病患者在開始心臟康復(fù)干預(yù)前需由心臟病專家評估風(fēng)險(xiǎn)分層和進(jìn)行心肺運(yùn)動試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise testing,CPET),根據(jù)結(jié)果制定運(yùn)動處方。本文以HIIT為例,對運(yùn)動處方中各組成部分的研究進(jìn)展作一綜述,以期為冠心病患者的運(yùn)動處方提供更多思路。

1 風(fēng)險(xiǎn)分層和CPET

1.1 風(fēng)險(xiǎn)分層 慢性穩(wěn)定型心絞痛患者可根據(jù)患者的臨床癥狀、體征、負(fù)荷試驗(yàn)、左心室功能及冠狀動脈造影等情況綜合進(jìn)行危險(xiǎn)分層[4],循證指南基于臨床指標(biāo)分為高、中、低三級,用于臨床決策和建議患者選擇[5]。急性冠脈綜合征患者風(fēng)險(xiǎn)評分方法主要有以下兩種:2010年ESC修訂的非ST 段抬高急性冠脈綜合征指南建議首選GRACE評分,根據(jù)心率、血壓、肌酐等因素將患者分為三級,急性冠脈綜合征患者入院、出院及門診隨訪時(shí)均應(yīng)行GRACE評分以便根據(jù)病情調(diào)整策略。2015年ESC修訂的非ST 段抬高急性冠脈綜合征指南推薦CRUSADE出血評分,主要用于急性冠脈綜合征患者抗血小板和抗凝治療[6]。此外,SYNTAX評分和歐洲心臟危險(xiǎn)評估系統(tǒng)主要用于評估圍手術(shù)期風(fēng)險(xiǎn)。大多數(shù)已發(fā)表的HIIT研究招募了低風(fēng)險(xiǎn)患者,幾乎沒有招募高風(fēng)險(xiǎn)冠心病患者進(jìn)行HIIT康復(fù)的研究[7]。

1.2 心肺運(yùn)動試驗(yàn) CPET是一種重要的診斷工具,它可以全面評估和區(qū)分運(yùn)動耐受性有限的原因,也提供了運(yùn)動過程中的無創(chuàng)動態(tài)評估。與用于診斷冠心病的其他方法相比,CPET的主要優(yōu)勢在于定量評價(jià)缺血引起的功能性血流動力學(xué)紊亂,這些血流動力學(xué)紊亂先于心電圖(ST段壓低/抬高)和臨床缺血(胸痛)體征[8],這有助于早期發(fā)現(xiàn)無明顯冠狀動脈狹窄的冠心病。

在心臟康復(fù)中CPET用于運(yùn)動耐受性評估,將通氣量、吸氧量和呼出二氧化碳量與遞增運(yùn)動測試期間測量的常規(guī)生理和性能參數(shù)(如心率、血壓、運(yùn)動持續(xù)時(shí)間等)結(jié)合起來,增加了從傳統(tǒng)運(yùn)動測試中獲得的信息量。為了充分規(guī)定個(gè)人的耐力或運(yùn)動強(qiáng)度,個(gè)人應(yīng)進(jìn)行CPET并使用12導(dǎo)聯(lián)心電圖記錄[1]。在每次訓(xùn)練期間,使用心率或RPE監(jiān)測患者的運(yùn)動強(qiáng)度[9]。

2 HIIT的心臟康復(fù)運(yùn)動處方

2.1 頻率 美國運(yùn)動醫(yī)學(xué)學(xué)院定義運(yùn)動處方的主要內(nèi)容包括頻率、強(qiáng)度、時(shí)間、類型、總量和進(jìn)展[10]。一項(xiàng)薈萃分析[11]表示冠心病患者以2～5次/周的頻率運(yùn)動時(shí)其峰值攝氧量(peak oxygen consumption,VO2peak)均有所改善。2020年更新的歐洲預(yù)防心臟病學(xué)協(xié)會(European association of preventive cardiology,EAPC)的立場文件建議每周至少三次訓(xùn)練頻率[12]。另外通過閱讀大量隨機(jī)對照實(shí)驗(yàn)的文獻(xiàn),頻率多使用3次/周[13]。故建議冠心病患者的訓(xùn)練頻率應(yīng)至少為2次/周。

2.2 強(qiáng)度 在運(yùn)動處方的所有基本要素中,運(yùn)動強(qiáng)度通常被認(rèn)為是最難規(guī)定的,也是實(shí)現(xiàn)有氧運(yùn)動的最關(guān)鍵因素。在心臟康復(fù)中規(guī)定運(yùn)動強(qiáng)度的方法在國際上有所不同,包括峰值運(yùn)動能力指數(shù)、通氣閾值、心肌缺血閾值等。

心臟康復(fù)中的大多數(shù)運(yùn)動訓(xùn)練指南根據(jù)峰值運(yùn)動能力指數(shù)推薦有氧運(yùn)動處方,這些指數(shù)包括峰值工作負(fù)荷百分比、峰值心率百分比(percentage of peak heart rate,%HRpeak)、%VO2peak等。大量證據(jù)表明,VO2peak是未來心血管事件和死亡率的有力預(yù)測因子,即使VO2peak的微小增加也會導(dǎo)致全因和特定原因死亡率的風(fēng)險(xiǎn)大大降低[14]。在運(yùn)動處方中使用這些峰值運(yùn)動能力指數(shù)的一個(gè)重要問題是,難以確定冠心病患者是否達(dá)到了真正最大體力消耗水平的運(yùn)動。大部分心臟康復(fù)患者接受速率調(diào)節(jié)藥物治療,如β受體阻滯劑藥物,這會減弱休息時(shí)和運(yùn)動時(shí)的心率反應(yīng),并可能導(dǎo)致運(yùn)動應(yīng)激試驗(yàn)期間較低的峰值心率和攝氧量[15]。在2013年歐洲心血管預(yù)防和康復(fù)協(xié)會聯(lián)合美國心血管和肺康復(fù)協(xié)會和加拿大心臟康復(fù)協(xié)會發(fā)表了一份立場聲明,提出達(dá)到最大或接近最大的努力(從而達(dá)到可靠的VO2peak)假設(shè)存在的幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),遞增運(yùn)動期間攝氧量與功率關(guān)系的平穩(wěn)被認(rèn)為是確定最大努力的金標(biāo)準(zhǔn)。此項(xiàng)立場聲明建議將斜坡增量心肺運(yùn)動測試作為生理綜合運(yùn)動強(qiáng)度評估和處方的金標(biāo)準(zhǔn),提出一種“基于閾值”而非“基于范圍”的運(yùn)動處方方法,以最大限度地提高心臟康復(fù)有氧運(yùn)動訓(xùn)練的效益[16]。2022年EAPC的立場文件建議通過評估CPET期間的VT1和VT2來確定運(yùn)動強(qiáng)度,VT1是通過通氣量/攝氧量開始增加之前曲線的最低點(diǎn)來確定,通過此方法確定VT2的可靠性尚未得到很好的證實(shí)[17]。如果因?yàn)闂l件限制不能確定VT,臨床醫(yī)生可以根據(jù)峰值工作負(fù)荷百分比或%HRpeak來確定運(yùn)動強(qiáng)度[16-17]。通過使用相應(yīng)的心率或工作效率,可以從這些閾值推斷出運(yùn)動訓(xùn)練區(qū)域,即VT1以下的為輕度強(qiáng)度,VT1和VT2之間的為中度強(qiáng)度,VT2以上的為高強(qiáng)度。使用基于閾值的運(yùn)動處方有一定缺點(diǎn):在兩個(gè)連續(xù)的試驗(yàn)中,受試者內(nèi)部可能存在很大的差異,觀察者和位點(diǎn)之間的差異很大[16,18]。事實(shí)上,基于VT的運(yùn)動強(qiáng)度處方與根據(jù)冠心病患者峰值運(yùn)動參數(shù)得出的指標(biāo)之間存在相當(dāng)大的不一致性,突出了當(dāng)前指南調(diào)整的必要性[3,19]。

當(dāng)無法通過標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動測試或CPET來確定患者的運(yùn)動強(qiáng)度時(shí),常用RPE和談話測試,RPE量表是一種主觀的測量個(gè)人有氧訓(xùn)練強(qiáng)度的方法,它基于一個(gè)人在體育活動中經(jīng)歷的身體感覺,包括心率、呼吸頻率、出汗和疲勞[17]。先前的研究表明,在冠心病患者中,RPE與心率顯著相關(guān),且不受β受體阻滯劑介導(dǎo)的影響[20]。在使用客觀和主觀措施確定運(yùn)動強(qiáng)度時(shí),可能會出現(xiàn)峰值心率和RPE之間存在差異的情況,在這種情況下作者建議使用RPE作為主要方法[13]。研究發(fā)現(xiàn),對心臟康復(fù)訓(xùn)練模式的熟悉程度[21]、文化水平、性別和利尿劑的使用[22]對受試者在運(yùn)動過程中的RPE有顯著影響。談話測試的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是它不需要任何費(fèi)用和專業(yè)知識,這增強(qiáng)了它在心臟康復(fù)中的實(shí)用性。它基于VT2以上呼吸的快速增加,導(dǎo)致運(yùn)動期間難以舒適地交談,因此有助于確定中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度運(yùn)動之間的界限[3]。但談話測試不是定制持續(xù)時(shí)間較短(<1分鐘)或非常高強(qiáng)度(>95%HRpeak)的間隔訓(xùn)練處方的實(shí)用工具,其在85%～95%HRpeak較長持續(xù)時(shí)間的HIIT處方中的使用也有待進(jìn)一步研究[23]。

根據(jù)EAPC在心臟康復(fù)中關(guān)于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的立場聲明,最終的要求是進(jìn)行CPET,并根據(jù)VT確定運(yùn)動強(qiáng)度?？紤]到許多心臟康復(fù)中心沒有測量VO2的工具,所以最低要求是執(zhí)行功率車測試,根據(jù)峰值工作負(fù)荷百分比或%HRpeak確定運(yùn)動強(qiáng)度[17]。談話測試和RPE量表只能作為心血管疾病患者客觀有氧運(yùn)動強(qiáng)度測定方法的輔助手段。

2.3 時(shí)間 HIIT表示重復(fù)進(jìn)行30～300 s的有氧運(yùn)動,其間穿插著相等或更短的恢復(fù)期,每次最多持續(xù)35 min[24]。一項(xiàng)薈萃分析[11]建議冠心病患者每次進(jìn)行30～60(28～60)min的有氧間歇運(yùn)動,工作持續(xù)時(shí)間與恢復(fù)時(shí)間之比≥1 (0.5～1.33)。目前最常見的 HIIT 模式為4 min×4 min模式,但有相關(guān)研究[17]表明在HIIT期間,4 min的運(yùn)動高峰對于大部分患者來說可能太長。

一項(xiàng)薈萃分析[25]發(fā)現(xiàn),與短時(shí)間間隔HIIT相比,長時(shí)間間隔HIIT可能會引起VO2peak的更大改善。然而,一些新納入心臟康復(fù)的老年CVD患者可能無法維持高強(qiáng)度的長間隔[13]。另一項(xiàng)薈萃分析證實(shí),短工作間隔的HIIT方案和長工作間隔的HIIT方案均能顯著改善冠心病患者的VO2peak。這些結(jié)果可能對于冠心病患者治療方案的選擇在VO2peak改善方面不如訓(xùn)練強(qiáng)度和頻率重要[26-27]。

大多數(shù)對心臟患者進(jìn)行高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練的研究持續(xù)了12周,最短的持續(xù)了4周[28]。對于冠心病產(chǎn)生VO2peak顯著適應(yīng)所需的最低訓(xùn)練頻率為6周,HIIT在改善冠心病患者最大受益在第6至12周[11,29]。

2.4 運(yùn)動類型 2020年ESC指南[1]將運(yùn)動類型分為技能型、力量型、混合型和耐力型,并給出各種強(qiáng)度下的運(yùn)動方式。一項(xiàng)綜述[3]表示走樓梯或散步可能有助于緩解從久坐的生活方式向常規(guī)中等強(qiáng)度到高強(qiáng)度運(yùn)動的過渡。2020年EAPC立場文件[12]建議冠心病患者選擇散步、慢跑、游泳、劃船、騎自行車、爬樓梯、有氧舞蹈等鍛煉類型。在為患者選擇運(yùn)動方式時(shí)最重要的考慮因素是他們的舒適程度。

2.5 運(yùn)動總量 對于有氧運(yùn)動,運(yùn)動方案的設(shè)計(jì)應(yīng)主要以優(yōu)化總能量消耗為目標(biāo),而不是針對某一特定的訓(xùn)練特點(diǎn)(如運(yùn)動強(qiáng)度)[17],總能量消耗更大的HIIT協(xié)議在VO2peak中也產(chǎn)生了更大的收益[28]。最準(zhǔn)確的量化單位為千卡/周,1 000～2 000千卡/周的能量消耗可能導(dǎo)致冠心病進(jìn)展緩慢[30]。

2.6 運(yùn)動進(jìn)展 關(guān)于運(yùn)動進(jìn)展,大多數(shù)文獻(xiàn)支持在強(qiáng)度增加之前,應(yīng)增加運(yùn)動的持續(xù)時(shí)間和頻率。Taylor等[31]建議在2周的中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練導(dǎo)入期后,功能低下(<5 代謝當(dāng)量)或處于HIIT初始階段(0～4周)的患者可以開始短期HIIT方案(如,每3～4分鐘中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練,1分鐘HIIT間隔),隨著患者對訓(xùn)練模式的熟悉理解及運(yùn)動耐力的提高,可以進(jìn)一步延長至中等時(shí)間間隔(例如,2～3分鐘HIIT,2分鐘恢復(fù)),最后將間隔數(shù)增加到4 min×4 min HIIT。另一種進(jìn)展的選擇是,最初每周引入一次HIIT,然后進(jìn)展到每周2～3次[32]。

一些心臟康復(fù)中心習(xí)慣在幾周的訓(xùn)練后再次進(jìn)行CPET,以指導(dǎo)強(qiáng)度的進(jìn)展。這種方法考慮到有氧能力的變化可能已經(jīng)在項(xiàng)目的早期就發(fā)生了,研究[9]表明,僅在2～4周的運(yùn)動訓(xùn)練后,VO2peak就有了改善。在延長心臟康復(fù)期間(包括Ⅲ期),重新評估VT1和VT2以正確確定運(yùn)動強(qiáng)度仍然很重要[17]。

3 總結(jié)

根據(jù)現(xiàn)有的相關(guān)文獻(xiàn),因冠心病患者的個(gè)體差異較大,運(yùn)動處方需考慮的內(nèi)容較多。目前沒有統(tǒng)一的運(yùn)動處方指南,與其采用一刀切的HIIT模型,更建議根據(jù)個(gè)人運(yùn)動經(jīng)驗(yàn)和耐受性逐步引入和發(fā)展HIIT,在此之前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級和CPET,根據(jù)評估結(jié)果針對某個(gè)需改善的因素制定合適的運(yùn)動處方。所有的運(yùn)動處方在冠心病患者中都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性,因此我們建議使用客觀和主觀兩種方法相結(jié)合來規(guī)定HIIT的運(yùn)動強(qiáng)度,這可能是最大限度地提高安全性、依從性和臨床效果的選擇。