高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練在急性心肌梗死介入治療術(shù)后的應(yīng)用現(xiàn)狀

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(lái)，經(jīng)皮冠狀動(dòng)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(jí)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(dòng)康復(fù)因具有延緩動(dòng)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(dòng)耐量和生活質(zhì)量等作用，逐漸成為PCI術(shù)后二級(jí)預(yù)防的另一重要方法。

目前，PCI術(shù)后的運(yùn)動(dòng)康復(fù)方案多以中等強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動(dòng)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(duì)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(shì)[2]，且在多項(xiàng)長(zhǎng)期干預(yù)研究中，兩種運(yùn)動(dòng)方案的不良事件發(fā)生率無(wú)顯著性差異[2-5]，因此HIIT成為近年來(lái)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(jiǎn)要綜述。

1 HIIT方案

HIIT是指進(jìn)行多次短時(shí)間的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，在每?jī)纱胃邚?qiáng)度訓(xùn)練之間以較低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)或完全無(wú)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)形成間歇期[2]。標(biāo)準(zhǔn)方案[3,6-7]：運(yùn)動(dòng)方式為在跑步機(jī)上運(yùn)動(dòng)；首先進(jìn)行熱身運(yùn)動(dòng)8～10 min，運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)訓(xùn)練，每組4 min，共4組，運(yùn)動(dòng)時(shí)心率以達(dá)到85%～95%最大心率為標(biāo)準(zhǔn)；在每?jī)山M高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練之間進(jìn)行較低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，每組3 min，運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)5 min，運(yùn)動(dòng)時(shí)心率以達(dá)到50%～70%最大心率為標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)于PCI術(shù)后患者而言，持續(xù)4 min的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)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(méi)有更明顯的額外獲益[8]。因此，Currie等[9]設(shè)計(jì)低量HIIT方案，即1 min高強(qiáng)度訓(xùn)練與1 min間歇期為1個(gè)循環(huán)，總共10個(gè)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(duì)HIIT方案進(jìn)行改良，即運(yùn)動(dòng)第1周30 s高強(qiáng)度訓(xùn)練與30 s間歇期為1個(gè)循環(huán)，總共5個(gè)循環(huán)；第2周1 min高強(qiáng)度訓(xùn)練與1 min間歇期為1個(gè)循環(huán)，總共5個(gè)循環(huán)；第3周增至7個(gè)循環(huán)；第4周后增至10個(gè)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(dòng)強(qiáng)度，但高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間縮短，可避免出現(xiàn)不適癥狀，提高運(yùn)動(dòng)安全性。

2 HIIT獲益的潛在機(jī)制

2.1 提高患者有氧運(yùn)動(dòng)能力

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(dòng)能力，延長(zhǎng)其運(yùn)動(dòng)時(shí)間。Moholdt等[6]比較HIIT方案和MICT方案對(duì)冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后患者有氧運(yùn)動(dòng)能力的改善情況，發(fā)現(xiàn)上述兩種運(yùn)動(dòng)方案在短期內(nèi)對(duì)患者VO2peak的影響類似；但對(duì)VO2peak的長(zhǎng)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(duì)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(gè)月的隨訪，結(jié)果患者VO2peak提高。同時(shí)該研究認(rèn)為，HIIT方案可降低遠(yuǎn)期心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)。另外幾項(xiàng)研究也表明HIIT提高心肺儲(chǔ)備功能的效果更為突出[4,8,12-14]。

2.2 抑制炎癥反應(yīng)

急性心肌梗死發(fā)病后，全身炎癥反應(yīng)過(guò)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(dòng)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(wú)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(gè)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(jí)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(gè)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(guò)度激活，從而減少支架內(nèi)再狹窄發(fā)生。

2.3 改善血管內(nèi)皮功能

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(zhǎng)時(shí)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(huì)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(cè)因子[22]。

已有研究證實(shí)，有氧運(yùn)動(dòng)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(guò)超聲下測(cè)量肱動(dòng)脈血流介導(dǎo)的血管舒張功能(flow-mediated dilation,FMD)來(lái)評(píng)估，其定義為血管收縮及舒張時(shí)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(dòng)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。

2.4 逆轉(zhuǎn)左室重構(gòu)

何煒等[27]對(duì)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(duì)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(duì)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(guò)氧化反應(yīng)，減少心肌梗死面積，改善心臟功能，同時(shí)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(bào)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?jiān)缙趹?yīng)變率峰值較訓(xùn)練前上升，其原因可能是進(jìn)行HIIT時(shí)，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。

3 HIIT在急性心肌梗死患者介入治療術(shù)后康復(fù)的可行性

3.1 HIIT的安全性

一項(xiàng)對(duì)比HIIT和MICT兩種訓(xùn)練模式下心血管事件風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)極低[7]。Ribeiro等[31]回顧11項(xiàng)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(dòng)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(duì)7例PCI術(shù)后心臟康復(fù)危險(xiǎn)分層為低危的患者及16例中危患者在PCI術(shù)后第14天開(kāi)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(duì)患者進(jìn)行心臟康復(fù)危險(xiǎn)分層或者僅入組低危患者。對(duì)于高危患者進(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)。

3.2 HIIT的多樣性

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(dòng)持續(xù)時(shí)間、組間間歇期時(shí)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(dòng)方式也多種多樣，如跑步、開(kāi)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(lè)相結(jié)合的HIIT康復(fù)模式，該康復(fù)模式單次訓(xùn)練總時(shí)間為52.5 min，3次高強(qiáng)度(運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dòng)時(shí)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(dòng)、高強(qiáng)度有氧健身操、柔韌性訓(xùn)練和力量訓(xùn)練?？偠灾c運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)方式單一的MICT相比，HIIT能夠增加患者的運(yùn)動(dòng)樂(lè)趣及積極性，從而更容易被接受和堅(jiān)持。

3.3 HIIT能改善患者依從性

Aamot等[14]對(duì)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(kāi)始前分別升高3.50 ml/(kg·min)和 1.70 ml/(kg·min)，且無(wú)論是在家庭還是在醫(yī)院進(jìn)行訓(xùn)練，其長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)依從性均明顯升高。同樣，Moholdt等[6]對(duì)完成4周心臟康復(fù)流程的PCI術(shù)后患者進(jìn)行6個(gè)月的隨訪后也發(fā)現(xiàn)，HIIT組的運(yùn)動(dòng)依從性較MICT組患者更好。其原因可能是，隨著運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行，HIIT組所能耐受的運(yùn)動(dòng)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(dòng)的欲望[34]；同時(shí)，與MICT方案中長(zhǎng)時(shí)間單一運(yùn)動(dòng)方式相比，HIIT方案中多樣的運(yùn)動(dòng)方式及個(gè)性化高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練亦可增加患者在運(yùn)動(dòng)中的愉悅程度，有助于患者忘記勞累，增加運(yùn)動(dòng)頻次，從而提高患者的運(yùn)動(dòng)依從性[35]。

4 小結(jié)

綜上所述，目前研究表明，對(duì)于PCI術(shù)后低危或穩(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(dòng)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(kāi)展大規(guī)模臨床研究明確心臟康復(fù)運(yùn)動(dòng)危險(xiǎn)分層相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方案，以便為PCI術(shù)后患者提供更科學(xué)合理的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方案。