慢性心衰高強(qiáng)度間歇運動序貫中等強(qiáng)度持續(xù)運動治療模式的初步研究

袁帥，肖登，周文，李永建

心力衰竭(heart failure，HF)是由于任何心臟結(jié)構(gòu)或功能異常導(dǎo)致心室充盈或射血能力受損的一組復(fù)雜的臨床綜合征。按發(fā)病的緩急分為急性心衰和慢性心衰(Chronic heart failure，CHF)，其中以CHF較多見[1]。隨著人口老齡化進(jìn)程的加快，以及高血壓、冠心病等常見心血管病發(fā)病率的上升，心衰的患病率正逐漸升高[2-3]。因此，如何降低心衰的死亡率，提高患者的生存質(zhì)量，為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)。

運動治療逐漸成為心衰康復(fù)綜合治療的核心[4]。CHF運動治療訓(xùn)練模式主要集中于中等強(qiáng)度持續(xù)運動訓(xùn)練(Moderate intensity aerobic continuous exercise，MCE)模式的循證醫(yī)學(xué)研究，且已被公認(rèn)為運動處方的適宜強(qiáng)度[5]。MCE的特點是運動強(qiáng)度保持在患者自感最能耐受的范圍，持續(xù)不間斷地進(jìn)行某一特定的運動項目，通常強(qiáng)度在80% HRmax以下，每次運動時間約為30～60min，每周訓(xùn)練約3～6次，總訓(xùn)練時間通常≥12周[3,6]。然而，另一種運動治療模式，即高強(qiáng)度間歇運動訓(xùn)練(High-intensity interval training，HIIT)，近年來被證明在CHF的康復(fù)治療中是安全有效的[7-9]。HIIT與MCE的區(qū)別在于，在一個循環(huán)中，讓患者運動的強(qiáng)度在短時間內(nèi)達(dá)到80%～95% HRmax，并延長間歇(休息或者低強(qiáng)度訓(xùn)練)期，每個循環(huán)中運動和間歇的總時間約5min，每周訓(xùn)練約4次，總訓(xùn)練時間通常為12周[5,10]。Wisloff等[11]對心肌梗死后心衰患者的研究中表明，在提高心臟容受力、運動耐受力方面，HIIT讓患者獲益更多。在實際工作中，MCE存在持續(xù)運動時間長、運動模式單調(diào)，難以長期堅持下去的不足。HIIT能在短時間內(nèi)讓患者達(dá)到較高的運動負(fù)荷狀態(tài)，每次運動的時間相對更短，間歇期長，實效性可能更好。肌肉力量的增加與心血管代謝危險因素、全因死亡率、心血管疾病事件的降低，以及軀體功能限制和非致死性疾病的發(fā)生風(fēng)險相關(guān)[12]。因此，抗阻訓(xùn)練(Resistance training, RT)是心臟康復(fù)運動處方中必不可少的一部分，并可增加運動的趣味性。

本研究在循證醫(yī)學(xué)研究報道的基礎(chǔ)上，對兩種較為成熟的運動訓(xùn)練方式取長補(bǔ)短，設(shè)計了一種新的慢性心衰運動康復(fù)綜合治療方案，即高強(qiáng)度間歇運動序貫中等強(qiáng)度持續(xù)運動訓(xùn)練方案(High-intensity interval training followed by moderate intensity aerobic continuous exercise，HFM)，比較其與中等強(qiáng)度持續(xù)運動的康復(fù)效果，分析安全性與可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2015年7月～2016年2月重慶醫(yī)科大學(xué)附屬大學(xué)城醫(yī)院、附屬第一醫(yī)院、附屬第二醫(yī)院心血管內(nèi)科的慢性心衰患者78例。入組患者病因為冠心病、高血壓心臟病及退行性心瓣膜病，其中大多數(shù)為冠心病PCI術(shù)后，無其他合并癥與并發(fā)癥。入選標(biāo)準(zhǔn)[1]：診斷慢性心力衰竭后藥物治療>6周；6個月內(nèi)無介入及手術(shù)治療計劃；左心室射血分?jǐn)?shù)(Left ventricular ejection fraction，LEVF)≤45%；美國紐約心臟病協(xié)會(New York Heart Disease Association，NYHA)心功能分級II～I(xiàn)II級；年齡≥50歲；竇性心律。排除標(biāo)準(zhǔn)[1]：不穩(wěn)定型心絞痛；有癥狀的心律失?；蛐碾妭鲗?dǎo)阻滯；肥厚性心肌??；重度肺動脈高壓和其他嚴(yán)重肺??；未控制的高血壓。將患者隨機(jī)分為HFM組和MCE組，每組39例。所有入選患者均簽署知情同意書。由于無法堅持訓(xùn)練，HFM組有2人中途退出，MCE組有1人退出。2組患者的基本信息見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 參加運動前需排除患者運動試驗的禁忌征并進(jìn)行危險度分層。2組患者的藥物治療主要采用慢性心衰治療的“黃金三角”，血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)、β受體阻滯劑和醛固酮受體拮抗劑；根據(jù)病情，藥物及劑量有不同差異。個性化制定心肺運動測試方案，評價心率、心律、體征、癥狀、ST 段變化和運動耐量，制定個體化運動處方，開展運動治療。HFM組運動方案：先進(jìn)行8周高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練(6周HIIT+2周RT，RT穿插在HIIT中)，再進(jìn)行4周中等強(qiáng)度持續(xù)運動訓(xùn)練。具體如下，HIIT，每周3次，先做5～10min的熱身運動，然后進(jìn)行3～4minHIIT，使強(qiáng)度達(dá)到 85%～95%最大攝氧量(peak Oxygen Uptake，peak VO2)，或RPE值達(dá)到15～18，然后逐漸減小強(qiáng)度至40% peak VO2以下，間歇3～5min，重復(fù)3次，最后5～10min做整理運動。MCE，每周3～5 次，運動強(qiáng)度控制在60%～80% Peak VO2，或RPE(Rating of Perceived Exertion，RPE)達(dá)到12～14，運動時間在30～40 min，運動方式包括運動平板、運動踏車或四肢聯(lián)動。RT(進(jìn)行HIIT 2周后增加RT)，每周1～2次，每組肌群鍛煉做1～2組，每組重復(fù)8～10次，運動強(qiáng)度控制在50%～70% 1RM(Repetition Maximum，RM)(可重復(fù)某一次數(shù)得到最大重量，如1RM表示只能重復(fù)一次的最大重量)，運動時間在20～30min，運動方式為彈力帶。HIIT訓(xùn)練中，若患者出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)較大的情況，可增加間歇時間。MCE組運動方案：12周MCE訓(xùn)練，除運動訓(xùn)練模式采用MCE以外，其余治療均與HFM組一致。

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) ①運動心肺測試(Cardiopulmonary Exercise Testing，CPET)：采用瑞士席勒公司生產(chǎn)的運動心肺測試系統(tǒng)，運動器械為功率自行車，采用遞增負(fù)荷方案，根據(jù)患者心肺功能及日?；顒幽芰?，在心肺康復(fù)醫(yī)師的監(jiān)督下進(jìn)行測試。全程監(jiān)測患者生命體征，鼓勵盡全力運動，若出現(xiàn)心絞痛、嚴(yán)重呼吸困難、極度疲勞、臉色發(fā)白、口唇發(fā)紫等癥狀，立即停止運動。測試結(jié)束后計算通氣無氧閾(Anaerobic Threshold，AT)、peak VO2、峰值氧脈搏。靜息肺功能，在運動心肺測試開始前測定患者的用力肺活量(Forced Vital Capacity，F(xiàn)VC)、一秒用力呼氣容積(Forced Expiratory Volume in one second/ Forced Vital Capacity，F(xiàn)EV1%)。②超聲心動圖檢查測量LVEF。③記錄患者在每次運動治療前、運動后即刻、運動后恢復(fù)5min的心率(Heart Rate，HR)、收縮壓(Systolic Blood Pressure，SBP)，運動后即刻主觀用力評分(該指標(biāo)反映運動后即刻患者的主觀感受)。本研究采用心率收縮壓乘積(Rate Pressure Product，RPP)反映心血管應(yīng)激程度，計算方法為RPP=(HR×SBP)/1000[13]。在實驗周期內(nèi)指導(dǎo)和督促2組患者進(jìn)行自我管理、藥物治療管理，進(jìn)行心理健康管理及營養(yǎng)管理等。12周的治療，選取每周最后一次康復(fù)治療后，觀察2組RPP及RPE值變化。運動心肺測試及超聲心動圖檢查分別在運動康復(fù)治療前、運動康復(fù)治療后進(jìn)行。第1次測試在運動康復(fù)前兩天，第2次測試在運動康復(fù)后兩天。為保證2組患者運動康復(fù)前后兩次測試的一致性，時間均在測試當(dāng)天下午，室溫25℃，嚴(yán)格按照運動心肺測試要求執(zhí)行。

2 結(jié)果

2.1 判斷HFM方案的安全性及可行性 2組的RPP安靜值無統(tǒng)計學(xué)差異。前8周康復(fù)治療中，HFM組患者運動后RPP即刻值及RPE即刻值均顯著高于MCE組(P<0.05)；后4周，2組運動后即刻RPP及RPE值無統(tǒng)計學(xué)差異。第1周到12周，2組患者RPP恢復(fù)值接近安靜水平，2組間比較RPP恢復(fù)值比較差異無統(tǒng)計學(xué)差異。見表2。

2.2 2組康復(fù)治療前后心肺功能比較 治療后，2組患者的AT、Peak VO2、峰值氧脈搏、FEV1 %、左心室射血分?jǐn)?shù)均顯著高于治療前(P<0.05)，HFM組患者的AT、Peak VO2、峰值氧脈搏、LVEF更高于MCE組(P<0.05)，2組FCV組間及組內(nèi)治療前后比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表3。

3 討論

HIIT是高強(qiáng)度運動與恢復(fù)期交替進(jìn)行的一種運動方式。這一訓(xùn)練模式克服了傳統(tǒng)MCE訓(xùn)練模式單調(diào)冗長、缺乏趣味的不足。在本研究中，除了3名患者由于自身原因不能堅持訓(xùn)練以外，所有患者均堅持完成康復(fù)計劃，且訓(xùn)練過程中無一不良反應(yīng)發(fā)生。2組患者在前8周的運動治療結(jié)束即刻RPP值較安靜時明顯增加；HFM組訓(xùn)練結(jié)束即刻RPP值及RPE值均顯著高于MCE組，表明HIIT訓(xùn)練強(qiáng)度高于MCE。在休息5min后RPP值恢復(fù)接近安靜水平，表明2組患者對運動訓(xùn)練的良好適應(yīng)，提示HIIT訓(xùn)練模式能安全運用于CHF患者運動康復(fù)治療中。

本研究采用CPET評估CHF患者的心肺功能。CPET可以客觀、定量地評價CHF患者的心肺功能和運動耐力，對CHF患者的療效評估和預(yù)后評價具有極其重要的價值和意義[14]。Wisloff等[11]對心肌梗死后心衰患者進(jìn)行研究，中等強(qiáng)度練組(70%HRmax)和高強(qiáng)度間歇組(95%HRmax)，12周后，后者比前者Peak VO2的增加值高32%。高強(qiáng)度間歇組的舒張末容積和收縮末容積的下降程度、LVEF增加值及腦鈉肽前體的下降程度，無論是兩種運動方式之間，還是同種運動方式前后的比較，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義。該研究表明，在提高心臟容受力、運動耐受力方面，高強(qiáng)度間歇運動訓(xùn)練讓患者獲益更多。在本研究中，12周訓(xùn)練后，HFM組與MCE組在治療后較治療前AT、Peak VO2、峰值氧脈搏、FEV1.0/FVC%、LVEF均有顯著提高，但HFM組的AT、Peak VO2、峰值氧脈搏、LVEF顯著高于MCE組，且HFM組FVC、FEV1.0/FVC%的均值高于MCE組。因此，表明HFM組運動訓(xùn)練效果優(yōu)于MCE組，這可能與運動強(qiáng)度增加有關(guān)。運動強(qiáng)度增加，患者運動中HR與SBP相應(yīng)增加，RPP值增加，患者自身受到的運動應(yīng)激也就越大。通過12周的運動訓(xùn)練，HFM組CHF患者較MCE組所受運動應(yīng)激越大，HFM組心肺功能提升越大，提示在CHF患者的運動治療中，可以適當(dāng)增大運動強(qiáng)度以使患者受益更大。然而，運動強(qiáng)度增加是如何促進(jìn)CHF患者運動治療效果的機(jī)制機(jī)理，需進(jìn)一步研究。

表2 2組患者12周康復(fù)治療每周RPP、RPE值變化比較

與MCE組比較，aP<0.05

表3 2組運動治療前后心肺功能比較

與治療前比較，aP<0.05；與MCE組比較，bP<0.05

國外的研究表明[15]，CHF患者康復(fù)治療中，HIIT不能取代其他治療方法，而是應(yīng)作為補(bǔ)充，并根據(jù)患者的臨床特征，組合不同訓(xùn)練方式制定個性化的運動處方。HFM訓(xùn)練模式包括HIIT、RT、MCE三種訓(xùn)練方式，這樣的訓(xùn)練模式更易受到CHF患者的接受。MCE組患者普遍反映中等強(qiáng)度持續(xù)運動訓(xùn)練較難堅持、單調(diào)乏味；而HFM組患者反映新的訓(xùn)練模式富有挑戰(zhàn)性、趣味性。在臨床實踐中，單純采用HIIT訓(xùn)練方式(強(qiáng)度達(dá)到90%～95%Peak VO2)對于CHF患者運動康復(fù)治療強(qiáng)度過大，患者難以適應(yīng)，且危險性較高。有報道稱[16]，單純的HIIT和MCE治療對慢性心衰患者效果不顯著，作者認(rèn)為可能是訓(xùn)練方式單一所致。因此，本研究將HIIT、RT、MCE三種訓(xùn)練方式結(jié)合起來組成新的訓(xùn)練模式，其安全性、有效性均已證實，建議將這種訓(xùn)練模式運用于CHF患者康復(fù)治療中。但是，如何組合三種訓(xùn)練方式達(dá)到最佳治療效果，值得進(jìn)一步研究。

綜上所述，高強(qiáng)度間歇運動序貫中等強(qiáng)度持續(xù)運動治療模式較中等強(qiáng)度持續(xù)運動更能安全且有效地提升慢性心衰患者的心肺功能，后期可在機(jī)制機(jī)理、訓(xùn)練方式組合上作進(jìn)一步研究。