運動對動脈粥樣硬化的干預效應的研究進展

楊睿奇 朱 歡 萬 利 肖 哲

湖北民族大學體育學院，湖北 恩施 445000

目前，中國心血管疾病的患病率逐年攀升。截止2017年，我國接近2.9億人心血管疾病患者，且有著致殘率和致死率，其中動脈粥樣硬化是心血管疾病的主要病理基礎。[1-2]隨著年齡的增長，中老年人新陳代謝速度逐漸減慢，血管內的某些有害物質不能及時得到分解和加速代謝，逐漸積聚在血管內，進而導致動脈粥樣硬化。[3]研究表明，有氧訓練可以減少動脈粥樣硬化的危險因素，可以達到穩(wěn)定疾病，甚至可以逆轉的發(fā)展狀態(tài)。[4-5]也有研究指出，抗阻運動、高強度間歇性運動等也能對預防動脈粥樣硬化產生一定的益處。研究表明，有氧運動結合抗阻練習能夠改善老年人血壓指數，可延緩動脈粥樣硬化的病情發(fā)展。[6]此外，還有研究表明高強度間歇性運動可以改善氧化應激狀態(tài)，減輕內皮功能損傷，提高機體的抗氧化能力及內皮保護機制。[7]基于此，本研究采用文獻綜述法總結動脈粥樣硬化的發(fā)病機制以及運動對動脈粥樣硬化的干預效應，旨在為動脈粥樣硬化科學運動干預提供參考與借鑒。

1 動脈粥樣硬化的發(fā)病機制

1.1 脂類代謝紊亂學說

人體內脂蛋白出現代謝異常，包括低密度脂蛋白膽固醇（Low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、總膽固醇（Total cholesterol，TC）、甘油三酯（Triacyl glycerol，TG）升高以及高密度脂蛋白膽固醇（High density lipoprotein cholesterol，HDL-C）降低等，均能夠導致動脈粥樣硬化。郭曉坤在對比高脂血癥與動脈粥樣硬化之間的關系已經得到證明，LDL-C的升高、HDL-C的降低是引起動脈粥樣硬化的主要危險因素。[9]研究顯示，在高脂血癥狀態(tài)下，血液中的LDL-C水平會升高，同時存在血液中LDL-C則會迅速積聚在內部血管內，逐步對血管造成損害，加劇動脈粥樣硬化的潛在患病幾率。[10]還有研究表明，低密度脂蛋白受體（Low density lipoprotein receptor，LDL-R）介導到溶酶體中被降解后來參與體內LDL-C的代謝，使LDL-C的水平升高。[11]Spasic根據弗雷德里克森分類法，將高脂蛋白血癥患者與沒有高脂蛋白血癥患者進行相比，在調整所有與脂質代謝功能有關的潛在因素（年齡、性別、肥胖）后，結果得出：高膽固醇血癥增加了動脈粥樣硬化的風險。[12]還有研究表明，動脈粥樣硬化與脂質代謝密切相關，血漿中TG在經過蛋白酶分解后生成LDL-C，而LDL-C是引起動脈粥樣硬化的重要因素。[13]

綜上所述，脂質代謝的紊亂已成為當前動脈粥樣硬化病情加重的潛在危險因素，當血脂出現異常時要積極進行調脂干預，維持人體內脂蛋白的代謝正常，使血管內的有害物質及時得到分解和加速代謝，會減輕對血管的損害，保持血管的彈性。尤其對于高血脂癥患者來說，改善脂質代謝、維護人體內脂蛋白的代謝正常已成為減少動脈粥樣硬化疾病的重要目標。

1.2 內皮細胞損傷學說

相關研究證明，內皮功能障礙是動脈粥樣硬化發(fā)展中的一個重要因素。[14]內皮細胞能夠維持血管收縮和舒張的平衡，平衡一旦被打破，便會發(fā)生內皮功能障礙，導致動脈壁的損傷。[15]研究表明，動脈壁一旦損:便會引起內皮的血管舒張功能降低，氧化應激反應也隨之增加。[16]除此之外，血管內皮受損可導致血栓形成，使血管堵塞、狹窄，進而影響血液循環(huán)和血流灌注，引起血管粥樣硬化。[17]

還有研究表明，對于早期階段的高脂血癥、高血壓、糖尿病患者，氧化應激反應被激活后，同時會激活細胞因子LDL-C水平，促進內皮功能障礙，導致動脈粥樣硬化病變。而對于長時期的高血脂癥患者，由于血壓增高、動脈分支形成了特殊流向，加劇內膜破壞風險。[18-19]在動脈硬危險因素的研究表明，高血壓、糖尿病、高血脂癥等危險因素都能損傷動脈內膜，面對高危險因素的存在，降低LDL-C、增高HDL-C，可以減輕內皮功能障礙，進而延緩動脈粥樣硬化進程。[20]還有研究證明，動脈內膜是調節(jié)動脈組織和人體血液中的物質相互交換的重要屏障，減輕內皮細胞受損，內皮細胞功能將恢復正常，一定程度上會減少受損的內膜上吞噬大量的脂質，延緩形成脂肪斑塊，進一步控制動脈粥樣硬化的形成。[21]綜上所述，控制動脈粥樣硬化，要重視高血壓、糖尿病、高血脂癥等疾病帶來的威脅，尤其對于高血壓患者來說，要減少因為血壓增高而造成的血管的損傷，穩(wěn)定內皮功能收縮舒張功能的正常。因此，維持血管收縮和舒張的平衡，降低內皮細胞功能障礙的程度，是緩解動脈粥樣硬化病情的重要因素。

1.3 慢性炎癥學說

動脈粥樣硬化與內皮細胞的炎癥激活有著密切聯(lián)系，并與心血管疾病風險升高相關。[22]研究表明，冠狀動脈硬化會導致動脈失去彈性，進而導致動脈增厚和硬化。[23]研究表明當動脈內皮受損時會出現炎癥變化，使斑塊形成、動脈壁增厚，引起多種病理反應。[24]Ross指出，炎癥反應使血管通透性損壞，進一步增加了抗氧化型LDL-C的產生數量。[25]而對于慢性炎癥的防治研究表明，減輕機體炎性反應，可以改善頸總動脈粥樣硬化情況，有較好、較安全的臨床療效。[26]臨床研究也表明，白細胞介素-8能有效控制炎癥，而白細胞介素-4的小細胞外囊泡，也具有作為抗炎療法的高潛力。[27-28]也有研究表明，類風濕性關節(jié)炎（Rheumatoid arthritis，RA）患者動脈粥樣硬化的發(fā)生率較高，因此要通過降低炎癥反應，緩解RA患者動脈粥樣硬化的風險。[29]

綜上，炎癥反應是加重動脈粥樣硬化的病情的重要因素。炎癥的反應使斑塊凝聚形成，進而導致管壁增厚、彈性下降、擴張能力下降，經過一系類的動脈腔反應活動后引起多種動脈粥樣硬化癥狀，加重了動脈粥樣硬化的病情，故預防動脈硬化也在于控制炎癥。

2 不同形式運動對動脈粥樣硬化患者的干預效應

2.1 有氧運動對動脈粥樣硬化的干預效應

有氧運動以強度低、時間長、速度慢、風險小的特點，對于心血管疾病患者來說，具有極強的鍛煉實用價值。[30]研究表明，有氧運動能加強機體活性氧的清除能力，故能緩解動脈粥樣硬化病情；[31]還有研究指出，有氧運動能夠抗擊炎癥、調節(jié)血脂代謝、平衡免疫功能，從而穩(wěn)定和減輕動脈粥樣硬化斑塊，成為救治急性冠脈綜合癥（Acute coronary syndrome，ACS）的重要措施；且規(guī)律的有氧運動訓練可以降低四肢血壓指標，改善原發(fā)性高血壓患者動脈彈性；有氧運動能增加腦卒中合并冠心病患者的運動能力并改善血脂狀況。[32-34]Hyun通過4周有氧運動對中老年人高血壓進行分析，實驗顯示舒張壓有所降低，且患者體內的TG、TC指標均有所下降。[35]研究通過對比太極拳運動的實驗效果發(fā)現，4-8周的體內的低LDL-C指標有顯著性差異，8周指標均有極顯著性差異。[36]還有研究表明，有氧運動干預12周后，患者體內的TC、LDL-C極顯著降低，HDL-C極顯著升高[37]。王松濤通過12周健步走鍛煉對老年男子血脂的變化進行研究時發(fā)現，受試者的TG、TC的指標均有所下降。[38]還有研究顯示，通過對患有高血壓的中老年人進行五禽戲運動，鍛煉12周干預效果是比較適合的。[39]另外，肥胖作為評估高血壓風險的可靠指標，國外一項研究表明，24周的低、中、高強度的運動均能降低男性老年人腰臀比和體脂率，且中、高強度下降幅度更大。[40]研究發(fā)現，高血壓患者進行24周的有氧運動干預后，TG、LDL-C均有非常顯著性差異[41]。綜上所述，4-12周及以上的有氧運動干預確實能起到降低血脂、血壓、調節(jié)機體成分的作用，其中12周的有氧運動干預效果最佳，而24周的有氧運動干預指標顯著性更強，通過有氧運動的干預可以改善心腦血管疾病，延緩動脈粥樣的效果，也有研究發(fā)現，動脈粥樣硬化與腹部的內臟脂肪面積明顯相關。認為中低的有氧運動對脂類代謝效果不明顯，高強度的運動干預對腹部的內臟脂肪面積有更好的減脂效果，可以進一步減緩動脈粥樣硬化程度。[42]

一氧化氮（Nitric oxide，NO）、內皮素-1（（Endothelin 1，ET-1）、動脈彈性指數（Ankle brachial index，ABI）、動脈脈搏波傳導速度（Pulse wave velocity，PWV）等是影響動脈粥樣硬化疾病的重要指標。促進內源性NO的分泌，減少ET-1的生成能夠減輕動脈粥樣硬化程度。ABI可以判斷動脈血管狹窄、阻塞情況，動脈粥樣硬化指數越高，ABI指數變化越明顯。[43-44]PWV是評價動脈粥樣硬化程度的經典指標，可以用作判斷動脈血管彈性和硬度。[45]

研究表明，8周太極拳和健身氣功能改善NO、ET-1的水平，提高原發(fā)性高血壓患者血管功能，[46]研究通過對中老年動脈粥樣硬化患者進行8周和12周的有氧運動干預發(fā)現，8周中等強度有氧運動可以使右側PWV呈明顯下降，而12周的有氧運動鍛煉使左側PWV、右側PWV呈顯著性下降。[47]朱歡研究表明，12周的有氧運動可以促進NO的分泌，減少ET-1的生成，提高慢性疾病患者血管舒張功能。[48]也有研究證明，通過24周的太極拳有氧運動干預，PWV、ABI指標明顯下降，血清NO上升，內皮素ET-1下降，均呈極顯著性差異。[49]而崔永勝通過進行24周太極拳訓練，也證實了這一點。[50]綜上，不同的運動強度以及運動時間等產生的干預效應是不同的，動脈粥樣硬化的危險因子指標之所以呈一般顯著或者極顯著性差異，可能是因為個體性差異或是運動干預方案受身體機能、年齡的影響。目前，相關研究對于運動強度的制定相對籠統(tǒng)，運動干預的效果不一。通過對動脈粥樣硬化危險影響因素的統(tǒng)計分析，作者認為有氧運動訓練周期一般≥12周，運動增加頻率≥5次，每次運動時長在45min～60min對緩解動脈粥樣硬化病情的效果最佳。

2.2 抗阻運動及有氧聯(lián)合抗阻運動對動脈粥樣硬化的干預效應

抗阻運動指的是肌肉在克服外來阻力時進行的主動運動?；谠诟纳蒲獕?、血脂、血管彈性功能以及減輕內皮受損導致炎癥出現等方面的優(yōu)勢，其已成為控制動脈粥樣硬化重要的運動形式。研究發(fā)現，12周低強度抗阻訓練可以改善血液透析患者血壓水平，降低高血壓發(fā)生率。[51]還有研究表示，通過12周的抗阻運動訓練能夠顯著增加下肢動脈粥樣硬化閉塞癥（Arteriosclerosis，ASO）患者的肌肉抗阻力負荷，改善血管彈性功能。[52]另外，通過24周的抗阻運動，減輕了胸膜透析患者因內皮細胞損傷受損導致炎癥出現。[53]

綜上，抗阻運動是可以對動脈粥樣硬化患者產生良好的的干預效應的，但單一的抗阻運動對動脈粥樣硬化的干預研究較少，研究表明，抗阻結合有氧運動的對動脈粥樣硬化的干預效應較好。研究指出，12周有氧聯(lián)合抗阻運動干預顯示，高血壓患者動脈彈性的恢復能力高于單一的抗阻運動。[54]還有研究表明，12周的有氧結合抗阻運動相較于抗阻運動更能有效的恢復和維持降低血壓的效果。[55]也有研究指出，通過12周的有氧聯(lián)合抗阻訓練能顯著改善長期習練太極拳老年人肢體肌力及運動功能，其康復療效優(yōu)于單一的抗阻訓練。[56]在16周有氧運動聯(lián)合抗阻研究中證明，該運動模式能夠改善老年人身體成分，尤其是脂肪量減少。[57]

綜上，通過對動脈粥樣硬化的干預效應要產生較好的效果，不能僅局限于抗阻運動，要將抗阻運動與有氧運動進行結合，并且有氧聯(lián)合抗阻運動的運動時間每次需超過45min才能產生最佳干預效應；且運動周期要保持在12周以上效果最佳。有氧聯(lián)合抗阻運動相比單一的抗阻運動具有更好的改善血壓、血脂、血管彈性功能等效果，具有較好的干預效應，建議對于具有動脈粥樣硬化患者進行有氧聯(lián)合抗阻運動干預。當然所受運動強度、形式，要充分考慮患者患病情況進行干預。

2.3 高強度間歇性運動對動脈粥樣硬化的干預效應

高強度間歇性訓練作為一種爆發(fā)式鍛煉的訓練技術，通過短時間高強度訓練產生大量的代謝產物，配合上組與組之間間歇性間隔，能有效清除代謝產物，加快脂類代謝，改善氧化代謝能力。一項Meta研究顯示，一次5km高強度間歇有氧運動能夠改善血管彈性。[58]研究指出，8周急性平板支撐運動有降低動脈硬度的效果，并且效果與運動后射血指數的變化存在正相關。[59]也有研究表明，8周高強度間歇運動可以抑制心梗氧化應激和炎癥反應，改善心功能。[60]另外，高強度間歇訓練可以降低大鼠血清NO水平，改善氧化應激狀態(tài)，減輕內皮功能損傷。[61]而對于10周的間歇性高強度運動訓練表明，可以改善2型糖尿病患者組織的胰島素敏感性。[62]也有研究表明10高強度間歇運動能夠有效降低體內脂肪含量，加快脂類代謝速度。[63]在對糖尿病患者進行12周運動干預研究中表明，可以改善患者糖脂的代謝、胰島素敏感性的增強。[64]綜上所述，高強度間歇性運動對動脈粥樣硬化能產生一定的干預效益，但相關研究較少，原因是動脈粥樣硬化作為血管疾病的一種，易患人群多為中老年人，高強度間歇性運動強度大、負荷量高，容易加劇中老年人的運動風險，且高強度的有氧運動可能會增加活性氧的產生，損傷內皮細胞功能，加重血管壓力負擔，容易引發(fā)動脈血管爆裂，出現生命危險，[65]因此，高強度間歇性訓練對于患病的中老年人群體來說具有潛在的風險，進行干預時需謹慎。

3 結論

4-12周及以上的有氧運動干預可以改善血脂、血壓、調節(jié)體成分，其中12周的有氧運動干預效果最佳，而24周的有氧運動干預指標顯著性更強，單一的抗阻運動對動脈粥樣硬化干預效果不顯著，而有氧聯(lián)合抗阻運動具有較好的干預效應，建議對于動脈粥樣硬化患者進行有氧聯(lián)合抗阻運動。另外，高強度間歇性運動對動脈粥樣硬化也能產生一定的干預效益，但相關研究較少，且對于患病的中老年人群體來說具有潛在風險，選擇干預時需謹慎。