任斌,劉達瑾,孔永梅
冠心病是中老年人群中常見心血管疾病之一,隨著社會化進程及人口老齡化加劇、生活方式改變,近年來我國冠心病發病率出現年輕化趨勢,且低收入人群冠心病患病率呈現快速增長趨勢。據統計,2016年全國采用經皮冠狀動脈介入術(PCI)治療的冠心病患者所占比例明顯升高,其中ST段抬高型心肌梗死患者直接行PCI者所占比例為38.9%[1]。PCI對冠心病的治療效果毋庸置疑,但冠心病危險因素并未隨PCI治療患者所占比例升高而降低,且PCI后并發癥發生風險較高[2-3]。
心臟康復使冠心病實現了從治療到預防轉變,目前已成為治療冠心病的有效手段之一,有利于延緩冠心病進展,降低患者血管重建率及醫療費用,改善患者精神狀態,提高患者運動能力等[2,4-8]。心臟運動康復是心臟康復的核心內容,而積極創新心臟康復模式、實現心臟康復的最大獲益是目前心臟康復研究最主要的使命和目標。本文綜述了我國心臟康復的發展歷程及心臟運動康復研究進展,以期為冠心病的有效防治提供參考。
20世紀60年代,心臟康復開始在我國得到發展,其最初是指風濕性心臟病的運動康復,后逐漸由慢性冠心病患者心臟康復發展為急性心血管疾病患者心臟康復[9];21世紀初,由胡大一教授提出的心臟康復五大處方開啟了我國心臟康復的新紀元[10]。近年來,我國相繼制定并頒布了《經皮冠狀動脈介入治療術后運動康復專家共識》[3]《冠心病康復與二級預防中國專家共識》[11]《在心血管科就診患者的心理處方中國專家共識》[12]《冠心病患者運動治療中國專家共識》[13]等多部專家共識,這對我國心臟康復發展具有重要推動作用。在2018年美國心臟病學會(ACC)上由中國康復醫學會心血管病學分會公布的我國心臟康復現狀調查結果數據顯示,全國22%的醫院開展了心臟康復項目,其中開展Ⅰ期心臟康復的醫院占13%,開展Ⅱ期心臟康復的醫院占17%,同時開展Ⅰ期和Ⅱ期心臟康復的醫院占8%[14]。
2.1 生理性缺血訓練(physical ischemic training,PIT) 運動處方是心臟康復的重要組成部分,指在個體化原則指導下,根據心肺運動試驗及對患者病情的精準評估、通過各種運動器械或操作使患者合理運動的康復方案。PIT是近年來提出的運動康復治療方式,主要通過心肌缺血的自我保護機制而改善患者心肌缺血區供血,備受臨床醫生重視。研究表明,PIT可增加內皮型一氧化氮合酶mRNA及蛋白表達,促進血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、內皮祖細胞(endothelial progenitor cells,EPCs)及一氧化氮水平升高并增加一氧化氮介導的骨髓內皮祖細胞動員,從而提高局部缺血心肌毛細血管密度和冠狀動脈側支循環血流量[15]。動物實驗結果表明,PIT可保護兔血管內皮功能,減緩動脈粥樣硬化斑塊形成速度[16],并可通過改變兔骨骼肌細胞氧化電位及纖維分布而增加骨骼肌收縮耐力,提示PIT有利于提高冠心病患者運動能力[17]。需要注意的是,PIT可能誘發缺血性心肌再發缺血損傷,因此其作用機制、安全性等仍需進一步研究證實。
2.2 高強度間歇訓練(high-intensity interval training,HIIT)有氧運動是運動處方的核心內容,主要包括低強度持續訓練、中強度持續訓練(moderate-intensity continuous training,MCT)及HIIT[18],為了降低運動風險,既往指南推薦MCT作為冠心病患者運動康復方案[19],但隨著康復治療技術發展,目前已有研究表明HIIT在冠心病患者中的心臟康復效果優于MCT[20]。HIIT將短時間、高強度運動訓練與低強度運動訓練結合,每2次高強度訓練間加1次低強度訓練或休息間歇期,主要分為以下3種類型:(1)長時間:3~5 min 80%~90%峰值攝氧量;(2)中等時間:1~3 min 95%~100%峰值攝氧量;(3)短時間:10 s~1 min 100%~120%峰值攝氧量[21]。JAUREGUIZAR等[22]將72例穩定型心絞痛或心肌梗死患者分為HIIT組和MCT組,結果顯示兩組患者峰值攝氧量、無氧閾、6分鐘步行距離均增加,但HIIT組患者峰值攝氧量、無氧閾及6分鐘步行距離的增加幅度均高于MCT組,提示HIIT更利于提高冠心病患者運動耐力;VILLELABEITIAJAUREGUIZAR等[23]研究結果顯示,與MCT相比,HIIT可更有效地提高冠心病患者第1分鐘、第2分鐘心率恢復率〔(15.44±7.04)%比(21.22±6.62)%、(23.73±9.64)%比(31.52±8.02)%〕;MUNK等[24]研究發現,HIIT可有效降低冠心病患者PCI后血管再狹窄率;HANNAN等[25]進行的Meta分析結果顯示,持續6周以上的HIIT可使冠心病患者心肺健康狀況得到最大限度改善,且訓練期間未增加住院治療、死亡或心臟事件發生風險;但TSCHENTSCHER等[26]研究發現,HIIT與MCT的心臟康復效果相當,而GOMESNETO等[27]研究證實,行MCT者與行HIIT者生活質量、身體、情感和社會領域評分間無統計學差異。因此,HIIT的心臟康復效果尚存在一些爭議,哪種運動強度效果最佳仍有待多中心、隨機對照研究進一步證實。
2.3 增強型體外反搏(enhanced external counterpulsation,EECP) EECP于20世紀70年代開始被用于治療缺血性心臟病[28]。2013年歐洲心臟病協會指南推薦EECP作為心臟康復方式[29],2014年我國《心血管疾病康復處方——增強體外反搏應用國際專家共識》[30]推薦EECP作為心臟康復方式。EECP的作用機制主要分為以下2個方面:(1)血流動力學層面:EECP可使冠狀動脈血流速度增快及壓力增加,繼而改善左心室舒張、收縮功能,同時可增加回心血量、降低外周血管阻力,有利于促進冠狀動脈側支循環形成、增加心肌供血;(2)分子細胞層面:EECP可增加一氧化氮水平、降低內皮素1水平、減少炎性遞質釋放、抑制脂質過氧化應激及血管炎性反應,同時可動員循環EPCs、增加血管順應性、延緩動脈粥樣硬化進展,具有一定血管保護作用。
SARDARI等[31]研究表明,EECP可有效延長冠心病患者運動持續時間并增加最大負荷,有效增加左心室射血分數<40%的冠心病患者1 min運動后心率恢復率;RAZA等[32]研究表明,EECP可有效改善冠心病患者主動脈瓣反射時間和幅度,降低心肌耗氧指數,從而改善左心室功能;肖永莉等[33]將60例冠心病患者分為體外反搏組和對照組,結果顯示,體外反搏組患者臨床療效總有效率、心電圖療效總有效率均高于對照組(96.7%比73.3%、93.3%比70.0%),證實EECP可有效減少冠心病患者胸痛發作次數、降低ST段下降幅度、提高左心室射血分數;孫剛等[34]研究表明,EECP可有效改善不穩定型心絞痛患者PCI后短期血流動力學,且安全性較高,提示冠心病患者PCI后行EECP安全有效。
2.4 體外心臟震波(extracorporeal cardiac shock wave therapy,CSWT) CSWT是目前心臟康復領域新興、前沿技術,其作為一種無創而有效的血運重建手段,在心臟康復領域具有一定優勢。CSWT主要通過超聲波作用于心肌而產生多種方向的作用力及震動效應,進而提高血管內皮生長因子B、趨化因子配體1、趨化因子配體2、趨化因子配體3、腫瘤壞死因子受體、超家族成員12A抗體的mRNA表達,降低絲裂原激活蛋白激酶9 mRNA的表達[35-36],最終達到促進微血管再生、改善心肌灌注的目的。研究表明,整合素連接激酶(integrin linked kinase,ILK)表達可能是CSWT促進冠狀動脈側支形成的關鍵調節因子之一,同時也是一系列生物力學效應的關鍵因素,有望成為CSWT生物力學機制研究的新突破點[37]。此外,CSWT對缺血/缺氧誘導的細胞凋亡還具有一定保護作用,其作用機制可能與激活蛋白激酶B途徑、上調Bcl-2表達、下調促凋亡分子Bax及半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶3表達有關[38]。
ZUOZIENE等[39]研究表明,CSWT可有效減少冠心病患者硝酸鹽類藥物用量,改善由心臟磁共振成像(MRI)評估的左心室射血分數及放射性核素計算機斷層顯像評估的心肌灌注,降低由超聲心動圖評價的室壁運動評分指數;NIRALA等[40]通過對52例冠心病患者進行6年隨訪證實,CSWT可有效改善冠心病患者臨床癥狀,提高患者生活質量;但LIU等[41]研究發現,CSWT對大鼠血流動力學指標、血清肌鈣蛋白I及左心室功能無明顯影響,未引起心肌炎性反應和纖維化改變,通過電子顯微鏡觀察也未對心肌超微結構造成明顯的額外損傷,因此,盡管CSWT在冠心病患者心臟康復方面的應用及研究時間較短,但其安全性較高,有一定推廣應用價值[42]。
盡管大量研究證實冠心病患者可從心臟康復中明顯獲益,但任何運動或訓練方式均存在一定風險,運動訓練中不良事件發生風險仍不可忽視。有調查結果顯示,運動康復中非致死性心血管事件發生率為1/34 673人次/h,致死性心血管事件發生率為1/116 402人次/h[13];終身運動量>2 000 MET-min/周可增加冠狀動脈鈣化及斑塊發生風險[43]。
綜上所述,盡管冠狀動脈血運重建的發展開創了冠心病治療的新時代,但這并不能解決所有的心血管疾病,改善冠心病患者心臟及機體功能仍然任重而道遠。心臟康復的發展具有很大的社會和經濟效益,也是減輕國家、社會及個人醫療負擔的重要途徑。近年來醫療衛生體制深入改革、互聯網及遠程醫療技術發展為心臟康復的普及及推廣創造了良好的契機,但我國心臟康復研究尚處于起步階段,高質量研究相對缺乏,因此應進一步開展大規模臨床試驗以探索冠心病患者心臟康復的合理運動處方、潛在風險預測指標、EECP及CSWT等的作用機制等,以提高冠心病患者心臟康復的有效性及安全性。