心臟康復運動訓練持續(xù)時間對介入治療后冠心病患者心肺功能、運動能力及內皮細胞功能的影響研究

劉順民，王順楷，徐順霖

近年來隨著居民生活水平提高及生活方式改變，心血管疾病已成為威脅我國居民健康的首要疾病。既往研究表明，心臟康復可降低心血管疾病發(fā)病率、病死率及住院率，提高患者生活質量及改善患者心理健康，已成為心血管疾病治療體系的重要組成部分，但我國相關醫(yī)務人員對其認知還存在很多不足［1］。既往研究表明，運動訓練可促使血液循環(huán)中內皮祖細胞（EPCs）增殖及轉化生長因子β（transforming growth factor beta，TGF-β）表達［2］。杜燁等［3］研究表明，中等強度有氧+阻抗混合模式訓練能有效改善經(jīng)皮冠狀動脈介入治療后患者的心功能及運動耐力。但目前有關心臟康復運動訓練時間對心血管疾病患者的影響鮮有報道。本研究旨在分析心臟康復運動訓練持續(xù)時間對介入治療后冠心病患者心肺功能、運動能力及內皮細胞功能的影響，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標準 納入標準：（1）紐約心臟病協(xié)會（NYHA）分級Ⅰ～Ⅲ級；（2）40歲≤年齡＜70歲；（3）近3個月內行介入治療；（4）無血流動力學紊亂；（5）依從性良好。排除標準：（1）合并嚴重心肺功能不全及重癥疾病者；（2）合并嚴重肢體關節(jié)疾病而影響運動康復訓練者；（3）合并嚴重感染性疾病及惡性腫瘤者；（4）伴有未控制的嚴重合并癥者。

表1 3組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general information in the three groups

1.2 一般資料 選取2017年1月—2018年4月新疆醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院收治的介入治療后冠心病患者90例，均符合第8版《內科學》［4］中冠心病的診斷標準，并經(jīng)冠狀動脈造影確診。采用隨機數(shù)字表法將所有患者分為A、B、C 3組，每組30例。3組患者性別、年齡、病程、體質指數(shù)（BMI）、吸煙率、飲酒率、糖尿病發(fā)生率、高脂血癥發(fā)生率、高血壓發(fā)生率及NYHA分級比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，見表1），具有可比性。本研究經(jīng)新疆醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準，所有患者知情并簽署知情同意書。

1.3 治療方法 3組患者均在常規(guī)治療基礎上進行心臟康復運動訓練，A、B、C組患者心臟康復運動訓練時間分別為2、4、6個月。訓練期間應有專門人員實時監(jiān)控患者心率和血壓，根據(jù)運動時心率和自我感覺疲勞程度［5］調整運動強度，避免出現(xiàn)不適。

1.3.1 常規(guī)治療 常規(guī)治療包括抗血小板抑制劑、β-受體阻滯劑、血管緊張素轉換酶抑制劑、他汀類藥物等常規(guī)藥物治療，針對合并癥進行治療及戒煙戒酒、合理膳食。

1.3.2 心臟康復運動訓練 選擇中等強度有氧訓練+阻抗訓練，具體如下：（1）有氧訓練：行心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise testing，CPET）［6］檢測患者心肺功能，評估患者可耐受的最大有氧運動負荷量，以評估結果的40%～60%為運動訓練強度；運動形式包括踏板運動、跑步機快走、功率自行車訓練；運動目標為心率達到最大心率（HRmax）的60%～75%，氧耗量達到最大攝氧量（VO2max）的40%～70%。訓練開始前預熱5～10 min，然后持續(xù)訓練30～40 min，2次/周。（2）阻抗訓練：選擇拉伸彈力帶，通過分級運動試驗和最大負荷量測試（1RM）［7］評估患者可耐受最大阻抗運動負荷量，選擇合適張力的彈力帶。開始階段：運動強度＜30% 1RM，拉伸5～10次/組，1～3組/單元，2單元/周；提高階段：運動強度為30%～50% 1RM，拉伸12～13次/組，1組/單元，2單元/周；逐步增加訓練量，以拉伸10～15次/組且無腹肌緊張為運動目標。

1.4 觀察指標

1.4.1 心肺功能指標 采用CPET（意大利COSME公司生產(chǎn)，型號：K4b2）檢測3組患者訓練前后VO2max、HRmax；采用多普勒超聲儀（荷蘭飛利浦公司生產(chǎn)，型號：EPIQ7C）檢測兩組患者訓練前后左心室射血分數(shù)（LVEF）。

1.4.2 運動能力指標 采用CPET檢測兩組患者訓練前后運動耐量，單位為代謝當量（metabolic equivalent，METs）；訓練前后檢測兩組患者6分鐘步行距離（6MWT）。

1.4.3 實驗室檢查指標 分別于訓練前后抽取兩組患者空腹外周靜脈血4 ml，取1 ml全血抗凝，加入抗體孵育和裂解紅細胞后，1 200 r/min離心5 min（離心半徑12.5 cm），分離血清，采用流式細胞術檢測EPCs占有核細胞的百分比，CD34+/KDR+雙標記陽性細胞為EPCs。另取3 ml外周血，3 000 r/min離心10 min（離心半徑15 cm），留取血清，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清TGF-β1、腦鈉肽（BNP）、腫瘤壞死因子α（TNF-α），采用免疫比濁法檢測血清C反應蛋白（CRP），嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.5 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理，計量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用q檢驗；計數(shù)資料分析采用χ2檢驗；等級資料分析采用秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 心肺功能指標 訓練前3組患者VO2max、HRmax及LVEF比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。訓練后3組患者VO2max、HRmax及LVEF比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；B、C組患者VO2max、LVEF高于A組，HRmax低于A組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；C組患者VO2max、LVEF高于B組，HRmax低于B組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表2）。

2.2 3組患者訓練前后運動能力指標比較 訓練前3組患者運動耐量、6MWD比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。訓練后3組患者運動耐量、6MWD比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；B、C組患者運動耐量大于A組，6MWD長于A組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；C組患者運動耐量大于B組，6MWD長于B組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表3）。2.3 實驗室檢查指標 3組患者訓練前EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1、BNP、TNF-α、CRP及訓練后BNP、TNF-α、CRP比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；3組患者訓練后EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1比較，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；B、C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于A組，C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于B組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表4）。

表2 3組患者訓練前后心肺功能指標比較（±s）Table 2 Comparison of index of cardiopulmonary function in the three groups before and after training

表2 3組患者訓練前后心肺功能指標比較（±s）Table 2 Comparison of index of cardiopulmonary function in the three groups before and after training

注：VO2max=最大攝氧量，HRmax=最大心率，LVEF=左心室射血分數(shù)；與A組比較，aP＜0.05；與B組比較，bP＜0.05

組別 例數(shù)VO2max（ml/min） HRmax（次/min） LVEF（%）訓練前 訓練后 訓練前 訓練后 訓練前 訓練后A組 30 892.5±46.7 935.4±50.6 97.4±5.0 94.6±4.7 29.7±10.2 32.4±10.3 B組 30 897.5±44.3 972.6±49.3a 97.5±5.1 92.4±4.9a 29.1±10.7 35.6±10.2a C 組 30 889.7±45.9 1 113.6±48.1ab 97.2±4.9 90.2±5.1ab 29.5±9.8 38.6±10.4ab F值 0.151 13.672 0.149 6.186 0.155 7.753 P值 0.233 0.011 0.235 0.037 0.227 0.026

表3 3組患者訓練前后運動能力指標比較（±s）Table 3 Comparison of index of motor ability in the three groups before and after training

表3 3組患者訓練前后運動能力指標比較（±s）Table 3 Comparison of index of motor ability in the three groups before and after training

注：METs=代謝當量，6MWD=6分鐘步行距離；與A組比較，aP＜0.05；與B組比較，bP＜0.05

組別 例數(shù) 運動耐量（METs） 6MWD（m）訓練前 訓練后 訓練前 訓練后A 組 30 3.8±0.2 4.1±0.4 324.3±22.6 375.6±31.7 B 組 30 3.8±0.4 4.4±0.4a 325.6±21.7 420.4±33.2a C 組 30 3.8±0.3 4.8±0.5ab 323.8±22.4 468.3±32.5ab F值 0.144 7.681 0.146 14.672 P值 0.245 0.027 0.241 0.009

3 討論

冠心病是臨床常見的心血管疾病，其發(fā)病率和病死率均較高，對人體健康危害較大。介入治療是冠心病的主要治療方法，但其并非是冠心病患者的治療終點，介入治療后患者還需長期預防再狹窄及心肌再缺血［8］。心臟康復指應用多種協(xié)同的、有目的的干預措施，使患者改善生活質量，回歸正常社會生活，并預防心血管事件發(fā)生，較符合現(xiàn)代生物-心理-社會的醫(yī)學模式。運動訓練是心臟康復的重要組成部分，既往研究表明，有氧運動訓練可改善老年冠心病慢性心力衰竭患者臨床癥狀［9］；阻抗訓練可有效促進患者血液循環(huán)，提高運動耐力［10］。本研究選擇中等強度有氧訓練+阻抗訓練作為介入治療后冠心病患者的心臟康復運動處方。

冠狀動脈狹窄導致冠心病患者心肌供血不足，氧代謝能力下降，進而影響心肺功能及運動能力。VO2max是目前公認的評價心肺功能的金標準，可反映機體供氧能力的極限水平，其變化取決于心排血量和肺通氣量；HRmax為最大運動量時峰值心率；LVEF為重要的心肌泵功能指標，可反映左心功能。運動耐量是反映運動強度的常用指標［11］，6MWT能客觀反映患者運動耐力［12］。本研究結果顯示，訓練后B、C組患者VO2max、LVEF高于A組，HRmax低于A組，運動耐量大于A組，6MWD長于A組；C組患者VO2max、LVEF高于B組，HRmax低于B組，運動耐量大于B組，6MWD長于B組，提示與短期心臟康復運動訓練相比，長期心臟康復運動訓練能更有效地改善介入治療后冠心病患者心肺功能，提高患者運動能力。分析其原因可能如下：運動訓練增加了冠狀動脈血流，提高心肌收縮能力，改善心肺功能，長期運動訓練有助于提高機體對運動的適應性，不斷提高運動能力；另外，長期運動訓練還使心臟自主神經(jīng)調節(jié)能力儲備增大，對運動的適應性增強，故心率逐漸降低。

表4 3組患者訓練前后實驗室檢查指標比較（s）Table 4 Comparison of laboratory examination results in the three gro before and after training

表4 3組患者訓練前后實驗室檢查指標比較（s）Table 4 Comparison of laboratory examination results in the three gro before and after training

注：EPCs=內皮祖細胞，TGF-β1=轉化生長因子β1，BNP=腦鈉肽，TNF-α=腫瘤壞死因子α，CRP=C反應蛋白；與A組比較，aP＜0.05；與B組比較，bP＜0.05

EPCs占有核細胞的百分比（%） TGF-β1（μg/L） BNP（ng/L） TNF-α（ng/L） CRP（mg/L）訓練前 訓練后 訓練前 訓練后 訓練前 訓練后 訓練前 訓練后 訓練前 訓練后A 組 30 0.027±0.009 0.038±0.011 17.4±5.6 24.6±4.3 613.4±52.2243.6±37.4 11.47±2.175.42±1.18 7.45±1.13 4.72±0.07 B 組 30 0.028±0.007 0.051±0.013a 16.8±6.1 31.4±5.6a 608.7±51.8232.2±34.8 11.54±2.234.77±1.13 7.38±1.07 4.25±0.08 C 組 30 0.028±0.006 0.062±0.015ab 17.1±5.9 38.2±5.7ab 611.5±51.4199.7±35.9 11.51±2.213.55±1.08 7.42±1.15 3.81±0.06 F值 0.150 13.672 0.152 6.186 0.149 1.700 0.147 1.967 0.145 0.171 P值 0.234 0.011 0.232 0.037 0.236 0.207 0.238 0.179 0.242 0.207組別 例數(shù)

內皮功能損傷是冠心病的主要發(fā)病機制之一，EPCs是內皮細胞的前體細胞，可參與內皮受損修復及血管新生［13］。TGF-β1與內皮細胞表達內皮型一氧化氮合酶（eNOS）關系密切，而eNOS可維持內皮細胞穩(wěn)態(tài)［14］；BNP在心肌缺血時其血漿濃度明顯升高；TNF-α可直接損傷內皮細胞，導致動脈粥樣硬化形成；CRP為高敏感性炎性標志物，可促進內皮細胞凋亡。本研究結果顯示，訓練后B、C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于A組，C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于B組，提示與短期心臟康復運動訓練相比，長期心臟康復運動訓練能更有效地改善介入治療后冠心病患者內皮細胞功能，分析其原因可能為運動訓練可減輕心肌缺血導致的炎性反應、活化TGF-β1，進而導致EPCs啟動旁分泌效應［15］，但具體機制尚未完全明確。本研究結果還表明，BNP、TNF-α、CRP不受心臟康復運動訓練時間的影響，分析其原因可能與冠心病患者始終存在不同程度炎性反應、心肌缺血及長期藥物治療有關。

綜上所述，與短期心臟康復運動訓練相比，長期心臟康復運動訓練能更有效地改善介入治療后冠心病患者心肺功能及內皮細胞功能，提高患者運動能力，對介入治療后冠心病患者制定心臟康復運動處方具有一定參考價值。