基于心肺運動試驗的精準運動處方在肥胖患者運動中的指導價值及安全性研究

蔣雪琴, 陸 燕

(華東療養院 老年病科, 江蘇 無錫, 214065)

肥胖癥屬于是一種慢性代謝性疾病，導致體內脂肪過度蓄積、超重，發病多與遺傳、環境因素、腸道菌群及內分泌調節和遺傳等有關[1-2]。研究[3]表明，肥胖癥危害性較大，缺乏鍛煉是肥胖T2DM發生的獨立危險因素。研究[4]表明，肥胖患者持續中度到高強度的運動能延緩或降低糖尿病發生率，促進葡萄糖的調節，改善并維持患者血糖水平，降低心腦血管疾病發生率。常規運動方法主要依賴于患者喜好、運動耐受性，且患者缺乏指導，因此患者運動依從性較差[5]。心肺運動試驗(CPX)屬于是一種非侵入性評價方法，能準確反映患者心肺功能，詳細記錄患者運動過程中心電圖、肺通氣功能、心率及血壓等，并可判斷患者病情的恢復程度[6]。分析CPX數據時結合患者測試中的峰值攝氧量(VO2 peak)、氧脈搏、無氧閾值(AT)[7-8]、血流動力學改變、心電圖改變以及患者是否出現胸悶、乏力等臨床癥狀，可以準確評價心肺耐力水平，預測潛在的風險。基于CPX的心肺功能在尋找運動受限的潛在病因、疾病風險分層、客觀評估預后情況和指導運動方面具有重大臨床價值,VO2 peak和AT是制訂有氧運動處方的金標準[9]。目前, CPX在心血管領域的風險評估和診斷應用是研究熱點。本研究以肥胖患者為研究對象，探討基于心肺運動試驗的精準運動干預在肥胖患者運動中的指導價值及安全性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年1月—2021年12月在華東療養院體檢的肥胖患者172例為研究對象，按照隨機數字表法分為2組。對照組85例，男49例，女36例，年齡18～60歲，平均(36.39±4.61)歲; 體質量指數(BMI)25～32 kg/m2, 平均(27.84±3.15) kg/m2; 脂肪率25%～30%，平均(27.33±2.56)%; 合并癥為高血壓7例，冠心病8例。觀察組87例，男48例，女39例，年齡19～59歲，平均(36.45±4.68)歲; BMI 25～31 kg/m2, 平均(27.58±3.11) kg/m2; 脂肪率26%～31%, 平均(27.69±2.62)%; 合并癥為高血壓9例，冠心病6例。本研究獲得倫理委員會批準，患者簽署同意書。2組臨床資料比較，差異無統計意義(P>0.05)。納入標準: ① 符合《中國成人超重和肥胖癥預防控制指南》[6]中單純性肥胖癥診斷標準者; ② 患者BMI≥28 kg/m2, 脂肪率≥25%; ③ 年齡18～60歲，能積極配合完成運動鍛煉者。排除標準: ① 精神異常、繼發性肥胖或由于激素等藥物引起肥胖者; ② 患者高危不穩定性心絞痛或急性心肌梗死、安靜時收縮壓≥200 mmHg和舒張壓≥110 mmHg、重度主動脈瓣狹窄、急性全身疾病或發熱、有癥狀的心律失常或心衰、未控制的明顯竇性心動過速(>120次/min)、急性肺水腫、肺栓塞、急性心包炎、心肌炎或主動脈夾層。

1.2 方法

2組均完成運動前臨床資料的收集，包括年齡、性別、體質量、身高、腰圍、臀圍、BMI、空腹血糖、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、心電圖、心臟彩超等。講解心肺運動試驗操作流程及注意事項，簽署知情同意書。調整踏車合適高度，患者在踏車座位上開始連接12導聯心電圖、動態血壓、血氧飽和度(耳垂)，佩戴面罩保證不漏氣，行癥狀限制性心肺運動試驗檢查(德國耶格心肺運動測試系統MasterScreen), 目標心率=(220-年齡)×85%。采用踏車Ramp方案運動，靜息3 min, 熱身3 min, 蹬車轉速55～65轉/min, 之后進入運動進階，按照功率遞增后運動時間為8～12 min[10-11], 給予10～20 W/min的遞增功率，達到目標心率、患者力竭或出現終止試驗指征時，給予零阻力恢復5～7 min。整個過程動態監測心率、血壓、心電圖及血氧飽和度的變化，分析得到峰值耗氧量、峰值氧脈搏、AT(根據V-Slope法)、峰值心率、AT下心率、呼吸交換率(RER)等。2組均給予加強飲食指導，每天熱量攝入量≤30 kcal/kg, 根據營養狀態設定三餐能量構成，即33.2%、41.1%及25.7%。飲食過程中禁止吸煙、飲酒，避免食用油炸或高熱量、高糖食物，叮囑患者19: 00后避免進食[12]。

對照組根據自身喜好、耐受給予相應的有氧運動，如健步走、蹬自行車、練太極拳、慢跑等，亦可選擇啞鈴、阻力帶等抗阻運動。運動強度: 持續運動時保持心率(次/min)=(220-年齡)×(60%～70%)[13]。運動時間: 按照每周150 min的總時間，根據對照組患者情況自由選擇和分配時間。連續訓練6個月，指導患者記錄運動日志，包括實際運動方式、強度、時間、頻率、疲勞程度、運動終止的原因等。

觀察組聯合基于心肺運動試驗結果的精準運動干預。根據功率自行車數據詳細記錄患者最大攝氧量、AT、AT下心率等相關數據，根據上述獲得的數據，指導并制訂詳細的運動處方，將心肺運動試驗時達到AT時的心率作為運動靶心率[14], 每周訓練3～5次，每次40～60 min。對于患者達到AT前出現影響運動的不良事件，按照出現不良事件前的心率水平完成運動，運動形式以健步走為主，配合蹬自行車、練太極拳、慢跑等有氧運動，亦可選擇啞鈴、阻力帶等抗阻運動。運動時間為熱身運動5 min, 訓練30 min及恢復運動5 min, 加強患者運動隨訪，指導患者記錄運動日志，每個月均復查心肺功能試驗，根據運動處方的FITTVP原則(運動頻率、運動強度、運動時間、運動方式、總量、進階)給予調整, 6個月后評估患者效果。

1.3 觀察指標

① 心肺運動試驗結果。2組運動前、運動6個月后均完成心肺運動試驗，記錄患者AT、最大攝氧量及峰值氧脈搏水平[15]; ② 運動能力及血脂水平。2組運動前、運動6個月后行6 min步行距離測定(6MWD)[16]。采用全自動生化分析儀測定患者TG、TC、HDL-C及LDL-C水平[17]。③ 體質量相關指標。2組運動前、運動6個月后準確測量患者身高、體質量，計算BMI，并完成患者腰圍及臀圍測定[18]; ④ 依從性及運動安全性。2組運動6個月后采用通用依從性調查問卷分別對患者的遵醫運動、遵醫飲食及定期復查進行評估，各項總分100分, ≥90分為依從[19]。記錄2組運動期間低血糖、心前區不適感(存在胸悶、胸痛或心悸等表現)、饑餓感的發生率。

1.4 統計學分析

2 結 果

2.1 2組心肺運動試驗結果比較

2組運動前心肺運動試驗主要指標比較，差異無統計學意義(P>0.05); 2組運動6個月后心肺耐力提高，觀察組運動6個月后心肺運動試驗中AT、最大攝氧量及峰值氧脈搏高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05), 見表1。

表1 2組心肺運動試驗結果比較

2.2 2組運動能力及血脂水平比較

2組運動前運動能力及血脂水平差異無統計學意義(P>0.05); 2組運動6個月后運動能力得到提高，血脂水平有所改善，差異有統計學意義(P<0.05); 觀察組運動6個月后6MWD、HDL-C高于對照組, TC、TG及LDL-C低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05), 見表2。

表2 2組運動能力及血脂水平比較

2.3 2組體質量相關指標比較

2組運動前體質量相關指標差異無統計學意義(P>0.05); 2組運動6個月后體質量相關指標降低，差異有統計學意義(P<0.05); 觀察組運動6個月后BMI、腰圍及臀圍低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05), 見表3。

表3 2組體質量相關指標比較

2.4 2組依從性及運動安全性指標比較

觀察組運動6個月遵醫運動、遵醫飲食及定期復查依從性高于對照組，低血糖、心前區不適感、饑餓感發生率低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05), 見表4。

表4 2組依從性及運動安全性比較[n(%)]

3 討 論

超重、肥胖問題若不加以干預，很可能導致體質量相關疾病發病率上升，導致高血壓、心血管疾病及癌癥的患病率升高[20]。研究[21]表明，體質量與新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)也有重要聯系。在中國，運動猝死以心源性猝死最多，國內外運動猝死病因研究[22-23]結果基本相同。由于個體差異大，基礎疾病不同，運動過程中的自覺疲勞程度不同，往往出現運動不足或過量，將對預期結果產生負面影響[24], 因此運動也需要精準的運動處方。心肺運動試驗(CPX)被認為是目前評估有氧能力的金標準，其對有氧運動處方的制訂有重要指導價值[25]。2010年，美國心臟學會(AHA)指南推薦AT下VO2能夠用于制訂持續有氧運動訓練強度和方案，有氧運動強度應按照AT相對應的心率作為目標心率制訂運動負荷強度。2012年，歐洲心血管預防和康復學會(EACPR)聯合AHA[26]聯合發表《針對特定患者群體的心肺運動試驗數據評估的臨床建議》，認為CPX具有廣泛應用于臨床應用的潛能。

本研究中，觀察組運動6個月后心肺運動試驗中AT、VO2 peak和峰值氧脈搏高于對照組, 6MWD、HDL-C高于對照組, TC、TG及LDL-C低于對照組，可見基于CPX的精準運動處方能調動患者的運動積極性及依從性，提高肥胖患者運動能力，改善患者血脂水平，利于患者康復。宋雅等[27]研究表明，基于心肺運動試驗的運動指導用于臨床康復鍛煉中，有助于提高患者骨骼肌肌力、運動耐力，亦可提升骨骼肌氧化酶的生物學活性。本研究中，觀察組運動6個月后BMI、腰圍及臀圍低于對照組，因此基于心肺運動試驗的運動指導能降低肥胖患者體質量相關指標水平，提高患者運動的針對性、科學性[28]。心肌細胞的適應性效果主要取決于運動強度，大強度的訓練能使心肌細胞增長14%, 而中等強度運動強度僅為5%, 低強運動對于心肺耐力的提高需要長期的過程。同時，基于心肺運動試驗結果指導肥胖患者運動，能有效預防運動過程中不良事件的發生，提高患者運動依從性[29]。本研究中，觀察組運動6個月遵醫運動、遵醫飲食及定期復查依從性高于對照組，低血糖、心前區不適感、饑餓感發生率低于對照組，因此基于心肺運動試驗的運動處方對肥胖患者進行精準運動指導能夠提高肥胖患者運動依從性，降低運動過程中不良事件的發生率。

綜上所述，采取科學有效的措施降低肥胖率，對預防心血管疾病及代謝性疾病具有重要意義。基于心肺運動試驗的運動處方用于肥胖患者的精準運動指導，有助于改善患者心肺功能及運動能力，調節患者血脂，降低體質量相關指標水平，提高運動安全性，并可獲得較高的依從性。