運動訓練在老年患者心臟康復的應用與研究

劉 敏 向文海 鄧 爽 萬棟峰

（1、上海師范大學天華學院，上海 201805；2、上海市嘉定區南翔醫院，上海 201802）

心臟康復（cardiac rehabilitation，CR）是一項綜合性干預措施，包括運動訓練、藥物治療、生活方式改變、教育支持和心理社會評估，組成內容安全有益，能夠顯著改善心血管疾病患者生活質量、功能能力、死亡率和再入院率[1]。《美國心肺康復協會（AACVPR）心臟康復指南第六版》[2]提出CR 對于心血管疾病患者是一種值得推薦的治療方法。運動訓練作為CR 的核心內容，能夠降低心血管事件危險因素的發生，為心血管疾病患者提供治療與預防[3]。本文采用文獻綜述法回顧總結心臟康復的定義、心臟康復運動訓練模式及其機制，旨在提高運動康復的安全性，增加運動康復的參與度，為探索最佳獲益的個體化運動模式提供理論指導。

1 心臟康復概述

心臟康復是一項復雜的干預措施，旨在改善心血管疾病患者的功能能力、福祉和與健康相關的生活質量。對于射血分數降低的急性冠狀動脈綜合征或心力衰竭患者以及冠狀動脈血運重建術后患者，大量證據支持心臟康復是一種臨床有效且成本有效的干預措施[4]。心臟康復通常分為三個主要階段：第一階段（也稱為Ⅰ期CR），主要為住院患者提供康復服務；第二階段（也稱為Ⅱ期CR），在心血管疾病事件發生后早期為門診患者提供康復服務，通常在事件發生后的前3-6 個月內，該期運動需要進行心電和血壓監護；第三階段（也稱為Ⅲ期CR），為門診患者提供長期康復服務，維持運動習慣以減少心血管風險[5-7]。對于心臟康復，之前的研究人們普遍認為休息是治療心血管疾病的主要手段，這一觀點不應再被接受。運動訓練已被確認為一種用于降低心血管事件危險因素的有力工具[3]。通過對心血管疾病患者進行基于運動的CR，達到二級預防的目的，從而改善心血管疾病患者的生活質量，降低死亡人數和住院人數[8]。

2 心臟康復運動訓練模式

2.1 高強度間歇有氧運動訓練

高強度間歇運動訓練（high-intensity interval training，HIIT），即在一次訓練中交替進行高強度和低強度的運動方式[9]，多用于Ⅱ期和Ⅲ期CR[7]。不同文獻對于HIIT 運動強度的制定標準不同。Mitranunl W 等[10]對Ⅱ型糖尿病成年人進行HIIT 訓練，采用最大攝氧量（VO2max）制定運動強度。運動方案分為三個階段，第三階段在5 min 內達到60%VO2max，以高強度（85% VO2max）運動1 min，以低強度（60% VO2max）運動4 min，循環6 次，最后進行5 min的運動冷卻期。由于大多數患者在心肌梗死后進行藥物治療調節心率，并為了最大限度地提高普遍性和現實適用性，所以對于心梗患者HIIT 的強度則通過自覺用力程度分級（rating of perceived exertion，RPE）進行制定[11]。根據美國運動醫學學會指南[12]，心肌梗死患者在RPE 為15-17 的情況下，進行30-60 s高強度運動，在RPE<14 的情況下，間隔穿插1-5 min低強度運動，在20-45 min 的訓練中，逐漸發展為5-8 個2-4 min 的高強度運動。

HIIT 是冠心病、心衰等疾病康復的有效手段，能夠提高冠心病患者的心肺功能和血管內皮功能，提高心衰患者射血分數、每搏輸出量和心輸出量等心臟收縮功能[13]。為了評估HIIT 對中低風險心肌梗死患者心血管功能的影響，有學者[14]將44 例患者隨機分為HIIT 組和中等強度持續運動組，HIIT 后患者心血管功能狀態、最大攝氧量、代謝當量和6 min步行實驗均顯著改善，提示HIIT 可以有效改善心肌梗死患者的心血管功能。同樣地，有學者[15]比較冠心病患者對HIIT 和中等強度持續運動的生理反應，結果顯示運動后20 min 和24 h，HIIT 組冠心病患者的血清肌鈣蛋白T 濃度未升高，提示HIIT 未誘導心肌損傷，HIIT 在穩定型冠心病患者中具有良好的耐受性和有效性。為探討運動訓練減少慢性心力衰竭患者的癥狀，采用HIIT 訓練方案，訓練結束后患者心肺功能得到改善，結果提示運動強度是心力衰竭患者逆轉左室重構，改善有氧能力、內皮功能和生活質量的重要因素[16]。

2.2 中等強度持續有氧運動訓練

中等強度持續有氧運動訓練（moderate-intensity continuous training，MCT）一直都是心臟康復指南推薦的運動方案，多用于II 期和Ⅲ期CR。有學者[17]對冠心病患者進行MCT 訓練，遵循CR 指南，進行30 min 的持續有氧運動，如步行或慢跑、騎自行車等訓練方式。研究將MCT 的運動強度制定為50%-85%目標心率或者是RPE 為12-16 分。作為心臟康復方式之一的MCT 是否能夠產生類似于HIIT 的良好療效？也有學者[18]為探討低強度運動保護心臟免受缺血再灌注（ischemic/reperfusion，I/R）損傷，以SD大鼠為研究對象，利用跑臺進行運動訓練16 周，強度為55%-60% VO2max，頻率為40 min/d、5 d/周，離體灌注心臟模型評估全缺血20 min 后的再灌注損傷。結果提示以55%-60% VO2max進行的運動強度低于誘發I/R 損傷的內在心臟保護所需的閾值強度。HIIT 改善以冠心病、心力衰竭為代表的心血管疾病患者心肺功能的效果明顯優于傳統的MCT。然而，在改善冠心病患者的心血管功能和生活質量方面HIIT 和MCT 具有相同的效果，沒有明顯的優勢[13]。HIIT 和MCT 運動方案均可有效增加健康成人和心血管疾病患者的CR。當訓練期間完成的總運動量保持不變時，HIIT 對CR 的影響遠遠超過MCT。對于HIIT 和MCT 運動優點的比較，不同的研究結果不一致，可能因為人群特定的反應差異、訓練方案的差異（強度、頻率、時間、形式）以及測試方案的差異。在安全性方面，HIIT 和MCT 的比較需要在患者群體中進行長期驗證，同樣需要更多數據。

2.3 抗阻運動訓練

抗阻運動通常指身體克服阻力以達到肌肉增長和力量增加的目的，對于發展肌肉骨骼力量、健身以及預防和治療康復骨科損傷是有效的[19-20]，經常被用作有氧運動訓練的補充。美國心臟協會和美國運動醫學學會推薦利用抗阻運動預防和治療心血管疾病[21]。有學者[22]為探討抗阻運動在經皮冠狀動脈介入治療術后患者康復中的作用，特將研究對象隨機分為對照組和觀察組，對照組進行中等強度有氧運動，頻率為30-40 min/次、3 次/周，觀察組進行彈力帶抗阻訓練，頻率為40-60 min/次、3 次/周。觀察組患者經過彈力帶抗阻訓練后，心功能、運動耐力和運動自我效能等指標均具有顯著差異，提示抗阻訓練能夠改善經皮冠狀動脈介入治療術后患者心功能，提高運動功能、運動耐力及生存質量。有學者[23]為證明抗阻訓練對冠心病康復的有效性和安全性，從心肺運動試驗指數、生活質量、骨骼肌強度、有氧能力、左心室功能和結構進行系統評價，發現與常規治療相比，抗阻訓練能有效提高運動能力和生活質量。抗阻訓練可以通過降低靜息血壓、低密度脂蛋白和甘油三酯，增加高密度脂蛋白來增強心血管健康[24]。盡管抗阻訓練的治療效果已被廣泛證實，但國內仍然面臨著患者知曉率和參與率較低的問題。護理工作者應多進行運動康復領域的學習，結合患者個體差異進行運動宣教，從而能提高患者的運動康復意識[20]。

2.4 生理性缺血訓練

短時間內對心肌進行一次或反復多次的I/R，能夠誘導機體產生內源性保護物質，從而減輕隨后長時間I/R 造成的心肌損傷，發揮心臟保護作用[25]。勵建安教授團隊在此基礎之上，通過大量動物實驗提出了“生理性缺血訓練（physiological ischemic training，PIT）”概念。PIT 是指采用等長收縮或袖帶加壓等方式，造成骨骼肌可逆性缺血，從而促進遠隔病理性缺血部位側支循環的形成[26]。目前臨床研究多采用等長收縮或袖帶加壓訓練方式。等長收縮方案采用的是握拳運動，測試者左右手分別主觀最大努力握拳并計數，持續1 min，休息1 min，循環10次，左右手每天2 次，每周訓練5 d，持續3 個月，訓練過程中要避免憋氣，保持呼吸均勻[26]。袖帶加壓方案是利用血壓計以200 mmHg 反復加壓上臂，測試者雙臂分別充氣3 min，放氣5 min，雙臂每天進行3次，每周5 d，持續3 個月。有研究采用病理缺血性肢體模型探討PIT 對骨骼肌功能的影響，27 只大白兔隨機分為三組：缺血袖帶充氣訓練組、缺血等距運動訓練組、單純缺血組，5 周后，檢測肌肉耐力、靜息血流和側支血管生成情況，結果提示PIT 可促進病理性缺血骨骼肌遠端血管生成，從而提高運動表現[27]。有學者[28]探討等長收縮對遠端缺血心肌側支循環的影響，65 例冠心病患者隨機分為等長收縮運動組和對照組，結果等長收縮運動組側支循環指數的差異值顯著高于非運動組，提示PIT 促進急性血管閉塞時冠狀動脈側支循環的增加。PIT 作為一種簡單無創的運動方式，可以為冠心病患者進行運動康復訓練提供實驗依據和理論基礎。

2.5 柔韌性運動訓練

柔韌性運動訓練是保證心臟運動康復安全的重要內容，能夠改善關節活動度，擴大關節活動范圍，提高身體的靈活性和協調性。《美國心肺康復協會（AACVPR）心臟康復指南第六版》[2]指出，一個完整的心臟康復訓練應該包括柔韌性運動訓練。柔韌性運動訓練一般以循序漸進的方式進行，每次15-30 s，每周2-3 d，主要使下背部和大腿肌肉保持緊張或輕微不適感[29]。有關柔韌性運動訓練的研究成果并不豐富，還需要國內外學者共同努力，加強對柔韌性運動訓練的研究。

2.6 中醫特色運動訓練

作為心血管疾病患者康復的核心內容，運動康復發揮著越來越重要的地位，不同危險層次的患者需要采用不同的運動方式。太極拳、易筋經、八段錦等中國特色傳統運動動靜結合，屬于低強度有氧運動，可用于Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期CR，能夠改善久坐人群的有氧能力，改善心力衰竭患者的自我運動效能、生活質量和情緒狀態[30]。有學者[31]探討太極對急性心肌梗死介入治療術后患者心臟康復的作用，選取能夠反映心功能的指標，6 min 步行試驗、腦鈉肽前體濃度和左室射血分數均有顯著性差異，提示太極運動康復方式能改善急性心肌梗死介入治療術后患者的心功能和生活質量。易筋經能夠促進患者血液循環，改善心室的舒縮功能[32]。有學者[33]探討八段錦對ST 段抬高型心肌梗死患者經皮冠狀動脈介入治療術后生活質量和康復效果的影響，研究發現八段錦運動不僅能夠提高患者的生活質量和睡眠，還能降低心絞痛的發生。中醫特色傳統運動具有其獨特性，將其運用到心臟運動康復領域，結合其他不同的運動模式，能夠滿足不同危險層次患者的需求。

3 心臟康復運動訓練的機制

3.1 心臟功能適應性改變

運動訓練對心臟重塑有積極影響，并促進心臟功能的改善[6]。研究表明，運動訓練可以逆轉慢性心力衰竭患者左室重構，從而改善心臟功能[16]。運動訓練對冠心病患者的心臟自主神經功能也產生影響，有學者[34]測定冠心病患者運動前后的心率變異性指標，研究結果提示心臟運動康復可以提高冠心病患者心臟自主神經功能。運動訓練改變交感迷走神經信號傳導，使副交感神經張力持續增加，導致心率變異性增加，同時也有利于降低患者的交感神經興奮，從而改善預后[6]。

3.2 冠狀動脈適應性改變

運動康復能夠促使冠狀動脈產生功能和結構改變，血管內皮功能改善，冠狀動脈橫切面積增大，側支循環血流增加[35]。內皮功能障礙被認為是心血管風險的獨立預測因子。內皮功能與動脈粥樣硬化密切相關，是心血管患者康復的重要指標。運動可以改善血管內皮舒張功能，降低縮血管物質內皮素的表達，增加舒血管物質一氧化氮、降鈣素基因相關肽等的表達，從而改善血管內皮功能[36，37]。還有研究表明運動可以促進急性血管閉塞時冠狀動脈側支循環的增加，從而改善心臟供血情況，促進心血管患者心臟康復[27]。

3.3 血壓的適應性改變

運動訓練可以減輕交感神經功能障礙，減少血管緊張素生成，舒張血管，從而改善高血壓患者的血壓情況。相關研究[38]顯示，大于6 周的運動訓練，高血壓患者收縮壓下降10.67 mmHg〔95%CI（15.421，5.926）mmHg，P＜0.001〕，舒張 壓下 降5.49 mmHg〔95%CI（8.663，2.310）mmHg，P＜0.001〕。有研究[39]表明，有體力活動的高血壓患者比久坐少動的高血壓患者，24 h 和日間舒張壓明顯降低。運動訓練可改善患者心肌肥厚和自主神經功能，規律的有氧運動不僅能夠改善心臟功能，還可以促進心臟結構重塑[40]。運動訓練有利于原發性高血壓患者的血壓管理，可有效促進因高血壓引起的心臟病患者的心臟康復。

3.4 心理社會應激性改變

心臟康復在增強患者幸福感方面的作用與改善功能能力直接相關，主要源于體力勞動能力和認知功能的改變。認知功能對于心臟康復患者是十分重要的，研究證明約25%心血管事件與心理社會壓力有關，心理社會壓力會導致住院時間延長、重返工作崗位延遲和死亡率升高[6]。在以往研究中，心臟運動康復的效果主要是根據心血管療效進行評估的。隨著研究的不斷深入，意識到抑郁癥狀會嚴重影響心肌梗死患者的康復水平，所以需要進行心理評估。相關研究[41]表明，8 周常規心臟康復能夠減少女性的抑郁和焦慮。同樣，另一項[14]研究表明，HIIT 可以有效降低男性心肌梗死患者的抑郁情緒。

4 總結及展望

心臟運動康復能夠提高心臟功能、冠狀動脈適應性和心理社會應激性改變，在心臟康復中發揮著重要作用。但是我國心臟康復面臨著重大挑戰，只有5%-50%符合條件的心臟病患者愿意接受康復。而運動康復由于受到運動強度、運動形式等的影響，其安全性和依從性有待于進一步探討。2019 年以來，新型冠狀病毒的大肆入侵導致康復中心的康復計劃受到影響，此時家庭運動康復或許更加受到青睞，通過提供安全監測，促使運動康復向基于家庭和技術的心臟康復模式轉變。提高運動康復的安全性，增加運動康復的參與度，探索最佳獲益的個體化運動模式是未來的研究熱點。