李廣鶴 車琳
缺乏體力活動與冠心病的聯(lián)系已得到確認,每周<2.5 h的中等強度運動或每周<1 h的劇烈運動定義為缺乏體力活動,全世界超過30%的冠心病患者與機體缺乏運動有關(guān)[1-2]。近50年的證據(jù)表明,運動康復(fù)可以推遲和逆轉(zhuǎn)冠心病的進程,至少改善冠心病導(dǎo)致的功能失調(diào)、預(yù)防并發(fā)癥的進展[3]。因抗阻運動可改善肌肉力量,增強運動能力,正成為心臟康復(fù)的重要部分[4],本文就抗阻運動在冠心病運動康復(fù)的進展做一綜述。
抗阻運動是肌肉在克服外來阻力時進行的主動運動。當(dāng)執(zhí)行較高強度的循環(huán)抗阻運動時,例如舉重運動,綜合了動態(tài)有氧運動和等長收縮運動,是心血管系統(tǒng)對容積和壓力負荷的聯(lián)合反應(yīng)。
在等長收縮運動(isometric exercise)中,隨著最大隨意收縮運動(maximum voluntary contraction,MVC)的激發(fā),每搏輸出量大致維持不變,部分>50%MVC的高張力運動,可能會降低每搏輸出量,其結(jié)果是心輸出量輕微增加,VO2略有增加。在一個20% ~30%的MVC,在收縮肌肉內(nèi)部,肌肉內(nèi)壓力超過血管內(nèi)壓力,局部血流顯著減少,引起肌肉缺血缺氧。局部血管收縮和心輸出量增加共同反應(yīng),產(chǎn)生收縮壓、舒張壓和外周血管阻力不成比例的增加,這種壓力持續(xù)升高出現(xiàn)在整個運動過程中,心血管系統(tǒng)在明顯的壓力負荷作用下增加收縮骨骼肌的血流灌注。
壓力負荷水平取決于阻力的大小(percent MVC)和肌肉收縮的持續(xù)時間,并與休息間期相關(guān)。因此,如果不是太大的抗阻運動、收縮時間又相對短(1~3 s),并至少有1~2 s的休息間期,對心血管系統(tǒng)僅產(chǎn)生了較小的壓力負荷。循環(huán)抗阻運動對心血管系統(tǒng)容積負荷的幅度具體依賴于抗阻運動的持續(xù)時間和強度,心率可以顯著增加,甚至接近年齡預(yù)測的最大值;而血壓反應(yīng)包括收縮壓和舒張壓,同樣可能會超過標(biāo)準(zhǔn)運動試驗所獲得的血壓值。尤其是舒張壓,其在有氧運動可能降低或改變不明顯,但在抗阻運動中可觀察到舒張壓的大幅升高。因此必須強調(diào)抗阻訓(xùn)練時需進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和監(jiān)測,以免發(fā)生惡性心血管事件。
但近來研究發(fā)現(xiàn)高強度抗阻運動可顯著改善個體心臟交感與副交感的平衡[6],動物實驗中發(fā)現(xiàn)亞極量的慢性阻力訓(xùn)練,并不增加過氧化應(yīng)激參數(shù),也不降低抗氧化保護能力,并改善心臟效率[7],提示長期阻力訓(xùn)練對心臟健康是安全的。
衰老、缺乏體力活動,或兩者同時與肥胖、胰島素抵抗、2型糖尿病、血脂異常和高血壓并存將進一步降低患者肌肉的代謝功能。骨骼肌是血糖和三酰甘油(TG)代謝的主要組織,其肌肉質(zhì)量的改善可能會減少多種心血管疾病的危險因素。
2.1 糖尿病 糖尿病、糖耐量異常、胰島素抵抗顯著增加心血管疾病的患病風(fēng)險。維持血糖的良好控制依賴于提高胰島素的可用性或克服胰島素抵抗。肌肉收縮增加葡萄糖的攝取和改善骨骼肌中胰島素的敏感性,抗阻運動可使肌肉處于收縮狀態(tài),同時造成肌肉內(nèi)部缺氧,這兩者可顯著增加胰島素對葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4轉(zhuǎn)運葡萄糖的能力,從而改善胰島素抵抗[8]。近來研究表明,抗阻運動比有氧運動更能降低2型糖尿病的糖化血紅蛋白(HbA1c)水平[9]。
2.2 血壓 Cornelissen等[10]針對抗阻運動降低血壓進行薈萃分析顯示:雖然抗阻運動僅降低收縮壓和舒張壓分別為3、3.5 mmHg,相當(dāng)于分別降低了2%和4%,與傳統(tǒng)的有氧運動相比,無顯著差異,但3 mm-Hg收縮壓的降低,已顯著降低心臟病(由5%提高到9%)、卒中(8%至14%)的發(fā)病率和降低4%的全因死亡率[11]。中等強度傳統(tǒng)抗阻訓(xùn)練12周[每周3次、60%1次最大反復(fù)(1RM)每次3組,12次重復(fù)]顯著降低1期未服用降壓藥物的高血壓患者收縮壓和舒張壓、平均血壓為 16、12、13 mmHg,并且即使停止訓(xùn)練血壓下降水平仍可保持4周[12]。1次抗阻訓(xùn)練(3 組膝部訓(xùn)練70%1RM 持續(xù) 40 s,重復(fù)8次)在2型糖尿病患者同樣能夠引起運動后血壓下降并持續(xù)運動后8 h[13]。
2.3 體質(zhì)量管理 抗阻運動可增加肌肉質(zhì)量,協(xié)助控制體質(zhì)量。理論上增加1 kg肌肉質(zhì)量相當(dāng)于增加21 kCal/d的靜息能量消耗。因此持續(xù)抗阻運動有助于預(yù)防機體脂肪的堆積。即使在靜息能量消耗不變的情況下,維持肌肉質(zhì)量可以阻止與衰老相關(guān)的脂肪增加,更重要的是抗阻運動與代謝綜合征內(nèi)臟脂肪組織的減少密切相關(guān),可顯著提高脂聯(lián)素水平[14-15],降低游離脂肪酸[16],增加胰島素敏感性。
心力衰竭患者的骨骼肌存在脂聯(lián)素表達的增加,脂聯(lián)素受體1的表達下降,代謝基因下調(diào),抗阻訓(xùn)練可以讓脂聯(lián)素和脂聯(lián)素受體1 mRNA表達正常化,逆轉(zhuǎn)骨骼肌的血脂和糖代謝紊亂[17],這些代謝基因表達的改變可能是心力衰竭患者抗阻訓(xùn)練獲益的機制。
2.4 血脂異常 抗阻運動對脂質(zhì)代謝的影響目前尚不統(tǒng)一[5]。在8499名男性研究中發(fā)現(xiàn)抗阻運動可降低高膽固醇血癥的風(fēng)險,但1193名女性和5460名男性研究發(fā)現(xiàn),肌肉力量和總膽固醇(TC)或低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)之間沒有關(guān)聯(lián)性。在為期6月的老年人研究中,發(fā)現(xiàn)抗阻運動與有氧運動相結(jié)合可能會更有效地減少腹部脂肪和降低血壓,同時增加5%的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)[5]。近來研究表明,抗阻運動可顯著減少內(nèi)臟組織的脂肪,降低游離脂肪酸,顯著改善肥胖女性的脂質(zhì)代謝,明顯降低 LDL-C,TG和 TC,升高HDL-C[18]。
抗阻運動的能量效應(yīng)和改善危險因素的效果雖然不如有氧運動訓(xùn)練,但抗阻運動可以增強骨骼肌力量和耐受力,對安全地重返日常生活和職業(yè)活動極其重要,尤其對身體虛弱者和老年患者,可以通過抗阻運動減少跌倒,改善平衡,增強獨立生活能力[1]。
3.1 抗阻運動的評估[5]抗阻運動開始實施前,應(yīng)對患者進行適當(dāng)評估。所有臨床穩(wěn)定型冠心病患者在完成運動負荷試驗時,沒有運動誘發(fā)的心肌缺血和嚴(yán)重的心律失常以及運動誘發(fā)的心力衰竭的出現(xiàn),均可進行抗阻運動計劃,但需注意抗阻運動時血壓的變化[3,19]。
經(jīng)皮冠狀動脈介入(PCI)術(shù)后的患者只要手術(shù)血管愈合即可開始心臟康復(fù)訓(xùn)練,不增加并發(fā)癥的發(fā)生[20]。心肌梗死患者應(yīng)等待2~3周后,開始抗阻運動訓(xùn)練;冠脈搭橋術(shù)后的患者4周內(nèi)禁忌抗阻運動訓(xùn)練;4周后應(yīng)聽從手術(shù)醫(yī)生的建議,是否開始抗阻運動,其基本目標(biāo)是確?;颊卟粫绊懶毓堑挠?。心臟手術(shù)患者,將延遲2~3月的時間恢復(fù)到傳統(tǒng)的上肢抗阻運動。而且阻力強度應(yīng)從最小的梯度開始,建議心臟康復(fù)最初的重點在耐力訓(xùn)練方面,抗阻訓(xùn)練應(yīng)選擇強度更低和更多重復(fù)的方式進行[1]。
3.2 抗阻運動處方[5]對所有參加抗阻運動訓(xùn)練的冠心病患者均需完成肌力測試,并據(jù)此制定抗阻運動處方,并結(jié)合患者抗阻運動訓(xùn)練的生理反應(yīng)進行個體化的調(diào)整和實施。阻力訓(xùn)練處方包括訓(xùn)練強度,頻率,持續(xù)時間和方式。
3.2.1 抗阻運動強度:抗阻運動強度主要是肌力評定:包括1RM:在保持正確手法且沒有疲勞感情況下,1人1次能舉起(僅1次重復(fù))的最大重量;修正的1RM(最大反復(fù)的90%):逐漸增加負荷,每次間隔2 min,找到保持正確的手法且沒有疲勞感情況下,個體恰能舉起2次(不是3次)的最大負荷重量;等速測試:確定在不同肌肉收縮速度下肌肉產(chǎn)生的力量,使用等速測力。
具體方法:為防止酸痛、盡最大限度降低受傷風(fēng)險,初始負重量應(yīng)能舒適地重復(fù)12~15次且無不適后,增加5%的負荷量;1組6~8次(主要肌群)訓(xùn)練,每周2~3 d。要求患者緩慢、有控制地舉起重物;抬舉時強調(diào)充分伸展肢體;避免過度用力導(dǎo)致?lián)p傷;舉重過程中在用力時呼氣(如:將沙袋舉過頭頂時呼氣,放下沙袋時吸氣);避免持續(xù)的、用力緊握,因為這樣有可能激起血壓對抬舉的過度反應(yīng);如果使用1RM負荷預(yù)試驗,初始上肢負荷應(yīng)為1RM的30% ~40%,腿和臀部應(yīng)為1RM的50% ~60%,而且訓(xùn)練時血壓僅中度上升[19]。2組訓(xùn)練的間隔期應(yīng)>1 min,強度越高,間隔期應(yīng)越長。如出現(xiàn)頭暈眼花、心律失常、明顯氣促或心絞痛時應(yīng)停止訓(xùn)練,一般以RPE分級11~13級作為運動強度的主觀指導(dǎo);分層屬低危、訓(xùn)練良好的患者可以根據(jù)項目目標(biāo)逐步提到相對較高的負荷量。
訓(xùn)練強度與實際重量與每1組訓(xùn)練重復(fù)的次數(shù)相關(guān)。重量越重,患者能全方位移動的次數(shù)越少。1RM就是患者只能舉起1次的重量。相反,重量越輕,患者疲勞前可重復(fù)次數(shù)就越多。重量輕并多次重復(fù)產(chǎn)生耐力訓(xùn)練,重量重并<15次重復(fù)產(chǎn)生力量訓(xùn)練。重量負荷允許8~15次重復(fù),通常導(dǎo)致改善肌肉力量和耐力,已被證明在心臟病人群是安全的。
使用患者的1RM來判定適當(dāng)?shù)闹亓?,每次?xùn)練患者舉起一定比例的1RM。起初,重量應(yīng)該是約30%上肢的1RM,和50%~60%下肢的1RM的重量,以確保每次訓(xùn)練的正確實施,以避免肌肉骨骼傷害的可能性;如果執(zhí)行不恰當(dāng)?shù)? RM的比例,<12周胸骨術(shù)后的患者可能會出現(xiàn)多種合并癥,應(yīng)選擇患者可以輕松提升8~10次的重量給予患者的訓(xùn)練強度,當(dāng)患者可以舒適的12~15次重復(fù)并做2~3組訓(xùn)練后,再逐漸增加重量,并隨訪患者的完成情況[5]。
3.2.2 抗阻運動訓(xùn)練的頻率:美國的指南建議[5],每周提供2~3組抗阻運動訓(xùn)練。患者每組訓(xùn)練之間建議休息最少48 h以便讓肌肉恢復(fù)。
3.2.3 抗阻運動的形式:冠心病患者采取何種抗阻運動形式依賴于每位患者的臨床狀態(tài)和合并癥。
阻力訓(xùn)練可以使用各種設(shè)備包括自由舉重/啞鈴,踝部重量袋,彈力帶,滑輪或力量訓(xùn)練機。應(yīng)教育患者正確的方法(即通過全方位的移動緩慢控制運動),不屏氣或無Valsalva動作,1次訓(xùn)練1個主要肌肉群:主要有推胸練習(xí)、肩上推舉、三頭肌伸展、肱二頭肌屈曲、下背部伸展訓(xùn)練、背闊肌下拉、腹部緊縮、股四頭肌伸展、腿(腿筋)屈曲、小腿提高。
第1天,每組訓(xùn)練重復(fù)8~10次,讓患者適應(yīng)訓(xùn)練并減少關(guān)節(jié)和肌肉的壓力,以便患者下一次訓(xùn)練可重復(fù)所需的8~15次[1]。
3.2.4 抗阻運動的持續(xù)時間:起初,每次抗阻運動訓(xùn)練僅推薦1~2組,建議每組休息30~120 s。如果阻力不大,每組重復(fù)的實際肌肉收縮的時間短,對心血管系統(tǒng)的壓力負荷可維持在一個安全水平。完成一組訓(xùn)練包括8~10次練習(xí),通常需要20~25 min。
3.3 抗阻運動訓(xùn)練的進展 患者增加阻力或重量前,應(yīng)增加每1組完成的重復(fù)數(shù)量,和每次完成的肌肉群的組數(shù)(最多3組)進行重復(fù)。當(dāng)患者能夠輕松地完成3組并重復(fù)10~15次,重量可以增加約5%,重復(fù)次數(shù)可以相應(yīng)減少。最終增加到強度為 80%的 1RM[21]。
不恰當(dāng)?shù)目棺柽\動訓(xùn)練的進展會導(dǎo)致心率和收縮壓的突然變化,因此,每一次抗阻運動訓(xùn)練強度增加時,尤其對于高危患者初期應(yīng)密切監(jiān)測血壓和心率,以防意外發(fā)生。
3.4 抗阻運動聯(lián)合有氧運動Marzolini等[4]就冠心病患者進行抗阻運動和有氧運動的聯(lián)合訓(xùn)練與單獨有氧運動的患者進行薈萃分析發(fā)現(xiàn),與有氧運動相比,抗阻運動和有氧運動的聯(lián)合訓(xùn)練較單純有氧運動組更有效的改善體脂含量、身體力量和心血管的健康參數(shù),具體表現(xiàn)在:降低了體脂含量2.3%,無脂肪質(zhì)量增加了0.9 kg。聯(lián)合訓(xùn)練組的下肢力量和上肢力量均明顯增強,聯(lián)合訓(xùn)練組的峰值功率明顯改善,峰值氧攝取量增加了0.41 ml/(kg·min),生活質(zhì)量的量化分析表明聯(lián)合訓(xùn)練組的生活質(zhì)量得到改善。2組失訪率相似,均沒有嚴(yán)重不良事件報道。Berent等[22]就冠心病患者進行有氧訓(xùn)練聯(lián)合抗阻訓(xùn)練的不同重復(fù)次數(shù)(劑量反應(yīng))進行了隨機對照研究,發(fā)現(xiàn)居家康復(fù)中抗阻訓(xùn)練高重復(fù)次數(shù)較低重復(fù)次數(shù)并沒有獲得在運動耐力、肌肉力量、血流動力學(xué)、血生化參數(shù)方面進一步的改善。
3.5 抗阻運動訓(xùn)練的安全性 心臟運動訓(xùn)練期間的死亡率從每116400 h到每784000 h發(fā)生1次不等。因此以運動為基礎(chǔ)的心臟康復(fù)治療被證明是安全的,應(yīng)當(dāng)推薦給所有適合的冠心病患者[1]。回顧進行抗阻運動訓(xùn)練的冠心病患者均未出現(xiàn)心絞痛、運動誘發(fā)的心肌缺血、嚴(yán)重的室性心律失常和異常的血流動力學(xué)反應(yīng),提示對于臨床穩(wěn)定的冠心病患者實施個體化的抗阻運動訓(xùn)練是安全的,當(dāng)增加抗阻運動訓(xùn)練強度時,應(yīng)開展適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測[5]。
3.6 抗阻運動的成本效益 Davis等[23]就老年女性在社區(qū)進行抗阻訓(xùn)練進行成本效益分析,發(fā)現(xiàn)每周1次、2次抗阻訓(xùn)練較平衡課程和韻律課程經(jīng)濟花費低,維持了經(jīng)濟效益,質(zhì)量調(diào)整生命年分別增加0.051和0.081,12月的抗阻訓(xùn)練顯著減少了醫(yī)療資源利用成本。抗阻訓(xùn)練與有氧運動相結(jié)合,可顯著改善生活質(zhì)量評分、緩解抑郁和疲勞;并有證據(jù)表明,心臟病患者通過抗阻訓(xùn)練增強身體功能,來改善自我效能[5]。以運動為基礎(chǔ)的心臟康復(fù)明顯提高返回工作的比率(53%對35%)和改善工作滿意度[24]。
4.1 抗阻運動的絕對禁忌證 不穩(wěn)定型心絞痛、急性心肌梗死1周內(nèi)、未控制的心力衰竭、未控制的心律失常(包括竇性心動過速)、嚴(yán)重肺動脈高壓(肺動脈平均壓>55 mmHg)、重度主動脈瓣狹窄和有癥狀的主動脈瓣狹窄、急性心肌炎、心內(nèi)膜炎或心包炎、急性全身性疾病或發(fā)熱、未控制的高血壓(>180/110 mmHg)、體位性低血壓(收縮壓≥20 mmHg伴有眩暈)、主動脈夾層、馬凡綜合征、近期血栓發(fā)生史、血栓性靜脈炎、急性腎病或中重度非糖尿病腎病患者不可進行高強度阻力訓(xùn)練(80% ~100%的1RM)。
4.2 抗阻運動的相對禁忌證(參加抗阻訓(xùn)練前應(yīng)咨詢醫(yī)生) 冠心病主要危險因素、任何年齡的糖尿病、未控制的高血壓(>160/100 mmHg)以及運動容量過低(<4 METs)、植入起搏器或除顫儀起搏器的患者。
以下特殊情況需具體分析、對待:無并發(fā)癥心臟搭橋術(shù)后的患者可1~2周后開始有氧訓(xùn)練,4周后開始阻力訓(xùn)練,但阻力訓(xùn)練,胸骨處接受負荷應(yīng)在術(shù)后2~3月內(nèi)避免;術(shù)后傷口感染的患者不宜參加阻力訓(xùn)練,直到抗生素治療1周,包括傷口的活動應(yīng)在傷口完全愈合后開始;術(shù)后血栓性靜脈炎的患者應(yīng)有效抗凝>2周后開始運動訓(xùn)練;血管損傷的血管成形術(shù)或支架的患者應(yīng)避免運動訓(xùn)練,直到手術(shù)切口愈合,期間應(yīng)避免傷口活動;植入設(shè)備除顫器或起搏器的患者,如舉重,可能會導(dǎo)致起搏導(dǎo)線斷裂和移位,開始上身阻力訓(xùn)練前應(yīng)取得醫(yī)生的同意;雖然肥厚型心肌病患者歷來盡量避免阻力訓(xùn)練,最近美國心臟協(xié)會的聲明表明,可以允許在選定的個體進行低強度的重量訓(xùn)練;糖尿病神經(jīng)病變患者由于體位性低血壓本體和疼痛的感知不足,其在從事運動訓(xùn)練時關(guān)節(jié)和肌肉受傷的風(fēng)險更大應(yīng)更加謹慎。
綜上所述,心臟康復(fù)的抗阻運動訓(xùn)練對穩(wěn)定的冠心病患者,如果進行適當(dāng)?shù)脑u估,并根據(jù)每位患者的個體需求和儲備功能正確的實施訓(xùn)練,是安全的。因此,科學(xué)的抗阻訓(xùn)練是有氧運動康復(fù)的有效補充,應(yīng)實施個體化的運動方案,讓冠心病患者接受更為有效的運動治療,以改善患者的運動耐受性和生活質(zhì)量[1]。
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