張穗浩,林峰,董少紅
1.暨南大學第二臨床醫(yī)學院,廣東深圳市518020;2.深圳市人民醫(yī)院心血管內(nèi)科,廣東深圳市518020
近年來,經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)已成為急性心肌梗死的首選治療手段。然而,僅依靠PCI及常規(guī)的藥物二級預防治療仍不能持續(xù)有效地改善患者的遠期預后。心臟運動康復因具有延緩動脈粥樣硬化進展、減少主要不良心臟事件的發(fā)生率、降低再住院率和死亡率、提高運動耐量和生活質(zhì)量等作用,逐漸成為PCI術后二級預防的另一重要方法。
目前,PCI術后的運動康復方案多以中等強度連續(xù)運動訓練(moderate-intensity continuous training,MICT)為基礎,輔以阻抗訓練[1]。隨著心血管病防治技術的發(fā)展,起源于20世紀80年代初期的MICT方案,對于現(xiàn)今的患者而言,是否仍為最優(yōu)康復方案值得探討。部分研究表明,高強度間歇訓練(high-intensity interval training,HIIT)相較于傳統(tǒng)的MICT具有更大的臨床優(yōu)勢[2],且在多項長期干預研究中,兩種運動方案的不良事件發(fā)生率無顯著性差異[2-5],因此HIIT成為近年來流行的心臟康復方案之一。
本文從急性心肌梗死介入治療術后患者實施HIIT的療效、潛在機制及其治療可行性等方面做簡要綜述。
HIIT是指進行多次短時間的高強度運動訓練,在每兩次高強度訓練之間以較低強度的運動或完全無負荷運動形成間歇期[2]。標準方案[3,6-7]:運動方式為在跑步機上運動;首先進行熱身運動8~10 min,運動時心率以達到60%~70%最大心率為標準;隨后進行高強度運動訓練,每組4 min,共4組,運動時心率以達到85%~95%最大心率為標準;在每兩組高強度運動訓練之間進行較低強度運動訓練,每組3 min,運動時心率以達到50%~70%最大心率為標準;最后進行放松運動5 min,運動時心率以達到50%~70%最大心率為標準。
對于PCI術后患者而言,持續(xù)4 min的高強度運動訓練被認為難以實行,而且相較于MICT而言,標準HIIT并沒有更明顯的額外獲益[8]。因此,Currie等[9]設計低量HIIT方案,即1 min高強度訓練與1 min間歇期為1個循環(huán),總共10個循環(huán)。這一方案安全性更高,且更易為患者所接受。另外,McGregor等[10]亦對HIIT方案進行改良,即運動第1周30 s高強度訓練與30 s間歇期為1個循環(huán),總共5個循環(huán);第2周1 min高強度訓練與1 min間歇期為1個循環(huán),總共5個循環(huán);第3周增至7個循環(huán);第4周后增至10個循環(huán)并持續(xù)至第8周。改良HIIT的特點在于逐漸達到最大運動強度,但高強度運動時間縮短,可避免出現(xiàn)不適癥狀,提高運動安全性。
大量研究證實,HIIT能顯著提高PCI術后患者的峰值攝氧量(peak volume of oxygen uptake per minute,VO2peak),改善患者有氧運動能力,延長其運動時間。Moholdt等[6]比較HIIT方案和MICT方案對冠狀動脈搭橋術后患者有氧運動能力的改善情況,發(fā)現(xiàn)上述兩種運動方案在短期內(nèi)對患者VO2peak的影響類似;但對VO2peak的長期改善,HIIT方案療效更明顯。Rognmo等[7]將21例穩(wěn)定型冠心病患者分為兩組,分別進行為期10周的MICT及等量的HIIT,發(fā)現(xiàn)兩組VO2peak均顯著提高,其中HIIT組較訓練前提高17.9%,MICT組較訓練前提高7.9%。Nilsson等[11]對86例PCI術后患者進行改良HIIT方案12周,即挪威烏利蘭康復訓練方案,并進行15個月的隨訪,結果患者VO2peak提高。同時該研究認為,HIIT方案可降低遠期心血管事件的風險。另外幾項研究也表明HIIT提高心肺儲備功能的效果更為突出[4,8,12-14]。
急性心肌梗死發(fā)病后,全身炎癥反應過度激活,各種炎癥因子均顯著升高。Zwetsloot等[15]研究發(fā)現(xiàn),在HIIT的高強度運動期,白細胞介素(interleukin,IL)-6、IL-8、IL-10、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α和單核細胞趨化蛋白(monocyte chemoattractant protein,MCP)-1等炎癥因子升高,但升高幅度明顯低于進行MICT方案的人群,且隨著HIIT訓練次數(shù)的增多,其升高幅度無顯著增加;提示相較于MICT,HIIT可降低短期炎癥反應強度。PCI術后的炎癥反應強度與支架內(nèi)再狹窄的發(fā)生率相關[16]。Munk等[4,17]將40例PCI術后患者分為兩組,分別進行6個月HIIT訓練和常規(guī)康復訓練,發(fā)現(xiàn)HIIT組訓練后,IL-6、IL-8、次級淋巴組織趨化因子6Ckine(Chemokine(C-C motif)ligand 21,CCL21)、C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)等水平顯著下降,IL-10等水平顯著上升,且HIIT組6個月后支架內(nèi)再狹窄率顯著低于MICT組;提示HIIT可抑制心肌梗死后炎癥反應過度激活,從而減少支架內(nèi)再狹窄發(fā)生。
血管內(nèi)皮細胞不僅能夠快速調(diào)節(jié)血管緊張度、血小板及凝血因子活性,而且能夠在較長時間內(nèi)延緩血管炎癥發(fā)生,影響細胞遷移與增殖[18]。血管內(nèi)皮功能不全會加重炎癥反應[19],促進血小板聚集[20],增加局部基質(zhì)金屬蛋白酶的表達[21],從而加速粥樣硬化斑塊的形成,增加斑塊脆性,最終導致心肌灌注不足、左室重構,是發(fā)生遠期不良心血管事件的獨立預測因子[22]。
已有研究證實,有氧運動是逆轉(zhuǎn)血管內(nèi)皮功能不全的方法之一[23]。血管內(nèi)皮功能可通過超聲下測量肱動脈血流介導的血管舒張功能(flow-mediated dilation,FMD)來評估,其定義為血管收縮及舒張時管徑差值的百分比[24]。PCI術后患者的FMD值較健康人群下降,而HIIT能使患者的FMD值有更大程度提高,明顯改善內(nèi)皮功能[4,25-26]。血管內(nèi)皮功能的改善可能與抗氧化狀態(tài)[25-26]及一氧化氮(nitric oxide,NO)的增加[25]相關。HIIT可以促進NO合成與釋放,提高冠狀動脈內(nèi)皮細胞局部NO濃度,增加NO的生物利用度,降低氧化應激,達到抗氧化狀態(tài),從而改善內(nèi)皮依賴性的血管舒張功能。
何煒等[27]對心肌梗死大鼠模型進行為期4周HIIT訓練后,發(fā)現(xiàn)其左心室舒張末期壓力顯著降低,左心室壓力上升/下降最大速率的絕對值升高,提示短期的HIIT即可有效改善急性心肌梗死后左室重構,改善泵功能。Ghardashi Afousi等[28]將心肌梗死大鼠模型分為HIIT訓練組和對照組,訓練8周后,發(fā)現(xiàn)HIIT可激活內(nèi)源性抗氧化系統(tǒng),抑制脂質(zhì)過氧化反應,減少心肌梗死面積,改善心臟功能,同時能夠顯著抑制纖維連接蛋白1、α1(I)前膠原和α1(Ⅲ)前膠原等心肌纖維化標志物在mRNA水平上的表達,減少細胞壞死通路上的關鍵介質(zhì)的生成,提示HIIT可阻斷細胞壞死通路的激活而逆轉(zhuǎn)左室重構。Godfrey等[29]報道1例陳舊性心肌梗死患者接受HIIT康復訓練60周后,行心臟核磁檢查,發(fā)現(xiàn)缺血性心肌瘢痕范圍較基線值縮小近50%(16.3%vs.8.5%)。Amundsen等[30]發(fā)現(xiàn)PCI術后患者HIIT后,舒張早期應變率峰值較訓練前上升,其原因可能是進行HIIT時,體循環(huán)負荷加重,從而誘導累積心臟適應性,加快左室充盈速度,提高心輸出量。
一項對比HIIT和MICT兩種訓練模式下心血管事件風險的研究顯示,在4846例穩(wěn)定型冠心病患者中,總共46 364 h的HIIT訓練里僅出現(xiàn)2例非致死性的心跳驟停,提示HIIT心血管事件發(fā)生的風險極低[7]。Ribeiro等[31]回顧11項研究,在631例參與MICT和HIIT訓練的PCI術后患者中,HIIT訓練組出現(xiàn)1例腦出血(是否與運動相關尚不明確)和1例心絞痛發(fā)作,除此之外,HIIT訓練組未出現(xiàn)其他主要不良心血管事件(major adverse cardiac events,MACE)及心律失常事件。Choi等[32]對7例PCI術后心臟康復危險分層為低危的患者及16例中?;颊咴赑CI術后第14天開始進行為期9~10周的HIIT訓練,期間未出現(xiàn)MACE及惡性心律失常事件。本文所提及的HIIT研究中,大部分研究并未對患者進行心臟康復危險分層或者僅入組低?;颊?。對于高危患者進行HIIT訓練的安全性尚不明確,有待進一步的研究證實。
HIIT訓練的組成形式靈活多變。除了上述的高強度運動持續(xù)時間、組間間歇期時間、重復組數(shù)等可根據(jù)患者具體情況予以調(diào)整以外,運動方式也多種多樣,如跑步、開合跳、高抬腿、小碎步跑、勾腿跳、深蹲、Burpee、健身操等。Nilsson等[33]制訂挪威烏利蘭模式,即將有氧健身操與音樂相結合的HIIT康復模式,該康復模式單次訓練總時間為52.5 min,3次高強度(運動時心率達到90%~95%最大心率或Borg量表15~18的強度)訓練與2次中等強度(運動時心率達到50%~60%最大心率或Borg量表11~13的強度)訓練交替進行,每種強度訓練持續(xù)5~10 min;訓練內(nèi)容包括熱身活動、高強度有氧健身操、柔韌性訓練和力量訓練??偠灾?,與運動持續(xù)時間較長、運動方式單一的MICT相比,HIIT能夠增加患者的運動樂趣及積極性,從而更容易被接受和堅持。
Aamot等[14]對83例冠心病患者進行為期12周的HIIT訓練,發(fā)現(xiàn)訓練結束及結束后1年,患者VO2peak比訓練開始前分別升高3.50 ml/(kg·min)和 1.70 ml/(kg·min),且無論是在家庭還是在醫(yī)院進行訓練,其長期運動依從性均明顯升高。同樣,Moholdt等[6]對完成4周心臟康復流程的PCI術后患者進行6個月的隨訪后也發(fā)現(xiàn),HIIT組的運動依從性較MICT組患者更好。其原因可能是,隨著運動的規(guī)律進行,HIIT組所能耐受的運動負荷不斷增加,可以幫助患者在心理上產(chǎn)生正反饋效應,激發(fā)患者運動的欲望[34];同時,與MICT方案中長時間單一運動方式相比,HIIT方案中多樣的運動方式及個性化高強度間歇訓練亦可增加患者在運動中的愉悅程度,有助于患者忘記勞累,增加運動頻次,從而提高患者的運動依從性[35]。
綜上所述,目前研究表明,對于PCI術后低危或穩(wěn)定期患者進行HIIT訓練安全、有效,而且可改善患者的運動依從性,因此HIIT在PCI術后患者的心臟康復中有良好的應用前景。目前關于HIIT康復方案在PCI術后高?;颊叩膽醚芯咳匀缓苌伲柽M一步開展大規(guī)模臨床研究明確心臟康復運動危險分層相應的運動方案,以便為PCI術后患者提供更科學合理的運動訓練方案。