楊睿奇 朱 歡 萬 利 肖 哲
湖北民族大學(xué)體育學(xué)院,湖北 恩施 445000
目前,中國心血管疾病的患病率逐年攀升。截止2017年,我國接近2.9億人心血管疾病患者,且有著致殘率和致死率,其中動脈粥樣硬化是心血管疾病的主要病理基礎(chǔ)。[1-2]隨著年齡的增長,中老年人新陳代謝速度逐漸減慢,血管內(nèi)的某些有害物質(zhì)不能及時得到分解和加速代謝,逐漸積聚在血管內(nèi),進而導(dǎo)致動脈粥樣硬化。[3]研究表明,有氧訓(xùn)練可以減少動脈粥樣硬化的危險因素,可以達到穩(wěn)定疾病,甚至可以逆轉(zhuǎn)的發(fā)展狀態(tài)。[4-5]也有研究指出,抗阻運動、高強度間歇性運動等也能對預(yù)防動脈粥樣硬化產(chǎn)生一定的益處。研究表明,有氧運動結(jié)合抗阻練習(xí)能夠改善老年人血壓指數(shù),可延緩動脈粥樣硬化的病情發(fā)展。[6]此外,還有研究表明高強度間歇性運動可以改善氧化應(yīng)激狀態(tài),減輕內(nèi)皮功能損傷,提高機體的抗氧化能力及內(nèi)皮保護機制。[7]基于此,本研究采用文獻綜述法總結(jié)動脈粥樣硬化的發(fā)病機制以及運動對動脈粥樣硬化的干預(yù)效應(yīng),旨在為動脈粥樣硬化科學(xué)運動干預(yù)提供參考與借鑒。
人體內(nèi)脂蛋白出現(xiàn)代謝異常,包括低密度脂蛋白膽固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、總膽固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三酯(Triacyl glycerol,TG)升高以及高密度脂蛋白膽固醇(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)降低等,均能夠?qū)е聞用}粥樣硬化。郭曉坤在對比高脂血癥與動脈粥樣硬化之間的關(guān)系已經(jīng)得到證明,LDL-C的升高、HDL-C的降低是引起動脈粥樣硬化的主要危險因素。[9]研究顯示,在高脂血癥狀態(tài)下,血液中的LDL-C水平會升高,同時存在血液中LDL-C則會迅速積聚在內(nèi)部血管內(nèi),逐步對血管造成損害,加劇動脈粥樣硬化的潛在患病幾率。[10]還有研究表明,低密度脂蛋白受體(Low density lipoprotein receptor,LDL-R)介導(dǎo)到溶酶體中被降解后來參與體內(nèi)LDL-C的代謝,使LDL-C的水平升高。[11]Spasic根據(jù)弗雷德里克森分類法,將高脂蛋白血癥患者與沒有高脂蛋白血癥患者進行相比,在調(diào)整所有與脂質(zhì)代謝功能有關(guān)的潛在因素(年齡、性別、肥胖)后,結(jié)果得出:高膽固醇血癥增加了動脈粥樣硬化的風(fēng)險。[12]還有研究表明,動脈粥樣硬化與脂質(zhì)代謝密切相關(guān),血漿中TG在經(jīng)過蛋白酶分解后生成LDL-C,而LDL-C是引起動脈粥樣硬化的重要因素。[13]
綜上所述,脂質(zhì)代謝的紊亂已成為當(dāng)前動脈粥樣硬化病情加重的潛在危險因素,當(dāng)血脂出現(xiàn)異常時要積極進行調(diào)脂干預(yù),維持人體內(nèi)脂蛋白的代謝正常,使血管內(nèi)的有害物質(zhì)及時得到分解和加速代謝,會減輕對血管的損害,保持血管的彈性。尤其對于高血脂癥患者來說,改善脂質(zhì)代謝、維護人體內(nèi)脂蛋白的代謝正常已成為減少動脈粥樣硬化疾病的重要目標。
相關(guān)研究證明,內(nèi)皮功能障礙是動脈粥樣硬化發(fā)展中的一個重要因素。[14]內(nèi)皮細胞能夠維持血管收縮和舒張的平衡,平衡一旦被打破,便會發(fā)生內(nèi)皮功能障礙,導(dǎo)致動脈壁的損傷。[15]研究表明,動脈壁一旦損:便會引起內(nèi)皮的血管舒張功能降低,氧化應(yīng)激反應(yīng)也隨之增加。[16]除此之外,血管內(nèi)皮受損可導(dǎo)致血栓形成,使血管堵塞、狹窄,進而影響血液循環(huán)和血流灌注,引起血管粥樣硬化。[17]
還有研究表明,對于早期階段的高脂血癥、高血壓、糖尿病患者,氧化應(yīng)激反應(yīng)被激活后,同時會激活細胞因子LDL-C水平,促進內(nèi)皮功能障礙,導(dǎo)致動脈粥樣硬化病變。而對于長時期的高血脂癥患者,由于血壓增高、動脈分支形成了特殊流向,加劇內(nèi)膜破壞風(fēng)險。[18-19]在動脈硬危險因素的研究表明,高血壓、糖尿病、高血脂癥等危險因素都能損傷動脈內(nèi)膜,面對高危險因素的存在,降低LDL-C、增高HDL-C,可以減輕內(nèi)皮功能障礙,進而延緩動脈粥樣硬化進程。[20]還有研究證明,動脈內(nèi)膜是調(diào)節(jié)動脈組織和人體血液中的物質(zhì)相互交換的重要屏障,減輕內(nèi)皮細胞受損,內(nèi)皮細胞功能將恢復(fù)正常,一定程度上會減少受損的內(nèi)膜上吞噬大量的脂質(zhì),延緩形成脂肪斑塊,進一步控制動脈粥樣硬化的形成。[21]綜上所述,控制動脈粥樣硬化,要重視高血壓、糖尿病、高血脂癥等疾病帶來的威脅,尤其對于高血壓患者來說,要減少因為血壓增高而造成的血管的損傷,穩(wěn)定內(nèi)皮功能收縮舒張功能的正常。因此,維持血管收縮和舒張的平衡,降低內(nèi)皮細胞功能障礙的程度,是緩解動脈粥樣硬化病情的重要因素。
動脈粥樣硬化與內(nèi)皮細胞的炎癥激活有著密切聯(lián)系,并與心血管疾病風(fēng)險升高相關(guān)。[22]研究表明,冠狀動脈硬化會導(dǎo)致動脈失去彈性,進而導(dǎo)致動脈增厚和硬化。[23]研究表明當(dāng)動脈內(nèi)皮受損時會出現(xiàn)炎癥變化,使斑塊形成、動脈壁增厚,引起多種病理反應(yīng)。[24]Ross指出,炎癥反應(yīng)使血管通透性損壞,進一步增加了抗氧化型LDL-C的產(chǎn)生數(shù)量。[25]而對于慢性炎癥的防治研究表明,減輕機體炎性反應(yīng),可以改善頸總動脈粥樣硬化情況,有較好、較安全的臨床療效。[26]臨床研究也表明,白細胞介素-8能有效控制炎癥,而白細胞介素-4的小細胞外囊泡,也具有作為抗炎療法的高潛力。[27-28]也有研究表明,類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)患者動脈粥樣硬化的發(fā)生率較高,因此要通過降低炎癥反應(yīng),緩解RA患者動脈粥樣硬化的風(fēng)險。[29]
綜上,炎癥反應(yīng)是加重動脈粥樣硬化的病情的重要因素。炎癥的反應(yīng)使斑塊凝聚形成,進而導(dǎo)致管壁增厚、彈性下降、擴張能力下降,經(jīng)過一系類的動脈腔反應(yīng)活動后引起多種動脈粥樣硬化癥狀,加重了動脈粥樣硬化的病情,故預(yù)防動脈硬化也在于控制炎癥。
有氧運動以強度低、時間長、速度慢、風(fēng)險小的特點,對于心血管疾病患者來說,具有極強的鍛煉實用價值。[30]研究表明,有氧運動能加強機體活性氧的清除能力,故能緩解動脈粥樣硬化病情;[31]還有研究指出,有氧運動能夠抗擊炎癥、調(diào)節(jié)血脂代謝、平衡免疫功能,從而穩(wěn)定和減輕動脈粥樣硬化斑塊,成為救治急性冠脈綜合癥(Acute coronary syndrome,ACS)的重要措施;且規(guī)律的有氧運動訓(xùn)練可以降低四肢血壓指標,改善原發(fā)性高血壓患者動脈彈性;有氧運動能增加腦卒中合并冠心病患者的運動能力并改善血脂狀況。[32-34]Hyun通過4周有氧運動對中老年人高血壓進行分析,實驗顯示舒張壓有所降低,且患者體內(nèi)的TG、TC指標均有所下降。[35]研究通過對比太極拳運動的實驗效果發(fā)現(xiàn),4-8周的體內(nèi)的低LDL-C指標有顯著性差異,8周指標均有極顯著性差異。[36]還有研究表明,有氧運動干預(yù)12周后,患者體內(nèi)的TC、LDL-C極顯著降低,HDL-C極顯著升高[37]。王松濤通過12周健步走鍛煉對老年男子血脂的變化進行研究時發(fā)現(xiàn),受試者的TG、TC的指標均有所下降。[38]還有研究顯示,通過對患有高血壓的中老年人進行五禽戲運動,鍛煉12周干預(yù)效果是比較適合的。[39]另外,肥胖作為評估高血壓風(fēng)險的可靠指標,國外一項研究表明,24周的低、中、高強度的運動均能降低男性老年人腰臀比和體脂率,且中、高強度下降幅度更大。[40]研究發(fā)現(xiàn),高血壓患者進行24周的有氧運動干預(yù)后,TG、LDL-C均有非常顯著性差異[41]。綜上所述,4-12周及以上的有氧運動干預(yù)確實能起到降低血脂、血壓、調(diào)節(jié)機體成分的作用,其中12周的有氧運動干預(yù)效果最佳,而24周的有氧運動干預(yù)指標顯著性更強,通過有氧運動的干預(yù)可以改善心腦血管疾病,延緩動脈粥樣的效果,也有研究發(fā)現(xiàn),動脈粥樣硬化與腹部的內(nèi)臟脂肪面積明顯相關(guān)。認為中低的有氧運動對脂類代謝效果不明顯,高強度的運動干預(yù)對腹部的內(nèi)臟脂肪面積有更好的減脂效果,可以進一步減緩動脈粥樣硬化程度。[42]
一氧化氮(Nitric oxide,NO)、內(nèi)皮素-1((Endothelin 1,ET-1)、動脈彈性指數(shù)(Ankle brachial index,ABI)、動脈脈搏波傳導(dǎo)速度(Pulse wave velocity,PWV)等是影響動脈粥樣硬化疾病的重要指標。促進內(nèi)源性NO的分泌,減少ET-1的生成能夠減輕動脈粥樣硬化程度。ABI可以判斷動脈血管狹窄、阻塞情況,動脈粥樣硬化指數(shù)越高,ABI指數(shù)變化越明顯。[43-44]PWV是評價動脈粥樣硬化程度的經(jīng)典指標,可以用作判斷動脈血管彈性和硬度。[45]
研究表明,8周太極拳和健身氣功能改善NO、ET-1的水平,提高原發(fā)性高血壓患者血管功能,[46]研究通過對中老年動脈粥樣硬化患者進行8周和12周的有氧運動干預(yù)發(fā)現(xiàn),8周中等強度有氧運動可以使右側(cè)PWV呈明顯下降,而12周的有氧運動鍛煉使左側(cè)PWV、右側(cè)PWV呈顯著性下降。[47]朱歡研究表明,12周的有氧運動可以促進NO的分泌,減少ET-1的生成,提高慢性疾病患者血管舒張功能。[48]也有研究證明,通過24周的太極拳有氧運動干預(yù),PWV、ABI指標明顯下降,血清NO上升,內(nèi)皮素ET-1下降,均呈極顯著性差異。[49]而崔永勝通過進行24周太極拳訓(xùn)練,也證實了這一點。[50]綜上,不同的運動強度以及運動時間等產(chǎn)生的干預(yù)效應(yīng)是不同的,動脈粥樣硬化的危險因子指標之所以呈一般顯著或者極顯著性差異,可能是因為個體性差異或是運動干預(yù)方案受身體機能、年齡的影響。目前,相關(guān)研究對于運動強度的制定相對籠統(tǒng),運動干預(yù)的效果不一。通過對動脈粥樣硬化危險影響因素的統(tǒng)計分析,作者認為有氧運動訓(xùn)練周期一般≥12周,運動增加頻率≥5次,每次運動時長在45min~60min對緩解動脈粥樣硬化病情的效果最佳。
抗阻運動指的是肌肉在克服外來阻力時進行的主動運動。基于在改善血壓、血脂、血管彈性功能以及減輕內(nèi)皮受損導(dǎo)致炎癥出現(xiàn)等方面的優(yōu)勢,其已成為控制動脈粥樣硬化重要的運動形式。研究發(fā)現(xiàn),12周低強度抗阻訓(xùn)練可以改善血液透析患者血壓水平,降低高血壓發(fā)生率。[51]還有研究表示,通過12周的抗阻運動訓(xùn)練能夠顯著增加下肢動脈粥樣硬化閉塞癥(Arteriosclerosis,ASO)患者的肌肉抗阻力負荷,改善血管彈性功能。[52]另外,通過24周的抗阻運動,減輕了胸膜透析患者因內(nèi)皮細胞損傷受損導(dǎo)致炎癥出現(xiàn)。[53]
綜上,抗阻運動是可以對動脈粥樣硬化患者產(chǎn)生良好的的干預(yù)效應(yīng)的,但單一的抗阻運動對動脈粥樣硬化的干預(yù)研究較少,研究表明,抗阻結(jié)合有氧運動的對動脈粥樣硬化的干預(yù)效應(yīng)較好。研究指出,12周有氧聯(lián)合抗阻運動干預(yù)顯示,高血壓患者動脈彈性的恢復(fù)能力高于單一的抗阻運動。[54]還有研究表明,12周的有氧結(jié)合抗阻運動相較于抗阻運動更能有效的恢復(fù)和維持降低血壓的效果。[55]也有研究指出,通過12周的有氧聯(lián)合抗阻訓(xùn)練能顯著改善長期習(xí)練太極拳老年人肢體肌力及運動功能,其康復(fù)療效優(yōu)于單一的抗阻訓(xùn)練。[56]在16周有氧運動聯(lián)合抗阻研究中證明,該運動模式能夠改善老年人身體成分,尤其是脂肪量減少。[57]
綜上,通過對動脈粥樣硬化的干預(yù)效應(yīng)要產(chǎn)生較好的效果,不能僅局限于抗阻運動,要將抗阻運動與有氧運動進行結(jié)合,并且有氧聯(lián)合抗阻運動的運動時間每次需超過45min才能產(chǎn)生最佳干預(yù)效應(yīng);且運動周期要保持在12周以上效果最佳。有氧聯(lián)合抗阻運動相比單一的抗阻運動具有更好的改善血壓、血脂、血管彈性功能等效果,具有較好的干預(yù)效應(yīng),建議對于具有動脈粥樣硬化患者進行有氧聯(lián)合抗阻運動干預(yù)。當(dāng)然所受運動強度、形式,要充分考慮患者患病情況進行干預(yù)。
高強度間歇性訓(xùn)練作為一種爆發(fā)式鍛煉的訓(xùn)練技術(shù),通過短時間高強度訓(xùn)練產(chǎn)生大量的代謝產(chǎn)物,配合上組與組之間間歇性間隔,能有效清除代謝產(chǎn)物,加快脂類代謝,改善氧化代謝能力。一項Meta研究顯示,一次5km高強度間歇有氧運動能夠改善血管彈性。[58]研究指出,8周急性平板支撐運動有降低動脈硬度的效果,并且效果與運動后射血指數(shù)的變化存在正相關(guān)。[59]也有研究表明,8周高強度間歇運動可以抑制心梗氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),改善心功能。[60]另外,高強度間歇訓(xùn)練可以降低大鼠血清NO水平,改善氧化應(yīng)激狀態(tài),減輕內(nèi)皮功能損傷。[61]而對于10周的間歇性高強度運動訓(xùn)練表明,可以改善2型糖尿病患者組織的胰島素敏感性。[62]也有研究表明10高強度間歇運動能夠有效降低體內(nèi)脂肪含量,加快脂類代謝速度。[63]在對糖尿病患者進行12周運動干預(yù)研究中表明,可以改善患者糖脂的代謝、胰島素敏感性的增強。[64]綜上所述,高強度間歇性運動對動脈粥樣硬化能產(chǎn)生一定的干預(yù)效益,但相關(guān)研究較少,原因是動脈粥樣硬化作為血管疾病的一種,易患人群多為中老年人,高強度間歇性運動強度大、負荷量高,容易加劇中老年人的運動風(fēng)險,且高強度的有氧運動可能會增加活性氧的產(chǎn)生,損傷內(nèi)皮細胞功能,加重血管壓力負擔(dān),容易引發(fā)動脈血管爆裂,出現(xiàn)生命危險,[65]因此,高強度間歇性訓(xùn)練對于患病的中老年人群體來說具有潛在的風(fēng)險,進行干預(yù)時需謹慎。
4-12周及以上的有氧運動干預(yù)可以改善血脂、血壓、調(diào)節(jié)體成分,其中12周的有氧運動干預(yù)效果最佳,而24周的有氧運動干預(yù)指標顯著性更強,單一的抗阻運動對動脈粥樣硬化干預(yù)效果不顯著,而有氧聯(lián)合抗阻運動具有較好的干預(yù)效應(yīng),建議對于動脈粥樣硬化患者進行有氧聯(lián)合抗阻運動。另外,高強度間歇性運動對動脈粥樣硬化也能產(chǎn)生一定的干預(yù)效益,但相關(guān)研究較少,且對于患病的中老年人群體來說具有潛在風(fēng)險,選擇干預(yù)時需謹慎。