运动康复对冠心病冠脉介入术后患者短期预后的影响

赵梦真，刘伟利,，张勋

中国心血管病患病率处于持续上升阶段，死亡率高居不下[1]。冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）是心血管疾病死亡的常见原因。经皮冠状动脉介入治疗（PCI）以微创、相对安全的特点已成为其重要的血运重建手段。然而PCI既不能消除患者的危险因素，也不能改善术后患者运动耐量下降的问题[2]。运动康复能显著降低疾病发生率、总死亡率、心血管疾病相关死亡率、再住院率、再次血管重建发生率等临床预后[3]。美国心脏协会（AHA）强烈推荐PCI后的患者参加心脏康复[3]，我国也发表了相关的专家共识[2]。基于运动的心脏康复需要精准医疗，需要根据不同疾病和运动心血管反应制定运动处方[4]。而心肺运动试验（CPET）是制定运动处方的标准和核心，其中的参数峰值摄氧量是评价运动耐量的金标准，也是决定理想运动强度的重要指标[5]。本研究拟在冠心病标准化药物治疗基础上，在CPET制定的运动处方指导下对冠心病PCI后患者进行有氧联合抗阻运动训练，探讨其对运动耐量和心脏功能的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组纳入2018年1月至2018年12月于华中阜外医院住院的冠心病PCI后的患者98例，其中男性72例，女性26例，年龄（33～76）岁，平均（55.8±9.1）岁。根据患者意愿而非随机将患者分为观察组（49例）和对照组（49例）。纳入标准：①按纽约心脏病学会心功能分级（NYHA分级）为Ⅰ～Ⅲ级，收缩压＞90 mmHg（1 mmHg=0.133kPa），心率＞50 次/min。②经选择性冠状动脉（冠脉）造影术判断至少有一处狭窄，且狭窄程度在75%以上（直径法）；③所有患者均成功施行PCI，且术后3 d行心肺运动试验。排除标准：①急性心力衰竭、心源性休克、合并有恶性室性心律失常者；②未控制心绞痛、严重水电解紊乱及严重的心功能不全（Ⅳ级）；③合并脑血管病急性期、肿瘤、血液系统疾病、严重的肝肾功能不全者；④合并活动障碍、精神类疾病不能完成心肺运动试验者；⑤未控制高血压（静息收缩压＞160 mmHg或静息舒张压＞100 mmHg）。

1.2 基线资料记录详细收集并记录纳入患者的人口学特征，包括年龄、性别、体质指数（BMI）等，记录基础基线疾病合并的冠心病危险因素、药物治疗及手术治疗情况、病变部位、随访电话等。同时记录患者入院时生物学指标：血压、空腹血糖、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、肌酐、左室射血分数、左室舒张末期内径、左室收缩末期内径等。观察组通过CPET测定的峰值摄氧量60%进行有氧运动，抗阻运动在有氧运动4周后进行，对照组予以标准化的药物治疗，并在干预期间维持初始药物方案。两组均给予健康教育。出院后1、3、6月门诊随访，并进行每月两次电话随访，了解运动执行情况。

1.3 心肺运动试验

1.3.1 试验方案本研究中所有患者采用瑞士SCHILLER公司生产的心肺运动测试仪进行心肺运动试验，采用踏车连续递增功率方案完成次极量运动负荷试验，先静息3 min，而后以60 r/min蹬车速率无负荷热身3 min。根据患者年龄和估计的功能状态设置递增功率10 W/min，尽量使患者在（8～12）min内达到最大运动功率，恢复期≥5 min。在整个运动测试过程中监测12导联心电图、心率、血压、峰值摄氧量、代谢当量及肺通气指标的变化。运动负荷试验终止指征：①达到目标心率；②出现典型心绞痛；③出现明显症状和体征：呼吸困难、面色苍白、 紫绀、头晕、眼花、步态不稳、运动失调、缺血性跛行；④随运动而增加的下肢不适感或疼痛；⑤出现ST段水平型或下斜型下降≥0.15 mV或损伤型ST段抬高≥2.0 mV；⑥出现恶性或严重心律失常，如室性心动过速、心室颤动、RonT室性早搏、室上性心动过速、频发多源性室性早搏、心房颤 动等；⑦运动中收缩压不升或降低＞10 mmHg；血压过高，收缩压＞220 mmHg；⑧运动引起室内传导阻滞；⑨患者要求结束运动。

1.3.2 运动处方所有患者次极量心肺运动试验，测试结束后给予患者峰值摄氧量60%水平的个体化的运动处方，一般包括三步。

第一步：准备活动。有氧运动前进行5～10 min的热身运动，运动形式为低水平的有氧运动或拉伸；

第二步：运动训练，有氧训练是基础，抗阻训练是补充。

有氧训练：①运动强度 根据CPET测试的峰值摄氧量的60%确定有氧运动强度，同时应结合自我劳累评分表（Brog表）13～16分，判定运动强度；②运动时间 每次在靶心率下运动20～30 min，每周适当延长靶心率下的运动时间5～10 min，直至每天一次靶心率下运动时间达40 min。③运动形式：形式可多种多样，如：快走、跑步机、踏车、游泳、健身操、广场舞、太极拳等；④运动频率 一周3次。⑤注意事项：如患者在有氧运动过程中感觉全身不适（如胸闷、气短、头晕等）告知其立即休息或减小运动强度，待症状缓解后视情况决定是否继续运动。

抗阻训练：①运动强度：起始强度为低强度；②运动时间：一组10个，共三组。③运动形式：哑铃、徒手阻抗、上肢器械、下肢器械等，锻炼动作为：肘屈伸、背伸展、胸推举、肩推举、腿屈伸、抬足跟等；④运动频率：一周三次。⑤注意事项：抗阻运动强度不宜过大，在抗阻训练过程中尤其注意对呼吸的调整，避免Valsalva动作。

第三步：放松运动，时间为5～10 min。

1.4 疗效指标心肺运动联合试验：反映人体的心肺功能指标，包括峰值摄氧量、无氧阈 （AT）、峰值氧脉搏、峰值代谢当量和摄氧量增加/功率增加（ΔVO2/ΔWR），经过对各项参数的综合分析，了解心肺的贮备能力。其中无氧阈是指CPET中患者进行递增负荷运动时，机体由有氧代谢为主向无氧代谢为主过渡的临界点；峰值氧脉搏是VO2/HR计算所得，反映了心脏的储备功能；峰值摄氧量是指CPET中患者达到所能耐受的最大运动负荷时的摄氧量。①代谢当量相当于每分钟每公斤体重消耗3.5 ml氧，用于各种活动定量及运动强度判断，也是反映运动耐量的指标。②心功能的评价：根据计算得到最大摄氧量进行Weber心功能分级，可将心功能分4级，A级＞20 ml/（kg·min），无或轻度心功能不全；B级：16～20 ml/（kg·min），轻～中度心功能不全；C级：10～15 ml/（kg·min），中～重度心功能不全；D级＜10 ml/（kg·min），重度心功能不全。

1.5 统计学分析所有数据采用SPSS 22.0数据分析软件进行分析。文中所有计量资料均不符合正态分布，非正态分布计量资料用四分位数间距[M（Q1，Q3）]来描述，统计分析用两独立样本的秩和检验；计数资料以例（百分率）表示，统计分析用χ2检验或Fisher精确检验。两组患者干预前后计量资料比较使用差值的两独立样本秩和检验，等级资料比较使用秩和检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床资料比较两组患者年龄、性别、身高、体重、血压、空腹血糖、总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、肌酐、左室射血分数、左室舒张末期内径、左室收缩末期内径及心血管危险因素上差异无统计学意义（P＞0.05）。两组在常规药物治疗、PCI中干预血管种类及数目、支架数量等项目上差异均无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

2.2 两组患者运动耐量比较与对照组相比，观察组患者干预后峰值公斤摄氧量、无氧阈、峰值氧脉搏、ΔVO2/ΔWR改善更明显，差异有统计学意义（P＜0.05）（表2）。

2.3 两组患者心功能比较与干预前相比，观察组及对照组患者干预后心功能均较前好转，但差异无统计学意义（P=0.398，P=0.053）。与对照组比较，干预前两组患者心功能差异无统计学意义（P=0.083），干预后观察组患者心功能改善更明显，差异有统计学意义（P=0.001），观察组干预后心功能A级患者增加了6例，对照组未增加；心功能B级患者增加了10例，对照组增加了3例，可见经过6个月的康复运动能改善患者心脏功能（表3）。

表1 两组患者的一般临床资料[M（Q1，Q3）]

3 讨论

冠心病患者经PCI开通狭窄的冠脉，迅速恢复心肌血流供应。但PCI治疗中球囊扩张、支架释放等可以引起冠脉短暂收缩和微循环障碍，使部分患者在术后依然会产生心绞痛发作症状，导致患者运动受限，基础运动耐量明显减低[6]。研究发现，经长期科学的运动治疗，基线运动耐受性较低的患者心功能及运动耐量也能得到明显改善[7]。峰值摄氧量是反映心肺运动功能的重要指标，也是评估有氧运动能力的金指标。有氧运动可以提供运动负荷所需要的氧，而不会产生明显的乳酸性酸中毒，减少心血管事件的发生。抗阻运动可增加心肌灌注，改善心肌缺血，增加肌肉质量，提高运动能力。依据心肺运动试验的运动处方可以给患者一个安全且有效的运动指导[2]。本研究结果发现，24周干预后，观察组峰值摄氧量及无氧阈得到明显改善，且与对照组相比，差异有统计学意义，提示运动能显著改善患者的心肺运动能力及心功能。有研究显示，心脏病患者接受监护下运动康复训练3～6个月，可提高峰值摄氧量11%～36%，体能越差的患者改善越大[8]。患者进行36周的运动训练后，VO2peak＜20 ml/min/kg的患者获得了更大的益处[9]。表明基线运动耐受性差的患者能从运动康复中获得更大益处。而峰值摄氧量是评价心肺运动耐量的金标准，也是心血管病患者预后评价的最有效指标[10]。峰值摄氧量每提高1 ml/min/kg，预后改善9%[11]。一项荟萃分析发现，运动可使心血管病死亡率降低28%，其中一半与运动本身有关，一半归功于运动降低主要心血管危险因素[12]。而越来越多的研究发现，一些不常用指标，如：峰值氧脉搏、ΔVO2/ΔWR、峰值METs等也能较好的反应患者的运动耐力及心功能。氧脉搏反映心脏每搏输出量，ΔVO2/ΔWR代表有氧代谢做功的效率[13]。而峰值氧脉搏和ΔVO2/ΔWR在运动中过早出现平台或者出现下降，高度提示心肌缺血机制导致的左室功能下降。循环系统疾病的大多数患者ΔVO2/ΔWR明显降低[13]，其原因是肌肉摄取氧气的能力降低或肌肉血流量迅速增加以满足氧需求的能力不足。经过24周的干预，观察组患者的峰值氧脉搏和ΔVO2/ΔWR都得到了提高，表明康复运动在一定程度上改善了心肌缺血状态，从而改善患者的心脏功能。另外，运动康复还能提高运动能力和耐力，表现为经过24周的干预后两组患者的峰值METs都有明显增加，且观察组增加更明显，差异有统计学意义。冠心病危险分层定义代谢当量储备大于或等于7Mets为低危，小于7 Mets为中危或高危[14]。本研究中两组患者的METs虽都有明显增加，但均未达到目标值，原因尚不清楚，可能与研究时间短有关，可考虑通过调整运动处方来进一步观察。代谢当量亦是预测预后的重要指标，患者的峰值METs每提高1MET，可提高12%的生存率[15]。因此，以运动为核心的心脏康复能显著改善患者运动能力和耐力，使患者更好更快的回归到社会生活中。

大量的文献证实了运动康复对心肺运动试验测试指标的改善，这通常可以解释为运动对心脏和肌肉力量、内皮功能和冠状动脉循环以及自主神经调节的影响[16]。另外，运动还有更广泛的代谢作用，例如对心血管风险因素的控制和抗炎作用。首先，运动对心脏和肌肉力量的改善表现为提高心脏和肌肉对运动的适应能力[17]，提高心输出量和全身耗氧量，改善患者运动期间的氧供需失衡。而心肌灌注的改善导致每搏输出量增加，提高了峰值摄氧量、峰值氧脉搏和ΔVO2/ΔWR。其次，运动训练还能增加基线副交感神经活性，降低交感神经活性，降低儿茶酚胺水平。在副交感神经的作用下，全身动脉阻力降低，而外周血管血流动力学的降低有助于ΔVO2/ΔWR参数的增加[18]。在这种情况下，使心脏和肌肉血流动力学增加，有效改善通气和摄氧效率。与本研究结果一致，也有研究显示运动康复的患者有氧能力的改善与自主神经功能的积极适应有关[19]。然后，运动训练通过冠脉循环的各种结构和功能适应，与冠脉正常患者在相同程度上增加冠状动脉血流。功能上改变主要包括调节自主神经张力、增加内皮细胞介导的冠脉扩张，结构改变主要包括冠脉直径的增大和细动脉密度增多[20]。冠脉血流增加导致心肌灌注增加，从而导致更高的峰值氧脉搏和峰值摄氧量，以及在次最大工作负荷下的ΔVO2/ΔWR。最后，运动训练可以改善内皮功能[17]。正常的内皮系统功能对于在应激反应中补偿血液流动至关重要。运动增加冠脉血流的切应力，刺激血管内皮细胞一氧化氮合酶的生成与释放，改善具有完整内皮的冠脉血管的扩张能力；同时减少新生内皮的增生和支架置入部位的重构，改善血管内皮功能，增加心肌灌注，从而增加峰值摄氧量[21]，而降低心率和收缩压对最大运动量的反应，减少心绞痛的发作。同时，运动也能诱导内皮祖细胞的动员，增加内皮祖细胞的数量，增加峰值摄氧量[22]。

表2 两组患者干预前后运动耐量比较[M（Q1，Q3）]

表3 两组患者干预前后心功能比较

我们的研究结果也发现，经过6个月的干预，两组患者心功能分级都有改善，且观察组改善更明显，差异有统计学意义。我们研究结果采用的是Weber等根据心肺运动试验峰值和无氧阈时的VO2/kg的不同程度建立的A～D分级系统；对于心功能不全的患者，判断心功能等级仍然较多的使用NYHA分级方法，而该分级方法可更客观地评价心功能不全。此分级方法是在氧代谢水平较为客观地定量评价心力衰竭患者的整体功能状态，不仅仅反映心脏功能、还反映骨骼肌肉、血液系统等总体氧代谢水平，所以更加贴合患者总体状态。运动改善患者心功能的有益效果可能是冠状动脉内皮功能改善和冠状动脉小动脉阻力降低所致[16]。研究表明，运动能显著提高冠心病患者的峰值摄氧量和无氧阈，这也间接反映患者心功能的改善。而我们的研究也证明运动康复可改善患者的心脏功能，使患者更好的回归生活。

但本研究也存在一定的局限性：①样本量偏少，尚需扩大样本量进一步研究；②心脏康复包括五大处方，运动处方很重要，但心理、营养、戒烟处方也必不可少，需观察综合因素对患者的预后影响；③本研究仅评估了运动康复对PCI后短期内的运动耐量及心功能的影响，而尚缺乏对其临床事件以及远期预后的评估；④研究干预时间短，对居家康复的患者监测及督导不足。因此，尚需进一步扩大样本量并增加随访时间以观察康复运动对冠心病PCI后患者生活质量、回归社会生活及生存率的研究。