运动康复对原发性高血压病人心肺功能的影响

胡 欢，徐淑莉，张 正，李 屏

原发性高血压是引起心脑血管疾病的主要危险因素之一，是常见的慢性非传染性疾病，发病也趋于年轻化，相关并发症致残、致死率较高，控制高血压是心血管病防治的切入点[1]。血压控制包括药物处方、运动处方、营养处方、心理处方和戒烟处方，有效强度的运动刺激，可改善血管内皮功能，降低血压，提高心肺耐力，有氧运动是目前国内外研究者较为关注的高血压治疗方式。研究发现，适当运动训练能增加心肌细胞呼吸链的氧化酶含量，进而提高心脏的舒张功能和收缩功能，通过抗氧化作用提高能量代谢水平，最终改善心功能[2]。心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing，CPET)是对人体运动期间呼吸、循环、血液、代谢等多系统功能的连续动态变化进行整合分析，全面、客观、定量评估机体功能状态。CPET在国外发展较早，已经成为运动处方制定的标准规范，但这项技术在临床应用和研究中没有得到充分应用[3]。本研究旨在通过CPET检测，为原发性高血压病人制定个体化运动处方，规范化指导运动康复治疗，综合分析其对原发性高血压病人血压及心功能的影响，探索临床应用的价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2016年5月—2019年5月在贵州医科大学附属医院就诊的原发性高血压病人66例，其中男38例，女28例，年龄(48.66±8.35)岁。入选病人接受CPET测试后随机分为运动组和对照组，每组33例。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①年龄30～65岁；②配合治疗，能坚持完成12周运动康复治疗者；③符合《中国高血压防治指南》[8]中高血压诊断标准的未经治疗的首诊病人；④6个月内未参与专业医学康复或运动训练者。排除标准：有外伤史、手术史，精神疾病、继发高血压及其他不能配合运动者，妊娠期、哺乳期妇女。本研究获得贵州医科大学附属医院医学伦理委员会批准，所有病人均签署知情同意书。

1.3 研究方法 两组病人均接受常规药物治疗，厄贝沙坦(国药准字：H20040996)150 mg、苯磺酸左旋氨氯地平(国药准字：H19991083)2.5 mg，每日1次，口服。运动组在常规药物治疗基础上进行12周个体化运动康复指导训练。第12周进行CPET测试，同时记录血压，检测心脏超声指标。

1.3.1 心肺运动试验 根据美国加州大学洛杉矶分校(Harbor-UCLA)医学中心标准，应用(MetaLyzerⅡ-R2)心肺运动试验仪，采用连续递增功率方案完成症状限制性CPET测试[4-5]。运动方案：在医生监护下，首先完成静息状态下的心电图和基础肺功能测定，静息5 min后缓慢踏车运动热身5 min，根据病人年龄、性别选择合适的功率，使病人在10 min内达到症状限制性极限运动，恢复5～10 min结束。无氧阈值(anaerobic threshold，AT)使用V-slope法计算，即运动过程中二氧化碳排出量明显高于摄氧量时的摄氧量10 s均值[6]。运动方式：踏车；运动强度：△50%功率=[(测得最大功率-功率递增速率×0.75)+(测得无氧阈值功率-功率递增速率×0.75)÷2]；运动时间：每天30 min，外加5 min热身运动和5～10 min恢复期，每周5 d，连续12周。蹬车过程中保持60 r/min的速率[7]。有氧运动能力检测指标：①AT是反映心肺功能和机体利用氧能力的一个良好指标；②通气代偿点时的二氧化碳通气量(carbon dioxide ventilation at the point of compensation，VE/VCO2@VCP)是无效腔通气的指标之一，反映通气效率；③氧脉搏(oxygen pulse，VO2/HR)是反映心脏每次搏动的氧输送量。

1.3.2 血压测量 安静坐位休息5 min，连续测量3次，间隔5 min，取平均值。收缩压(SBP)≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒张压(DBP)≥90 mmHg。电子血压计由欧姆龙健康医疗(中国)有限公司制造，型号：HEM-7136。血压达标：家庭SBP<135 mmHg和DBP<85 mmHg，且诊室SBP<140 mmHg和DBP<90 mmHg，采取家庭血压与诊室血压相结合的综合判定，两者均满足上述标准，认为血压控制良好，即达标。

1.3.3 超声心电图 由专科心脏超声医生操作，采用美国惠普公司型彩色多普勒超声诊断仪(探头频率2.5 MHz)。所有受试者均采取左侧卧位，平静呼吸；采集左室长轴切面及M型图像；再将探头置于心尖处，采集心尖四腔切面。脉冲多普勒记录二尖瓣瓣口血流频谱并采集图像，组织多普勒频谱记录二尖瓣环运动的速度。检测指标：二尖瓣环舒张早期运动速度(early diastolic mitral annular velocity，Em)、二尖瓣环舒张早期运动速度/二尖瓣环舒张晚期运动速度(early diastolic mitral annular velocity/late diastolic mitral annular velocity，Em/Am)、二尖瓣舒张早期血流峰值流速/二尖瓣舒张晚期血流峰值流速(early diastolic peak flow velocity/late diastolic peak flow velocity，E/A)、左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)、左房容积指数(left atrial volume index，LAVI)。

2 结 果

2.1 一般资料比较 两组病人性别、年龄、身高、体重、体质指数(BMI)、血压、心率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 两组病人一般资料比较

2.2 两组运动耐量比较 两组病人治疗后AT、VO2/HR水平均较治疗前升高，差异均有统计学意义(P>0.05)。治疗后，运动组AT、VO2/HR水平均较对照组明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 两组运动耐量比较 ()

2.3 两组血压比较 两组血压水平均较治疗前下降，差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后，运动组血压水平较对照组下降更明显，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表3。

表3 两组治疗前后血压比较 () 单位：mmHg

2.4 两组治疗后血压控制效果比较 治疗后，运动组血压控制效果较对照组好，差异有统计学意义(P<0.05)。详见表4。

表4 两组血压控制效果比较 单位：例(%)

2.5 两组心功能指标比较 两组治疗后Em、Em/Am均较治疗前升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后，运动组Em、Em/Am较对照组升高更明显，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表5。

表5 两组心功能指标比较 ()

3 讨 论

中国高血压调查最新数据显示，2012年—2015年我国18岁以上居民高血压患病率为27.9%，但控制率仅为16.8%，血压水平与心血管风险呈正相关[8]。研究表明，高血压患病率和运动不足相关，超重和肥胖人群血压明显升高[9]。美国体力活动指南指出，约80%的美国成年人和青少年活动不足，规律的体育锻炼可减少焦虑、降低血压、改善认知功能和胰岛素敏感性[10]。对于血压的控制，根本目标是降低心、脑、肾、血管并发症和死亡的总体风险，目前各指南未说明高血压可以治愈。降压药物种类较多，医生可根据病人情况制定个体化降压方案，但长期口服药物会出现副作用[11]。因此，运动处方指导下的高血压控制是必然趋势，个体化的运动方案不仅有助于降低血压、增加机体体能，还能提高运动耐受能力。

运动康复治疗的发展起始于CPET，它在普通运动测试可获得常规生理性能参数的基础上增加了对通气量和吸氧量以及二氧化碳呼出量的测量，可以对氧气从空气运输到线粒体及其在机体运动过程的作用系统进行了解，是全面评估人体多系统功能的临床检测技术[3]。通过CPET制定健康运动处方，形成完整的健康管理规范，干预影响健康的危险因素，减少疾病的发生、改善健康的状况、改进医疗服务利用方式[12]。研究表明，实施运动管理方案可以明显降低血压水平[13]。本研究结果显示，接受个体化运动处方的高血压病人，血压控制效果更好。所以，原发性高血压病人的健康管理，必然是从传统的药物降压走向覆盖运动康复处方在内的全面、系统、规范的综合防治策略。

多项研究显示，规律的康复运动，可促进全身代谢，抑制氧化应激损伤；改善机体供氧，促进血管内皮细胞释放一氧化碳，舒张血管降低血压；调整自主神经平衡及心肌收缩、舒张功能，增加每搏量，提高VO2/HR，改善心肺功能[14-15]。作为评估心肺功能的核心指标，AT是有氧代谢转换为有氧与无氧代谢共存的临界点，其对氧的供需极其敏感，常用于康复训练的效果评价，同时AT也是反映心肺功能、运动耐力和机体利用氧能力的一个良好指标[16]。VO2/HR是反映心脏每次搏动的氧输送量，代表心脏每次射血的供氧能力。VO2/HR@VCP反映通气和血流灌注的匹配情况。本研究根据病人CPET指标计算出个体化△50%功率运动康复方案，对各参数进行比较分析，得出在运动处方指导下，病人诊室和家庭血压水平比运动前有明显改善，运动干预后的AT和VO2/HR较对照组明显增加。分析运动使血压降低可能机制为：通过运动训练，内脏脂肪减少，肾功能改变而改善钠的排出，降低血浆肾素和儿茶酚胺的活性，将升高的血压降低[17]。运动训练可增强动脉压力反射，激活颈动脉窦和主动脉弓反射中枢，兴奋迷走神经中枢，使迷走神经传出活动增加，交感神经传出活动减少，心率减慢，心排血量减少，从而降低血压[18]。运动训练可以使血管内皮细胞中的一氧化氮合成增加，舒张血管内皮，降低血压[19]。随着血压降低，心脏负荷减轻，心脏泵血能力提高，每搏量提高。同时，运动使得血液循环加快，物质氧化速率提升，提高了心肺耐力，AT水平增加；另一方面，运动在安全有效的基础上最大限度调动人体整体的代谢积极性，增加机体对氧的利用，在完成同等运动负荷下，肌肉对血液的供氧需求反而下降，有氧代谢能力明显改善。VE/VCO2@VCP是无效腔通气的指标之一，反映通气效率，本研究中两组治疗前后VO2/HR@VIP比较差异无统计学意义，表明可能在较短时间段内，运动对肺泡通气功能及通气效率改善不明显。

一项系统回顾和荟萃分析发现，在已知的心血管疾病病人中，与不运动对照组比较，参加心脏康复计划降低了心血管死亡率，但不降低总死亡率；降低了再住院率，但不降低心肌梗死、经皮冠状动脉介入治疗或冠状动脉旁路移植术的发生率[20]。本研究结果显示，运动组与对照组间心功能参数比较，运动组Em/Am、Em水平明显高于对照组，Em、Em/Am作为评价心室舒张功能的指标，提示运动能有效改善外周血管阻力，促进机体代谢，平衡自主神经功能，从而改善心室顺应性，改善心室舒张功能[21]。舒张功能不全表现为左室充盈改变，二尖瓣E波减少、A波递增，这种左室充盈的“松弛受损模式”是左室舒张功能异常的早期表现。LAVI是欧洲心脏病学会诊断指南中推荐的独立舒张功能不全的预测指标，变异系数小，稳定性高[22]。心血管危险性增加的标志之一就是左室舒张功能受损，因此，通过早期评价舒张功能对远期预后有较大的临床意义[23]。本研究中，LAVI、LVEF指标两组之间比较，差异无统计学意义(P>0.05)，提示上述参数预测早期舒张功能的变化影响时间可能超过本研究的12周，在本研究较短时间内评价意义有限。

综上所述，个体化运动康复处方能有效控制原发性高血压病人的血压，改善心肺功能，提高运动能力。CPET可作为一项客观、全面、定量评估人体功能状态的检测方法，动态评估心肺功能，为临床诊疗提供新的思路。