有氧运动、循环阻抗运动对射血分数中间型心力衰竭患者心肺运动试验参数、心功能的影响

周大亮，薛 雷，魏 林，于丽芳

（1.哈尔滨市第一医院心内科，哈尔滨 150010；2.黑龙江中医药大学附属第一医院临床药学室，哈尔滨 150010）

不同于其他类型心力衰竭，射血分数中间型心力衰竭（HFmrEF）目前还没有有效的治疗方法，治疗方法主要集中在合并症和危险因素管理方面[1]。研究[2-4]显示，有氧运动、阻抗运动可以改善射血分数减低型心力衰竭（HFrEF）的左室射血功能，增加全身代谢、改善血流动力学变化、增加肌肉耐力以及心血管耐力。经查阅文献，有氧运动及阻抗运动对HFmrEF 是否有相同作用尚未见到报道。前期工作中，我们发现有氧运动可以改善心肌梗死支架术后患者的心脏功能、无氧代谢阈值，并在基础研究发现，有氧运动可以改善大鼠心力衰竭后心肌纤维化程度，改善心脏功能[5-7]，其中包括部分HFmrEF患者。为进一步明确有氧运动及阻抗运动对HFmrEF患者心肺运动试验参数、心功能的改善作用，本研究探讨各种运动方法对射血分数中间型心力衰竭的改善作用，以期为射血分数中间型心力衰竭治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2019年1月－2021年6月在哈尔滨市第一医院心内科就诊的HFmrEF 患者150 例，采用随机数表法分为对照组、有氧运动组（有氧组）、循环阻抗运动组（阻抗组），各50 例。各组患者年龄、性别、患高血压、糖尿病、吸烟及服用抗血小板药物、β-受体阻滞剂、他汀类药物、血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体拮抗剂情况比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：1）年龄＜70 岁；2）符合射血分数中间型心力衰竭诊断标准（心脏超声检测EF 值40%～50%，且氨基末端脑钠肽前体（NT-proBNP）＞125 pg·mL-1，心脏结构性改变或者舒张功能障碍）；3）患者心力衰竭处于稳定期，可以参加运动训练。排除标准：1）患慢性房颤者；2）患严重瓣膜病者；3）未控制的心绞痛或周围动脉闭塞性疾病受限患者；4）脑血管、肌骨疾病不能进行运动检测或训练者；5）纽约心脏协会功能分类IV 者；6）预期寿命不超过1年者。本试验经过哈尔滨市第一医院伦理委员会审核通过（20190103L），患者均签署知情同意书。

1.3 治疗方法

对照组予常规药物治疗。有氧运动组在常规药物治疗的基础上接受12 周的有氧运动治疗，患者进行监护下有氧运动开始，先进行5 min 热身活动包括拉伸、踏步等。然后20 min 平板运动、10 min 功率自行车、10 min 手摇车运动，完毕后再进行5 min整理运动。在每次锻炼之前、期间和结束时测量血压。循环阻抗运动组在常规药物治疗的基础上接受12 周的循环阻抗运动治疗，先进行5 min 热身活动包括拉伸、踏步等。然后进行8 个1 min 的阻抗运动联合3 min 的有氧运动，阻抗运动包括推胸、推肩、伸腿、侧拉下、屈腿、辅助下蹲等力量训练，有氧运动包括跑步机、踏车、手摇车。每个有氧运动之后在下一次阻抗运动之前有一个短暂休息（前6 周休息2 min，7～12 周休息1 min）。患者在接受运动治疗前（入院1 周）及12 周后，空腹釆血检测NT-proBNP 指标，并行心肺运动试验、心脏超声检查。

1.4 观察指标

心肺运动试验指标：入院后第1 周和第12周，完成心肺运动试验指标，采用的仪器为丹麦Innovision 公司生产的Innocor 气体再呼吸系统，由经验丰富的心脏科医生和技术人员根据超声心动图监测峰值氧耗量（Peak VO2）、无氧代谢阈值时氧耗量（AT）、二氧化碳通气当量斜率（VE/VCO2）。心功能：入院后第1 周和12 周，根据超声心动图监测左室射血分数（EF）值，并于清晨抽取3 组空腹静脉血3 mL，在3 000 r·min-1速率下离心15 min，采用全自动生化分析仪（南京劳拉电子有限公司，FAITH-1600）检测3 组血清NTproBNP 水平。

1.5 统计学方法

采用SPSS 21.0 软件进行数据分析，计数资料以例（%）表示，予χ2检验进行组间比较；予卡方趋势检验进行多组间比较；计量资料以均数±标准差（±s）表示，予独立样本t检验进行组间比较，予重复测量方差检验进行多组间的比较，予配对t检验进行2 组间的比较。以P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3 组心肺运动试验指标比较

见表1。

表1 3 组心肺运动试验参数比较（± s ，n= 50）

表1 3 组心肺运动试验参数比较（± s ，n= 50）

注：与入院后1 周比较，# P ＜0.05；与对照组比较，△P ＜0.05；与有氧组比较，▲P ＜0.05

组别时间AT/（mL·kg-1·min-1）Peak VO2/（mL·kg-1·min-1）VE/VCO2对照组 入院后1 周12.72±1.9514.25±2.2737.29±7.78入院后12 周14.43±1.24#19.79±2.89#28.56±4.56#有氧组 入院后1 周12.78±1.7714.74±1.9437.69±6.29入院后12 周15.27±0.79#△21.52±2.47#△24.53±2.04#△阻抗组 入院后1 周12.70±1.4913.94±2.0336.29±8.21入院后12 周15.84±0.81#△▲21.82±2.56#△24.18±2.29#△▲

2.2 3 组心功能比较

见表2。

表2 3 组心功能比较（± s ，n= 50）

表2 3 组心功能比较（± s ，n= 50）

注：与入院后1 周比较，# P ＜0.05；与对照组比较，△P ＜0.05；与有氧组比较，▲P ＜0.05

组别时间EF/%NT-proBNP/（ng·mL-1）对照组 入院后1 周 48.13±5.055 701.73±1564.82入院后12 周 52.75±4.91#2 476.75±964.85#有氧组 入院后1 周 49.85±3.845 717.56±1367.43入院后12 周 56.01±3.06#△ 1 866.95±546.52#△阻抗组 入院后1 周 48.56±5.175 732.52±1703.96入院后12 周 57.30±2.79#△▲ 1 194.29±478.48#△▲

3 讨论

HFmrEF 的病理生理基础尚不清楚，众多指南把HFmrEF 列为单独心力衰竭类型，可能与轻度收缩和舒张功能障碍有关[8]。HFmrEF 的一部分患者可能是以前曾患有射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）的患者，也可能是HFrEF 经过治疗改善后的患者[9]。常规药物治疗是HFmrEF 常用治疗方式，有助于增强HFmrEF 心肌收缩力，控制心力衰竭进展，但药物治疗在改善患者骨骼肌功能方面效果较弱[10-11]。因此，亟须探讨更加安全有效的干预措施以提高HFrEF 的治疗效果。

AT 是指当运动负荷增加到一定量后，组织对氧的需求超过了循环所能提供的供氧量，因而组织必须通过无氧代谢以提供更多的氧，开始出现无氧代谢的阈值称之为无氧阈[12-13]。AT 对氧流入组织很敏感并且不受患者是否努力的影响，广泛应用于心力衰竭治疗前后的功能评价，AT 值越高患者心功能越好[14]。Peak VO2代表人体供氧能力的极限水平，反映了人体极量运动时的最大心排血量，是评价氧代谢能力及心肺适应能力的金标准，Peak VO2值越高心肺能力越强，VE/VCO2是由每次呼吸相对应的潮气量（VE）和呼出二氧化碳量（VCO2）通过线性回归分析计算得出，可有效评价心力衰竭患者的通气功能，一般VE/VCO2应＜30，比值越高心功能越差[15-16]。入院后12 周，各组患者Peak VO2、AT 值、EF 均升高，且阻抗组及有氧组均高于对照组；阻抗组AT 值及EF 高于有氧组；VE/VCO2及NT-proBNP均降低，且阻抗组及有氧组均低于对照组，阻抗组NT-proBNP 低于有氧组，从氧代动力学及血流动力学方面进一步证实，有氧运动、阻抗运动，可以提高患者心肺适应性及通气状态，并改善患者心排量，从而改善患者心功能及预后，而循环阻抗组AT 值更进一步增加。与有氧组相比，循环阻抗组Peak VO2增加及VE/VCO2减少没有统计学意义，可能与样本量偏小有关，未来将增大样本量进一步明确上述指标变化，但AT 值的进一步增加足以证明循环阻抗组较有氧运动组更进一步改善HFmrEF 患者心功能。分析其原因可能为：有氧运动治疗通过指导HFmrEF患者进行拉伸、踏步、平板运动等有氧运动，且在开始锻炼、锻炼期间及锻炼结束时测量血压，有助于增强有氧代谢酶活性，使供应骨骼肌的毛细血管密度增加，改善患者血液动力学，促进心功能改善[17-18]。循环阻抗运动治疗结合了有氧及推胸、推肩、侧拉下、辅助下蹲等阻抗运动，充分提高HFmrEF 患者耐力及肌肉力量，在运动的过程中患者心率较低，有助于保持患者心肌细胞氧供需平衡，改善患者心功能[19-20]。

综上所述，与常规药物治疗比较，有氧运动、循环阻抗运动能够显著改善HFmrEF 患者氧代动力学、血流动力学及心功能，其中循环阻抗运动改善效果较明显。