运动训练在老年患者心脏康复的应用与研究

刘 敏 向文海 邓 爽 万栋峰

（1、上海师范大学天华学院，上海 201805；2、上海市嘉定区南翔医院，上海 201802）

心脏康复（cardiac rehabilitation，CR）是一项综合性干预措施，包括运动训练、药物治疗、生活方式改变、教育支持和心理社会评估，组成内容安全有益，能够显著改善心血管疾病患者生活质量、功能能力、死亡率和再入院率[1]。《美国心肺康复协会（AACVPR）心脏康复指南第六版》[2]提出CR 对于心血管疾病患者是一种值得推荐的治疗方法。运动训练作为CR 的核心内容，能够降低心血管事件危险因素的发生，为心血管疾病患者提供治疗与预防[3]。本文采用文献综述法回顾总结心脏康复的定义、心脏康复运动训练模式及其机制，旨在提高运动康复的安全性，增加运动康复的参与度，为探索最佳获益的个体化运动模式提供理论指导。

1 心脏康复概述

心脏康复是一项复杂的干预措施，旨在改善心血管疾病患者的功能能力、福祉和与健康相关的生活质量。对于射血分数降低的急性冠状动脉综合征或心力衰竭患者以及冠状动脉血运重建术后患者，大量证据支持心脏康复是一种临床有效且成本有效的干预措施[4]。心脏康复通常分为三个主要阶段：第一阶段（也称为Ⅰ期CR），主要为住院患者提供康复服务；第二阶段（也称为Ⅱ期CR），在心血管疾病事件发生后早期为门诊患者提供康复服务，通常在事件发生后的前3-6 个月内，该期运动需要进行心电和血压监护；第三阶段（也称为Ⅲ期CR），为门诊患者提供长期康复服务，维持运动习惯以减少心血管风险[5-7]。对于心脏康复，之前的研究人们普遍认为休息是治疗心血管疾病的主要手段，这一观点不应再被接受。运动训练已被确认为一种用于降低心血管事件危险因素的有力工具[3]。通过对心血管疾病患者进行基于运动的CR，达到二级预防的目的，从而改善心血管疾病患者的生活质量，降低死亡人数和住院人数[8]。

2 心脏康复运动训练模式

2.1 高强度间歇有氧运动训练

高强度间歇运动训练（high-intensity interval training，HIIT），即在一次训练中交替进行高强度和低强度的运动方式[9]，多用于Ⅱ期和Ⅲ期CR[7]。不同文献对于HIIT 运动强度的制定标准不同。Mitranunl W 等[10]对Ⅱ型糖尿病成年人进行HIIT 训练，采用最大摄氧量（VO2max）制定运动强度。运动方案分为三个阶段，第三阶段在5 min 内达到60%VO2max，以高强度（85% VO2max）运动1 min，以低强度（60% VO2max）运动4 min，循环6 次，最后进行5 min的运动冷却期。由于大多数患者在心肌梗死后进行药物治疗调节心率，并为了最大限度地提高普遍性和现实适用性，所以对于心梗患者HIIT 的强度则通过自觉用力程度分级（rating of perceived exertion，RPE）进行制定[11]。根据美国运动医学学会指南[12]，心肌梗死患者在RPE 为15-17 的情况下，进行30-60 s高强度运动，在RPE<14 的情况下，间隔穿插1-5 min低强度运动，在20-45 min 的训练中，逐渐发展为5-8 个2-4 min 的高强度运动。

HIIT 是冠心病、心衰等疾病康复的有效手段，能够提高冠心病患者的心肺功能和血管内皮功能，提高心衰患者射血分数、每搏输出量和心输出量等心脏收缩功能[13]。为了评估HIIT 对中低风险心肌梗死患者心血管功能的影响，有学者[14]将44 例患者随机分为HIIT 组和中等强度持续运动组，HIIT 后患者心血管功能状态、最大摄氧量、代谢当量和6 min步行实验均显著改善，提示HIIT 可以有效改善心肌梗死患者的心血管功能。同样地，有学者[15]比较冠心病患者对HIIT 和中等强度持续运动的生理反应，结果显示运动后20 min 和24 h，HIIT 组冠心病患者的血清肌钙蛋白T 浓度未升高，提示HIIT 未诱导心肌损伤，HIIT 在稳定型冠心病患者中具有良好的耐受性和有效性。为探讨运动训练减少慢性心力衰竭患者的症状，采用HIIT 训练方案，训练结束后患者心肺功能得到改善，结果提示运动强度是心力衰竭患者逆转左室重构，改善有氧能力、内皮功能和生活质量的重要因素[16]。

2.2 中等强度持续有氧运动训练

中等强度持续有氧运动训练（moderate-intensity continuous training，MCT）一直都是心脏康复指南推荐的运动方案，多用于II 期和Ⅲ期CR。有学者[17]对冠心病患者进行MCT 训练，遵循CR 指南，进行30 min 的持续有氧运动，如步行或慢跑、骑自行车等训练方式。研究将MCT 的运动强度制定为50%-85%目标心率或者是RPE 为12-16 分。作为心脏康复方式之一的MCT 是否能够产生类似于HIIT 的良好疗效？也有学者[18]为探讨低强度运动保护心脏免受缺血再灌注（ischemic/reperfusion，I/R）损伤，以SD大鼠为研究对象，利用跑台进行运动训练16 周，强度为55%-60% VO2max，频率为40 min/d、5 d/周，离体灌注心脏模型评估全缺血20 min 后的再灌注损伤。结果提示以55%-60% VO2max进行的运动强度低于诱发I/R 损伤的内在心脏保护所需的阈值强度。HIIT 改善以冠心病、心力衰竭为代表的心血管疾病患者心肺功能的效果明显优于传统的MCT。然而，在改善冠心病患者的心血管功能和生活质量方面HIIT 和MCT 具有相同的效果，没有明显的优势[13]。HIIT 和MCT 运动方案均可有效增加健康成人和心血管疾病患者的CR。当训练期间完成的总运动量保持不变时，HIIT 对CR 的影响远远超过MCT。对于HIIT 和MCT 运动优点的比较，不同的研究结果不一致，可能因为人群特定的反应差异、训练方案的差异（强度、频率、时间、形式）以及测试方案的差异。在安全性方面，HIIT 和MCT 的比较需要在患者群体中进行长期验证，同样需要更多数据。

2.3 抗阻运动训练

抗阻运动通常指身体克服阻力以达到肌肉增长和力量增加的目的，对于发展肌肉骨骼力量、健身以及预防和治疗康复骨科损伤是有效的[19-20]，经常被用作有氧运动训练的补充。美国心脏协会和美国运动医学学会推荐利用抗阻运动预防和治疗心血管疾病[21]。有学者[22]为探讨抗阻运动在经皮冠状动脉介入治疗术后患者康复中的作用，特将研究对象随机分为对照组和观察组，对照组进行中等强度有氧运动，频率为30-40 min/次、3 次/周，观察组进行弹力带抗阻训练，频率为40-60 min/次、3 次/周。观察组患者经过弹力带抗阻训练后，心功能、运动耐力和运动自我效能等指标均具有显著差异，提示抗阻训练能够改善经皮冠状动脉介入治疗术后患者心功能，提高运动功能、运动耐力及生存质量。有学者[23]为证明抗阻训练对冠心病康复的有效性和安全性，从心肺运动试验指数、生活质量、骨骼肌强度、有氧能力、左心室功能和结构进行系统评价，发现与常规治疗相比，抗阻训练能有效提高运动能力和生活质量。抗阻训练可以通过降低静息血压、低密度脂蛋白和甘油三酯，增加高密度脂蛋白来增强心血管健康[24]。尽管抗阻训练的治疗效果已被广泛证实，但国内仍然面临着患者知晓率和参与率较低的问题。护理工作者应多进行运动康复领域的学习，结合患者个体差异进行运动宣教，从而能提高患者的运动康复意识[20]。

2.4 生理性缺血训练

短时间内对心肌进行一次或反复多次的I/R，能够诱导机体产生内源性保护物质，从而减轻随后长时间I/R 造成的心肌损伤，发挥心脏保护作用[25]。励建安教授团队在此基础之上，通过大量动物实验提出了“生理性缺血训练（physiological ischemic training，PIT）”概念。PIT 是指采用等长收缩或袖带加压等方式，造成骨骼肌可逆性缺血，从而促进远隔病理性缺血部位侧支循环的形成[26]。目前临床研究多采用等长收缩或袖带加压训练方式。等长收缩方案采用的是握拳运动，测试者左右手分别主观最大努力握拳并计数，持续1 min，休息1 min，循环10次，左右手每天2 次，每周训练5 d，持续3 个月，训练过程中要避免憋气，保持呼吸均匀[26]。袖带加压方案是利用血压计以200 mmHg 反复加压上臂，测试者双臂分别充气3 min，放气5 min，双臂每天进行3次，每周5 d，持续3 个月。有研究采用病理缺血性肢体模型探讨PIT 对骨骼肌功能的影响，27 只大白兔随机分为三组：缺血袖带充气训练组、缺血等距运动训练组、单纯缺血组，5 周后，检测肌肉耐力、静息血流和侧支血管生成情况，结果提示PIT 可促进病理性缺血骨骼肌远端血管生成，从而提高运动表现[27]。有学者[28]探讨等长收缩对远端缺血心肌侧支循环的影响，65 例冠心病患者随机分为等长收缩运动组和对照组，结果等长收缩运动组侧支循环指数的差异值显著高于非运动组，提示PIT 促进急性血管闭塞时冠状动脉侧支循环的增加。PIT 作为一种简单无创的运动方式，可以为冠心病患者进行运动康复训练提供实验依据和理论基础。

2.5 柔韧性运动训练

柔韧性运动训练是保证心脏运动康复安全的重要内容，能够改善关节活动度，扩大关节活动范围，提高身体的灵活性和协调性。《美国心肺康复协会（AACVPR）心脏康复指南第六版》[2]指出，一个完整的心脏康复训练应该包括柔韧性运动训练。柔韧性运动训练一般以循序渐进的方式进行，每次15-30 s，每周2-3 d，主要使下背部和大腿肌肉保持紧张或轻微不适感[29]。有关柔韧性运动训练的研究成果并不丰富，还需要国内外学者共同努力，加强对柔韧性运动训练的研究。

2.6 中医特色运动训练

作为心血管疾病患者康复的核心内容，运动康复发挥着越来越重要的地位，不同危险层次的患者需要采用不同的运动方式。太极拳、易筋经、八段锦等中国特色传统运动动静结合，属于低强度有氧运动，可用于Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期CR，能够改善久坐人群的有氧能力，改善心力衰竭患者的自我运动效能、生活质量和情绪状态[30]。有学者[31]探讨太极对急性心肌梗死介入治疗术后患者心脏康复的作用，选取能够反映心功能的指标，6 min 步行试验、脑钠肽前体浓度和左室射血分数均有显著性差异，提示太极运动康复方式能改善急性心肌梗死介入治疗术后患者的心功能和生活质量。易筋经能够促进患者血液循环，改善心室的舒缩功能[32]。有学者[33]探讨八段锦对ST 段抬高型心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗术后生活质量和康复效果的影响，研究发现八段锦运动不仅能够提高患者的生活质量和睡眠，还能降低心绞痛的发生。中医特色传统运动具有其独特性，将其运用到心脏运动康复领域，结合其他不同的运动模式，能够满足不同危险层次患者的需求。

3 心脏康复运动训练的机制

3.1 心脏功能适应性改变

运动训练对心脏重塑有积极影响，并促进心脏功能的改善[6]。研究表明，运动训练可以逆转慢性心力衰竭患者左室重构，从而改善心脏功能[16]。运动训练对冠心病患者的心脏自主神经功能也产生影响，有学者[34]测定冠心病患者运动前后的心率变异性指标，研究结果提示心脏运动康复可以提高冠心病患者心脏自主神经功能。运动训练改变交感迷走神经信号传导，使副交感神经张力持续增加，导致心率变异性增加，同时也有利于降低患者的交感神经兴奋，从而改善预后[6]。

3.2 冠状动脉适应性改变

运动康复能够促使冠状动脉产生功能和结构改变，血管内皮功能改善，冠状动脉横切面积增大，侧支循环血流增加[35]。内皮功能障碍被认为是心血管风险的独立预测因子。内皮功能与动脉粥样硬化密切相关，是心血管患者康复的重要指标。运动可以改善血管内皮舒张功能，降低缩血管物质内皮素的表达，增加舒血管物质一氧化氮、降钙素基因相关肽等的表达，从而改善血管内皮功能[36，37]。还有研究表明运动可以促进急性血管闭塞时冠状动脉侧支循环的增加，从而改善心脏供血情况，促进心血管患者心脏康复[27]。

3.3 血压的适应性改变

运动训练可以减轻交感神经功能障碍，减少血管紧张素生成，舒张血管，从而改善高血压患者的血压情况。相关研究[38]显示，大于6 周的运动训练，高血压患者收缩压下降10.67 mmHg〔95%CI（15.421，5.926）mmHg，P＜0.001〕，舒张 压下 降5.49 mmHg〔95%CI（8.663，2.310）mmHg，P＜0.001〕。有研究[39]表明，有体力活动的高血压患者比久坐少动的高血压患者，24 h 和日间舒张压明显降低。运动训练可改善患者心肌肥厚和自主神经功能，规律的有氧运动不仅能够改善心脏功能，还可以促进心脏结构重塑[40]。运动训练有利于原发性高血压患者的血压管理，可有效促进因高血压引起的心脏病患者的心脏康复。

3.4 心理社会应激性改变

心脏康复在增强患者幸福感方面的作用与改善功能能力直接相关，主要源于体力劳动能力和认知功能的改变。认知功能对于心脏康复患者是十分重要的，研究证明约25%心血管事件与心理社会压力有关，心理社会压力会导致住院时间延长、重返工作岗位延迟和死亡率升高[6]。在以往研究中，心脏运动康复的效果主要是根据心血管疗效进行评估的。随着研究的不断深入，意识到抑郁症状会严重影响心肌梗死患者的康复水平，所以需要进行心理评估。相关研究[41]表明，8 周常规心脏康复能够减少女性的抑郁和焦虑。同样，另一项[14]研究表明，HIIT 可以有效降低男性心肌梗死患者的抑郁情绪。

4 总结及展望

心脏运动康复能够提高心脏功能、冠状动脉适应性和心理社会应激性改变，在心脏康复中发挥着重要作用。但是我国心脏康复面临着重大挑战，只有5%-50%符合条件的心脏病患者愿意接受康复。而运动康复由于受到运动强度、运动形式等的影响，其安全性和依从性有待于进一步探讨。2019 年以来，新型冠状病毒的大肆入侵导致康复中心的康复计划受到影响，此时家庭运动康复或许更加受到青睐，通过提供安全监测，促使运动康复向基于家庭和技术的心脏康复模式转变。提高运动康复的安全性，增加运动康复的参与度，探索最佳获益的个体化运动模式是未来的研究热点。