心臟康復(fù)運動訓(xùn)練持續(xù)時間對介入治療后冠心病患者心肺功能、運動能力及內(nèi)皮細胞功能的影響研究

劉順民，王順楷，徐順霖

近年來隨著居民生活水平提高及生活方式改變，心血管疾病已成為威脅我國居民健康的首要疾病。既往研究表明，心臟康復(fù)可降低心血管疾病發(fā)病率、病死率及住院率，提高患者生活質(zhì)量及改善患者心理健康，已成為心血管疾病治療體系的重要組成部分，但我國相關(guān)醫(yī)務(wù)人員對其認知還存在很多不足［1］。既往研究表明，運動訓(xùn)練可促使血液循環(huán)中內(nèi)皮祖細胞（EPCs）增殖及轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor beta，TGF-β）表達［2］。杜燁等［3］研究表明，中等強度有氧+阻抗混合模式訓(xùn)練能有效改善經(jīng)皮冠狀動脈介入治療后患者的心功能及運動耐力。但目前有關(guān)心臟康復(fù)運動訓(xùn)練時間對心血管疾病患者的影響鮮有報道。本研究旨在分析心臟康復(fù)運動訓(xùn)練持續(xù)時間對介入治療后冠心病患者心肺功能、運動能力及內(nèi)皮細胞功能的影響，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）紐約心臟病協(xié)會（NYHA）分級Ⅰ～Ⅲ級；（2）40歲≤年齡＜70歲；（3）近3個月內(nèi)行介入治療；（4）無血流動力學(xué)紊亂；（5）依從性良好。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）合并嚴(yán)重心肺功能不全及重癥疾病者；（2）合并嚴(yán)重肢體關(guān)節(jié)疾病而影響運動康復(fù)訓(xùn)練者；（3）合并嚴(yán)重感染性疾病及惡性腫瘤者；（4）伴有未控制的嚴(yán)重合并癥者。

表1 3組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general information in the three groups

1.2 一般資料 選取2017年1月—2018年4月新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院收治的介入治療后冠心病患者90例，均符合第8版《內(nèi)科學(xué)》［4］中冠心病的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)冠狀動脈造影確診。采用隨機數(shù)字表法將所有患者分為A、B、C 3組，每組30例。3組患者性別、年齡、病程、體質(zhì)指數(shù)（BMI）、吸煙率、飲酒率、糖尿病發(fā)生率、高脂血癥發(fā)生率、高血壓發(fā)生率及NYHA分級比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05，見表1），具有可比性。本研究經(jīng)新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)，所有患者知情并簽署知情同意書。

1.3 治療方法 3組患者均在常規(guī)治療基礎(chǔ)上進行心臟康復(fù)運動訓(xùn)練，A、B、C組患者心臟康復(fù)運動訓(xùn)練時間分別為2、4、6個月。訓(xùn)練期間應(yīng)有專門人員實時監(jiān)控患者心率和血壓，根據(jù)運動時心率和自我感覺疲勞程度［5］調(diào)整運動強度，避免出現(xiàn)不適。

1.3.1 常規(guī)治療 常規(guī)治療包括抗血小板抑制劑、β-受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑、他汀類藥物等常規(guī)藥物治療，針對合并癥進行治療及戒煙戒酒、合理膳食。

1.3.2 心臟康復(fù)運動訓(xùn)練 選擇中等強度有氧訓(xùn)練+阻抗訓(xùn)練，具體如下：（1）有氧訓(xùn)練：行心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise testing，CPET）［6］檢測患者心肺功能，評估患者可耐受的最大有氧運動負荷量，以評估結(jié)果的40%～60%為運動訓(xùn)練強度；運動形式包括踏板運動、跑步機快走、功率自行車訓(xùn)練；運動目標(biāo)為心率達到最大心率（HRmax）的60%～75%，氧耗量達到最大攝氧量（VO2max）的40%～70%。訓(xùn)練開始前預(yù)熱5～10 min，然后持續(xù)訓(xùn)練30～40 min，2次/周。（2）阻抗訓(xùn)練：選擇拉伸彈力帶，通過分級運動試驗和最大負荷量測試（1RM）［7］評估患者可耐受最大阻抗運動負荷量，選擇合適張力的彈力帶。開始階段：運動強度＜30% 1RM，拉伸5～10次/組，1～3組/單元，2單元/周；提高階段：運動強度為30%～50% 1RM，拉伸12～13次/組，1組/單元，2單元/周；逐步增加訓(xùn)練量，以拉伸10～15次/組且無腹肌緊張為運動目標(biāo)。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 心肺功能指標(biāo) 采用CPET（意大利COSME公司生產(chǎn)，型號：K4b2）檢測3組患者訓(xùn)練前后VO2max、HRmax；采用多普勒超聲儀（荷蘭飛利浦公司生產(chǎn)，型號：EPIQ7C）檢測兩組患者訓(xùn)練前后左心室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）。

1.4.2 運動能力指標(biāo) 采用CPET檢測兩組患者訓(xùn)練前后運動耐量，單位為代謝當(dāng)量（metabolic equivalent，METs）；訓(xùn)練前后檢測兩組患者6分鐘步行距離（6MWT）。

1.4.3 實驗室檢查指標(biāo) 分別于訓(xùn)練前后抽取兩組患者空腹外周靜脈血4 ml，取1 ml全血抗凝，加入抗體孵育和裂解紅細胞后，1 200 r/min離心5 min（離心半徑12.5 cm），分離血清，采用流式細胞術(shù)檢測EPCs占有核細胞的百分比，CD34+/KDR+雙標(biāo)記陽性細胞為EPCs。另取3 ml外周血，3 000 r/min離心10 min（離心半徑15 cm），留取血清，采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清TGF-β1、腦鈉肽（BNP）、腫瘤壞死因子α（TNF-α），采用免疫比濁法檢測血清C反應(yīng)蛋白（CRP），嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行操作。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)處理，計量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用q檢驗；計數(shù)資料分析采用χ2檢驗；等級資料分析采用秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 心肺功能指標(biāo) 訓(xùn)練前3組患者VO2max、HRmax及LVEF比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。訓(xùn)練后3組患者VO2max、HRmax及LVEF比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；B、C組患者VO2max、LVEF高于A組，HRmax低于A組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；C組患者VO2max、LVEF高于B組，HRmax低于B組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，見表2）。

2.2 3組患者訓(xùn)練前后運動能力指標(biāo)比較 訓(xùn)練前3組患者運動耐量、6MWD比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。訓(xùn)練后3組患者運動耐量、6MWD比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；B、C組患者運動耐量大于A組，6MWD長于A組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；C組患者運動耐量大于B組，6MWD長于B組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，見表3）。2.3 實驗室檢查指標(biāo) 3組患者訓(xùn)練前EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1、BNP、TNF-α、CRP及訓(xùn)練后BNP、TNF-α、CRP比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；3組患者訓(xùn)練后EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；B、C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于A組，C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于B組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，見表4）。

表2 3組患者訓(xùn)練前后心肺功能指標(biāo)比較（±s）Table 2 Comparison of index of cardiopulmonary function in the three groups before and after training

表2 3組患者訓(xùn)練前后心肺功能指標(biāo)比較（±s）Table 2 Comparison of index of cardiopulmonary function in the three groups before and after training

注：VO2max=最大攝氧量，HRmax=最大心率，LVEF=左心室射血分?jǐn)?shù)；與A組比較，aP＜0.05；與B組比較，bP＜0.05

組別 例數(shù)VO2max（ml/min） HRmax（次/min） LVEF（%）訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后A組 30 892.5±46.7 935.4±50.6 97.4±5.0 94.6±4.7 29.7±10.2 32.4±10.3 B組 30 897.5±44.3 972.6±49.3a 97.5±5.1 92.4±4.9a 29.1±10.7 35.6±10.2a C 組 30 889.7±45.9 1 113.6±48.1ab 97.2±4.9 90.2±5.1ab 29.5±9.8 38.6±10.4ab F值 0.151 13.672 0.149 6.186 0.155 7.753 P值 0.233 0.011 0.235 0.037 0.227 0.026

表3 3組患者訓(xùn)練前后運動能力指標(biāo)比較（±s）Table 3 Comparison of index of motor ability in the three groups before and after training

表3 3組患者訓(xùn)練前后運動能力指標(biāo)比較（±s）Table 3 Comparison of index of motor ability in the three groups before and after training

注：METs=代謝當(dāng)量，6MWD=6分鐘步行距離；與A組比較，aP＜0.05；與B組比較，bP＜0.05

組別 例數(shù) 運動耐量（METs） 6MWD（m）訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后A 組 30 3.8±0.2 4.1±0.4 324.3±22.6 375.6±31.7 B 組 30 3.8±0.4 4.4±0.4a 325.6±21.7 420.4±33.2a C 組 30 3.8±0.3 4.8±0.5ab 323.8±22.4 468.3±32.5ab F值 0.144 7.681 0.146 14.672 P值 0.245 0.027 0.241 0.009

3 討論

冠心病是臨床常見的心血管疾病，其發(fā)病率和病死率均較高，對人體健康危害較大。介入治療是冠心病的主要治療方法，但其并非是冠心病患者的治療終點，介入治療后患者還需長期預(yù)防再狹窄及心肌再缺血［8］。心臟康復(fù)指應(yīng)用多種協(xié)同的、有目的的干預(yù)措施，使患者改善生活質(zhì)量，回歸正常社會生活，并預(yù)防心血管事件發(fā)生，較符合現(xiàn)代生物-心理-社會的醫(yī)學(xué)模式。運動訓(xùn)練是心臟康復(fù)的重要組成部分，既往研究表明，有氧運動訓(xùn)練可改善老年冠心病慢性心力衰竭患者臨床癥狀［9］；阻抗訓(xùn)練可有效促進患者血液循環(huán)，提高運動耐力［10］。本研究選擇中等強度有氧訓(xùn)練+阻抗訓(xùn)練作為介入治療后冠心病患者的心臟康復(fù)運動處方。

冠狀動脈狹窄導(dǎo)致冠心病患者心肌供血不足，氧代謝能力下降，進而影響心肺功能及運動能力。VO2max是目前公認的評價心肺功能的金標(biāo)準(zhǔn)，可反映機體供氧能力的極限水平，其變化取決于心排血量和肺通氣量；HRmax為最大運動量時峰值心率；LVEF為重要的心肌泵功能指標(biāo)，可反映左心功能。運動耐量是反映運動強度的常用指標(biāo)［11］，6MWT能客觀反映患者運動耐力［12］。本研究結(jié)果顯示，訓(xùn)練后B、C組患者VO2max、LVEF高于A組，HRmax低于A組，運動耐量大于A組，6MWD長于A組；C組患者VO2max、LVEF高于B組，HRmax低于B組，運動耐量大于B組，6MWD長于B組，提示與短期心臟康復(fù)運動訓(xùn)練相比，長期心臟康復(fù)運動訓(xùn)練能更有效地改善介入治療后冠心病患者心肺功能，提高患者運動能力。分析其原因可能如下：運動訓(xùn)練增加了冠狀動脈血流，提高心肌收縮能力，改善心肺功能，長期運動訓(xùn)練有助于提高機體對運動的適應(yīng)性，不斷提高運動能力；另外，長期運動訓(xùn)練還使心臟自主神經(jīng)調(diào)節(jié)能力儲備增大，對運動的適應(yīng)性增強，故心率逐漸降低。

表4 3組患者訓(xùn)練前后實驗室檢查指標(biāo)比較（s）Table 4 Comparison of laboratory examination results in the three gro before and after training

表4 3組患者訓(xùn)練前后實驗室檢查指標(biāo)比較（s）Table 4 Comparison of laboratory examination results in the three gro before and after training

注：EPCs=內(nèi)皮祖細胞，TGF-β1=轉(zhuǎn)化生長因子β1，BNP=腦鈉肽，TNF-α=腫瘤壞死因子α，CRP=C反應(yīng)蛋白；與A組比較，aP＜0.05；與B組比較，bP＜0.05

EPCs占有核細胞的百分比（%） TGF-β1（μg/L） BNP（ng/L） TNF-α（ng/L） CRP（mg/L）訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后 訓(xùn)練前 訓(xùn)練后A 組 30 0.027±0.009 0.038±0.011 17.4±5.6 24.6±4.3 613.4±52.2243.6±37.4 11.47±2.175.42±1.18 7.45±1.13 4.72±0.07 B 組 30 0.028±0.007 0.051±0.013a 16.8±6.1 31.4±5.6a 608.7±51.8232.2±34.8 11.54±2.234.77±1.13 7.38±1.07 4.25±0.08 C 組 30 0.028±0.006 0.062±0.015ab 17.1±5.9 38.2±5.7ab 611.5±51.4199.7±35.9 11.51±2.213.55±1.08 7.42±1.15 3.81±0.06 F值 0.150 13.672 0.152 6.186 0.149 1.700 0.147 1.967 0.145 0.171 P值 0.234 0.011 0.232 0.037 0.236 0.207 0.238 0.179 0.242 0.207組別 例數(shù)

內(nèi)皮功能損傷是冠心病的主要發(fā)病機制之一，EPCs是內(nèi)皮細胞的前體細胞，可參與內(nèi)皮受損修復(fù)及血管新生［13］。TGF-β1與內(nèi)皮細胞表達內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）關(guān)系密切，而eNOS可維持內(nèi)皮細胞穩(wěn)態(tài)［14］；BNP在心肌缺血時其血漿濃度明顯升高；TNF-α可直接損傷內(nèi)皮細胞，導(dǎo)致動脈粥樣硬化形成；CRP為高敏感性炎性標(biāo)志物，可促進內(nèi)皮細胞凋亡。本研究結(jié)果顯示，訓(xùn)練后B、C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于A組，C組患者EPCs占有核細胞的百分比、TGF-β1高于B組，提示與短期心臟康復(fù)運動訓(xùn)練相比，長期心臟康復(fù)運動訓(xùn)練能更有效地改善介入治療后冠心病患者內(nèi)皮細胞功能，分析其原因可能為運動訓(xùn)練可減輕心肌缺血導(dǎo)致的炎性反應(yīng)、活化TGF-β1，進而導(dǎo)致EPCs啟動旁分泌效應(yīng)［15］，但具體機制尚未完全明確。本研究結(jié)果還表明，BNP、TNF-α、CRP不受心臟康復(fù)運動訓(xùn)練時間的影響，分析其原因可能與冠心病患者始終存在不同程度炎性反應(yīng)、心肌缺血及長期藥物治療有關(guān)。

綜上所述，與短期心臟康復(fù)運動訓(xùn)練相比，長期心臟康復(fù)運動訓(xùn)練能更有效地改善介入治療后冠心病患者心肺功能及內(nèi)皮細胞功能，提高患者運動能力，對介入治療后冠心病患者制定心臟康復(fù)運動處方具有一定參考價值。