生理性缺血訓練在心臟康復中的研究進展

司旭艷，王世廣，王鵬,2

1.鄭州工業應用技術學院醫學院，a.基礎護理教研室；b.醫學機能教研室，河南新鄭市 451150；2.鄭州大學護理學院基礎教研室，河南鄭州市450052

近年來，冠心病是造成老年人死亡率增加的主要原因之一。在冠心病患者中，血運重建發揮著至關重要的作用。適度的心肌缺血有助于建立冠狀動脈側支循環，從而增加患者缺血部位血供[1]。Meier 等[2]的研究顯示，冠狀動脈側支生成較多的患者死亡率降低36%。在此基礎上，勵建安團隊[3]提出針對性的新型生理性缺血訓練(physiological ischemic training,PIT)。PIT 的特點是通過對骨骼肌進行間接短暫性缺血訓練，從而促進冠狀動脈側支循環的生成[4]。

1 概述

1.1 冠心病

冠心病通常是指冠狀動脈粥樣硬化性心臟病，也被稱為缺血性心臟病[5]。我國心血管病現患人數為2.9億，其中，冠心病患者1100 萬，且仍處于持續上升階段[6]。目前，冠心病患者主要通過藥物治療和介入手術等方式進行血運重建，以改善缺血部位心肌灌注[7-8]。冠狀動脈血運重建更適用于中重度心肌缺血患者，即冠狀動脈左前降支狹窄＞70%、左主干狹窄＞50%、二支或三支冠狀動脈病變，且左心室射血分數＜40%[9]。穩定性冠心病患者常伴發多支彌漫性血管病變，進行冠脈介入治療存在術后再狹窄等的可能[10]，血運重建有一定的局限性。

PIT 促進冠心病患者缺血部位冠狀動脈側支循環生成，以“生物搭橋”改善心肌供血[11]。嚴格控制缺血負荷，發揮改善心肌缺血的積極效用[12-13]。

1.2 缺血

缺血是指機體組織供血低于正常，主要有生理性缺血和病理性缺血兩大類。生理性缺血是指雖然機體出現反復間歇性短暫缺血，但由于機體的自我代償作用而沒有發生病理性改變，屬于機體的一種自我保護方式。病理性缺血是指機體供血低于新陳代謝的需要，造成器質性障礙，引發病理性改變。兩種缺血模式都會造成缺血區域局部組織代謝產物堆積，導致毛細血管擴張、血流量增加，從而促進側支循環。PIT 是一種安全地促進缺血部位側支循環的新型訓練方法[14]。

1.3 PIT

PIT 是穩定性心絞痛患者、冠心病血運重建后伴發心肌缺血患者極具潛力的康復訓練措施之一。PIT 通過促進肢體骨骼肌反復間歇性短暫缺血，增強缺血閾值，促進遠隔病理性缺血部位側支循環生成，以達到改善心肌血液灌注的目的[15]。這是一種反復、無創、可控性強的缺血性訓練方式[16-17]。目前，已被證實有效的主要有等長收縮運動(isometric exercise training,IET)和血壓計袖帶加壓訓練(cuff inflation training,CIT)兩種模式。

2 PIT對冠心病患者心血管功能的作用

2.1 促進內皮祖細胞(endothelial progenitor cells,EPCs)動員和歸巢

EPCs 具有增殖、遷移、分化和參與血管新生的作用，是原始的骨髓細胞。成年人EPCs 主要在骨髓中，在機體缺血時釋放入血，通過歸巢遷移至靶器官，發揮促血管新生的作用[18-19]。PIT 通過使骨骼肌反復間歇性短暫缺血，刺激EPCs 進入血液循環，參與維護血管內皮細胞[20]。另一方面，血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)可以對EPCs動員和歸巢進行調控[11,16]。PIT 通過誘導VEGF 及其受體的表達，促進EPCs歸巢，進而促進遠隔缺血區域側支循環的建立。

2.2 促進心肌VEGF遠隔表達

VEGF 是機體中重要的促血管生長因子，在缺血、缺氧或血管損傷時，促進血管內皮細胞增生和遷移[21]，誘導心肌側支循環血管生成，改善心肌灌注[22]。PIT 能促進VEGF 結合到病理性缺血部位，并在冠脈狹窄4 周后誘導其進行遠隔表達[23]，可能促進遠隔缺血心肌血管的生成[24]。林松等[25]發現，冠狀動脈完全閉塞的冠心病患者行等長握拳訓練3 個月，與對照組相比，VEGF濃度升高，缺血區域減少。

2.3 心臟泵血功能

PIT 可調節冠心病患者的心臟泵血功能。雷靖祎等[26]對兔進行遠端肢體缺血后處理，結果發現，心臟缺血/再灌注后，左心室舒張末期壓降低，左心室收縮壓升高。Takano 等[27]發現，與單純抗阻運動相比，短期缺血運動結合抗阻訓練后，每搏出量減少，最大心率增加。以上研究均表明PIT 可以增強冠心病患者心率，減少每搏輸出量。這可能是由于肢端間歇性缺血造成靜脈回心血量減少和心臟前負荷降低。

2.4 血流動力學

PIT 具有降血壓的作用，主要通過對內皮型一氧化氮(nitric oxide,NO)合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)和VEGF 的調節來實現。NO 是產生于血管內皮細胞的重要血管擴張因子之一，VEGF 則有助于血管形成，兩者在促進遠端心肌側支循環中相互促進[28]。PIT促進冠心病患者NO和VEGF表達，因此認為PIT 可能有降血壓的作用。Lin 等[23]對受試者PIT前、中、后的血壓和心率的變化進行觀察發現，在PIT 過程中，出現血壓增高和心率增加，PIT后血壓恢復到干預前水平；干預3個月后患者血壓明顯下降。陳衛海等[29]的Meta分析也證實這一結論。

3 常見的PIT形式和效果

3.1 IET

等長收縮是人類最基本的運動形式。肌肉等長收縮時，肌纖維長度保持不變，肌張力增高，壓迫伴行血管，造成血流障礙，最終導致不同程度的可逆性肢體缺血[30-31]。臨床研究常采用最大自主等長收縮方案(握拳運動)，產生間歇短暫性骨骼肌缺血，以誘發遠端缺血區域側支循環。患者單手持握力器，用最大力持續握拳并記錄握拳次數，每次握拳持續1 min，放松1 min，10 次為1 組，兩只手分別完成1 組為1 次訓練，每天2次，每周至少5 d，持續3個月。同時提醒患者在訓練過程中放松心情，均勻呼吸，切忌憋氣。

Chen等[4]對冠心病患者行IET、CIT干預3個月后，患者血壓、心臟功能和VEGF 均有所改善，IET 效果更好。林松等[25]的研究發現，等長握拳訓練干預3 個月可以有效增加冠心病患者VEGF 濃度和EPCs 數量，從而促進冠心病患者遠隔缺血心肌側支循環的生成。

3.2 CIT

CIT 通過血壓計袖帶加壓壓迫上臂供血血管，造成可逆性肢體缺血[17]。具體方法為血壓計袖帶以200 mmHg 在手臂反復充氣3 min 和放氣5 min，每天3 組，每周5 d，持續3 個月為1個周期。

Gao 等[32]對兔后肢使用止血帶結扎10 min，4 周后心肌缺血區毛細血管密度、VEGF 蛋白表達量及冠脈血流量均明顯增加。陳衛海等[33]對老年冠心病患者行IET和CIT 3個月，CIT和IET均可促進冠狀動脈側支循環生成。

3.3 安全性和局限性

PIT 是一種可控性較強的心肌缺血訓練方式，具有較高的安全性。有研究表明[34]，PIT 可以提高心臟對運動的耐受性，改善患者心臟功能。但是有些學者認為在PIT 過程中，可能會引發患者心率和血壓升高。Williams 等[35]的Meta 分析顯示，PIT 過程中會出現暫時性血壓升高，在訓練結束后很快回降到初始水平。陳衛海等[29]的Meta 分析也顯示，與對照組相比，PIT 后干預組血壓下降程度更加明顯，且左心室射血分數顯著增加。提示PIT是相對安全的。

雖然目前已有大量的研究證實，PIT 可較好地促進缺血心肌側支生成，但是將其進行推廣應用仍具有一定的局限性。其一，目前的研究多局限于動物實驗，缺乏高質量的臨床研究；其二，目前國內科研工作者對該項運動關注度較低，尤其缺乏專業的心臟康復團隊的關注；其三，心臟康復在我國仍處于初級探索階段，缺乏完善的醫療體制，醫護工作者重視度相對不足，患者參與率和知曉率較低。新型康復模式的普及將較為困難。

目前PIT 的普及及應用仍具有一定的局限性。今后應進一步研發科學合理的PIT干預模式，促進臨床應用。