運動康復對原發性高血壓病人心肺功能的影響

胡 歡，徐淑莉，張 正，李 屏

原發性高血壓是引起心腦血管疾病的主要危險因素之一，是常見的慢性非傳染性疾病，發病也趨于年輕化，相關并發癥致殘、致死率較高，控制高血壓是心血管病防治的切入點[1]。血壓控制包括藥物處方、運動處方、營養處方、心理處方和戒煙處方，有效強度的運動刺激，可改善血管內皮功能，降低血壓，提高心肺耐力，有氧運動是目前國內外研究者較為關注的高血壓治療方式。研究發現，適當運動訓練能增加心肌細胞呼吸鏈的氧化酶含量，進而提高心臟的舒張功能和收縮功能，通過抗氧化作用提高能量代謝水平，最終改善心功能[2]。心肺運動試驗(cardiopulmonary exercise testing，CPET)是對人體運動期間呼吸、循環、血液、代謝等多系統功能的連續動態變化進行整合分析，全面、客觀、定量評估機體功能狀態。CPET在國外發展較早，已經成為運動處方制定的標準規范，但這項技術在臨床應用和研究中沒有得到充分應用[3]。本研究旨在通過CPET檢測，為原發性高血壓病人制定個體化運動處方，規范化指導運動康復治療，綜合分析其對原發性高血壓病人血壓及心功能的影響，探索臨床應用的價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2016年5月—2019年5月在貴州醫科大學附屬醫院就診的原發性高血壓病人66例，其中男38例，女28例，年齡(48.66±8.35)歲。入選病人接受CPET測試后隨機分為運動組和對照組，每組33例。

1.2 納入與排除標準 納入標準：①年齡30～65歲；②配合治療，能堅持完成12周運動康復治療者；③符合《中國高血壓防治指南》[8]中高血壓診斷標準的未經治療的首診病人；④6個月內未參與專業醫學康復或運動訓練者。排除標準：有外傷史、手術史，精神疾病、繼發高血壓及其他不能配合運動者，妊娠期、哺乳期婦女。本研究獲得貴州醫科大學附屬醫院醫學倫理委員會批準，所有病人均簽署知情同意書。

1.3 研究方法 兩組病人均接受常規藥物治療，厄貝沙坦(國藥準字：H20040996)150 mg、苯磺酸左旋氨氯地平(國藥準字：H19991083)2.5 mg，每日1次，口服。運動組在常規藥物治療基礎上進行12周個體化運動康復指導訓練。第12周進行CPET測試，同時記錄血壓，檢測心臟超聲指標。

1.3.1 心肺運動試驗 根據美國加州大學洛杉磯分校(Harbor-UCLA)醫學中心標準，應用(MetaLyzerⅡ-R2)心肺運動試驗儀，采用連續遞增功率方案完成癥狀限制性CPET測試[4-5]。運動方案：在醫生監護下，首先完成靜息狀態下的心電圖和基礎肺功能測定，靜息5 min后緩慢踏車運動熱身5 min，根據病人年齡、性別選擇合適的功率，使病人在10 min內達到癥狀限制性極限運動，恢復5～10 min結束。無氧閾值(anaerobic threshold，AT)使用V-slope法計算，即運動過程中二氧化碳排出量明顯高于攝氧量時的攝氧量10 s均值[6]。運動方式：踏車；運動強度：△50%功率=[(測得最大功率-功率遞增速率×0.75)+(測得無氧閾值功率-功率遞增速率×0.75)÷2]；運動時間：每天30 min，外加5 min熱身運動和5～10 min恢復期，每周5 d，連續12周。蹬車過程中保持60 r/min的速率[7]。有氧運動能力檢測指標：①AT是反映心肺功能和機體利用氧能力的一個良好指標；②通氣代償點時的二氧化碳通氣量(carbon dioxide ventilation at the point of compensation，VE/VCO2@VCP)是無效腔通氣的指標之一，反映通氣效率；③氧脈搏(oxygen pulse，VO2/HR)是反映心臟每次搏動的氧輸送量。

1.3.2 血壓測量 安靜坐位休息5 min，連續測量3次，間隔5 min，取平均值。收縮壓(SBP)≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒張壓(DBP)≥90 mmHg。電子血壓計由歐姆龍健康醫療(中國)有限公司制造，型號：HEM-7136。血壓達標：家庭SBP<135 mmHg和DBP<85 mmHg，且診室SBP<140 mmHg和DBP<90 mmHg，采取家庭血壓與診室血壓相結合的綜合判定，兩者均滿足上述標準，認為血壓控制良好，即達標。

1.3.3 超聲心電圖 由專科心臟超聲醫生操作，采用美國惠普公司型彩色多普勒超聲診斷儀(探頭頻率2.5 MHz)。所有受試者均采取左側臥位，平靜呼吸；采集左室長軸切面及M型圖像；再將探頭置于心尖處，采集心尖四腔切面。脈沖多普勒記錄二尖瓣瓣口血流頻譜并采集圖像，組織多普勒頻譜記錄二尖瓣環運動的速度。檢測指標：二尖瓣環舒張早期運動速度(early diastolic mitral annular velocity，Em)、二尖瓣環舒張早期運動速度/二尖瓣環舒張晚期運動速度(early diastolic mitral annular velocity/late diastolic mitral annular velocity，Em/Am)、二尖瓣舒張早期血流峰值流速/二尖瓣舒張晚期血流峰值流速(early diastolic peak flow velocity/late diastolic peak flow velocity，E/A)、左室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)、左房容積指數(left atrial volume index，LAVI)。

2 結 果

2.1 一般資料比較 兩組病人性別、年齡、身高、體重、體質指數(BMI)、血壓、心率比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。詳見表1。

表1 兩組病人一般資料比較

2.2 兩組運動耐量比較 兩組病人治療后AT、VO2/HR水平均較治療前升高，差異均有統計學意義(P>0.05)。治療后，運動組AT、VO2/HR水平均較對照組明顯升高，差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組運動耐量比較 ()

2.3 兩組血壓比較 兩組血壓水平均較治療前下降，差異有統計學意義(P<0.05)。治療后，運動組血壓水平較對照組下降更明顯，差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表3。

表3 兩組治療前后血壓比較 () 單位：mmHg

2.4 兩組治療后血壓控制效果比較 治療后，運動組血壓控制效果較對照組好，差異有統計學意義(P<0.05)。詳見表4。

表4 兩組血壓控制效果比較 單位：例(%)

2.5 兩組心功能指標比較 兩組治療后Em、Em/Am均較治療前升高，差異均有統計學意義(P<0.05)。治療后，運動組Em、Em/Am較對照組升高更明顯，差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表5。

表5 兩組心功能指標比較 ()

3 討 論

中國高血壓調查最新數據顯示，2012年—2015年我國18歲以上居民高血壓患病率為27.9%，但控制率僅為16.8%，血壓水平與心血管風險呈正相關[8]。研究表明，高血壓患病率和運動不足相關，超重和肥胖人群血壓明顯升高[9]。美國體力活動指南指出，約80%的美國成年人和青少年活動不足，規律的體育鍛煉可減少焦慮、降低血壓、改善認知功能和胰島素敏感性[10]。對于血壓的控制，根本目標是降低心、腦、腎、血管并發癥和死亡的總體風險，目前各指南未說明高血壓可以治愈。降壓藥物種類較多，醫生可根據病人情況制定個體化降壓方案，但長期口服藥物會出現副作用[11]。因此，運動處方指導下的高血壓控制是必然趨勢，個體化的運動方案不僅有助于降低血壓、增加機體體能，還能提高運動耐受能力。

運動康復治療的發展起始于CPET，它在普通運動測試可獲得常規生理性能參數的基礎上增加了對通氣量和吸氧量以及二氧化碳呼出量的測量，可以對氧氣從空氣運輸到線粒體及其在機體運動過程的作用系統進行了解，是全面評估人體多系統功能的臨床檢測技術[3]。通過CPET制定健康運動處方，形成完整的健康管理規范，干預影響健康的危險因素，減少疾病的發生、改善健康的狀況、改進醫療服務利用方式[12]。研究表明，實施運動管理方案可以明顯降低血壓水平[13]。本研究結果顯示，接受個體化運動處方的高血壓病人，血壓控制效果更好。所以，原發性高血壓病人的健康管理，必然是從傳統的藥物降壓走向覆蓋運動康復處方在內的全面、系統、規范的綜合防治策略。

多項研究顯示，規律的康復運動，可促進全身代謝，抑制氧化應激損傷；改善機體供氧，促進血管內皮細胞釋放一氧化碳，舒張血管降低血壓；調整自主神經平衡及心肌收縮、舒張功能，增加每搏量，提高VO2/HR，改善心肺功能[14-15]。作為評估心肺功能的核心指標，AT是有氧代謝轉換為有氧與無氧代謝共存的臨界點，其對氧的供需極其敏感，常用于康復訓練的效果評價，同時AT也是反映心肺功能、運動耐力和機體利用氧能力的一個良好指標[16]。VO2/HR是反映心臟每次搏動的氧輸送量，代表心臟每次射血的供氧能力。VO2/HR@VCP反映通氣和血流灌注的匹配情況。本研究根據病人CPET指標計算出個體化△50%功率運動康復方案，對各參數進行比較分析，得出在運動處方指導下，病人診室和家庭血壓水平比運動前有明顯改善，運動干預后的AT和VO2/HR較對照組明顯增加。分析運動使血壓降低可能機制為：通過運動訓練，內臟脂肪減少，腎功能改變而改善鈉的排出，降低血漿腎素和兒茶酚胺的活性，將升高的血壓降低[17]。運動訓練可增強動脈壓力反射，激活頸動脈竇和主動脈弓反射中樞，興奮迷走神經中樞，使迷走神經傳出活動增加，交感神經傳出活動減少，心率減慢，心排血量減少，從而降低血壓[18]。運動訓練可以使血管內皮細胞中的一氧化氮合成增加，舒張血管內皮，降低血壓[19]。隨著血壓降低，心臟負荷減輕，心臟泵血能力提高，每搏量提高。同時，運動使得血液循環加快，物質氧化速率提升，提高了心肺耐力，AT水平增加；另一方面，運動在安全有效的基礎上最大限度調動人體整體的代謝積極性，增加機體對氧的利用，在完成同等運動負荷下，肌肉對血液的供氧需求反而下降，有氧代謝能力明顯改善。VE/VCO2@VCP是無效腔通氣的指標之一，反映通氣效率，本研究中兩組治療前后VO2/HR@VIP比較差異無統計學意義，表明可能在較短時間段內，運動對肺泡通氣功能及通氣效率改善不明顯。

一項系統回顧和薈萃分析發現，在已知的心血管疾病病人中，與不運動對照組比較，參加心臟康復計劃降低了心血管死亡率，但不降低總死亡率；降低了再住院率，但不降低心肌梗死、經皮冠狀動脈介入治療或冠狀動脈旁路移植術的發生率[20]。本研究結果顯示，運動組與對照組間心功能參數比較，運動組Em/Am、Em水平明顯高于對照組，Em、Em/Am作為評價心室舒張功能的指標，提示運動能有效改善外周血管阻力，促進機體代謝，平衡自主神經功能，從而改善心室順應性，改善心室舒張功能[21]。舒張功能不全表現為左室充盈改變，二尖瓣E波減少、A波遞增，這種左室充盈的“松弛受損模式”是左室舒張功能異常的早期表現。LAVI是歐洲心臟病學會診斷指南中推薦的獨立舒張功能不全的預測指標，變異系數小，穩定性高[22]。心血管危險性增加的標志之一就是左室舒張功能受損，因此，通過早期評價舒張功能對遠期預后有較大的臨床意義[23]。本研究中，LAVI、LVEF指標兩組之間比較，差異無統計學意義(P>0.05)，提示上述參數預測早期舒張功能的變化影響時間可能超過本研究的12周，在本研究較短時間內評價意義有限。

綜上所述，個體化運動康復處方能有效控制原發性高血壓病人的血壓，改善心肺功能，提高運動能力。CPET可作為一項客觀、全面、定量評估人體功能狀態的檢測方法，動態評估心肺功能，為臨床診療提供新的思路。