规律的有氧运动在脑卒中一级预防中的作用

叶景虹 龚向真 姚 文 钱梦华 吴 毅 贾 杰

(上海市虹口区疾病预防控制中心慢性病防制科，上海 200072)

脑卒中是威胁人类生命健康的主要疾病之一，本病的高发病率、高死亡率、高致残率、高复发率使其成为日益突出的全球性公共卫生问题。中国心血管报告2008～2009显示:我国每年新发脑卒中约200万人，2004年统计发病率为248.3/10万，其中缺血性脑卒中发病率在21年间(1984～2004)由100.5/10万升高至213.2/10万，平均每年增长8.7%，高于世界平均水平;死亡率9.9%，是欧美国家的4～5倍〔1〕。我国现幸存脑卒中病人近700万，其中致残率高达75%，约有450万病人不同程度丧失劳动能力或生活不能自理。脑卒中是我国人口首位死亡原因，约占总死亡疾病谱的22.45%〔2〕。而我国脑血管病仅住院期间直接医疗费用就达200亿元人民币，直接或间接影响居民生活水平甚至国家经济发展。因此，及早控制脑卒中的危险因素，即进行一级预防〔3〕，能有效减少发病率、延缓发病时间，提高患者生命及生活质量，最终降低因病致残、死亡率，减轻家庭及社会的疾病负担。

自1995年美国运动医学学院与美国疾病预防控制中心出版《体育活动与公众健康》以来，随着大样本询证医学临床研究的深入，明确了缺乏体育运动是心脑血管病发病的独立危险因素，更是增加死亡风险的独立因子。美国心脏协会(AHA)历年的《心脏病与卒中统计》肯定与强调规律的体育运动(RPA)在防治心脑血管病中的作用与地位，而规律的有氧运动(RAE)能降低慢性病患者45.9%的全死因风险〔4〕。美国疾病预防控制中心与美国国立卫生研究院建议:为预防脑卒中，最好每天进行30 min以上的RAE，虽然轻至中等程度运动有效降低发病风险，但增加运动强度、频率及时间更可获得额外益处。AHA建议RAE脑卒中:每次不少于30 min，不少于5次/w的轻中度RAE，或是每次20 min，3次/w的中重度RAE。

1 RAE的独立保护作用

近半个世纪的多项大型心脑血管病队列研究发现:缺乏体育活动是脑卒中的重要危险因素，包括弗拉明翰心脏研究(Framingham Heart Study)、檀香山心脏项目(Honolulu Heart Program)、奥斯陆研究(Oslo Study)、护士健康研究(Nurses'Health Study)及哥本哈根城市心脏病研究(Copenhagen City Heart Study)皆证实了RAE是脑卒中的重要保护因素、而运动强度可能与脑卒中发病率负相关，但不能明确RAE所带来的益处是源于增加能量消耗及控制其他卒中危险因素还是提供额外的独立保护作用。因此，在北曼哈顿研究(Northern Manhattan Study)为期9.1年的随访发现，RAE能降低大约35%的缺血性脑卒中发病，并进一步证实中度至剧烈程度的运动能提供额外的、独立于能量消耗及其他危险因素的保护作用〔5〕。可能受益于调节血管炎症、内皮功能及血管反应性〔6〕。多中心的荟萃分析显示，中至剧烈强度的RAE对减少缺血性与出血性脑卒中发病率与死亡率都有独立的保护作用〔7〕。

2 RAE干预其他危险因素效果

2.1 高血压 高血压是最重要的脑卒中危险因素之一，血压水平直接影响卒中发病及死亡〔8〕。体育运动缺乏是高血压发病的独立危险因素，在欧洲高血压防治指南及美国运动医学院(ACSM)共识均指出体育活动是预防、治疗及控制高血压的重要基石，应贯穿非药物治疗至药物治疗高血压的全过程〔9，10〕。近年的一项荟萃分析综合了72个随机对照运动干预试验，结果显示至少4 w的RAE能够降低静息时收缩压与舒张压3.0/2.4 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，日间动态血压 3.3/3.5 mmHg，且高血压组患者血压降幅更明显(－6.9/－4.9 mmHg);有效调节高血压患者亢进的交感神经系统和肾素－血管紧张素系统，使血去甲肾上腺素平均下降28.7%，血肾素活性平均下降19.8%;同时改善心血管舒缩能力，降低外周血管阻力7.1%、减缓心率9.3%、增加心脏每搏输出量15.5%〔11〕，而长期的RAE降压效果更明显，8 w的RAE能降低糖尿病患者静息时收缩压与舒张压9/4 mmHg〔12〕，52 w的RAE使静息时收缩压与舒张压降幅达13/8 mmHg〔13〕。

2.2 糖代谢异常 RAE在预防控制胰岛素抵抗、糖尿病前期、2型糖尿病及糖尿病并发症中具有重要地位，多项大型临床研究证实RAE通过减少体脂含量、增加骨骼肌含量、提高外周组织对胰岛素的敏感性、葡萄糖转运体的水平，促进骨骼肌对血糖的利用，从而达到纠正高胰岛素血症、改善胰岛素抵抗、降低血糖水平的作用。中国大庆的糖耐量异常与糖尿病研究报道，每天强度不高的RAE，就能有效降低糖尿病前期患者46%的糖尿病发病率，效果更优于单纯营养干预或二甲双胍治疗〔14〕，控制体重是预防与控制糖尿病的重点之一，研究发现RAE还能带来独立于体重改变的益处:在糖尿病预防项目参与者中，运动量达标 (即运动150 min/w)者在体重未达标的情况下，尚能减少44%的糖尿病发病〔15〕;在2型糖尿病患者中，8 w的RAE使患者在体重无明显减轻的情况下，糖化血红蛋白 (HbA1c)的平均降幅达0.3%，同时降低静息时收缩压与舒张压9/4 mmHg〔12〕，而坚持运动能收获更多效益，连续12个月的RAE能使HbA1c的平均降幅达1.33%〔13〕，且运动强度可能与 HbA1c降幅成正比〔16〕。10 w的RAE就能改善胰岛素抵抗，降低25.99%的稳态模型胰岛素抵抗指数 (HOMA-IR)〔17〕，而胰岛素抵抗是代谢综合征的核心机制之一，因此RAE通过改善胰岛素抵抗，提供基于代谢异常的额外心脑血管保护。美国糖尿病协会在2011年的糖尿病治疗规范中建议2型糖尿病患者进行150 min/w的中等强度的 RAE〔18〕。

2.3 血脂异常 血脂异常是动脉粥样硬化性疾病的主要原因之一，目前明确血脂异常是缺血性脑卒中、短暂性脑缺血发作的重要危险因素。亚太组织合作研究项目通过对352 033名受试者的研究发现，总胆固醇(TC)每升高1 mmol/L，卒中发生率就会增加25%〔19〕哥本哈根城市心脏病研究发现高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)每升高1 mmol/L，缺血性卒中事件的发生可以减少47%。RAE通过促进脂代谢关键酶的合成、增加其活性，影响血脂合成、转换及清除速度，以达到纠正脂代谢异常的目的。在一项荟萃了52个运动干预分析显示:平均12 w的RAE使4 700参与者HDL-C水平平均增长4.6%，甘油三酯(TG)水平平均降低3.7%，低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平平均下降5.0%〔20〕;而运动提高HDL-C水平的幅度可能与参与者基线水平正相关，即高脂血症患者从运动中获得益处更大〔21〕。综合目前研究结果，RAE纠正血脂异常部分得益于控制体重、体脂水平及胰岛素抵抗。

2.4 肥胖与超重 体重及体脂异常是代谢综合征、心血管疾病的重要危险因素，体育运动能有效控制体重、体脂分布已是广为证实，至少4 w的RAE平均能减轻体重约1.2 kg，降低体脂1.7%(meta)，因体重与体脂与年龄增长相关，只有长期坚持RAE，才能使体重、腰围达标及维持。女性若能从青少年时期起坚持高强度运动在中年时拥有更轻的体重(－6.1 kg)、更细的腰围(－3.8 cm)，男性亦同样受益(－2.6 kg、－3.1 cm)〔22〕。

2.5 高尿酸血症 高尿酸血症是糖脂代谢异常的独立危险因素，更是心脑卒中事件、死亡发生的独立预测因子〔23〕。RAE是预防高尿酸血症及痛风的发病的重要手段〔24〕，效益部分来自降低的体重与体脂〔25〕，并且血尿酸值下降幅度可能与运动量正相关，平均每周增加1公里的慢跑距离就能降低血尿酸值约0.006 mg/dl〔26〕。

2.6 高同型半胱氨酸(HCY)血症 高HCY血症是新的心脑血管危险因素，危险度仅次于高血压。2006年AHA指出，HCY浓度高于10 μmol/L即为高HCY血症，我国人群中HCY普遍增高，既往研究观察我国635例正常老年人，HCY平均为11.6 μmol/L，脑卒中患者平均达 14.8 μmol/L，HCY 水平与心脑血管事件风险成正比。高HCY血症的心脑血管危险来自于(1)通过限制一氧化氮(NO)的生物活性影响血管内皮功能及血管弹性;(2)促进凝血系统活性、增加血小板黏附;(3)促进细胞氧化应激。研究发现，缺乏体育活动导致HCY水平升高〔27〕，通过为期近6个月的RAE能够降低血HCY水平，肥胖与超重人群受益最大，HCY降幅达26%〔28〕;老年人群可获得6% ～12%的降幅〔29〕。同时降低HCY这一过程能够有效改善肥胖人群骨骼肌衰弱及萎缩〔30〕，有助于减轻因骨骼肌减少引起的外周胰岛素敏感性降低。

2.7 血管内皮功能 血管内皮功能障碍是血管粥样硬化形成的关键因素，直接导致脑卒中的发生。内皮依赖性血管舒张反应(FMD)是反映血管内皮功能的重要指标，而通过3个月的RAE，使2型糖尿病患者的FMD水平平均增加2.2%，并且与RAE的强度成正相关〔31〕。RAE能改善血管内皮功能障碍，机制可能为通过增加作用于血管内皮的剪切力〔6〕:(1)影响内皮细胞调节血管张力，包括促进前列环素(PGI2)分泌、增加NO合成与生物功能、调节内皮素(ET)分泌;(2)提高内皮细胞抗血栓能力，内皮细胞能合成分泌组织型纤溶酶原激活物(t-PA)，而t-PA的分泌具有剪切力依赖性，同时内皮细胞源的NO、PGI2等也可抑制血栓形成;(3)升高的剪切力促进平滑肌细胞及成纤维细胞增殖或功能，从而实现对血管内壁的修复。

2.8 凝血纤溶失衡 使机体处于血栓前状态，是脑卒中相对独立危险因子〔32〕，RAE能增强t-PA活性、降低纤维原及1型纤溶酶原激活物(PAI-1)的活性;降低血小板黏附聚集，从而平衡凝血-纤溶系统改善高凝状态，降低卒中风险。

2.9 炎症 炎症影响动脉粥样斑块的形成、增长和不稳定性。规律的体育活动能降低冠心病患者炎症指标，在6 w的RAE后，C反应蛋白水平下降23.7%，血管细胞黏附分子1下降10.23%〔33〕。

3 小结

RAE通过改善糖脂嘌呤代谢异常、体重体脂异常、血管内皮功能，降低血压、HCY水平、平衡凝血纤溶系统等系列脑卒中危险因素，同时增强心肺能力、血管弹性;平衡交感、肾素-血管紧张素系统;强化骨骼肌、增加骨密度，改善机体平衡及耐力，从而降低脑卒中发病危险、改善个体生存及生活质量。适于任何年龄层预防脑卒中，并且年轻人群受益程度更多，为达到有效水平:建议进行每次运动时间不少于30 min、每周总时间不少于150 min、运动程度中度及以上、可选择如慢走、慢跑、游泳等项目，如果辅以肌肉强化 (抗阻)训练，效果更佳。虽然预防效果与RAE强度、持续时间正相关，但仍需强调个体化选择运动种类、强度、频率及持续时间，循序渐进并且不暂停原有慢性病药物治疗，老年患者尚需注意运动安全;已具有一项或多项心脑血管危险因素者需进行最大运动负荷检测，结合临床意见选择个体化运动处方，并在运动期间定期监测〔34〕;而处于原有疾病药物控制不佳或出现不稳定情况则需暂停或减少运动程度;有急性或慢性脏器进行性衰竭、冠心综合征、短暂性脑缺血发作 (TIA)等状态时应避免或立即停止运动，及时就医。

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