强化间歇训练对慢性心衰患者心肺耐力及自主神经功能的影响*

王红雨， 岳建兴

(1. 蚌埠医学院体适能研究中心， 2. 蚌埠医学院第二附属医院康复科， 蚌埠 233030)

强化间歇训练对慢性心衰患者心肺耐力及自主神经功能的影响*

王红雨1△， 岳建兴2

(1. 蚌埠医学院体适能研究中心， 2. 蚌埠医学院第二附属医院康复科， 蚌埠 233030)

目的探讨强化间歇训练对慢性心衰患者心肺耐力及自主神经功能的影响。方法34名稳定期慢性心衰患者随机分成试验组和对照组，每组各17名，两组均采用常规药物治疗，其中试验组同时结合间歇运动训练治疗，训练周期12周，前2周为适应性训练，采用功率自行车和30%～50%HRmax强度进行训练，每周训练3次，每次运动20～30 min；后10周采用强化间歇训练，采用功率自行车和运动靶心率=80%～90%HRmax强度训练，训练时间30～40 min，每周训练3次；采用6 min步行距离和心率变异性指标进行效果评价。结果与试验前比较，12周治疗后，对照组和试验组6 min步行距离均增加，差异具有统计学意义(P<0.01)，反映自主神经功能的时域指标和频域指标均出现增高，差异具有统计学意义(P<0.01)；试验后，试验组6 min步行距离、时域指标和频域指标改变幅度大于对照组，差异具有统计学意义(P<0.01)。结论强化间歇训练可以作为慢性心衰患者心肺耐力提高和自主神经功能改善的康复手段，比单一的药物治疗效果更好。

强化间歇训练；慢性心力衰竭；心率变异性

intensive interval training； chronic heart failure； heart rate variability

运动训练作为稳定期心衰患者心脏康复的手段已经得到广泛认可[1]，目前运动训练改善CHF患者心肺功能的研究主要集中在长时间中等强度有氧运动(moderate-intensity continuous training, MICT)方面，Wisloff等[2]研究认为心血管疾病患者采用高强间歇训练(high-intensity interval training, HIIT)能够获得比MICT更好的效果，此外，Thibaut等[3]研究认为HIIT能够有效改善CHF患者交感神经兴奋性和心率变

异性，但HIIT作为一种康复治疗手段，在运动方案制定时与国内权威学者对高强间歇训练的定义存在差异，我国学者田麦久主编的《运动训练学》一书，对HIIT的定义是发展磷酸盐与糖酵解混合代谢功能的训练方法，其特征是负荷时间小于40 s，负荷强度很大，间歇方式很不充分，而目前相关研究中HIIT方案，在负荷时间上介于10 s～5 min之间，负荷强度也介于80%～95%VO2，实际上涵盖了高强间歇训练和强化间歇训练两种训练方案，因此，对HIIT概念缺乏客观表述，值得进一步讨论。此外，刘艳玲等[4]认为用心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing, CPET)指导制定个体化高强度运动康复安全有效，值得大力推广应用，为此，本研究依照强化间歇训练特征，在CPET指导下设计训练方案，以稳定期的慢性心衰患者为研究对象，采用6 min步行距离和心率变异性作为评价指标，观察强化间歇训练方案对心衰患者心肺耐力和心脏自主神经功能的改善状况，为心衰患者精准化运动康复治疗提供依据。

1 材料与方法

1.1 受试对象

于2015年1～6月，采用方便取样方式，选取在我校两所附属医院(三级甲等医院)心血管内科就诊的患者50名，所有患者就诊时均经过医生病史、症状问询和体格检查且同时进行超声心动图、胸片和血浆B型脑利钠肽(B-type natriuretic peptide，BNP)等检查，经筛查有34名患者纳入本研究，年龄为(51.6±3.8)岁，男性19名，女性15名。本研究通过了蚌埠医学院伦理委员会的审核，所有调查对象均签署知情同意书。

纳入标准：(1)经医生诊断具有心力衰竭的典型症状，如出现气促、阵发性夜间呼吸困难，疲劳、乏力，运动后恢复时间延长，颈静脉压升高，第3心音奔马音等；(2)美国纽约心脏协会(New York heart association, NYHA)心功能分级为II级或III级；(3)左心室射血分数(left ventricular ejection fractions，LVEF≤40%；(4)BNP≥100 pg/ml；(5)所有患者心力衰竭稳定后4周，且患者能够进行一定的体力活动。

排除标准：参照美国运动医学会规定的心脏运动康复禁忌症和美国心脏病协会危险分层标准，年龄≥70岁的老人。

1.2 试验方案

采用完全随机对照试验，试验分成3个阶段，具体如下：

第一阶段，参照改良的Bruce方案通过活动平板进行症状限制性运动试验，将运动试验阳性或可疑阳性者排除，同时获取34名样本的6 min步行距离(6 minutes walk test, 6MWT)、静息心率(HRrest)、最大运动心率(HRmax)和心率变异性(heart rate variability，HRV)等指标，然后采用随机数法，将34名受试对象随机分成试验组(17名)和对照组(17名)，两组患者均依照中国心力衰竭诊断和治疗指南(2014)的治疗原则，进行药物和生活习惯治疗，试验组在接受药物治疗同时要求进行强化间歇运动训练治疗。

第二阶段，参照强化间歇训练特点和改良型的HIIT方案[2]，设计如下：训练周期12周，前2周为适应性训练，采用功率自行车和30%～50%HRmax强度进行训练，每周训练3次，每次运动20～30 min；后10周采用强化间歇训练方案训练，采用功率自行车和运动靶心率=80%～90%HRmax强度训练，训练程序是热身(3～5 min)，功率自行车训练(80%～90%HRmax强度训练)，每次训练进行5个循环，每个循环的训练时间为2 min，每个循环结束后进行1 min左右静息调整，心率恢复到30%HRmax，且主观感受没有不良反应，如呼吸困难、疲劳以及出现运动禁忌症等，则进入下一个循环，最后一组训练结束后，进行3 min左右的40%～50%HRmax强度调整性活动，训练总时间控制在30～40 min之间，每周训练3次，训练间隔为1 d，每次训练安排在下午的16:30～18:30，训练过程及训练结束后要求受试者均佩戴便携式心电仪进行心率和心电状况的全程监测，训练过程在医院康复医学科进行，且至少有一名经验丰富的医生在场，运动过程中如出现身体不适或心脏运动康复禁忌症立即终止运动，并采取相应措施。

第三阶段，对照组经过12周常规药物治疗，试验组经过12周常规药物和间歇运动训练治疗后再次获取34名受试者的6MWT和HRV等指标，为避免药物对心率的影响，获取心率变异性指标时，要求测量前暂停使用影响试验结果的药物，最后比较试验前后两组的变化情况。

1.3 观察指标

(1)6 min步行距离(6MWT)。(2)心率变异性(HRV)，参照中华心血管病杂志编委会心率变异性对策专题组建议采用的时域、频域指标[5]，其中时域指标包括：全部窦性心搏RR间期的标准差(standard deviation of all NN intervals, SDNN)、RR间期平均值标准差(standard deviation of the average of NN intervals, SDANN)、相邻RR间期差值的均方根(root mean square successive difference, RMSSD)、全部RR间期中相邻的RR间期之差大于50 ms的心搏数占总窦性心搏个数的百分比(percent of NN50, PNN50)；频域指标包括：低频范围内的功率(low frequency, LF)、高频范围内的功率(high frequency, HF)。采用深圳迪美泰数字医学技术有限公司生产的Dicare-m1CP型微型心电记录仪，通过V5导联记录受试者静息平躺状态的心电图，采用短时心率变异分析方法，记录时间为5 min，剔除期前收缩、漏搏等异常心电图，石波等[6]研究认为短时心率变异分析系统性能可靠，可以用于静息、运动等多种状态下的短时HRV分析，采用基于Hilbert 变换的R波提取算法获取心电信号的R波，运用Kubios HRV version软件进行心率变异性分析，上述过程均由专人完成。

1.4 统计学处理

采用SPSS 21.0完成数据的录入和分析，正态分布的计数资料采用百分比(%)表示，计量资料采用表示，组内比较采用配对样本t检验，组间比较采用独立样本t检验，构成比采用χ2检验。

2 结果

2.1 一般资料

34名受试对象，心衰II级19名(55.9%)，心衰III级15名(44.1%)，冠心病患者19名(55.9%)，其中单支病变6名，多支病变13名，高血压20名(58.8%)，扩张性心肌病4名(11.8%)，心脏瓣膜病8名(23.5%)，慢性肺源性心脏病6名(17.6%)。采用随机数法，随机分成对照组和试验组，每组为17名，两组在性别构成、年龄、体质量指数(BMI)、NYHA心功能分级、LVEF、BNP、左心室舒张末期内径方面差异不具有统计学意义(P<0.05，表1)。

Tab. 1 Basic conditions of subjects(±s， n=17)

CG： Control group； EG： Experimental group； BMI： Body mass index； LVEF： Left ventricular ejection fractions； BNP： B-type natriuretic peptide； LVDD： Left ventricular end-diastolic dimension

2.2试验前后对照组与试验组运动耐力及心率变异性的比较

治疗前，对照组与试验组6MWT差异不具有统计学意义，时域指标SDNN、SDANN、RMSSD和PNN50(%)，频域指标LF、HF差异不具有统计学意义；治疗后，对照组与试验组6MWT、时域指标和频域指标均出现增高，与治疗前比较，对照组与试验组差异均具有统计学意义(P<0.01)，其中试验组各指标的变化幅度均高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.01，表2)。

Group6MWT(m)SDNN(ms)SDAN(ms)RMSSD(ms)PNN50(%)LF(ms2)HF(ms2)CGBefore358.6±62.884.4±11.562.2±12.817.9±4.84.7±1.7297.9±131.361.1±29.3After428.4±84.7**106.1±14.6**91.3±15.7**23.7±5.5**7.9±2.4**422.4±178.8**103.5±36.7**EGBefore355.5±71.385.1±10.861.9±14.118.2±5.84.5±1.9298.3±134.763.3±30.1After475.5±91.9**##123.4±15.6**##109.5±18.9**##32.9±8.5**##10.1±2.7**##559.3±182.9**##149.4±42.8**##

6MWT： 6 minutes walk test； SDNN： Standard deviation of all NN intervals； SDANN： Standard deviation of the averages of NN intervals； RMSSD： Root mean square successive difference； PNN50： Percent of NN50； LF： Low frequency； HF： High frequency

**P<0.01vsbefore；##P<0.01vscontrol group

3 讨论

采用6MWT作为评价心衰患者心肺耐力的指标，结果显示，试验后对照组和试验组的6MWT均增加，与试验前比较差异有统计学意义，表明经过治疗心衰患者的心肺耐力提高，治疗效果明显，与刘艳玲等[4]研究结果一致。进一步分析发现，强化间歇训练组心肺耐力水平的提高幅度高于对照组，差异有统计学意义，与王红雨[7]等人研究结果一致。分析原因：(1)强化间歇训练可以提高心脏收缩能力，增加每搏输出量，缩短心肌舒缩时程，Siri等[8]研究显示规律的高强度间歇有氧运动能够提高无负荷状态下心肌在电场刺激下缩短程度；(2)强化间歇训练可以改善慢性心衰患者的血流动力学状态，提高血管内皮舒张能力，Tieh-cheng Fu等[9]研究显示，与MICT比较，有氧间歇训练能够增强大脑和肌肉的血液动力学，抑制与心脏功能障碍相关的氧化应激和炎症；(3)强化间歇训练可以提高中枢及外周氧利用率的能力，Thibaut Guiraud等[3]研究发现，HIIT过程中通气量低于MICT，但氧耗量却高于后者，提示HIIT过程中氧气利用率高于MICT；(4)强化间歇训练可以提高慢性心衰患者骨骼肌肌糖原含量，增加胰岛素的敏感性，甄洁等[10]研究指出有氧运动能提高慢性心力衰竭大鼠骨骼肌糖原含量和运动耐力，改善胰岛素敏感性，增加葡萄糖的摄取和糖原的合成，减少其分解。

采用时域指标和频域指标进行HRV分析，结果显示，试验后，反映时域的SDNN、SDANN、RMSSD和PNN50指标，反映频域指标的LF和HF指标均出现升高，且与治疗前差异均出现统计学意义，表明经过治疗，慢性心力衰竭患者迷走神经活性增强，交感神经活性下降，心脏自主神经功能得到改善，交感神经和副交感神经在更高状态下达到一种新的平衡，进一步研究发现，强化间歇训练作为一种发展有氧和糖酵解混合供能的手段，对时域指标、频域指标的提高幅度大于对照组，表明常规药物联合间歇训练比单一采用常规药物改善心衰患者自主神经功能的效果好，与李淑荣[11]等研究结果一致。关于运动训练对心脏自主神经功能的影响：李晓霞等[12]研究认为有氧运动通过上调β1肾上腺素能受体表达和下调心肌β-肾上腺素能受体激酶1表达，增强慢性心衰大鼠心脏交感活性，甄洁等[13]研究认为有氧运动可以上调心肌神经生长因子及其受体表达，从而抑制交感神经重塑并改善自主神经功能，此外，周义义等[14]研究认为有氧运动通过上调心脏交感神经元去甲肾上腺素转运蛋白表达，减少并恢复了交感神经末梢NE释放量，从而改善了心衰后交感神经系统过度兴奋状态并提高运动耐力。

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G804.2

A

1000-6834(2017)05-402-04

10.12047/j.cjap.5487.2017.097

安徽省优秀青年人才基金重点项目(gxyqZD2016156)；教育部社科青年项目(16YJC890022)

2016-08-18

2017-05-24

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