运动康复治疗对慢性稳定性心力衰竭患者运动耐力、心肺功能及生活质量的影响

张进，丁立群，范洁，张云梅，壮可，杨洁琼

临床研究

运动康复治疗对慢性稳定性心力衰竭患者运动耐力、心肺功能及生活质量的影响

张进，丁立群，范洁，张云梅，壮可，杨洁琼

目的：探讨运动康复治疗对慢性稳定性心力衰竭（心衰）患者运动耐力、心肺功能和生活质量的影响。

方法：入选的96例纽约心脏协会（NYHA）心功能Ⅱ～Ⅲ级、左心室射血分数（LVEF）＜40%的慢性稳定性心衰患者在药物治疗基础上，随机分为运动康复组（n=46）和对照组（n=50）。运动康复组采用踏车运动康复，训练强度为基线水平症状限制性心肺运动试验测得的峰值氧耗量（peak VO2）50%～80%；每周运动3次，每次25～40 min。在基线及12周随访结束时通过心肺运动试验测peak VO2、二氧化碳通气当量斜率（VE/VCO2slop）、无氧阈氧耗量（VO2AT）、最大运动功率和最大运动时间；超声心动图检查左心房内径（LAD）、左心室舒张末期内径（LVEDD）、心脏指数（CI）、LVEF；测6 min步行距离；检测血浆N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）；通过明尼苏达心衰生活质量问卷表（MLWHFQ）评估生活质量。对上述指标进行组内及组间比较。

结果：运动康复组患者通过12周的规律有氧运动训练，与基线水平比较，peak VO2[（19.8±2.7） ml/（min·kg）vs（17.4±2.1）ml/（min·kg）]、VO2AT [（11.6±2.5） ml/（min·kg） vs（9.5±1.8）ml/（min·kg）]、最大运动功率 [（120±20）W vs（102±21）W]、最大运动时间 [（8.2±1.7） min vs（6.4±1.5）min]、CI[（2.2±0.5） L/（min·m2）vs（1.9±0.4）L/（min·m2）]、LVEF[（42±5） % vs（35±4）%] 和6 min步行距离[ （406±58）m vs（345±79）m]均增加（P均＜0.05），VE/VCO2slop [（31.7±4.6） vs（34.2±5.8）]、LAD [（38.6±5.5）mm vs（41.5±3.6）mm]、LVEDD [ （58.4±6.3）mm vs（62.9±5.4）mm]、NT-proBNP[（235±69）ng/ml vs（387±57）ng/ml]和MLWHFQ总评分[ （30.8±12.0）分 vs（42.3±8.5）分]下降（P均＜0.05）；运动康复组与对照组比较，上述指标之间的差异也均有统计学意义（P均＜0.05）。而对照组随访12周后，上述指标与基线水平比较，差异无统计学意义（P均＜0.05）。

结论：运动康复治疗能安全、有效地改善慢性稳定性心衰患者的运动耐力、心肺功能和生活质量。

心力衰竭；康复；生活方式

心力衰竭（心衰）是各种心脏疾病的严重和终末阶段，发病率高，各年龄段病死率均高于其他心血管疾病，是当今最重要的心血管疾病之一[1]。国外不少研究表明，规律的有氧运动训练能提高慢性稳定性心衰患者的运动耐力及生活质量，降低心衰住院率及死亡率[2,3]。因此，欧美及我国心衰诊断和治疗指南均把运动康复作为慢性心衰患者治疗的IA或IB推荐[1,4,5]。但目前我国对于运动康复治疗的研究和运用还处于发展阶段，慢性心衰患者未得到规范化的运动康复指导，因而心衰再住院率升高，医疗费用增加，患者生活质量下降，心脏不良事件发生风险也增加。本研究拟探讨个体化的规律有氧运动训练对慢性稳定性心衰患者运动耐力、心肺功能及生活质量的影响，以及对其安全性进行评估，明确运动康复治疗在慢性稳定性心衰二级预防的作用。

1 资料与方法

研究对象：入选2015-01-01至2016-10-30期间在我科住院经过优化药物治疗、左心室射血分数（LVEF）＜40%、纽约心脏协会（NYHA）心功能Ⅱ～Ⅲ级、病情稳定1个月以上的出院慢性稳定性心衰患者96例，年龄30～70岁，其中男性64例，随机分为有氧运动康复组（n=46）及对照组（n=50）。排除标准：3个月内心肌梗死、致死性心律失常、急性心肌炎、肥厚型梗阻性心肌病、主动脉瓣狭窄、严重瓣膜性心脏病、未控制的高血压、心内或静脉血栓、严重肺部疾病及其他原因运动禁忌者。

主要试验方法：所有患者在入组前及12周随访期结束时均行症状限制性心肺运动试验、超声心动图检查、生活质量评估、6 min步行试验、血浆N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）检查。建议所有患者在观察期内继续服用药物治疗。研究实行单盲法，安排专人负责入组患者的筛选分组；专人负责运动组运动处方的制定、实施及随访；对照组亦有专人每周电话随访一次指导患者用药；专人进行上述各种检查和评估，且他们对分组情况不知晓。

心肺运动试验：患者均采用瑞士席勒公司生产的心肺运动测试系统（SCHILLER-CS200），运动器械为功率自行车，采用递增功率运动方案，根据心肺功能状态以及日常活动能力选择适合的功率负荷，在医师的监督下进行症状限制性最大量心肺运动试验，鼓励患者运动到呼吸交换率（RER）＞1.05。同步测定记录每一次呼吸时的气体交换指标、心率、血压、心电图和血氧饱和度等。观察指标：峰值氧耗量（peak VO2）、二氧化碳通气当量斜率（VE/VCO2slop）、无氧阈氧耗量（VO2AT）、最大运动功率和最大运动时间。

超声心动图：采用PHILIPS-EPZQ-7C超声心动图仪检测左心房内径（LAD）及左心室舒张末期内径（LVEDD）、心脏指数（CI），采用simpson法测LVEF。

生活质量评估：通过明尼苏达心衰生活质量问卷表（MLWHFQ）评估心衰患者症状、体征、情感、工作及生活方式[6]。

运动处方：运动康复组采用踏车运动康复。训练开始前两周，患者运动强度为50% peak VO2，2周后逐步使运动强度达到70%～80% peak VO2；每周运动3次。NYHA Ⅱ级患者每次运动40 min，其中热身1 min，接着在5 min内逐渐增加运动功率到达目标功率后平稳维持目标功率30 min，然后在2 min内运动功率逐渐降至0，最后空踩2 min后结束运动康复。NYHA Ⅲ级患者初始运动维持目标功率15 min，每周酌情增加5 min，直至运动维持目标功率时间达到30 min，余同NYHA Ⅱ级患者。在运动前、运动过程中及运动结束后10 min持续心电监护，观察心率、ST-T改变及有无心律失常，每2 min测血压一次。对照组患者除了常规日常活动外，根据自身情况尽可能每天快步走30 min。

统计学方法：应用SPSS 13.0统计软件进行分析。正态分布的计量资料采用均数±标准差，组内比较采用配对t检验，组间比较采用单因素方差分析；计数资料用例（%）表示，率的比较采用χ2检验。P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

两组患者的基线资料比较（表1）：两组患者在年龄、性别、体重指数、心率、血压、NYHA心功能分级、LVEDD、LVEF、NT-proBNP、合并疾病及药物治疗等方面，差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

表1 两组患者的基线资料比较（ ±s）

两组患者随访12周后心肺运动试验及超声心动图指标与基线水平比较及组间比较（表2）：与基线水平相比，运动康复组有氧运动训练12周后peak VO2、VO2AT、最大运动功率及最大运动时间均增加，VE/VCO2slop、LAD及LVEDD下降，CI和LVEF增加，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。随访12周后，运动康复组与对照组比较，上述指标同样得到明显改善，差异均具有统计学意义（P均＜0.05）。而对照组随访12周前后上述指标之间的差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

表2 两组患者随访12周后心肺运动试验及超声心动图指标与基线水平比较及组间比较（ ±s）

两组患者随访12周后6 min步行试验、生活质量评分及血浆NT-proBNP水平与基线水平比较及组间比较（表3）：与基线水平相比，运动康复组随访12周后6 min步行距离增加，MLWHFQ总分和血浆NT-proBNP水平降低,差异均有统计学意义（P均＜0.05）；随访12周后，运动康复组与对照组比较，上述指标同样得到改善，差异均有统计学意义（P均＜0.05）。而对照组随访12周后上述指标与基线水平之间的差异均无统计学意义（P均＞0.05）。

表3 两组患者随访12周后6 min步行试验、生活质量评分及血浆NT-proBNP水平与基线水平比较及组间比较（±s）

两组患者对药物治疗的依从性比较和运动康复组训练情况：在12周随访期内，对照组药物依从性78.1%，运动康复组药物依从性100%，组间差异有统计学意义（P＜0.01）。运动康复组46例患者均安全地按计划完成了训练任务，运动依从性达100%。所有患者随访期内均无死亡及再次住院。

3 讨论

研究显示，住院治疗的心衰患者和稳定的慢性心衰患者12个月全因死亡率分别为17%和7%，12个月内再住院率分别为44%和32%[5]。《中国心血管病报告2014》显示，中国慢性心衰的发病率为0.9%[7]。如此高的发病率和死亡率使慢性心衰成为重要的公共健康问题。因此，慢性心衰的二级预防尤为重要。心脏康复作为重要的二级预防内容日益受到重视，而运动康复是其核心内容。最近发表的一项荟萃分析发现，慢性心衰患者通过一年以上运动康复训练，死亡率有降低的趋势；与对照组比较，运动康复组全因住院率及心衰住院率降低，生活质量明显改善[2]。目前国内关于慢性心衰患者运动康复治疗的研究较少。

在本研究中，运动康复组根据心肺运动试验检查结果，精准制定个体化运动强度进行运动康复治疗。由于所有患者均使用β受体阻滞剂作为慢性心衰二级预防治疗，心率不能准确地评估运动强度，故本研究用基线水平症状限制性心肺运动试验测得的peak VO250%～80%来评估训练强度。另外，心肺运动试验能客观定量评价心肺储备功能和运动耐力，评价静息时所不能发现的心肺功能状态，能更精确地评价个体的心肺功能。对于心衰患者，心肺运动试验可用于判断心衰的严重程度、最大运动耐力、治疗效果评价及帮助判断患者的预后，常用指标包括： peak VO2、VO2AT、VE/VCO2slop。peak VO2指最大症状限制性心肺运动试验中所测得的最大耗氧量，与心功能循环状态密切相关，是评估心衰患者预后的重要指标。最近的研究表明，根据peak VO2对LVEF降低及保留的心衰患者进行Weber分级，A、B、C、D级[对应peak VO2分别＞20、16～20、10～16、＜10 ml/（kg·min）]患者 3 年无心脏移植及无心脏循环辅助支持的生存率分别是97%、93%、83%和64%[8]。VO2AT指当运动负荷增加到一定量后，组织对氧的需求超过循环所能提供的供氧量，标志着无氧代谢的开始，此值越低说明心功能越差。由于VO2AT所代表的是亚极量运动负荷，不受患者主观因素的影响，因此把VO2AT和peak VO2结合在一起判断慢性心衰患者的运动耐力是科学、合理的[9]。VE/VCO2slop反映通气效率。心衰患者在通气-灌注失衡、生理无效腔增加、缺氧和（或）高碳酸血症刺激下过度通气导致CO2分压降低等因素影响下，VE/VCO2slop增加。VE/VCO2slop增加是心衰患者不良事件发生的强有力预测因子[10-12]，尤其VE/VCO2slop＞45时，慢性心衰患者的两年无心脏事件生存率只有44.2%[10]。

本研究运动康复组通过12周的规律有氧运动训练，peak VO2、VO2AT、最大运动功率、最大运动时间、CI、LVEF和6 min步行距离均增加，VE/VCO2slop、LAD、LVEDD、血浆NT-proBNP水平和MLWHFQ总分均下降；与对照组比较，上述指标同样得到明显改善。而对照组随访12周后，上述指标虽有改善，但差异无统计学意义。

迄今为止,HF-ACTION研究是关于心衰患者运动康复治疗的最大的多中心随机对照试验[3]。该研究入选了2 331例NYHA Ⅱ～Ⅳ稳定的慢性心衰患者，平均LVEF 25%，中位随访时间30个月。结果显示，校正基线时影响预后的高危险因素（如心衰的病因、LVEF及心肺运动试验时的运动时间等因素）后，运动康复组较对照组总死亡率、总住院率及心血管死亡率、心衰再住院率显著下降（P=0.03）。整个随访期间，运动康复组中只有大约30%的患者达到或超过目标运动时间。在头3个月的医院监护运动中，1 159例患者中只有736例完成运动训练计划，但运动康复组6 min步行距离、peak VO2及心肺运动试验的运动时间均得到改善（P均＜0.01），本研究结果与此类似。在HF-ACTION研究中，虽然运动依从性较差对运动康复治疗疗效的评估有影响，但该研究仍足以证实，运动康复治疗对慢性稳定性心衰患者是安全、有效的。

运动康复治疗在本研究之所以取得了满意的疗效，与运动康复组的运动训练依从性高有很大关系。本研究样本量小，有利于医护人员随访管理，易与患者建立良好的信任关系，从而督促患者积极参与运动康复训练。其次，本研究入选的心衰患者LVEF为35%左右，明显高于HF-ACTION研究患者，患者更易于坚持运动康复治疗。另外，我科的心脏康复治疗中心白天、夜间及周末均开展运动康复治疗，便于患者选择运动康复治疗时间，提高了患者对运动训练的依从性。由于运动康复治疗组患者频繁与医生进行面对面的交流，医生能及早发现患者问题并调整药物治疗，使患者对药物治疗的依从性亦明显高于对照组，更有利于患者的康复。

运动康复治疗起效的机制可能为：规律的有氧运动训练抑制左心室重构，改善心脏的收缩和舒张功能；血管内皮功能的改善使心肌灌注增加，外周血管阻力减小；骨骼肌线粒体增加，增加外周氧利用及降低交感神经张力等[13]。

综上所述，在心肺运动试验基础上制定个体化运动康复处方，能提高慢性稳定性心衰患者的运动耐力、心肺功能及生活质量，改善其预后。运动康复治疗是这类患者安全、有效的治疗方法。

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2017-04-12）

（编辑：朱柳媛）

Impact of Rehabilitation on Exercise Capacity, Cardiopulmonary Function and Quality of Life in Chronic Heart Failure Patients

ZHANG Jin, DING Li-qun, FAN Jie, ZHANG Yun-mei, ZHUANG Ke, YANG Jie-qiong.

Department of Cardiology, The First People′s Hospital of Yunnan Province, Kunming (650032), Yunnan, China

DING Li-qun, Email: dingliqunkm@sina.com

Objective: To evaluate the impact of rehabilitation on exercise capacity, cardiopulmonary function and quality of life(QoL) in patients with chronic heart failure (CHF).

Methods: A total of 96 CHF patients with NYHA II-III and left ventricular ejection fraction (LVEF)＜40% were enrolled. Based on routine drug therapy, the patients were randomly assigned into 2 groups: Control group, n=50 and Rehabilitation group, n=46, the patients performed treadmill exercise, the training intensity was tailored by (50-80) % of peak oxygen uptake (peak VO2) of baseline cardiopulmonary exercise test (CPET) at (25-40) min/session, 3 sessions/week for 12 weeks. The peak VO2, VE/VCO2slop, anaerobic threshold (VO2AT), maximum workload and maximum exercise time were measured by CPET; left atrial diameter (LAD), left ventricular end diastolic diameter (LVEDD), cardiac index (CI) and LVEF were examined by echocardiography; 6 min walking distance (6MWD) and plasma NT-proBNP level were recorded; QoL was assessed by Minnesota living with heart failure questionnaire (MLWHFQ). The above indexes were compared within Rehabilitation group and between 2 groups.

Results: In Rehabilitation group, compared to baseline condition, the following indexes were increased by 12 weeks training: peak VO2(19.8±2.7) ml/min•kg vs (17.4±2.1) ml/min•kg, VO2AT (11.6±2.5) ml/min•kg vs (9.5±1.8) ml/min•kg,maximum workload (120±20) w vs (102±21) w, maximum exercise time (8.2±1.7) min vs (6.4±1.5) min, CI (2.2±0.5)L/(min•m2) vs (1.9±0.4) L/(min•m2), LVEF (42±5) % vs (35±4) % and 6MWD (406±58) m vs (345±79) m, all P＜0.05; while the following parameters were decreased: VE/VCO2slop (31.7±4.6) vs (34.2±5.8), LAD (38.6±5.5) mm vs (41.5±3.6) mm,LVEDD (58.4±6.3) mm vs (62.9±5.4) mm, NT-proBNP (235±69) ng/ml vs (387±57) ng/ml and MLWHFQ (30.8±12.0) vs(42.3±8.5), all P＜0.05. The above indexes were different between Control group and Rehabilitation group, all P＜0.05.

Conclusion: Rehabilitation may safely and effectively improve cardiopulmonary function and quality of life in CHF patients.

Heart failure; Rehabilitation; Life style

国家自然科学基金项目（81360039）

650032 昆明市，云南省第一人民医院 心内科

张进 副主任医师 博士 主要研究方向为心力衰竭及心律失常 Email：zhangjinxy@sina.com 通讯作者：丁立群 Email：dingliqunkm@sina.com

R54

A

1000-3614（2017）11-1099-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.11.013

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:1099.)