高强度间歇训练在急性心肌梗死介入治疗术后的应用现状

张穗浩，林峰，董少红

1.暨南大学第二临床医学院，广东深圳市518020；2.深圳市人民医院心血管内科，广东深圳市518020

近年来，经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)已成为急性心肌梗死的首选治疗手段。然而，仅依靠PCI及常规的药物二级预防治疗仍不能持续有效地改善患者的远期预后。心脏运动康复因具有延缓动脉粥样硬化进展、减少主要不良心脏事件的发生率、降低再住院率和死亡率、提高运动耐量和生活质量等作用，逐渐成为PCI术后二级预防的另一重要方法。

目前，PCI术后的运动康复方案多以中等强度连续运动训练(moderate-intensity continuous training,MICT)为基础，辅以阻抗训练[1]。随着心血管病防治技术的发展，起源于20世纪80年代初期的MICT方案，对于现今的患者而言，是否仍为最优康复方案值得探讨。部分研究表明，高强度间歇训练(high-intensity interval training,HIIT)相较于传统的MICT具有更大的临床优势[2]，且在多项长期干预研究中，两种运动方案的不良事件发生率无显著性差异[2-5]，因此HIIT成为近年来流行的心脏康复方案之一。

本文从急性心肌梗死介入治疗术后患者实施HIIT的疗效、潜在机制及其治疗可行性等方面做简要综述。

1 HIIT方案

HIIT是指进行多次短时间的高强度运动训练，在每两次高强度训练之间以较低强度的运动或完全无负荷运动形成间歇期[2]。标准方案[3,6-7]：运动方式为在跑步机上运动；首先进行热身运动8～10 min，运动时心率以达到60%～70%最大心率为标准；随后进行高强度运动训练，每组4 min，共4组，运动时心率以达到85%～95%最大心率为标准；在每两组高强度运动训练之间进行较低强度运动训练，每组3 min，运动时心率以达到50%～70%最大心率为标准；最后进行放松运动5 min，运动时心率以达到50%～70%最大心率为标准。

对于PCI术后患者而言，持续4 min的高强度运动训练被认为难以实行，而且相较于MICT而言，标准HIIT并没有更明显的额外获益[8]。因此，Currie等[9]设计低量HIIT方案，即1 min高强度训练与1 min间歇期为1个循环，总共10个循环。这一方案安全性更高，且更易为患者所接受。另外，McGregor等[10]亦对HIIT方案进行改良，即运动第1周30 s高强度训练与30 s间歇期为1个循环，总共5个循环；第2周1 min高强度训练与1 min间歇期为1个循环，总共5个循环；第3周增至7个循环；第4周后增至10个循环并持续至第8周。改良HIIT的特点在于逐渐达到最大运动强度，但高强度运动时间缩短，可避免出现不适症状，提高运动安全性。

2 HIIT获益的潜在机制

2.1 提高患者有氧运动能力

大量研究证实，HIIT能显著提高PCI术后患者的峰值摄氧量(peak volume of oxygen uptake per minute,VO2peak)，改善患者有氧运动能力，延长其运动时间。Moholdt等[6]比较HIIT方案和MICT方案对冠状动脉搭桥术后患者有氧运动能力的改善情况，发现上述两种运动方案在短期内对患者VO2peak的影响类似；但对VO2peak的长期改善，HIIT方案疗效更明显。Rognmo等[7]将21例稳定型冠心病患者分为两组，分别进行为期10周的MICT及等量的HIIT，发现两组VO2peak均显著提高，其中HIIT组较训练前提高17.9%，MICT组较训练前提高7.9%。Nilsson等[11]对86例PCI术后患者进行改良HIIT方案12周，即挪威乌利兰康复训练方案，并进行15个月的随访，结果患者VO2peak提高。同时该研究认为，HIIT方案可降低远期心血管事件的风险。另外几项研究也表明HIIT提高心肺储备功能的效果更为突出[4,8,12-14]。

2.2 抑制炎症反应

急性心肌梗死发病后，全身炎症反应过度激活，各种炎症因子均显著升高。Zwetsloot等[15]研究发现，在HIIT的高强度运动期，白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-8、IL-10、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α和单核细胞趋化蛋白(monocyte chemoattractant protein,MCP)-1等炎症因子升高，但升高幅度明显低于进行MICT方案的人群，且随着HIIT训练次数的增多，其升高幅度无显著增加；提示相较于MICT，HIIT可降低短期炎症反应强度。PCI术后的炎症反应强度与支架内再狭窄的发生率相关[16]。Munk等[4,17]将40例PCI术后患者分为两组，分别进行6个月HIIT训练和常规康复训练，发现HIIT组训练后，IL-6、IL-8、次级淋巴组织趋化因子6Ckine(Chemokine(C-C motif)ligand 21,CCL21)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)等水平显著下降，IL-10等水平显著上升，且HIIT组6个月后支架内再狭窄率显著低于MICT组；提示HIIT可抑制心肌梗死后炎症反应过度激活，从而减少支架内再狭窄发生。

2.3 改善血管内皮功能

血管内皮细胞不仅能够快速调节血管紧张度、血小板及凝血因子活性，而且能够在较长时间内延缓血管炎症发生，影响细胞迁移与增殖[18]。血管内皮功能不全会加重炎症反应[19]，促进血小板聚集[20]，增加局部基质金属蛋白酶的表达[21]，从而加速粥样硬化斑块的形成，增加斑块脆性，最终导致心肌灌注不足、左室重构，是发生远期不良心血管事件的独立预测因子[22]。

已有研究证实，有氧运动是逆转血管内皮功能不全的方法之一[23]。血管内皮功能可通过超声下测量肱动脉血流介导的血管舒张功能(flow-mediated dilation,FMD)来评估，其定义为血管收缩及舒张时管径差值的百分比[24]。PCI术后患者的FMD值较健康人群下降，而HIIT能使患者的FMD值有更大程度提高，明显改善内皮功能[4,25-26]。血管内皮功能的改善可能与抗氧化状态[25-26]及一氧化氮(nitric oxide,NO)的增加[25]相关。HIIT可以促进NO合成与释放，提高冠状动脉内皮细胞局部NO浓度，增加NO的生物利用度，降低氧化应激，达到抗氧化状态，从而改善内皮依赖性的血管舒张功能。

2.4 逆转左室重构

何炜等[27]对心肌梗死大鼠模型进行为期4周HIIT训练后，发现其左心室舒张末期压力显著降低，左心室压力上升/下降最大速率的绝对值升高，提示短期的HIIT即可有效改善急性心肌梗死后左室重构，改善泵功能。Ghardashi Afousi等[28]将心肌梗死大鼠模型分为HIIT训练组和对照组，训练8周后，发现HIIT可激活内源性抗氧化系统，抑制脂质过氧化反应，减少心肌梗死面积，改善心脏功能，同时能够显著抑制纤维连接蛋白1、α1(I)前胶原和α1(Ⅲ)前胶原等心肌纤维化标志物在mRNA水平上的表达，减少细胞坏死通路上的关键介质的生成，提示HIIT可阻断细胞坏死通路的激活而逆转左室重构。Godfrey等[29]报道1例陈旧性心肌梗死患者接受HIIT康复训练60周后，行心脏核磁检查，发现缺血性心肌瘢痕范围较基线值缩小近50%(16.3%vs.8.5%)。Amundsen等[30]发现PCI术后患者HIIT后，舒张早期应变率峰值较训练前上升，其原因可能是进行HIIT时，体循环负荷加重，从而诱导累积心脏适应性，加快左室充盈速度，提高心输出量。

3 HIIT在急性心肌梗死患者介入治疗术后康复的可行性

3.1 HIIT的安全性

一项对比HIIT和MICT两种训练模式下心血管事件风险的研究显示，在4846例稳定型冠心病患者中，总共46 364 h的HIIT训练里仅出现2例非致死性的心跳骤停，提示HIIT心血管事件发生的风险极低[7]。Ribeiro等[31]回顾11项研究，在631例参与MICT和HIIT训练的PCI术后患者中，HIIT训练组出现1例脑出血(是否与运动相关尚不明确)和1例心绞痛发作，除此之外，HIIT训练组未出现其他主要不良心血管事件(major adverse cardiac events,MACE)及心律失常事件。Choi等[32]对7例PCI术后心脏康复危险分层为低危的患者及16例中危患者在PCI术后第14天开始进行为期9～10周的HIIT训练，期间未出现MACE及恶性心律失常事件。本文所提及的HIIT研究中，大部分研究并未对患者进行心脏康复危险分层或者仅入组低危患者。对于高危患者进行HIIT训练的安全性尚不明确，有待进一步的研究证实。

3.2 HIIT的多样性

HIIT训练的组成形式灵活多变。除了上述的高强度运动持续时间、组间间歇期时间、重复组数等可根据患者具体情况予以调整以外，运动方式也多种多样，如跑步、开合跳、高抬腿、小碎步跑、勾腿跳、深蹲、Burpee、健身操等。Nilsson等[33]制订挪威乌利兰模式，即将有氧健身操与音乐相结合的HIIT康复模式，该康复模式单次训练总时间为52.5 min，3次高强度(运动时心率达到90%～95%最大心率或Borg量表15～18的强度)训练与2次中等强度(运动时心率达到50%～60%最大心率或Borg量表11～13的强度)训练交替进行，每种强度训练持续5～10 min；训练内容包括热身活动、高强度有氧健身操、柔韧性训练和力量训练。总而言之，与运动持续时间较长、运动方式单一的MICT相比，HIIT能够增加患者的运动乐趣及积极性，从而更容易被接受和坚持。

3.3 HIIT能改善患者依从性

Aamot等[14]对83例冠心病患者进行为期12周的HIIT训练，发现训练结束及结束后1年，患者VO2peak比训练开始前分别升高3.50 ml/(kg·min)和 1.70 ml/(kg·min)，且无论是在家庭还是在医院进行训练，其长期运动依从性均明显升高。同样，Moholdt等[6]对完成4周心脏康复流程的PCI术后患者进行6个月的随访后也发现，HIIT组的运动依从性较MICT组患者更好。其原因可能是，随着运动的规律进行，HIIT组所能耐受的运动负荷不断增加，可以帮助患者在心理上产生正反馈效应，激发患者运动的欲望[34]；同时，与MICT方案中长时间单一运动方式相比，HIIT方案中多样的运动方式及个性化高强度间歇训练亦可增加患者在运动中的愉悦程度，有助于患者忘记劳累，增加运动频次，从而提高患者的运动依从性[35]。

4 小结

综上所述，目前研究表明，对于PCI术后低危或稳定期患者进行HIIT训练安全、有效，而且可改善患者的运动依从性，因此HIIT在PCI术后患者的心脏康复中有良好的应用前景。目前关于HIIT康复方案在PCI术后高危患者的应用研究仍然很少，需进一步开展大规模临床研究明确心脏康复运动危险分层相应的运动方案，以便为PCI术后患者提供更科学合理的运动训练方案。