慢性心衰高强度间歇运动序贯中等强度持续运动治疗模式的初步研究

袁帅，肖登，周文，李永建

心力衰竭(heart failure，HF)是由于任何心脏结构或功能异常导致心室充盈或射血能力受损的一组复杂的临床综合征。按发病的缓急分为急性心衰和慢性心衰(Chronic heart failure，CHF)，其中以CHF较多见[1]。随着人口老龄化进程的加快，以及高血压、冠心病等常见心血管病发病率的上升，心衰的患病率正逐渐升高[2-3]。因此，如何降低心衰的死亡率，提高患者的生存质量，为传统医学带来了新的挑战。

运动治疗逐渐成为心衰康复综合治疗的核心[4]。CHF运动治疗训练模式主要集中于中等强度持续运动训练(Moderate intensity aerobic continuous exercise，MCE)模式的循证医学研究，且已被公认为运动处方的适宜强度[5]。MCE的特点是运动强度保持在患者自感最能耐受的范围，持续不间断地进行某一特定的运动项目，通常强度在80% HRmax以下，每次运动时间约为30～60min，每周训练约3～6次，总训练时间通常≥12周[3,6]。然而，另一种运动治疗模式，即高强度间歇运动训练(High-intensity interval training，HIIT)，近年来被证明在CHF的康复治疗中是安全有效的[7-9]。HIIT与MCE的区别在于，在一个循环中，让患者运动的强度在短时间内达到80%～95% HRmax，并延长间歇(休息或者低强度训练)期，每个循环中运动和间歇的总时间约5min，每周训练约4次，总训练时间通常为12周[5,10]。Wisloff等[11]对心肌梗死后心衰患者的研究中表明，在提高心脏容受力、运动耐受力方面，HIIT让患者获益更多。在实际工作中，MCE存在持续运动时间长、运动模式单调，难以长期坚持下去的不足。HIIT能在短时间内让患者达到较高的运动负荷状态，每次运动的时间相对更短，间歇期长，实效性可能更好。肌肉力量的增加与心血管代谢危险因素、全因死亡率、心血管疾病事件的降低，以及躯体功能限制和非致死性疾病的发生风险相关[12]。因此，抗阻训练(Resistance training, RT)是心脏康复运动处方中必不可少的一部分，并可增加运动的趣味性。

本研究在循证医学研究报道的基础上，对两种较为成熟的运动训练方式取长补短，设计了一种新的慢性心衰运动康复综合治疗方案，即高强度间歇运动序贯中等强度持续运动训练方案(High-intensity interval training followed by moderate intensity aerobic continuous exercise，HFM)，比较其与中等强度持续运动的康复效果，分析安全性与可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2015年7月～2016年2月重庆医科大学附属大学城医院、附属第一医院、附属第二医院心血管内科的慢性心衰患者78例。入组患者病因为冠心病、高血压心脏病及退行性心瓣膜病，其中大多数为冠心病PCI术后，无其他合并症与并发症。入选标准[1]：诊断慢性心力衰竭后药物治疗>6周；6个月内无介入及手术治疗计划；左心室射血分数(Left ventricular ejection fraction，LEVF)≤45%；美国纽约心脏病协会(New York Heart Disease Association，NYHA)心功能分级II～III级；年龄≥50岁；窦性心律。排除标准[1]：不稳定型心绞痛；有症状的心律失常或心电传导阻滞；肥厚性心肌病；重度肺动脉高压和其他严重肺病；未控制的高血压。将患者随机分为HFM组和MCE组，每组39例。所有入选患者均签署知情同意书。由于无法坚持训练，HFM组有2人中途退出，MCE组有1人退出。2组患者的基本信息见表1。

表1 2组患者一般资料比较

1.2 方法 参加运动前需排除患者运动试验的禁忌征并进行危险度分层。2组患者的药物治疗主要采用慢性心衰治疗的“黄金三角”，血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)、β受体阻滞剂和醛固酮受体拮抗剂；根据病情，药物及剂量有不同差异。个性化制定心肺运动测试方案，评价心率、心律、体征、症状、ST 段变化和运动耐量，制定个体化运动处方，开展运动治疗。HFM组运动方案：先进行8周高强度间歇训练(6周HIIT+2周RT，RT穿插在HIIT中)，再进行4周中等强度持续运动训练。具体如下，HIIT，每周3次，先做5～10min的热身运动，然后进行3～4minHIIT，使强度达到 85%～95%最大摄氧量(peak Oxygen Uptake，peak VO2)，或RPE值达到15～18，然后逐渐减小强度至40% peak VO2以下，间歇3～5min，重复3次，最后5～10min做整理运动。MCE，每周3～5 次，运动强度控制在60%～80% Peak VO2，或RPE(Rating of Perceived Exertion，RPE)达到12～14，运动时间在30～40 min，运动方式包括运动平板、运动踏车或四肢联动。RT(进行HIIT 2周后增加RT)，每周1～2次，每组肌群锻炼做1～2组，每组重复8～10次，运动强度控制在50%～70% 1RM(Repetition Maximum，RM)(可重复某一次数得到最大重量，如1RM表示只能重复一次的最大重量)，运动时间在20～30min，运动方式为弹力带。HIIT训练中，若患者出现应激反应较大的情况，可增加间歇时间。MCE组运动方案：12周MCE训练，除运动训练模式采用MCE以外，其余治疗均与HFM组一致。

1.3 评定标准 ①运动心肺测试(Cardiopulmonary Exercise Testing，CPET)：采用瑞士席勒公司生产的运动心肺测试系统，运动器械为功率自行车，采用递增负荷方案，根据患者心肺功能及日常活动能力，在心肺康复医师的监督下进行测试。全程监测患者生命体征，鼓励尽全力运动，若出现心绞痛、严重呼吸困难、极度疲劳、脸色发白、口唇发紫等症状，立即停止运动。测试结束后计算通气无氧阈(Anaerobic Threshold，AT)、peak VO2、峰值氧脉搏。静息肺功能，在运动心肺测试开始前测定患者的用力肺活量(Forced Vital Capacity，FVC)、一秒用力呼气容积(Forced Expiratory Volume in one second/ Forced Vital Capacity，FEV1%)。②超声心动图检查测量LVEF。③记录患者在每次运动治疗前、运动后即刻、运动后恢复5min的心率(Heart Rate，HR)、收缩压(Systolic Blood Pressure，SBP)，运动后即刻主观用力评分(该指标反映运动后即刻患者的主观感受)。本研究采用心率收缩压乘积(Rate Pressure Product，RPP)反映心血管应激程度，计算方法为RPP=(HR×SBP)/1000[13]。在实验周期内指导和督促2组患者进行自我管理、药物治疗管理，进行心理健康管理及营养管理等。12周的治疗，选取每周最后一次康复治疗后，观察2组RPP及RPE值变化。运动心肺测试及超声心动图检查分别在运动康复治疗前、运动康复治疗后进行。第1次测试在运动康复前两天，第2次测试在运动康复后两天。为保证2组患者运动康复前后两次测试的一致性，时间均在测试当天下午，室温25℃，严格按照运动心肺测试要求执行。

2 结果

2.1 判断HFM方案的安全性及可行性 2组的RPP安静值无统计学差异。前8周康复治疗中，HFM组患者运动后RPP即刻值及RPE即刻值均显著高于MCE组(P<0.05)；后4周，2组运动后即刻RPP及RPE值无统计学差异。第1周到12周，2组患者RPP恢复值接近安静水平，2组间比较RPP恢复值比较差异无统计学差异。见表2。

2.2 2组康复治疗前后心肺功能比较 治疗后，2组患者的AT、Peak VO2、峰值氧脉搏、FEV1 %、左心室射血分数均显著高于治疗前(P<0.05)，HFM组患者的AT、Peak VO2、峰值氧脉搏、LVEF更高于MCE组(P<0.05)，2组FCV组间及组内治疗前后比较差异均无统计学意义。见表3。

3 讨论

HIIT是高强度运动与恢复期交替进行的一种运动方式。这一训练模式克服了传统MCE训练模式单调冗长、缺乏趣味的不足。在本研究中，除了3名患者由于自身原因不能坚持训练以外，所有患者均坚持完成康复计划，且训练过程中无一不良反应发生。2组患者在前8周的运动治疗结束即刻RPP值较安静时明显增加；HFM组训练结束即刻RPP值及RPE值均显著高于MCE组，表明HIIT训练强度高于MCE。在休息5min后RPP值恢复接近安静水平，表明2组患者对运动训练的良好适应，提示HIIT训练模式能安全运用于CHF患者运动康复治疗中。

本研究采用CPET评估CHF患者的心肺功能。CPET可以客观、定量地评价CHF患者的心肺功能和运动耐力，对CHF患者的疗效评估和预后评价具有极其重要的价值和意义[14]。Wisloff等[11]对心肌梗死后心衰患者进行研究，中等强度练组(70%HRmax)和高强度间歇组(95%HRmax)，12周后，后者比前者Peak VO2的增加值高32%。高强度间歇组的舒张末容积和收缩末容积的下降程度、LVEF增加值及脑钠肽前体的下降程度，无论是两种运动方式之间，还是同种运动方式前后的比较，差异均具有统计学意义。该研究表明，在提高心脏容受力、运动耐受力方面，高强度间歇运动训练让患者获益更多。在本研究中，12周训练后，HFM组与MCE组在治疗后较治疗前AT、Peak VO2、峰值氧脉搏、FEV1.0/FVC%、LVEF均有显著提高，但HFM组的AT、Peak VO2、峰值氧脉搏、LVEF显著高于MCE组，且HFM组FVC、FEV1.0/FVC%的均值高于MCE组。因此，表明HFM组运动训练效果优于MCE组，这可能与运动强度增加有关。运动强度增加，患者运动中HR与SBP相应增加，RPP值增加，患者自身受到的运动应激也就越大。通过12周的运动训练，HFM组CHF患者较MCE组所受运动应激越大，HFM组心肺功能提升越大，提示在CHF患者的运动治疗中，可以适当增大运动强度以使患者受益更大。然而，运动强度增加是如何促进CHF患者运动治疗效果的机制机理，需进一步研究。

表2 2组患者12周康复治疗每周RPP、RPE值变化比较

与MCE组比较，aP<0.05

表3 2组运动治疗前后心肺功能比较

与治疗前比较，aP<0.05；与MCE组比较，bP<0.05

国外的研究表明[15]，CHF患者康复治疗中，HIIT不能取代其他治疗方法，而是应作为补充，并根据患者的临床特征，组合不同训练方式制定个性化的运动处方。HFM训练模式包括HIIT、RT、MCE三种训练方式，这样的训练模式更易受到CHF患者的接受。MCE组患者普遍反映中等强度持续运动训练较难坚持、单调乏味；而HFM组患者反映新的训练模式富有挑战性、趣味性。在临床实践中，单纯采用HIIT训练方式(强度达到90%～95%Peak VO2)对于CHF患者运动康复治疗强度过大，患者难以适应，且危险性较高。有报道称[16]，单纯的HIIT和MCE治疗对慢性心衰患者效果不显著，作者认为可能是训练方式单一所致。因此，本研究将HIIT、RT、MCE三种训练方式结合起来组成新的训练模式，其安全性、有效性均已证实，建议将这种训练模式运用于CHF患者康复治疗中。但是，如何组合三种训练方式达到最佳治疗效果，值得进一步研究。

综上所述，高强度间歇运动序贯中等强度持续运动治疗模式较中等强度持续运动更能安全且有效地提升慢性心衰患者的心肺功能，后期可在机制机理、训练方式组合上作进一步研究。