運動訓(xùn)練對中老年冠心病患者PCI術(shù)后運動能力、心肺功能和認(rèn)知功能的作用

趙夢飛, 毛立偉, 季 鵬, 胡樹罡, 高 苗, 王 磊,

心血管疾病目前是世界上最重要的公共衛(wèi)生問題之一.在中國,大約有2.9億心血管疾病患者,且隨著生活方式的改變以及人口老齡化程度的加深,心血管疾病的發(fā)病率仍在持續(xù)升高中.據(jù)預(yù)測,這種上升趨勢至少會持續(xù)到2030年[1].截至2015年,我國心血管疾病死亡率在過去的20年里由25%上升到了40%[1],其中冠狀動脈粥樣硬化性心臟病是造成心血管疾病死亡率升高的主要原因[2].

隨著經(jīng)皮穿刺技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)(percutaneous coronary intervention,PCI)已成為治療冠心病最常見的方法之一[3].然而,由于心臟損傷后心肌細(xì)胞不能有效再生,不能完全修復(fù)瘢痕組織,會導(dǎo)致冠狀動脈在PCI術(shù)后仍有可能再次發(fā)生狹窄[4].因此,PCI術(shù)后心臟康復(fù)的主要目的大都是預(yù)防術(shù)后再狹窄的發(fā)生,降低術(shù)后發(fā)病率和致死率.

本研究旨在觀察以運動訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療對中老年冠心病患者PCI術(shù)后的運動能力、心肺功能以及認(rèn)知功能的影響,明確心臟康復(fù)治療在中老年冠心病患者PCI術(shù)后中的綜合作用,為我國中老年冠心病患者PCI術(shù)后的心臟康復(fù)治療提供一定的理論和臨床依據(jù).

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)

本研究招募了2016年10月1日—2017年3月31日確診并已實施過冠狀動脈支架置入術(shù)后3～6個月的中老年冠心病患者7例.患者來自江蘇省省級機關(guān)醫(yī)院心內(nèi)科住院或心臟康復(fù)門診,年齡在51～75歲之間.所有患者均符合2013年美國心臟協(xié)會發(fā)表的運動試驗及訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)(Exercise Standards for Testing and Training)[5],且紐約心臟協(xié)會(New York Heart Association,NYHA)心功能分級為Ⅱ～Ⅲ級.所有參與者都充分了解了所有的實驗程序和相關(guān)風(fēng)險,并簽署了書面同意書.本研究的所有程序經(jīng)江蘇省省級機關(guān)醫(yī)院倫理委員會審查并同意.

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)慢性阻塞性肺病、肺栓塞、深靜脈血栓、腦卒中等患者.

(2)嚴(yán)重的心律失常合并血流動力學(xué)異常者.

(3)心肌炎、心肌病、嚴(yán)重的肝腎功能不全者.

(4)語言交流、聽力障礙、精神異常等影響醫(yī)患溝通者.

(5)有風(fēng)濕病或運動系統(tǒng)疾病,影響正常訓(xùn)練者.

1.2 評估方法與觀察指標(biāo)

1.2.1 心肺運動試驗(cardiopulmonary exercise test,CPET)

采用意大利COSME公司生產(chǎn)的心肺運動測試訓(xùn)練系統(tǒng)(型號為K4b2),對患者進(jìn)行癥狀限制性運動試驗評估.相關(guān)指標(biāo)包括峰值攝氧量(peak VO2)、峰值通氣量(peak pulmonary ventilation,peak VE)、峰值功率(peak power)、每搏輸出量(stroke volume,SV)、代謝當(dāng)量(metabolic equivalents,METs)、攝氧效率斜率(oxygen uptake eきciency slope,OUES)和VO2/HR(其中HR為heart rate,表示心率).患者佩戴面罩,取騎坐位并調(diào)試座椅高度,檢查無漏氣后連接能耗測試系統(tǒng),并同時連接至監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行心電、血壓、血氧飽和度監(jiān)測.患者先空載踏車熱身2 min,然后自5 W開始以20 W/min的負(fù)荷幅度遞增,車輪保持55～65 r/min的轉(zhuǎn)速,直至出現(xiàn)運動指征時即終止評估.終止運動指征包括:①出現(xiàn)典型心絞痛;②出現(xiàn)嚴(yán)重心律失常;③心電圖出現(xiàn)陽性結(jié)果;④運動過程中收縮壓不再升高或降低10 mmHg(1.33 kPa)及收縮壓＞220 mmHg(29.26 kPa);⑤達(dá)到最大目標(biāo)心率(220?年齡)的85%以上;⑥體力不支不能堅持運動.

1.2.2 運動平板試驗(exercise treadmill testing)

采用美國GE心電運動平板進(jìn)行測試,運動方案選用漸進(jìn)遞增方案(3.22 km/h,0%坡度,每2 min坡度遞增2%).運動前先記錄12導(dǎo)聯(lián)心電圖、血壓、心率及相應(yīng)癥狀,運動中及運動后連續(xù)同步監(jiān)測12導(dǎo)聯(lián)心電圖、血壓、心率,并記錄相應(yīng)癥狀.運動終止指征包括:①達(dá)到最大目標(biāo)心率(220?年齡)的85%以上;②出現(xiàn)典型心絞痛;③出現(xiàn)嚴(yán)重心律失常;④心率在1 min內(nèi)減少20次,收縮壓下降20 mmHg(2.66 kPa)以上;⑤心電圖出現(xiàn)陽性結(jié)果;⑥體力不支不能堅持運動.記錄患者測試時出現(xiàn)運動終止指征的時間、HR值和METs值.

1.2.3 心臟彩超檢查(color Doppler echocardiography)

運動訓(xùn)練前后患者均進(jìn)行統(tǒng)一的彩超檢查.要求患者在早晨9:00～11:00點靜坐5～10 min后完成檢查.訓(xùn)練前后檢查影像的醫(yī)師統(tǒng)一.評估患者左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction,LVEF)、主動脈(aortic,AO)根部內(nèi)徑、左房(left atrial,LA)內(nèi)徑、左室舒張(left ventricular diastolic,LVD)末期內(nèi)徑、左室收縮(left ventricle systolic,LVS)末期內(nèi)徑、室間隔(interventricular septum,IVS)厚度、左室后壁(left ventricular posterior wall,LVPW)厚度.

1.2.4 認(rèn)知功能

1.2.4.1 SF-36生活質(zhì)量評估

SF-36簡明健康狀況量表[6]是由美國波士頓健康研究中心在醫(yī)療結(jié)局研究量表的基礎(chǔ)上提出的,目前已在歐美得到廣泛的認(rèn)可和使用.SF-36量表包含36個條目,概括為生理機能(physical functioning,PF)、生理職能(role-physical,RP)、軀體疼痛(body pain,BP)、一般健康狀況(general health,GH)、精力(vitality,VT)、社會功能(social functioning,SF)、情感職能(role-emotional,RE)、精神健康(mental health,MH)共8個維度.得分越高,表示健康狀況越好.

1.2.4.2 蒙特利爾認(rèn)知評估(Montreal cognitive assessment,MoCA)北京版

蒙特利爾認(rèn)知評估量表是一個用來對認(rèn)知功能異常進(jìn)行快速篩查的評定工具,包括視空間與執(zhí)行功能、命名、記憶、注意、語言、抽象、延遲回憶和定向共8個認(rèn)知領(lǐng)域的11個檢查項目.北京版總分為30分.英文原版的測試結(jié)果顯示,正常值≥26分.

1.2.4.3 重復(fù)性成套神經(jīng)心理狀態(tài)(repeatable battery for the assessment of neuropsychological status,RBANS)測試

RBANS測試包含12個測試條目,概括為5組神經(jīng)狀態(tài):即刻記憶(詞匯學(xué)習(xí)、故事記憶)、視覺廣度(圖形描繪、線條角度)、語言(圖片命名、語言流暢)、注意(數(shù)字廣度、編碼)和延遲記憶(詞匯回憶、詞匯再認(rèn)、故事回憶、圖形再認(rèn))[7].

1.3 干預(yù)措施

1.3.1 PCI術(shù)后常規(guī)抗血小板及降脂藥物治療

有3組患者的常規(guī)藥物治療正常,定期門診復(fù)診,根據(jù)實際情況在醫(yī)師指導(dǎo)下調(diào)整用藥.醫(yī)師對患者進(jìn)行口服藥物指導(dǎo),加強患者對口服藥的依從性,盡可能在12周內(nèi)保持用藥不變.

1.3.2 運動訓(xùn)練

患者進(jìn)行每周3次,共12周的有氧運動和抗阻訓(xùn)練.有氧運動訓(xùn)練方式包括上肢液阻搖臂、跑步機、劃船機、功率自行車、坐位踏車和坐位四肢聯(lián)動等.抗阻訓(xùn)練多為抗阻力量訓(xùn)練.本試驗中的抗阻訓(xùn)練采用坐位腹肌訓(xùn)練器(型號為BHL610)、上肢肌肉訓(xùn)練器以及彈力帶訓(xùn)練.有氧運動強度根據(jù)CPET評估中患者所能達(dá)到的最大心率為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)定.根據(jù)目標(biāo)心率=(最大心率?安靜心率)×運動強度+安靜心率,設(shè)定運動強度在60%～85%之間[5].初始訓(xùn)練強度從60%開始,每隔3周根據(jù)患者心率水平和自我主觀感受進(jìn)行調(diào)整,每次強度調(diào)整為5%.每次運動30～60 min,從30 min開始循序漸進(jìn),各項訓(xùn)練之間可有3～5 min的休息時間用于血壓監(jiān)測.抗阻訓(xùn)練強度采用主觀勞累分級表(rating of perceived exertion,RPE)評定,患者訓(xùn)練強度控制在11～13級之間.患者每個動作重復(fù)20～30次,分3個循環(huán)完成,每個循環(huán)結(jié)束后休息3～5 min并監(jiān)測血壓.

1.3.3 運動監(jiān)護(hù)以及注意事項

患者運動過程中均采用遠(yuǎn)程心電遙測系統(tǒng)(型號為ZS-910PC)進(jìn)行心電監(jiān)控,運動前后需進(jìn)行5 min的熱身和放松.運動過程中若出現(xiàn)進(jìn)行性胸痛、面色蒼白、頭暈、乏力、胸悶氣短等不適癥狀,應(yīng)立即停止運動并視情節(jié)給予含服硝酸甘油等相應(yīng)處理.

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

試驗結(jié)果用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析.計量資料呈正態(tài)分布,用“均數(shù)(x)±標(biāo)準(zhǔn)差(s)”表示.組內(nèi)前后比較采用配對樣本t檢驗,P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義.

2 試驗結(jié)果

2.1 心肺運動試驗

經(jīng)過以有氧運動結(jié)合抗阻訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療12周后,患者的心肺運動功能較運動前有了明顯改善,表現(xiàn)為患者的peak VO2,peak VE,peak power,SV,METs,OUES和VO2/HR在運動后有明顯的提高(見表1).

表1 心肺運動試驗結(jié)果Table 1 Results of CPET

2.2 運動平板試驗

經(jīng)過12周的運動平板訓(xùn)練后,中老年P(guān)CI術(shù)后患者的運動能力和耐力有了明顯提高,表現(xiàn)為運動后患者出現(xiàn)運動終止指征的時間及METs值較運動前有明顯的提高(P＜0.05),但患者的HR值卻沒有明顯差異(P＞0.05)(見表2).

2.3 心臟彩超

由圖1的心臟彩超結(jié)果可見,中老年P(guān)CI術(shù)后患者的心臟收縮舒張功能在運動前后沒有明顯變化,表現(xiàn)為LVEF,AO,LA,LVD,LVS,IVS和LVPW數(shù)值無明顯差異(P＞0.05).

表2 運動平板試驗結(jié)果Table 2 Results of treadmill exercise testing

圖1 心臟彩超結(jié)果Fig.1 Results of the color Doppler echocardiography

2.4 認(rèn)知功能

2.4.1 SF-36生活質(zhì)量評估結(jié)果

由圖2所示的SF-36量表得分情況可知,運動后中老年P(guān)CI術(shù)后患者在VT,RE,SF,GH這4個維度的得分較運動前沒有顯著差異(P＞0.05),然而PF,RP,BP,MH這4個維度的得分在運動后均有明顯的提高.圖2中的*表示P＜0.05.

圖2 SF-36量表得分Fig.2 Scores of SF-36

2.4.2 MoCA北京版評估結(jié)果

由圖3的MoCA北京版評估結(jié)果可知,運動后中老年P(guān)CI術(shù)后患者的得分較運動前有顯著的提高.圖3中的**表示P＜0.01.

2.4.3 RBANS測試結(jié)果

運動后中老年P(guān)CI術(shù)后患者RBANS測試中的5組神經(jīng)狀態(tài)(即刻記憶、視覺廣度、語言、注意和延遲記憶)得分都明顯提高,表現(xiàn)在故事記憶、圖形描繪、線條角度、語言流暢、數(shù)字廣度、編碼、詞匯回憶、故事回憶和圖形再認(rèn)等分測試的得分明顯提高(見圖4,其中*表示P＜0.05),而詞匯學(xué)習(xí)、圖片命名、詞匯再認(rèn)等分測試的得分沒有顯著差異(P＞0.05).

圖3 MoCA北京版得分Fig.3 Scores of MoCA Beijing version

圖4 RBANS得分Fig.4 Scores of RBANS

3 討論

我國每年大約有40萬冠心病患者接受PCI的治療[8].隨著PCI技術(shù)的普及及深入發(fā)展,規(guī)范化的康復(fù)治療對于減少術(shù)后并發(fā)癥,提高患者生活幸福感顯得越來越重要.心臟康復(fù)是一項綜合的干預(yù)治療,包括患者評估、運動訓(xùn)練、體育活動咨詢、戒煙、營養(yǎng)咨詢、體重管理、積極的冠狀動脈風(fēng)險因素管理和心理社會咨詢等[9],其中運動訓(xùn)練療法是心臟康復(fù)的核心組成[10].已有許多研究表明,心臟康復(fù)不僅可以降低冠心病心肌梗死后的發(fā)病率和死亡率[11],同時也可以降低PCI[12]和冠狀動脈旁路移植[13]術(shù)后的發(fā)病率和死亡率.此外,心臟康復(fù)還可以降低冠心病的危險因素,改善冠心病患者的生存質(zhì)量.因此,心臟康復(fù)被推薦為冠心病的一級干預(yù)治療[14-15].

CPET不僅是評估心功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”,還可以用來評估冠心病患者的心肌缺血情況和預(yù)后[16].本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過12周以有氧運動聯(lián)合抗阻訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療,PCI術(shù)后患者的peak VO2和peak VE均有所增加.已有研究證明,peak VO2每增加15%～17%,心臟疾病患者的死亡率將減少28%～35%[17].同時,經(jīng)過12周的心臟康復(fù)治療,PCI術(shù)后患者的OUES也有一定升高.OUES是一種測量運動中通氣反應(yīng)的非線性指標(biāo).相對于其他運動心肺試驗中的指標(biāo),OUES能更好更穩(wěn)定地反映心血管疾病的嚴(yán)重程度,其值大小與血管疾病的嚴(yán)重程度成反比[18].心肌在缺血缺氧的情況下無法滿足心肌收縮時所必需的能量,此時會造成SV和VO2/HR的下降[19].經(jīng)過12周的心臟康復(fù)治療,本研究中PCI術(shù)后患者的SV和VO2/HR都得到了提高,表明以運動訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)在一定程度上改善了PCI術(shù)后患者的心肌缺血狀態(tài),從而改善PCI術(shù)后患者的心臟功能.此外,心臟康復(fù)治療還能提高冠心病PCI術(shù)后患者的運動能力和耐力,表現(xiàn)為經(jīng)過12周的心臟康復(fù)治療,CPET中peak power、運動平板試驗中出現(xiàn)運動終止指征的時間以及兩個試驗中的METs值都有所增加.已有研究也證實了心臟康復(fù)治療對運動能力的這一積極作用[20].因此,以運動訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療一方面可以提高冠心病PCI術(shù)后患者的運動能力和耐力,最大程度地使患者恢復(fù)到正常的生活和工作中;另一方面也可以改善患者的心臟功能,降低術(shù)后發(fā)病率和死亡率,從而達(dá)到改善預(yù)后的作用.

在心肺運動試驗中,本研究發(fā)現(xiàn)心臟康復(fù)治療能增強冠心病PCI術(shù)后患者的心肺功能,但在心臟彩超中卻沒有發(fā)現(xiàn)患者的LVEF,AO,LA,LVD,LVS,IVS和LVPW各項指標(biāo)有所改善.這表明本研究中的以有氧運動聯(lián)合抗阻訓(xùn)練為核心的共12周的心臟康復(fù)治療并沒有改善心臟器質(zhì)性結(jié)構(gòu)的作用.

認(rèn)知功能是人腦認(rèn)識和反映客觀事物的心理功能,包括感知覺、注意、學(xué)習(xí)、記憶、思維、語言等各種能力.Mathieu等[21]的研究表明,冠心病患者的認(rèn)知功能障礙多表現(xiàn)在精神心理、記憶、注意、執(zhí)行功能和思維速度等方面存在缺陷,其發(fā)生與大腦多區(qū)域灰質(zhì)的丟失、腦萎縮和靜息狀態(tài)下的低心輸出量有關(guān).Lucas等[22]的研究發(fā)現(xiàn),運動具有改善認(rèn)知功能的作用.這與本研究結(jié)果是一致的.本研究中PCI術(shù)后患者運動后的MoCA評估和BRANS測試的得分較運動前顯著提高,表示以運動訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療能改善患者在記憶、注意、語言、視覺廣度和執(zhí)行功能等方面的認(rèn)知功能障礙.Davenport等[23]的研究認(rèn)為,冠心病患者的認(rèn)知功能障礙與心臟血流動力學(xué)、peak VO2以及腦氧代謝有關(guān).結(jié)合本研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),運動訓(xùn)練能增加冠心病PCI術(shù)后患者的peak VO2,改善心肌的能量供應(yīng)情況.這也在一定程度上闡釋了運動訓(xùn)練改善冠心病PCI術(shù)后患者的認(rèn)知功能的作用機制.本研究還選用了SF-36量表來評估與患者健康相關(guān)的生活質(zhì)量.PCI術(shù)后患者運動后的得分比運動前有所提高,表明以運動訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療能提高與患者健康相關(guān)的生活質(zhì)量.這一結(jié)果與Balraj等[10]的研究結(jié)果一致.Feng等[8]的研究指出,約20%的冠心病PCI術(shù)后患者患有抑郁癥.抑郁癥的出現(xiàn)不僅會影響手術(shù)的效果,還會導(dǎo)致冠心病患者死亡率的增加.MH是評估包括抑郁等在內(nèi)的精神心理健康項目.本研究發(fā)現(xiàn),運動后PCI術(shù)后患者的MH得分增加,提示以運動訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療能同時減輕患者的抑郁狀況.

綜上所述,以運動訓(xùn)練為核心的心臟康復(fù)治療能提高中老年P(guān)CI術(shù)后患者的運動能力、心肺功能和認(rèn)知功能,具有提高患者生活質(zhì)量、降低患者發(fā)病率和致死率的綜合作用,能夠在很大程度上提高中老年冠心病PCI術(shù)后患者的康復(fù)效果.患者數(shù)量不多是本實驗的顯著不足之一,所以還需要進(jìn)行更多高質(zhì)量的、更進(jìn)一步的研究探索.