生理性缺血訓(xùn)練在心臟康復(fù)中的研究進(jìn)展

司旭艷，王世廣，王鵬,2

1.鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院醫(yī)學(xué)院，a.基礎(chǔ)護(hù)理教研室；b.醫(yī)學(xué)機(jī)能教研室，河南新鄭市 451150；2.鄭州大學(xué)護(hù)理學(xué)院基礎(chǔ)教研室，河南鄭州市450052

近年來(lái)，冠心病是造成老年人死亡率增加的主要原因之一。在冠心病患者中，血運(yùn)重建發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。適度的心肌缺血有助于建立冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)，從而增加患者缺血部位血供[1]。Meier 等[2]的研究顯示，冠狀動(dòng)脈側(cè)支生成較多的患者死亡率降低36%。在此基礎(chǔ)上，勵(lì)建安團(tuán)隊(duì)[3]提出針對(duì)性的新型生理性缺血訓(xùn)練(physiological ischemic training,PIT)。PIT 的特點(diǎn)是通過(guò)對(duì)骨骼肌進(jìn)行間接短暫性缺血訓(xùn)練，從而促進(jìn)冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)的生成[4]。

1 概述

1.1 冠心病

冠心病通常是指冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病，也被稱為缺血性心臟病[5]。我國(guó)心血管病現(xiàn)患人數(shù)為2.9億，其中，冠心病患者1100 萬(wàn)，且仍處于持續(xù)上升階段[6]。目前，冠心病患者主要通過(guò)藥物治療和介入手術(shù)等方式進(jìn)行血運(yùn)重建，以改善缺血部位心肌灌注[7-8]。冠狀動(dòng)脈血運(yùn)重建更適用于中重度心肌缺血患者，即冠狀動(dòng)脈左前降支狹窄＞70%、左主干狹窄＞50%、二支或三支冠狀動(dòng)脈病變，且左心室射血分?jǐn)?shù)＜40%[9]。穩(wěn)定性冠心病患者常伴發(fā)多支彌漫性血管病變，進(jìn)行冠脈介入治療存在術(shù)后再狹窄等的可能[10]，血運(yùn)重建有一定的局限性。

PIT 促進(jìn)冠心病患者缺血部位冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)生成，以“生物搭橋”改善心肌供血[11]。嚴(yán)格控制缺血負(fù)荷，發(fā)揮改善心肌缺血的積極效用[12-13]。

1.2 缺血

缺血是指機(jī)體組織供血低于正常，主要有生理性缺血和病理性缺血兩大類。生理性缺血是指雖然機(jī)體出現(xiàn)反復(fù)間歇性短暫缺血，但由于機(jī)體的自我代償作用而沒(méi)有發(fā)生病理性改變，屬于機(jī)體的一種自我保護(hù)方式。病理性缺血是指機(jī)體供血低于新陳代謝的需要，造成器質(zhì)性障礙，引發(fā)病理性改變。兩種缺血模式都會(huì)造成缺血區(qū)域局部組織代謝產(chǎn)物堆積，導(dǎo)致毛細(xì)血管擴(kuò)張、血流量增加，從而促進(jìn)側(cè)支循環(huán)。PIT 是一種安全地促進(jìn)缺血部位側(cè)支循環(huán)的新型訓(xùn)練方法[14]。

1.3 PIT

PIT 是穩(wěn)定性心絞痛患者、冠心病血運(yùn)重建后伴發(fā)心肌缺血患者極具潛力的康復(fù)訓(xùn)練措施之一。PIT 通過(guò)促進(jìn)肢體骨骼肌反復(fù)間歇性短暫缺血，增強(qiáng)缺血閾值，促進(jìn)遠(yuǎn)隔病理性缺血部位側(cè)支循環(huán)生成，以達(dá)到改善心肌血液灌注的目的[15]。這是一種反復(fù)、無(wú)創(chuàng)、可控性強(qiáng)的缺血性訓(xùn)練方式[16-17]。目前，已被證實(shí)有效的主要有等長(zhǎng)收縮運(yùn)動(dòng)(isometric exercise training,IET)和血壓計(jì)袖帶加壓訓(xùn)練(cuff inflation training,CIT)兩種模式。

2 PIT對(duì)冠心病患者心血管功能的作用

2.1 促進(jìn)內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells,EPCs)動(dòng)員和歸巢

EPCs 具有增殖、遷移、分化和參與血管新生的作用，是原始的骨髓細(xì)胞。成年人EPCs 主要在骨髓中，在機(jī)體缺血時(shí)釋放入血，通過(guò)歸巢遷移至靶器官，發(fā)揮促血管新生的作用[18-19]。PIT 通過(guò)使骨骼肌反復(fù)間歇性短暫缺血，刺激EPCs 進(jìn)入血液循環(huán)，參與維護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞[20]。另一方面，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)可以對(duì)EPCs動(dòng)員和歸巢進(jìn)行調(diào)控[11,16]。PIT 通過(guò)誘導(dǎo)VEGF 及其受體的表達(dá)，促進(jìn)EPCs歸巢，進(jìn)而促進(jìn)遠(yuǎn)隔缺血區(qū)域側(cè)支循環(huán)的建立。

2.2 促進(jìn)心肌VEGF遠(yuǎn)隔表達(dá)

VEGF 是機(jī)體中重要的促血管生長(zhǎng)因子，在缺血、缺氧或血管損傷時(shí)，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增生和遷移[21]，誘導(dǎo)心肌側(cè)支循環(huán)血管生成，改善心肌灌注[22]。PIT 能促進(jìn)VEGF 結(jié)合到病理性缺血部位，并在冠脈狹窄4 周后誘導(dǎo)其進(jìn)行遠(yuǎn)隔表達(dá)[23]，可能促進(jìn)遠(yuǎn)隔缺血心肌血管的生成[24]。林松等[25]發(fā)現(xiàn)，冠狀動(dòng)脈完全閉塞的冠心病患者行等長(zhǎng)握拳訓(xùn)練3 個(gè)月，與對(duì)照組相比，VEGF濃度升高，缺血區(qū)域減少。

2.3 心臟泵血功能

PIT 可調(diào)節(jié)冠心病患者的心臟泵血功能。雷靖祎等[26]對(duì)兔進(jìn)行遠(yuǎn)端肢體缺血后處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，心臟缺血/再灌注后，左心室舒張末期壓降低，左心室收縮壓升高。Takano 等[27]發(fā)現(xiàn)，與單純抗阻運(yùn)動(dòng)相比，短期缺血運(yùn)動(dòng)結(jié)合抗阻訓(xùn)練后，每搏出量減少，最大心率增加。以上研究均表明PIT 可以增強(qiáng)冠心病患者心率，減少每搏輸出量。這可能是由于肢端間歇性缺血造成靜脈回心血量減少和心臟前負(fù)荷降低。

2.4 血流動(dòng)力學(xué)

PIT 具有降血壓的作用，主要通過(guò)對(duì)內(nèi)皮型一氧化氮(nitric oxide,NO)合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)和VEGF 的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。NO 是產(chǎn)生于血管內(nèi)皮細(xì)胞的重要血管擴(kuò)張因子之一，VEGF 則有助于血管形成，兩者在促進(jìn)遠(yuǎn)端心肌側(cè)支循環(huán)中相互促進(jìn)[28]。PIT促進(jìn)冠心病患者NO和VEGF表達(dá)，因此認(rèn)為PIT 可能有降血壓的作用。Lin 等[23]對(duì)受試者PIT前、中、后的血壓和心率的變化進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，在PIT 過(guò)程中，出現(xiàn)血壓增高和心率增加，PIT后血壓恢復(fù)到干預(yù)前水平；干預(yù)3個(gè)月后患者血壓明顯下降。陳衛(wèi)海等[29]的Meta分析也證實(shí)這一結(jié)論。

3 常見(jiàn)的PIT形式和效果

3.1 IET

等長(zhǎng)收縮是人類最基本的運(yùn)動(dòng)形式。肌肉等長(zhǎng)收縮時(shí)，肌纖維長(zhǎng)度保持不變，肌張力增高，壓迫伴行血管，造成血流障礙，最終導(dǎo)致不同程度的可逆性肢體缺血[30-31]。臨床研究常采用最大自主等長(zhǎng)收縮方案(握拳運(yùn)動(dòng))，產(chǎn)生間歇短暫性骨骼肌缺血，以誘發(fā)遠(yuǎn)端缺血區(qū)域側(cè)支循環(huán)?；颊邌问殖治樟ζ鳎米畲罅Τ掷m(xù)握拳并記錄握拳次數(shù)，每次握拳持續(xù)1 min，放松1 min，10 次為1 組，兩只手分別完成1 組為1 次訓(xùn)練，每天2次，每周至少5 d，持續(xù)3個(gè)月。同時(shí)提醒患者在訓(xùn)練過(guò)程中放松心情，均勻呼吸，切忌憋氣。

Chen等[4]對(duì)冠心病患者行IET、CIT干預(yù)3個(gè)月后，患者血壓、心臟功能和VEGF 均有所改善，IET 效果更好。林松等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，等長(zhǎng)握拳訓(xùn)練干預(yù)3 個(gè)月可以有效增加冠心病患者VEGF 濃度和EPCs 數(shù)量，從而促進(jìn)冠心病患者遠(yuǎn)隔缺血心肌側(cè)支循環(huán)的生成。

3.2 CIT

CIT 通過(guò)血壓計(jì)袖帶加壓壓迫上臂供血血管，造成可逆性肢體缺血[17]。具體方法為血壓計(jì)袖帶以200 mmHg 在手臂反復(fù)充氣3 min 和放氣5 min，每天3 組，每周5 d，持續(xù)3 個(gè)月為1個(gè)周期。

Gao 等[32]對(duì)兔后肢使用止血帶結(jié)扎10 min，4 周后心肌缺血區(qū)毛細(xì)血管密度、VEGF 蛋白表達(dá)量及冠脈血流量均明顯增加。陳衛(wèi)海等[33]對(duì)老年冠心病患者行IET和CIT 3個(gè)月，CIT和IET均可促進(jìn)冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)生成。

3.3 安全性和局限性

PIT 是一種可控性較強(qiáng)的心肌缺血訓(xùn)練方式，具有較高的安全性。有研究表明[34]，PIT 可以提高心臟對(duì)運(yùn)動(dòng)的耐受性，改善患者心臟功能。但是有些學(xué)者認(rèn)為在PIT 過(guò)程中，可能會(huì)引發(fā)患者心率和血壓升高。Williams 等[35]的Meta 分析顯示，PIT 過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性血壓升高，在訓(xùn)練結(jié)束后很快回降到初始水平。陳衛(wèi)海等[29]的Meta 分析也顯示，與對(duì)照組相比，PIT 后干預(yù)組血壓下降程度更加明顯，且左心室射血分?jǐn)?shù)顯著增加。提示PIT是相對(duì)安全的。

雖然目前已有大量的研究證實(shí)，PIT 可較好地促進(jìn)缺血心肌側(cè)支生成，但是將其進(jìn)行推廣應(yīng)用仍具有一定的局限性。其一，目前的研究多局限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，缺乏高質(zhì)量的臨床研究；其二，目前國(guó)內(nèi)科研工作者對(duì)該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)關(guān)注度較低，尤其缺乏專業(yè)的心臟康復(fù)團(tuán)隊(duì)的關(guān)注；其三，心臟康復(fù)在我國(guó)仍處于初級(jí)探索階段，缺乏完善的醫(yī)療體制，醫(yī)護(hù)工作者重視度相對(duì)不足，患者參與率和知曉率較低。新型康復(fù)模式的普及將較為困難。

目前PIT 的普及及應(yīng)用仍具有一定的局限性。今后應(yīng)進(jìn)一步研發(fā)科學(xué)合理的PIT干預(yù)模式，促進(jìn)臨床應(yīng)用。