高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)在急性冠狀動(dòng)脈綜合征患者心臟康復(fù)中的研究進(jìn)展

池蕾娟 劉宏軍 楊超君 閔曉娟

摘要：急性冠狀動(dòng)脈綜合征（ACS）患者的死亡率仍呈逐年上升趨勢(shì)，已成為我國(guó)重大的公共衛(wèi)生問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)康復(fù)作為心臟病患者院外康復(fù)的重要組成部分，可在藥物治療的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低患者死亡率。既往研究已證明高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（HIIT）對(duì)心力衰竭、穩(wěn)定性冠心病以及高血壓等慢性心血管疾病的作用較步行、慢跑等中等強(qiáng)度持續(xù)性有氧訓(xùn)練（MICT）更加有效且高效，且具有較高的安全性。最新研究顯示，HIIT還可較MICT更加顯著地降低ACS患者的血小板反應(yīng)、減輕心肌缺血再灌注損傷、增加患者運(yùn)動(dòng)依從性，且不增加血栓不良事件及惡性心律失常風(fēng)險(xiǎn)，有望成為ACS患者院外心臟康復(fù)策略中運(yùn)動(dòng)處方的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：心血管疾??；急性冠狀動(dòng)脈綜合征；高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練；中等強(qiáng)度持續(xù)性有氧訓(xùn)練；心臟康復(fù)

中圖分類(lèi)號(hào)： R493? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1000-503X（2023）01-0149-06

DOI：10.3881/j.issn.1000.503X.14527

Research Progress of High-intensity Interval Training in Cardiac Rehabilitation of Patients with Acute Coronary Syndrome

CHI Leijuan1，LIU Hongjun1，YANG Chaojun2，MIN Xiaojuan1

1Department of Cardiology，Yichang Hospital of Traditional Chinese Medicine，Clinical College of Traditional Chinese Medicine of China Three Gorges University，Yichang，Hubei 443000，China

2Department of Cardiology，Yichang Central Peoples Hospital，The First Clinical Medical College of China Three Gorges University，Yichang，Hubei 443000，China

Corresponding author：LIU Hongjun Tel：13972596607，E-mail：278964147@qq.com

ABSTRACT：Acute coronary syndrome （ACS），with increasing mortality year by year，has become a major public health problem in China.Exercise rehabilitation as an important part of the out-of-hospital rehabilitation for the patients with heart diseases can further reduce the mortality of patients on the basis of drug treatment.The available studies have proved that high-intensity interval training （HIIT） is more effective and efficient than moderate-intensity continuous training （MICT） such as walking and jogging on chronic cardiovascular diseases such as heart failure，stable coronary heart disease，and hypertension and has high security.According to the latest research，HIIT can reduce the platelet response，mitigate myocardial ischemia-reperfusion injury，and increase the exercise compliance of ACS patients more significantly than MICT.Moreover，it does not increase the risk of thrombotic adverse events or malignant arrhythmia.Therefore，HIIT is expected to become an important part of exercise prescription in out-of-hospital cardiac rehabilitation strategy for the patients with ACS.

Key words：cardiovascular disease；acute coronary syndrome；high-intensity interval training；moderate-intensity continuous training；cardiac rehabilitation

Acta Acad Med Sin，2023，45（1）：149-154

心血管疾病是世界范圍內(nèi)居民死亡的首要原因，其中，急性冠狀動(dòng)脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）患者的死亡率仍呈上升趨勢(shì)，已成為我國(guó)重大的公共衛(wèi)生問(wèn)題［1］。心臟康復(fù)是延緩心血管疾病進(jìn)展的有效方法，其中，運(yùn)動(dòng)康復(fù)是院外Ⅱ期康復(fù)的核心處方［2］。研究證明，在藥物治療的基礎(chǔ)上，運(yùn)動(dòng)康復(fù)可進(jìn)一步降低心血管病患者20%～26%的死亡率［3］。目前，步行和慢跑等中等強(qiáng)度持續(xù)性有氧訓(xùn)練（moderate intensity continuous training，MICT）一直是心血管病患者出院后的主要運(yùn)動(dòng)方式。既往研究發(fā)現(xiàn)，與MICT相比，高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練（high-intensity interval training，HIIT）可更有效地提高心力衰竭（簡(jiǎn)稱(chēng)心衰）及高血壓等慢性心血管病患者的運(yùn)動(dòng)能力、生活質(zhì)量以及心肺功能等，且不增加血流動(dòng)力學(xué)異常、急性心肌缺血或惡性心律失常的不良事件的發(fā)生［4-5］。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，與MICT相比，HIIT不僅可提高ACS患者峰值耗氧量（peak oxygen uptake，pVO2）及氧氣吸收效率，還可進(jìn)一步降低ACS患者的血小板反應(yīng)性、減輕心肌缺血/再灌注損傷（myocardial ischemia/reperfusion injury，MI/RI）、增加患者運(yùn)動(dòng)依從性，且不增加血栓不良事件及惡性心律失常風(fēng)險(xiǎn)［5-8］。本文將對(duì)HIIT在ACS患者心臟康復(fù)中的作用及研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

HIIT的概述

HIIT是在較短的時(shí)間內(nèi)間歇地完成較高強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)，在2組高強(qiáng)度訓(xùn)練之間穿插1組較低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或休息用于體力恢復(fù)，是一種涉及呼吸、心血管和骨骼多系統(tǒng)的生理適應(yīng)性鍛煉［9］。最常見(jiàn)的HIIT模式為4次4 min高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，穿插3次3 min間歇恢復(fù)期，亦有研究調(diào)整高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)以適應(yīng)不同的患者類(lèi)型［10］。HIIT與MICT的主要區(qū)別在于：（1）HIIT運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為達(dá)到85%～95%最大心率或80%～90%的pVO2的極量運(yùn)動(dòng)，顯著高于MICT（50%～85%最大心率），因此對(duì)心、肺功能及肌肉系統(tǒng)刺激更強(qiáng)；（2）HIIT持續(xù)時(shí)間較短，一般在30～60 min之間；（3）HIIT為間歇運(yùn)動(dòng)，以較低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或完全休息形成幾秒到幾分鐘的運(yùn)動(dòng)間歇期，以避免高強(qiáng)度刺激誘發(fā)不良事件發(fā)生［10-11］。因此，HIIT的主要特點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短且可通過(guò)運(yùn)動(dòng)間歇期以調(diào)整患者狀態(tài)。

HIIT在心臟康復(fù)中的作用

運(yùn)動(dòng)康復(fù)是心臟康復(fù)的重要組成部分，已被證明可顯著改善穩(wěn)定性冠心病、心衰以及高血壓等慢性心血管疾病的癥狀及患者預(yù)后［12］。一項(xiàng)對(duì)60萬(wàn)例老年住院冠心?。╟oronary artery disease，CAD）患者進(jìn)行5年隨訪研究發(fā)現(xiàn)，與非心臟康復(fù)組相比，心臟康復(fù)組患者的5年死亡率可顯著降低21%～34%，且效果與康復(fù)次數(shù)呈正相關(guān)［13］。

pVO2是臨床用于監(jiān)測(cè)患者心肺能力和運(yùn)動(dòng)耐力的主要指標(biāo)，pVO2的下降被證明與心衰患者的2年死亡率上升顯著相關(guān)，每降低1 ml/（kg·min）的pVO2將增加心衰患者27%的死亡風(fēng)險(xiǎn)［14-15］。Gomes Neto等［16］使用薈萃分析比較了HIIT與MICT對(duì)射血分?jǐn)?shù)降低型心衰患者的影響發(fā)現(xiàn)，與MICT組相比，HIIT在持續(xù)3～24周的訓(xùn)練后顯著提高了患者1.35 ml/（kg·min）的pVO2。此外，6 min步行試驗(yàn)（6 minute walking test，6MWT）是測(cè)試患者心肺能力的常用方式，與測(cè)量pVO2相比，6MWT不依賴(lài)檢測(cè)儀器，且也具有較高的敏感性和特異性。Chrysohoou等［17］發(fā)現(xiàn)，與MICT組相比，HIIT組心衰患者經(jīng)12周運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后不僅提高了31%的pVO2，還顯著提高了13%的6MWT距離?？傊?，與傳統(tǒng)的MICT運(yùn)動(dòng)康復(fù)策略相比，在相同時(shí)間內(nèi)HIIT可更加顯著地提高心血管病患者的運(yùn)動(dòng)能力和心功能。

HIIT對(duì)ACS患者心臟康復(fù)的作用

HIIT有助于ACS患者的心臟康復(fù) Kim等［5］招募了32例冠狀動(dòng)脈支架植入術(shù)后3周的急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI ）患者，在進(jìn)行17 d的適應(yīng)性訓(xùn)練后將其隨機(jī)分為HIIT組和MICT組進(jìn)行每周3次，共持續(xù)6周的運(yùn)動(dòng)康復(fù)。結(jié)果顯示：為期6周的HIIT和MICT訓(xùn)練均較基線水平顯著地提高患者pVO2，且HIIT組的pVO2變化率顯著高于MICT組（22.16%比 8.48%）。此外，另一項(xiàng)研究表明，HIIT不僅可顯著提高AMI患者術(shù)后康復(fù)的pVO2，還通過(guò)分析患者超聲心動(dòng)圖結(jié)果發(fā)現(xiàn)HIIT可提高左心室心肌應(yīng)變力，顯著延緩左心室重塑，而MICT組卻未觀察到這一效果［6］。因此，以上研究提示HIIT不僅可較MICT更有效的提升患者心肺功能，還有助于延緩心肌梗死后心室重塑過(guò)程。然而，Trachsel等［18］發(fā)現(xiàn)，持續(xù)12周的HIIT和MICT均可較基線水平提高ACS患者pVO2值，但MICT組的提升幅度顯著高于HIIT組。Trachsel等［18］結(jié)論與其他研究不一致的原因可能與樣本量較小以及試驗(yàn)所使用的HIIT方案為低容量（low-volume，LV）-HIIT方案有關(guān)，而其他試驗(yàn)均使用常規(guī)HIIT方案，兩種方案的主要差別在于常規(guī)HIIT的每組訓(xùn)練為持續(xù)4 min的極量運(yùn)動(dòng)結(jié)合4 min的休息，而LV-HIIT訓(xùn)練則為循環(huán)10～20次僅持續(xù)15～30 s的極量運(yùn)動(dòng)和15～30 s的休息，因此LV-HIIT較常規(guī)HIIT方案的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有所降低，可能會(huì)降低患者的臨床獲益，但既往研究認(rèn)為患者對(duì)LV-HIIT的耐受性較高且不良反應(yīng)較少，可影響患者依從性［19］。Trachsel等［18］亦推薦患者使用LV-HIIT作為常規(guī)HIIT的適應(yīng)性訓(xùn)練。總之，HIIT和MICT訓(xùn)練均可有效地促進(jìn)ACS患者心臟康復(fù)，但HIIT是否可較MICT訓(xùn)練更高效地提高患者心肺功能仍需更大型的臨床試驗(yàn)進(jìn)一步探索。此外，是否將LV-HIIT和常規(guī)HIIT方案結(jié)合起來(lái)可更有效且更高效地提高患者運(yùn)動(dòng)能力及長(zhǎng)期預(yù)后亦是值得深入研究的方向。

HIIT可降低ACS患者血小板反應(yīng)性 ACS患者往往有較高的血栓負(fù)荷，92%的ST段抬高型心肌梗死患者（ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI）冠狀動(dòng)脈造影顯示梗阻冠狀動(dòng)脈內(nèi)血栓形成，即使經(jīng)過(guò)血栓抽吸、支架植入、藥物溶栓以及冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)等恢復(fù)梗阻冠狀動(dòng)脈心肌梗死溶栓治療（thrombolysis in myocardial infarction，TIMI）3級(jí)血流，ACS患者發(fā)生心肌梗死、支架內(nèi)血栓形成以及腦卒中等血栓不良事件的風(fēng)險(xiǎn)仍然較高［20］。因此，臨床指南推薦，無(wú)論是ST段抬高型還是非ST段抬高型ACS患者均應(yīng)在侵入性治療早期應(yīng)用抗血小板治療，以降低體內(nèi)血小板反應(yīng)性和血栓相關(guān)不良事件發(fā)生［21］。Heber等［7］將正在接受雙聯(lián)抗血小板治療的ACS患者隨機(jī)分為MICT+HIIT組（每周2次MICT+2次HIIT）和MICT組（每周4次MICT），經(jīng)12周訓(xùn)練后，兩種訓(xùn)練方式均顯著降低了ACS患者的血小板反應(yīng)性，兩組間比較發(fā)現(xiàn)，與MICT組相比，MICT+HIIT組患者經(jīng)12周的訓(xùn)練后血小板反應(yīng)性顯著下降，盡管MICT+HIIT組患者血小板表面糖蛋白Ⅱb/Ⅲa表達(dá)降低更明顯，但兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。此外，血小板內(nèi)線粒體功能障礙是血小板聚集的關(guān)鍵機(jī)制，氧化應(yīng)激、炎癥因子以及凝血酶均已被證明可誘導(dǎo)血小板的線粒體外膜去極化，開(kāi)放線粒體膜通透性轉(zhuǎn)化孔，釋放細(xì)胞色素C并誘導(dǎo)內(nèi)源性凋亡發(fā)生，同時(shí)促進(jìn)凝血酶的釋放和血小板膜上糖蛋白Ⅱb/Ⅲa表達(dá)增加［22］。Wu等［23］發(fā)現(xiàn)，與MICT組相比，HIIT顯著降低了血漿凝血酶的水平，其機(jī)制與HIIT明顯提高了血小板內(nèi)線粒體質(zhì)量有關(guān)。此外，絕經(jīng)后婦女的血栓風(fēng)險(xiǎn)明顯高于絕經(jīng)前婦女，研究證明HIIT不僅可降低絕經(jīng)前和絕經(jīng)期后婦女的血小板反應(yīng)性，且顯著增加了血小板對(duì)前列環(huán)素的敏感性［24］。以上研究證明，HIIT可有效地提高血小板內(nèi)線粒體質(zhì)量并促進(jìn)其對(duì)前列環(huán)素的敏感性，從而降低ACS患者血小板反應(yīng)，在雙聯(lián)抗血小板的基礎(chǔ)上進(jìn)行HIIT運(yùn)動(dòng)可能是進(jìn)一步降低ACS患者血栓負(fù)荷的有效策略。

HIIT可減輕MI/RI 經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)、藥物溶栓以及冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)等再灌注治療是ACS患者的主要治療方式，及時(shí)地恢復(fù)缺血心肌血液灌注可有效地縮小心肌梗死面積并改善患者預(yù)后。然而，缺血心肌在恢復(fù)血液灌注過(guò)程中可發(fā)生心肌功能紊亂、電活動(dòng)異常以及心肌細(xì)胞死亡，被稱(chēng)之為MI/RI［25］。約50%的最終心肌梗死面由MI/RI所造成，然而目前臨床上仍無(wú)有效的策略減輕MI/RI［26］。

目前，HIIT對(duì)MI/RI的影響主要為臨床前研究，主要干預(yù)策略分為：（1）缺血前進(jìn)行HIIT訓(xùn)練提高心肌對(duì)缺血的耐受力；（2）在恢復(fù)灌注后使用HIIT進(jìn)行心臟康復(fù)。Boardman等［8］對(duì)肥胖小鼠進(jìn)行3周的HIIT發(fā)現(xiàn)，3周（每周5次）的HIIT對(duì)正常狀態(tài)下的肥胖小鼠心肌結(jié)構(gòu)和代謝無(wú)明顯影響，但顯著改善了小鼠缺血25 min/再灌注60 min后的心功能，并明顯縮小了心肌梗死面積。該研究證明，HIIT預(yù)處理可以提高心肌線粒體功能，進(jìn)而增加心肌對(duì)MI/RI的耐受力，其機(jī)制可能與HIIT改善了心肌線粒體功能有關(guān)。然而，臨床上ACS患者往往血栓風(fēng)險(xiǎn)較高，無(wú)論是藥物、平板負(fù)荷超聲心動(dòng)圖還是心電圖運(yùn)動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)均將ACS患者列為絕對(duì)禁忌證，因此HIIT預(yù)訓(xùn)練對(duì)臨床ACS的預(yù)防及治療可能風(fēng)險(xiǎn)較高，而心肌梗死后進(jìn)行HIIT干預(yù)可能更符合臨床應(yīng)用［27］。Ghardashi Afousi等［28］對(duì)小鼠行缺血30 min/再灌注1周后進(jìn)行8周的HIIT訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，與假手術(shù)組相比，MI/RI導(dǎo)致（43.60±5.22）%的心肌梗死面積，而HIIT組心梗面積僅為（27.90±4.47）%，該研究發(fā)現(xiàn)HIIT不僅抑制MIRI誘導(dǎo)的心肌程序性壞死，還顯著減輕了炎癥反應(yīng)、心室不良重塑。該研究證明，MI后進(jìn)行HIIT康復(fù)鍛煉可能是減輕MI/RI的有效策略。

HIIT具有較高的安全性 一直以來(lái)，較高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)可能使患者對(duì)其安全問(wèn)題產(chǎn)生擔(dān)憂(yōu)，盡管既往研究已證明HIIT對(duì)心衰、穩(wěn)定性心絞痛以及高血壓等慢性心血管病患者具有較高的安全性，但由于ACS患者在出院后早期往往伴有血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)、血栓負(fù)荷較大及室性心律失常風(fēng)險(xiǎn)較高等特點(diǎn)，因此，既往少有研究探討HIIT對(duì)ACS患者早期心臟康復(fù)的影響［29-31］。Kim等［5］對(duì)28例于3周前發(fā)生急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI ）的患者進(jìn)行了HIIT和MICT發(fā)現(xiàn)，在AMI患者術(shù)后早期進(jìn)行HIIT和MICT均未引起猝死、心肌缺血及持續(xù)性室性心動(dòng)過(guò)速等心血管不良事件，提示MICT和HIIT均不增加AMI患者早期的心血管風(fēng)險(xiǎn)。同樣的，Trachsel等［15］報(bào)道對(duì)6周內(nèi)發(fā)生AMI的患者進(jìn)行為期12周的HIIT和常規(guī)運(yùn)動(dòng)，兩組患者均未發(fā)生心血管不良事件。以上研究結(jié)果表明，HIIT應(yīng)用于AMI患者出院早期的心臟康復(fù)是較為安全的。此外，Boidin等［32］納入了43例6周內(nèi)發(fā)生過(guò)ACS的患者，將其隨機(jī)分為HIIT組（24例）和MICT組（19例）進(jìn)行為期12周的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，該研究發(fā)現(xiàn)兩組患者的室性心律失常發(fā)生率、心率變異率以及QT間期分散系數(shù)均無(wú)明顯差異，且HIIT組的心率恢復(fù)率較基線狀態(tài)顯著提升，而MICT組未見(jiàn)明顯變化，以上結(jié)果提示HIIT用于ACS患者心臟康復(fù)的安全性與MICT相似，其可顯著提升患者心臟康復(fù)后的心率恢復(fù)功能，這可能意味著HIIT可較MICT更加顯著地調(diào)節(jié)自主神經(jīng)功能?？傊?，以上研究證明HIIT應(yīng)用于ACS患者的安全性與MICT類(lèi)似，且較MICT可更有效地促進(jìn)自主神經(jīng)功能調(diào)節(jié)，但這些研究的樣本量均相對(duì)較小，仍需更多關(guān)于HIIT與不同危險(xiǎn)程度的心血管病患者的安全性調(diào)查。

HIIT可增加患者心臟康復(fù)的依從性 運(yùn)動(dòng)依從性是心臟康復(fù)的重要影響因素，運(yùn)動(dòng)依從性不足是我國(guó)院外心臟康復(fù)期普遍存在的問(wèn)題。Wang等［3］報(bào)道，在我國(guó)僅有40%的CAD患者能堅(jiān)持出院后12個(gè)月仍保持正常的體育鍛煉。因此，增加患者依從性在提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)心臟康復(fù)效果中具有重要作用。Aamot等［33］發(fā)現(xiàn)，對(duì)90例ACS患者（69.7%的心肌梗死患者，21.1%冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)患者）進(jìn)行12周的HIIT后（每周2次），仍有80.3%的患者在1年隨訪期間能自主地進(jìn)行每天30 min的運(yùn)動(dòng)鍛煉。此外，Moholdt等［34］比較了心肌梗死患者分別經(jīng)HIIT與MICT訓(xùn)練12周（每周2次，每次60 min）后30周的隨訪發(fā)現(xiàn)，HIIT組中82%的患者報(bào)道在30周內(nèi)仍保持每周2次及以上的推薦運(yùn)動(dòng)量，顯著高于MICT組（58%）。以上研究提示，HIIT較MICT可更有效地改善ACS患者的運(yùn)動(dòng)依從性。其原因可能與HIIT短期內(nèi)效果更為明顯可進(jìn)一步增加患者對(duì)術(shù)后康復(fù)的信心有關(guān)。此外，也有研究發(fā)現(xiàn)HIIT可較MICT更加明顯地提高患者生活質(zhì)量，這也可能是提高患者運(yùn)動(dòng)依從性的潛在因素［35］。

綜上所述，在ACS患者心臟康復(fù)實(shí)踐中，與MICT相比，HIIT不僅顯著改善了患者的運(yùn)動(dòng)能力和心肺功能，還可在出院后早期降低血小板反應(yīng)、減輕MI/RI并改善心功能。此外，目前的相關(guān)研究均認(rèn)為在充分評(píng)估患者狀態(tài)的情況下，應(yīng)用HIIT進(jìn)行心臟康復(fù)安全性較高，未增加血栓不良事件及惡性心律失常的發(fā)生，并且由于HIIT在短期內(nèi)效果顯著并可提高患者生活質(zhì)量，ACS患者對(duì)HIIT的依從性也顯著高于MICT。HIIT有望成為ACS患者出院后心臟康復(fù)中一個(gè)有效且安全的運(yùn)動(dòng)處方。

參 考 文 獻(xiàn)

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（收稿日期：2021-09-11）