随着心血管疾病的流行,发展心脏康复是必然趋势。心脏康复是包含医疗评估、运动处方、纠正心血管危险因素、教育、咨询和行为干预等的综合且长期的计划,循证医学证据证实了心脏康复在心血管疾病三级预防中具有重要作用。该文通过检索近 10 年来的文献阐述心脏康复的现状和未来的研究方向,并探索最佳的心脏康复模式。
引用本文: 郭兰, 李梅. 心脏康复研究新进展. 华西医学, 2019, 34(5): 567-575. doi: 10.7507/1002-0179.201807016 复制
近年来医疗技术水平飞速发展,但《中国心血管病报告 2017》的数据显示我国心血管病患病率和死亡率仍处于上升阶段,预测心血管病现患人数达 2.9 亿,心血管病死亡占居民疾病死亡构成 40% 以上,居首位[1]。且 2004 年至今,心脑血管病住院费用年均增速远高于国内生产总值增速,医疗负担日益加重[1]。心血管病患者普遍存在活动耐力下降,生活质量差,无法正常工作,也给家庭带来沉重的负担,心血管病的防治刻不容缓。而心脏康复在心血管疾病的防治中有举足轻重的作用。下面将通过文献回顾和临床指南总结心脏康复的定义、获益人群、心脏康复运动模式、国内外现状及展望未来的研究方向。
1 何为心脏康复?
心脏康复是包含医疗评估、运动处方、纠正心血管危险因素、教育、咨询和行为干预等的综合且长期的计划,其目的是为了控制心脏病症状,减少心血管疾病对机体生理和心理的不良影响,降低猝死和再梗死风险,稳定或逆转动脉粥样硬化过程,并改善患者的心理和职业状态,有利于患者回归家庭和社会[2]。大量证据表明有氧运动能力是风险预测因子,已被美国心脏协会定义为生命体征之一,所以运动训练是心脏康复的核心内容[3]。在接下来的文献回顾中常常提及运动训练为基础的心脏康复。虽然运动处方为核心内容,目前国内外指南均强调心脏康复是一种综合康复计划[4-5]。在中国,胡大一教授将心脏康复概括为五大处方,包括运动处方、药物处方、营养处方、心理处方和戒烟处方[6]。所以,心脏康复的实施需要一个多学科团队,这个团队包含心血管医生、专科护士、物理治疗师、作业治疗师、心理咨询或治疗师、营养师、药剂师、运动学专家、社区医生、文书管理者等[4]。
心脏康复分为 3 期[7]:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期康复。Ⅰ期康复为住院期间康复;Ⅱ期康复为出院后早期康复或门诊康复,该期运动训练需心电、血压监护,至少需要 3 个月;Ⅲ期康复为院外长期康复,也叫社区或家庭康复,是维持已形成的健康生活方式和运动习惯,以减少心血管风险。
2 心脏康复有什么益处?哪些人群可获益?
国内外大量文献证实了以运动为基础的心脏康复可以减少心血管危险因素(控制血脂、血糖、血压、体重,戒烟),提高药物依从性,降低死亡率、住院率,提高运动耐力和心肺功能,改善心理状况,改善生活质量[8]。近年来,随着大量临床试验结果的报道,心脏康复的适应证在扩展,包括以下几种。
2.1 冠心病
在心脏康复的研究中,关于冠心病的相对较多,包括心肌梗死、经皮冠状动脉介入治疗术后和冠状动脉搭桥术后的康复治疗,尤其是心肌梗死。研究表明以运动为基础的心脏康复可改善冠心病患者的心肺功能和预后[9-10]。
运动训练对急性心肌梗死的缺血再灌注损伤有心脏保护作用。对心肌梗死小鼠进行 3 周的游泳训练,结果显示运动训练可减弱急性期心肌细胞的自嗜和凋亡,缩小心肌梗死面积,并改善心肌糖脂代谢,增加线粒体生物合成,从而改善心肌的供氧,此为运动对急性心肌梗死的心脏保护机制[11]。Fontes-Carvalho 等[12]对 188 例心肌梗死 1 个月患者进行 8 周的有氧和抗阻训练后,仅运动组的峰值摄氧量(peak oxygen consumption,VO2peak)增加 1.6 mL/(kg·min)(P=0.001),射血分数、二尖瓣环处组织多普勒收缩期血流速度、二尖瓣 E 峰速度与二尖瓣环处组织多普勒 E 峰速度比值(E/E’)、二尖瓣环舒张早期 E 峰与末期 A 峰血流速度比值无明显改变(P>0.05),提示患者的运动耐量明显改善,但心脏收缩舒张功能无明显改变。该研究运动治疗时间较短,上述指标的基线水平均较好,关于运动训练对心肌梗死的心功能影响有待进一步研究。
2011 年的一项 meta 分析发现冠心病在经历 12 个月甚至更长时间的心脏康复后总死亡率和全因死亡率下降,住院率也较常规治疗组低[10]。最新的一项纳入 63 项研究(共 14 486 例心肌梗死或血管重建后患者)的 meta 分析结果显示,心脏康复组心血管死亡率和再住院率分别下降 26% 和 14%(P<0.05);全因死亡率在短-中期随访(6~36 个月)中有所下降(P>0.05),在长期随访(>36 个月)无明显下降;心肌梗死风险仅在长期随访中显著下降(P<0.05);血管再重建率在长期随访中有所下降(P<0.05);健康相关的生活质量也显著下降[13]。因此得出结论:以运动为基础的心脏康复可显著降低心血管死亡率和住院率,但在降低全因死亡率、心肌梗死和血管再重建的风险无明显优势;该项 meta 分析结果还显示心脏康复的良好成本效益,心脏康复运动治疗较常规治疗节约 650 美元/质量调整寿命年[13]。其原因可能包括:① 大部分研究入组人群为低危的心肌梗死后和血管重建后的中年男性患者;② 各项研究采用的心脏康复模式存在一定差异;③ 近年来药物的发展,改善了冠心病患者的预后。因此,未来的研究需扩大研究人群范围,如存在并发症、高危、老年、女性以及心绞痛患者,提高随机临床试验的质量。
急性心肌梗死的早期康复是近年来的研究热点。Tsai 等[14]的研究显示 48 h 内进行早期活动训练急性心肌梗死患者的摄氧效率斜率显著提高,说明患者的运动耐量改善。此外,早期家庭康复训练也可明显改善急性心肌梗死的左心室功能[15]。因此,在最新的欧洲心脏病学会关于 ST 段抬高心肌梗死的管理指南中,不仅强烈推荐急性心肌梗死患者参加心脏康复,还推荐无并发症者应在第 1 天即开始早期活动[16]。国内的《冠心病的康复与二级预防中国专家共识》也指出,一旦脱离急性危险期,病情处于稳定状态,运动康复即可开始,通常入院 24 h 内开始,病情不稳定者应延迟至 3~7 d[5]。
目前关于稳定性心绞痛的康复治疗研究较少,在各大指南中仅提示无确切证据显示心脏康复对稳定性心绞痛患者的益处。Long 等[17]对 7 项研究进行 meta 分析(含 581 例患者,随访 6~12 个月),结果显示因样本量较小、危险分层和随机分组不明确,无法确定以运动为基础的心脏康复对稳定性心绞痛患者的死亡率、住院率、不良事件发生率、生活质量等方面的影响,个别低质量研究显示心脏康复可提高该类患者的运动耐量。因此,还需进行大样本、高质量的随机临床试验。
基于以上的大量研究结果,欧洲心脏病学会、美国心脏协会/美国心脏病学会已将心脏康复列入Ⅰ级推荐写入指南,成为冠心病综合治疗的不可或缺的一部分[16, 18]。
2.2 慢性心力衰竭
运动训练对慢性心力衰竭的作用机制包括:调节自主神经功能,改善心率变异性;改善血管内皮功能,增加冠状动脉供血,降低周围血管阻力;调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统活性,抑制心室重构,改善心脏功能;抑制炎症因子的过度表达,增加抗氧化能力,提高骨骼肌和心肌有氧代谢能力,改善骨骼肌摄氧和利用氧能力,从而,改善患者的运动耐力、心肺功能和生活质量,提高生存率,降低死亡率[19-20]。
有研究在论述运动与心力衰竭关系的时候指出,在心力衰竭前期,运动可预防心力衰竭发生,每增加 1 代谢当量(metabolic equivalent,MET),心力衰竭发生风险降低 21%,这种作用呈剂量依赖性;在心力衰竭期,运动可改善心力衰竭的症状和预后;未来,运动耐量可作为心力衰竭的预测因子,通过心肺运动试验测得的摄氧量(oxygen consumption,VO2)反映了心肺、循环功能和肌肉利用氧能力,而 VO2peak、摄氧效率斜率、二氧化碳通气当量为心力衰竭的独立预测因子[21-23]。
目前最大型的临床试验 HF-ACTION 证实了心力衰竭患者进行运动治疗对心功能、运动耐量、情绪、生活质量的有利影响及其安全性,并在校正 20 余项预后指标后运动组的全因死亡率和住院率、心血管死亡率和心力衰竭住院率有所下降[24]。但最近的 2 篇 meta 分析结果并未能证实运动对死亡率的影响[25-26]。其中 Taylor 等[26]对 33 项临床试验进行 meta 分析,共纳入 4 740 例纽约心脏病协会(New York Heart Association,NYHA)心功能Ⅱ~Ⅲ级稳定性射血分数降低心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)患者,结果显示以运动为基础的心脏康复可改善 HFrEF 患者的生活质量,并显著降低全因和心力衰竭住院率,但对短期(12 个月)死亡率的影响不明显,对长期死亡率有降低的趋势,仍需进一步研究。
关于射血分数保留心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)的研究较少,其病理生理机制未完全明确,尚缺乏有效的治疗方法。运动耐力的下降是 HFpEF 的早期标志,耐力每增加 1 MET,HFpEF 发生危险下降 17%,二者呈剂量依赖关系,故运动可作为一种预防手段[27]。运动训练对 HFpEF 可能通过以下机制发挥作用:改善心肌底物运输和氧化,改善能量代谢,改善外周组织氧的运输,改善高血压、糖尿病、高脂血症等合并症,改善运动耐量。Kitzman 等[28]对 63 例老年 HFpEF 患者进行的一项单盲随机对照试验,经过 16 周,运动训练组的 VO2peak 增加(P=0.000 1),但内皮功能和动脉硬化情况无明显改变,这提示运动改善 HFpEF 的 VO2 存在其他机制,如提高骨骼肌的灌注或氧利用率。一项 meta 分析纳入 228 例 HFpEF 患者,随访 12~24 周,结果显示运动组的运动耐量、生活质量均明显提高,且随访过程中无死亡、住院等不良事件发生;其中个别研究观察到运动组的 E/E’ 的改善,但其他研究并未得到同样的结果[29]。因此,运动对 HFpEF 患者心脏舒张功能、远期效益及成本效益的影响均需进一步研究。
基于目前的研究,欧洲心脏病学会、美国心脏协会/美国心脏病学会推荐慢性稳定性心力衰竭(无论 EF 多少)患者参加以运动为基础的心脏康复计划,已列入慢性心力衰竭管理指南中(Ⅰ类 A 级推荐)[30-31]。
此外,对于急性心力衰竭的患者是否可以介入康复治疗,该方面的研究也是极少的。在日本心血管防治指南中推荐急性心力衰竭患者一旦病情稳定应尽早介入心脏康复治疗,包括早期床上的活动、下地活动、健康教育、心理支持等[32]。
2.3 心脏瓣膜病术后
心脏瓣膜病一旦出现症状,患者的运动耐量和生活质量明显下降。而术后患者的体力、心理、日常生活能力和社会功能的恢复是心脏瓣膜病术后患者普遍存在的困惑。临床指南强调了心脏瓣膜病术后康复的重要性,尤其是术后早期康复,有利于减少手术并发症,推荐术后运动训练以改善患者的症状和运动耐力,同时还提出心脏康复应该从术前开始,包括教育、肺功能训练等[32-33]。近年来,国外已有较多小样本临床研究证实了心脏康复在心脏瓣膜病中的应用价值。
OpenHeartVR 研究结果显示,12 周后与对照组对比,心脏康复组 VO2 peak 明显改善(P=0.045),但 36 项-健康状况调查简表的结果无明显差异[34]。一项纳入 292 例经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve implantation,TAVI)和 570 例外科主动脉瓣置换术(surgical aortic valve replacement,sAVR)患者的 meta 分析结果显示,TAVI 和 sAVR 进行运动为基础的心脏康复后 6 min 步行距离和 Barthel 指数均明显改善(P<0.001),二者在运动耐量和生活质量上的改变无明显差异(P>0.05),提示心脏康复对心脏瓣膜置换术的效果与手术方式无关[35]。Tariq 等[36]对心脏术后患者进行早期低于 3 MET 的运动训练后,患者的呼吸困难症状和血氧饱和度明显改善,呼吸系统并发症减少,在重症加强护理病房时间和总住院时间明显缩短。然而,关于心脏康复对心脏瓣膜病术后的其他作用及远期效益仍需进一步研究。
2.4 心脏移植术后(heart transplantation,HTx)
根据 2012 年国际心肺移植协会登记的数量,HTx 患者的中位生存时间为 10 年[37]。尽管 HTx 可改善患者的 VO2peak,但据统计 HTx 患者的平均 VO2peak 低于 20 mL/(kg·min)(Weber 心功能分级 B-C)[38]。VO2peak 是判断预后和生存率的强预测指标,因此,提高 HTx 患者的 VO2peak 是改善生存率的重要措施。目前有限的研究证实运动康复可改善 HTx 患者的 VO2peak。Anderson 等[39]对 10 项随机对照试验进行 meta 分析,共纳入 300 例 HTx 患者,平均随访时间为 12 周,结果显示心脏康复组的 VO2peak 平均增加 2.49 mL/(kg·min)[95% 置信区间(1.63,3.36)mL/(kg·min)],而对照组无明显改变;因各项研究选用的生活质量量表不一致,无法判断对生活质量的影响;安全性上,随访过程中未发生明显心血管不良事件。未来需更多高质量可信度高的研究来证实这类患者进行运动的安全性和获益。
2.5 肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)
近年来,虽然 PAH 靶向药物治疗给患者带来福音,但 PAH 的发病率和病死率仍较高。据统计,PAH 年发病率为 10~15 例/百万,年病死率达 15%[40]。这些患者常常有呼吸困难、乏力等症状,伴随活动能力和生活质量的下降。于是,长久以来 PAH 患者不被建议运动。2006 年,Mereles 等[41]首次发现运动训练可改善重度慢性 PAH 患者的运动能力和生活质量。2009 年肺高压指南中鼓励 PAH 患者进行症状限制性的活动[42]。Pandey 等[43]对 16 项研究(共 469 例 PAH 患者)进行系统回顾和 meta 分析,结果证实了慢性 PAH 进行运动训练是安全的,可明显改善运动耐量和生活质量,还可降低肺动脉压力。基于这些研究结论,2015 年欧洲心脏病学会/欧洲呼吸病学会肺动脉高压管理指南建议 PAH 患者在药物治疗基础上参加监护下的运动训练(证据级别Ⅱb,B)[44]。指南未明确指出合适获益人群,总结近年来的这些研究,世界卫生组织肺功能Ⅱ~Ⅲ级且经药物治疗病情稳定至少 3 个月(部分研究为 2 个月)的 PAH 患者,可视为推荐人群;个别研究认为肺功能Ⅰ、Ⅳ级患者也可能受益[43, 45]。
指南的改变是基于不断的临床研究。运动训练对 PAH 患者 VO2peak、心肺功能和右心室血流动力学及预后的影响等均为未来的研究方向。
2.6 先天性心脏病
有研究表明运动训练对成人先天性心脏病(NYHA 心功能Ⅰ~Ⅱ级)患者是安全的,且可改善运动耐量和生活质量[46]。该项研究样本量较小,需进一步大样本研究以明确运动训练对先天性心脏病的作用。
2.7 心房颤动
心房颤动患者因心房收缩异常、心律不齐引起左心室充盈不足,心输出量下降,从而引起运动耐量下降。对心房颤动患者进行以运动为基础的心脏康复的研究也是目前的缺口。最新的一篇系统回顾包含 6 个随机对照试验,共 421 例不同原因引起的心房颤动患者,随访时间为 8 周~6 个月,结果显示与对照组比,运动组 VO2peak 明显升高[平均升高 3.76 mL/(kg·min),2 个研究],6 分钟步行试验距离明显改善(平均增加 75.76 m,4 个研究),说明运动训练可改善心房颤动患者的运动耐量,但在生活质量、死亡率、不良事件的发生率方面无明显差异[47]。这些研究的证据级别均较低,无法真实评价临床获益。尽管如此,指南仍建议慢性心房颤动患者积极参加运动为基础的心脏康复计划中。
2.8 左心辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)
对终末期心力衰竭,植入 LVAD 是等待心脏移植的治疗手段之一。尽管如此,LVAD 患者的运动耐量普遍下降,VO2peak 为 11~20 mL/(kg·min)[48]。关于 LVAD 运动康复的研究相对较少。Laoutaris 等[49]对 LVAD 患者进行 10 周有氧运动训练(45 min/次,3~5 次/周)发现运动组的 VO2peak、6 min 步行距离、生活质量均明显改善。一项小样本研究显示 8 周的运动训练改善了上述指标,但无统计学意义[50]。Bachmann 等[51]研究显示经过多因素调整后,参加心脏康复的 LVAD 患者的 1 年住院率下降 23%(P<0.001),1 年死亡率下降 47%(P<0.01)。总结目前有限的研究,发现以运动为基础的心脏康复对 LVAD 患者是安全的,并能改善运动耐量。因影响 LVAD 运动耐量的因素很多,尤其是血流动力学,其运动生理和作用机制、运动训练的效果及对预后的影响均有待进一步研究。
2.9 其他
对于起搏器、植入型心律转复除颤器、心脏再同步化治疗及埋藏式心脏自动除颤器、主动脉瘤或夹层术后、外周血管疾病等,均有不同数量的文献报道心脏康复对以上疾病患者的益处和安全性[32, 52-53],虽然研究的质量级别有差异,指南仍鼓励这些患者参加心脏康复。
由此可见,未来随着不断的临床研究,一些心脏康复禁忌证可能成为适应证。
3 心脏康复运动模式
目前欧洲心脏病学会、美国心脏协会、日本循环学会指南和中国心血管病专家共识推荐的标准运动模式为中等强度有氧运动训练(moderate intensity aerobic training,MIAT)和抗阻运动训练。近年来,研究较热门的运动模式包括高强度间歇运动(high intensity interval training,HIIT)和生理性缺血训练(physical ischemic training,PIT)。
3.1 HIIT
HIIT 指的是短时间高强度与低强度运动结合的运动方式,多用于Ⅱ和Ⅲ期康复。根据持续与间隔时间不同,HIIT 可分为以下 3 种类型[54]:短时间:10 s~1 min 100%~120% VO2peak;中等时间:1~3 min 95%~100% VO2peak;长时间:3~15 min 85%~90% VO2peak。根据心功能情况在不同时期可组合不同类型的 HIIT,早期应用需在心电监护下进行,后期可在社区或家中进行。
关于 HIIT 在冠心病和慢性心力衰竭中应用的研究较多,尤其是短时间 HIIT,是一种高效、不易疲劳、易耐受的运动方式。Guiraud 等[55]将 20 例稳定型冠心病患者随机分为 HIIT 组(短时间)和 MIAT 组,结果显示 HIIT 组主观劳累计分更低(P<0.05),运动后监测肌钙蛋白Ⅰ未发现升高,说明 HIIT 未造成心肌损伤,是一种安全且更有效的运动方式。有 4 个 meta 分析显示 HIIT 在改善冠心病和慢性 HErEF 患者 VO2peak 方面更有优势,患者运动依从性更好,并证实了其安全性[56-59]。然而最近的 2 个 meta 分析在进行等热量运动训练方案的亚组分析时发现 HIIT 改善 VO2peak 的优势消失,但仍认为 HIIT 应该成为冠心病和慢性心力衰竭治疗中的一部分[60-61]。此外,Ellingsen 等[62]关于 HIIT 对左心室重构的研究显示 12 周后 HIIT 组和 MIAT 组左心室舒张末径分别改变了−2.8 mm(P=0.02)和−1.2 mm(P=0.45),二者对比无明显差异(P=0.45),VO2peak 改变同样无明显差异(P=0.70),随访至 52 周这些改变消失;得出结论:HIIT 在改变心力衰竭患者左心室重构方面并不优于 MCT。这些研究样本量均较小,采用 HIIT 方案不尽相同,未来研究需进一步证实 HIIT 的作用及优势,比较不同 HIIT 方案在效果、安全性、患者耐受程度的差别,探索 HIIT 和其他运动方式组合的疗效,并找出最佳获益人群。
HIIT 在其他心血管病中的应用极少。有研究报道关于 HIIT 在心脏移植术后患者,认为 HIIT 在改善运动耐量方面更有效[39]。还有 PAH 的动物试验结果显示 HIIT 组小鼠在改善血流动力学和非适应性右心室肥厚方面更有优势,可能跟高强度运动刺激引起适应性的肺血管内皮改变有关[63]。
随着不断的科学研究,HIIT 的适应证可能扩展,如果其作用得到充分的证实,我们的运动指南也将会改写。
3.2 PIT
长久以来,冠心病的康复策略均将运动强度定义为缺血阈下强度,认为心肌缺血会造成心肌细胞损伤。但近年来的研究发现,短暂的反复心肌缺血可诱发冠状动脉侧支循环,对心肌起保护作用。缺血阈强度的有氧运动可直接诱发心肌缺血,如果时间适宜可促进侧支循环,改善冠状动脉供血。余滨宾等[64]在可控性心肌缺血兔模型研究中证实,2 min 心肌完全性缺血可最大程度开放其缺血区固有侧支。但因存在安全和伦理顾虑,这方面研究多为动物实验,而前面提到的短时间 HIIT 是一种缺血阈强度训练,目前的研究结果证实了其临床应用的可能性。
心肌缺血时间如果过长,可引起病理性心肌缺血,可能引起心血管意外。我国励建安教授团队提出了“生理性缺血训练”的概念。PIT 是指通过袖带加压或等长收缩方式对正常肢体骨骼肌造成可逆性缺血,促进远隔病理性缺血部位侧支循环形成,对心肌梗死起到保护作用。目前临床研究多采用最大自主等长收缩握拳运动方式,每次持续 1 min,放松 1 min,重复 10 次为 1 组,两侧肢体各 1 组,2 次/d,共 4 组,每周训练 5 d,训练 3 个月[65]。经过 10 余年的一系列研究,研究团队从分子层面、蛋白质组学层面和细胞层面阐述了 PIT 的作用机制,认为缺血可诱导血管内皮生长因子及其受体在全身不同器官表达,促进内皮祖细胞的动员和归巢,通过血管内皮生长因子—一氧化氮介导的内源性内皮祖细胞迁移促进远隔的缺血组织毛细血管生成,促进侧支循环形成,最终形成“生物搭桥”[65]。陈卫海等[66]对有限的临床研究进行 meta 分析,除观察到以上改变外,还发现 PIT 能降低收缩压和舒张压,提高左心室射血分数,改善心功能,而且应用于冠心病患者是相对安全的。Battipaglia 等[67]通过上臂 PIT 训练(标准袖带充气 5 min 和放气 5 min 循环治疗)治疗稳定性心绞痛,结果发现这种远隔缺血训练通过对抗运动相关的血小板活性增强而起保护作用。PIT 还可应用于外周动脉疾病,可改善肢体缺血症状。
目前关于 PIT 的研究以动物实验为主,无论是其作用机制还是临床获益均需进一步研究。因 PIT 为无创治疗且容易操作,其有望为无法手术或稳定性心绞痛患者提供新的治疗方法。
3.3 中医特色的运动疗法
桑林等[68]对老年冠心病慢性心力衰竭患者在药物治疗基础上进行太极康复操,3 个月后治疗组 6 min 步行距离、左心室射血分数、明尼苏达生活质量问卷评分较对照组明显改善(P<0.05)。还有研究表明,太极拳、易筋经可有效调节心血管危险因素,并且是安全、易行的运动方式[69-70]。在美国,Taylor-Piliae 等[71]将太极拳应用于社区心脏康复中,患者的自感有效性和依从性提高,认为可在社区康复中作为患者的补充选择。目前临床研究的质量参差不齐,且中医运动疗法的作用机制不明确,有待大量高质量的随机对照试验。
因此,未来的研究将朝着开发最佳的运动模式(或组合)努力,以满足不同危险层次心血管病患者的康复需求。
4 国内外心脏康复开展现状
大量数据表明,心脏康复是一种经济有效的心血管疾病防治方法。全球范围仅 38.8% 的国家开展心脏康复,而在高、中、低收入国家有心脏康复机构的国家分别占 68%、28.2% 和 8.3%[72]。在发达国家心脏康复机构体系相对成熟,但患者的参与度并不高。在美国,心脏康复参与率在 19%~34%,开展心脏康复较好的个别机构参与率可达 60%,为此,由美国疾病预防与控制中心、医疗保险和医疗补助中心共同发起了“百万心脏计划”,预计 2022 年心脏康复参与率由 20% 提高到 70%,5 年内将降低 100 万例心血管事件[73]。
不同疾病的心脏康复参与情况也存在差异。一篇综述显示 ST 段抬高型心肌梗死的心脏康复参与率在西方国家为 25%~35%,在意大利仅有 15%[74]。而心力衰竭患者出院后参与心脏康复的比例仅为 10%[75]。分析其特点及其原因,患者因素包括年龄、性别、学历、医疗保险、社会经济地位、交通情况、疾病类型和严重程度、焦虑抑郁情绪和对心脏康复的认知,专科医生因素包括因不了解心脏康复、过度担心安全问题而未向患者建议,或与患者缺乏沟通等;此外,心脏康复计划是否合适和便利也将影响患者的依从性[75-76]。
为了提高心脏康复的覆盖率,各种心脏康复模式正在完善。比如,研发一些数字化工具[如 EXPERT(the EXercise Prescription in Everyday practice & Rehabilitative Training)[77] ]帮助医生量体裁衣地制定个体化的心脏康复计划或慢病管理方案;利用手机、可穿戴式设备通过互联网进行远程监控,实现以家庭或社区为中心的心脏康复模式;利用互联网创建心脏康复共享平台,包括医疗共享、科研共享、健康管理等等。
国内心脏康复起步较晚,发展相对较慢。中国首个大型心脏康复认知调研结果[78]在第 28 届长城国际心脏病学会议上公布,结果显示 83% 的公众不了解心脏康复,仅 25% 的医生经常实践心脏康复,仅 33% 的医生给予相对全面的处方建议。现阶段影响心脏康复参与度的前 3 位因素包括医院是否设有专业康复中心、医院等级及医疗保险情况。阻碍心脏康复进程前 3 位因素为医疗团队水平、医疗保险因素及患者依从性。多数医生仍认为药物和经皮冠状动脉介入治疗是适合的治疗方式,对于心血管病综合二级预防的理念还有待加强,特别是给予戒烟和心理治疗建议的仅有 40% 和 29%。心脏预防康复工作缺乏专业人员,患者的心脏康复多数由心脏科医师负责,近 1/2 医院心脏康复工作人员未经过心肺复苏技能培训认证。临床实践也缺乏标准规范,现心脏康复的干预不全面,近 1/3 未行心血管危险因素干预,1/2 医院未对所有患者提供戒烟干预和心理干预。
尽管目前我国心脏康复发展情况与国外差距很大,但未来发展前景光明,近 5 年有提供心脏康复治疗的医院已由 5 家增加到几百家,在全国心血管专家的推动下我国已制定了《冠心病康复与二级预防中国专家共识》[5]、《慢性稳定性心力衰竭运动康复中国专家共识》[79]、《经皮冠状动脉介入治疗后运动康复专家共识》[80]、《心血管病营养处方专家共识》[81]、《在心血管科就诊患者的心理处方中国专家共识》[82]、《心血管病患者戒烟处方中国专家共识》[83]等心脏康复处方专家共识。
5 总结及展望
未来需更多高质量的大样本随机临床试验来证实心脏康复的远期效益及其成本效益,并关注特殊人群的心脏康复。在研究过程中进一步探讨疾病的病理生理改变和运动训练的作用机制,以利于设计更好的运动治疗方案。此外,开拓创新心脏康复管理模式,也是未来的发展趋势。
在中国,本国的大数据研究结果尤其缺乏,这些结果将利于制定我国的心脏康复指南,构建符合中国国情的心脏康复模式,甚至对世界心脏康复指南产生积极的影响。
最后,需加强心脏康复预防临床专科建设和人才培养,建立心脏康复预防标准化体系,优化医疗保障制度,构建心脏康复三级服务体系,以促进中国心脏康复快速发展。
近年来医疗技术水平飞速发展,但《中国心血管病报告 2017》的数据显示我国心血管病患病率和死亡率仍处于上升阶段,预测心血管病现患人数达 2.9 亿,心血管病死亡占居民疾病死亡构成 40% 以上,居首位[1]。且 2004 年至今,心脑血管病住院费用年均增速远高于国内生产总值增速,医疗负担日益加重[1]。心血管病患者普遍存在活动耐力下降,生活质量差,无法正常工作,也给家庭带来沉重的负担,心血管病的防治刻不容缓。而心脏康复在心血管疾病的防治中有举足轻重的作用。下面将通过文献回顾和临床指南总结心脏康复的定义、获益人群、心脏康复运动模式、国内外现状及展望未来的研究方向。
1 何为心脏康复?
心脏康复是包含医疗评估、运动处方、纠正心血管危险因素、教育、咨询和行为干预等的综合且长期的计划,其目的是为了控制心脏病症状,减少心血管疾病对机体生理和心理的不良影响,降低猝死和再梗死风险,稳定或逆转动脉粥样硬化过程,并改善患者的心理和职业状态,有利于患者回归家庭和社会[2]。大量证据表明有氧运动能力是风险预测因子,已被美国心脏协会定义为生命体征之一,所以运动训练是心脏康复的核心内容[3]。在接下来的文献回顾中常常提及运动训练为基础的心脏康复。虽然运动处方为核心内容,目前国内外指南均强调心脏康复是一种综合康复计划[4-5]。在中国,胡大一教授将心脏康复概括为五大处方,包括运动处方、药物处方、营养处方、心理处方和戒烟处方[6]。所以,心脏康复的实施需要一个多学科团队,这个团队包含心血管医生、专科护士、物理治疗师、作业治疗师、心理咨询或治疗师、营养师、药剂师、运动学专家、社区医生、文书管理者等[4]。
心脏康复分为 3 期[7]:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期康复。Ⅰ期康复为住院期间康复;Ⅱ期康复为出院后早期康复或门诊康复,该期运动训练需心电、血压监护,至少需要 3 个月;Ⅲ期康复为院外长期康复,也叫社区或家庭康复,是维持已形成的健康生活方式和运动习惯,以减少心血管风险。
2 心脏康复有什么益处?哪些人群可获益?
国内外大量文献证实了以运动为基础的心脏康复可以减少心血管危险因素(控制血脂、血糖、血压、体重,戒烟),提高药物依从性,降低死亡率、住院率,提高运动耐力和心肺功能,改善心理状况,改善生活质量[8]。近年来,随着大量临床试验结果的报道,心脏康复的适应证在扩展,包括以下几种。
2.1 冠心病
在心脏康复的研究中,关于冠心病的相对较多,包括心肌梗死、经皮冠状动脉介入治疗术后和冠状动脉搭桥术后的康复治疗,尤其是心肌梗死。研究表明以运动为基础的心脏康复可改善冠心病患者的心肺功能和预后[9-10]。
运动训练对急性心肌梗死的缺血再灌注损伤有心脏保护作用。对心肌梗死小鼠进行 3 周的游泳训练,结果显示运动训练可减弱急性期心肌细胞的自嗜和凋亡,缩小心肌梗死面积,并改善心肌糖脂代谢,增加线粒体生物合成,从而改善心肌的供氧,此为运动对急性心肌梗死的心脏保护机制[11]。Fontes-Carvalho 等[12]对 188 例心肌梗死 1 个月患者进行 8 周的有氧和抗阻训练后,仅运动组的峰值摄氧量(peak oxygen consumption,VO2peak)增加 1.6 mL/(kg·min)(P=0.001),射血分数、二尖瓣环处组织多普勒收缩期血流速度、二尖瓣 E 峰速度与二尖瓣环处组织多普勒 E 峰速度比值(E/E’)、二尖瓣环舒张早期 E 峰与末期 A 峰血流速度比值无明显改变(P>0.05),提示患者的运动耐量明显改善,但心脏收缩舒张功能无明显改变。该研究运动治疗时间较短,上述指标的基线水平均较好,关于运动训练对心肌梗死的心功能影响有待进一步研究。
2011 年的一项 meta 分析发现冠心病在经历 12 个月甚至更长时间的心脏康复后总死亡率和全因死亡率下降,住院率也较常规治疗组低[10]。最新的一项纳入 63 项研究(共 14 486 例心肌梗死或血管重建后患者)的 meta 分析结果显示,心脏康复组心血管死亡率和再住院率分别下降 26% 和 14%(P<0.05);全因死亡率在短-中期随访(6~36 个月)中有所下降(P>0.05),在长期随访(>36 个月)无明显下降;心肌梗死风险仅在长期随访中显著下降(P<0.05);血管再重建率在长期随访中有所下降(P<0.05);健康相关的生活质量也显著下降[13]。因此得出结论:以运动为基础的心脏康复可显著降低心血管死亡率和住院率,但在降低全因死亡率、心肌梗死和血管再重建的风险无明显优势;该项 meta 分析结果还显示心脏康复的良好成本效益,心脏康复运动治疗较常规治疗节约 650 美元/质量调整寿命年[13]。其原因可能包括:① 大部分研究入组人群为低危的心肌梗死后和血管重建后的中年男性患者;② 各项研究采用的心脏康复模式存在一定差异;③ 近年来药物的发展,改善了冠心病患者的预后。因此,未来的研究需扩大研究人群范围,如存在并发症、高危、老年、女性以及心绞痛患者,提高随机临床试验的质量。
急性心肌梗死的早期康复是近年来的研究热点。Tsai 等[14]的研究显示 48 h 内进行早期活动训练急性心肌梗死患者的摄氧效率斜率显著提高,说明患者的运动耐量改善。此外,早期家庭康复训练也可明显改善急性心肌梗死的左心室功能[15]。因此,在最新的欧洲心脏病学会关于 ST 段抬高心肌梗死的管理指南中,不仅强烈推荐急性心肌梗死患者参加心脏康复,还推荐无并发症者应在第 1 天即开始早期活动[16]。国内的《冠心病的康复与二级预防中国专家共识》也指出,一旦脱离急性危险期,病情处于稳定状态,运动康复即可开始,通常入院 24 h 内开始,病情不稳定者应延迟至 3~7 d[5]。
目前关于稳定性心绞痛的康复治疗研究较少,在各大指南中仅提示无确切证据显示心脏康复对稳定性心绞痛患者的益处。Long 等[17]对 7 项研究进行 meta 分析(含 581 例患者,随访 6~12 个月),结果显示因样本量较小、危险分层和随机分组不明确,无法确定以运动为基础的心脏康复对稳定性心绞痛患者的死亡率、住院率、不良事件发生率、生活质量等方面的影响,个别低质量研究显示心脏康复可提高该类患者的运动耐量。因此,还需进行大样本、高质量的随机临床试验。
基于以上的大量研究结果,欧洲心脏病学会、美国心脏协会/美国心脏病学会已将心脏康复列入Ⅰ级推荐写入指南,成为冠心病综合治疗的不可或缺的一部分[16, 18]。
2.2 慢性心力衰竭
运动训练对慢性心力衰竭的作用机制包括:调节自主神经功能,改善心率变异性;改善血管内皮功能,增加冠状动脉供血,降低周围血管阻力;调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统活性,抑制心室重构,改善心脏功能;抑制炎症因子的过度表达,增加抗氧化能力,提高骨骼肌和心肌有氧代谢能力,改善骨骼肌摄氧和利用氧能力,从而,改善患者的运动耐力、心肺功能和生活质量,提高生存率,降低死亡率[19-20]。
有研究在论述运动与心力衰竭关系的时候指出,在心力衰竭前期,运动可预防心力衰竭发生,每增加 1 代谢当量(metabolic equivalent,MET),心力衰竭发生风险降低 21%,这种作用呈剂量依赖性;在心力衰竭期,运动可改善心力衰竭的症状和预后;未来,运动耐量可作为心力衰竭的预测因子,通过心肺运动试验测得的摄氧量(oxygen consumption,VO2)反映了心肺、循环功能和肌肉利用氧能力,而 VO2peak、摄氧效率斜率、二氧化碳通气当量为心力衰竭的独立预测因子[21-23]。
目前最大型的临床试验 HF-ACTION 证实了心力衰竭患者进行运动治疗对心功能、运动耐量、情绪、生活质量的有利影响及其安全性,并在校正 20 余项预后指标后运动组的全因死亡率和住院率、心血管死亡率和心力衰竭住院率有所下降[24]。但最近的 2 篇 meta 分析结果并未能证实运动对死亡率的影响[25-26]。其中 Taylor 等[26]对 33 项临床试验进行 meta 分析,共纳入 4 740 例纽约心脏病协会(New York Heart Association,NYHA)心功能Ⅱ~Ⅲ级稳定性射血分数降低心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)患者,结果显示以运动为基础的心脏康复可改善 HFrEF 患者的生活质量,并显著降低全因和心力衰竭住院率,但对短期(12 个月)死亡率的影响不明显,对长期死亡率有降低的趋势,仍需进一步研究。
关于射血分数保留心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)的研究较少,其病理生理机制未完全明确,尚缺乏有效的治疗方法。运动耐力的下降是 HFpEF 的早期标志,耐力每增加 1 MET,HFpEF 发生危险下降 17%,二者呈剂量依赖关系,故运动可作为一种预防手段[27]。运动训练对 HFpEF 可能通过以下机制发挥作用:改善心肌底物运输和氧化,改善能量代谢,改善外周组织氧的运输,改善高血压、糖尿病、高脂血症等合并症,改善运动耐量。Kitzman 等[28]对 63 例老年 HFpEF 患者进行的一项单盲随机对照试验,经过 16 周,运动训练组的 VO2peak 增加(P=0.000 1),但内皮功能和动脉硬化情况无明显改变,这提示运动改善 HFpEF 的 VO2 存在其他机制,如提高骨骼肌的灌注或氧利用率。一项 meta 分析纳入 228 例 HFpEF 患者,随访 12~24 周,结果显示运动组的运动耐量、生活质量均明显提高,且随访过程中无死亡、住院等不良事件发生;其中个别研究观察到运动组的 E/E’ 的改善,但其他研究并未得到同样的结果[29]。因此,运动对 HFpEF 患者心脏舒张功能、远期效益及成本效益的影响均需进一步研究。
基于目前的研究,欧洲心脏病学会、美国心脏协会/美国心脏病学会推荐慢性稳定性心力衰竭(无论 EF 多少)患者参加以运动为基础的心脏康复计划,已列入慢性心力衰竭管理指南中(Ⅰ类 A 级推荐)[30-31]。
此外,对于急性心力衰竭的患者是否可以介入康复治疗,该方面的研究也是极少的。在日本心血管防治指南中推荐急性心力衰竭患者一旦病情稳定应尽早介入心脏康复治疗,包括早期床上的活动、下地活动、健康教育、心理支持等[32]。
2.3 心脏瓣膜病术后
心脏瓣膜病一旦出现症状,患者的运动耐量和生活质量明显下降。而术后患者的体力、心理、日常生活能力和社会功能的恢复是心脏瓣膜病术后患者普遍存在的困惑。临床指南强调了心脏瓣膜病术后康复的重要性,尤其是术后早期康复,有利于减少手术并发症,推荐术后运动训练以改善患者的症状和运动耐力,同时还提出心脏康复应该从术前开始,包括教育、肺功能训练等[32-33]。近年来,国外已有较多小样本临床研究证实了心脏康复在心脏瓣膜病中的应用价值。
OpenHeartVR 研究结果显示,12 周后与对照组对比,心脏康复组 VO2 peak 明显改善(P=0.045),但 36 项-健康状况调查简表的结果无明显差异[34]。一项纳入 292 例经导管主动脉瓣置换术(transcatheter aortic valve implantation,TAVI)和 570 例外科主动脉瓣置换术(surgical aortic valve replacement,sAVR)患者的 meta 分析结果显示,TAVI 和 sAVR 进行运动为基础的心脏康复后 6 min 步行距离和 Barthel 指数均明显改善(P<0.001),二者在运动耐量和生活质量上的改变无明显差异(P>0.05),提示心脏康复对心脏瓣膜置换术的效果与手术方式无关[35]。Tariq 等[36]对心脏术后患者进行早期低于 3 MET 的运动训练后,患者的呼吸困难症状和血氧饱和度明显改善,呼吸系统并发症减少,在重症加强护理病房时间和总住院时间明显缩短。然而,关于心脏康复对心脏瓣膜病术后的其他作用及远期效益仍需进一步研究。
2.4 心脏移植术后(heart transplantation,HTx)
根据 2012 年国际心肺移植协会登记的数量,HTx 患者的中位生存时间为 10 年[37]。尽管 HTx 可改善患者的 VO2peak,但据统计 HTx 患者的平均 VO2peak 低于 20 mL/(kg·min)(Weber 心功能分级 B-C)[38]。VO2peak 是判断预后和生存率的强预测指标,因此,提高 HTx 患者的 VO2peak 是改善生存率的重要措施。目前有限的研究证实运动康复可改善 HTx 患者的 VO2peak。Anderson 等[39]对 10 项随机对照试验进行 meta 分析,共纳入 300 例 HTx 患者,平均随访时间为 12 周,结果显示心脏康复组的 VO2peak 平均增加 2.49 mL/(kg·min)[95% 置信区间(1.63,3.36)mL/(kg·min)],而对照组无明显改变;因各项研究选用的生活质量量表不一致,无法判断对生活质量的影响;安全性上,随访过程中未发生明显心血管不良事件。未来需更多高质量可信度高的研究来证实这类患者进行运动的安全性和获益。
2.5 肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)
近年来,虽然 PAH 靶向药物治疗给患者带来福音,但 PAH 的发病率和病死率仍较高。据统计,PAH 年发病率为 10~15 例/百万,年病死率达 15%[40]。这些患者常常有呼吸困难、乏力等症状,伴随活动能力和生活质量的下降。于是,长久以来 PAH 患者不被建议运动。2006 年,Mereles 等[41]首次发现运动训练可改善重度慢性 PAH 患者的运动能力和生活质量。2009 年肺高压指南中鼓励 PAH 患者进行症状限制性的活动[42]。Pandey 等[43]对 16 项研究(共 469 例 PAH 患者)进行系统回顾和 meta 分析,结果证实了慢性 PAH 进行运动训练是安全的,可明显改善运动耐量和生活质量,还可降低肺动脉压力。基于这些研究结论,2015 年欧洲心脏病学会/欧洲呼吸病学会肺动脉高压管理指南建议 PAH 患者在药物治疗基础上参加监护下的运动训练(证据级别Ⅱb,B)[44]。指南未明确指出合适获益人群,总结近年来的这些研究,世界卫生组织肺功能Ⅱ~Ⅲ级且经药物治疗病情稳定至少 3 个月(部分研究为 2 个月)的 PAH 患者,可视为推荐人群;个别研究认为肺功能Ⅰ、Ⅳ级患者也可能受益[43, 45]。
指南的改变是基于不断的临床研究。运动训练对 PAH 患者 VO2peak、心肺功能和右心室血流动力学及预后的影响等均为未来的研究方向。
2.6 先天性心脏病
有研究表明运动训练对成人先天性心脏病(NYHA 心功能Ⅰ~Ⅱ级)患者是安全的,且可改善运动耐量和生活质量[46]。该项研究样本量较小,需进一步大样本研究以明确运动训练对先天性心脏病的作用。
2.7 心房颤动
心房颤动患者因心房收缩异常、心律不齐引起左心室充盈不足,心输出量下降,从而引起运动耐量下降。对心房颤动患者进行以运动为基础的心脏康复的研究也是目前的缺口。最新的一篇系统回顾包含 6 个随机对照试验,共 421 例不同原因引起的心房颤动患者,随访时间为 8 周~6 个月,结果显示与对照组比,运动组 VO2peak 明显升高[平均升高 3.76 mL/(kg·min),2 个研究],6 分钟步行试验距离明显改善(平均增加 75.76 m,4 个研究),说明运动训练可改善心房颤动患者的运动耐量,但在生活质量、死亡率、不良事件的发生率方面无明显差异[47]。这些研究的证据级别均较低,无法真实评价临床获益。尽管如此,指南仍建议慢性心房颤动患者积极参加运动为基础的心脏康复计划中。
2.8 左心辅助装置(left ventricular assist device,LVAD)
对终末期心力衰竭,植入 LVAD 是等待心脏移植的治疗手段之一。尽管如此,LVAD 患者的运动耐量普遍下降,VO2peak 为 11~20 mL/(kg·min)[48]。关于 LVAD 运动康复的研究相对较少。Laoutaris 等[49]对 LVAD 患者进行 10 周有氧运动训练(45 min/次,3~5 次/周)发现运动组的 VO2peak、6 min 步行距离、生活质量均明显改善。一项小样本研究显示 8 周的运动训练改善了上述指标,但无统计学意义[50]。Bachmann 等[51]研究显示经过多因素调整后,参加心脏康复的 LVAD 患者的 1 年住院率下降 23%(P<0.001),1 年死亡率下降 47%(P<0.01)。总结目前有限的研究,发现以运动为基础的心脏康复对 LVAD 患者是安全的,并能改善运动耐量。因影响 LVAD 运动耐量的因素很多,尤其是血流动力学,其运动生理和作用机制、运动训练的效果及对预后的影响均有待进一步研究。
2.9 其他
对于起搏器、植入型心律转复除颤器、心脏再同步化治疗及埋藏式心脏自动除颤器、主动脉瘤或夹层术后、外周血管疾病等,均有不同数量的文献报道心脏康复对以上疾病患者的益处和安全性[32, 52-53],虽然研究的质量级别有差异,指南仍鼓励这些患者参加心脏康复。
由此可见,未来随着不断的临床研究,一些心脏康复禁忌证可能成为适应证。
3 心脏康复运动模式
目前欧洲心脏病学会、美国心脏协会、日本循环学会指南和中国心血管病专家共识推荐的标准运动模式为中等强度有氧运动训练(moderate intensity aerobic training,MIAT)和抗阻运动训练。近年来,研究较热门的运动模式包括高强度间歇运动(high intensity interval training,HIIT)和生理性缺血训练(physical ischemic training,PIT)。
3.1 HIIT
HIIT 指的是短时间高强度与低强度运动结合的运动方式,多用于Ⅱ和Ⅲ期康复。根据持续与间隔时间不同,HIIT 可分为以下 3 种类型[54]:短时间:10 s~1 min 100%~120% VO2peak;中等时间:1~3 min 95%~100% VO2peak;长时间:3~15 min 85%~90% VO2peak。根据心功能情况在不同时期可组合不同类型的 HIIT,早期应用需在心电监护下进行,后期可在社区或家中进行。
关于 HIIT 在冠心病和慢性心力衰竭中应用的研究较多,尤其是短时间 HIIT,是一种高效、不易疲劳、易耐受的运动方式。Guiraud 等[55]将 20 例稳定型冠心病患者随机分为 HIIT 组(短时间)和 MIAT 组,结果显示 HIIT 组主观劳累计分更低(P<0.05),运动后监测肌钙蛋白Ⅰ未发现升高,说明 HIIT 未造成心肌损伤,是一种安全且更有效的运动方式。有 4 个 meta 分析显示 HIIT 在改善冠心病和慢性 HErEF 患者 VO2peak 方面更有优势,患者运动依从性更好,并证实了其安全性[56-59]。然而最近的 2 个 meta 分析在进行等热量运动训练方案的亚组分析时发现 HIIT 改善 VO2peak 的优势消失,但仍认为 HIIT 应该成为冠心病和慢性心力衰竭治疗中的一部分[60-61]。此外,Ellingsen 等[62]关于 HIIT 对左心室重构的研究显示 12 周后 HIIT 组和 MIAT 组左心室舒张末径分别改变了−2.8 mm(P=0.02)和−1.2 mm(P=0.45),二者对比无明显差异(P=0.45),VO2peak 改变同样无明显差异(P=0.70),随访至 52 周这些改变消失;得出结论:HIIT 在改变心力衰竭患者左心室重构方面并不优于 MCT。这些研究样本量均较小,采用 HIIT 方案不尽相同,未来研究需进一步证实 HIIT 的作用及优势,比较不同 HIIT 方案在效果、安全性、患者耐受程度的差别,探索 HIIT 和其他运动方式组合的疗效,并找出最佳获益人群。
HIIT 在其他心血管病中的应用极少。有研究报道关于 HIIT 在心脏移植术后患者,认为 HIIT 在改善运动耐量方面更有效[39]。还有 PAH 的动物试验结果显示 HIIT 组小鼠在改善血流动力学和非适应性右心室肥厚方面更有优势,可能跟高强度运动刺激引起适应性的肺血管内皮改变有关[63]。
随着不断的科学研究,HIIT 的适应证可能扩展,如果其作用得到充分的证实,我们的运动指南也将会改写。
3.2 PIT
长久以来,冠心病的康复策略均将运动强度定义为缺血阈下强度,认为心肌缺血会造成心肌细胞损伤。但近年来的研究发现,短暂的反复心肌缺血可诱发冠状动脉侧支循环,对心肌起保护作用。缺血阈强度的有氧运动可直接诱发心肌缺血,如果时间适宜可促进侧支循环,改善冠状动脉供血。余滨宾等[64]在可控性心肌缺血兔模型研究中证实,2 min 心肌完全性缺血可最大程度开放其缺血区固有侧支。但因存在安全和伦理顾虑,这方面研究多为动物实验,而前面提到的短时间 HIIT 是一种缺血阈强度训练,目前的研究结果证实了其临床应用的可能性。
心肌缺血时间如果过长,可引起病理性心肌缺血,可能引起心血管意外。我国励建安教授团队提出了“生理性缺血训练”的概念。PIT 是指通过袖带加压或等长收缩方式对正常肢体骨骼肌造成可逆性缺血,促进远隔病理性缺血部位侧支循环形成,对心肌梗死起到保护作用。目前临床研究多采用最大自主等长收缩握拳运动方式,每次持续 1 min,放松 1 min,重复 10 次为 1 组,两侧肢体各 1 组,2 次/d,共 4 组,每周训练 5 d,训练 3 个月[65]。经过 10 余年的一系列研究,研究团队从分子层面、蛋白质组学层面和细胞层面阐述了 PIT 的作用机制,认为缺血可诱导血管内皮生长因子及其受体在全身不同器官表达,促进内皮祖细胞的动员和归巢,通过血管内皮生长因子—一氧化氮介导的内源性内皮祖细胞迁移促进远隔的缺血组织毛细血管生成,促进侧支循环形成,最终形成“生物搭桥”[65]。陈卫海等[66]对有限的临床研究进行 meta 分析,除观察到以上改变外,还发现 PIT 能降低收缩压和舒张压,提高左心室射血分数,改善心功能,而且应用于冠心病患者是相对安全的。Battipaglia 等[67]通过上臂 PIT 训练(标准袖带充气 5 min 和放气 5 min 循环治疗)治疗稳定性心绞痛,结果发现这种远隔缺血训练通过对抗运动相关的血小板活性增强而起保护作用。PIT 还可应用于外周动脉疾病,可改善肢体缺血症状。
目前关于 PIT 的研究以动物实验为主,无论是其作用机制还是临床获益均需进一步研究。因 PIT 为无创治疗且容易操作,其有望为无法手术或稳定性心绞痛患者提供新的治疗方法。
3.3 中医特色的运动疗法
桑林等[68]对老年冠心病慢性心力衰竭患者在药物治疗基础上进行太极康复操,3 个月后治疗组 6 min 步行距离、左心室射血分数、明尼苏达生活质量问卷评分较对照组明显改善(P<0.05)。还有研究表明,太极拳、易筋经可有效调节心血管危险因素,并且是安全、易行的运动方式[69-70]。在美国,Taylor-Piliae 等[71]将太极拳应用于社区心脏康复中,患者的自感有效性和依从性提高,认为可在社区康复中作为患者的补充选择。目前临床研究的质量参差不齐,且中医运动疗法的作用机制不明确,有待大量高质量的随机对照试验。
因此,未来的研究将朝着开发最佳的运动模式(或组合)努力,以满足不同危险层次心血管病患者的康复需求。
4 国内外心脏康复开展现状
大量数据表明,心脏康复是一种经济有效的心血管疾病防治方法。全球范围仅 38.8% 的国家开展心脏康复,而在高、中、低收入国家有心脏康复机构的国家分别占 68%、28.2% 和 8.3%[72]。在发达国家心脏康复机构体系相对成熟,但患者的参与度并不高。在美国,心脏康复参与率在 19%~34%,开展心脏康复较好的个别机构参与率可达 60%,为此,由美国疾病预防与控制中心、医疗保险和医疗补助中心共同发起了“百万心脏计划”,预计 2022 年心脏康复参与率由 20% 提高到 70%,5 年内将降低 100 万例心血管事件[73]。
不同疾病的心脏康复参与情况也存在差异。一篇综述显示 ST 段抬高型心肌梗死的心脏康复参与率在西方国家为 25%~35%,在意大利仅有 15%[74]。而心力衰竭患者出院后参与心脏康复的比例仅为 10%[75]。分析其特点及其原因,患者因素包括年龄、性别、学历、医疗保险、社会经济地位、交通情况、疾病类型和严重程度、焦虑抑郁情绪和对心脏康复的认知,专科医生因素包括因不了解心脏康复、过度担心安全问题而未向患者建议,或与患者缺乏沟通等;此外,心脏康复计划是否合适和便利也将影响患者的依从性[75-76]。
为了提高心脏康复的覆盖率,各种心脏康复模式正在完善。比如,研发一些数字化工具[如 EXPERT(the EXercise Prescription in Everyday practice & Rehabilitative Training)[77] ]帮助医生量体裁衣地制定个体化的心脏康复计划或慢病管理方案;利用手机、可穿戴式设备通过互联网进行远程监控,实现以家庭或社区为中心的心脏康复模式;利用互联网创建心脏康复共享平台,包括医疗共享、科研共享、健康管理等等。
国内心脏康复起步较晚,发展相对较慢。中国首个大型心脏康复认知调研结果[78]在第 28 届长城国际心脏病学会议上公布,结果显示 83% 的公众不了解心脏康复,仅 25% 的医生经常实践心脏康复,仅 33% 的医生给予相对全面的处方建议。现阶段影响心脏康复参与度的前 3 位因素包括医院是否设有专业康复中心、医院等级及医疗保险情况。阻碍心脏康复进程前 3 位因素为医疗团队水平、医疗保险因素及患者依从性。多数医生仍认为药物和经皮冠状动脉介入治疗是适合的治疗方式,对于心血管病综合二级预防的理念还有待加强,特别是给予戒烟和心理治疗建议的仅有 40% 和 29%。心脏预防康复工作缺乏专业人员,患者的心脏康复多数由心脏科医师负责,近 1/2 医院心脏康复工作人员未经过心肺复苏技能培训认证。临床实践也缺乏标准规范,现心脏康复的干预不全面,近 1/3 未行心血管危险因素干预,1/2 医院未对所有患者提供戒烟干预和心理干预。
尽管目前我国心脏康复发展情况与国外差距很大,但未来发展前景光明,近 5 年有提供心脏康复治疗的医院已由 5 家增加到几百家,在全国心血管专家的推动下我国已制定了《冠心病康复与二级预防中国专家共识》[5]、《慢性稳定性心力衰竭运动康复中国专家共识》[79]、《经皮冠状动脉介入治疗后运动康复专家共识》[80]、《心血管病营养处方专家共识》[81]、《在心血管科就诊患者的心理处方中国专家共识》[82]、《心血管病患者戒烟处方中国专家共识》[83]等心脏康复处方专家共识。
5 总结及展望
未来需更多高质量的大样本随机临床试验来证实心脏康复的远期效益及其成本效益,并关注特殊人群的心脏康复。在研究过程中进一步探讨疾病的病理生理改变和运动训练的作用机制,以利于设计更好的运动治疗方案。此外,开拓创新心脏康复管理模式,也是未来的发展趋势。
在中国,本国的大数据研究结果尤其缺乏,这些结果将利于制定我国的心脏康复指南,构建符合中国国情的心脏康复模式,甚至对世界心脏康复指南产生积极的影响。
最后,需加强心脏康复预防临床专科建设和人才培养,建立心脏康复预防标准化体系,优化医疗保障制度,构建心脏康复三级服务体系,以促进中国心脏康复快速发展。