有氧运动、循环阻抗运动对射血分数中间型心力衰竭患者心肺运动试验参数、心功能的影响.pdf

第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023666DOI:10.13463/ki.cczyy.2023.06.017有氧运动、循环阻抗运动对射血分数中间型心力衰竭患者心肺运动试验参数、心功能的影响周大亮1，薛 雷1，魏 林1，于丽芳2*（1.哈尔滨市第一医院心内科，哈尔滨 150010；2.黑龙江中医药大学附属第一医院临床药学室，哈尔滨 150010）摘要：目的 探讨循环阻抗运动、有氧运动对射血分数中间型心力衰竭（HFmrEF）患者心肺运动试验参数、心功能的影响。方法 选择 HFmrEF 患者 150 例，采用随机数表法分为对照组、有氧运动组（有氧组）、循环阻抗运动组（阻抗组），各 50 例。对照组予常规药物治疗，有氧组在常规药物治疗的基础上予有氧运动治疗，阻抗组在常规药物治疗的基础上予循环阻抗运动治疗，3 组均治疗 12 周。观察 3 组入院后 1 周、12 周的心肺运动试验参数、心功能。结果 与入院后 1 周时比较，入院后 12 周，各组患者峰值氧耗量（Peak VO2）、无氧代谢阈值时氧耗量（AT）值均升高，且阻抗组及有氧组均高于对照组；阻抗组 AT 值高于有氧组；二氧化碳通气当量斜率（VE/VCO2）均降低，且阻抗组及有氧组均低于对照组（P 0.05）。与入院后 1 周时比较，入院后 12 周，各组患者左室射血分数（EF）均升高，且阻抗组高于有氧组、对照组，有氧组高于对照组；血清氨基末端脑钠肽前体（NT-proBNP）水平均降低，且阻抗组低于有氧组、对照组，有氧组低于对照组（P 0.05）。结论 与常规药物治疗比较，有氧运动、循环阻抗运动能够显著改善 HFmrEF 患者氧代动力学、血流动力学及心功能，其中循环阻抗运动改善效果较明显。关键词：射血分数中间型心衰；有氧运动；循环阻抗运动；心功能中图分类号：R541.6 文献标志码：A 文章编号：2095-6258(2023)06-0666-04Effects of aerobic exercise and circulatory impedance exercise on cardiopulmonary exercise test parameters and cardiac function in patients with heart failure with mid-range ejection fractionZHOU Daliang1,XUE Lei1,WEI Lin1,YU Lifang2*(1.Department of Internal Medicine Cardiology,Harbin First Hospital,Harbin 150010,China;2.Clinical Pharmaceutics Room,the First Affliated Hospital of Heilongjiang University of Traditional Chinese Medicine,Harbin 150010,China)Abstract:Objective To explore the effects of circulatory impedance exercise and aerobic exercise on cardiopulmonary exercise test parameters and cardiac function of patients with heart failure with mid-range ejection fraction(HFmrEF).Methods A total of 150 patients with HFmrEF were selected and divided into the control group,the aerobic exercise group and the circulatory impedance exercise group according to random number table method,with 50 cases in each group.The control group was treated with conventional drug therapy,the aerobic exercise group was treated with aerobic exercise therapy on the basis of the treatment of conventional drug therapy,and the circulatory impedance exercise group was treated with circulatory impedance exercise on the basis of treatment of conventional drug therapy.All of the groups were treated for 12 weeks.The cardiopulmonary exercise test parameters and cardiac function of 3 groups were observed at 1 week and 12 weeks after admission.Results Compared with 1 week after admission,the peak oxygen consumption(Peak VO2)and anaerobic metabolic threshold oxygen consumption(AT)基金项目：黑龙江省卫生健康委科研课题（2019-210）作者简介：周大亮（1980），男，博士，主任医师，主要从事心血管疾病介入及心脏康复治疗的临床与机制研究*通信作者：于丽芳，女，硕士，电子信箱-Y西医临床研究第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023667values of all of the groups increased at 12 weeks after admission,and both the circulatory impedance exercise group and the aerobic exercise group were all higher than the control group;The AT value of the circulatory impedance exercise group was higher than that of the aerobic exercise group;The ventilation equivalent slope of carbon dioxide(VE/VCO2)decreased,and the circulatory impedance exercise group and the aerobic exercise group were lower than the control group(P0.05).Compared with 1 week after admission,at 12 weeks after admission,the left ventricular ejection fraction(EF)of all of the groups increased,and the circulatory impedance exercise group was higher than the aerobic exercise group and the control group,and the aerobic exercise group was higher than the control group;The level of serum N-terminal pro-brain natriuretic peptide(NT proBNP)precursor decreased,and the circulatory impedance exercise group was lower than the aerobic exercise group and the control group,and the aerobic exercise group was lower than the control group(P0.05).Conclusion Compared with conventional drug therapy,aerobic exercise and circulatory impedance exercise can significantly improve oxygen dynamics,hemodynamics and cardiac function in patients with HFmrEF,and circulatory impedance exercise has the more significant improvement effect.Keywords:heart failure with mid-range ejection fraction;aerobic exercise;circulatory impedance exercise;cardiac function 不同于其他类型心力衰竭，射血分数中间型心力衰竭（HFmrEF）目前还没有有效的治疗方法，治疗方法主要集中在合并症和危险因素管理方面1。研究2-4显示，有氧运动、阻抗运动可以改善射血分数减低型心力衰竭（HFrEF）的左室射血功能，增加全身代谢、改善血流动力学变化、增加肌肉耐力以及心血管耐力。经查阅文献，有氧运动及阻抗运动对 HFmrEF 是否有相同作用尚未见到报道。前期工作中，我们发现有氧运动可以改善心肌梗死支架术后患者的心脏功能、无氧代谢阈值，并在基础研究发现，有氧运动可以改善大鼠心力衰竭后心肌纤维化程度，改善心脏功能5-7，其中包括部分 HFmrEF患者。为进一步明确有氧运动及阻抗运动对 HFmrEF患者心肺运动试验参数、心功能的改善作用，本研究探讨各种运动方法对射血分数中间型心力衰竭的改善作用，以期为射血分数中间型心力衰竭治疗提供参考。1 资料与方法1.1 一般资料 选择 2019 年 1 月 2021 年 6 月在哈尔滨市第一医院心内科就诊的 HFmrEF 患者 150 例，采用随机数表法分为对照组、有氧运动组（有氧组）、循环阻抗运动组（阻抗组），各 50 例。各组患者年龄、性别、患高血压、糖尿病、吸烟及服用抗血小板药物、-受体阻滞剂、他汀类药物、血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体拮抗剂情况比较，差异无统计学意义（P 0.05），具有可比性。1.2 纳入与排除标准 纳入标准：1）年龄 70 岁；2）符合射血分数中间型心力衰竭诊断标准（心脏超声检测 EF 值40%50%，且氨基末端脑钠肽前体（NT-proBNP）125 pgmL-1，心脏结构性改变或者舒张功能障碍）；3）患者心力衰竭处于稳定期，可以参加运动训练。排除标准：1）患慢性房颤者；2）患严重瓣膜病者；3）未控制的心绞痛或周围动脉闭塞性疾病受限患者；4）脑血管、肌骨疾病不能进行运动检测或训练者；5）纽约心脏协会功能分类 IV 者；6）预期寿命不超过 1 年者。本试验经过哈尔滨市第一医院伦理委员会审核通过（20190103L），患者均签署知情同意书。1.3 治疗方法 对照组予常规药物治疗。有氧运动组在常规药物治疗的基础上接受 12 周的有氧运动治疗，患者进行监护下有氧运动开始，先进行 5 min 热身活动包括拉伸、踏步等。然后 20 min 平板运动、10 min 功率自行车、10 min 手摇车运动，完毕后再进行 5 min整理运动。在每次锻炼之前、期间和结束时测量血压。循环阻抗运动组在常规药物治疗的基础上接受12 周的循环阻抗运动治疗，先进行 5 min 热身活动包括拉伸、踏步等。然后进行 8 个 1 min 的阻抗运动联合 3 min 的有氧运动，阻抗运动包括推胸、推肩、伸腿、侧拉下、屈腿、辅助下蹲等力量训练，有氧运动包括跑步机、踏车、手摇车。每个有氧运动之后在下一次阻抗运动之前有一个短暂休息（前6 周休息 2 min，7 12 周休息 1 min）。患者在接受运动治疗前（入院 1 周）及 12 周后，空腹釆血检测 NT-proBNP 指标，并行心肺运动试验、心脏超声检查。1.4 观察指标 心肺运动试验指标：入院后第 1 周和第 12第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023668周，完成心肺运动试验指标，采用的仪器为丹麦Innovision 公司生产的 Innocor 气体再呼吸系统，由经验丰富的心脏科医生和技术人员根据超声心动图监测峰值氧耗量（Peak VO2）、无氧代谢阈值时氧耗量（AT）、二氧化碳通气当量斜率（VE/VCO2）。心功能：入院后第 1 周和 12 周，根据超声心动图监测左室射血分数（EF）值，并于清晨抽取 3 组空腹静脉血 3 mL，在 3 000 rmin-1速率下离心 15 min，采用全自动生化分析仪（南京劳拉电子有限公司，FAITH-1600）检测 3 组血清 NT-proBNP 水平。1.5 统计学方法 采用 SPSS 21.0 软件进行数据分析，计数资料以例（%）表示，予 2检验进行组间比较；予卡方趋势检验进行多组间比较；计量资料以均数 标准差（sx）表示，予独立样本 t 检验进行组间比较，予重复测量方差检验进行多组间的比较，予配对 t检验进行 2 组间的比较。以P 0.05 表示差异有统计学意义。2 结果2.1 3 组心肺运动试验指标比较 见表 1。表 1 3 组心肺运动试验参数比较（sx，n=50）组别时间AT/（mLkg-1min-1）Peak VO2/（mLkg-1min-1）VE/VCO2对照组入院后 1 周12.721.9514.252.2737.297.78入院后 12 周14.431.24#19.792.89#28.564.56#有氧组入院后 1 周12.781.7714.741.9437.696.29入院后 12 周15.270.79#21.522.47#24.532.04#阻抗组入院后 1 周12.701.4913.942.0336.298.21入院后 12 周15.840.81#21.822.56#24.182.29#注：与入院后 1 周比较，#P 0.05；与对照组比较，P 0.05；与有氧组比较，P 0.052.2 3 组心功能比较 见表 2。表 2 3 组心功能比较（sx，n=50）组别时间EF/%NT-proBNP/（ngmL-1）对照组入院后 1 周48.135.055 701.731564.82入院后 12 周 52.754.91#2 476.75964.85#有氧组入院后 1 周49.853.845 717.561367.43入院后 12 周 56.013.06#1 866.95546.52#阻抗组入院后 1 周48.565.175 732.521703.96入院后 12 周 57.302.79#1 194.29478.48#注：与入院后1周比较，#P0.05；与对照组比较，P0.05；与有氧组比较，P 0.053 讨论 HFmrEF 的病理生理基础尚不清楚，众多指南把 HFmrEF 列为单独心力衰竭类型，可能与轻度收缩和舒张功能障碍有关8。HFmrEF 的一部分患者可能是以前曾患有射血分数保留型心力衰竭（HFpEF）的患者，也可能是 HFrEF 经过治疗改善后的患者9。常规药物治疗是 HFmrEF 常用治疗方式，有助于增强 HFmrEF 心肌收缩力，控制心力衰竭进展，但药物治疗在改善患者骨骼肌功能方面效果较弱10-11。因此，亟须探讨更加安全有效的干预措施以提高HFrEF 的治疗效果。AT 是指当运动负荷增加到一定量后，组织对氧的需求超过了循环所能提供的供氧量，因而组织必须通过无氧代谢以提供更多的氧，开始出现无氧代谢的阈值称之为无氧阈12-13。AT 对氧流入组织很敏感并且不受患者是否努力的影响，广泛应用于心力衰竭治疗前后的功能评价，AT 值越高患者心功能越好14。Peak VO2代表人体供氧能力的极限水平，反映了人体极量运动时的最大心排血量，是评价氧代谢能力及心肺适应能力的金标准，Peak VO2值越高心肺能力越强，VE/VCO2是由每次呼吸相对应的潮气量（VE）和呼出二氧化碳量（VCO2）通过线性回归分析计算得出，可有效评价心力衰竭患者的通气功能，一般 VE/VCO2应 30，比值越高心功能越差15-16。入院后12周，各组患者Peak VO2、AT值、EF 均升高，且阻抗组及有氧组均高于对照组；阻抗组 AT 值及 EF 高于有氧组；VE/VCO2及 NT-proBNP均降低，且阻抗组及有氧组均低于对照组，阻抗组NT-proBNP 低于有氧组，从氧代动力学及血流动力学方面进一步证实，有氧运动、阻抗运动，可以提高患者心肺适应性及通气状态，并改善患者心排量，从而改善患者心功能及预后，而循环阻抗组 AT 值更进一步增加。与有氧组相比，循环阻抗组 Peak VO2增加及 VE/VCO2减少没有统计学意义，可能与样本第 39 卷第 6 期2023 年 6 月长春中医药大学学报Journal of Changchun University of Chinese MedicineVol.39 No.6Jun.2023669量偏小有关，未来将增大样本量进一步明确上述指标变化，但 AT 值的进一步增加足以证明循环阻抗组较有氧运动组更进一步改善 HFmrEF 患者心功能。分析其原因可能为：有氧运动治疗通过指导 HFmrEF患者进行拉伸、踏步、平板运动等有氧运动，且在开始锻炼、锻炼期间及锻炼结束时测量血压，有助于增强有氧代谢酶活性，使供应骨骼肌的毛细血管密度增加，改善患者血液动力学，促进心功能改善17-18。循环阻抗运动治疗结合了有氧及推胸、推肩、侧拉下、辅助下蹲等阻抗运动，充分提高 HFmrEF 患者耐力及肌肉力量，在运动的过程中患者心率较低，有助于保持患者心肌细胞氧供需平衡，改善患者心功能19-20。综上所述，与常规药物治疗比较，有氧运动、循环阻抗运动能够显著改善 HFmrEF 患者氧代动力学、血流动力学及心功能，其中循环阻抗运动改善效果较明显。参考文献：1 中华医学会心血管病学分会心力衰竭学组,中国医师协会心力衰竭专业委员会,中华心血管病杂志编辑委员会.中国心力衰竭诊断和治疗指南 2018J.中华心血管病杂志,2018,46(10):760-789.2 GHANIMATI R,RAJABI H,RAMEZANI F,et al.The effect of preconditioning with high-intensity training on tissue levels of g-csf,its receptor and c-kit after an acute myocardial infarction in male ratsJ.BMC Cardiovascular Disorders,2020,20(1):75.3 YANG Y,SUN L,FENG W,et al.Observation of the effect of a 7-day gradual early functional exercise program in middle-aged and young patients with acute myocardial infarction after percutaneous coronary interventionJ.Annals of Palliative Medicine,2021,10(1):258-265.4 SEO D Y,KWAK H B,KIM A H,et al.Cardiac adaptation to exercise training in health and diseaseJ.Pflugers Archiv,2020,472(2):155-168.5 周大亮,于熙滢,郝丹,等.有氧运动对急性 ST 段抬高心肌梗死患者心功能及氧代谢功能的影响 J.中华物理医学与康复杂志,2017,39(1):69-71.6 ZHOU D L,YU L F,FU H,et al.Netrin-1 plays a role in the effect of 10 weeks moderate exercise on myocardial fibrosis in ratsJ.Plos one,2019,14(2):82-84.7 茅溢恒,袁鹏,刘燕.运动康复训练在慢性心衰患者中的康复效果 J.中国临床医学,2019,26(5):741-744.8 陈建淑,姚亚丽,陈凤梅,等.基于 NT-proBNP 的灰值区射血分数中间值心力衰竭的研究 J.临床心血管病杂志,2018,34(8):769-772.9 邓诗武,王秋林.射血分数中间范围值与射血分数降低的心力衰竭并缺血性心肌病患者临床特征及预后的对比研究 J.实用心脑肺血管病杂志,2019,27(4):8-12.10文和,邱继欢,胡朗,等.沙库巴曲缬沙坦治疗射血分数中间值心力衰竭患者的临床疗效 J.心脏杂志,2020,32(2):135-139.11茅溢恒,袁鹏,刘燕.运动康复训练在慢性心衰患者中的康复效果 J.中国临床医学,2019,26(5):741-744.12REIS M S,NASSER I,BARROCO A,et al.Ventilatory and near-infrared spectroscopy responses similarly determine anaerobic threshold in patients with heart failureJ.Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention,2020,40(2):18-21.13张进,丁立群,范洁,等.运动康复治疗对慢性稳定性心力衰竭患者运动耐力、心肺功能及生活质量的影响J.中国循环杂志,2017,32(11):1099-1103.14朱文凯,赵志鹏,韩国彬.慢性心衰患者血清尿酸、脑钠肽与左室射血分数水平相关性及预后分析 J.医学临床研究,2018,35(4):753-755.15GRINSTEIN J,SAWALHA Y,MEDVEDOFSKY D A,et al.VE/VCO2 slope predicts RV dysfunction and mortality after left ventricular assist device:a fresh look at cardiopulmonary stress testing for prognosticationJ.Journal of Artificial 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