王紅雨， 岳建興

(1. 蚌埠醫(yī)學院體適能研究中心， 2. 蚌埠醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院康復科， 蚌埠 233030)

強化間歇訓練對慢性心衰患者心肺耐力及自主神經功能的影響*

王紅雨1△， 岳建興2

(1. 蚌埠醫(yī)學院體適能研究中心， 2. 蚌埠醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院康復科， 蚌埠 233030)

目的探討強化間歇訓練對慢性心衰患者心肺耐力及自主神經功能的影響。方法34名穩(wěn)定期慢性心衰患者隨機分成試驗組和對照組，每組各17名，兩組均采用常規(guī)藥物治療，其中試驗組同時結合間歇運動訓練治療，訓練周期12周，前2周為適應性訓練，采用功率自行車和30%～50%HRmax強度進行訓練，每周訓練3次，每次運動20～30 min；后10周采用強化間歇訓練，采用功率自行車和運動靶心率=80%～90%HRmax強度訓練，訓練時間30～40 min，每周訓練3次；采用6 min步行距離和心率變異性指標進行效果評價。結果與試驗前比較，12周治療后，對照組和試驗組6 min步行距離均增加，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，反映自主神經功能的時域指標和頻域指標均出現(xiàn)增高，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；試驗后，試驗組6 min步行距離、時域指標和頻域指標改變幅度大于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。結論強化間歇訓練可以作為慢性心衰患者心肺耐力提高和自主神經功能改善的康復手段，比單一的藥物治療效果更好。

強化間歇訓練；慢性心力衰竭；心率變異性

intensive interval training； chronic heart failure； heart rate variability

運動訓練作為穩(wěn)定期心衰患者心臟康復的手段已經得到廣泛認可[1]，目前運動訓練改善CHF患者心肺功能的研究主要集中在長時間中等強度有氧運動(moderate-intensity continuous training, MICT)方面，Wisloff等[2]研究認為心血管疾病患者采用高強間歇訓練(high-intensity interval training, HIIT)能夠獲得比MICT更好的效果，此外，Thibaut等[3]研究認為HIIT能夠有效改善CHF患者交感神經興奮性和心率變

異性，但HIIT作為一種康復治療手段，在運動方案制定時與國內權威學者對高強間歇訓練的定義存在差異，我國學者田麥久主編的《運動訓練學》一書，對HIIT的定義是發(fā)展磷酸鹽與糖酵解混合代謝功能的訓練方法，其特征是負荷時間小于40 s，負荷強度很大，間歇方式很不充分，而目前相關研究中HIIT方案，在負荷時間上介于10 s～5 min之間，負荷強度也介于80%～95%VO2，實際上涵蓋了高強間歇訓練和強化間歇訓練兩種訓練方案，因此，對HIIT概念缺乏客觀表述，值得進一步討論。此外，劉艷玲等[4]認為用心肺運動試驗(cardiopulmonary exercise testing, CPET)指導制定個體化高強度運動康復安全有效，值得大力推廣應用，為此，本研究依照強化間歇訓練特征，在CPET指導下設計訓練方案，以穩(wěn)定期的慢性心衰患者為研究對象，采用6 min步行距離和心率變異性作為評價指標，觀察強化間歇訓練方案對心衰患者心肺耐力和心臟自主神經功能的改善狀況，為心衰患者精準化運動康復治療提供依據。

1 材料與方法

1.1 受試對象

于2015年1～6月，采用方便取樣方式，選取在我校兩所附屬醫(yī)院(三級甲等醫(yī)院)心血管內科就診的患者50名，所有患者就診時均經過醫(yī)生病史、癥狀問詢和體格檢查且同時進行超聲心動圖、胸片和血漿B型腦利鈉肽(B-type natriuretic peptide，BNP)等檢查，經篩查有34名患者納入本研究，年齡為(51.6±3.8)歲，男性19名，女性15名。本研究通過了蚌埠醫(yī)學院倫理委員會的審核，所有調查對象均簽署知情同意書。

納入標準：(1)經醫(yī)生診斷具有心力衰竭的典型癥狀，如出現(xiàn)氣促、陣發(fā)性夜間呼吸困難，疲勞、乏力，運動后恢復時間延長，頸靜脈壓升高，第3心音奔馬音等；(2)美國紐約心臟協(xié)會(New York heart association, NYHA)心功能分級為II級或III級；(3)左心室射血分數(shù)(left ventricular ejection fractions，LVEF≤40%；(4)BNP≥100 pg/ml；(5)所有患者心力衰竭穩(wěn)定后4周，且患者能夠進行一定的體力活動。

排除標準：參照美國運動醫(yī)學會規(guī)定的心臟運動康復禁忌癥和美國心臟病協(xié)會危險分層標準，年齡≥70歲的老人。

1.2 試驗方案

采用完全隨機對照試驗，試驗分成3個階段，具體如下：

第一階段，參照改良的Bruce方案通過活動平板進行癥狀限制性運動試驗，將運動試驗陽性或可疑陽性者排除，同時獲取34名樣本的6 min步行距離(6 minutes walk test, 6MWT)、靜息心率(HRrest)、最大運動心率(HRmax)和心率變異性(heart rate variability，HRV)等指標，然后采用隨機數(shù)法，將34名受試對象隨機分成試驗組(17名)和對照組(17名)，兩組患者均依照中國心力衰竭診斷和治療指南(2014)的治療原則，進行藥物和生活習慣治療，試驗組在接受藥物治療同時要求進行強化間歇運動訓練治療。

第二階段，參照強化間歇訓練特點和改良型的HIIT方案[2]，設計如下：訓練周期12周，前2周為適應性訓練，采用功率自行車和30%～50%HRmax強度進行訓練，每周訓練3次，每次運動20～30 min；后10周采用強化間歇訓練方案訓練，采用功率自行車和運動靶心率=80%～90%HRmax強度訓練，訓練程序是熱身(3～5 min)，功率自行車訓練(80%～90%HRmax強度訓練)，每次訓練進行5個循環(huán)，每個循環(huán)的訓練時間為2 min，每個循環(huán)結束后進行1 min左右靜息調整，心率恢復到30%HRmax，且主觀感受沒有不良反應，如呼吸困難、疲勞以及出現(xiàn)運動禁忌癥等，則進入下一個循環(huán)，最后一組訓練結束后，進行3 min左右的40%～50%HRmax強度調整性活動，訓練總時間控制在30～40 min之間，每周訓練3次，訓練間隔為1 d，每次訓練安排在下午的16:30～18:30，訓練過程及訓練結束后要求受試者均佩戴便攜式心電儀進行心率和心電狀況的全程監(jiān)測，訓練過程在醫(yī)院康復醫(yī)學科進行，且至少有一名經驗豐富的醫(yī)生在場，運動過程中如出現(xiàn)身體不適或心臟運動康復禁忌癥立即終止運動，并采取相應措施。

第三階段，對照組經過12周常規(guī)藥物治療，試驗組經過12周常規(guī)藥物和間歇運動訓練治療后再次獲取34名受試者的6MWT和HRV等指標，為避免藥物對心率的影響，獲取心率變異性指標時，要求測量前暫停使用影響試驗結果的藥物，最后比較試驗前后兩組的變化情況。

1.3 觀察指標

(1)6 min步行距離(6MWT)。(2)心率變異性(HRV)，參照中華心血管病雜志編委會心率變異性對策專題組建議采用的時域、頻域指標[5]，其中時域指標包括：全部竇性心搏RR間期的標準差(standard deviation of all NN intervals, SDNN)、RR間期平均值標準差(standard deviation of the average of NN intervals, SDANN)、相鄰RR間期差值的均方根(root mean square successive difference, RMSSD)、全部RR間期中相鄰的RR間期之差大于50 ms的心搏數(shù)占總竇性心搏個數(shù)的百分比(percent of NN50, PNN50)；頻域指標包括：低頻范圍內的功率(low frequency, LF)、高頻范圍內的功率(high frequency, HF)。采用深圳迪美泰數(shù)字醫(yī)學技術有限公司生產的Dicare-m1CP型微型心電記錄儀，通過V5導聯(lián)記錄受試者靜息平躺狀態(tài)的心電圖，采用短時心率變異分析方法，記錄時間為5 min，剔除期前收縮、漏搏等異常心電圖，石波等[6]研究認為短時心率變異分析系統(tǒng)性能可靠，可以用于靜息、運動等多種狀態(tài)下的短時HRV分析，采用基于Hilbert 變換的R波提取算法獲取心電信號的R波，運用Kubios HRV version軟件進行心率變異性分析，上述過程均由專人完成。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 21.0完成數(shù)據的錄入和分析，正態(tài)分布的計數(shù)資料采用百分比(%)表示，計量資料采用表示，組內比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗，構成比采用χ2檢驗。

2 結果

2.1 一般資料

34名受試對象，心衰II級19名(55.9%)，心衰III級15名(44.1%)，冠心病患者19名(55.9%)，其中單支病變6名，多支病變13名，高血壓20名(58.8%)，擴張性心肌病4名(11.8%)，心臟瓣膜病8名(23.5%)，慢性肺源性心臟病6名(17.6%)。采用隨機數(shù)法，隨機分成對照組和試驗組，每組為17名，兩組在性別構成、年齡、體質量指數(shù)(BMI)、NYHA心功能分級、LVEF、BNP、左心室舒張末期內徑方面差異不具有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表1)。

Tab. 1 Basic conditions of subjects(±s， n=17)

CG： Control group； EG： Experimental group； BMI： Body mass index； LVEF： Left ventricular ejection fractions； BNP： B-type natriuretic peptide； LVDD： Left ventricular end-diastolic dimension

2.2試驗前后對照組與試驗組運動耐力及心率變異性的比較

治療前，對照組與試驗組6MWT差異不具有統(tǒng)計學意義，時域指標SDNN、SDANN、RMSSD和PNN50(%)，頻域指標LF、HF差異不具有統(tǒng)計學意義；治療后，對照組與試驗組6MWT、時域指標和頻域指標均出現(xiàn)增高，與治療前比較，對照組與試驗組差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，其中試驗組各指標的變化幅度均高于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01，表2)。

Group6MWT(m)SDNN(ms)SDAN(ms)RMSSD(ms)PNN50(%)LF(ms2)HF(ms2)CGBefore358.6±62.884.4±11.562.2±12.817.9±4.84.7±1.7297.9±131.361.1±29.3After428.4±84.7**106.1±14.6**91.3±15.7**23.7±5.5**7.9±2.4**422.4±178.8**103.5±36.7**EGBefore355.5±71.385.1±10.861.9±14.118.2±5.84.5±1.9298.3±134.763.3±30.1After475.5±91.9**##123.4±15.6**##109.5±18.9**##32.9±8.5**##10.1±2.7**##559.3±182.9**##149.4±42.8**##

6MWT： 6 minutes walk test； SDNN： Standard deviation of all NN intervals； SDANN： Standard deviation of the averages of NN intervals； RMSSD： Root mean square successive difference； PNN50： Percent of NN50； LF： Low frequency； HF： High frequency

**P<0.01vsbefore；##P<0.01vscontrol group

3 討論

采用6MWT作為評價心衰患者心肺耐力的指標，結果顯示，試驗后對照組和試驗組的6MWT均增加，與試驗前比較差異有統(tǒng)計學意義，表明經過治療心衰患者的心肺耐力提高，治療效果明顯，與劉艷玲等[4]研究結果一致。進一步分析發(fā)現(xiàn)，強化間歇訓練組心肺耐力水平的提高幅度高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義，與王紅雨[7]等人研究結果一致。分析原因：(1)強化間歇訓練可以提高心臟收縮能力，增加每搏輸出量，縮短心肌舒縮時程，Siri等[8]研究顯示規(guī)律的高強度間歇有氧運動能夠提高無負荷狀態(tài)下心肌在電場刺激下縮短程度；(2)強化間歇訓練可以改善慢性心衰患者的血流動力學狀態(tài)，提高血管內皮舒張能力，Tieh-cheng Fu等[9]研究顯示，與MICT比較，有氧間歇訓練能夠增強大腦和肌肉的血液動力學，抑制與心臟功能障礙相關的氧化應激和炎癥；(3)強化間歇訓練可以提高中樞及外周氧利用率的能力，Thibaut Guiraud等[3]研究發(fā)現(xiàn)，HIIT過程中通氣量低于MICT，但氧耗量卻高于后者，提示HIIT過程中氧氣利用率高于MICT；(4)強化間歇訓練可以提高慢性心衰患者骨骼肌肌糖原含量，增加胰島素的敏感性，甄潔等[10]研究指出有氧運動能提高慢性心力衰竭大鼠骨骼肌糖原含量和運動耐力，改善胰島素敏感性，增加葡萄糖的攝取和糖原的合成，減少其分解。

采用時域指標和頻域指標進行HRV分析，結果顯示，試驗后，反映時域的SDNN、SDANN、RMSSD和PNN50指標，反映頻域指標的LF和HF指標均出現(xiàn)升高，且與治療前差異均出現(xiàn)統(tǒng)計學意義，表明經過治療，慢性心力衰竭患者迷走神經活性增強，交感神經活性下降，心臟自主神經功能得到改善，交感神經和副交感神經在更高狀態(tài)下達到一種新的平衡，進一步研究發(fā)現(xiàn)，強化間歇訓練作為一種發(fā)展有氧和糖酵解混合供能的手段，對時域指標、頻域指標的提高幅度大于對照組，表明常規(guī)藥物聯(lián)合間歇訓練比單一采用常規(guī)藥物改善心衰患者自主神經功能的效果好，與李淑榮[11]等研究結果一致。關于運動訓練對心臟自主神經功能的影響：李曉霞等[12]研究認為有氧運動通過上調β1腎上腺素能受體表達和下調心肌β-腎上腺素能受體激酶1表達，增強慢性心衰大鼠心臟交感活性，甄潔等[13]研究認為有氧運動可以上調心肌神經生長因子及其受體表達，從而抑制交感神經重塑并改善自主神經功能，此外，周義義等[14]研究認為有氧運動通過上調心臟交感神經元去甲腎上腺素轉運蛋白表達，減少并恢復了交感神經末梢NE釋放量，從而改善了心衰后交感神經系統(tǒng)過度興奮狀態(tài)并提高運動耐力。

[1] 中華醫(yī)學會心血管病學分會. 《中國心力衰竭診斷和治療指南》(2014)[J]. 中華心血管病雜志， 2014， 42(2)： 98-122.

[2] Wisloff U, Stoylen A, Loennechen JP,etal. Superior cardiovascular effect of aerobic interval training versus moderate continuous training in heart failure patients: a randomized study[J].Circulation, 2007, 115(24): 3086-3094.

[3] Guiraud T, Nigam A, Juneau M,etal. Acute responses to high-intensity intermittent exercise in CHD patients [J].MedSciSportsExerc, 2011, 43(2): 211-217.

[4] 劉艷玲， 孫興國， 高 華， 等. 心肺運動指導個體化心衰患者康復的初步總結報告[J]. 中國應用生理學雜志， 2015， 31(4)： 374-377.

[5] 中華心血管病雜志編委會心率變異性對策專題組. 心率變異性檢測臨床應用的建議[J]. 中華心血管病雜志， 1998， 26(4)： 252-255.

[6] 石 波， 陳法圣， 張根選， 等. 短時應用心率變異性分析系統(tǒng)[J]. 生物醫(yī)學工程學雜志， 2015， 32(4)： 767-772.

[7] 王紅雨， 嚴發(fā)萍， 張 林. 強化間歇訓練和中等強度持續(xù)訓練對肥胖大學生體質量指數(shù)、血壓和心肺機能的影響[J]. 中國應用生理學雜志， 2017， 33(1)： 82-84.

[8] Bjorgen S, Hoff J, Husby VS,etal. Aerobic high intensity one and two legs interval cycling in chronic obstructive pulmonarydisease:the sum of the parts is greater than the whole [J].EurJApplPhysiol, 2009, 106(4): 501-507.

[9] Fu TC, Wang CH, Lin PS,etal. Aerobic interval training improves oxygen uptake efficiency by enhancing cerebral and muscular hemodynamics in patients with heart failure [J].IntJCardiol, 2013, 167(1): 41-50.

[10]甄 潔， 朱 榮. 有氧運動對慢性心力衰竭大鼠骨骼肌糖原和運動耐力的影響[J]. 中國康復理論與實踐， 2015， 21(4)： 426-431.

[11]李淑榮， 劉 洵， 陳彥平， 等. 康復運動對冠心病患者心臟自主神經功能的影響[J]. 中國康復醫(yī)學雜志， 2014, 29(7)： 619-623.

[12]李曉霞， 陳魯沂， 孫化玉， 等. 有氧運動改善慢性心力衰竭大鼠交感神經活性、心功能和運動能力[J]. 中國運動醫(yī)學雜志， 2015， 34(8)： 775-780.

[13]甄 潔， 李曉霞. 有氧運動抑制心梗后心力衰竭大鼠左室重塑及交感神經重塑[J]. 中國病理生理雜志， 2015， 31(6): 973-979.

[14]周義義， 李曉霞. 運動對慢性心力衰竭大鼠心臟交感神經功能的調節(jié)-去甲腎上腺素轉運蛋白的作用[J]. 體育科學， 2012， 32(3)： 67-73.

G804.2

A

1000-6834(2017)05-402-04

10.12047/j.cjap.5487.2017.097

安徽省優(yōu)秀青年人才基金重點項目(gxyqZD2016156)；教育部社科青年項目(16YJC890022)

2016-08-18

2017-05-24

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