冠狀動脈旁路移植術(shù)后心肺康復研究進展

劉彩虹，張偉明，何鑫，徐志紅

目前臨床上對冠狀動脈血管狹窄程度大于75%或介入術(shù)后再次出現(xiàn)血管狹窄的患者通常選擇冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronary artery bypass grafting， CABG)治療[1]。隨著CABG手術(shù)質(zhì)量的不斷升高，患者預后得以改善，但由于術(shù)后復雜的恢復過程，以及患者對疾病錯誤認知、不良生活習慣和心理因素等的影響常常難以達到術(shù)后滿意臨床療效。心肺康復是包括心臟康復和肺康復，同時還涵蓋肌肉運動系統(tǒng)的綜合治療方案，美國心臟康復學會建議[2]，將冠心病(coronary heart disease，CHD)心臟康復不同發(fā)展階段分為三期： I期康復(院內(nèi)康復期 )、 II期康復(院外早期康復/門診康復期)、III期康復(院外長期康復期)。主要內(nèi)容包括運動訓練、呼吸肌訓練、控制疾病危險因素、心理咨詢及健康教育，其中運動訓練及呼吸肌訓練是其必不可少的核心內(nèi)容。有證據(jù)表明合理規(guī)范的心肺康復可同時降低CHD患者的死亡率與發(fā)病率，其中復發(fā)性心肌梗死和昂貴的非計劃再入院患者降低高達28%～56%，還改善了機體心肺功能及運動能力，從而有助于患者實現(xiàn)早期自我管理，使恢復社會角色成為可能[3]。

1 國內(nèi)外心肺康復現(xiàn)狀

2015年美國心臟協(xié)會推薦所有CABG術(shù)后患者均應接受心肺康復鍛煉治療(推薦等級：I，證據(jù)強度：A)[4]。目前全球范圍內(nèi)已有許多國家已將心臟病的康復納入醫(yī)保，有些國家甚至規(guī)定心臟病患者如果未接受康復治療，再住院的費用保險將減少支付比例[5]?！吨袊难懿蟾?017》顯示隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及不健康生活方式的流行等原因，今后10年腦血管疾病將呈現(xiàn)出發(fā)病率明顯升高以及發(fā)病年齡提前的流行趨勢。2015年農(nóng)村、城市居民腦血管疾病死亡占全部死因的比例分別高達45.01% 和42.61%[6]。近年來醫(yī)療技術(shù)的不斷進步，CABG手術(shù)復雜程度以及成功率已接近國際水平，術(shù)后患者若不改變原有的不良生活方式，會造成其原有的冠狀動脈病變及手術(shù)中所植入的血管橋再次發(fā)生動脈粥樣硬化病變，從而導致心肌不良事件的再次發(fā)生。與發(fā)達國家相比，我國心臟康復(cardiacrehabilitation，CR)起步較晚，開始于上世紀80年代中期，過去30年發(fā)展相對落后。但自2012年開始，我國心臟康復發(fā)展相對快速，近6年期間，中國CR項目數(shù)量直線上升，截止2018年CR項目數(shù)量已達500項。2016年首個覆蓋全國的中國心肺康復預防與康復注冊系統(tǒng)的建立更預示著CR事業(yè)進入新階段。但由于康復治療項目前在我國還沒有納入醫(yī)療保險、從事心肺康復治療的專業(yè)人員匱乏、對疾病及康復重要性認識不足造成患者依從性差及參與度不夠等原因造成了患者在接受高昂的手術(shù)后難以實現(xiàn)更為重要的綜合心肺康復治療環(huán)節(jié)。

2 心肺康復對CABG術(shù)后患者保護機制

2.1 缺乏運動是冠心病患者發(fā)生不良心血管事件的獨立危險因素 有效的運動訓練能夠使患者心血管疾病致死率降低20%～30%[7]。合理的運動訓練過程會增加心率及心輸出量，并導致局部血流剪切力頻率和幅度的增加以及血流形式的改變等循環(huán)變化，同時促進一氧化氮、前列環(huán)素等血管活性物質(zhì)的分泌,從而有利于內(nèi)皮正常的調(diào)節(jié)血管緊張性及滲透性、調(diào)節(jié)凝血系統(tǒng)功能、介導免疫與炎癥反應等作用[8]。Basiti等[9]通過將29例血運重建術(shù)后患者隨機分為研究組及對照組，其中研究組15例經(jīng)過術(shù)后為期8周的心臟康復計劃后患者心臟收縮功能改善，左室質(zhì)量下降。在心梗急性期，運動促進內(nèi)皮祖細胞的釋放及分化從而促進冠脈側(cè)枝循環(huán)形成，增加冠狀動脈血流量，改善心肌缺血再灌注損傷，減少心梗面積。心肌梗死穩(wěn)定期進行有效心肺康復可增強心肌收縮力，減少心肌纖維化及重塑[10]。運動訓練還能增強對線粒體自噬的調(diào)控，在心肌損傷期可通過有選擇性的、有目的性的自噬途徑清除損傷的線粒體,維持線粒體的數(shù)量以及質(zhì)量的動態(tài)平衡，有利于維持細胞的正常良好的供能狀態(tài)[11]。運動訓練還可調(diào)節(jié)CHD患者心臟自主神經(jīng)平衡，其中心率變異性(heart rate variability，HRV)是反映心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的重要指標，通常用于臨床評價心臟病預后。大部分CHD患者HRV指標均顯著降低，表現(xiàn)為交感神經(jīng)亢進而迷走神經(jīng)活性下降，這種自主神經(jīng)的長期不平衡狀態(tài)，會加速心肌重構(gòu)、增加致死性快速心律失常發(fā)生率，增加CHD發(fā)病率和病死率[12]。研究表明CABG手術(shù)由于麻醉藥物及手術(shù)操作、炎癥反應及缺血再灌注損傷等對自主神經(jīng)產(chǎn)生進一步直接及間接危害[13]。邵迴龍等[14]研究表明，CABG術(shù)后經(jīng)過8周運動訓練，康復組包括平均正常R-R間期的標準差、每5min正常R-R間期平均值的標準差、正常相鄰R-R間期差的均方根等HRV時域指標較常規(guī)治療組均有顯著改善，提示康復運動訓練可有效改善CABG術(shù)后患者的自主神經(jīng)功能。其可能的機制可能是：①運動使冠狀動脈側(cè)支血管生成在缺血區(qū)增加血管順應性，改善心肌缺血，導致心臟功能和異常神經(jīng)功能的改變，改善自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能，特別是迷走神經(jīng)的調(diào)節(jié)功能；②康復運動訓練可提高動脈壓力感受器對心臟迷走神經(jīng)的控制能力，心臟自主神經(jīng)系統(tǒng)的平衡水平。冠脈血管平滑肌在粥樣硬化病程中起著重要作用，越來越多的證據(jù)表明運動訓練可通過調(diào)節(jié)冠狀動脈血管平滑肌表型改善動脈粥樣的病變進展。Hambrecht等[15]通過對研究數(shù)據(jù)分析顯示發(fā)現(xiàn)CHD患者在一年內(nèi)保持2204千卡/周體力活動這可能會誘發(fā)CHD病變的消退。但目前大多數(shù)文獻并未表明運動會改變病變進展或消退。

2.2 改善肺功能 據(jù)統(tǒng)計，心胸腹部手術(shù)患者呼吸肌力顯著下降，呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率高達30%～76%，手術(shù)及麻醉過程可能刺激肺組織受損、開胸手術(shù)方式及術(shù)后疼痛限制胸式呼吸、且多為肥胖及有吸煙等不良嗜好的高齡患者等原因?qū)е乱装l(fā)生肺部感染、肺不張，甚至呼吸衰竭等并發(fā)癥[16]。國外大量研究顯示術(shù)前鍛煉呼吸肌可以幫助患者減少心臟手術(shù)后的肺部并發(fā)癥, 提高患者的醫(yī)療護理及整體健康水平，降低醫(yī)療費用[17]。相較于目前臨床術(shù)后常采用傳統(tǒng)的諸如腹式呼吸、有效咳嗽、吹氣球等方法側(cè)重于對呼氣肌的訓練，呼吸訓練器是一種新型的更有利于吸氣肌鍛煉的理療輔助用品，它使患者保持均勻深度的吸氣與呼氣，調(diào)動所有的呼吸肌肌群共同參與舒縮運動，增強呼吸肌耐力及肌力。并且訓練器訓練結(jié)果量化直觀，更易激發(fā)患者自信心，調(diào)動其參與康復的積極性，有利于醫(yī)患雙方在相對輕松的氛圍下盡快進入訓練角色，最終達到促進患者肺功能的目的，同時醫(yī)護人員也可以直接觀察到患者的呼吸過程，根據(jù)患者個人情況及時調(diào)整訓練強度，有助于實現(xiàn)個體化康復治療的目標。并且此類設(shè)備多易于操作、經(jīng)濟實惠、作用顯著，能彌補了患者對傳統(tǒng)呼吸康復掌握能力差缺陷，并且在基層等肺康復大型設(shè)備不足的醫(yī)院有很好的推廣應用價值。練銀霞等[18]研究表明通過對胸外科手術(shù)患者圍手術(shù)期使用呼吸訓練器可以強化呼吸肌群的活動耐力及力量，從而使胸廓及肺泡得到有效擴充，改善肺通氣/血流，強化肺泡有效通氣量及攝氧水平，避免肺部并發(fā)癥的發(fā)生。

2.3 改善肌肉骨骼系統(tǒng)功能 Laughlin等[19]研究顯示長期規(guī)律的運動訓練可通過改善骨骼肌的功能，還可增加峰值運動狀態(tài)時的每搏輸出量增強、副交感神經(jīng)興奮性來降低靜息時的心率，增強運動時血流介導的血管舒張從而改善血管內(nèi)皮的功能來提高機體對缺血和再灌注損傷的耐受性。運動訓練還對肢體肌肉產(chǎn)生重要影響，它能肌肉纖維構(gòu)成：增加所有肌纖維的橫切面積、增加肌肉的力量和數(shù)量、減少II型肌肉纖維比例,增加毛細血管與肌纖維比例、肌紅蛋白含量、氧化酶活性、肌纖維中線粒體的數(shù)目,減少運動誘發(fā)的乳酸產(chǎn)生，使運動中磷酸肌酸與無機磷的比例的下降，從而提高肌肉有氧代謝活動能力[20]。運動訓練還可抑制肌肉蛋白降解，Vogiatzis等[21]研究表明耐力訓練可以通過上調(diào)肌肉類胰島素生長因子-1(insulin-like growth factors，IGF-1)、肌分化因子(MyoD)，下調(diào)肌肉生成抑制蛋白(myostatin)，降低轉(zhuǎn)錄因子( nuclear factor kappa,NF-kB) 的活性, 減少蛋白分解通路的活性而抑制肌肉萎縮，增加肌肉及促進肌肉再生，最終增強患者運動能力。

2.4 改善患者心理狀況 焦慮和抑郁為最常見的精神障礙，可以極大地影響心臟病的發(fā)病和病程。研究表明CHD合并抑郁癥時可通過5-羥色胺機制介導血小板的活化，使血液黏性增加，更易發(fā)生心血管不良事件。同時這些負性精神因素可造成下丘腦-垂體-腎上腺等神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能失調(diào)并釋放出大量皮質(zhì)醇激素，造成高血壓、高脂血癥等加重CHD病情進展[22]。抑郁癥還可誘導不健康生活方式的行為，例如治療依從性差、不良飲食習慣、吸煙和藥物濫用等，這對患者病情恢復會產(chǎn)生巨大不良影響。2014年一項關(guān)于中國CHD合并抑郁癥患病率的總共納入27項研究(包括23項入選5236例住院患者和4項入選1353例社區(qū)患者)的薈萃分析顯示，CHD合并抑郁癥醫(yī)院患病率高達51.0%，在社區(qū)為34.6%～45.8%，其中重度抑郁癥占3.1%～11.2%。流行病學研究表明，重癥抑郁癥的患病率在缺血性受試者中比普通人群高3倍，并且抑郁癥使缺血性疾病的發(fā)作頻率明顯升高，加速病程惡化?；加幸钟舭Y的冠心病患者在隨訪期間死亡的可能性是未患抑郁癥的患者的1.6倍[23]。家庭成員在CABG手術(shù)患者病程中承擔著主要的照顧責任，Lynda[24]等研究表明，對照組患者在CABG術(shù)后常規(guī)治療基礎(chǔ)上進行2～4周的心臟康復，結(jié)果顯示，在開始康復前，18%的患者和6%的患者配偶表現(xiàn)出情緒低落及焦慮等情緒障礙，而在完成康復時，僅有3%的患者存在抑郁表現(xiàn)，而患者配偶情緒均較積極穩(wěn)定。

2.5 協(xié)助控制心血管危險因素 高血壓、糖脂代謝紊亂是是冠心病的主要危險因素。心肺康復通過多學科合作、采取綜合干預措施，還可改善患者糖脂代謝及血壓水平。研究顯示增加體力活動可以改善脂肪組織、骨骼肌和內(nèi)皮細胞的胰島素敏感性，而運動期間機體內(nèi)胰島素水平略微降低，運動訓練通過激發(fā)胰島素受體/胰島素受體底物(IRS)/ PI3K / Akt信號級聯(lián)使運動過程中收縮的肌肉通過GLUT4葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的增強的胰島素依賴性肌纖維膜移位而表現(xiàn)出更大的葡萄糖攝取而降低血糖[25]。一項薈萃分析發(fā)現(xiàn)，每周進行3～5次定期中度至強烈運動可使血壓平均降低3.4/2.4 mmHg，雖然這種變化可能看起來很小，但最近的研究表明，即使收縮壓降低1 mmHg，每10萬人每年減少20.3%(黑人)或減少13.3%(白人)心力衰竭事件[26]。意大利一個納入1262名血運術(shù)后患者(其中CABG患者832例和經(jīng)皮冠狀動脈介入術(shù)患者392例)的前瞻性、多中心研究顯示：在完成對于住院患者(n=920)為19±8d、門診患者(n=342)為32±18d的平均長度心肺康復方案后，患者在出院1年時仍表現(xiàn)出高水平的服用藥物和健康生活方式的依從性：腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)抑制劑、β受體阻滯劑和他汀類藥物的使用率>80%、抗血栓藥物的使用率>90%，大約75%的活躍吸煙者在住院治療心臟血運重建術(shù)后戒煙，這是CHD血運重建術(shù)后患者實施二級預防長期策略的最具成本效益的模式[27]。

3 展望

隨著CABG手術(shù)質(zhì)量的不斷升高，患者預后得以改善，但由于術(shù)后復雜的恢復過程，以及患者對疾病錯誤認知、不良生活習慣和心理因素等的影響常常難以達到術(shù)后滿意臨床療效。術(shù)后患者若不改變原有的不良生活方式，會造成其原有的冠狀動脈病變及手術(shù)中所植入的血管橋再次發(fā)生動脈粥樣硬化病變，從而導致心肌不良事件的再次發(fā)生。但目前國內(nèi)由于醫(yī)療資源匱乏、缺乏相應醫(yī)保政策支持以及對康復缺乏全面正確的認識等原因仍然束縛著心肺康復的工作的進展，目前已有研究大多為小樣本試驗，且隨訪時間較短，術(shù)后II及III期康復相關(guān)臨床研究較少,在未來的臨床工作中，還需對心肺康復進行長期隨訪為其長期獲益提供臨床依據(jù)，使心肺康方案的可操作性、可評估、可重復性更強。目前心肺康復理念正在逐漸被臨床醫(yī)生認識和接受，并且國家也積極發(fā)展公眾健康服務，心胸外科術(shù)后心肺康復在我國勢在必行。