心血管疾病是人类死亡的主要原因,而心脏性猝死占全球所有心血管死亡的60%以上｡在中国,心血管病死亡率同样居首位,占居民疾病死亡构成的40%以上｡1990~2016 年我国心血管疾病负担绝对值增长了33.7%｡目前,心血管病患病率及死亡率不断攀升｡推算中国心血管病现患人数2.9亿,其中冠心病(CAD)高达1100万｡所以,CAD已成为重大的公共卫生问题,防治CAD刻不容缓｡

在CAD的防治过程中,病后的康复治疗非常重要｡CAD的康复包括心肌梗死､心绞痛､慢性缺血心脏病､冠脉支架､冠脉搭桥和经皮冠脉成形术后的康复｡通过积极的身体､心理､行为和社会活动训练,帮助患者缓解症状,改善心血管功能,提高生活质量｡同时,积极干预CAD的危险因素,降低再次发作的风险｡有氧运动康复是CAD所有康复疗法中的核心｡CAD患者病情稳定后给予早期运动康复干预可有效促进冠脉侧肢循环的建立,改善心肌血氧供应,对CAD患者心肺功能,运动耐力,血脂､血糖等生化指标均有较好的改善和提高作用,减少并发症的发生,降低再住院率和病死率｡CAD的康复分为三期,在心理辅导､药物及正确生活模式的养成等基础上,在运动康复方面,Ⅰ期是在CAD的急性期住院期间,以床上运动为主,并指导患者下床在病房内散步;Ⅱ期是在出院后的1 ~ 3个月之间,根据患者有氧代谢的能力,制定相应的运动方案,指导患者进行简单的运动;Ⅲ期是指待病情进一步稳定后,进行长期的运动康复治疗｡

CAD运动康复处方的核心是运动强度的选择｡运动强度可以通过峰值摄氧量(VO2peak)､最大心率百分比(%HRmax)､心率储备百分比(%HRR)和峰值功率输出百分比(%PPO)及患者的自感劳累率(RPE,伯格量表:6~20 )等来评定｡由于VO2 peak 是未来健康､全因死亡率和心血管风险的有力预测因子,所以成为CAD运动康复中的常用评估指标｡CAD运动康复按照运动强度可分为中等强度的持续训练(MICT)和高强度间歇训练(HI⁃IT)｡MICT最大的特点就是耗时,这成为CAD患者能够坚持下来的最大障碍,所以,CAD患者HIIT康复模式正在引起临床医师的关注｡本文就CAD的运动康复模式､尤其是HIIT康复模式的现状和发展方向及亟待解决的问题进行综述｡

MICT是指在40%~85%的VO₂ peak强度下持续有氧运动的康复模式,其主要目标是在稳定状态下能进行更长时间的有氧运动｡研究证实,MICT是一种相对安全的心脏康复方式,可以改善CAD患者的预后,目前仍然是CAD患者运动训练计划的基础,在世界范围内被广泛推荐｡我国2020年制订的《CAD心脏康复基层指南》里也明确指出MICT是CAD运动康复的主要形式｡该方案安全可行,对大多数稳定型CAD患者几乎没有禁忌证｡MICT显示出良好的短期和长期临床效果,包括降低死亡率和(或)发病率､改善VO₂ peak和抑郁等临床症状｡ 步行由于安全有效,仍然是CAD患者最常用的方式,几乎不需要指导医师的监督,可以在任何室内外环境下进行｡另外,MICT的运动方式还包括跑步､骑自行车､越野行走､划船､游泳､踏步和爬楼梯等｡一般来说,MICT可使身体功能低下/心脏病风险较高的Ⅰ期康复CAD患者在40%~50%的VO₂ peak强度下,脂肪的氧化度更高和运动的时间更长;而健康水平较高或心脏病风险较低的Ⅱ和Ⅲ期康复的CAD患者可在50%~75%的VO₂ peak强度下进行运动｡

2.1 HIIT的定义

HIIT指短时间的高强度有氧运动和中､低强度的有氧运动或完全休息交替进行,循环重复的一种训练方式,即在低强度运动或被动休息中间穿插短时间的大于85%VO₂ peak或85%PPO的高强度运动,以使患者能在更高强度下耐受更长时间的运动｡2007年《美国心脏协会运动处方建议》首次提到了这一康复模式｡目前HIIT已经被认为是一种安全有效的替代MICT的方法,可用于老年心血管疾病患者的心脏康复,以改善健康结果｡

2.2 HIIT有多种不同变量组合方案

HIIT的运动强度同样由VO₂ peak､%PPO､%HRmax､最大有氧能力百分比､最大短期运动能力百分比或RPE等指标确定｡HIIT中不同变量的多种组合方案(强度､持续时间､恢复性质､间隔次数等) 已用于CAD患者运动康复方案｡不同的运动强度､运动时间､主动恢复､被动恢复对CAD患者的急性生理反应､运动耐受性和RPE等有着重要的影响｡HIIT方案可以根据运动强度调整运动时间,运动强度越大,达到同样康复效果需要的运动时间可以越短,反之,依然,根据患者的不同情况和偏好进行选择｡目前还没有公认的关于CAD患者心脏康复的最优HIIT运动处方｡Guiraud等和Juneau等把HIIT分为短时间超超高强度HIIT (在100%~120% VO₂ peak下运动10s~1min)､中等时间超高强度HIIT(在95%~100%VO₂ peak下运动1~3min)和长时间高强度HIIT(在85%~90%VO₂peak下运动3~15min)｡Dun等将HIIT的运动强度固定在85%~95% VO₂ peak(或HRmax),然后按照运动时长分为长时间HIIT(运动3~4min,休息3~4min),中等时间HIIT(运动1~2min,休息1~4 min)和短时间HIIT(运动15~60s,休息15~120s)｡

2.3 HIIT运动方案应该根据不同的CAD人群灵活设计

对CAD患者的不同HIIT方案有不同的急性生理反应｡CAD患者对短时间HIIT耐受性良好､安全,并产生与MICT类似的生理反应,这可能会提高CAD患者对运动康复的耐受性,因此,短时间HIIT能有效替代持续MICT康复模式,非常适合CAD患者Ⅱ期和Ⅲ期运动康复｡较长时间的HIIT方案,生理刺激较大,导致患者耐受性较低｡ 因此,对于健康状况较差或风险较高的患者,先经过一段时间的MICT或短时间的HIIT+被动恢复后,再在Ⅱ期和Ⅲ期的心脏康复中使用长时间HIIT方案｡ 由于中､长时间HIIT方案具有较强的生理刺激,更适合在Ⅲ期心脏康复患者使用｡

所以,HIIT运动方案应该根据患者具体情况灵活设计｡Deka等对年龄超过60岁､无侵入性干预治疗､窦性心律､左心室功能正常､临床稳定的冠心病患者采用HIIT+阻力训练进行运动康复,每次在跑步机上的运动强度为85%~90%HRmax,高强度运动时间为1min,在体质量指数､体脂百分比､腰围､体力活动､收缩压和生活质量方面存在显著改善(P<0.05)｡Keech等对29例 CAD患者进行Ⅱ期HIIT心脏康复｡患者均有近期急性心肌梗死病史､经皮冠状动脉介入治疗或冠状动脉旁路移植术｡其方案是进行连续为期6w(2次/w)HIIT｡每次做15次重复的 HIIT(85%~90%HRmax),间歇期为30s的小强度运动的主动恢复｡结果发现,该HIIT方案安全､有效且患者心情愉悦度高,其中有氧适能､血压和体脂水平的明显改善(P<0.001),即标志着心血管风险的改善｡患者的高满意度和情绪改善表明,对患者来说这种HIIT组合康复方案的可持续性｡Ghardashi⁃Afousi等对42例行冠状动脉旁路移植术的患者分3组进行研究,HIIT组给予2min85%~95% HRmax+2min 50%HRmax训练,重复10次;MICT组给予70%HRmax的持续训练｡两组每次训练时间都是40min;对照组常规干预,3次/w,共6w｡结果显示,HIIT组左心室射血分数和心率变异性水平均显著高于MICT组和对照组(P<0.01)｡ 因此,根据患者身体情况,制定个体化HIIT运动方案,更有利于患者身体康复｡

3.1 训练时间､生活质量､体质量和体脂的比较

在运动耐受性方面,运动强度似乎对其影响不大,主要受训练模式(跑步､步行多于骑自行车)､每次训练持续时间和总体时间的影响｡尤其是运动需要的时间越长,患者越难以坚持下去,导致耐受性和依从性下降｡研究显示,HIIT比MICT更节省时间,表现出更好的致耐受性和依从性｡不过,Quindry等报告,根据参与研究的患者退出率计算,在有指导医师监督情况下HIIT与 MICT的患者耐受性相似｡26篇文献中有5篇做了训练时间的评估,其中4篇均支持HIIT优于MICT｡HIIT和MICT对生活质量､体质量和体脂百分比3个指标的影响没有差异｡也有研究显示在体重的控制方面,MICT优于HIIT｡生活质量可以用简明健康状况调查量表(SF⁃36)和心脏量表(MacNew)心脏病健康相关生活质量问卷进行评估｡

3.2 心肺功能相关指标的比较

心肺功能相关指标有6min步行距离､对心律失常的改善､左室射血分数､心肌细胞再生､心率､氧脉搏､VO₂ peak､最大摄氧量(VO₂max )､无氧阈值､摄氧效率斜率(OUES)､CO₂通气当量(VE/VCO₂ )｡以上很多肺的呼吸指标大多涉及O₂的摄入量和利用效率,与心功能相辅相成､密不可分｡6min步行距离即用最快的速度步行6 min所通过的距离,目前已成为临床工作中评估心肺功能的便利工具｡机械效率(ME)的降低意味着运动期间的能量消耗增加,因此会限制体力活动｡OUES是根据心肺运动试验的实测数据,采用对数曲线拟合的方法,分析递增负荷运动试验中摄氧量(VO₂)与每分通气量(VE)之间的关系,建立回归方程,计算OUES值｡OUES值与心肺功能呈正比,其值越大,心肺功能也就越好｡VE/VCO₂是指体内排出1 L CO₂所需的VE,主要用于无氧阈的确定｡

对左室射血分数的影响,除了文献HIIT和MICT没有差别外,文献都是HIIT优于MICT｡另外,除了在心率方面两种运动康复方案没有大的区别或者MICT优于HIIT以外,其他指标均是HIIT优于MICT｡在氧脉搏､VO₂ peak､VO₂max､无氧阈值､OUES､VE/VCO₂这些指标方面,文献都支持HIIT等于MICT或HIIT优于MICT,没有HIIT劣MICT的｡HIIT和MICT相比,尤其在CAD患者的VO₂peak改善方面的差异具有显著的临床意义,改善VO₂peak可以显著减少再入院率和全因死亡率。

3. 3 血管功能相关指标的比较

血管功能相关指标有脉搏波传导速度(PWV)､内皮功能､冠状动脉粥样硬化和斑块特征及动脉血压｡PWV指心脏每次搏动射血产生的沿大动脉壁传播的压力波的传导速度,可反映大､中动脉系统的弹性状态｡血管弹性下降,传导速度变快,是评估动脉血管硬化程度的简捷､有效､经济的非侵入性指标,是心血管事件的独立预测因子｡内皮功能可以通过肱动脉血流介导的舒张(FMD)功能来间接反映,与CAD患者的冠状动脉病变之间关系密切,可以反映患者预后｡短期训练(4个月内)对内皮功能的影响,HIIT优于MICT; 对动脉血压的影响, HIIT劣MICT;而 HIIT和MICT对血管的长期(12个月后)效应是所有指标趋于相同｡

3.4 血液生化相关指标的比较

冠心病相关生化指标包括糖化血红蛋白､高密度脂蛋白､低密度脂蛋白､三酰甘油､总胆固醇､C 反应蛋白､空腹胰岛素､空腹血糖和胰岛素抵抗｡ 这些指标都与CAD的发作密切相关｡除了糖化血红蛋 HIIT劣MICT､C反应蛋白的研究结果有所分歧外,其他所有指标都显示HIIT和MICT对这些指标都有良性改善,两种康复形式没有差异｡

4.1 HIIT是CAD患者一项相对安全的运动康复模式

由于HIIT的运动强度大,推测可能存在一定的风险｡ 有研究表明,每58607例HIIT患者训练时发生约1例不良事件｡总体来说,HIIT发生心血管事件发生率是MICT的6倍｡但是更多的研究表明HIIT是一项相对安全的运动康复模式｡一项比较HIIT和MICT中心血管风险的研究分析了175820个训练小时,结果表明,两种模式的心血管事件风险都非常低｡与MICT相比,HIIT期间心血管不良事件的发生频率或程度没有差异｡Wewege等分析比较了23项Ⅱ期的心脏康复研究,共1117例参与者(HIIT 547例,MICT 570例)｡其中严重心血管不良事件､轻微心血管不良事件各1例和3例非心血管不良事件(主要是肌肉骨骼疾病)的发生与HIIT有关,相当于每17083个训练课程(11333个训练小时)发生1个心血管事件｡另外2例非心血管事件被报道与 MICT有关｡说明HIIT对冠状动脉疾病的主要不良心血管事件发生率相对较低｡Hannan等对17项研究,涉及953例参与者(465项HIIT研究和488项MICT研究)进行系统回顾和荟萃分析,HIIT 在改善整体心肺健康方面显著优于MICT｡在训练期间, MICT(n = 14)比 HIIT(n = 9)报告的不良事件更多,但是未报告需要住院治疗的心脏事件或死亡｡

4.2 CAD患者HIIT康复的适应证

在为CAD患者制定任何运动康复计划时,必须考虑到患者临床状态和器官功能｡在CAD患者中,在制定HIIT计划时,除了考虑运动期间的缺血和心律失常事件外,还必须高度考虑运动不耐受和整体功能状态不良等情况的发生｡Quindry等根据美国心脏康复协会标准,对参与HIIT康复的CAD患者进行了风险分级,显示目前研究招募的CAD患者大部分为低风险人群,少量为低到中风险人群,没有高危人群｡总之,最适合进行HIIT的应该是50~60岁､低风险､左心室功能正常､有氧能力>7代谢当量(MET)､CAD稳定､没有缺血或严重心律不齐症状的CAD患者｡

4. 3 CAD患者HIIT康复的绝对禁忌证

基于文献研究和分析,Fletcher等和Mikkelsen等,HI⁃IT治疗CAD的绝对禁忌证如下:

①最近因心､脑及血管疾病发作或住院治疗(<6个月);

②安装固定频率起搏器;

③有血流动力学损害表现的失控性心律失常;

④有症状的主动脉狭窄;

⑤未得到控制的高血压( >180/100mmHg)或糖尿病;

⑥休息时严重呼吸困难和(或)严重的运动不耐受;

⑦可能影响运动或因运动而加重的急性非心脏疾病(如感染､肾衰竭､甲状腺毒症)｡

中国心脏康复与二级预防指南2018精要提出运动的禁忌证包括:

①不稳定性心绞痛;

②静息状态下收缩压>200mmHg 或舒张压>100mmHg;

③伴有症状的直立后血压下降 >20mmHg;

④重度主动脉瓣狭窄;

⑤未控制的心律失常及窦性心动过速(>120次/min);

⑥未控制心力衰竭;

⑦三度房室传导阻滞且未置入心脏起搏器;

⑧活动性心包炎或心肌炎;

⑨血栓性静脉炎或近期血栓栓塞;

⑩静息状态下 ST段压低或抬高(>2mm);

⑪严重的可限制运动能力的运动系统异常;

⑫急性全身疾病或发热;

⑬代谢性相关疾病(如:急性甲状腺炎､低血钾､高血钾或血容量不足)｡

5. 1 需要对HIIT最佳组合方案进行更深入细致的研究

运动训练的主要实施原则是渐进式超负荷､特异性和周期性｡这些原则过去主要应用于健康人群,实际上也适用于所有疾病的运动康复治疗｡周期性由运动训练的主要变量来界定,如强度､持续时间或频率(节/w)｡周期性训练旨在优化运动训练适应,防止过度训练,避免训练适应的平台期｡经典的周期性训练方法是线性周期性训练(LPT),包括初始的高容量和低强度训练,随着运动训练的进行,强度增加,持续时间或频率减少｡该线性模型早在心脏病患者的运动训练指南中已经有所阐述,但是,目前尚不清楚哪些运动训练的组成变量,如频率､强度､持续时间､类型及组合方式,是CAD患者运动训练的最有效方案｡所以,需要对HIIT最佳运动方案进行更多研究,例如使用短､中､长不同时程HIIT测试不同个体的渐进模型,以促进CAD患者的运动适应性｡同样,不同的HIIT方案对心脏病患者的心血管影响､依从性､安全性和耐受性也没有进行较深入细致的比较研究｡因此,针对HIIT的渐进式､周期性训练研究还有很多工作要做｡

5.2 HIIT亟待解决的其他问题

由于在心血管康复计划中,花费在体力活动上的时间仍然是坚持锻炼的一个重要障碍｡过去更多地关注了在每周体力活动总量方面的剂量(时间和代谢当量)⁃反应效应,但缺乏在运动强度方面的剂量⁃反应效应关系的研究｡ 在运动总量不变的情况下,运动强度越大,需要的运动时间就越短｡ 所以,研究在运动时间缩短的同时,高强度运动甚至每周总运动量较低的高强度训练方案是否能获得同样的心血管康复效果仍将是一个值得探讨的问题｡此外,心脏病患者的短时程HIIT在家庭或社区环境中的应用性尚未得到评估｡如何通过远程医疗和智能技术,使患者居家进行HIIT康复和在医院获得同样效果,以及其可行性和局限性还有待进一步研究｡由于CAD的HIIT是一种新型的有待成熟的康复模式,其对CAD的发病率和死亡率的影响也是一个研究空白,需要长期持续的研究｡

综上,对于CAD患者康复模式,在所总结的大多数文献数据中,HIIT相对于MICT显示出更大或同等的益处｡在合适的运动处方情况下,患者对HIIT的耐受性良好,即HIIT不会降低患者的运动依从性或增加心血管事件｡当患者被转移到家中或社区进行运动康复时,HIIT应该是一种更好的一种方式,因为它对VO2peak､时间效率､依从性和患者偏好方面具有显著优越性｡ 也有研究认为依据不同的康复目标,CAD患者的康复模式更适合HIIT和MICT的有机结合｡在医患群体当中强化HIIT这种运动康复方式的长期安全性和有效性观念的同时,在各级CAD运动康复指南里,HIIT应该系统地被整合到所有CAD患者的Ⅱ期和Ⅲ期心脏康复计划中｡