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运动康复对心力衰竭患者呼气末膈肌厚度及预后的影响
作者: 杨诺言 徐小红 范鲍函 蔡玥 曾子康 刘玉 来源:心脏康复网发布时间:2026-01-16

心力衰竭(heart failure,HF)是所有心血管疾病的终末期表现,主要表现为运动耐量下降、呼吸困难和(或)周围灌注不足。虽然有多种药物可缓解HF,但患者的预后和生活质量仍不容乐观,故药物以外的综合治疗手段逐渐被国内外临床工作者重视。心脏康复(cardiac rehabilitation,CR)是一种融合了生物医学、运动医学、营养学、心理医学及行为医学等多学科的综合性防治体系,在治疗稳定期心脏疾病中具有重要地位。目前,包括欧洲心脏病学会(European Society of Cardiology,ESC)、美国心脏协会(American Heart Association,AHA)和美国心脏病学会(American College of Cardiology,ACC)在内的多家权威组织或学术机构已普遍认可运动康复在HF综合管理中的重要地位,国外多个指南中均推荐将运动康复作为改善HF患者功能状态的核心非药物干预手段之一。系统化的运动训练是CR的基石,所以心脏运动康复离不开制定专业且个性化的运动方案。我国心血管领域同样重视这一疗法,在最新的《中国心力衰竭诊断和治疗指南2024》中,推荐所有HF患者均建议行有规律的有氧运动以改善症状和预后,并降低再发HF住院风险。大量研究也表明,以运动为核心的CR手段可以改善HF患者的心功能指标并显著降低再住院风险,总体可改善临床预后。


呼气末膈肌厚度(end-expiratory diaphragmatic thickness,DT-exp)是反映膈肌整体结构和功能状态的重要指标,目前主要用于管理机械通气患者或评估各种慢性呼吸系统疾病对呼吸肌的影响。研究发现,在HF状态下肾素-血管紧张素-醛固酮系统与交感神经系统的激活不仅作用于心脏和血管,还可直接影响呼吸中枢的调控。血管紧张素Ⅱ和儿茶酚胺水平升高可刺激中枢化学感受器而引发持续性过度通气,直接导致膈肌慢性过劳与萎缩。这种持续的高负荷不仅增加能量消耗,还会加速肌纤维的机械磨损与蛋白分解,从而构成膈肌萎缩的重要原因。因此,膈肌功能状态有望成为HF发生和发展的潜在预测因子。故本研究旨在探究运动康复治疗对 HF患者DT-exp、心功能、生活质量及预后的影响。


1 资料与方法


1.1 一般资料 


选择2024年11月至2025年6月滁州市第一人民医院心内科收治的100例HF患者作为研究对象,采用随机数表法分为对照组和试验组,每组50 例。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),有可比性。见表1。

纳入标准:

(1) 符合《中国心力衰竭诊断和治疗指南 2024》中HF的诊断标准;

(2) 年龄18~80岁;

(3) 美国纽约心脏病协会(New York Heart Association,NYHA)心功能分级Ⅱ~Ⅲ级,生命体征平稳;

(4) N末端B型钠尿肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)≥400ng/L;

(5) 有接受运动训练的能力和意愿。

排除标准:

(1) 恶性心律失常;

(2) 新发心房颤动或心房扑动;

(3) 高度房室传导阻滞;

(4) 急性冠脉综合征早期(2d内);

(5) 静息血压≥180/110mmHg(1mmHg=0.133kPa);

(6) 糖尿病血糖控制不理想;

(7) 急性HF(血流动力学不稳定);

(8) 心内血栓;

(9) 原发结构性心脏病或心脏瓣膜病;

(10) 急性心肌炎、心包炎或心内膜炎。

本研究经滁州市第一人民医院医学伦理委员会审核批准[(2025)伦审【生物】第(54)号]。患者均签署知情同意书。


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1.2 方法


1.2.1 对照组 

进行8周规范化药物治疗,不进行特定的运动干预。首先,根据指南推荐使用适合患者的药物,如利尿剂、血管紧张素转换酶抑制剂、β受体阻滞剂、钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂或可溶性鸟苷酸环化酶刺激剂等药物。对患者进行用药指导,保证患者按时服药,不擅自停药、加量、减药等,关注服药后的不良反应。其次,还应对常规治疗的患者进行以下管理:

(1) 心血管危险因素管理,如血脂、血压、血糖控制在目标范围或达标管理;

(2) 生活方式管理,如戒烟、体质量管理等;

(3) 健康教育,包括疾病相关知识、药物依从性和调整治疗方案;

(4) 常规随访;

(5)心理支持等。


1.2.2 试验组 

在对照组治疗基础上联合结构化运动康复训练,进行为期8周有计划、有目的、旨在改善心肺功能和健康结局的系统性机体训练。本研究设定的运动方案为有氧训练和呼吸肌训练。有氧训练即每日快走30min,每周不少于5d。并对快走的强度采用博格自觉疲劳程度量表(Borg rating of perceived exertion,RPE)进行定义和监控,该量表是CR中制定和调整运动强度的核心工具之一。快走训练采用中等强度,对应RPE(6~20版)的12~13级,即“稍累”至“累”。患者在30min的训练中维持该强度,通过自己的主观感觉维持RPE值。呼吸肌训练,即早、晚各进行1次腹式呼吸训练,每次约10min。患者取舒适位站立或坐位,一手置于胸前,一手置于腹部,采用鼻吸、口呼的方式,吸气时尽力将腹部鼓起,呼气时尽量将腹内收,尽量延长呼气时间。腹式呼吸训练是目前改善HF患者呼吸肌生理功能的主要康复方法。出院前对患者明确规定,在居家康复过程中完成每日所设定的运动后,应及时在微信群内打卡,同时通过微信运动监测患者的实施情况,及时联系未打卡的患者,了解原因并给予必要支持,并协同家属监督以提高患者依从性。对于年龄大、不擅长使用微信的患者,仍保留电话随访的传统方式,每晚进行电话随访。每两周对患者的打卡内容进行一对一简要反馈与总结,并了解患者近期营养、睡眠及药物使用等情况。


1.3 观察指标


(1) DT-exp:使用 Mindray MT3床旁超声机L12-3RCs探头测量平静DT-exp。检查时,患者平卧位或半卧位,在右侧腋前线8~11肋间放置B型线性高频探头,与胸壁垂直,在肋间横切膈肌,显示3层平行的回声层,其中上下两层高回声区是胸膜层和腹膜层,中部混杂回声区为膈肌层,两个高回声区间的垂直距离即为膈肌厚度。临床认为,膈肌厚度<0.2cm提示膈肌萎缩可能。

(2) 左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF):使用彩色多普勒超声诊断仪进行LVEF测量。患者在安静状态下取仰卧位,由专业超声科医师按照中国成人超声心动图测量指南,取至少3~5个连续心动周期,取其平均值,计算LVEF。

(3) NT-proBNP:采用干式免疫荧光分析法检测两组患者血浆 NTproBNP水平。

(4)6min 步行试验(six-minute walk test,6MWT):嘱患者在6min内尽可能快地沿着30m平直的走廊(标记起点、折返点)来回行走,可调整速度,但不鼓励停下,测定6min的步行距离。

(4) 明尼苏达州心功能不全生命质量量表(Minnesota living with heart failure questionnaire,MLHFQ)评分:该量表是一种患者自我评估措施工具,包括21个项目,评分越高代表生活质量越差。

(6)30s椅子站立试验:是评估下肢肌力、平衡能力和运动耐力的一种方法,即测试受试者在30s内能够完成由“坐位”转换为“站立位”的次数。

(7)统计两组治疗期间8周内HF再住院率。


1.4 统计学方法 


采用SPSS26.0软件分析数据;计数资料以例(%)表示,组间比较采用χ2检验;符合正态分布的计量资料以±s表达,组内比较采用配对样本t检验,组间比较采用两独立样本t检验;呈偏态分布的计量资料以中位数(四分位距)[M(Q1,Q3)] 表示,组内比较采用Wilcoxon秩和检验,组间比较采用Mann-Whitney U检验。P<0.05为差异有统计学意义。


2   结果


2.1 对照组和试验组HF患者DT-exp比较 


治疗前,两组DT-exp比较,差异无统计学意义 (P>0.05)。治疗后,两组DT-exp均较同组治疗前升高,且试验组DT-exp高于对照组,差异有统计学意义 (P<0.05)。见表2。


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2.2 对照组和试验组HF患者LVEF、NT-proBNP比较 


治疗前,两组LVEF、NT-proBNP水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组LVEF均较同组治疗前升高,NT-proBNP较同组治疗前降低,且试验组LVEF高于对照组,NT-proBNP低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。


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2.3 对照组和试验组HF


患者6MWT距离比较 治疗前,两组6MWT距离比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组6MWT距离均较同组治疗前增加,且试验组6MWT距离大于对照组,差异有统计学意义(P<0.005)。见表4。


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2.4 对照组和试验组HF患者MLHFQ评分比较 


治疗前,两组MLHFQ评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组MLHFQ评分均较同组治疗前降低,且试验组低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.005)。见表5。


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2.5 对照组和试验组HF患者 


30s椅子站立次数比较 治疗前,两组30s椅子站立次数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组30s椅子站立次数均较同组治疗前增加,且试验组多于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表6。


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2.6 对照组和试验组HF 


患者治疗期间再住院率比较 治疗8周内,对照组再住院15例(30.0%);试验组再住院5例(10.0%)。试验组再住院率明显低于对照组,差异有统计学意义(χ2=6.250,P=0.012)。


3   讨论


HF是以肺循环和(或)体循环淤血,器官、组织血液灌注不足为主要表现的一类疾病,临床上多数患者就诊时以呼吸困难、疲乏和液体潴留为主要表现。膈肌是一层薄薄的、穹隆状的骨骼肌-腱膜复合体,在呼吸肌功能中发挥60%~80%的作用,且可通过代偿作用调节静脉回流、左心室后负荷和自主神经张力,进而影响心功能。但当心脏负荷持续增加时,呼吸循环血管重构加重,导致肺换气功能持续恶化,膈肌可能会因为代偿能力有限而发生萎缩。萎缩的膈肌会影响呼吸功能和循环功能,进而形成恶性循环。


本研究对HF患者在药物治疗的基础上进行运动康复干预,结果显示,治疗8周后试验组DT-exp、LVEF 、NT-proBNP、6MWT距离、MLHFQ评分、30s椅子站立次数改善优于对照组,8周内再住院率低于对照组。在膈肌的一系列指标中,DT-exp是一个标准化、可重复的静态指标。呼气末对应生理上的功能残气量,其在呼吸周期中表现出高度的稳定性和可重复性,确保了每次测量都在相同的生理条件下进行;其次,膈肌在呼气末处于放松状态,此时测得的厚度不因收缩而产生短暂性增厚,单纯反映了膈肌本身的结构和肌肉质量。已有相关文献指出,约40%的HF患者存在膈肌无力,这与呼吸困难、运动耐量下降及预后不良密切相关。基于HF与膈肌功能障碍之间的病理生理联系,本研究选择超声测量DT-exp作为核心观察指标,以评估运动康复治疗对HF患者临床症状及预后的影响。国外一项前瞻性随机对照试验表明,试验组患者每日进行2次、每次约15min的呼吸肌训练,一段时间后膈肌厚度、膈肌运动幅度及收缩速度均较对照组明显提升。此外,多项研究证明了HF时膈肌中还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶产生的活性氧增加,导致蛋白质氧化和蛋白酶激活,如萎缩素1和肌肉环指蛋白1,进而引发膈肌萎缩和功能障碍,而HF患者进行吸气肌训练可以改善此反应,进而改善呼吸困难症状。另外,运动康复中有氧运动和抗阻运动都可以显著提高LVEF,从而改善HF患者的临床症状。一项基于随机对照试验的Meta分析结果表明,运动康复组LVEF比常规治疗组平均提高了1.68%,表明运动康复训练可以改善左心室收缩功能。而HF患者LVEF与NT-proBNP呈显著负相关,LVEF越低NT-proBNP 水平越高。本研究结果显示,规律的运动训练可以改善心脏泵血功能以提高LVEF,还能减轻心脏压力和心肌牵拉进而显著降低NT-proBNP水平。这两项指标的改善证明了运动训练对心脏结构和神经内分泌系统的积极影响。6MWT是评估HF患者预后的核心指标,改善6MWT距离也是CR最直接的目标之一。近期一项名为WATCHFUL的多中心研究显示,为期6个月的运动干预可显著改善射血分数降低型心力衰竭患者的6MWT距离。MLHFQ是全球HF临床试验中评估生活质量最特异的金标准工具,研究表明,HF 患者参加运动康复后MLHFQ评分得到显著改善,表明常规治疗联合运动康复治疗在提高HF患者生活质量方面具有显著效果。运动康复的优势不仅限于改善短期生活质量评分,更能显著降低再住院率,为患者的长期预后带来持久的积极影响。Kamiya等研究显示,参与运动康复的患者因HF再住院的风险可能较普通患者降低18%。本研究结果与既有的循证医学证据共同支持了运动康复在HF管理指南中的推荐等级与实践意义,并在临床实践中提供了至关重要的实证支持。通常 HF 患者由于肌肉力量和有氧能力的降低,股四头肌力量减弱会进一步导致更严重的呼吸困难和运动不耐受,保持或改善肌肉力量是HF患者的重要临床目标。

国外研究中发现,有氧运动训练可以改善老年人肌纤维收缩功能,对抗正常衰老过程中的有氧能力下降和肌肉质量损失 。还可以通过增强骨骼肌血管生成和氧利用能力,部分逆转肌病。除此之外,肌少症也是HF的常见并发症之一,研究表明运动训练结合营养干预是当前治疗肌少症最有效的非药物管理策略 。有氧运动不但可以增强肌肉的氧化能力,提高线粒体功能,还对慢肌纤维有促进作用,一定程度上还可以减少体脂,间接保护肌肉质量。故本研究通过30s椅子站立试验来评估HF患者下肢肌力,进一步验证了有氧运动可以改善HF患者下肢核心肌群力量,从而改善HF患者的活动耐力及生活质量。


综上所述,运动康复作为CR的核心,不仅可以改善HF患者的临床症状,还可以提高患者生活质量及预后。尽管我国的CR研究仍处于发展阶段,但随着思维模式及医疗水平的进步,CR将成为HF重要的治疗手段之一,具有广泛应用价值。本研究尚存在一些局限性:本研究为单中心研究,具有相似的人口学特征,存在选择偏倚,未来需通过多中心研究进一步证实。其次样本量较小,随访时间短,尚无法评估运动康复疗效的持续性及安全性。后续将纳入更多样本和更多指标做更详尽的分析。

参考文献:略

作者:杨诺言 徐小红 范鲍函 蔡玥 曾子康 刘玉

单位:蚌埠医科大学研究生院

        滁州市第一人民医院

来源:转化医学杂志2025年12月第14卷第12期



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