生理性缺血训练在心脏康复中的研究进展

司旭艳，王世广，王鹏,2

1.郑州工业应用技术学院医学院，a.基础护理教研室；b.医学机能教研室，河南新郑市 451150；2.郑州大学护理学院基础教研室，河南郑州市450052

近年来，冠心病是造成老年人死亡率增加的主要原因之一。在冠心病患者中，血运重建发挥着至关重要的作用。适度的心肌缺血有助于建立冠状动脉侧支循环，从而增加患者缺血部位血供[1]。Meier 等[2]的研究显示，冠状动脉侧支生成较多的患者死亡率降低36%。在此基础上，励建安团队[3]提出针对性的新型生理性缺血训练(physiological ischemic training,PIT)。PIT 的特点是通过对骨骼肌进行间接短暂性缺血训练，从而促进冠状动脉侧支循环的生成[4]。

1 概述

1.1 冠心病

冠心病通常是指冠状动脉粥样硬化性心脏病，也被称为缺血性心脏病[5]。我国心血管病现患人数为2.9亿，其中，冠心病患者1100 万，且仍处于持续上升阶段[6]。目前，冠心病患者主要通过药物治疗和介入手术等方式进行血运重建，以改善缺血部位心肌灌注[7-8]。冠状动脉血运重建更适用于中重度心肌缺血患者，即冠状动脉左前降支狭窄＞70%、左主干狭窄＞50%、二支或三支冠状动脉病变，且左心室射血分数＜40%[9]。稳定性冠心病患者常伴发多支弥漫性血管病变，进行冠脉介入治疗存在术后再狭窄等的可能[10]，血运重建有一定的局限性。

PIT 促进冠心病患者缺血部位冠状动脉侧支循环生成，以“生物搭桥”改善心肌供血[11]。严格控制缺血负荷，发挥改善心肌缺血的积极效用[12-13]。

1.2 缺血

缺血是指机体组织供血低于正常，主要有生理性缺血和病理性缺血两大类。生理性缺血是指虽然机体出现反复间歇性短暂缺血，但由于机体的自我代偿作用而没有发生病理性改变，属于机体的一种自我保护方式。病理性缺血是指机体供血低于新陈代谢的需要，造成器质性障碍，引发病理性改变。两种缺血模式都会造成缺血区域局部组织代谢产物堆积，导致毛细血管扩张、血流量增加，从而促进侧支循环。PIT 是一种安全地促进缺血部位侧支循环的新型训练方法[14]。

1.3 PIT

PIT 是稳定性心绞痛患者、冠心病血运重建后伴发心肌缺血患者极具潜力的康复训练措施之一。PIT 通过促进肢体骨骼肌反复间歇性短暂缺血，增强缺血阈值，促进远隔病理性缺血部位侧支循环生成，以达到改善心肌血液灌注的目的[15]。这是一种反复、无创、可控性强的缺血性训练方式[16-17]。目前，已被证实有效的主要有等长收缩运动(isometric exercise training,IET)和血压计袖带加压训练(cuff inflation training,CIT)两种模式。

2 PIT对冠心病患者心血管功能的作用

2.1 促进内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)动员和归巢

EPCs 具有增殖、迁移、分化和参与血管新生的作用，是原始的骨髓细胞。成年人EPCs 主要在骨髓中，在机体缺血时释放入血，通过归巢迁移至靶器官，发挥促血管新生的作用[18-19]。PIT 通过使骨骼肌反复间歇性短暂缺血，刺激EPCs 进入血液循环，参与维护血管内皮细胞[20]。另一方面，血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)可以对EPCs动员和归巢进行调控[11,16]。PIT 通过诱导VEGF 及其受体的表达，促进EPCs归巢，进而促进远隔缺血区域侧支循环的建立。

2.2 促进心肌VEGF远隔表达

VEGF 是机体中重要的促血管生长因子，在缺血、缺氧或血管损伤时，促进血管内皮细胞增生和迁移[21]，诱导心肌侧支循环血管生成，改善心肌灌注[22]。PIT 能促进VEGF 结合到病理性缺血部位，并在冠脉狭窄4 周后诱导其进行远隔表达[23]，可能促进远隔缺血心肌血管的生成[24]。林松等[25]发现，冠状动脉完全闭塞的冠心病患者行等长握拳训练3 个月，与对照组相比，VEGF浓度升高，缺血区域减少。

2.3 心脏泵血功能

PIT 可调节冠心病患者的心脏泵血功能。雷靖祎等[26]对兔进行远端肢体缺血后处理，结果发现，心脏缺血/再灌注后，左心室舒张末期压降低，左心室收缩压升高。Takano 等[27]发现，与单纯抗阻运动相比，短期缺血运动结合抗阻训练后，每搏出量减少，最大心率增加。以上研究均表明PIT 可以增强冠心病患者心率，减少每搏输出量。这可能是由于肢端间歇性缺血造成静脉回心血量减少和心脏前负荷降低。

2.4 血流动力学

PIT 具有降血压的作用，主要通过对内皮型一氧化氮(nitric oxide,NO)合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)和VEGF 的调节来实现。NO 是产生于血管内皮细胞的重要血管扩张因子之一，VEGF 则有助于血管形成，两者在促进远端心肌侧支循环中相互促进[28]。PIT促进冠心病患者NO和VEGF表达，因此认为PIT 可能有降血压的作用。Lin 等[23]对受试者PIT前、中、后的血压和心率的变化进行观察发现，在PIT 过程中，出现血压增高和心率增加，PIT后血压恢复到干预前水平；干预3个月后患者血压明显下降。陈卫海等[29]的Meta分析也证实这一结论。

3 常见的PIT形式和效果

3.1 IET

等长收缩是人类最基本的运动形式。肌肉等长收缩时，肌纤维长度保持不变，肌张力增高，压迫伴行血管，造成血流障碍，最终导致不同程度的可逆性肢体缺血[30-31]。临床研究常采用最大自主等长收缩方案(握拳运动)，产生间歇短暂性骨骼肌缺血，以诱发远端缺血区域侧支循环。患者单手持握力器，用最大力持续握拳并记录握拳次数，每次握拳持续1 min，放松1 min，10 次为1 组，两只手分别完成1 组为1 次训练，每天2次，每周至少5 d，持续3个月。同时提醒患者在训练过程中放松心情，均匀呼吸，切忌憋气。

Chen等[4]对冠心病患者行IET、CIT干预3个月后，患者血压、心脏功能和VEGF 均有所改善，IET 效果更好。林松等[25]的研究发现，等长握拳训练干预3 个月可以有效增加冠心病患者VEGF 浓度和EPCs 数量，从而促进冠心病患者远隔缺血心肌侧支循环的生成。

3.2 CIT

CIT 通过血压计袖带加压压迫上臂供血血管，造成可逆性肢体缺血[17]。具体方法为血压计袖带以200 mmHg 在手臂反复充气3 min 和放气5 min，每天3 组，每周5 d，持续3 个月为1个周期。

Gao 等[32]对兔后肢使用止血带结扎10 min，4 周后心肌缺血区毛细血管密度、VEGF 蛋白表达量及冠脉血流量均明显增加。陈卫海等[33]对老年冠心病患者行IET和CIT 3个月，CIT和IET均可促进冠状动脉侧支循环生成。

3.3 安全性和局限性

PIT 是一种可控性较强的心肌缺血训练方式，具有较高的安全性。有研究表明[34]，PIT 可以提高心脏对运动的耐受性，改善患者心脏功能。但是有些学者认为在PIT 过程中，可能会引发患者心率和血压升高。Williams 等[35]的Meta 分析显示，PIT 过程中会出现暂时性血压升高，在训练结束后很快回降到初始水平。陈卫海等[29]的Meta 分析也显示，与对照组相比，PIT 后干预组血压下降程度更加明显，且左心室射血分数显著增加。提示PIT是相对安全的。

虽然目前已有大量的研究证实，PIT 可较好地促进缺血心肌侧支生成，但是将其进行推广应用仍具有一定的局限性。其一，目前的研究多局限于动物实验，缺乏高质量的临床研究；其二，目前国内科研工作者对该项运动关注度较低，尤其缺乏专业的心脏康复团队的关注；其三，心脏康复在我国仍处于初级探索阶段，缺乏完善的医疗体制，医护工作者重视度相对不足，患者参与率和知晓率较低。新型康复模式的普及将较为困难。

目前PIT 的普及及应用仍具有一定的局限性。今后应进一步研发科学合理的PIT干预模式，促进临床应用。