第一节 运动对心血管疾病的干预机制
心脏康复指应用多种协同的、有目的的各种干预措施,包括康复评估、运动训练、指导饮食、指导生活习惯、规律服药、定期监测各项指标和接受健康教育等,使患者改善生活质量,回归正常社会生活,并预防心血管事件的发生。作为心脏康复的核心,运动康复已开始在分子和基因水平上进行研究,以运动疗法和功能训练为主的心脏运动康复对于改善患者的生存质量和预防心血管事件的发生具有重要意义。
一、运动训练对心脏的直接作用
1.增强心肌收缩力,抑制心肌纤维化和病理性重构
心肌的病理性重构往往会对心血管疾病患者心功能造成不可逆损害,心脏运动康复作为心肌梗死后二级预防的重要手段,可以逆转心肌负性变速作用,运动使左心室肌球蛋白同工酶从慢型即低活性的三磷酸腺苷酶V2和V3型转变成快型即高活性的三磷酸腺苷酶V1型,使心肌纤维缩短速度加快。运动可以增加心脏储备能力,改善心脏射血功能,提高每搏输出量。急性心肌梗死稳定期患者越早进行康复锻炼、且持续时间越长,改善心脏的收缩功能,增强心脏的工作效率,就越明显,同时可以增强心肌对缺氧的耐受性。
2.增加冠状动脉血流,促冠脉侧支形成
心脏为应对这种相对缺血的状态,适应方式之一就是发展冠状动脉的侧支循环,而运动能增加冠状动脉的侧支循环形成,使血管平滑肌纤维增大增粗,冠状动脉的侧支血管增多,使血流量增加,管腔增大,管壁弹性增强;从而形成对缺血再灌注损伤的保护作用,能够阻止心肌细胞凋亡、减少心肌梗死面积;促进内皮细胞的释放及分化而促进血管生成;引起冠状动脉调节能力的适应性变化,调节血管内皮细胞产生的血管收缩因子和舒张因子重新回到平衡状态。
3.抑制或延缓动脉硬化的发生和进展
关于动脉粥样硬化(AS)发生的学说包括脂质浸润学说、慢性炎症学说与氧化学说等。长期运动,使血液循环加快,并有利于血液中胆固醇等物质的清除,使血管保持应有的弹性,并降低毛细血管、微动脉及小动脉的张力。同时,运动通过改善机体的肾素-血管紧张素系统、炎症因子、内皮素、一氧化氮(NO)的合成、释放和作用时间,减少新生内皮的增生和支架置入部位的重构,以抑制和延缓动脉硬化的发生发展进程。
二、外周作用
外周作用,指心脏之外的组织和器官发生的适应性改变,是公认的心血管疾病康复治疗机理,外周机制与中心机制相辅相成。
1.提高骨骼肌摄氧和利用氧的能力
研究显示,长期的运动训练可以增加机体的峰值摄氧量,同时提高骨骼肌的氧代谢能力,降低血管的外周阻力,增大肌肉毛细血管内皮的表面积,增强肌肉收缩机械效率,减少定量运动时的能量消耗,增加微细动脉直径,舒张外周血管和降低动脉血压;提高糖酵解相关酶活性,增加线粒体数目和糖转运蛋白载体GLUT-4水平,促进胰岛素敏感性;增加血浆血清素和抑制瘦蛋白水平等。
2.对血液流变的影响
运动训练能使血液黏度明显降低,从而使患者的危险因素降低,坚持长期、规律的运动可改善机体凝血状态,特别是对降低血浆纤维蛋白原水平,提高纤维蛋白的溶解能力具有正面的作用。
3.改善自主神经功能
各种心血管疾病均会导致心脏自主神经功能紊乱,过度亢奋的交感神经对心功能产生负面影响,心脏运动康复可以改善急性心肌梗死患者失衡的自主神经功能,有氧运动通过增加胰岛素敏感性和提高迷走神经的兴奋性,改变压力感受器和化学感受器,降低交感神经活性。
4.抑制炎症反应
近年来,研究表明炎症在众多心血管疾病发病机制中起着关键性作用。运动康复治疗可显著降低冠心病PCI术后患者的高敏C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎性递质水平。
5.控制血压
高血压在冠心病发生发展过程中起着极其重要的作用。长期血压升高可致左心室肥厚和心肌纤维化,使冠状动脉血流供应发生障碍,也影响冠状动脉储备能力。众多研究表明运动训练以后,大脑皮层兴奋性明显改善,皮层趋于主动性抑制过程,从而减少血压波动幅度,使血压保持平稳。运动还可通过扩张外周血管和舒张全身小动脉的方式使血压下降。
6.调节情绪,改善心理状态
冠心病患者常合并抑郁、焦虑等负性情绪,使得患者的治疗依从性下降并且会增加心血管疾病患者的死亡率。胡大一等提出 “双心医学”的概念,提倡心血管和心理的双心健康,强调治疗患者躯体上存在的心血管疾病的同时,关注患者的精神心理问题,尊重患者的主观感受,遵循 “社会-心理-生物”医学模式。在一项由522名参与心脏康复的患者和179名不参与心脏康复的患者组成的研究中,参与心脏康复后患者的心理焦虑得到了明显缓解,在后续随访中,未参与任何正规形式心脏康复的患者由于抑郁问题死亡率达30%,而参与了心脏康复项目的患者死亡率仅为8%,此外,在对参与了心脏康复的患者后续的3年随访中,有抑郁问题患者的死亡率是没有抑郁问题患者的4倍。
三、控制危险因素
心血管疾病往往由多种危险因素共同作用所致,主要危险因素包括:血脂异常、糖尿病、吸烟等。心脏运动康复可显著改善急性心肌梗死患者的心血管危险因素,包括吸烟、血脂、体重、血糖等;改善心血管疾病患者的血脂状况和心肺功能。不同的运动处方所产生的效果也不同,低等强度长时间运动方式对调节心血管疾病患者的血脂异常和心肺功能效果最佳。