等长收缩运动在心脏康复中的应用进展

 新闻资讯     |      2022-10-24 16:27:48

等长收缩运动(isometric exercise,IE)是指长度保持恒定而张力发生变化的肌肉收缩运动,因为肌肉在收缩过程中产生了很大的张力,这就需要消耗大量的能量,但此过程中关节不发生活动。近年来,大量临床研究结果表明,在心脏康复中使用运动疗法能有效降低冠心病患者的再住院率和病死率。研究显示,心血管疾病患者在做等张运动的同时进行IE,不但可以延长等张运动的作用持续时间,还可以有效降低心绞痛、心肌缺血等疾病的发生率。IE所使用的器械都相对便携、价格便宜且易获得,对场所也无要求。在生理上也有诸多优点:由于IE时无关节活动,患者在此过程中发生运动性损伤的概率相对较低;IE具有较为明显的增强肌力作用,可使肌肉保持长时间的最大用力,从而更好地预防患者因长时间不活动而发生失用性肌肉萎缩;IE可以通过增强肌肉泵的功能作用,促进静脉血液循环,可有效预防和减轻肢体水肿,随着患者进行多次重复的IE,其自身肌肉的有氧能力也会随之提高。故IE有望成为冠心病患者居家康复的运动方式。本文对IE在心脏康复中的应用及进展做一简要综述。

 

 

一、概述

 

 

1.1 IE的心血管反应

 

1.1.1 血压 

 

有研究表明,当患者进行IE时会引起血压骤然升高,故抗阻训练(特别是IE)被视为绝大多数心血管疾病患者的禁忌。长期以来的观点认为,在心血管疾病患者的运动康复方案中,仅为有氧运动才是安全有效的。但根据近期一项meta分析显示,与运动康复中经常使用的有氧运动相比,IE所产生的心血管压力相对较低。根据个体差异,制定符合患者自身运动强度的IE训练,并进行密切地医务监督,发生严重危害生命的恶性心血管事件的可能性会降低,同时还可以大幅提高患者的康复疗效。陈伟等研究发现,当患者进行短时间、渐进性的IE时,不仅能使静息血压降低,还能减少由于疲劳所造成的收缩末期血压骤然升高的情况。蒋小毛认为,IE作为静力性渐进抗阻练习是肌力训练的一种行之有效的方法,不会引起剧烈的心血管反应。IE能够使人体的神经系统进一步调节自身血管收缩活动从而使血压下降。Taylor等研究发现,IE降低静息血压的机制与交感-迷走神经系统平衡的相应变化有关。由此可见,心血管疾病患者在进行IE时引发血压剧烈波动的可能性较小,还有可能会对患者的血管产生相应的保护作用。因此,对于心血管疾病患者来说,在进行运动康复时,可以尝试与IE相结合,可能会产生更好的疗效。

 

1.1.2 心率

 

IE时引起的心率反应相对较小,当肌肉在一定强度下进行反复收缩-舒张运动时,人体自身的心率可以升高到180次/min,而IE时很少超过120次/min,IE的心率反应与年龄有关,年龄越大,心率反应越低。据相关文献报道,IE时,人体的骨骼肌系统会发生相应的生理变化,能激活副交感神经系统,减慢心率,大幅降低心肌耗氧量,从而增强心肌收缩能力,增加冠状动脉血流量。IE还能通过抑制β肾上腺素能受体,从而降低人体在运动时的心率反应。

 

1.1.3 心输出量

 

IE时心输出量中等程度增加。一般情况下,正常人群在安静情况下心输出量约5L/min,当进行IE训练达到疲劳状态时,心输出量可达8L/min。Gomes等研究发现,IE可以通过改善颈动脉窦的敏感性,激活心脏副交感神经系统活性,从而达到降低心率、减少心输出量的作用。随着年龄的增长,心输出量的增加减少。

 

1.1.4 心肌侧支动脉

 

冠心病患者心肌侧支血管的形成非常复杂,一般可分为3种类型:血管发生、血管新生和动脉生成,其中血管发生和血管新生对于缺血区域的血供改善情况影响极小,几乎所有的血供均依赖于动脉生成所形成的侧支动脉。现已有多个研究证实,侧支动脉生成与血流剪切力的增高密切相关。目前国内外相关研究表明,当患者进行IE时,人体的血流速度会随之加快,使血管内血流剪切力明显提高,最终促进侧支动脉的生成。平滑肌细胞对侧支动脉的生成也有重要影响。耿灿茹通过建立大鼠心肌缺血模型,探索IE时侧支动脉生成的机制,结果显示,IE可以通过促进碱性成纤维细胞生长因子及其受体的表达,使平滑肌细胞增殖能力增强,从而促进缺血心肌的侧支动脉生成,这也进一步肯定了IE在冠心病患者侧支动脉生成中的有益作用。

 

1.1.5 心肌缺血

 

传统观念认为,IE时患者心脏前、后负荷发生改变,患者极易出现心肌缺血和心绞痛症状,因此,IE通常不被推荐用于心血管疾病患者的康复治疗。然而,励建安等通过比较不同程度的IE与动力性运动时的血流动力学反应和心功能的表现,发现在主观用力程度相当的条件下,冠心病患者IE时心肌缺血发生率低于动力性运动,而且,IE还能通过减慢心率、延长冠状动脉灌注时间,从而增加冠状动脉血流量,改善患者的心肌缺血。

 

 

二、IE的方法与机制

 

 

IE常用的简便方法如下所示:为患者选择符合其自身级别的握力器,嘱患者用力握拳同时进行计数,一般持续握持1min,放松1min,双侧手臂各完成10个循环即可定义为完成一组,每天坚持进行两组,每周进行5d的训练,3个月为1个运动周期。应注意提前告知患者在进行IE过程中要尽可能维持呼吸的平稳,防止由于手臂的用力出现憋气现象。运动过程中,患者一旦出现胸闷、胸痛等不适症状,应立即停止IE练习,以确保患者在IE时不发生心肌缺血和其他严重的心血管事故。患者通过IE可以有效提高自身肌力与肌耐力,并且,此过程不会发生肌肥大。既往有研究显示,IE能通过促进成纤维细胞生长因子-2及其受体的表达,使机体平滑肌细胞发生增殖,进而促进缺血心肌的侧支动脉生成,改善缺血心肌血流灌注。刘晓龙和何梦晓的研究还证实,IE时大脑内部内啡肽的释放量及合成量增多。这可能与IE刺激中枢系统导致血浆内啡肽释放引起特有的心血管反应调控有关,同时抑制β肾上腺素能受体,降低IE时人体的心率反应,且还能有效利用副交感神经系统来提高人体心脏的收缩及舒张能力,进而减少IE时心肌耗氧量和显著提高冠状动脉灌流量。

 

 

 

三、IE在心脏康复中的应用

 

 

既往有学者研究认为,心血管疾病患者在进行IE时会出现血压升高、心率增快的现象,会增加心肌缺血的风险,因此,不推荐患者在心脏康复中应用IE训练。但通过近年来国内外研究证据显示,当患者进行单纯握拳动作、重量训练或合并等张收缩运动与动力性运动相比,ST段下移及心律失常的发生率较少。王蓓等研究发现,当心血管疾病患者进行中低强度的IE(如20%~40%最大通气量)时,心肌舒张功能并不发生减退,只有当患者在进行高强度的IE(60%最大通气量)时,心肌舒张功能才出现相应程度地减退。由此可见,当冠心病患者进行康复训练时,除了一直以来临床中经常应用的有氧运动以外,完全可以使用低中强度的IE。Silva等曾应用握力计对患者在IE时所产生的血压、心率反应进行研究,结果发现,患者进行IE后休息30min与单纯性运动相比,测得的血压、心率均未发现明显变化。在目前国内外关于IE的研究中,均未发生心血管恶性事件。苏金虎和齐晓晖认为,当冠心病患者进行IE时,可以使循环中内皮细胞释放量增加,此生理过程可以成为IE治疗冠心病的基础。通过近年来的临床研究观察,IE可以被用于冠心病患者的康复治疗中。

 

通过大量的循证医学证据表明,心脏康复治疗有助于延缓冠状动脉粥样硬化进程,降低冠状血管事件再发风险和重复入院治疗率,减低费用,延长患者生存寿命。在康复治疗中,运动疗法能够从多方面改善心功能,促进心脏康复,提高运动耐力,改善患者生活质量。IE是一种新兴的、简单有效的运动方式,日常生活中的很多活动如:搬、提物体等过程均有肌肉参与IE。与增强心肺耐力的有氧运动方式不同,IE更侧重于锻炼机体对运动强度的承受力,能够显著增强肌肉的力量和持久度,有利于提高心血管疾病患者的体适能。科学的IE将成为有氧运动康复的有效补充,适合冠心病患者居家康复。在今后的工作中,可以将IE与传统的心脏康复运动相结合,使更多的患者在心脏康复中获益。

 

 

参考文献(略)

作者:铁新[1]孟晓萍[2]

作者单位:长春中医药大学临床学院[1]长春中医药大学附属医院心血管内科心脏康复中心[2]

文章来源:慢性病学杂志2022年7月第23卷第7期 心脏康复网