心力衰竭与心肌病运动康复新进展:从“卧床休息”到个体化精准训练
《Current Cardiology Reports》:Exercise Rehabilitation for Heart Failure and Associated Cardiomyopathies
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时间:2025年12月04日
来源:Current Cardiology Reports 3.3
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本刊推荐:为解决心力衰竭(HF)患者运动不耐受及生活质量(QoL)下降问题,研究人员系统回顾了运动康复在HFrEF(射血分数降低的心衰)、HFpEF(射血分数保留的心衰)、HCM(肥厚型心肌病)及ANOCA(非阻塞性冠状动脉疾病心绞痛)中的应用。研究表明,在适当评估下,运动训练安全且能显著改善患者峰值摄氧量(VO2peak)和QoL,是贯穿多数心衰类型的统一疗法。尽管对硬终点(如心血管死亡率)的影响需更大规模试验验证,但其作为成本效益佳的非药物策略意义重大。
在并不遥远的过去,对于心力衰竭患者的标准治疗建议竟是“卧床休息”。1965年的医学文献中,延长完全卧床休息被描述为一种让心脏“卸载”的努力。这种观念根深蒂固,直到上世纪八十年代末才开始受到挑战。如今,情况发生了翻天覆地的变化,运动康复已成为心力衰竭患者治疗的IA类推荐。这一演变背后,是人们对心脏疾病管理理念的深刻变革。心力衰竭作为一种重大的健康问题,是美国老年人住院的首要原因,其治疗直接和间接成本估计高达392亿美元,五年死亡率约为75%。大约80%的患者年龄在60岁以上。心力衰竭表现为心脏无法充分满足身体的代谢需求,这在体力活动期间尤其明显。患者饱受呼吸短促、疲劳和运动不耐受的困扰。改善峰值摄氧量(VO2peak)是心力衰竭治疗的一个重要临床目标,因为它与死亡率的降低和生活质量的提高相关。
尽管取得了共识,但挑战依然存在。目前,医疗保险服务中心仅为稳定的HFrEF患者覆盖运动康复费用,而不包括HFpEF或其他形式的心肌病患者。此外,现有运动指南所依据的研究数据,其患者群体平均年龄比心力衰竭诊断的中位年龄(77岁)要年轻得多,且以男性为主。这引发了一个关键问题:当前的方案是否适用于典型的、年迈的、有多种合并症的真实世界心力衰竭患者?同时,对于HFpEF、肥厚型心肌病等特定人群,大规模随机对照试验的数据仍然相对匮乏,运动对其硬临床终点(如心衰住院和心血管死亡率)的影响需要进一步证实。为了厘清运动康复在心力衰竭及相关心肌病中的角色演变、现有证据及未来方向,研究人员在《Current Cardiology Reports》上发表了这篇综述。
研究人员主要通过系统回顾和荟萃分析现有临床试验数据来开展本项研究。他们梳理了自上世纪六十年代至今关于心力衰竭患者运动康复的重要历史文献、里程碑式的随机对照试验(如HF-ACTION, Ex-DHF, OPTIMEX-CLIN, RESET-HCM, LIVE-HCM等)以及近期的Cochrane系统评价。研究重点关注不同心力衰竭亚型(HFrEF, HFpEF, HFmrEF)、不同心肌病(如HCM)以及特殊人群(如老年患者、女性)的运动安全性、有效性(特别是对VO2peak和生活质量的影响)和潜在机制。此外,文章还评估了新兴的运动模式,如高强度间歇训练和针对外周组织的训练方法(如PRIME方案)。
A Brief History of Exercise Training in Heart Failure
运动训练在心力衰竭中的应用经历了从绝对禁忌到核心治疗的漫长演变。1968年,Hellerstein等人首次挑战了卧床休息的教条,但当时仍认为运动不适用于充血性心力衰竭患者。直到1980年代末至1990年代初,Coats等人的研究才明确表明,体力训练计划能改善慢性心力衰竭患者的运动能力和减轻症状,并指出“慢性心力衰竭治疗以休息为主流的普遍看法不应再被接受”。1996年的ACC/AHA指南开始鼓励HFrEF患者进行适度运动,但出于对左心室后负荷急性应激的担忧,仍不推荐抗阻运动。随后,Coats提出的心力衰竭骨骼肌假说,强调了外周血流量减少和骨骼肌功能异常在限制运动能力和促进综合征进展中的作用,为将运动训练作为外周肌肉的干预措施提供了理论依据。2008年ESC指南基于多项系统评价和荟萃分析,指出身体锻炼能降低死亡率和住院率,并改善运动耐力和健康相关生活质量。2009年的HF-ACTION里程碑试验证实了运动在HFrEF患者中的安全性,并显示在经过调整后,运动训练可使全因死亡率或全因住院发生率降低11%。这最终促使2014年医疗保险服务中心为稳定型HFpEF患者的运动训练提供覆盖,2016年ESC指南也对HFrEF患者的监督下运动训练给出了“强”推荐。
Heart Failure with Preserved Ejection Fraction(HFpEF)
与HFrEF相比,HFpEF的运动研究数据相对较少,且缺乏大规模随机对照试验。多数试验是小型单中心研究,但一致表明运动训练能改善VO2peak。荟萃分析显示,监督下的运动训练可使VO2peak平均增加1.66-2.8 ml/kg/min,对于起始VO2peak约为16 ml/kg/min的患者,这意味着10-17%的有临床意义的提升。近五年发表的两项大型多中心试验提供了新见解。2021年的OPTIMEX-CLIN研究比较了3个月的高强度间歇训练、中等强度持续训练和常规护理,发现两种运动模式均能小幅提高VO2peak,但未达到预设的最小临床重要差异。2025年的Ex-DHF研究是迄今规模最大的HFpEF运动试验,其12个月的结果显示,运动训练对主要终点(改良临床结局评分)无影响,但确实改善了VO2peak和NYHA(纽约心脏病协会)心功能分级。越来越多的证据表明,冠状动脉微血管功能障碍在部分HFpEF患者,尤其是表现为ANOCA的女性患者中,起着机制性作用。
2024年Cochrane干预评价(包含60项RCT,8728名参与者)表明,与不运动对照组相比,运动康复很可能改善健康相关生活质量,降低全因住院和心衰特异性住院风险,但在短期(最多12个月)内对全因死亡率风险无影响。这些效果似乎与实施模式、训练类型或运动量无关。少量基于试验的经济学评估支持运动康复相比对照组具有可接受的成本效益。该综述也指出,女性、老年心衰患者、HFmrEF患者、肥厚型心肌病患者以及ANOCA等相关病症患者在运动研究中代表性不足。
HF with mid-range Ejection Fraction(HFmrEF)
HFmrEF(射血分数中间值的心衰)具有HFrEF和HFpEF之间的中间特征,也与HFrEF有相似之处。证据强度表明,应倾向于让HFmrEF患者受益于针对更低射血分数心衰的既定疗法,未来的HFrEF临床试验可考虑纳入射血分数高达正常范围下限的患者。
Hypertrophic Cardiomyopathy(HCM)
历史上,HCM患者被建议限制运动强度。但RESET-HCM和LIVE-HCM等里程碑研究表明,中等强度和高强度运动在大多数HCM患者中是安全的,且能改善体能。中等强度运动可使VO2peak提高1.3-1.8 ml/kg/min,高强度运动可提高1.9 ml/kg/min。目前临床建议已转向鼓励HCM患者进行体力活动,2020年和2024年AHA/ACC指南支持将娱乐性运动作为HCM患者的I类推荐。但对于高风险个体(如静息梯度极高或有运动诱发晕厥史),仍需专家评估和共享决策。
对于致心律失常性右心室心肌病患者,2023年ESC指南基于高强度运动与疾病进展相关的数据,推荐不参与高强度运动和竞技性运动。对于扩张型心肌病等其他心肌病,运动建议应基于多参数风险评估。对于基因阳性/表型阴性个体,建议则更为细致,取决于是否携带高危致病基因变异。
Angina with Non-Obstructive Coronary Artery Disease(ANOCA)
ANOCA患者,尤其是女性,常表现出心肌灌注受损、舒张功能不全和运动不耐受。初步研究表明,结构化的有氧和抗阻运动可以改善心绞痛症状、VO2peak、生活质量和冠状动脉血流储备。
Other Considerations for Exercise in HF
当前运动指南主要基于比典型心衰患者年轻得多的队列数据,这可能导致老年患者参与运动康复的比例较低。促进更具代表性的老年患者参与临床试验应是未来研究的优先事项。
心衰中最显著的性别差异是男性缺血性心脏病和HFrEF发病率更高,而女性HFpEF发病率更高。女性心衰患者的VO2peak通常低于男性,在心脏康复计划中完成相似运动次数后,VO2peak的改善也可能较低。运动可能需要为女性量身定制,以提供更强的刺激。
Skeletal Muscle Hypothesis revisited. A Focus on the Peripheral Tissues
心力衰竭骨骼肌假说指出,心衰的低VO2peak不仅源于心输出量降低,还与骨骼肌灌注(对流运输)减少、肌肉质量下降、代谢和氧提取(扩散运输)受损有关。初始的左心室功能障碍会引发一系列生理损伤,包括血流量和灌注减少、体力活动不足以及骨骼肌内过度的分解代谢活动。这些变化共同导致了更倾向于糖酵解的代谢特征,引发早期疲劳,进一步促进体力活动不足和随后的肌肉萎缩。因此,心衰综合征可被视为一个恶性循环。
对HFpEF患者运动训练后的生理分析发现,VO2peak改善的84%归因于动静脉氧差(a-vO2diff)的提高,仅16%归因于心脏适应性改变。这表明中心性适应对健康的改善可能微乎其微,靶向骨骼肌可能在改善该人群严重的运动不耐受方面发挥有益作用。
Other Modes of Exercise Training in HF
过去因担心心脏后负荷过高而忽视抗阻训练。现代血流动力学测量方法证实了左心室在抗阻训练期间的完整性。研究表明,抗阻训练能增加上下肢肌肉力量、有氧能力和生活质量,且对左心室参数无不利影响。对于无法或不愿进行有氧活动的患者,单独进行抗阻训练是合适的替代方案。
High Intensity Interval Training(HIIT)
对于VO2peak极低(约13 ml/kg/min)的典型心衰患者,日常活动已接近或高于其无氧阈(高强度)。因此,处方中等强度的有氧运动可能不足以最大化刺激并引发骨骼肌的运动适应。有必要进行短暂的高强度间歇训练,以刺激外周肌肉适应。在HFrEF患者中,最大的SMARTEX-HF试验发现HIIT和中等强度训练均能提高VO2peak,但两者无显著差异。在HFpEF患者中,OPTIMEX-CLIN试验显示3个月后中等强度运动对VO2peak的提升最大。荟萃分析报告HIIT在改善心衰患者VO2peak、左心室射血分数和健康相关生活质量方面可能显示出更大益处,尤其在HFrEF患者中。HIIT在HCM和ANOCA患者中也显示出安全性。
New Approaches To Exercise Rehabilitation in HF: Targeting the Peripheral Tissues
基于老年人心功能受限主要源于外周组织损伤的假设,研究人员开发了通过间歇性肌肉运动进行外周重塑的方法。其理论基础在于,与传统全身运动相比,PRIME方法能使特定肌肉群在单位基础上获得更高的灌注量,从而在不施加过量心血管负荷的情况下,为外周血管、肌肉和骨骼提供最佳的局部训练刺激。初步研究显示,在76名有功能独立性丧失风险的老年人中,先进行4周PRIME训练比直接进行有氧训练能产生VO2peak、1RM(一次重复最大力量)力量等方面的显著更大增益。在一项针对19名老年HFrEF患者的试点研究中,初始随机分配至PRIME组的患者在8周后VO2peak、无氧阈和最大力量均较基线显著增加,而直接开始组合训练的组仅力量显著增加。一项更大规模的试验正在进行中。
随着新数据的积累,针对心力衰竭及相关心肌病患者的运动指南持续演进。目前看来,在采取适当预防措施和临床评估的前提下,运动是贯穿大多数心衰病症(致心律失常性右心室心肌病除外)的统一疗法,无论其射血分数如何。与仅仅60年前的观念相反,运动训练似乎是安全的,并且有益于改善功能能力和健康相关生活质量。需要更大规模的对照试验来更好地检验运动对硬临床终点(如心衰住院和心血管死亡率)的影响。也有越来越多的证据支持运动康复作为预防心衰相关事件的一种成本效益策略。
随着我们进入精准医疗时代,新兴的问题不再是运动对心衰是否有益,而是哪种运动方式能在不同人群中产生最佳结果。鉴于许多心衰患者的功能能力极低,日常生活活动所需的代谢需求通常高于无氧阈和乳酸转折点,因此本质上是间歇性的。我们对骨骼肌在心衰进展中作用的深入理解表明,为了引发外周组织有意义的适应,我们可能必须将高强度间歇训练或某种形式的抗阻训练纳入运动方案。PRIME方法的出现是为了寻找一种折中方案,即在刺激外周适应的同时不给心脏带来高负荷。应鼓励其他新颖的方法。
当前心衰与运动文献存在两个明显的注意事项:绝大多数研究涉及的患者远低于平均诊断年龄且主要为男性;仍需更大规模的研究来证明运动训练在HCM和ANOCA等心肌病中的功效。因此,尚不清楚当前指南是否已为这些人群优化,研究应侧重于开发数据以解决这些问题。
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