1、运动人体科学2023年(第13卷)第6期当代体育科技(Contemporary Sports Technology)不同运动方式对心梗心脏的保护效应研究王叶秋1 申艳2*(1.西藏民族大学高原体育与健康研究中心高原低氧环境与生命健康重点实验室 陕西咸阳 712082;2.中国人民解放军空军军医大学第二附属医院心内科 陕西西安 710032)摘 要:现阶段,运动训练作为心血管疾病重要的康复手段,已成为运动医学领域研究的热点。临床实验表明,心肌梗死后进行适宜强度的运动训练可有效降低心梗患者死亡率、心肌炎症反应程度和细胞凋亡水平,减轻心肌纤维化,增强左室收缩功能,改善心室重构,有效预防心力衰竭的发生
2、。该文从不同运动方式对心梗心脏的保护效应着手,对已有文献进行归纳总结,旨在为心梗心脏的运动康复机制研究和运动处方的筛选与制定提供理论参考。关键词:心肌梗死 运动训练 运动方式 保护效应中图分类号:G804 文献标识码:A文章编号:2095-2813(2023)06-0015-06Study on the Protective Effect of Different Exercise Mode on the Heart after Myocardial InfarctionWANG Yeqiu1 SHEN Yan2*(1.Key Laboratory of Plateau Hypoxia Env
3、ironment and Life and Health,Plateau Sports and Health Research Center,Xizang Minzu University,Xianyang,Shaanxi Province,712082 China;2.Department of Cardiology,The Second Affiliated Hospital,Air Force Medical University of PLA,Xian,Shaanxi Province,710032 China)Abstract:At this stage,as an importan
4、t rehabilitation method for cardiovascular diseases,sports training has become a hot spot in the field of sports medicine.Clinical experiments show that exercise training with appropriate intensity after myocardial infarction can effectively reduce the mortality,myocardial inflammation response and
5、apoptosis level of patients with myocardial infarction,reduce myocardial fibrosis,enhance left ventricular contractility,improve ventricular remodeling,and effectively prevent the occurrence of heart failure.This article starts with the protective effects of different exercise methods on the heart a
6、fter myocardial infarction,summarizes the existing literature,aiming to provide a theoretical reference for the research on the mechanism of exercise rehabilitation of the heart after myocardial infarction and the selection and formulation of exercise prescriptions.Key Words:Myocardial infarction;Ex
7、ercise training;Exercise mode;Protective effect近年来,心肌梗死(myocardial infarction,MI)发病率和死亡率呈显著上升趋势,MI以其难治愈、康复效果差、死亡率高和多种并发症等特点已成为临床医学上的一大难题1-2。目前研究显示,以运动疗法为核心的康复治疗在纠正心血管疾病的危险因素、改善患者的生活质量和运动耐力、降低心血管疾病的死亡率方面具有显著优势1。先前,关于MI心脏康复的研究主要集中于持续有氧运动。近年来,随着运动防治心血管疾病研究的逐步深入,更多学者发现间歇运动、抗阻运动及机械振动等也对MI患者心脏保护起着不可忽视的积极作
8、用3。因此,该文就国内外文献中不同运动方式对MI心脏的保护作用进行论述,旨在为安全有效防治MI、制订科学合理的运动处方提供线索与参考。1 不同运动方式对心梗心脏的保护 1.1 持续有氧运动对心梗心脏的保护对于MI患者而言,有氧运动仍是应用最多的运动康复方法。研究发现,心力衰竭患者进行步行训练可DOI:10.16655/ki.2095-2813.2211-1579-0508作者简介:王叶秋(1998),女,硕士在读,研究方向为运动与健康促进。通信作者:申艳(1996),女,硕士,研究方向为运动与健康促进,E-mail:。15当代体育科技(Contemporary Sports Technolog
9、y)2023年(第13卷)第6期运动人体科学显著增大其摄氧量及射血分数4;对冠脉旁路移植术患者进行八段锦干预,可明显改善其MI症状5。梳理文献发现,MI大鼠通过中等强度的持续有氧运动,可提高机体抗氧化酶活性,防止氧自由基对心肌细胞产生损害。MI大鼠通过中等强度的递增负荷有氧运动,可增加左心室3肾上腺素能受体(3-AR)表征,上调内皮型一氧化氮合酶(eNOS)、神经元型一氧化氮合酶(nNOS)、血管内皮生长因子(VEGF)及热休克蛋白27(HSP27)等因子表达水平,减小梗死面积。MI大鼠通过中等强度的爬坡运动,可上调肉毒碱棕榈酰转移酶(CPT-1)表达水平,改善心脏脂质过度沉积与脂毒性心脏异常
10、,提高副交感神经胆碱乙酰基转移酶(CHAT)和囊泡乙酰胆碱转移体(VACHT)表达水平,保护受损神经,降低心肌细胞凋亡率,减轻心肌纤维化程度(见表1)。1.2 间歇运动对心梗心脏的保护近年来,学者对于心梗后间歇性运动方案的干预研究较多。目前间歇运动大多分为两种,即高强度休息高强度和高强度低强度高强度交替运动3。临床研究发现,老年充血性心力衰竭患者长期进行间歇运动可显著提高左心室射血分数、心输出量以及舒张末期及收缩末期容积11,表明间歇运动可显著改善MI患者心脏功能。动物实验中,MI大鼠通过高、低强度间歇运动,可显著上调心肌M3R、白血病抑制因子(LIF)蛋白表达,降低梗死边缘区促凋亡基因(Ba
11、x)表达水平,抑制心肌细胞凋亡;可上调eNOS、nNOS、微小RNA(miR-101a/miR-29a)蛋白表达水平,降低心肌间质胶原沉积,减小梗死面积;可提升心肌平滑肌肌动蛋白抗体(-actin)、心肌肌球蛋白抗体(-myosin)表达水平,增加兴奋收缩耦联,促进心肌收缩蛋白合成。递增性间歇运动可促进MI后心脏神经调节蛋白1(NRG1)表达,增强心肌收缩力;诱导内源性干细胞动员归巢,促进心肌细胞增殖(见表2)。1.3 抗阻训练对心梗心脏的保护抗阻训练作为有氧运动的一种辅助训练,近年来逐渐受到关注。在心血管疾病患者中,抗阻训练可以显著增加其24%90%的肌肉力量,提高患者心脏功能18。对心衰患
12、者进行抗阻与有氧混合训练,结果发表1 持续有氧运动干预MI动物模型的实验研究作者(年份)李静乐等3(2011)赛庆彬等6(2012)陈婷等7(2013)史艳艳8(2014)张可9(2015)候璐10(2018)邢维新4(2020)MI动物模型左冠状动脉前降支(LAD)结扎1012月雄性SD大鼠LAD结扎SPF级SD大鼠LAD结扎3月龄雄性SD大鼠MI建模雄性wistar大鼠LAD结扎雄性SD大鼠LAD结扎3月龄雄性SD大鼠LAD结扎3月龄雄性SD大鼠运动方案持续游泳训练:5d/周6周,其中40min/d2周,60min/d4周爬坡训练:坡度为5,15min10m/min,每天加15min到60
13、min,5d/周8周跑台运动:第1周预适应,第2周开始以3m/min逐渐递增至16m/min,60min/d5d/周8周跑台运动:前2周15m/min,后8周18m/min,从30min开始,每天增加10min至60min/d,5d/周10周爬坡训练:起始坡度为0,第2周坡度5 10,2025m/min1060min/d,5d/周4周跑台运动:第1周预适应,之后15m/min60min/d5d/周4周跑台运动:第1周预适应,之后从10m/min开始,按2m/min速度递增,每个梯度速度运动2min,递增至20m/min,50min/d5d/周8周保护效应提高机体抗氧化酶活性,防止氧自由基对心肌
14、细胞产生损害促进心肌对游离脂肪酸(FFA)的氧化利用,改善脂质过度沉积增加3 肾上腺素能受体(3-AR)的表达,抑制胶原纤维过度增生上调神经生长因子(NGF)表达水平,改善交感神经过度兴奋刺激心肌毒蕈碱型乙酰胆碱受体M3(M3R)的表达,改善受损神经抑制氧化应激和心磷脂乙酰转移酶(ALCAT1)水平,缓解心肌线粒体结构损伤上调心肌肝细胞生长因子(HGF)、VEGF和HSP27表达水平,减少胶原纤维16当代体育科技(Contemporary Sports Technology)运动人体科学2023年(第13卷)第6期现,其比单纯有氧训练更能增强受试者心脏功能。研究显示,抗阻训练可提高MI及心衰患
15、者最大摄氧量,提升左心室射血分数4。动物实验表明,MI大鼠通过爬梯训练干预,可升高血清和心肌NRG1蛋白水平,上调比目鱼肌质量与心肌横截面积,减轻心脏压力;可提高心肌卵泡抑素样蛋白1(FSTL1)、DIP2A蛋白表达水平,激活磷脂酰肌醇激酶(PI3K)-Akt/MEK-Erk1/2信号通路,促进细胞增殖;可改善血流动力学特征,增强副交感神经活性,降低氧化应激和炎症反应,改善心脏重塑能力(见表3)。1.4 机械振动对心梗心脏的保护机械振动作为一种干预手段,主要作用于运动员肌肉力量训练、骨折愈合及疲劳消除等方面25。机械振动的频率和振幅不同,对人体的影响也不一样。目前在体育训练和运动康复中,机械振
16、动最广泛的振动频率在1060Hz之间,振幅在110mm间,加速度可达15.0g26。有文献报道,对自行车运动员机械振动后,其VEGF和内皮素(ET)水平升高,说明机械振动可促进血管生成,改善心脏微循环27。目前研究发现,较低频率的机械振动可促进心肌NRGI及其受体酪氨酸激酶受体(ErbB2/4)表达,激活无翅型MMTV整合位点家族成员(Wnt)通路,缓解病理性肥大,促进血管生成;可诱导骨骼肌及心肌 FSTL1 表达,降低心肌胶原容积(CVF%),降低心肌纤维化,还可提高心肌心肌生长因子(MGF)表达水平,引起存活心肌生理性肥大,有效保护心脏功能(见表4)。表2 间歇运动干预MI动物模型的实验研究作者(年份)赵涛11(2011)陈婷12(2016)贺志雄等13(2013)张可9(2015)马文红14(2014)肖莉15(2014)贾单单等2(2015)李达刚16(2015)史秀超等17(2017)MI动物模型LAD结扎雄性SD大鼠LAD结扎雄性SD大鼠LAD结扎雄性SD大鼠LAD结扎雄性SD大鼠3月龄雄性SD大鼠LAD结扎3月龄雄性SD大鼠LAD结扎3月龄雄性SD大鼠LAD结扎3月龄雄性