有氧运动和力量训练相结合对心力衰竭患者急性和慢性适应的有效性

文献综述：CHF是世界上主要的公共卫生问题[1]，在老年人群中高发，是导致残疾、住院、发病和死亡的主要原因[2]。 CHF患者普遍运动能力下降，主要症状为不耐力、早期疲劳和呼吸困难[3]，外周和中枢化疗敏感性增加，交感神经兴奋(SA)为主的交感迷走神经平衡受损[4]。

了解骨骼肌和心肌中的氧化代谢和细胞内能量转移、内皮功能障碍的机制，以及 SA 和炎性细胞因子的作用，为参与运动不耐受发展的病理生理因素提供了可能的机制解释[5,6]。 CHF 患者的研究表明，动脉僵硬度增加与心血管疾病的发病率和死亡率有关 [7]。 有证据表明，动脉僵硬度增加预示着 CHF 患者的运动不耐受 [8]。

颈动脉 IMT 增加与亚临床左心室 (LV) 心肌功能障碍相关，表明颈动脉 IMT 可能在 HF 风险确定中发挥作用 [9]。 CHF 也与内皮功能障碍有关，包括受损的内皮介导的流量依赖性扩张 (FMD)。 由于内皮功能被认为在协调组织灌注和调节动脉顺应性方面发挥着重要作用，因此改善内皮功能障碍的干预措施势在必行。

全身性血管收缩和外周灌注受损是晚期 CHF 的标志。 虽然许多因素，包括增加的交感神经张力和激活的肾素-血管紧张素系统，已被提出与 HF 动脉血管舒张能力降低有关，但内皮细胞在协调组织灌注中的关键作用现已得到认可。

几项临床研究已经记录了 CHF 患者大导管和小阻力血管的内皮功能障碍。 内皮功能障碍可能以两种方式影响心血管系统：首先，阻力血管的内皮功能障碍可能会损害外周灌注，其次，大导管血管的内皮功能障碍可能会限制由供应大血管提供的血流量的增加，并可能增加阻抗失败的 LV，从而损害 LV 射血分数 (LVEF)。 内皮功能障碍的一个重要功能后果是无法释放一氧化氮 (NO) 以响应生理刺激，例如流量增加，反映 FMD 受损 [10]。 相反，在实验模型中，长期增加的血流量通过上调 NO 合酶（一种使用 L-精氨酸生成 NO 的酶）来增强 NO 的释放。 通过体育锻炼间歇性增加血流量可能会增加内皮细胞释放 NO 的能力，因此可能会恢复通常进行有限体育活动的 CHF 患者的内皮功能 [5]。 功能失调的内皮会导致血管硬度增加和动脉扩张能力受损，从而加剧心肌损伤[10]。

运动与血管健康之间的直接关系是确定的，但复杂的代谢途径、运动对心血管细胞/组织的血液动力学影响以及运动激活的基因表达的调节在很大程度上仍未明确[11]。 有氧运动和阻力运动对临床血压的影响可能不同，因为它们具有不同的力学特性。 有氧训练 (AT) 的特点是进行周期性锻炼，大肌肉群长时间以轻度至中度强度收缩。 另一方面，力量训练 (ST) 的特点是执行锻炼，其中来自特定身体部位的肌肉会抵抗反对运动的力量收缩 [12]。

有氧能力与动脉功能直接相关，包括内皮功能、动脉硬度和波反射。 此外，动脉和心脏功能的耦合是有氧能力的主要决定因素。 因此，不良的静息动脉功能可能会限制有氧能力，但急性运动期间动脉功能的变化也可能发挥作用。 动脉功能不仅与有氧能力相关，而且还是死亡率的独立预测因子[5]。

对照临床试验表明，在 HF 患者中，ExT 计划可改善外周和心脏适应以及有氧能力，延迟无氧代谢的开始，并改善自主神经平衡 [1,13]。 除了适应最大心输出量、心脏收缩力和每搏量外，有氧 ExT 还能够通过降低流动阻力、增加动脉顺应性和内皮功能来促进外周微血管背景的改善 [13]。 内皮细胞和 FMD 的异常是 CHF 患者血管舒张反应减弱的关键现象。 ExT 能够改善 CHF 患者骨骼肌 (SM) 血管的基础内皮 NO 形成和激动剂介导的 FMD。 内皮功能障碍的纠正与运动能力的显着改善相关，峰值摄氧量 (VO2peak) 增加 26% [14]。

先前对 HF 的研究表明，171 名患者中有 16.4% 患有恶病质，随访 18 个月时，恶病质患者的死亡率高达 50%，而没有恶病质的患者死亡率为 17%。 心脏恶病质被定义为与非水肿性体重的至少 5% 的非自愿减轻相关的 HF 晚期。 肌肉萎缩，也称为肌肉减少症，是肌肉质量 (MM) 和力量的损失，而恶病质描述的是体重减轻。 区分这两种临床病症也可能具有挑战性，因为恶病质和肌肉萎缩可以在同一患者中共存。 事实上，恶病质可能导致肌肉萎缩，反之亦然，尽管肌肉萎缩可能发生在疾病的早期 [15]。

上肢和下肢的 SM 强度是独立预测生存的参数 [16,17,18]。 这种替代治疗应侧重于增加四肢的 MM、力量和爆发力，以改善功能和表现[19]。 SM 功能障碍包括导致 SM 生理学变化的心脏收缩性能降低、肌肉萎缩、无力和氧化能力降低 [20]。 CHF 患者对 ST 的反应也增强了肌肉功能，包括肌丝功能和整个肌肉 [21] 以及 SM 氧化能力 [21]。

至关重要的是，此类患者的 ExT 应该有效地训练外周肌肉，而不会产生巨大的心血管压力。 另一种治疗方法应该侧重于应用特定的阻力运动计划来改善身体成分[22]，增加横截面积，增加肌肉纤维[23]，所有这些都可以抵消肌肉萎缩，并可能成为预防肌肉减少症的基石和 CHF 患者的心脏恶病质 [24]。

ExT 是康复/二级预防干预措施的主要组成部分，可在病理生理机制、运动耐量、功能能力和生活质量方面引起显着的有益变化，同时对住院率和死亡率降低产生积极影响。 人们越来越关注运动训练能够产生最佳效益的特征和方式。 高强度和间歇模式已被证明比中等强度和连续模式制度带来更大的好处。 考虑到目前 CHF 高强度间歇训练 (HIIT) 的证据，HIIT 证明更有效，导致长期坚持，这是 ExT 期间要考虑的重要实践方面，并因此优化改善中枢和外围适应[25]。 需要更多的研究来证明它们对这类患者的安全性和益处。

此外，将 ST 纳入 HIIT 有充分的理由，这也被证明能够在运动能力和 QoL 方面产生好处。 众所周知，结合 AT 和 ST 是首选的运动干预措施，可以逆转或减轻 MM 的损失，并改善该个体的运动和功能能力、肌肉力量 [19]。 但是在 CHF 患者的外周容量中存在来自 ST 的潜在机制仍未确定。 并且不知道结合不同比例的 AT 和 ST 有什么好处。

出于这个原因，研究人员将在联合训练中测试两个比例，CAT 和 CST。 目前还没有关于所谓的联合方案的任何数据，其中包括有氧运动与 HIIT 和 ST，研究人员将评估急性和慢性反应的影响。

目的：该研究项目将有助于更好地理解科学研究无法解释的几个方面。 本研究项目的目的是：

1. 确定具有不同比例的 CAT 和 CST 的 ExT 程序在促进 CHF 患者急性和慢性适应的累积效应方面的有效性；
2. 确定 ST 促进有效性潜在改善的机制；该研究项目将采用最先进的方法，重点关注两组的外周适应性分析，即超声心动图变量、心肺运动测试、动脉僵硬度、功能性身体健康、QoL和身体成分在 2 个重要时刻：M1) 基线和 M2) 3 个月。

计划和方法：该项目将评估联合训练对 CHF 患者的中枢和外周适应性的急性和慢性影响，将解决许多具有潜在临床益处的科学知识的重要漏洞。

研究设计：使用两种不同的 ExT 处方（CAT 和 CST）的纵向随机对照试验 (RCT) 研究设计将应用于 CHF 患者。 所有相同的评估将在两个时刻完成：M0 - 基线和 M1 - 开始 ExT 后 3 个月。 患者将被随机分配到两个 ExT 组中的任何一个。

招募和筛选将持续9个月（2017年10月至2018年6月），患者评估将持续至2018年8月。 预计将在 2018 年 12 月提交和/或接受同行评审修订后完成该项目。

将在主办医院 FMH-UL 对这 4 个时刻进行以下评估： 超声心动图（Echo）；心肺运动试验（CPET）；动脉硬度 - Complior Analyse；内膜中层厚度 - 超声;身体成分 - 双能射线照相吸收测定法；功能性体能——富乐顿功能性体能测试；等长强度 - 便携式手测力计 JAMAR plus 数字；最大强度 - 1RM 和 QoL 问卷。

所有评估时间将在 4 天内完成：

第 1 天 - CPET，Echo 将在主办医院进行；第 2 天和第 3 天——在主办医院 ExT 会议的一天和一段时间内，患者将进行功能性体能测试；最大强度；等长强度和 QoL 问卷。 在另一天，研究人员将在休息会议之前和 ExT 之后执行动脉硬度和 IMT；第 4 天 - 在 FMH 和双能射线吸收光度法 (DXA) 检查中。 个别报告将通过电子邮件发送或以纸质形式发送。 在为期 1 年的项目中，多学科团队将每两个月举行一次会议，以更新研究信息并讨论患者的进展。