有氧运动对冠心病患者内皮功能的影响

　　作者：沈玄霖,盛晓东,张剑平,金骁骑　　作者单位：扬州大学第五临床医学院(常熟市第二人民医院)康复医学科，江苏 常熟

　　【摘要】目的：观察有氧运动对冠心病患者内皮功能的影响。方法：入选60例平时缺乏运动的冠心病患者，随机均分为运动干预组和药物治疗组，运动干预组进行有氧运动，每周5次，每次30 min。药物治疗组给予美托洛尔、硝酸甘油等药物治疗。各组干预12周，干预前后采用酶联免疫吸附试验法测定血清细胞间粘附分子-1(ICAM-1)和白介素-18(IL-18)水平，酶法测定一氧化氮(NO)水平。另选20例健康体检者作为正常对照组。结果：与健康人比较，冠心病患者血清ICAM-1 [(246.43±39.32)ng/ml比(335.03±61.99) ng/ml]和IL-18[(230.60±29.15)pg/ml比(308.67±48.08) pg/ml]水平明显升高，NO[(80.34±13.22)μmol/L比 (48.54±7.64)μmol/L]水平明显降低(P均<0.01)。与治疗前比较，经12周运动干预后，ICAM-1[(333.47±57.29) ng/ml比(304.66±45.58) ng/ml]和IL-18[(310.82±47.37) pg/ml比(290.18±38.47) pg/ml]水平明显下降，NO[(49.88±7.90)μmol/L比(54.00±8.83)μmol/L]水平明显升高(P<0.05)。运动干预与药物治疗效果相当(P>0.05)。结论：长期规律有氧运动能够显著改善冠心病患者的内皮功能。

　　【关键词】 冠状动脉疾病,运动,细胞粘附分子,白细胞介素18

　　Abstract：Objective：To explore the effects of aerobic exercise on endothelial function in patients with coronary heart disease (CHD).Methods： A total of 60 CHD patients lacked of exercises were randomly and equally divided into exercise intervention group (performed aerobic exercise， 30 min 5 times/week) and medicinal treatment group (received medicinal treatment with metoprolol and nitroglycerol). Both groups were treated for 12 weeks.Enzyme linked immunosorbent assay was used to measure serum levels of intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and interleukin-18 (IL-18)， and level of nitric oxide (NO) was measured by enzyme method.Another 20 healthy subjects were selected as normal control group.Results： Compared with normal controls， serum levels of ICAM-1 [(246.43±39.32)ng/ml vs. (335.03±61.99) ng/ml] and IL-18 [(230.60±29.15) pg/ml vs. (308.67±48.08) pg/ml] significantly increased， level of NO [(80.34±13.22) μmol/L vs. (48.54±7.64) μmol/L] significantly decreased in CHD patients， P<0.01 all. Compared with before treatment， after 12-week exercise intervention， levels of ICAM-1 [(333.47±57.29) ng/ml vs. (304.66±45.58) ng/ml] and IL-18 [(310.82±47.37) pg/ml vs. (290.18±38.47) pg/ml] significantly decreased， and level of NO [(49.88±7.90) μmol/L vs. (54.00±8.83) μmol/L] significantly increased in exercise intervention group， P<0.05 all.Effect of exercise intervention was equal with that of medicinal treatment (P>0.05).Conclusion：Long-term regular aerobic exercise can significantly improve endothelial function of patients with coronary heart disease.

　　Key words： Coronary artery disease; Exercise; Cell Adhesion Molecules; Interleukin-18

　　研究发现冠心病患者普遍存在血管内皮功能障碍，有氧运动是否能够改善内皮功能目前尚有争议。血清细胞间粘附分子-1(ICAM-1)、白介素-18(IL-18)和一氧化氮(NO)水平与血管内皮功能密切相关[1,2]。本研究主要观察规律有氧运动对冠心病患者血清ICAM-1、IL-18和NO水平的影响，初步探讨运动治疗的作用机制。

　　1　资料与方法

　　1.1　一般资料

　　对象来自2007年1月～2009年12月我院门诊及病房的冠心病患者。入选平时缺乏体力活动的患者60例，年龄在35～70，平均(47.27±7.15)岁。缺乏体力活动者是指最近半年每周运动少于2次，每次运动少于30 min，运动强度小于6个代谢当量[3]。入选标准：所有入选患者必须具有以下标准之一：① 典型的心电图(ECG)缺血型改变;② 冠状动脉造影阳性;③ 有经皮、经腔冠状动脉血管成形术(PTCA)史或冠状动脉旁路移植术史;④ 陈旧性心肌梗死;⑤运动试验阳性或单光子发射计算机体层摄影(SPECT)阳性。排除标准：① 合并糖尿病或肿瘤患者;② 合并其它心脏病者或其它系统疾病;③ 存在严重心律失常者;④ 合并其他慢性炎症疾病者;⑤ 合并结缔组织疾病者;⑥ 不能坚持本研究者;⑦ 不能进行运动试验者。同期选择年龄、性别匹配的20例健康人作为正常对照组。

　　1.2　方法

　　所有入选者干预前后采用汞柱式血压计测量静息血压，重复2次，取平均值。抽取空腹静脉血分离血清，在全自动生物化学仪上采用酶法测定血清总胆固醇、高密度脂蛋白-胆固醇、低密度脂蛋白-胆固醇及甘油三酯浓度，氧化酶法测定空腹血糖，酶法测定NO水平(试剂盒购自深圳晶美生物工程有限公司)，酶联免疫吸附法(ELISA)测定血清ICAM-1和IL-18(试剂盒购自上海船夫生物科技有限公司)。所有患者入选时进行了运动平板试验。

　　冠心病患者被随机分为运动干预组和药物治疗组，每组各30例，平均年龄分别为(47.40±7.22)岁和(47.13±7.21)岁。运动干预组患者入选时根据自感劳累分级表，运动平板试验结果，制定个体化运动方案，进行规律的运动训练。运动方式：踏车或慢跑;运动强度：90%～100%靶心率水平(靶心率=180-年龄);运动频率：每周连续运动5 d，休息2 d;运动时间：每次在靶心率水平持续运动30 min，采用心率表或心电监护监测。每次运动前和运动后均有10 min的准备活动和放松运动[4]。运动中如出现上身不适(包括胸、臂、颈或小颌)、无力、气短、骨关节不适等症状时应警惕，必须马上停止运动，及时就医;感冒发烧期间暂停运动，只在感觉良好时运动。运动干预分为两个阶段：(1)院内运动训练：运动治疗开始头2周所有患者均在我院康复中心内进行，运动前测量血压及心率一次，运动训练过程中给予心电监护，并且每隔5～10min测血压及心率一次、运动后测血压及心率观察其恢复至运动前水平。运动过程中患者进行自感劳累分级评分(在自我感觉有点累到累之间，即12～16分之间进行运动)，每次运动做好记录并教病人运动方法及注意事项;(2)院外运动训练：2周后患者在医生的指导下在家进行运动训练，运动量必须达到医院内水平，采用心率进行监测，主要以靶心率为准，结合自感劳累评分，运动情况以表格形式进行记录，主要包括运动方式，运动时间，运动前、运动中和运动后的感觉以及运动前后心率和血压情况。运动干预患者每2周来康复中心复诊1次，同时携带运动跟踪调查表，并在康复中心内进行运动治疗1次，并酌情调整运动强度。运动干预组除服用降压药物以外，未服用其他药物。药物治疗组患者给予酒石酸美托洛尔(阿斯利康制药有限公司)和硝酸甘油等药物治疗。所有患者干预12周后，重复测量观察指标。

　　1.3　统计分析

　　所有数据均经SPSS 13.0软件行正态分布检验及方差齐性检验，计量数据以均数±标准差(x-±s)表示，两组间比较采用独立样本t检验，治疗前后比较采用配对t检验，多组间比较采用重复测量数据的两因素多水平方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验，P<0.05为差异有显著性。

　　2　结　果

　　2.1　冠心病患者治疗前与健康体检者各项指标比较

　　冠心病患者静息血压、空腹血糖、总胆固醇、低密度脂蛋白-胆固醇、甘油三酯、IL-18及ICAM-1水平均较健康体检者明显升高，P均<0.01，高密度脂蛋白-胆固醇及NO水平较健康体检者明显降低，P<0.01，见表1。表1　冠心病患者与健康体检者比较

　　2.2　有氧运动及药物干预前后血管内皮功能变化

　　冠心病患者经12周干预后，反映血管内皮功能的NO水平明显升高，IL-18及ICAM-1水平明显下降，运动干预组与药物治疗组治疗后组间比较无显著差异，P>0.05，见表2。表2　各组治疗前后内皮功能变化

　　3　讨　论

　　冠心病是导致心血管疾病死亡的一个主要原因，在临床上十分常见，如何降低冠心病的发病率和死亡率，是目前临床上迫切需要解决的问题。目前的治疗手段主要包括药物治疗和血运重建，但是存在医疗费用高，血管再狭窄率高，治疗效果有限等问题。所以急需寻找一种经济有效的方法来解决这一问题。

　　流行病学资料显示：运动可使心血管疾病的发病率和死亡率下降40%～50%[5]，具有简单、经济、实用等优点，已越来越被人们接受，但其应用程度还远远不够，其作用机理也未完全阐明。运动能够改善血管内皮功能障碍，提高血管舒缩功能，可能是其作用机理之一。既往研究发现血清NO、ICAM-1及IL-18水平与患者内皮功能障碍及动脉粥样硬化程度密切相关[6,7]。

　　研究发现多种细胞能够表达ICAM-1，如血管内皮细胞、上皮细胞、白细胞等，其中以血管内皮细胞表达最强。内皮细胞在静息状态下仅表达较低水平的粘附分子，血清粘附分子水平升高可能是内皮细胞激活或早期动脉粥样硬化的分子标志[8]。许多研究都表明，ICAM-1水平升高与大血管病变相关。本研究结果显示规律的有氧运动能够使ICAM-1表达水平下降，提示运动可降低冠心病患者血清ICAM-1水平。

　　研究发现IL-18是一种前炎性因子，它可诱导多种细胞产生肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)等炎症因子，IL-18还可直接促进中性粒细胞产生白介素-6(IL-6)，TNF-α又可诱导IL-18的产生，两者之间存在恶性循环。炎症因子与内皮功能障碍，动脉粥样硬化密切相关。IL-18水平与动脉硬化程度成正相关[9]。本研究结果显示经12周规律运动后，血清IL-18水平明显下降，推测可能与运动消耗大量的热量及机体脂肪量，改善机体的前炎症状态有关。

　　正常生理情况下，NO即内皮衍生性舒张因子在调节血管舒缩方面起着极大的作用。大量研究均显示内皮依赖性舒张功能失调在血管脂质条纹形成之前即已出现，内皮依赖性舒张功能失调可能是动脉粥样硬化早期的一个重要标志[10]。本研究结果提示，长期规律运动能够使血清中的NO水平升高，从而可改善患者血管内皮依赖性舒张功能。

　　综上所述，长期规律有氧运动能够降低冠心病患者血清ICAM-1、IL-18、NO水平，从而推测运动能降低冠心病发病率和死亡率的机制可能与改善患者内皮功能有关。

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