摘要
心房颤动（AF）的发病率日益增加，预计在不久的将来将成为一场真正的流行病。此外，房颤的存在对患者日常生活质量和预后产生巨大影响。包括运动干预在内的生活方式干预是房颤综合管理路径的重要组成部分。然而，由于缺乏相关知识和对潜在风险的担忧，医生在房颤预防中并未充分应用这一重要工具。另一方面，患者因害怕症状发作而降低体力活动至"安全"水平。因此，深入阐明这一重要议题具有重要意义。本章节旨在强调运动与心房颤动之间复杂的双向关系，并重点探讨房颤患者的个性化运动处方方案。
关键词
- 心房颤动
- 运动耐量
- 心脏康复
- 体力活动
- 生活方式干预
- 左心房扩大
- 耐力运动
- 运动员心脏
- 运动处方
作者信息
- 伊奥娜·克里斯蒂娜·达哈
- 罗马尼亚布加勒斯特"卡罗尔·达维拉"医药大学科伦蒂娜临床医院
- 伊丽莎贝塔·巴迪拉
- 罗马尼亚布加勒斯特"卡罗尔·达维拉"医药大学科伦蒂娜临床医院
1. 引言
规律运动可促进心血管健康并预防心血管疾病发病率和死亡率。规律运动可预防心血管危险因素和急性心血管事件的发生。此外，体力活动（PA）可预防某些类型的肿瘤和认知障碍。运动的益处不仅适用于普通人群，也适用于心血管疾病患者[1]。根据世界卫生组织定义，体力活动指"由骨骼肌收缩产生的任何身体动作，需要能量消耗"[2]。运动训练（ET）是目标明确的体力活动，旨在提高或维持身体素质，具有结构性和重复性[2]。
运动介导的信号通路和分子通过减少心肌氧化应激、血管反应、促进生理性心肌肥厚和心脏代谢适应，在运动诱导的心脏保护中发挥重要作用。运动调节的分子可作为潜在生物标志物，指导心血管疾病患者进行有效和安全的运动训练[3]。在健康老年人中，每周进行四至五次、每次至少30分钟的终身运动训练可预防左心室僵硬。这种有益作用与运动持续时间、强度或类型无关，但每周少于四次则无法维持[4]。
除了对健康人群有益外，运动还可作为治疗多种心血管疾病的手段。大量数据显示，运动训练对心力衰竭、冠心病、高血压和心肌病患者的住院风险和生活质量具有积极影响[1]。
2. 运动与心房颤动
保持规律运动是房颤预防和治疗的主要支柱之一。适度规律的体力活动有助于控制房颤的多种危险因素，如肥胖、高血压和糖尿病。因此，应鼓励存在房颤危险因素或患有持续性或非持续性房颤的患者进行运动[1,5]。现行指南建议每日进行规律运动，以减少房颤持续时间和负担以及相关症状严重程度[6,7]。然而，大多数房颤患者不了解或未达到指南推荐的体力活动水平，且不受房颤类型差异影响[8]。
运动耐受不良和呼吸困难在房颤患者中较为常见，且在许多患者中与通过心肺运动测试客观测量的运动能力不一致[9]。在203名非持续性房颤患者（年龄66±11岁，女性占40.4%，32%处于房颤状态）的研究中，运动测试时的心律状态（房颤或窦性）对通过VO2peak评估的运动能力无影响，但运动测试中出现房颤与通气效率降低相关。约25%的房颤患者运动能力降低，这与左心室充盈压升高和变时反应减弱相关，而非与心律状态相关[9]。
2.1 运动与心房颤动：左心房不仅是无辜旁观者
心房扩大，特别是左心房（LA）扩大，可能由生理刺激（运动和正常妊娠）或病理刺激（高血压、瓣膜疾病和左心室肥厚）引起[10,11]。房颤的发生会进一步增加左心房容积[12]，形成"房颤导致心房扩大，心房扩大又导致房颤"的恶性循环[10]，导致以纤维化和炎症为特征的心房病变，而不仅仅是左心房扩张。电重构由左心房复杂的结构性改变和机械功能障碍所支撑和促进[13]。心房应变成为评估复杂左心房重构和机械功能障碍的强大工具，这些改变往往先于房颤的发生。
在154名连续的阵发性和持续性房颤患者（年龄：62±10岁，女性占26%）中，较高的心肺适应性可独立降低左心房重构，改善收缩功能（包括左心房射血分数和储存期、传导期、增强期的左心房应变），并降低左心房刚度，即使在调整年龄、性别和BMI后依然如此。肥胖受试者左心房更大，提示重构程度更高，但机械功能正常[13]。
根据运动剂量，运动可触发心房的适应性或病理性扩大。高达20%的高水平运动员表现出轻微的心房扩大，这是对运动的生理性适应。这种独特的生理现象被称为"水坝效应"。当房室瓣关闭时，心室收缩期房室压差最大。运动时心率增加导致舒张期缩短，房室瓣大部分时间处于关闭状态。由于心输出量增加，血液以极高流速持续流入心房，进一步增加压力[14]。需要认识到，尽管体积增加，生理性的左心房扩张具有正常功能，其应变和心肌变形值均正常[15]。
病理性左心房扩张的特征是异常的结构、电和代谢重构，对心房功能产生负面影响，并增加房颤发生可能性[10]。左心房扩张是普通人群中首发房颤的重要独立预测因素（每5毫米左心房直径增加的风险比[HR]：1.39；95%置信区间[CI]：1.14-1.68）[16]，以及导管消融术后房颤复发的预测因素[17,18]，但在精英运动员中未观察到这种相关性。职业运动员中左心房容量较对照组增加30%-70%，但房颤发病率并未成比例增加[19,20]。左心房扩张程度随运动项目类型而异，耐力运动员左心房最大，力量运动员与对照组差异最小[21]。
在年轻精英运动员中，左心房大小随训练量增加而增大，男性高强度训练者左心房应变降低，而女性无此变化。在运动员中，左心房功能障碍和纤维化等结构性改变，而非单纯的左心房扩大，与房颤风险相关[22]。心房特别是左心房的重构可以看作是体力活动与心房颤动之间的重要联系。运动时左心房压力增加，心房收缩对左心室快速舒张期充盈和心输出量提升至关重要，同时也导致左心房的生理性适应性扩大。在静息或低强度运动时，左心房压力恢复至正常，无结构性、电性或代谢改变。相反，极端且持续的耐力运动随着时间推移会引发心房纤维化和炎症，为房颤的发生创造有利环境[23]。值得注意的是，休闲耐力训练也与左心房扩张可能性增加相关，训练小时数与左心房扩张程度呈线性剂量效应关系。在精英耐力运动员中，过度运动与中年男性房颤发病率较高相关，但在女性中无此现象[22]。
根据病因和后续结构性、分子、信号和功能改变的不同，心房重构可能可逆也可能不可逆。深入了解如何预防甚至逆转进展性结构性和功能性心房重构，对于普通人群和极端耐力运动员的房颤预防和治疗都具有重要意义[10]。
2.1.1 益友：运动预防心房颤动
大多数数据显示，体力活动者房颤发病率较低。英国生物样本库数据显示，低体力活动水平或久坐行为会增加患房颤的风险。体力活动通过加速度计和自我报告记录[24]。关于体力活动在预防房颤中的价值的最有力数据来自英国生物样本库。在502,635名英国生物样本库受试者中，高心肺适应性可使遗传易感人群的房颤风险降低60%[25]。
2.2 损友：运动引发心房颤动
运动员心脏是指运动训练引起的心血管适应的总和[26]。不同的训练强度和持续时间会引发不同的心血管适应反应[27]。长期高强度耐力运动（如北欧滑雪、马拉松跑步或职业自行车）者的房颤发病率增加了5-10倍，男性高于女性[9,28,29]。已经提出了多个潜在的易感因素。其中一些因素与普通人群共享（如未诊断的高血压、过量饮酒和睡眠呼吸暂停）。与长期竞技运动相关的问题包括迷走神经张力增强、心房纤维化、心房异位触发因子[30]、慢性炎症和慢性左心房扩张[21]。无论是否是现役或退役的高水平运动员，还是从事高强度耐力运动的中老年运动员，男性受试者房颤发病率都更高[1]。
2.2.1 耐力运动训练促进房颤的潜在机制
我们尚不清楚耐力训练促进房颤的确切机制。多个机制可能参与其中，包括导致永久性结构性改变特别是心房壁纤维化的病理性不良重构、持续性左心房高压、局部炎症、增强的迷走张力和心动过缓。上述所有改变可能叠加遗传性房颤易感性[22]。在运动训练的大鼠模型中，持续16周的高强度耐力训练通过诱导心房致心律失常基质增加了房颤发生概率。识别出以下致病因素：自主神经改变伴迷走张力增加、心房扩大和心房纤维化。上述任一因素单独存在均不足以促进致心律失常性心房基质形成，但它们共同作用时均是必要的。此外，时间是一个重要因素，特别是对于心房纤维化的发生[31]。
增强的迷走张力是耐力训练已知的"副作用"。运动员的房颤发作多数发生在迷走张力增强和心动过缓的背景下[32]。迷走张力增强在训练开始后数周内形成，但单独不足以触发房颤[33]。运动员心动过缓的潜在机制与迷走张力增强有关，但也可能与窦房结结构重构有关[34]。在导致房颤的电生理改变中，心动过缓背景下心房不应期缩短可能促进心房水平的折返[30]。
2.2.2 多大的运动量才算是过度运动
超过2000小时剧烈、高强度耐力训练的终身运动史与房颤风险近4倍的增加相关，这凸显了重要的剂量反应概念[35]。值得注意的是，精英运动员的年度训练负担可能超过800小时[36]。休闲运动员的训练量更适中，但经过数年积累导致左心房病理性重构缓慢积累和房颤风险增加[30]。短期训练不会增加房颤风险[37]。动物模型和运动员研究都显示，病理性左心房重构和随后的房颤概率增加需要长期的高强度耐力训练[31,38]。
2.2.3 停止运动后的变化
在动物模型中，停训4周后房颤易感性、心率和副交感神经张力恢复到基线水平。但运动训练停止4周后，双侧心房的结构性改变（扩张和纤维化）仍然显著[31]。一项临床研究数据显示，房颤老年患者经过3个月心脏康复后运动能力提高，但在另外3个月不活动后再次评估时这种改善消失[39]。
3. 房颤患者如何运动：哪种方法最佳？
运动处方采用"FIIT"方法制定：频率、强度、时间和类型。主要运动类型包括耐力运动和阻抗或力量训练。另一种分类将运动分为有氧运动和无氧运动。达到有氧健身目标是主要目标，因为它与心血管危险因素的积极影响相关。运动频率指每周运动的次数或时间。强度是运动处方达到有氧健身目标的关键问题。有氧训练有两种不同模式：持续训练和间歇训练。不同的运动训练不同的身体素质组分，强度也不同。除了有氧运动和阻力训练外，其他训练方式如气功和吸气肌训练也用于房颤患者[40]。选择最适合每位患者的运动方式基于个人最大运动能力、运动类型和个人偏好[1]。
当前指南的总体建议是鼓励患者进行规律运动并保持身体活动，同时避免长期过度的耐力运动。最新指南[6]建议房颤患者进行中到高强度运动训练，每周目标为210分钟。排除因过度运动导致房颤的患者。目标是减少房颤相关症状，减轻房颤负担，并增加维持窦性心律的机会。无论是否持续房颤，运动能力和生活质量都得到改善。此外，每增加1个代谢当量（MET）的心肺适应性，房颤自由期增加9%，房颤复发风险降低9%[41]。
值得注意的是，在进行房颤患者运动测试评估时，我们预期其运动能力比窦性心律患者低15%-20%，且峰值心率更高[42]。评估和监测房颤患者的运动强度具有挑战性。不规则且快速的心率使基于心率的运动强度评估相当困难且不准确。Borg感知用力评分量表也不可靠。通过可穿戴技术监测的呼吸频率可能是一种替代方法[43,44]。
3.1 运动干预
在ACTIVE-AF研究（房颤患者的运动和体力活动计划）中，120名有症状的阵发性或持续性房颤患者随机分配到家庭和监督性有氧运动组或常规护理组，持续6个月。运动干预组的患者房颤复发次数更少（12个月时无房颤的可能性是对照组的两倍），但只有女性体验到症状严重程度减轻和生活质量改善[45,46]。其他几项针对非持续性和持续性房颤患者的短期试验证实了有氧运动干预对生活质量、房颤症状严重程度和维持窦性心律的改善作用[47,48]。
运动习惯至关重要。在一项基于人群的队列研究中[49]，无论是在房颤诊断前还是诊断后进行运动，相较于持续不运动者，其心力衰竭和死亡风险更低。这项回顾性研究显示，每周进行170-240分钟的中等强度规律运动或每周1000-1499 MET-分钟的能量消耗足以降低风险[49]。在HF-ACTION研究（心力衰竭：运动训练对预后影响的对照试验）中，无论是否存在房颤，监督下的有氧运动训练继以家庭运动计划对心力衰竭患者的运动能力和预后都有积极影响[50]。在房颤肥胖患者中，改善心肺适应性≥2 METs可逐步增加无心律失常生存期和减轻症状严重程度，无论是否采用节律控制策略[41]。患者担心高强度运动会诱发房颤发作并采取久坐生活方式。目前尚未就最佳训练方式达成共识。就降低房颤负担而言，高强度有氧运动并不优于中等强度运动，且两者都安全，不会诱发非持续性房颤患者的房颤发作[51]。
中等强度持续训练（MICT）有大量证据支持其改善房颤患者生活质量和运动能力的效果。多项研究也显示MICT可减轻症状和降低房颤负担[52]。MICT在控制房颤方面比低强度持续训练（LICT）更有效[53]。高强度间歇训练（HIIT）对心力衰竭和冠心病患者有明确的积极影响[54]，也可能对房颤患者有益。动物研究证实了HIIT在降低年龄相关房颤易感性方面的价值[55]。许多研究发现HIIT和MICT在房颤患者中的疗效相当。在症状控制、提高运动能力和降低房颤风险方面没有显著差异[52]。其他研究提示HIIT可能比MICT为房颤患者带来更多益处，包括改善内皮功能[56]。然而，目前尚无确凿数据证明HIIT在所有房颤患者中的安全性。小规模研究提示HIIT是安全的，但仅包括心血管事件低风险的患者，结果不能推广至所有患者[52]。
3.2 包括运动干预在内的综合护理
房颤患者的运动干预可以单独进行，也可以作为多学科心脏康复（CR）项目的一部分。初次房颤发作后，纳入心脏康复项目在18个月随访时与所有原因死亡率、再住院率和新发卒中风险降低相关，但对心力衰竭风险无显著影响。运动为基础的CR与全因死亡率降低的关联独立于性别、年龄、合并症和房颤亚型[57]。对于心力衰竭患者（射血分数范围完整），以运动为基础的CR在2年随访中预防房颤发生，并与死亡率、住院率和新发卒中风险降低相关[58]。房颤消融术后，CR可降低房颤复发率，但对肥胖和持续性房颤患者效果减弱[59]。作为导管消融节律控制后的替代方案，基于家庭的CR也有效控制症状，提高生活质量并改善运动能力，尤其是结合数字技术时效果更佳[60]。
4. 结论、知识空白与未来方向
运动和房颤既是益友又是损友。这种双向关系基于J型曲线，适度和可能的中高强度运动是预防首次和后续房颤发作以及治疗已确诊疾病的重要工具。久坐不动促进房颤及其相关的低生活质量。规律运动与左心房扩大高概率相关，但不会引发导致房颤的结构性和功能性改变。只有高强度、过度的耐力训练与左心房结构性、代谢性和功能性不良重构相关，并增加房颤发病率。终身训练史与房颤风险之间存在剂量反应关系，尤其是在男性中，没有明确的"安全上限"阈值。根据现行指南推荐，运动强度似乎与风险无关。无论房颤类型如何，无论单独进行还是作为复杂心脏康复项目的一部分，房颤患者的运动干预均与心律失常负担和复发率降低、房颤相关症状改善和生活质量提高相关，某些研究还显示全因死亡率降低。关于临床实践中最佳运动方案的实施方式、强度、持续时间和监测仍存在知识空白，运动员房颤的确切机制也尚不明确。
利益冲突声明
作者声明无利益冲突。
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