中度间歇性低氧训练改善老年人血管功能与心肺适能的随机对照研究：中期效益与机制探索

本刊推荐：本研究通过8周中度间歇性低氧训练（IHC）干预，首次证实被动IHC可显著改善老年人血流介导的血管舒张功能（FMD）并呈现持续效益（ηp2=0.150），同时提升运动峰值通气量（+15%, p=0.021）并降低日间收缩压（6mmHg）。该方案为抗血管老化提供了非药物干预新策略。

　　

1 引言

心血管健康是老年人群的重大健康问题。血管老化表现为内皮功能障碍，其特征是内皮细胞产生血管活性物质（如一氧化氮NO）的能力下降，这与动脉粥样硬化、动脉硬化等临床疾病的进展密切相关。肱动脉血流介导的扩张（FMD）是目前评估内皮功能最常用的无创技术，主要通过内皮细胞释放NO介导。FMD随年龄增长而衰退，且与未来心血管事件风险强烈相关。

近年来，间歇性低氧 conditioning（IHC）作为一种潜在的心脏保护策略受到关注。研究表明，IHC可降低高血压患者收缩压，并改善运动耐受性。然而，关于IHC对老年人血管功能的中期影响尚未明确。本研究旨在探讨8周IHC计划对老年人肱动脉FMD和心肺适能（CRF）的影响。

2 材料与方法

2.1 受试者

31名60-80岁老年人参与本项单盲随机对照试验，最终26人完成研究。受试者体重指数<30kg/m²，无慢性心血管、代谢或呼吸系统疾病。所有女性参与者均为绝经后状态。

2.2 实验设计

参与者被随机分配至IHC组（n=12）或对照组（CTL，n=14）。IHC组进行24次被动间歇低氧 sessions（3次/周），分别在干预前（Pre）、干预结束后3-4天（Post 1）和干预后2个月（Post 2）进行血管功能、心肺运动测试（CPET）和24小时动态血压监测（ABPM）评估。

2.3 干预方案

IHC组每次训练包括7个循环，每个循环含5分钟低氧（FiO₂调整至SpO₂目标值80%-75%）和3分钟常氧呼吸，总时长63分钟。对照组在相同时间内呼吸常氧空气。

2.4 测量指标

采用高分辨率超声评估肱动脉FMD和硝酸盐介导的血管舒张（NMD）。CPET采用逐步增加负荷的方案直至力竭。ABPM每15分钟（白天）和30分钟（夜间）测量一次。

3 结果

3.1 血管功能

IHC组经基线动脉直径标准化后的FMD在Pre与Post 2间显著改善（p=0.023，η_p²=0.150）。对照组FMD无显著变化。NMD在各时间点均无显著变化，表明血管平滑肌功能未受影响。

3.2 心肺适能

IHC组峰值运动时的分钟通气量（V_E）从Pre到Post 1显著增加（p=0.021），潮气量和呼吸频率呈非显著性增加趋势。峰值摄氧量（VO₂）和峰值工作负荷无显著变化。

3.3 血压变化

IHC组日间收缩压呈现降低趋势（下降6±9mmHg，p=0.070），夜间舒张压和平均动脉压出现显著交互效应但事后检验无统计学差异。

4 讨论

4.1 IHC对血管功能的影响

本研究首次证实被动IHC可改善老年人外周血管功能，且效益持续至干预后2个月。机制可能涉及：1）低氧暴露期间血流和剪切应力瞬时增加促进内皮功能改善；2）缺氧诱导因子（HIFs）激活促进NO合成。NMD结果未变化表明改善主要源于内皮功能而非血管平滑肌反应性。

4.2 IHC相关效益

日间收缩压降低虽未达统计学显著性，但6mmHg的降幅可能具有临床意义（每降低5mmHg可减少10%主要心血管事件风险）。这种效益可能与HIFs介导的NO生物利用度增加和氧化应激降低有关。

峰值通气量的改善可能反映IHC增强了外周化学感受器敏感性，优化了运动中的通气调节。

4.3 局限性与展望

样本量较小可能影响统计效能。未来研究应扩大样本量，纳入生物样本检测NO代谢物和氧化应激标志物，并探索性别特异性反应。IHC与运动训练的结合效应也值得进一步研究。

5 结论

本研究证实8周中度IHC可改善老年人内皮功能并产生持续效益，同时具有降低血压和增强通气功能的潜力。这些发现支持IHC作为降低老年人心血管风险的创新非药物干预策略。