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第十五章 水平律动与周边血管疾病

四肢的动脉阻塞会导致肢体缺氧甚至坏死,这种毛病称为周边血管疾病,虽然没有像心脏或大脑缺血般会致命,但是这种问题会让人残废。最常见的症状为跛行疼痛或手指脚趾的冰冷苍白,原因常是伴随糖层病或动脉粥状硬化的合并症。从前面章节我们已经知道水平律动可以扩张血管,增加人体的动脉血流,日本滋贺大学医院松本教授曾证明水平律动可以扩张手臂肱动脉的血管;大阪市掖济会医院福田教授也证实水平律动可以扩张冠状动脉,所以理论上水平律动应该也能够扩张周边血管动脉增加血流量与氧气供应改善周边血管疾病。


  这当然需要实验证明,日本熊本大学田务拓教授团队切除老鼠左后脚的血管最有趣。这些左后脚血液供应被阻断的老鼠,再给与水平律动,过三天后血流量与速度改善很多,在第 7 天时增加 64%。而且他们发现老鼠左后脚在水平律动后有明显的血管新生作用,多达九种血管新生分子都明显增加,而这些生长因子与内皮型一氧化氮息息相关。
  接着使用周边动脉阻塞病人做实验,仅单独做一次水平律动,缺氧下肢与正常下肢的血流量比率就提升到 13%。仅做一次水平律动,百分之八十的病人血流会得到改变,如果持续做 7 天,则百分之百的病人血流都会得到改善。
  另外,瑞士苏黎世大学医院的柯霍发现水平律动还可以改善周边动脉阻塞病人的间歇性跛行,提升他们的行走距离、皮膟温度与生活品质。而且效果在律动停止后可以维持到 4 周后才消失。


  以上这些实验显示,水平律动可以透过两种机转改善周边血管病变:(1) 增加一氧化氮合成,扩张血管增加血流量与氧气输注,改善周边组织缺氧; (2)促进血管新生生长因子的形成,重新长出新血管,恢复原来的血液供应。所以水平律动对于改善周边血管疾病,下肢血氧供应,并降低四肢缺氧伤害是有效的非侵入辅助疗法。
  血管疾病并不限于心脏或大脑,还有一种可怕的周边血管疾病,是由于四肢的动脉阻塞而导致肢体缺氧甚至坏死,这种问题经常伴随糖层病或动脉粥状硬化患者,最常见的症状为跛行疼痛或手指脚趾的冰冷苍白。周边动脉阻塞病人也多扮随心血管疾病,研究显示他们死于心血管疾病或冠心症的机率比正常人高 15 倍。(56)


  那水平律动对于周边血管缺氧的问题是否有帮忙?我们来看看研究。

实验 1:老鼠后肢动脉结扎后使用水平律动后血流恢复

  田务拓(Rokutanda Taku)是日本熊本大学教授,他想了解水平律动对于周边血管缺氧是否有帮忙。他设计了一个有趣的研究,首先它找来 28 老鼠,手术切除这些老鼠的左后脚的股动脉与静脉,然后分成水平律动组与没有律动组两组来观察。律动组给与每分钟 150 下的水平律动,每天 45 分钟,连续 7 天。接着研究团队使用血管雷射多敧乐超音波在第 1、3、5、7、14 天检查他们左后肢的血流情形。
  老鼠左后脚的血管被手术后会阻断 90%的血液供应,所以左后脚马上出现血流与氧气缺乏,与严重的周边动脉阻塞性疾病一样。但田务发现使用水平律动的老鼠,在第三天后血流量与速度,已比未接受律动组老鼠明显好很多,他们更使用红外线摄影,也看到水平律动的老鼠左后脚血流侵润与温度都明显进步。
  原因在于水平律动明显提升一氧化氮合成酶与一氧化氮浓度。除外,田务将这些老鼠的后腿拿来切片,发现接受过水平律动的老鼠,新生微血管密度增加很多,此微血管新生的作用则是一是因为血管新生成长因子的表现(angiogenic growth factor expression),在水平律动组也明显增加。所谓血管新生成长因子是指与血管新生有关的基因蛋白的表现增加,团队利用 DNA 聚合酶链式反应(PCR)技术,发现除了血管内皮生长因子 VEGF 外, 纤维母细胞生长因子-2 FGF2, 基质衍生因子-1 SDF-1, 血小板衍生生长因子-B PDGF-B 的基因蛋白,多达九种血管新生蛋白质,在水平律动组都可以看到明显增加,而这些生长因子都是依内皮型一氧化氮讯息路径。(153)
  糖层病是周边血管病变的重要危险因子,而且通常会伴随自律神经的病变导致麻木营养不良与小管栓塞与坏死。田务团队使用一群养胖的老鼠,与一群未养胖的老鼠,同样将左后脚动脉切除,再接受水平律动或当对照组。他们发现这群养胖的老鼠在血管新生上比未养胖的老鼠差。然而经过水平律动 7-14 天的养胖老鼠的下肢血流都比未律动的同比好多。在第 7 天时增加 64%(0.54 对 0.33,p<0.05),在第 14 天时增加 20%(0.61 对 0.51,p<0.05),而水平律动并未影响到糖耐受能力或胰岛素敏感度。(154)
 
实验 2:水平律动后血流恢复
 
  动物实验看到水平律动确实可以大幅改善老鼠的周边血管问题。然而对于人类有效吗? 人类与老鼠毕竟差异颇巨。事实上,水平律动增加人体的动脉血流,日本滋贺大学医院 Shiga University 松本哲也(Tetsuya Matsumoto)已经证明水平律动可以扩张手臂肱动脉的血管(117)。
  田务拓团队用 15 位有周边动脉阻塞病人做实验,仅单独做一次水平律动(140 cpm,45 分钟),缺氧下肢与正常下肢的血流量比率就从 74%提升到 87% (p<0.05),如果仅做一次水平律动,百分之八十的病人血流会得到改变,如果做 7 天,则百分之百的病人血流都会得到改善。(154)
 
  以上这些实验显示,水平律动可以透过两种机转改善周边血管病变:(1)增加一氧化氮合成酶讯息路径;与(2)促进血管新生生长因子的向上调解(upregulation of pro-angiogenic growth factor),促使血管扩张、增加血流量与加速血管新生,来改善缺氧下肢的血氧供应,并降低缺氧伤害。 所以水平律动对于改善周边血管病是有效的非侵入辅助疗法。 
  有一种特殊的走路困难症状,病人走几十公尺后感觉腿部酸麻疼痛无法走路,一定要休息过后才有办法继续走路。这个症状在医学上称为“间歇性跛行”(intermittent claudication)。此病又可以分成两型:一种是由于腰椎退化狭窄,造成脊髓神经压迫的称为“神经性间歇性跛行”;另外一种是因下肢动脉硬化,造成血流阻塞,称为“血管性间歇性跛行”,也是周边血管动脉阻塞的重要征候。
  患者足部动脉脉博明显减弱,下肢苍白冰冷,可借由超音波或测量手脚血压差异来诊断。此种病人通常不仅有“间歇性跛行”而已,通常周边血管动脉阻塞只是全身血管动脉粥状硬化的一部份而已,这些病人多半也有心脏冠状动脉、大腻动脉及肾动脉等病变。
 
实验 3:水平律动改善间歇性跛行

  瑞士苏黎世大学医院的柯霍(Malcolm Kohler)利用稳定心脏衰竭病人实验(左心室心博分率小于 35%, 纽约心脏衰竭分期在第 2 期以上),其中有 6 位合并有间歇性跛行,给予每天 40 分钟, 一周 5 天,总共 5 周的水平律动。结果这些心脏衰竭病人的 6 分钟行走距离可以增加 105 +/- 24 公尺(p<0.05),缺氧皮膟温度提升(p<0.05)。而 6 位间歇性跛行患者中 4 位无论在行走距离,生活品质与下肢温度都得到改善(p<0.05),此效果到 4 周后才消失。可见对于合并有间歇性跛行的严重心脏衰竭患者,使用水平律动数周可以改善生活品质与与运动能力。(96) 

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