心血管康复（CR）能显著改善心血管疾病（CVD）患者的预后，尤其是冠心病和心衰（HF）。尽管心血管康复通常被认为是针对心血管疾病患者的运动训练（ET）计划，但心血管康复不仅仅是ET，它还包括教育、饮食和心理咨询，以及多因素的危险因素调整。然而，ET的一个主要组成部分涉及测量和改善心肺健康水平（CRF）的努力。在这篇最先进的综述中，我们分析了数据，包括来自我们John Ochsner心脏和血管研究所的数据，评估了CRF及其对心理改善和CR主要结果的影响，特别是长期生存。
简介
心血管康复（CR）包括帮助建立和教育心血管疾病（CVD）患者的运动训练、健康生活方式和压力管理的计划。心肺功能康复的一个主要测量内容是心肺功能（CRF），它被认为是全身健康的一个标志，并取决于运动中的有效氧气利用。现在人们普遍知道，身体活动（PA），包括CR和运动训练（CRET），可以帮助改善许多人群的生存；然而，不断发展的证据表明，CRF是这些结果的最重要预测因素之一。低水平的CRF与全因死亡和心血管疾病恶化的风险有关，而高水平的CRF则与生存率的提高有关，甚至在许多类型的心血管疾病患者中。此外，与传统的危险因素（如糖尿病、高脂血症、高血压和吸烟）相比，CRF是一个强有力的独立和附加的预后危险因素。当随着时间的推移，在CRET期间达到的CRF水平的增加也被证明可以改善预后。涉及这些主题的主要研究列于表1和表2。
在这篇最先进的综述中，我们讨论了目前涉及CRF对整体结果的影响的数据，它与心血管疾病的肥胖悖论的关系，以及它与社会心理压力结果和全因生存的关系。
CRF背景
CRF反映了氧气（O2）运输和效用的复杂系统。它取决于心脏功能（收缩期和舒张期）、肺部通气以及血管系统输送和卸载O2的能力。在运动中，这些系统协同工作以帮助满足我们肌肉的氧气需求。CRF的水平在很大程度上受到许多因素的影响，包括遗传学。据估计，至少20%，甚至可能高达50%的CRF变异性是由遗传因素造成的，而其他因素是由传统的心血管疾病风险因素和PA/运动水平造成的。CRF的金标准是峰值耗氧量（VO2），这是在接受心肺运动测试时，通过峰值运动时呼出和吸入气体的差异测量的。另一个更实用的测量方法是估计的任务代谢当量（MET；每kg体重每分钟消耗3.5 ml O2），这通常是通过使用标准化算法在跑步机上的速度和坡度来确定。虽然更精确，但许多运动实验室可能没有装备来进行心肺运动测试，因此最近的研究以每代谢当量（METs）的生存效益来表示CRF。一般来说，METs是根据体能水平进行分类的，METs<5、5至8和>8分别对应于最不适合、中等适合和高适合组。
CRET、CRF、生存和预后之间的关系
在过去的70年里，已经发表了大量关于生存和身体活动（PA）之间关系的数据，包括CRET。参与PA和CRET已被证明与死亡率下降有关。1989年，O'Connor等人对这一主题进行了首次重要研究，对22项随机对照试验进行了meta分析，有4,554名患者在心肌梗塞（MI）后接受了CRET。结果显示，3年内总死亡率降低20%，心血管疾病死亡风险降低。最近，一项对32项随机对照试验的单独meta分析发现，8,440名心肌梗死后接受CRET的患者的心血管疾病死亡率降低了31%。其他多项大型研究也显示了对术后患者的类似结果。例如，来自Olmsted县登记处的两项独立研究显示，完成CRET后，经皮冠状动脉介入治疗和冠状动脉旁路移植人群的全因死亡率分别降低了45%和46%。Eijsvogels等人就这一主题进行的最大和最新的研究之一包括83,687名符合条件的心血管疾病（心衰/HF和CHD）患者。经多变量风险因素调整后，与不参加CRET相比，参加CRET的全因死亡风险降低32%。性别、年龄、社会经济地位和合并症并没有改变参与CRET后的风险降低。如上所述，参与CRET似乎不仅与心血管疾病死亡率的降低密切相关，也与全因死亡率的降低密切相关；然而，这些好处可能来自于CRF的改善。
为了进一步确定CRET的受益来源，其他研究也评估了测量的CRF和结果之间的关系。由Blair等人10进行的针对这一主题的原始研究包括无症状、非CRET的受试者（10,224名男性和3,120名女性），他们通过跑步机测试进行CRF评估。年龄调整后的全因死亡率在CRF五分位数中从最不适合的男性的64.0/万人年下降到最适合的男性的18.6/万人年；女性的相应数值为39.5/万人年到8.5/万人年。此后，Kodama等人在2009年对84,323名心血管疾病患者进行了一项引人注目的meta分析。根据达到的METs，参与者被分为低、中和高CRF组。组别调整后，结果显示，CRF每增加1个估计MET，全因死亡率和心血管疾病死亡率就会分别减少13%和15%。此外，组间分析显示，与中和高体适能组相比，低和中体适能组的死亡率增幅更大，这表明在体适能较差的人群中，改善CRF可以获得更多的死亡率收益。由Myerset等人所做的评估体适能和死亡率的最大和最新的研究之一，包括了总共6,213名因临床原因而被转到跑步机上进行运动测试的男性。各组被组织成以METs衡量的CRF五分位数。与最高五分位数的受试者相比，运动能力最低五分位数的受试者全因死亡的相对风险为4.5。研究还显示，跑步机性能每增加1MET，生存率就会提高12%。这项研究证实了CRF和全因死亡率之间的分级、逆向关系。
这些研究不仅强调了CRF水平和预后之间的相关性，而且多变量调整的结果显示CRF是一个强有力的独立风险因素和生存预测因素。Gulati等人在2003年的一篇论文中首次指出了这一点，该论文包括一个5,721名接受基线检查的无症状妇女队列。与MET水平<5、5至8和>8相关的弗雷明汉风险评分调整后的死亡危害比分别为3.1、1.9和1.00。在对风险因素进行调整后，MET每增加1个，死亡风险就降低17%。另一项对2,994名没有已知心血管疾病的无症状妇女的研究比较了ST段压低和运动能力与心血管疾病死亡的关系。在调整了其他多个风险因素后，运动能力低于中位数的妇女与高于中位数的妇女相比，其心血管疾病死亡的风险增加了3.5倍。没有发现那些有运动诱发的ST段压低的人的心血管疾病死亡风险增加。此外，经过多变量调整，Kodama和Myers等人的研究都发现了类似的结果，确定运动能力是全因死亡和心血管疾病死亡的独立风险。
此外，许多人根据随着时间推移测量的CRF的变化调查了结果。Blair等人在1995年对9,777名无心血管病史的受试者的研究中指出，相对于在4.9年内保持不健康的男性，从不健康到健康的男性，其死亡风险降低了44%。Lee等人在2003年对14,345名患者进行了一项更大的研究，跟踪了11.4年的CRF变化。他发现，每提高1个MET，全因和心血管疾病的死亡风险就分别降低15%和19%。De Schutter等人对1,171名CHD干预后转到CRET的患者进行的另一项研究显示，与高反应者相比，CRET的无反应者和低反应者的死亡率分别高出3倍和2倍，具有统计学意义。因此，很明显，CRF随时间的变化似乎与随后的死亡率高度相关，特别是在低体适能组。Sui和Erisken也注意到类似的发现。还有人认为，CRET结束时的峰值VO2比CRET后CRF的变化更具有预后性。Carbone等人对853名完成CRET的CHD患者的研究显示，完成CRET后调整的峰值VO2消耗量与死亡风险成反比且独立相关。鉴于CRF变化影响死亡率的重要证据，需要进一步研究以确定峰值VO2的价值。
如前所述，与低体适能组（<5 METs）相比，CRF对健康的益处似乎对体适能较好的人（>8 METs）的回报有所减少。Kodama、Myers、De Schutter等人的研究表明，最大的益处发生在最不适合的--中等适合的群体之间，而中等--高度适合的群体的收益相对较小。尽管更适合的人仍然保留着从改善CRF中获得的益处，那些CRF明显减少的人可能会从额外的和更积极的健身咨询和运动训练中获益。无论体能水平如何，有足够的证据支持CRF和健康之间的直接关系，因此有理由将体适能作为第五个生命体征。
值得注意的是，这些研究中的许多都集中在男性身上；然而，在Gulati和Mora等人的研究中，只包括女性，每MET调整后的死亡率降低率分别为17%和20%。这些发现与其他以男性为主的大型研究中发现的结果相似，表明CRF的改善与两性的死亡率降低有关。
CRF和肥胖悖论
肥胖悖论是指有数据显示，与非肥胖患者相比，肥胖患者的心血管疾病预后有所改善。这是违反直觉的，因为肥胖已被确定为心血管疾病发展的一个强有力的独立风险因素，这一点在大型研究中得到了证明，包括对弗雷明汉心脏研究的分析。肥胖导致的炎症状态与动脉粥样硬化斑块沉积的增加以及收缩和舒张功能的损害有关；然而，最近的数据显示，一旦发生心血管疾病，肥胖人群的预后有改善的趋势，因此有“肥胖悖论”。这种矛盾的关系在CHD和HF中都有体现。
肥胖通常是通过身体质量指数（BMI）来衡量的，以kg/m2计算。其他使用的肥胖测量方法包括腰围、身体脂肪指数、腰臀比和身体脂肪百分比。对BMIs局限性的一个常见批评是它无法区分脂肪组织、骨骼重量和肌肉，这一点已被用于揭穿肥胖悖论。符合逻辑的是，对脂肪百分比的更精确测量会与心血管疾病的死亡率有更强的相关性。然而，一项对60,335名患者进行的长达15.2年的研究发现，BMI与心血管疾病死亡率的关系比身体脂肪百分比和脂肪质量指数更强。
有人推测肥胖悖论的部分原因是难以调整未定义的慢性疾病（即慢性肺部疾病、人类免疫缺陷病毒、慢性营养不良、癌症），这些疾病会给结果带来混杂因素。McAuley等人在2012年进行了一项有趣的研究，试图使用CRF作为整体健康的调节器来分析肥胖死亡率的逆向关系。这项对9,563名有记录或怀疑有CHD的男性的研究显示，以BMI衡量的低体质1级肥胖患者的死亡风险低于BMI正常者；在比较BMI、腰围和体脂百分比时，没有发现高体质者的结果有明显差异。Lavie等人在2013年的一项研究中也发现了类似的结果，该研究包括2066名收缩期HF患者，并进行了5年的跟踪。在那些体能低下的人中（峰值VO2<14mL/kg/min），随着BMI的下降，生存率逐渐变差。在体能水平高的人中没有发现肥胖悖论。此外，2015年一项针对1,675名接受心肺运动测试的收缩期HF患者的研究显示，低体能患者的结果类似。使用CRF作为调节器，并在调整了各组的风险因素后，这些研究继续显示在低体能人群中存在肥胖悖论，特别是在1级肥胖患者中。然而，较高的CRF水平与相对改善的生存率有关，这表明高体质群体可能克服肥胖悖论。在临床上，这些发现意味着，低体能的肥胖者可能会从专注于改善体适能而不是单纯的减肥中获得更大的好处。
一个来自挪威的6,493名CHD患者的大队列，平均跟踪12.5年，显示PA是成人CRF的主要驱动因素，是比BMI更有力的CVD和全因死亡率的预测因素。虽然这项研究也显示了一个强烈的肥胖悖论，即较高的BMI与较低的心血管疾病和全因死亡率有关，但这种悖论只出现在那些没有达到国际PA指南的人身上，而那些有高PA的人死亡率较低，没有肥胖悖论。此外，最近对一个平均随访15.7年的队列的3,307名患者的分析表明，随着时间的推移，BMI的变化并不影响长期的心血管疾病或全因死亡率，而保持高PA或随着时间的推移增加PA与较低的死亡率有关，再次表明在CHD患者中，PA，以及可能较高的CRF比BMI更重要。
总的来说，肥胖悖论仍有争议，特别是由于其结果有可能会促进肥胖。公众对肥胖是心血管疾病发展的一个强有力的风险因素的理解是至关重要的。如果实现了对肥胖的初级预防，这些患者可能就不会发展成CVD，也就不会在一开始就被归入肥胖悖论。
CRF和心理或社会心理压力（PS）
在过去的几十年里，无论疾病是否已经存在，PS作为CVD的风险越来越被证实。INTERHEART是评估PS作为风险因素的最大研究之一。它包括15,152例急性心肌梗死，发现PS是第三大危险因素，仅次于糖尿病和脂蛋白B水平升高。它甚至被发现是一个比高血压更强的风险因素。尽管有这些发现，PS受到的关注明显少于其他传统的心血管疾病风险因素。抑郁症的最强相关心血管风险之一是抑郁症；尽管；有越来越多的证据表明其他类型的PS也起着重要的作用，如焦虑、敌意、情绪障碍和总PS。
在多项研究中，CRET已被证明可明显减少所有类型的PS。它不仅能减少PS的症状，而且还被证明能改善死亡率。在一项对522名参加CRET的CHD患者的研究中，与没有完成CRET的抑郁症患者相比，完成CRET的抑郁症患者的死亡率降低了73%。此外，这项研究分析了CRF水平、抑郁症和死亡率之间的关系。研究显示，在CRET后，峰值VO2没有改善的抑郁症患者的死亡风险较高，而那些VO2改善的抑郁症患者的抑郁症相关症状和死亡率明显降低。另一项针对151名CHD和HF患者的研究显示，与未完成CRET或未改善CRF的抑郁症患者相比，完成CRET并改善CRF水平的抑郁症患者死亡率降低59%。CRET和改善CRF的好处并不限于抑郁症。同样，一项针对469名CHD患者的研究显示，与运动量变化大的高PS患者相比，运动量变化小的高PS患者的死亡率更低（0% vs 19%；P =0.009）。总的来说，这些新出现的证据表明，无论PS的类型如何，改善CRF可以降低死亡率并减少PS症状。
未来的方向
这篇文章集中讨论了CRF，当然体适能的其他组成部分也非常重要，包括肌肉力量和体能，并在其他地方详细讨论，包括在本期。在未来，重要的是在较高的CRF比较低的CRF更好的概念和特定病人在CRET期间及之后的个人体能目标之间架起桥梁。此外，关于在CRET期间增加运动处方的信息有限，而关于在CRET之后需要进一步改善CRF的信息就更少了，特别是在CRET期间CRF反应不足的情况下。此外，我们没有讨论在特殊情况下改善CRF的问题，如心脏移植患者和使用左心室辅助装置的患者，本期的其他部分将讨论这些问题。
总结
身体活动和运动训练对死亡率的益处已被证实，并得到医学界的认可。最近的证据显示，这种改善可能归因于伴随CRET而增加的CRF。这些研究不仅强调了CRF水平和预后之间的相关性，而且多变量调整的结果也显示CRF是一个强有力的独立风险因素和生存预测因素。例如，许多研究显示，CRET后每增加1MET，就有8-34%的生存获益（表1和2）。在对多变量风险因素进行调整后，其他人发现成人CRF水平<5METs与死亡的高风险有关，CRF水平>8-10METs与生存率的提高有关。在改善体适能的低CRF患者中表现出最大的生存获益；虽然，在较高的CRF组中出现了递减，但仍有显著的回报，证实了CRF和全因死亡率之间的分级、逆向关系。值得注意的是，在那些低体能者中，似乎存在肥胖悖论，有利于改善肥胖的低体能人群的预后，尤其是那些1级肥胖者；然而，肥胖的高体能组似乎克服了这一悖论，无论体重如何都有良好的预后。这意味着低体能的肥胖人群可能从改善CRF而不是单纯的减重中获益更多。此外，新的数据显示，在CRET期间增加CRF的PS患者的生存和症状得到改善。因此，需要更大的努力来改善CRET中的CRF。不幸的是，尽管我们的研究显示，那些在CRF方面有最大改善的人有最好的死亡结果，但仍然有高达23%的病人在现代CRET中没有改善峰值VO2。对于那些在CRET中峰值VO2或估计METs改善不理想的人来说，高强度间歇训练（HIIT）可以获得更大的CRF改善，对于那些对中等强度连续训练方式反应不佳的人来说，可以大力考虑采用HIIT来改善CRF。
结论
总的来说，有重要的证据支持在CRET期间增加CRF的人的预后和结果得到改善。尽管自20世纪70年代以来在治疗方面取得了进展，但在当代的队列中，与老的队列相比，体能和死亡率之间的反比关系仍然成立。这加强了对常规CRF测量和进一步完善CRF目标的持续需要。鉴于这些结果，显而易见，CRF可以帮助进一步对心血管疾病患者进行分层并影响患者的管理。
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