个体化运动处方对心血管疾病的康复效果研究进展

张爽，陈影，王希，余珍，潘利妞，张伟宏

1.郑州大学护理学院，河南郑州市450001；2.美国佛罗里达大学药学院，美国佛罗里达州盖恩斯维尔

随着人们生活方式的改变和生活水平的提高，心血管疾病 因其高患病率、高致残率、高死亡率已成为威胁人类健康的重大公共卫生问题。目前，我国慢性心血管疾病患病人数约2.9亿，死亡人数居城乡居民总死亡人数的首位，心脑血管病住院费用年均增速大大高于国内生产总值增速，这使我国心血管疾病的负担日渐加重，需要引起我们的高度重视并加以控制[1]。

目前，心肺康复逐渐受到医疗工作者的广泛关注，这一新兴的治疗方式已经广泛应用于心血管疾病的预防与控制中，成为治疗心血管疾病的重要环节。而运动康复作为心肺康复中的重要部分，可改善心血管疾病的部分危险因素、心肺功能、运动耐力和生活质量，降低心血管疾病事件的发生率，是预防和治疗心血管疾病的基石[2-5]，它可以大大降低慢性心血管疾病患者的肿瘤风险[6]。运动康复治疗已在国内外广泛开展研究，但是没有足够精准、个体化、安全又有效的强度、时间、频率运动处方，难以发挥运动康复的最优作用。而心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing, CPET)可以解决这一难点，它通过评估患者运动训练之前的心肺功能，了解患者的心肺储备功能，及时发现运动中危险信号，从而保证运动的有效性和安全性，常作为制定个体化运动处方的重要依据[7]。

本文就个体化运动处方对心血管疾病患者的康复效果进行综述，以期为心血管疾病患者提供个体化运动处方，并促进个体化运动处方的进一步推广与应用。

1 个体化运动处方与CPET

1.1 个体化运动处方

美国心脏病学会曾提出，运动就如同每天需要服用的“药物”一样，应被视为一种预防性的医疗手段[8]。为了充分体现运动疗法的个体差异及其效果，应根据个人情况制定相应的运动处方。随着精准医疗概念的深入，临床决策越来越注重个体化，个体化运动处方逐渐受到广泛关注。运动疗法的重点是个体化运动康复处方的精准制定。运动处方，最早可以追溯到1950 年[9]，世界卫生组织将运动处方定义为：运动处方是医师根据个人的健康和身体功能情况，并结合生活环境条件和运动爱好等个体特点，开出适合个人的运动项目、运动强度、运动时间和运动频率的带诊断性的处方[10]。

个体化，是指注重尊重个体，整体全面地看待患者，根据优先次序予以指导，符合个体的差异，满足患者不同的需求，促进独立性[11]。本文中的个体化具体指根据CPET 判断患者的心肺功能情况，进而制定符合患者情况的运动强度。运动形式、运动强度、运动时间和运动频率是一个系统的个体化运动处方的基本要素。其中，运动形式、运动时间、运动频率基本上可以固定化，只有运动强度是个体化的。个体化的运动强度是在避免运动风险的条件下，达到尽可能高的可耐受的运动强度[12]。

1.2 CPET

CPET 是综合评价人体呼吸系统、神经生理系统、血液系统、心血管系统及骨骼肌系统的功能状况，测定人体在休息、运动和恢复期的每一次呼吸的氧摄取量、二氧化碳排出量和通气量，以及心率、血压、心电图等，并结合患者运动时出现的症状，客观把握患者的运动反应、心肺功能储备和功能受损程度的检测方法[13-14]。

美国加州大学洛杉矶分校医学中心标准可作为CPET 实施的依据，采用连续递增功率方案完成症状限制性最大极限运动CPET[15-17]：患者在功率自行车上先静息3 min，然后以60 r/min 的速率蹬车3 min，进行无负荷热身运动；随后预设10～30 W/min 的递增功率，使患者在6～10 min 内达到极限状态，获取最大运动功率；运动结束后持续记录5～10 min 静坐状态，即恢复期。CPET 是在患者实施运动康复之前进行的[18]，是评估运动风险制定个体化适度强度运动处方的重要依据，而运动强度与运动的安全性和疾病的康复效果密切相关，是个体化适度强度运动处方制定的核心。相关研究表明，运动强度与康复效果呈正相关，即运动强度越大，康复效果越好。但运动强度越大，风险越高。因此，如何在控制风险的前提下，提高运动强度是CPET 制定运动处方的核心[19]。

2 个体化运动处方对慢性心血管疾病患者的康复效果

2.1 降压降糖

高血压和糖尿病是心血管疾病的重要危险因素，控制血压血糖对心血管疾病的治疗至关重要[1]。运动康复特别是个体化运动处方在高血压的非药物治疗中发挥着重要的作用。郑秀峰等[20]将100 例高血压患者随机分为研究组和对照组，研究组通过CPET 精准制定个体化适度强度的运动康复处方，结果显示治疗后研究组的血压水平显著低于对照组，进一步表明通过CPET 制定的具有个性化的整体康复治疗方案，疗效显著。夏莉娟等[21]将45 例高血压患者随机分为干预组和对照组，干预组采用护士引导的个体化健步走运动处方，结果显示有良好的降压效果，并能有效预防糖尿病。还有研究表明，个体化有氧运动对2 型糖尿病的影响显著，对2 型糖尿病患者进行个体化有氧运动干预6 个月，患者心肺功能和脂质代谢得到有效改善，胰岛素分泌增加，血糖显著下降[22]。因此，个体化运动对心血管疾病患者有积极的降压降糖作用。

2.2 心肺功能

心肺耐力是预测发生心血管疾病风险的指标，低心肺耐力的人发生心血管疾病的概率异常增加，提高心肺耐力可降低心血管疾病的风险[23]。个体化有氧运动和高强度的抗阻运动可显著提高心肺耐力，并降低心血管疾病危险因素[24]。Rissanen等[25]对糖尿病患者和健康人进行为期1 年的个体化运动训练，结果表明个体化运动训练增强了糖尿病患者和健康人的心肺耐力。张振英等[26]将15 例慢性心力衰竭患者随机分为对照组、中等负荷组和高负荷组，中等负荷组和高负荷组进行为期12周的心脏运动康复治疗(根据CPET 评估结果制定个体化运动处方)，结果显示，心脏运动康复能显著改善慢性心力衰竭患者心肺功能、运动耐力和生活质量，高负荷运动强度改善患者心肺功能的效果更为显著，且安全性较好。因此，个体化运动可显著改善心血管疾病患者的心肺功能。

2.3 运动耐力和生活质量

心血管疾病的发生、发展及预后都与心理障碍(如焦虑、抑郁等)密切相关，加上患者的运动耐力有不同程度的下降，严重影响患者的生活质量[27-28]。张振英等[29]将20 例慢性心力衰竭患者随机分为对照组和干预组，干预组给予高强度个体化运动康复处方，功率自行车运动强度为无氧阈以上50%功率，即〔(无氧阈测定功率-功率递增速率×0.75)+(极限运动测定功率-功率递增速率×0.75)〕/2，结果表明，12 周的个体化运动可显著改善慢性心力衰竭患者的心肺功能、运动耐力和生活质量。陈雪等[30]的随机对照研究中，干预组给予个体化可量化运动，12 周后2 型糖尿病患者的血糖水平得到有效控制，患者的睡眠质量和生活质量明显提高。对心脏手术患者采用术前个体化运动处方，可减少肺部并发症，提高患者生活质量[31]。因此，个体化运动可显著提高患者的运动耐力和生活质量。

3 个体化运动康复处方

3.1 运动处方制定原则

运动处方的制定需要遵循一些基本原则。①个体性：运动处方因人而异，每个人的生活方式和运动习惯各有差异，病情情况和功能状态也有所不同，运动处方必须体现个性化原则。②有效性：在制定运动处方时，要综合全面考虑各种情况，使其能够在一定程度上改善患者的功能状态。③安全性：安全性是指制定的个体化运动处方在改善心血管疾病的同时，避免因不恰当的运动形式或强度发生一些不良事件，并且要严格掌握心血管疾病运动疗法的适应症和禁忌症。在制定心血管病运动处方时，要考虑患者的运动能力和水平，以及患者的实际情况，并且在运动前后要有准备活动，以免运动过程中发生损伤。④专业性：专业人员包括心血管医师、康复医师、运动治疗师等，并根据病情的发展再选择其他专业人员，以保证运动的安全性和有效性。⑤全面性：在运动处方的制定中，要注意维持患者身心健康，可适当的增加一些多样性和趣味性的运动，增强患者参与的积极性。⑥终身性：心血管疾病大多数都是慢性终身性疾病，运动训练需要持之以恒。

3.2 运动强度的评估方法

运动强度与患者的安全和运动效果密切相关，需要根据患者的具体情况个体化量身定做。运动强度的评判指标以往多采用心率、自我疲劳程度分级、最大摄氧量和代谢当量，其中心率结合自我疲劳程度分级是最常见的评判方法[32]。但影响心率的因素较多(如服用血管活性药物后)，不能作为评判运动强度的指标；而疲劳程度是个人的主观感受，并不是客观的指标，不能对运动进行量化，因此这种情况下的运动康复虽然有效，但尚未达到超越药物甚至停药的结果。为了避免运动效果差和运动不安全等问题，选择个体化有效且安全的运动强度至关重要。

近年来常以CPET 作为评估运动强度的手段，而“生命整体调控——整体整合生理学医学新理论体系”的提出，为安全有效地制定个体化运动康复处方和评估运动康复效果奠定了坚实的理论基础[33-36]。CPET 是实测个体的最大运动能力，并且判断运动中出现的心肺风险，是制定运动强度的“金标准”。通过CPET 可测定患者的最大摄氧量、代谢当量及无氧阈等，其中无氧阈和最大摄氧量是评价个体心肺运动耐量的金标准，也是制定运动强度的直接依据。代谢当量是一种以安静且坐位时的能量消耗为基础，表达相对能量代谢水平和运动强度的重要指标，可用来评估心肺功能；最大摄氧量主要反映人体最大有氧代谢能力，用于评估患者的运动耐量和心肺功能；无氧阈是有氧代谢供能开始转换为无氧代谢供能的临界点，可根据无氧阈时对应的心率、摄氧量及代谢当量值制定个体化运动强度。

3.3 个体化运动处方的内容

根据CPET 制定高强度个体化运动康复处方(重点是运动强度的制定)，包括以下几个方面。①运动方式：耐力运动和间断运动(如功率自行车)。②运动强度：包括运动强度计算和运动强度滴定标准两方面。运动强度计算，功率自行车运动强度为无氧阈以上50%功率，无氧阈以上50%功率=(无氧阈测定功率-功率递增速率×0.75)/2+(极限运动测定功率-功率递增速率×0.75)/2[37]。运动强度滴定校准：首先在静息坐位状态下测量静息血压，然后以50%功率运动强度为基础，预设功率自行车3 次不同的恒定功率，保持60 r/min 的蹬车速率，在整个过程中每分钟测量1 次血压[38]。③运动时间、频率和周期：运动时间30 min/d，外加5 min 热身运动和5 min 恢复期，共计min；运动频率5 d/周；运动周期12 周[37]。④辅助运动：每天进行功率自行车运动的同时还需配合辅助运动(如弹力带、瑜伽、气功、八段锦等)，1.5～2.0 h/d。

4 小结

目前心血管疾病等慢性疾病患者逐年增加，运动康复作为心肺康复中的重要组成部分，已成为治疗心血管疾病的关键。随着精准医疗概念的深入，个体化运动处方逐渐受到关注，运动处方不能一概而论，运动处方的制定也需精准。本文主要根据CPET 判断患者的心肺功能储备，并评估运动风险，进而制定个体化运动处方，使其在慢性心血管疾病患者的治疗中发挥着至关重要的作用。但目前根据CPET 为心血管疾病(如高血压、慢性心力衰竭等)制定个体化适度强度运动处方的研究仍有一定的局限性，研究中大多数样本量较小，缺乏代表性，因此，制定出合适的个体化运动处方需要更多的研究来证实。护理工作人员也应充分发挥自身优势，并结合运动医学知识，提高慢性心血管疾病患者运动康复意识，指导慢性心血管疾病患者进行个体化运动，以提高患者生活质量。