心臟康復(fù)患者運動強(qiáng)度評估方法的研究進(jìn)展

李滬生 王一焱 吳靜(綜述)

上海中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院 201203

心臟康復(fù)的益處已有大量循證醫(yī)學(xué)證據(jù)支持，包括中國、美國、歐洲在內(nèi)的心臟康復(fù)指南，都將心血管疾病患者進(jìn)行心臟康復(fù)作為Ⅰ類推薦〔1-4〕，美國心臟協(xié)會更是強(qiáng)烈建議心血管疾病患者開展全面康復(fù)。運動處方作為心臟康復(fù)開展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其運動強(qiáng)度水平會對患者心臟康復(fù)的安全性和預(yù)后效果產(chǎn)生直接影響。因此，如何科學(xué)地確定運動強(qiáng)度成為心臟康復(fù)運動處方制定的重點。本文現(xiàn)將常見的心臟康復(fù)運動強(qiáng)度評估方法進(jìn)行總結(jié)和梳理，綜述不同評估方法的優(yōu)勢、局限性及應(yīng)用條件，以期為心血管疾病患者提供安全、有效的運動強(qiáng)度評估方法，促進(jìn)心臟康復(fù)在國內(nèi)的發(fā)展與推廣。

1 運動強(qiáng)度的概念

運動強(qiáng)度是指人體在一定時間內(nèi)負(fù)荷運動量的大小，也可間接反映人體能量消耗。運動強(qiáng)度主要可以從物理負(fù)荷、生理負(fù)荷和主觀感覺三方面進(jìn)行評估〔5〕。物理負(fù)荷強(qiáng)度主要依據(jù)質(zhì)量、距離、次數(shù)等物理參數(shù)反映單位時間內(nèi)運動工作量的集中程度，進(jìn)而衡量受試者的運動強(qiáng)度水平，日常運用廣泛、簡單易操作，但沒有考慮個體機(jī)能水平，是對運動強(qiáng)度的絕對評價；生理負(fù)荷強(qiáng)度主要依據(jù)心率、血壓、耗氧量、乳酸濃度等個體的生理參數(shù)來評估受試者的運動強(qiáng)度水平，監(jiān)測結(jié)果可靠，同時反映個體對不同運動強(qiáng)度的適應(yīng)情況，可作為制定心血管疾病患者個性化運動處方的主要參考指標(biāo)〔6〕；主觀感覺強(qiáng)度主要依據(jù)人體主觀感受來描述運動強(qiáng)度，能從側(cè)面體現(xiàn)運動中生理負(fù)荷的大小，但易受人體主觀體驗影響〔7〕。

2 評估運動強(qiáng)度的意義

研究證實，中高強(qiáng)度的有氧運動能夠有效抑制血栓形成，逆轉(zhuǎn)動脈粥樣硬化，促進(jìn)冠狀動脈與微循環(huán)血流改變，加速側(cè)支循環(huán)形成，改善冠狀動脈血管內(nèi)皮功能及抑制血管內(nèi)氧化應(yīng)激，對于心血管疾病患者的心臟康復(fù)有積極作用〔8〕。運動強(qiáng)度作為核心要素，與患者康復(fù)的有效性和安全性密切相關(guān)〔9〕。運動強(qiáng)度過大可能會增加主要心血管不良事件發(fā)生率；運動強(qiáng)度過小則不能發(fā)揮運動康復(fù)的最優(yōu)作用。因此在保證安全的前提下適當(dāng)提高患者可耐受的運動強(qiáng)度，才能達(dá)到最佳康復(fù)效果〔10-11〕。

3 心臟康復(fù)運動強(qiáng)度評估常見方法

3.1 自我主觀評價

瑞典心理學(xué)家Borg提出的Borg自感勞累評分量表，又稱Borg量表〔12〕是最常用的運動強(qiáng)度主觀評價方法之一。受試者根據(jù)在運動中所經(jīng)歷的疲勞程度和生理感受，例如心跳呼吸加快、出汗量增加和肌肉疲勞等情況自主打分，由最輕至最重分別對應(yīng)6～20分，通常建議心臟康復(fù)患者的運動強(qiáng)度控制在12～16分〔13〕。Borg量表雖然是一項利用主觀感覺來衡量運動負(fù)荷的指標(biāo)，但卻是服用某些會影響心率和脈搏藥物患者首選評估運動強(qiáng)度的方法，它可以很好地預(yù)估受試者康復(fù)運動過程中真實的心率〔14〕。有研究表明〔15〕，Borg量表自評分×10與患者在運動鍛煉時心率存在高度相關(guān)性。因此，Borg量表可作為心臟康復(fù)人群有效的自我監(jiān)測工具，使患者在社區(qū)或居家環(huán)境下也能更加自主地調(diào)整運動強(qiáng)度。

談話測試最早由牛津大學(xué)Grayson教授提出，適用于健康成年人和心血管疾病患者自我評價運動強(qiáng)度，測試要求受試者在運動過程中背誦標(biāo)準(zhǔn)語段或回答問題，當(dāng)步速升至難以背誦段落或回答問題時即達(dá)到推薦的運動強(qiáng)度〔16〕。《2021年ESC心血管疾病預(yù)防臨床實踐指南》對應(yīng)用談話測試評估運動強(qiáng)度的程度做了分級〔17〕：輕度運動強(qiáng)度，談話試驗無障礙；中等運動強(qiáng)度，談話試驗時表現(xiàn)呼吸快一點但能說完整的句子；高強(qiáng)度運動，談話試驗時表現(xiàn)呼吸非常困難，不能完整地說話。近些年，研究學(xué)者對談話測試的可靠性和有效性進(jìn)行了一系列研究〔18-20〕，結(jié)果表明通氣無氧閾(乳酸閾)強(qiáng)度與運動中談話流暢度密切相關(guān)，進(jìn)一步支持了談話測試是一種可靠的運動強(qiáng)度監(jiān)控方式。

3.2 運動當(dāng)量轉(zhuǎn)換

運動強(qiáng)度還可使用運動當(dāng)量評估，用梅脫(MET)表示，1MET相當(dāng)于每分鐘每公斤體重消耗3.5 ml氧。它的最大的優(yōu)點是可作為特定工作時能量需求的客觀標(biāo)準(zhǔn)〔21〕，各種日常生活和娛樂活動所需的能量代謝均可轉(zhuǎn)換成運動當(dāng)量表示，以便不同年齡、性別、體重的個體進(jìn)行比較，在心臟康復(fù)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。例如，1MET約等于健康成人靜息坐立所消耗的能量，3METs約等于日常步行所消耗的能量，7METs約等于打排球所消耗的能量。由于某些高齡患者衰弱、共病多、并發(fā)癥多，通過步行試驗等方法評估運動強(qiáng)度受到限制，采用運動當(dāng)量快速判斷表可間接評估患者的運動強(qiáng)度〔22〕。因此，運動當(dāng)量可為社區(qū)或居家心臟康復(fù)患者運動處方的制定提供客觀依據(jù)，為高齡患者評估各種運動方式的強(qiáng)度提供參考。例如，心功能Ⅰ級患者最高運動強(qiáng)度可以≥7METs，適合進(jìn)行慢跑或快步走等中高體力運動；心功能Ⅱ級患者運動強(qiáng)度可達(dá)到5～7 METs，適合進(jìn)行中速騎車運動、園藝類型的工作等中體力活動；心功能Ⅲ級患者運動強(qiáng)度可達(dá)到2～5 METs，能自行完成淋浴、穿脫衣物、拖地擦窗等輕體力活動。

3.3 年齡推算

靶心率(THR)是指通過康復(fù)鍛煉從而提高循環(huán)系統(tǒng)機(jī)能時有效且安全的運動心率。Jungmann公式是目前最簡便的直接計算THR的公式，即運動時THR(次/min)=170(180)-年齡，但對其適用范圍存在不同建議，公式中的常數(shù)180適用于已有一定鍛煉基礎(chǔ)、體質(zhì)較好的康復(fù)患者和老年人；常數(shù)170適用于體質(zhì)虛弱、病情反復(fù)或剛進(jìn)入恢復(fù)階段者〔23〕。

THR一般在60%～80%HRmax(最大心率)之間，最大心率一直以來通過“220-年齡”推算得出〔24〕。但美國運動醫(yī)學(xué)會指出〔25〕，該公式變化范圍較大。Gelish等〔26〕研究指出，“206.9-0.67×年齡”得出的最大心率更為準(zhǔn)確，并以55%～65%HRmax作為靶強(qiáng)度范圍的低限，90%HRmax為靶強(qiáng)度范圍的高限，70%～85%HRmax對應(yīng)的心率作為THR，認(rèn)為運動時達(dá)到THR即可獲得最佳運動效果。趙理強(qiáng)等〔24〕的研究表明，對于健康水平低下、不經(jīng)?；顒拥娜巳喝?5%～65%HRmax可達(dá)到提高心肺功能的目的。

通過年齡推算來實現(xiàn)運動強(qiáng)度的估計不需要進(jìn)行任何運動負(fù)荷試驗，簡便直觀，適合社區(qū)或居家康復(fù)患者。但其用于心血管疾病患者并不最為準(zhǔn)確〔27〕，因為許多患者會使用β受體阻滯劑或合并超重，這些因素會改變心率與耗氧量之間的關(guān)系，使得推算得出的運動THR往往高于患者實際能夠承受的運動強(qiáng)度〔28〕。因此為保證患者運動安全，仍需在推算得出的THR的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低運動強(qiáng)度以防止出現(xiàn)危險。

3.4 心率儲備法(HRR)

HRR即實測最大心率(HRmax)與靜息心率(HRrest)的差值。1957年Karvonen提出了心率儲備法(Karvonen法)〔29〕，即THR=心率儲備×運動強(qiáng)度范圍+靜息心率，運動強(qiáng)度范圍即55%～90%HRmax，具體系數(shù)目前尚不統(tǒng)一，需結(jié)合患者實際情況〔30〕。該方程不受藥物(如β受體阻滯劑等)的影響，同時考慮了HRmax和靜息心率，可根據(jù)患者自身情況計算出個性化的運動強(qiáng)度區(qū)間，因此更為精確。

臨床上為提高評估準(zhǔn)確性，多采用心臟負(fù)荷試驗來實測患者的最大心率，包括6 min步行試驗(6MWD)和200 m快速步行試驗(200mFWT)等。6MWD主要指標(biāo)是步行距離，受試者按照試驗要求，在6 min內(nèi)完成盡可能多的地面距離，行走過程中還可獲取受試者的最大運動心率、血壓、氧飽和度和自我感知勞累程度評分等指標(biāo)。美國較早進(jìn)行這項試驗的專家將患者步行的距離劃為4個等級，1級：<300 m，2級：300～375 m，3級：375～450 m，4級≥450 m，級別越低代表心肺功能越差。與通過年齡推算HRmax不同，6MWT所測得的運動中HRmax(或癥狀限制心率)有一定客觀性。Tueller等〔31〕的研究顯示，呼吸系統(tǒng)和心臟疾病患者的6MWT與心肺功能運動試驗測得的峰值耗氧量呈高度相關(guān)(r=0.82，P<0.0001)。還有研究〔32-33〕計算出了有癥狀的心力衰竭患者6MWT和峰值耗氧量關(guān)系的預(yù)測公式：峰值耗氧量(ml/min)=0.03×距離(m)+3.93。

200 mFWT主要指標(biāo)是步行時間，受試者按照試驗要求，在盡可能短的時間里走完200 m，行走過程中不能跑步，但可以減速或停下來休息。相較于6MWD，對受試者的體能要求更高，適用于運動耐力更高的受試者。研究顯示〔34-35〕，200 mFWT試驗結(jié)束時測得的心率(心率200 mFWT)與心肺運動試驗測得的HRmax呈正相關(guān)，并得出預(yù)測公式：HRmax=130-0.6×年齡+0.3×心率200mFWT。通過該公式可以確定運動訓(xùn)練的THR，為心臟康復(fù)運動強(qiáng)度評估提供另一途徑。

作為亞極量負(fù)荷試驗，步行試驗適用人群范圍廣且易于被接受，試驗過程簡單易操作，無需借助額外的運動器械，適用于在社區(qū)或居家心臟康復(fù)場景下開展運動強(qiáng)度評估。相較于心肺運動試驗，它反映了運動過程中身體各個系統(tǒng)全面完整的狀態(tài)，更接近于受試者的日常活動能力。但步行試驗也存在一定的局限性，例如：①缺乏關(guān)于運動受限機(jī)制的信息，無法用于疾病診斷；②患者情緒、測試人員激勵等主觀因素會對結(jié)果產(chǎn)生一定影響；③對具有良好運動耐受能力患者的適用程度尚待進(jìn)一步論證。

3.5 心肺運動試驗

心肺運動試驗(CPET)是一種全面、客觀的反映受試者心肺功能儲備的方法，它為醫(yī)生提供了攝氧量、通氣量等多個臨床指標(biāo)。其中峰值耗氧量是指在運動試驗中，受試者不能維持功率繼續(xù)增加而達(dá)到最大運動狀態(tài)的耗氧量，它代表人體供氧能力的極限水平。通過CPET測量受試者峰值耗氧量進(jìn)而對運動強(qiáng)度進(jìn)行推算是目前最為精確的方法，能夠客觀、定量地評價患者的心肺功能和運動耐力〔36〕，被認(rèn)為是心臟康復(fù)運動強(qiáng)度評估的“金標(biāo)準(zhǔn)”〔37-39〕。相關(guān)研究指出〔40〕，當(dāng)運動強(qiáng)度達(dá)到無氧代謝閾值(AT)以上，即中等運動強(qiáng)度水平，相當(dāng)于受試者峰值耗氧量的40%～60%時，可增加肌肉數(shù)量，降低心臟負(fù)荷，降低乳酸形成，改善通氣需求，達(dá)到理想運動康復(fù)目標(biāo)。

CPET實施期間全程配有心電監(jiān)護(hù)和肺功能監(jiān)測，需要專業(yè)人員監(jiān)護(hù)、評估運動情況，可隨時根據(jù)患者自覺癥狀及監(jiān)測指標(biāo)停止運動，充分保障受試者的安全〔41-43〕。也正因如此，CEPT需要專業(yè)的設(shè)備及人員支持，成本較高，操作流程復(fù)雜，更適合在醫(yī)院和大型康復(fù)或養(yǎng)老機(jī)構(gòu)開展，很難深入社區(qū)康復(fù)組織和家庭。

本文綜述了不同心臟康復(fù)運動強(qiáng)度評估方法的優(yōu)勢、局限性及應(yīng)用條件。其中，Borg量表、談話測試、運動當(dāng)量轉(zhuǎn)換和步行試驗操作簡單易行，受場地及人員的限制較小，適用于患者進(jìn)行運動強(qiáng)度的自我評估，可推廣至社區(qū)或居家心臟康復(fù)人群；通過年齡推算THR的方法雖然不需要進(jìn)行運動負(fù)荷實驗，但納入因素單一，適用人群及信效度還需進(jìn)一步檢驗；CEPT可全面、系統(tǒng)、客觀的評價患者的心肺功能狀況，是無創(chuàng)評價心肺功能的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但受到測試環(huán)境等條件限制，在基層難以普及，因此有條件的醫(yī)療機(jī)構(gòu)可將CEPT作為評價心肺功能的主要方法，步行試驗作為補(bǔ)充手段。

現(xiàn)階段心臟康復(fù)患者的運動強(qiáng)度評估多在醫(yī)務(wù)工作者的監(jiān)護(hù)下，依賴各種監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行，缺少患者參與的自主性。在制定運動處方的過程中，如何與患者運動意愿、運動能力等因素結(jié)合，制定個性化運動處方，提高運動訓(xùn)練的安全性、有效性和依從性，仍待進(jìn)一步探討。在心血管疾病患者不斷增加的情況下，如何積極開展心臟康復(fù)使之覆蓋到社區(qū)乃至家庭，從根本上改善患者的生活狀態(tài)和生活質(zhì)量，仍是每個醫(yī)務(wù)工作者不可忽視的問題。

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