心肺適能對(duì)心血管疾病的預(yù)測(cè)價(jià)值和保護(hù)作用

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（1.山東大學(xué)，山東 濟(jì)南 250013；2.濟(jì)南市中心醫(yī)院，山東 濟(jì)南 250013）

0 引言

心肺適能反映了機(jī)體將氧氣從空氣中輸送到細(xì)胞的線粒體內(nèi)以進(jìn)行體力工作的綜合能力，它量化了個(gè)體的攝氧能力，并依賴于一系列過(guò)程，包括肺通氣和彌散、左右心室的收縮和舒張、心室-動(dòng)脈耦合、脈管系統(tǒng)有效地從心臟輸送血液到達(dá)組織以精確匹配機(jī)體對(duì)氧氣的需求，以及肌肉細(xì)胞接收和使用血液輸送的氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力，并將這些代謝需求傳達(dá)給心血管控制中心[1]。心肺適能與人體眾多器官系統(tǒng)的綜合功能直接相關(guān)，因此被認(rèn)為是全身健康的反映[1]。運(yùn)動(dòng)心肺試驗(yàn)（cardiopulmonary exercise test，CPET) 被認(rèn)為是心肺適能評(píng)估的金標(biāo)準(zhǔn)，是綜合評(píng)估運(yùn)動(dòng)對(duì)體循環(huán)、肺循環(huán)和機(jī)體代謝能力的一項(xiàng)檢查，可以幫助臨床醫(yī)生確定運(yùn)動(dòng)限制的來(lái)源、監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展、評(píng)估治療反應(yīng)和告知預(yù)后[2]。

1 心肺適能與心血管疾病的關(guān)聯(lián)

心肺適能被定義為運(yùn)動(dòng)測(cè)試期間達(dá)到的峰值攝 氧 量(peak oxygen uptake，VO2 peak) 或 代 謝 當(dāng)量（metabolic equivalent，MET），它反映了氧氣運(yùn)輸和效用的復(fù)雜系統(tǒng)，CRF 的高低取決于心臟收縮和舒張功能、肺通氣以及血管系統(tǒng)輸送和卸載 O2 的能力[3]。隨著對(duì)CRF 的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)CRF 具有很強(qiáng)的預(yù)測(cè)價(jià)值，研究表明，在調(diào)整了吸煙、高血壓、高脂血癥和2 型糖尿病等傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素后，CRF是全因死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[4]，在健康人群中，CRF 每增加1-MET，全因死亡率降低13%，心血管死亡率降低15%[5]。與健康人群相比，CVD 患者的CRF 是顯著降低的，這與內(nèi)皮功能異常、每搏輸出量反應(yīng)受損、通氣功能障礙、變時(shí)性功能受損和外周氧利用異常有關(guān)[6]。對(duì)于CVD 人群，其心臟康復(fù)結(jié)束時(shí)達(dá)到的VO2 peak 能夠預(yù)測(cè)這部分人群的長(zhǎng)期存活率[7]。最近的一項(xiàng)薈萃分析表明，在CVD 人群中，CRF 能夠作為該人群死亡的有力預(yù)測(cè)因子[5]。研究者們對(duì)常見(jiàn)的心血管疾病做了相關(guān)臨床研究，結(jié)果表明，高CRF 與心肌梗死、高血壓、心力衰竭、心房顫動(dòng)、腦卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)均呈負(fù)相關(guān)。

1.1 心肌梗死

Shigdel[8]等人評(píng)估了CRF 與首次急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，研究納入了26163 名參與者(51.5%為女性)，平均年齡55.7 歲，基線時(shí)無(wú)心血管疾病，在13 年的隨訪中，共發(fā)生1566 例AMI 事件。研究結(jié)果表明，在女性人群中，高水平的CRF 與AMI 事件風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，而在男性人群中則不存在，高水平的心肺適能可能與首次急性心肌梗死事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)。另外一項(xiàng)對(duì)白種人老年和中年男性人群的大型隊(duì)列研究表明，對(duì)于非致命性心肌梗死，CRF 每增加 1 個(gè)單位代謝當(dāng)量的風(fēng)險(xiǎn)比為 0.93（95% CI 0.88-0.97）[8]。

1.2 高血壓

最近的一項(xiàng)研究表明，在男性和女性人群中，使用非運(yùn)動(dòng)算法估計(jì)的心肺適能與患高血壓的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)[9]。Stephen[10]等人對(duì)57284 名進(jìn)行過(guò)運(yùn)動(dòng)心肺試驗(yàn)檢查且從未診斷過(guò)高血壓病的參與者進(jìn)行了中位隨訪時(shí)間為 4.4 年的跟蹤調(diào)查，其中有8053 名參與者出現(xiàn)了新發(fā)高血壓，研究結(jié)果表明，與＜ 6 METS 的參與者相比，達(dá)到≥12 METS的參與者發(fā)生高血壓的風(fēng)險(xiǎn)降低了20%（HR 0.80；95% CI 0.72-0.89）。即使在調(diào)整混雜因素后，CRF 與新發(fā)高血壓仍然呈負(fù)相關(guān)（≥ 12 MET 與＜6 MET；OR 0.73；95% CI 0.67-0.80）。

考慮到高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)誘發(fā)高血壓的發(fā)生，從而增加心血管事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，Yoon、Jae[11]等人對(duì)長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員因運(yùn)動(dòng)引起的高血壓、動(dòng)脈硬化和心肺適能之間的關(guān)系做了相關(guān)研究。結(jié)果表明，復(fù)雜高血壓組的頸動(dòng)脈-股動(dòng)脈脈沖波速明顯高于正常血壓組和運(yùn)動(dòng)誘發(fā)高血壓組，考慮到動(dòng)脈僵硬與心血管疾病的已知聯(lián)系，運(yùn)動(dòng)誘發(fā)高血壓的跑步者心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)可能增加，但心肺適能與血壓、動(dòng)脈僵硬呈負(fù)相關(guān)，有利于長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的血管健康。

1.3 心力衰竭

Martin、Maria[12]等人為研究青春期晚期的CRF 和肌肉力量與心力衰竭(heart failure，HF)長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)之間的聯(lián)系，對(duì)瑞典1,226,623 名青年男性（平均年齡為18 歲）進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)37 年的隨訪，隨訪期間首次心衰住院患者7656 例(診斷時(shí)平均±標(biāo)準(zhǔn)差年齡為50.1±7.9 歲)。結(jié)果提示，無(wú)論其他潛在的混雜因素如何調(diào)整，CRF 和肌肉強(qiáng)度與心力衰竭之間的關(guān)聯(lián)仍然存在，CRF 和肌肉強(qiáng)度與心衰住院風(fēng)險(xiǎn)之間存在反向且相互獨(dú)立的關(guān)聯(lián)。并且，這種關(guān)聯(lián)已被發(fā)現(xiàn)跨越整個(gè)生命過(guò)程，征兵時(shí)的 CRF 與晚年心力衰竭的發(fā)展有關(guān)，而中年的 CRF 是未來(lái)心力衰竭的有力預(yù)測(cè)因素[13-14]。

1.4 心房顫動(dòng)

心房顫動(dòng) (atrial fibrillation，AF) 是老年人群中最常見(jiàn)的心律失常，AF 患者發(fā)生腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)是普通人群的五倍[15]。近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)CRF 與房顫的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。一項(xiàng)來(lái)自亨利福特運(yùn)動(dòng)測(cè)試(FIT) 的項(xiàng)目對(duì)64,190 名健康成年人群（進(jìn)行CPET 測(cè)試時(shí)無(wú)心房顫動(dòng)）長(zhǎng)期隨訪的研究數(shù)據(jù)顯示，與CRF ＜6METS 的受試者相比，CRF ≥ 12 METS 的受試者房顫的發(fā)生率調(diào)整后風(fēng)險(xiǎn)降低了62%（HR 0.38；95 % CI 0.33-0.43)[16]。而在房顫發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高的人群中（≥ 60 歲的患者和肥胖患者），這種相關(guān)性更強(qiáng)[16-17]。

Kamil-Rosenber、Kokkinos 等 人[18]評(píng) 估 了CRF、體重指數(shù)(BMI)和房顫發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系。研究共納入16397 名退伍軍人(97%為男性，且無(wú)房顫病史)，并在研究開(kāi)始時(shí)進(jìn)行癥狀限制運(yùn)動(dòng)測(cè)試(ETT)評(píng)估CRF，在平均10.7 年的隨訪中，2155例(13.1%)發(fā)生房顫，研究結(jié)果提示，BMI 的升高和CRF 的降低，均會(huì)增加房顫的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

1.5 腦卒中

在一項(xiàng)對(duì)46,405 名男性和15,282 名女性進(jìn)行的研究中，女性和男性的心肺適能與年齡調(diào)整后的致命性、非致命性和總卒中發(fā)生率均呈顯著負(fù)相關(guān)(P均≤0.05)。在調(diào)整了幾個(gè)心血管疾病危險(xiǎn)因素后，男性CRF和每次卒中結(jié)局之間的負(fù)相關(guān)仍然顯著(P＜0.05)。在女性中，調(diào)整危險(xiǎn)因素后，CRF 與非致死性卒中和總卒中之間的負(fù)相關(guān)仍然顯著(P均≤0.01)，但與致死性卒中之間的關(guān)系不顯著(P=0.18)[19]。

為了探索心肺適能隨時(shí)間的變化是否對(duì)中風(fēng)和死亡的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生影響，Erik、Julian[20]等人對(duì)2014 名健康的中年男性（無(wú)糖尿病、高血壓、惡性腫瘤、卒中、心腦血管疾病等病史）進(jìn)行了長(zhǎng)期隨訪，平均隨訪時(shí)間為 23.6 年，其中有1403 名參與者在基線時(shí)和參與研究7 年時(shí)再次對(duì)CRF 進(jìn)行了評(píng)估。研究者發(fā)現(xiàn)在頭 7 年內(nèi)心肺適能的降低與卒中和死亡風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，而心肺適能的增加與死亡風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)。在2014 名參與者中，與CRF在后續(xù)測(cè)量中降低的組相比，基線時(shí)CRF 較低且后續(xù)無(wú)明顯改變的組卒中風(fēng)險(xiǎn)比為 0.85（95%CI 0.54-1.36），CRF 一直保持較高水平的組卒中風(fēng)險(xiǎn)比為 0.43（95%CI 0.28-0.67），CRF 升高的組卒中風(fēng)險(xiǎn)比為0.34（95%CI 0.17-0.67）。

2 心肺適能對(duì)心血管系統(tǒng)的保護(hù)作用

前文已述，高水平的心肺適能能夠降低多種心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，心肺適能除遺傳因素外，受體力活動(dòng)和運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的影響很大，一般來(lái)說(shuō)，活動(dòng)量或強(qiáng)度越大，心肺適能的提升就越明顯。運(yùn)動(dòng)鍛煉已被證明可以預(yù)防心血管疾病的發(fā)生，因此，高水平的CRF 降低心血管疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)可能與運(yùn)動(dòng)引起的心臟保護(hù)作用有關(guān)[21]。

2.1 生理性心臟重構(gòu)

在生理上，心臟可以通過(guò)適應(yīng)有氧運(yùn)動(dòng)，以滿足身體對(duì)氧氣需求的增加，這一過(guò)程稱為“重塑”[22]。生理性心臟肥大是有氧運(yùn)動(dòng)引起的最顯著和最具有特征性的適應(yīng)之一，主要表現(xiàn)為左心室擴(kuò)張和肥大，有氧運(yùn)動(dòng)通過(guò)增強(qiáng)心肌收縮力和增加前負(fù)荷從而增加舒張?jiān)缙谛氖业某溆瘉?lái)增強(qiáng)心臟的生理功能[22-23]。這種肥大主要源于心肌細(xì)胞，其大小可能通過(guò)增加新的肌節(jié)來(lái)增加，從而增加心室容積[22-24]。這種良性心臟肥大具有很高的臨床意義，因?yàn)橛醒踹\(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的良性心臟肥大可以在一定程度上抵消損傷和老化的心臟中下降的心臟功能，從而改善心肌損傷或老年患者的臨床癥狀[25]。生理性肥大是通過(guò)體液因素和機(jī)械壓力引發(fā)的，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)心臟信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)生變化，從而影響基因轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)翻譯和修飾以及代謝，進(jìn)而導(dǎo)致心室長(zhǎng)度和寬度同比例的增長(zhǎng)和成比例的心腔擴(kuò)大[25]。而病理性肥大是一種不利的重塑過(guò)程，包括心臟纖維化、電重塑和胎兒基因程序的激活等，會(huì)導(dǎo)致寬度增加相對(duì)較大，導(dǎo)致心臟的收縮能力下降[26]。

運(yùn)動(dòng)引起的心臟生理性肥大的機(jī)制比較復(fù)雜，包括細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路的激活、通過(guò)microRNAs 進(jìn)行基因表達(dá)調(diào)控、調(diào)節(jié)心臟細(xì)胞代謝和線粒體適應(yīng)、降低糖酵解活性等[27-29]。

2.2 抗動(dòng)脈粥樣硬化

動(dòng)脈粥樣硬化是心血管疾病最重要的危險(xiǎn)因素之一，是氧化應(yīng)激、炎癥、巨噬細(xì)胞功能障礙、內(nèi)皮損傷、脂質(zhì)沉積和遺傳易感性增加相互作用的結(jié)果[30-31]。研究表明，缺乏運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)臟脂肪的積累，從而導(dǎo)致氧化應(yīng)激和炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激活，最終加速動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展[32]。近年來(lái)越來(lái)越多的研究表明，運(yùn)動(dòng)鍛煉能夠逆轉(zhuǎn)這種病理變化，規(guī)律的運(yùn)動(dòng)鍛煉在抑制動(dòng)脈粥樣硬化方面具有多重作用，包括動(dòng)脈壁重塑、斑塊大小調(diào)節(jié)、巨噬細(xì)胞功能調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)控制等[32]。一項(xiàng)動(dòng)物研究結(jié)果表明，定期體育鍛煉可以將高脂飲食喂養(yǎng)的肥胖大鼠的心血管和代謝危險(xiǎn)因素校正至基線水平，此外，常規(guī)運(yùn)動(dòng)減輕動(dòng)脈粥樣硬化性冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙，并導(dǎo)致TXNIP/NLRP3 炎癥小體活性和氧化應(yīng)激的降低[33-34]。我們已知急性冠狀動(dòng)脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的病理特點(diǎn)是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂或侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致血栓形成，而運(yùn)動(dòng)可以防止斑塊轉(zhuǎn)化為易損表型，從而減少ACS 的發(fā)生[32]。除此之外，體育鍛煉可以通過(guò)預(yù)防和減少炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激和調(diào)節(jié)內(nèi)皮功能來(lái)防止動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展并誘導(dǎo)冠狀動(dòng)脈狹窄的消退[32-35]。

2.3 抗炎作用

既往的研究表明，體育活動(dòng)可以通過(guò)降低腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-a）、白細(xì)胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）水平來(lái)改善炎癥的激活，從而發(fā)揮其抗炎作用[36]。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練通過(guò)抑制 TNF-α 和刺激 IL-1α 發(fā)揮直接的抗炎作用，從而限制IL-1β 的信號(hào)傳導(dǎo)，并通過(guò)抵消 IL-6 的幾種潛在刺激來(lái)降低基礎(chǔ) IL-6 的產(chǎn)生以及急性運(yùn)動(dòng)時(shí)IL-6 反應(yīng)的幅度從而發(fā)揮其抗炎作用。此外，肌肉來(lái)源的 IL-6 似乎具有直接的抗炎作用，并可作為改善葡萄糖耐量的機(jī)制[36]。

最近，一項(xiàng)新的研究表明，運(yùn)動(dòng)能夠通過(guò)造血祖細(xì)胞的指令減少炎癥細(xì)胞的產(chǎn)生和心血管炎癥[37]。Vanessa、David、Gabriel[37]等人對(duì)小鼠做了相關(guān)研究，研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)可以減少脂肪組織中瘦素的產(chǎn)生，增加瘦素受體陽(yáng)性基質(zhì)的骨髓細(xì)胞中促進(jìn)靜止的造血生態(tài)位因子，誘導(dǎo)一種瘦素受體缺失。瘦素對(duì)骨髓小生態(tài)位細(xì)胞的作用可調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞(hematopoietic stem progenitor cell，HSPC)增殖、白細(xì)胞生成以及心血管炎癥和預(yù)后。雖然停藥能迅速逆轉(zhuǎn)瘦素水平，但運(yùn)動(dòng)對(duì)白細(xì)胞生成和HSPC 表觀基因組和轉(zhuǎn)錄組的影響可持續(xù)數(shù)周?？傊?，這些機(jī)制表明，體育活動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)HSPCs 的生態(tài)位，減少炎癥白細(xì)胞的造血功能輸出，從而改善心血管炎癥。

2.4 減輕缺血再灌注損傷

由于各種原因?qū)е滦呐K缺血，當(dāng)恢復(fù)血液供應(yīng)時(shí)，過(guò)量的自由基會(huì)攻擊這部分重新獲得血液供應(yīng)的細(xì)胞，最終導(dǎo)致組織損傷，稱為缺血-再灌注損傷。這一過(guò)程的相關(guān)機(jī)制包括線粒體功能障礙、鈣信號(hào)傳導(dǎo)失調(diào)和氧化損傷[38]。研究表明，即使是一次運(yùn)動(dòng)也可以保護(hù)心臟免受缺血再灌注損傷，并且這種心臟保護(hù)可以通過(guò)定期運(yùn)動(dòng)維持?jǐn)?shù)月。運(yùn)動(dòng)對(duì)心臟保護(hù)機(jī)制包括增加抵抗氧化應(yīng)激的能力、上調(diào)肌膜ATP 敏感鉀通道亞基的表達(dá)、線粒體適應(yīng)（通過(guò)提高細(xì)胞器對(duì)凋亡刺激的耐受性來(lái)增加對(duì)損傷的抵抗力）以及清除內(nèi)源性活性氧等[36]。

心臟預(yù)處理是指在心臟長(zhǎng)期缺血之前短暫的缺血期的現(xiàn)象。對(duì)小鼠的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以產(chǎn)生強(qiáng)大的心臟預(yù)適應(yīng)效應(yīng)，顯著減少67%的心肌梗死病變大小，與傳統(tǒng)心血管疾病危險(xiǎn)因素(體重和血液中胰島素、葡萄糖或膽固醇水平)的變化無(wú)關(guān)[35]。在運(yùn)動(dòng)小鼠中，運(yùn)動(dòng)的心臟預(yù)適應(yīng)效應(yīng)包括腎上腺素能受體介導(dǎo)的內(nèi)皮型一氧化氮合酶表達(dá)上調(diào)，從而增加心臟對(duì)亞硝酸鹽和亞硝硫醇等代謝產(chǎn)物的儲(chǔ)存，可持續(xù)數(shù)天[39]。此外，即使是中等強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)也能在大鼠中產(chǎn)生心肌梗死保護(hù)作用。潛在的運(yùn)動(dòng)預(yù)處理介質(zhì)包括熱休克蛋白、鈣離子處理蛋白、ATP 敏感鉀通道 (KATP 通道)和內(nèi)源性抗氧化劑等[40]。

2.5 降低胰島素抵抗

胰島素是一種血管活性激素，作用于大導(dǎo)管動(dòng)脈以提高其順應(yīng)性，作用于阻力小動(dòng)脈以改善組織血流，作用于毛細(xì)血管前小動(dòng)脈以增加毛細(xì)血管灌注，胰島素通過(guò)介導(dǎo)一氧化氮(NO)的產(chǎn)生，擴(kuò)張血管內(nèi)皮增加血流[41]。胰島素抵抗是指機(jī)體對(duì)胰島素代謝活動(dòng)的敏感性或反應(yīng)性降低，在肥胖和糖尿病相關(guān)心血管疾病的發(fā)病機(jī)制中起重要作用，慢性代謝性胰島素抵抗通常與動(dòng)脈僵硬和NO 誘導(dǎo)的血管舒張功能受損有關(guān)[42]。研究表明，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠改善血管系統(tǒng)的內(nèi)皮表型和功能，從而減輕內(nèi)皮功能障礙和胰島素抵抗，并降低肥胖和糖尿病相關(guān)的心血管發(fā)病率和死亡率[54]。有研究報(bào)道，即使是適度的日常運(yùn)動(dòng)也可以顯著提高胰島素敏感性，而單次低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能夠提高肥胖個(gè)體的胰島素敏感性，直到運(yùn)動(dòng)的第二天[43]。

運(yùn)動(dòng)可以減輕非酒精性脂肪性肝病小鼠的肝臟脂肪變性，促進(jìn)葡萄糖攝取，并改善胰島素敏感性。運(yùn)動(dòng)刺激葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜，從而促進(jìn)葡萄糖攝取和改善胰島素抵抗[44]。此外，有研究表明胰島素敏感性的改善與運(yùn)動(dòng)方式無(wú)關(guān)，高強(qiáng)度或低強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)以及有氧或無(wú)氧訓(xùn)練均會(huì)改善葡萄糖清除曲線和胰島素敏感性[45]。除了改善胰島素敏感性，運(yùn)動(dòng)還通過(guò)非胰島素機(jī)制促進(jìn)葡萄糖的攝取和使用。葡萄糖一旦進(jìn)入肌肉和脂肪細(xì)胞，就會(huì)被己糖激酶磷酸化，這是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的催化反應(yīng)，形成不能擴(kuò)散到細(xì)胞外的葡萄糖6-磷酸（glucose 6-phosphate，G-6-P），細(xì)胞利用G-6-P作為原料，通過(guò)糖酵解等途徑增加對(duì)葡萄糖的攝取和利用，從而影響血糖。而運(yùn)動(dòng)能夠增加骨骼肌中G-6-P 水平，同時(shí)增加葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、己糖激酶水平和糖原合成酶活性，最終改善糖耐量，降低血糖水平，從而減少血糖升高對(duì)心血管系統(tǒng)的損傷[45]。

2.6 改善血脂

研究表明，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練能夠顯著提高高密度脂蛋白膽固醇水平和高密度脂蛋白膽固醇/低密度脂蛋白膽固醇比值，降低低密度脂蛋白膽固醇和甘油三酯的濃度。并且，血清高密度脂蛋白膽固醇濃度與跑步距離呈正相關(guān)，而與甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇與總膽固醇/高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇/高密度脂蛋白膽固醇、甘油三酯/高密度脂蛋白膽固醇呈負(fù)相關(guān)[46-48]。

其相關(guān)機(jī)制與運(yùn)動(dòng)增加心臟的脂肪代謝有關(guān)。運(yùn)動(dòng)對(duì)血脂的改善可能是通過(guò)改變卵磷脂膽固醇脂酰轉(zhuǎn)移酶、脂蛋白脂酶和肝甘油三酯脂酶等酶的活性來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這些酶與脂蛋白的合成、運(yùn)輸和分解代謝有關(guān)。運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)的脂質(zhì)利用受到脂肪組織和肌肉內(nèi)甘油三酯脂解、向運(yùn)動(dòng)肌肉輸送脂肪酸、肌肉細(xì)胞中脂肪酸跨膜運(yùn)輸?shù)恼{(diào)節(jié)以及線粒體代謝的影響[46]。

2.7 自噬

自噬是一種高度保守的細(xì)胞過(guò)程，可降解和回收細(xì)胞器、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和其他碎片[49]。研究表明，體育鍛煉可以通過(guò)誘導(dǎo)自噬改善整體健康并降低心血管風(fēng)險(xiǎn)。有規(guī)律的體育鍛煉作為一種獨(dú)特的生理應(yīng)激形式能夠觸發(fā)心血管適應(yīng)，而自噬，特別是選擇性自噬似乎允許這種心血管適應(yīng)。線粒體在心肌細(xì)胞能量產(chǎn)生和功能中起到關(guān)鍵作用，而運(yùn)動(dòng)相關(guān)的炎癥激活和活性氧的積累可能會(huì)刺激線粒體自噬，而上調(diào)的線粒體自噬可以去除活性氧并消除炎癥，從而減少線粒體損傷[49]。

在衰老模型中，自噬不足會(huì)抑制心血管功能，而自噬誘導(dǎo)通過(guò)調(diào)節(jié)錯(cuò)誤折疊蛋白、受損 DNA 和缺陷線粒體的清除而有益于心血管功能。代謝應(yīng)激擾亂自噬使機(jī)體從健康狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂忻黠@組織和細(xì)胞病理學(xué)的衰老前狀態(tài)。盡管體育鍛煉可能對(duì)自噬誘導(dǎo)和心血管功能有益，但在自噬儲(chǔ)備已經(jīng)受損的老齡化人群中必須謹(jǐn)慎[50]。

高水平的心肺適能與多種心血管疾病的發(fā)病率均呈負(fù)相關(guān)，在預(yù)測(cè)心血管疾病的發(fā)生率、死亡率等方面均具有很強(qiáng)的預(yù)測(cè)價(jià)值，但目前心肺適能的價(jià)值并未得到充分利用，臨床上應(yīng)用并不廣泛。幸運(yùn)的是心肺適能可以通過(guò)運(yùn)動(dòng)鍛煉得到提高，目前許多研究證據(jù)已證明了運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管系統(tǒng)的保護(hù)價(jià)值。本文闡述了心肺適能對(duì)心血管疾病的預(yù)測(cè)價(jià)值和運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管系統(tǒng)的保護(hù)作用，為預(yù)防心血管疾病提供了新的參考。