第一章　心肺康復一體化的概念與發展史

一、心臟康復

隨著現代醫學的不斷進步，心血管疾病治療水平的不斷提升，藥物治療、介入治療以及外科手術等發展迅速，但我國心血管疾病患病率和死亡率仍不斷攀升，據推算我國心血管疾病現患病人數為2.90億，2015年心血管疾病死亡率仍居首位，高于腫瘤及其他疾病。1980—2015年，中國心腦血管病患者出院人次年均增速為9.96%，高于同期出院總人次的年均增速（6.30%）。現代心血管疾病治療水平的提高并未帶來患病率和死亡率的下降，究其原因，心血管疾病等慢性疾病多為異質性疾病，即致病因素多樣，包括缺乏運動、吸煙、不合理膳食、遺傳、精神心理因素等。因此，提出心臟康復（cardiac rehabilitation，CR）的概念，提倡心血管疾病及危險因素的綜合管理，以改善心血管疾病預后，降低發病率和死亡率。

根據世界衛生組織（WHO）的定義，心臟康復是為心臟病患者提供生理、心理、社會環境支持，使其最大限度地恢復社會功能。心臟康復的核心組成部分包括患者基線評估、體育鍛煉和咨詢、營養咨詢、風險因素管理（如血脂異常、高血壓、肥胖、糖尿病）以及心理社會干預和咨詢。因此可應用多種干預措施，包括康復評估、運動訓練、飲食管理、規范生活習慣、規律服藥、定期監測各項指標和接受健康教育等。世界衛生組織對心臟康復的治療目標總結為向有利的方向影響疾病潛在的病因，以及確保心臟病患者擁有盡可能良好的身體、精神和社會生活狀況的行為總和，從而使患者能夠通過自身的努力盡可能地保存或恢復在社會生活中的正常地位。其本質是幫助患者建立起健康的生活方式，是一項全程、全面、持續性的醫療服務模式。心臟康復分為三期，即Ⅰ期康復（院內康復期）、Ⅱ期康復（門診康復期）以及Ⅲ期康復（院外長期康復），這三期康復治療間相互滲透、相輔相成。

西方國家的心臟康復始于二百多年前。1802年，英國內科醫生Heberden描述“一位心絞痛患者每天鋸木半小時，他的心絞痛幾乎治愈”，即支持心絞痛患者活動鍛煉。1885年，德國內科醫生Max Oertel提出了心臟病患者應以運動代替臥床休息的理念。但20世紀初，美國醫生Herrick與Mallory描述了心肌梗死（myocardial infarction，MI）的概念，指出發生心肌梗死后心肌瘢痕形成需要至少6周時間，要求患者發生心肌梗死后應嚴格臥床6~8周。雖然在之后的臨床實踐中逐漸發現，長期臥床易導致深靜脈血栓、墜積性肺炎、胃腸道紊亂、肌肉萎縮等并發癥，甚至加重患者病情，但在當時這一觀念影響深遠。

1952年，Levine和Lown提出“椅子療法”，即在心肌梗死后第1天就讓患者坐在椅子上1~2小時，并證實患者可從中受益。這打破了人們既往的認知，開啟了心臟康復新紀元。此后，越來越多的證據證明運動有益于心肌梗死患者預后。20世紀50年代，逐漸形成了以急性心肌梗死患者早期活動為基礎的心臟康復概念雛形。1963年WHO成立了心血管康復專家委員會，肯定了心臟康復在臨床上的重要性。20世紀60年代早期開展住院期間心臟康復，20世紀70年代Wenger總結了住院期間的心臟康復方案，首次發表了以運動療法為主的急性心肌梗死患者14步康復療程。20世紀70年代初至80年代，Hellerstein等開始了院外心臟康復，提出心肌梗死患者出院后在嚴格的醫療監測下進行運動訓練，證實其安全和有效。20世紀80年代至90年代注重心血管疾病危險因素的管理，并把心臟康復延續至社區。1991年美國心肺康復學會出版了《心臟康復程序指南》，隨后WHO也對心臟康復的概念、內容等進行闡述。心臟康復逐漸規范化，現已形成多部有關心臟康復指南和共識的圖書。

我國的心臟康復始于20世紀60年代，開始主張風濕性心臟病患者進行運動鍛煉。20世紀80年代初周士枋教授和勵建安教授等啟動慢性冠心病的康復，隨后曲鐳教授啟動急性心臟康復進程。20世紀90年代劉江生教授啟動中國心臟康復專家共識工作。21世紀初胡大一教授提出心臟康復五大處方，并大力促進了心臟康復在我國的普及。現已制定《慢性穩定性心力衰竭運動康復中國專家共識》《冠心病康復與二級預防中國專家共識》《經皮冠狀動脈介入治療術后運動康復專家共識》《心血管疾病營養處方專家共識》《在心血管科就診患者的心理處方中國專家共識》《心血管病患者戒煙處方中國專家共識》等共識，指導我國心臟康復規范發展。

近年來隨著對心臟康復的不斷探索，心臟康復已經從一個監督患者安全地進行體力活動的簡單計劃，逐步發展成為一個綜合學科計劃。其包括：從單純的冠心病心肌梗死后的心臟康復發展為所有心血管疾病的康復，擴大了心臟康復的適應證；從單純運動康復發展到以患者為中心的全面康復，還包括睡眠、心理、營養、戒煙等綜合管理；從單純心臟康復提升為預防、治療、康復全程管理；從單純心臟康復拓展為心、肺、腎等多臟器康復；從面對面管理到虛擬化遠程心臟康復，借助于物聯網、可穿戴設備和大數據等電子醫療，大大提升心臟康復效率并擴大管理人群。

大量循證醫學證據證實，心臟康復能夠延緩心血管疾病發展進程，降低再發病率和反復住院率，降低醫療費用，提高生活質量和延長壽命。研究者進行了一項48個隨機對照試驗的meta分析，對比了以運動訓練為基礎的心臟康復和常規藥物治療的患者預后效果數據，顯示心臟康復能使總體死亡率降低20%，心血管疾病死亡率降低26%，再住院率降低31%。

2014年美國心臟協會（American Heart Association，AHA）發布數據顯示，過去10年間，美國心血管病發病率、再次入院率、再次心血管事件發生率逐漸下降，得益于心臟康復和二級預防的開展。心臟康復和二級預防模式為患者和社會提供了合理的資源配置，大大改善了心血管病患者的預后。歐洲心臟病學會、美國心臟協會和美國心臟病學會均將心臟康復列為心血管疾病管理中ⅠA級推薦。WHO強調心臟康復是改善心血管疾病危險因素的中心戰略。

二、肺康復

部分心血管疾病患者在藥物治療和心臟康復后仍存在呼吸困難等癥狀，此時常伴肺功能下降和呼吸肌功能失調。如心力衰竭（heart failure，HF）患者會出現氣道阻力增加、肺順應性降低、肺容積下降、支氣管痙攣，引起限制性和阻塞性通氣功能障礙，同時心輸出量下降、機體供氧不足以及無氧代謝增加也會影響肺功能。呼吸肌功能失調是指多種原因引起的呼吸肌舒縮能力下降，不能產生維持一定的肺泡通氣量所需要的胸腔壓力，存在呼吸肌肌力減低和/或舒縮速度下降。心力衰竭患者心排血量減少使呼吸肌血流量減少，而膈肌血供減少是吸氣壓下降的主要原因，且常合并營養障礙、骨骼肌萎縮，其能量合成與氧化代謝率下降，肌肉纖維易于疲勞，而嚴重心力衰竭患者呼吸負荷增加，長期呼吸肌做功增加伴神經內分泌系統亢進導致呼吸肌疲勞。呼吸肌疲勞常是難治性心力衰竭的誘因之一，使心力衰竭治療復雜化，增加死亡率。而目前心力衰竭患者呼吸肌疲勞問題還未受到應有的重視，此時，需要聯合肺康復對心血管疾病患者進行綜合康復治療。

當今我國心臟康復事業如燎原之勢迅速發展，20世紀80年代，Eric等人第一次將有氧運動訓練應用于心力衰竭患者的治療。而早在20世紀60年代，有氧運動訓練就成了治療慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）的一環。肺康復的最早記錄見于1781年，當時就記錄了有關治療性呼吸訓練。現代肺康復（pulmonary rehabilitation，PR）起源于1940—1950年，最初用于肺結核急性期后、神經肌肉疾病導致呼吸肌麻痹的患者和急性脊髓灰質炎急性期后的患者。1975年，美國胸科醫師學會第一次提出肺康復定義，從此肺康復在歐美國家廣泛開展。我國肺康復起步較晚，1999年南京醫科大學第一附屬醫院周士枋提出肺康復理念。近年來肺康復在國內外逐漸受到重視，發展迅速。

肺康復主要用于慢性呼吸系統疾病和繼發性呼吸功能障礙的治療。肺康復強調呼吸障礙，因此只要患者存在呼吸困難、運動耐力減退和活動受限就是肺康復的適應證。2013年美國胸科學會和歐洲呼吸學會更新肺康復概念，即肺康復是在個體化治療后進行的，基于患者全面評估結果的一種綜合干預措施，包括但不限于運動鍛煉、健康教育和行為干預。其旨在改善慢性呼吸疾病患者的生理和心理狀態，以提高利于健康行為的長期依從性。由多學科專業團隊共同完成，包括內科醫生、物理治療師、護士、心理學家、行為學家、運動生理學家、營養學家和社會工作者等。需應用于整個病程，可在疾病的任何階段（穩定期、加重期或加重期之后）啟動。肺康復同樣具有巨大的經濟效益和社會效益，以慢性阻塞性肺疾病為例，肺康復可使住院次數減少40%甚至以上，每位患者的醫療費用支出減少60%，存活時間平均延長3年以上，運動和勞動能力提高70%以上，抑郁和焦慮程度降低50%，認知能力和自我的效能感提高80%，效果顯著。

對比肺康復和心臟康復的概念可以發現二者并不矛盾，且存在很多共同點。二者有相似的目標和作用，如可提高生活質量，減輕焦慮和抑郁，降低住院率和死亡率，減輕心、肺功能不全癥狀，增加骨骼肌血流，增加肌肉氧代謝能力，減慢或逆轉骨骼肌萎縮，提高自主神經功能和增強內皮功能等。肺康復和心臟康復的內容相似，均包括健康教育、戒煙、營養、心理支持、運動訓練等。二者均是非侵入性治療方法，具有安全、低成本、高成效的優勢。但在具體方法上有所不同，可相互補充。肺康復包括很多改善呼吸功能的技術，如氣道廓清技術、呼吸模式重建、吸氣肌訓練以及呼氣肌訓練等，其獨有的技術如吸氣肌訓練對改善心力衰竭患者病情有著常規心臟康復治療不能取代的作用。

2001年Meyer等進行了為期4年的呼吸肌功能失調與心力衰竭臨床相關性研究。心力衰竭組共244例患者（57例死亡），正常對照組為25例。入組標準為穩定型射血分數降低的心力衰竭、紐約心臟協會心功能分級（New York Heart Association classification of cardiac function，NYHA）Ⅰ~Ⅲ級，入組前及研究期間均給予心力衰竭標準用藥，并排除伴有甲狀腺疾病和/或電解質紊亂等可影響呼吸肌功能的疾病、瓣膜病的患者，以及近4周內注射影響肌肉收縮的患者。檢測指標包括吸氣肺活量、第一秒用力呼氣量（forced expiratory volume in 1s，FEV1），以及呼吸肌功能無創檢測指標最大口腔吸氣壓、最大口腔呼氣壓、口腔阻斷壓等。結果顯示，與對照組相比，心力衰竭組最大口腔吸氣壓降低23%，吸氣肺活量和FEV1也減低，最大口腔呼氣壓無差異。NYHAⅢ級者較NYHAⅠ級者和NYHA Ⅱ級者最大口腔吸氣壓水平更低。缺血性心肌病、擴張型心肌病等心力衰竭亞組間上述指標無顯著差異。死亡患者死因均為心源性。死亡組較存活組峰值攝氧量、運動負荷、吸氣肺活量、FEV1等均降低，最大口腔吸氣壓減少22%。根據最大口腔吸氣壓值繪制的Kaplan-Meier生存曲線顯示，最大口腔吸氣壓與死亡率顯著相關。以上研究表明呼吸肌功能失調與心力衰竭預后相關，心力衰竭患者呼吸肌肌力降低。呼吸肌肌力可作為一項新的心力衰竭預后獨立預測因子，其檢測指標最大口腔吸氣壓可作為心力衰竭風險分層新參數。

有氧運動在改善心力衰竭患者呼吸肌疲勞方面效果有限，而吸氣肌訓練恰好能彌補不足。吸氣肌訓練指鍛煉以膈肌為主的具有吸氣功能的肌肉，以增強肌力和耐力。Winkelmann等最先開展這方面研究，發現吸氣肌訓練聯合有氧運動在改善心力衰竭患者吸氣肌肌力、運動耐力及生活質量方面效果優于單純有氧運動。2014年Adamopoulos等選取43例心力衰竭患者，隨機分為吸氣肌訓練組和對照組進行12周訓練，兩組均進行同樣的有氧運動訓練，同時吸氣肌訓練組要求吸氣肌訓練強度為60%持續最大口腔吸氣壓，對照組僅進行10% 持續最大口腔吸氣壓訓練。12周后檢測運動耐力、肺功能、最大口腔吸氣壓、射血分數、明尼蘇達心力衰竭生活質量評分、C反應蛋白、N端前腦鈉肽（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）等。結果顯示，吸氣肌訓練組在提高最大口腔吸氣壓、生活質量、改善呼吸困難癥狀以及降低C反應蛋白和NT-proBNP等方面明顯優于對照組，故有氧運動聯合吸氣肌訓練可使心力衰竭患者受益更多。Neto等對近年來心力衰竭患者有氧運動訓練聯合吸氣肌訓練治療的研究進行了meta分析，結果表明，聯合吸氣肌訓練的運動康復訓練比單純有氧運動訓練更能緩解患者呼吸困難癥狀，提高呼吸肌肌力、心肺運動耐力和生活質量。

吸氣肌訓練除能改善心力衰竭患者呼吸肌力量和運動耐力外，還可以改善患者的抑郁情緒，調節自主神經功能紊亂。美國心臟病學會雜志的一項研究也表明心力衰竭患者進行吸氣肌訓練后，吸氣負荷下的四肢血流量可較基線值增加，四肢肌肉從而得到充足的氧供，有助于改善患者的運動耐力。Arena等在總結了相關吸氣肌訓練應用于心力衰竭患者的研究結果后建議，心力衰竭患者在心臟康復的基礎上，可采用吸氣肌訓練作為輔助康復方法。

在心血管病治療中會遇到很多問題，如患者病情較重，無法耐受主動訓練和劇烈的被動訓練，這需要結合肺康復的體位管理。根據對每位患者氧轉運受損因素分析后制訂體位處方，按照治療性體位處方設定原則進行訓練。當患者有痰咳不出時，可采取肺康復中的氣道廓清技術和主動輔助咳嗽技術。氣道廓清技術可通過運動治療、體位引流、叩擊、徒手過度通氣、主動循環呼吸技術、自主引流、肺內叩擊通氣、高頻胸壁震蕩等多種技術方法促進患者痰液的排出。在心血管疾病治療中最常遇到的問題還是患者主訴胸悶氣短，給予心臟藥物治療及心臟康復后癥狀改善仍不明顯。這與患者呼吸肌功能和肺功能相關，治療需要結合肺康復手段，主要包括通氣模式與呼吸策略的選擇和呼吸肌訓練。呼吸肌訓練包括吸氣肌抗阻力訓練和呼吸肌耐力訓練，近年來很多研究證實呼吸肌訓練有利于改善心血管病患者預后，尤其對于心力衰竭患者效果顯著。在高血壓治療中，呼吸肌訓練可增強副交感神經調控，減弱交感神經調控，從而降低患者收縮壓和舒張壓，但具體機制仍需繼續研究。

三、心肺康復一體化

心肺單元是氧氣運輸途徑的中心組成部分。心臟病學家Weber KT指出“心臟病學家和呼吸病學家不是把注意力集中于左心室，就是把注意力集中于肺泡。這種局限性不能恰當地理解和較全面地觀察心肺單元”。呼吸病學家Wasserman提出“單獨給心或肺增加負荷是不可能的，所有的運動均需心臟功能和肺臟功能的協調，以及周圍循環和肺循環的協調作用”，強調外呼吸-細胞呼吸耦聯，即肺-心-活動肌群的概念，提出了著名的Wasserman齒輪。心肺作為影響機體氧供的核心器官，一直都在共同發揮作用。若其一功能減弱，勢必影響齒輪的正常運轉，使機體乏氧。故單獨提高心臟功能或肺功能均不能完全解決患者的耗氧需求。

心功能不全時，心排血量下降，機體供氧不足，無氧代謝增加也會影響肺功能，同時心力衰竭時也存在肺順應性下降。心血管病患者在發生心功能不全時，會出現呼吸用力、呼吸加快等呼吸肌代償表現。長期呼吸肌做功增加伴神經內分泌系統功能亢進及全身氧耗增加，呼吸肌會產生疲勞，加重原發病，進一步加重心臟負擔。呼吸肌疲勞使心功能不全患者治療復雜化，增加死亡率，是難治性心力衰竭的誘因之一。若此時給予肺康復，將顯著改善患者呼吸肌疲勞，從而緩解癥狀，治療心血管病。

心功能的改變可影響肺功能，反之，肺功能也會影響心功能。早在1966年，Framingham研究就發現肺活量與缺血性心臟病的發生存在一定關系。隨后大量研究顯示肺功能是冠心病的預測因子，獨立于其他冠心病危險因素。其原因是肺功能降低會加重心肌缺血，引起血管收縮，長期會造成血管壁重建，但具體機制尚不清楚。

呼吸系統和心血管系統在生理上相互依賴，關系密切。目前慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭都作為獨立的疾病來診斷、治療和康復，但證據顯示二者常共存。慢性阻塞性肺疾病患者存在心血管病風險，系統回顧顯示，慢性阻塞性肺疾病患者心血管病發生風險增加近2.50倍，主要心血管病如缺血性心臟病、心律失常、心力衰竭等，其發生風險增加2~5倍。故在慢性阻塞性肺疾病患者治療和康復過程中，應兼顧心血管病風險。慢性阻塞性肺疾病肺康復指南已經開始關注與之相關的心血管疾病。研究顯示，慢性阻塞性肺疾病患者行肺康復后，其動脈彈性、心率變異性等心血管病危險因素均有所改善。

因為心血管疾病和肺疾病患者的癥狀、需求和康復方法等類似，所以可探索心臟康復和肺康復協同合作。Evans等招募了27例心力衰竭患者和44例慢性阻塞性肺疾病患者，證實慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭聯合康復可行并有效。一項評估社區聯合康復的隊列研究也證實，慢性阻塞性肺疾病患者和心力衰竭患者可成功進行聯合康復。這表明康復可以從原來的器官康復轉變為功能康復，以功能系統為單位實現臟器康復。故William等提出將心臟康復和肺康復聯合起來，這樣可達到協同效果，尤其對同時存在慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭的患者效果明顯。心臟康復和肺康復聯合可叫做心肺康復（cardiopulmonary rehabilitation），或者呼吸困難康復（breathlessness rehabilitation）。心肺康復的主要內容包括運動訓練課程（包括有氧訓練和耐力訓練）、藥物治療評估與優化、呼吸理療與呼吸技術、心理支持與行為管理以及飲食與營養咨詢。

2010年《歐洲心肺預防與康復》雜志也提出了合并慢性阻塞性肺疾病的心臟康復方案。該方案指出在評估患者時，應仔細詢問其慢性阻塞性肺疾病癥狀，進行超聲心動圖排除肺動脈高壓的診斷，并進行肺功能測定，評估其慢性阻塞性肺疾病的嚴重程度。而在運動處方的制訂上，應充分考慮患者體能的基線水平和慢性阻塞性肺疾病嚴重程度。訓練內容除心臟康復常規項目外，還應該包括呼吸鍛煉和指導以及咳嗽訓練。若FEV1≥75%，患者可進行常規心臟康復運動訓練內容；50%≤FEV1<75%，患者耐力運動應減少10%~15%；30%≤FEV1<50%，患者可參加低強度耐力訓練或間歇踏車訓練，也可進行體操鍛煉；若FEV1<30%，SpO2<90%，則患者暫不宜行運動訓練，應先給予積極藥物治療。

Bernocchi等研究證明了綜合遠程康復家庭計劃（Telereab-HBP）在慢性阻塞性肺疾病-心力衰竭共存患者康復中的可行性和實用性。該研究隨機抽取112例合并心力衰竭和慢性阻塞性肺疾病的患者，對他們進行遠程家庭康復綜合干預方案與無干預方案的對照研究。在干預組中，患者呼吸困難癥狀緩解，運動耐量及生活質量評分顯著提高，且康復效果滿意度很高。故患有復雜或合并慢性疾病，如慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭的患者，應該遵循個性化的心肺康復計劃。Mehani等研究了心肺聯合康復對心力衰竭和肺動脈高壓患者通氣效率的影響。該研究選取心力衰竭患者25例、肺動脈高壓患者25例，其中40例完成研究。根據心肺運動試驗結果，設置分階段有氧訓練方案，訓練期約5個月。結果顯示兩組患者在運動過程中通氣量均有改善，其中心力衰竭組二氧化碳通氣當量（VE/VCO2）下降2.90，射血分數增加17.70%。研究證實對肺動脈高壓、心力衰竭等呼吸功能受限的患者，應考慮進行心肺聯合康復。

所有研究無疑佐證單獨提高心臟功能并不能完全解決患者的耗氧需求，應建立心肺一體化概念，在心臟康復中引入肺康復概念，共同改善疾病預后。2016年美國心臟聯合會建議將反映心肺功能的綜合指標心肺耐力（cardiorespiratory fitness，CRF）作為生命體征的參考，因為目前已存在大量證實心肺耐力與心血管病發生、預后及全因死亡率相關的研究證據，心肺一體化概念在現代醫學中得到廣泛認可。

我國已經進入老齡化社會，而老年人常同時患有多種慢性疾病，這些疾病間又形成錯綜復雜的關系，只治療一種疾病而不考慮患者的整體狀態，則常會顧此失彼，治標不治本。世界衛生組織在《21世紀的挑戰》報告中強調：“21世紀的醫學，不應繼續以疾病為主要研究領域，應當以人的健康為醫學主要發展方向。”需建立整體的醫學觀，不應把各臟器分割治療。因此，需要以患者為核心，摒棄學科的分野，將多學科及防治康復等有機融合，將心肺康復一體化理論與以患者為核心的臨床醫療實踐緊密結合，實現醫學的轉化和整合，有益于我國慢性病的預防與管理，也是未來醫學的發展方向。