第一章　心肺康复一体化的概念与发展史

一、心脏康复

随着现代医学的不断进步，心血管疾病治疗水平的不断提升，药物治疗、介入治疗以及外科手术等发展迅速，但我国心血管疾病患病率和死亡率仍不断攀升，据推算我国心血管疾病现患病人数为2.90亿，2015年心血管疾病死亡率仍居首位，高于肿瘤及其他疾病。1980—2015年，中国心脑血管病患者出院人次年均增速为9.96%，高于同期出院总人次的年均增速（6.30%）。现代心血管疾病治疗水平的提高并未带来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为异质性疾病，即致病因素多样，包括缺乏运动、吸烟、不合理膳食、遗传、精神心理因素等。因此，提出心脏康复（cardiac rehabilitation，CR）的概念，提倡心血管疾病及危险因素的综合管理，以改善心血管疾病预后，降低发病率和死亡率。

根据世界卫生组织（WHO）的定义，心脏康复是为心脏病患者提供生理、心理、社会环境支持，使其最大限度地恢复社会功能。心脏康复的核心组成部分包括患者基线评估、体育锻炼和咨询、营养咨询、风险因素管理（如血脂异常、高血压、肥胖、糖尿病）以及心理社会干预和咨询。因此可应用多种干预措施，包括康复评估、运动训练、饮食管理、规范生活习惯、规律服药、定期监测各项指标和接受健康教育等。世界卫生组织对心脏康复的治疗目标总结为向有利的方向影响疾病潜在的病因，以及确保心脏病患者拥有尽可能良好的身体、精神和社会生活状况的行为总和，从而使患者能够通过自身的努力尽可能地保存或恢复在社会生活中的正常地位。其本质是帮助患者建立起健康的生活方式，是一项全程、全面、持续性的医疗服务模式。心脏康复分为三期，即Ⅰ期康复（院内康复期）、Ⅱ期康复（门诊康复期）以及Ⅲ期康复（院外长期康复），这三期康复治疗间相互渗透、相辅相成。

西方国家的心脏康复始于二百多年前。1802年，英国内科医生Heberden描述“一位心绞痛患者每天锯木半小时，他的心绞痛几乎治愈”，即支持心绞痛患者活动锻炼。1885年，德国内科医生Max Oertel提出了心脏病患者应以运动代替卧床休息的理念。但20世纪初，美国医生Herrick与Mallory描述了心肌梗死（myocardial infarction，MI）的概念，指出发生心肌梗死后心肌瘢痕形成需要至少6周时间，要求患者发生心肌梗死后应严格卧床6~8周。虽然在之后的临床实践中逐渐发现，长期卧床易导致深静脉血栓、坠积性肺炎、胃肠道紊乱、肌肉萎缩等并发症，甚至加重患者病情，但在当时这一观念影响深远。

1952年，Levine和Lown提出“椅子疗法”，即在心肌梗死后第1天就让患者坐在椅子上1~2小时，并证实患者可从中受益。这打破了人们既往的认知，开启了心脏康复新纪元。此后，越来越多的证据证明运动有益于心肌梗死患者预后。20世纪50年代，逐渐形成了以急性心肌梗死患者早期活动为基础的心脏康复概念雏形。1963年WHO成立了心血管康复专家委员会，肯定了心脏康复在临床上的重要性。20世纪60年代早期开展住院期间心脏康复，20世纪70年代Wenger总结了住院期间的心脏康复方案，首次发表了以运动疗法为主的急性心肌梗死患者14步康复疗程。20世纪70年代初至80年代，Hellerstein等开始了院外心脏康复，提出心肌梗死患者出院后在严格的医疗监测下进行运动训练，证实其安全和有效。20世纪80年代至90年代注重心血管疾病危险因素的管理，并把心脏康复延续至社区。1991年美国心肺康复学会出版了《心脏康复程序指南》，随后WHO也对心脏康复的概念、内容等进行阐述。心脏康复逐渐规范化，现已形成多部有关心脏康复指南和共识的图书。

我国的心脏康复始于20世纪60年代，开始主张风湿性心脏病患者进行运动锻炼。20世纪80年代初周士枋教授和励建安教授等启动慢性冠心病的康复，随后曲镭教授启动急性心脏康复进程。20世纪90年代刘江生教授启动中国心脏康复专家共识工作。21世纪初胡大一教授提出心脏康复五大处方，并大力促进了心脏康复在我国的普及。现已制定《慢性稳定性心力衰竭运动康复中国专家共识》《冠心病康复与二级预防中国专家共识》《经皮冠状动脉介入治疗术后运动康复专家共识》《心血管疾病营养处方专家共识》《在心血管科就诊患者的心理处方中国专家共识》《心血管病患者戒烟处方中国专家共识》等共识，指导我国心脏康复规范发展。

近年来随着对心脏康复的不断探索，心脏康复已经从一个监督患者安全地进行体力活动的简单计划，逐步发展成为一个综合学科计划。其包括：从单纯的冠心病心肌梗死后的心脏康复发展为所有心血管疾病的康复，扩大了心脏康复的适应证；从单纯运动康复发展到以患者为中心的全面康复，还包括睡眠、心理、营养、戒烟等综合管理；从单纯心脏康复提升为预防、治疗、康复全程管理；从单纯心脏康复拓展为心、肺、肾等多脏器康复；从面对面管理到虚拟化远程心脏康复，借助于物联网、可穿戴设备和大数据等电子医疗，大大提升心脏康复效率并扩大管理人群。

大量循证医学证据证实，心脏康复能够延缓心血管疾病发展进程，降低再发病率和反复住院率，降低医疗费用，提高生活质量和延长寿命。研究者进行了一项48个随机对照试验的meta分析，对比了以运动训练为基础的心脏康复和常规药物治疗的患者预后效果数据，显示心脏康复能使总体死亡率降低20%，心血管疾病死亡率降低26%，再住院率降低31%。

2014年美国心脏协会（American Heart Association，AHA）发布数据显示，过去10年间，美国心血管病发病率、再次入院率、再次心血管事件发生率逐渐下降，得益于心脏康复和二级预防的开展。心脏康复和二级预防模式为患者和社会提供了合理的资源配置，大大改善了心血管病患者的预后。欧洲心脏病学会、美国心脏协会和美国心脏病学会均将心脏康复列为心血管疾病管理中ⅠA级推荐。WHO强调心脏康复是改善心血管疾病危险因素的中心战略。

二、肺康复

部分心血管疾病患者在药物治疗和心脏康复后仍存在呼吸困难等症状，此时常伴肺功能下降和呼吸肌功能失调。如心力衰竭（heart failure，HF）患者会出现气道阻力增加、肺顺应性降低、肺容积下降、支气管痉挛，引起限制性和阻塞性通气功能障碍，同时心输出量下降、机体供氧不足以及无氧代谢增加也会影响肺功能。呼吸肌功能失调是指多种原因引起的呼吸肌舒缩能力下降，不能产生维持一定的肺泡通气量所需要的胸腔压力，存在呼吸肌肌力减低和/或舒缩速度下降。心力衰竭患者心排血量减少使呼吸肌血流量减少，而膈肌血供减少是吸气压下降的主要原因，且常合并营养障碍、骨骼肌萎缩，其能量合成与氧化代谢率下降，肌肉纤维易于疲劳，而严重心力衰竭患者呼吸负荷增加，长期呼吸肌做功增加伴神经内分泌系统亢进导致呼吸肌疲劳。呼吸肌疲劳常是难治性心力衰竭的诱因之一，使心力衰竭治疗复杂化，增加死亡率。而目前心力衰竭患者呼吸肌疲劳问题还未受到应有的重视，此时，需要联合肺康复对心血管疾病患者进行综合康复治疗。

当今我国心脏康复事业如燎原之势迅速发展，20世纪80年代，Eric等人第一次将有氧运动训练应用于心力衰竭患者的治疗。而早在20世纪60年代，有氧运动训练就成了治疗慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）的一环。肺康复的最早记录见于1781年，当时就记录了有关治疗性呼吸训练。现代肺康复（pulmonary rehabilitation，PR）起源于1940—1950年，最初用于肺结核急性期后、神经肌肉疾病导致呼吸肌麻痹的患者和急性脊髓灰质炎急性期后的患者。1975年，美国胸科医师学会第一次提出肺康复定义，从此肺康复在欧美国家广泛开展。我国肺康复起步较晚，1999年南京医科大学第一附属医院周士枋提出肺康复理念。近年来肺康复在国内外逐渐受到重视，发展迅速。

肺康复主要用于慢性呼吸系统疾病和继发性呼吸功能障碍的治疗。肺康复强调呼吸障碍，因此只要患者存在呼吸困难、运动耐力减退和活动受限就是肺康复的适应证。2013年美国胸科学会和欧洲呼吸学会更新肺康复概念，即肺康复是在个体化治疗后进行的，基于患者全面评估结果的一种综合干预措施，包括但不限于运动锻炼、健康教育和行为干预。其旨在改善慢性呼吸疾病患者的生理和心理状态，以提高利于健康行为的长期依从性。由多学科专业团队共同完成，包括内科医生、物理治疗师、护士、心理学家、行为学家、运动生理学家、营养学家和社会工作者等。需应用于整个病程，可在疾病的任何阶段（稳定期、加重期或加重期之后）启动。肺康复同样具有巨大的经济效益和社会效益，以慢性阻塞性肺疾病为例，肺康复可使住院次数减少40%甚至以上，每位患者的医疗费用支出减少60%，存活时间平均延长3年以上，运动和劳动能力提高70%以上，抑郁和焦虑程度降低50%，认知能力和自我的效能感提高80%，效果显著。

对比肺康复和心脏康复的概念可以发现二者并不矛盾，且存在很多共同点。二者有相似的目标和作用，如可提高生活质量，减轻焦虑和抑郁，降低住院率和死亡率，减轻心、肺功能不全症状，增加骨骼肌血流，增加肌肉氧代谢能力，减慢或逆转骨骼肌萎缩，提高自主神经功能和增强内皮功能等。肺康复和心脏康复的内容相似，均包括健康教育、戒烟、营养、心理支持、运动训练等。二者均是非侵入性治疗方法，具有安全、低成本、高成效的优势。但在具体方法上有所不同，可相互补充。肺康复包括很多改善呼吸功能的技术，如气道廓清技术、呼吸模式重建、吸气肌训练以及呼气肌训练等，其独有的技术如吸气肌训练对改善心力衰竭患者病情有着常规心脏康复治疗不能取代的作用。

2001年Meyer等进行了为期4年的呼吸肌功能失调与心力衰竭临床相关性研究。心力衰竭组共244例患者（57例死亡），正常对照组为25例。入组标准为稳定型射血分数降低的心力衰竭、纽约心脏协会心功能分级（New York Heart Association classification of cardiac function，NYHA）Ⅰ~Ⅲ级，入组前及研究期间均给予心力衰竭标准用药，并排除伴有甲状腺疾病和/或电解质紊乱等可影响呼吸肌功能的疾病、瓣膜病的患者，以及近4周内注射影响肌肉收缩的患者。检测指标包括吸气肺活量、第一秒用力呼气量（forced expiratory volume in 1s，FEV1），以及呼吸肌功能无创检测指标最大口腔吸气压、最大口腔呼气压、口腔阻断压等。结果显示，与对照组相比，心力衰竭组最大口腔吸气压降低23%，吸气肺活量和FEV1也减低，最大口腔呼气压无差异。NYHAⅢ级者较NYHAⅠ级者和NYHA Ⅱ级者最大口腔吸气压水平更低。缺血性心肌病、扩张型心肌病等心力衰竭亚组间上述指标无显著差异。死亡患者死因均为心源性。死亡组较存活组峰值摄氧量、运动负荷、吸气肺活量、FEV1等均降低，最大口腔吸气压减少22%。根据最大口腔吸气压值绘制的Kaplan-Meier生存曲线显示，最大口腔吸气压与死亡率显著相关。以上研究表明呼吸肌功能失调与心力衰竭预后相关，心力衰竭患者呼吸肌肌力降低。呼吸肌肌力可作为一项新的心力衰竭预后独立预测因子，其检测指标最大口腔吸气压可作为心力衰竭风险分层新参数。

有氧运动在改善心力衰竭患者呼吸肌疲劳方面效果有限，而吸气肌训练恰好能弥补不足。吸气肌训练指锻炼以膈肌为主的具有吸气功能的肌肉，以增强肌力和耐力。Winkelmann等最先开展这方面研究，发现吸气肌训练联合有氧运动在改善心力衰竭患者吸气肌肌力、运动耐力及生活质量方面效果优于单纯有氧运动。2014年Adamopoulos等选取43例心力衰竭患者，随机分为吸气肌训练组和对照组进行12周训练，两组均进行同样的有氧运动训练，同时吸气肌训练组要求吸气肌训练强度为60%持续最大口腔吸气压，对照组仅进行10% 持续最大口腔吸气压训练。12周后检测运动耐力、肺功能、最大口腔吸气压、射血分数、明尼苏达心力衰竭生活质量评分、C反应蛋白、N端前脑钠肽（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）等。结果显示，吸气肌训练组在提高最大口腔吸气压、生活质量、改善呼吸困难症状以及降低C反应蛋白和NT-proBNP等方面明显优于对照组，故有氧运动联合吸气肌训练可使心力衰竭患者受益更多。Neto等对近年来心力衰竭患者有氧运动训练联合吸气肌训练治疗的研究进行了meta分析，结果表明，联合吸气肌训练的运动康复训练比单纯有氧运动训练更能缓解患者呼吸困难症状，提高呼吸肌肌力、心肺运动耐力和生活质量。

吸气肌训练除能改善心力衰竭患者呼吸肌力量和运动耐力外，还可以改善患者的抑郁情绪，调节自主神经功能紊乱。美国心脏病学会杂志的一项研究也表明心力衰竭患者进行吸气肌训练后，吸气负荷下的四肢血流量可较基线值增加，四肢肌肉从而得到充足的氧供，有助于改善患者的运动耐力。Arena等在总结了相关吸气肌训练应用于心力衰竭患者的研究结果后建议，心力衰竭患者在心脏康复的基础上，可采用吸气肌训练作为辅助康复方法。

在心血管病治疗中会遇到很多问题，如患者病情较重，无法耐受主动训练和剧烈的被动训练，这需要结合肺康复的体位管理。根据对每位患者氧转运受损因素分析后制订体位处方，按照治疗性体位处方设定原则进行训练。当患者有痰咳不出时，可采取肺康复中的气道廓清技术和主动辅助咳嗽技术。气道廓清技术可通过运动治疗、体位引流、叩击、徒手过度通气、主动循环呼吸技术、自主引流、肺内叩击通气、高频胸壁震荡等多种技术方法促进患者痰液的排出。在心血管疾病治疗中最常遇到的问题还是患者主诉胸闷气短，给予心脏药物治疗及心脏康复后症状改善仍不明显。这与患者呼吸肌功能和肺功能相关，治疗需要结合肺康复手段，主要包括通气模式与呼吸策略的选择和呼吸肌训练。呼吸肌训练包括吸气肌抗阻力训练和呼吸肌耐力训练，近年来很多研究证实呼吸肌训练有利于改善心血管病患者预后，尤其对于心力衰竭患者效果显著。在高血压治疗中，呼吸肌训练可增强副交感神经调控，减弱交感神经调控，从而降低患者收缩压和舒张压，但具体机制仍需继续研究。

三、心肺康复一体化

心肺单元是氧气运输途径的中心组成部分。心脏病学家Weber KT指出“心脏病学家和呼吸病学家不是把注意力集中于左心室，就是把注意力集中于肺泡。这种局限性不能恰当地理解和较全面地观察心肺单元”。呼吸病学家Wasserman提出“单独给心或肺增加负荷是不可能的，所有的运动均需心脏功能和肺脏功能的协调，以及周围循环和肺循环的协调作用”，强调外呼吸-细胞呼吸耦联，即肺-心-活动肌群的概念，提出了著名的Wasserman齿轮。心肺作为影响机体氧供的核心器官，一直都在共同发挥作用。若其一功能减弱，势必影响齿轮的正常运转，使机体乏氧。故单独提高心脏功能或肺功能均不能完全解决患者的耗氧需求。

心功能不全时，心排血量下降，机体供氧不足，无氧代谢增加也会影响肺功能，同时心力衰竭时也存在肺顺应性下降。心血管病患者在发生心功能不全时，会出现呼吸用力、呼吸加快等呼吸肌代偿表现。长期呼吸肌做功增加伴神经内分泌系统功能亢进及全身氧耗增加，呼吸肌会产生疲劳，加重原发病，进一步加重心脏负担。呼吸肌疲劳使心功能不全患者治疗复杂化，增加死亡率，是难治性心力衰竭的诱因之一。若此时给予肺康复，将显著改善患者呼吸肌疲劳，从而缓解症状，治疗心血管病。

心功能的改变可影响肺功能，反之，肺功能也会影响心功能。早在1966年，Framingham研究就发现肺活量与缺血性心脏病的发生存在一定关系。随后大量研究显示肺功能是冠心病的预测因子，独立于其他冠心病危险因素。其原因是肺功能降低会加重心肌缺血，引起血管收缩，长期会造成血管壁重建，但具体机制尚不清楚。

呼吸系统和心血管系统在生理上相互依赖，关系密切。目前慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭都作为独立的疾病来诊断、治疗和康复，但证据显示二者常共存。慢性阻塞性肺疾病患者存在心血管病风险，系统回顾显示，慢性阻塞性肺疾病患者心血管病发生风险增加近2.50倍，主要心血管病如缺血性心脏病、心律失常、心力衰竭等，其发生风险增加2~5倍。故在慢性阻塞性肺疾病患者治疗和康复过程中，应兼顾心血管病风险。慢性阻塞性肺疾病肺康复指南已经开始关注与之相关的心血管疾病。研究显示，慢性阻塞性肺疾病患者行肺康复后，其动脉弹性、心率变异性等心血管病危险因素均有所改善。

因为心血管疾病和肺疾病患者的症状、需求和康复方法等类似，所以可探索心脏康复和肺康复协同合作。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，证实慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭联合康复可行并有效。一项评估社区联合康复的队列研究也证实，慢性阻塞性肺疾病患者和心力衰竭患者可成功进行联合康复。这表明康复可以从原来的器官康复转变为功能康复，以功能系统为单位实现脏器康复。故William等提出将心脏康复和肺康复联合起来，这样可达到协同效果，尤其对同时存在慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭的患者效果明显。心脏康复和肺康复联合可叫做心肺康复（cardiopulmonary rehabilitation），或者呼吸困难康复（breathlessness rehabilitation）。心肺康复的主要内容包括运动训练课程（包括有氧训练和耐力训练）、药物治疗评估与优化、呼吸理疗与呼吸技术、心理支持与行为管理以及饮食与营养咨询。

2010年《欧洲心肺预防与康复》杂志也提出了合并慢性阻塞性肺疾病的心脏康复方案。该方案指出在评估患者时，应仔细询问其慢性阻塞性肺疾病症状，进行超声心动图排除肺动脉高压的诊断，并进行肺功能测定，评估其慢性阻塞性肺疾病的严重程度。而在运动处方的制订上，应充分考虑患者体能的基线水平和慢性阻塞性肺疾病严重程度。训练内容除心脏康复常规项目外，还应该包括呼吸锻炼和指导以及咳嗽训练。若FEV1≥75%，患者可进行常规心脏康复运动训练内容；50%≤FEV1<75%，患者耐力运动应减少10%~15%；30%≤FEV1<50%，患者可参加低强度耐力训练或间歇踏车训练，也可进行体操锻炼；若FEV1<30%，SpO2<90%，则患者暂不宜行运动训练，应先给予积极药物治疗。

Bernocchi等研究证明了综合远程康复家庭计划（Telereab-HBP）在慢性阻塞性肺疾病-心力衰竭共存患者康复中的可行性和实用性。该研究随机抽取112例合并心力衰竭和慢性阻塞性肺疾病的患者，对他们进行远程家庭康复综合干预方案与无干预方案的对照研究。在干预组中，患者呼吸困难症状缓解，运动耐量及生活质量评分显著提高，且康复效果满意度很高。故患有复杂或合并慢性疾病，如慢性阻塞性肺疾病和心力衰竭的患者，应该遵循个性化的心肺康复计划。Mehani等研究了心肺联合康复对心力衰竭和肺动脉高压患者通气效率的影响。该研究选取心力衰竭患者25例、肺动脉高压患者25例，其中40例完成研究。根据心肺运动试验结果，设置分阶段有氧训练方案，训练期约5个月。结果显示两组患者在运动过程中通气量均有改善，其中心力衰竭组二氧化碳通气当量（VE/VCO2）下降2.90，射血分数增加17.70%。研究证实对肺动脉高压、心力衰竭等呼吸功能受限的患者，应考虑进行心肺联合康复。

所有研究无疑佐证单独提高心脏功能并不能完全解决患者的耗氧需求，应建立心肺一体化概念，在心脏康复中引入肺康复概念，共同改善疾病预后。2016年美国心脏联合会建议将反映心肺功能的综合指标心肺耐力（cardiorespiratory fitness，CRF）作为生命体征的参考，因为目前已存在大量证实心肺耐力与心血管病发生、预后及全因死亡率相关的研究证据，心肺一体化概念在现代医学中得到广泛认可。

我国已经进入老龄化社会，而老年人常同时患有多种慢性疾病，这些疾病间又形成错综复杂的关系，只治疗一种疾病而不考虑患者的整体状态，则常会顾此失彼，治标不治本。世界卫生组织在《21世纪的挑战》报告中强调：“21世纪的医学，不应继续以疾病为主要研究领域，应当以人的健康为医学主要发展方向。”需建立整体的医学观，不应把各脏器分割治疗。因此，需要以患者为核心，摒弃学科的分野，将多学科及防治康复等有机融合，将心肺康复一体化理论与以患者为核心的临床医疗实践紧密结合，实现医学的转化和整合，有益于我国慢性病的预防与管理，也是未来医学的发展方向。