心肺适能（Cardiorespiratory fitness, CRF）是在运动过程中获取、运输和利用氧气的能力的综合指标，通常以最大摄氧量来量化。然而，在实际操作中，CRF的获取受到限制，因为使用最大或次最大运动测试来测量CRF需要专门的设备、训练有素的医师治疗师护师团队、长时间以及高昂的成本。此外，对于严重心肺功能障碍患者来说，进行测量也存在困难。
鉴于这些限制，非运动方程的出现为我们提供了一种便捷且经济的CRF评估方法。这种方法基于个体的年龄、性别、身体成分以及其他健康指标来估算CRF水平，无需进行复杂的运动测试。因此，在大型流行病学研究和公共卫生项目中，非运动方程被广泛应用来评估人群的CRF水平。
一、基于健康群体开发的非运动预测方程
Peterman等人进行了BALL ST队列研究，综述非运动预测方程评估健康成年人心肺适能纵向变化的准确性[1]。
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以基于不同运动模式的预测方程为例
De Souza团队开发和验证一个适用于男性和女性在跑步机或功率自行车上测得的VO2max正常标准的单一方程。回归方程为：VO2peak (mL· kg–1· min–1)=45.2 - 0.35×年龄 - 10.9×性别（男性=1；女性=2） - 0.15×体重（磅）+ 0.68×身高（英寸） - 0.46×运动模式（跑步机=1；自行车=2）。
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基于不同活动水平的预测方程为例
Jackson等基于横断面数据开发非运动模型如下：
男性：CRF=21.2870+(age×0.1654)–(age2×0.0023)–(BMI×0.2318)–(WC×0.0337)–(RHR×0.0390)+(active physical activity×0.6351)–(smoker×0.4263)；
女性：CRF=14.7873+(age×0.1159)–(age2×0.0017)–(BMI×0.1534)–(WC×0.0088)–(RHR×0.0364)+(active physical activity×0.5987)–(smoker×0.2994).
RHR为静息心率。
如果参与者被分类为有积极的体育活动，则Active physical activity的值为1。否则，其值为0。
如果参与者是当前的吸烟者或曾经吸过烟，则Smoker的值为1。如果参与者从未吸过烟，则其值为0。
二、基于心血管疾病患者群体开发的非运动预测方程
然而现有的预测方程主要是基于健康的群体开发的，可能并不适用于心血管疾病（CVD）患者。因此，开发针对CVD患者的非运动状态下的VO2peak预测方程也很重要重要。
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基于心血管疾病诊断
James等[4]对来自Fitness Registry and Importance of Exercise International Database（FRIEND）数据库被诊断为接受过冠状动脉旁路移植术（CABG）、心肌梗死（MI）、经皮冠状动脉介入治疗（PCI）或心力衰竭（HF），并且在心肺运动测试中达到了最大努力标准的患者进行评估。
VO2peak (mL·kg–1·min–1)=16.18–(0.22×age)+(3.63×sex[male=1; female=0])+(0.14×height[cm])–(0.12×weight[kg])+(3.62×mode [treadmill=1;cycle = 0])–(2.70×CABG[yes=1,no= 0])–(0.31×MI[yes=1, no=0])+(0.37×PCI[yes=1,no=0])–(4.47×HF[yes=1,no=0]).
该方程在针对具有CVD人群时可能更为适用。新方程提供的测量和预测VO2peak之间的平均误差低于从明显健康的队列开放的方程。这些发现强调了在预测VO2peak时，需要针对特定人群制定方程，以提高对VO2peak的解读精度和临床照护的质量。
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基于6MWD和NYHA心功能分级
Lenasi等[5]对稳定性冠心病患者所建立的预测6MWD的方程如下：预测6MWD =1057米- 4.966×年龄-0.614×腰围- 68.629×NYHA心功能分级。其中NYHA心功能分级按照NYHA Ⅰ=1，NYHA Ⅱ=2，NYHA Ⅲ=3进行编码。年龄以年为单位，腰围以厘米为单位。
总结
在临床环境中，只要可能仍应使用心肺运动试验直接评估VO2peak。当无法直接测量VO2peak时，预测的VO2peak应该仅作为一个初始指导，结合患者的症状、病史、感知的劳累程度（RPE）和运动心率来设定运动强度。
尽管非运动方程在某些情况下可能存在一定误差，但其便捷性和经济性使其成为一种非常有价值的CRF评估工具。通过应用非运动方程，我们可以快速了解个体的CRF水平，进而分析其与代谢风险、慢性疾病等健康问题的关系。这对于制定个性化的健康干预策略、预防和控制慢性疾病具有重要意义。
参考文献
[1]Peterman JE,Harber MP,Imboden MT,et al.Accuracy of nonexercise prediction equations for assessing longitudinal changes to cardiorespiratory fitness in apparently healthy adults: BALL ST Cohort[J]J Am Heart Assoc.2020,9(11):e015117.
[2]de Souza ESCG,Kaminsky LA,Arena R, et al.A reference equation for maximal aerobic power for treadmill and cycle ergometer exercise testing: analysis from the FRIEND Registry[J]Eur J Prev Cardiol.2018,25(7):742-750.
[3]Jackson AS,Sui X,O’Connor DP,et al. Longitudinal cardiorespiratory fitness algorithms for clinical settings[J]Am
J Prev Med.2012,43(5):512-519.
[4] James E,Ross Arena,Jonathan Myers,et al.A Nonexercise Prediction of Peak Oxygen Uptake for Patients With Cardiovascular Disease[J]Journal of Cardiopulmonary Rehabilitation and Prevention.2023,43:115-121.
[5]Lenasi H,Novak A,Jug B,et al.An Alternative Prediction Equation for Evaluation of Six-Minute Walk Distance in Stable Coronary Artery Disease Patients.[J]Front Physiol,2022.
韩亮
海南医学院第一附属医院康复医学科
主管康复治疗师
中国康复医学会“心肺康复理论培训师” 师资
学术任职：
中国康复医学会呼吸康复专业委员会心肺物理治疗学组委员
海南省康复医学会心血管康复专业委员会物理治疗组副组长
海南省康复医学会呼吸康复专业委员会委员
参编2部：《加速外科康复治疗理论与实践》
参译2部：《BOWEL CANCER RECOVERY TOOLKIT》、《HOUGH'S Cardiorespiratory Care：an evidence-based, problem-solving approach》。
主持省自然课题1项、海南医学院第一附属医院青年培育基金1项、海南医学院大学生创新创业课题3项、参与心肺教学课程改革课题2项。
主要从事心肺与重症康复教学和临床工作。
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作者｜韩亮
排版｜周兆斌
审校｜喻鹏铭
