心肺运动试验（cardiopulmonary exercise test，CPET）是一项全球性的心肺能力测试。CPET能够整体、客观、定量心肺代谢的全过程，通过记录病人在静息状态下的肺功能测量指标，从静息、热身、功率递增再到恢复阶段的气体交换指标，和整个过程中心率、血压、心电图等的动态变化，反映呼吸系统、循环系统以及骨骼肌等的变化，通过测量指标来评估心肺功能。心肺功能正常与否亦可以反映在CPET相关指标的变化上。随着国外心肺康复的发展，国内心肺康复技术也越来越成熟，作为心肺康复的核心内容之一，有氧运动在改善病人症状、远期预后及心肺功能等方面作用显著。现代研究表明，运动能够改善机体能量代谢，增加ATP含量，改善心脏泵血和肺呼吸功能。中医气血理论是中医基础理论中研究的热点，而中医气血的生成和运行与心肺两脏密不可分。气血失衡产生的病理产物可导致炎症反应、氧化应激和血管功能障碍，进而使心肺功能下降。因此，本研究从中医气血理论角度，探讨CPET下的心肺功能的研究思路，以期将中医药传统理论优势运用于心肺系统重大疾病的防治中。

1.1 气血理论概说

气血是构成和维持人体生命活动最基本的两大物质，是人体脏腑经络等组织器官进行生理活动的物质基础。《素问·上古天真论》云：”人之所有耳者，血与气耳”；《素问·六节脏象论》云：”气血和，而津液相成，神乃自生”，都说明了气与血是人体正常生命活动的基础。从属性上讲，气属阳，血属阴，故《难经》云：”气主煦之，血主濡之”；《景岳全书·血证》：”人有阴阳，即为血气。阳主气，故气全则神旺；阴主血，故血盛则形强。人生所赖，唯斯而已”。从生理功能上讲，气与血有着”气为血之帅””血为气之母”的关系，互根互用，相互依存。故有《难经本义》云：”气中有血，血中有气，气与血不可须臾相离，乃阴阳互根，自然之理也”。在生理状态下，气能生血、行血和摄血，血能载气和养气，无形之气与有形之血相互化生、相互为用，如《丹溪心法·六郁》云：”气血冲和，万病不生”。病理状态下，二者亦相互影响，无论是气病及血，还是血病及气，最终导致气血同病。故《素问·调经论》云：”气血不和，百病乃变化而生”；《灵枢·口问》亦云：”血气分离，阴阳破败，经络厥绝，脉道不通，阴阳相逆，卫气稽留，经脉虚空，血气不次”，最终”百病始生”。

1.2 气血与心肺两脏

心主血，肺主气，心为血脏，肺为气脏。《难经·三十二难》云：”心者血，肺者气，血为营，气为卫”；《黄帝内经·素问》云：”五气入鼻，藏于心肺”；《灵枢·营卫生会》云：”中焦亦并胃中……蒸津液，化其精微，上注于肺脉，乃化而为血，以奉生身”。心主血脉，肺朝百脉，肺贯心脉以行气血，心气能推动和调控血液在脉中正常运行，心主血脉必朝会于肺，心与肺、气与血相互依存，以上均说明了心肺两脏在气血生成和运行中的作用。

心肺两脏与气血生成《素问·五脏生成篇》云：”诸血者，皆属于心；诸气者，皆属于肺。”说明血液的生成与心有关，气的生成与肺有关。《难经本义》曰：”气中有血，血中有气，气与血不可须臾相离，乃阴阳互根，自然之理也。”说明气血互根互用相互化生，气血的生成与心肺两脏有关。《素问·五脏别论篇》云：”五气入鼻，藏于心肺，上使五色修明，音声能彰。”记载了心肺藏气，气得以生。五气包括自然界之清气，通过鼻窍，经肺的纳清呼浊功能藏于肺，进入心中，与肾中之精气、脾胃化生的水谷精微相结合而成一身之气，即宗气。因此，心肺同为清气之府，心肺两脏功能正常与否关乎着一身之气的盛衰，心肺功能失常，则导致清气无以藏身，宗气生成不足，衍生病变。正如《医方集解》所云：”膻中气海之宗气盈溢，分布四脏，三焦上下、中外无不周遍……宗气虚耗，分布不周，于经脉则偏枯不周，于五脏则喑。””肺为华盖，肺中常有津液”，肺藏血生津，津血藏则肺气固；心为血脏，心脏多血，血能藏气养气，故心主血与心藏气是相辅相成的。因此，心肺为气血之脏，心肺能生血藏气和载气。

心肺两脏与气血运行心主血脉，肺朝百脉。心主血脉指心气能推动和调控血液在脉管内正常运行而不溢出脉外。《素问·经脉别论篇》云：”食气入胃，浊气归心，淫精于脉，脉气流经，经气归于肺，肺朝百脉。”肺朝百脉指通过肺气的宣发和肃降功能，推动血液在全身运行，并将吸入自然界之清气通过血液输送到全身；同时百脉朝肺，各脏器的血液经回流管汇集后流经肺脏，肺发挥其吸清呼浊的作用，将含有清气的动脉血注入心脏，即由肺入心，助心行血，将含有清气的血液输送到周身。血能藏气养气，气随着血液的流动环行，以达五脏六腑、四肢百髁、头面诸窍、皮肤腠理。宋代王怀隐在《太平圣惠方》言：”夫肺居隔上，与心相近，心主于血，肺主于气，气血相随，循行表里”。

2.1 心肺功能概述

CPET运动测试越来越多地用于临床实践，以确定个人的运动能力水平和运动受限的潜在因素。CPET是一种非侵入性的检查技术，用于评估机体在极量或亚极量运动期间肺、心血管、造血、神经心理和代谢系统的综合功能，以评估这些系统的生理储备，而这些储备在静息状态下时的评估是不能得到充分反映的。CPET被认为是评估运动能力和客观确定运动受限的金标准，有助于监测疾病进展，评估治疗反应性并告知预后。此外，通过对CPET过程中众多变量的测量和计算，可以根据特定的模式对潜在异常反应进行表征和”定位”。

CPET已被广泛用于呼吸系统疾病（如慢性阻塞性肺疾病、肺动脉高压、间质性肺疾病等）的临床和生理评估，目前的指南包括2003年《ATS/ACCP心肺运动试验声明》、2007年欧洲呼吸学会（ERS）《在临床实践中使用运动测试的建议》以及2019年《ERS关于慢性肺病心肺运动试验标准化的声明》。自1995年美国心肺康复协会发布关于心肺康复的指导建议，到2020年3月，《美国心肺康复协会心脏康复指南第六版》正式发布，CPET在心血管系统疾病的临床应用和评估越来越重要。2018年Journal of the American College of Cardiology发表了《促进身体活动和运动-JACC健康促进系列》，明确指出运动对于改善全球健康，尤其是降低心血管疾病的发生率和死亡率的积极作用。美国胸科学会／美国胸科医师学会制定的常规心肺运动反应模式中常见的测量指标包括：代谢当量（metabolice quivalent，MET）、峰值摄氧量（peak oxygen uptake，PVO₂）、无氧阈（ventilatory anaerobic threshold，VAT）、峰值心率（peak heart rate，peak H R）、氧脉搏（O₂ pulse）、分钟通气量（minute ventilation，VE）、二氧化碳（CO₂）输出量（carbon dioxide output，VCO₂）等，如在心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病、间质性肺疾病及肺血管疾病等病人中其PVO₂降低，表明心肺功能下降。

2.2 从中医气血理论认识心肺功能

2.2.1 气血失调致心肺功能下降

外邪侵袭，饮食不节，情志失调，年老体衰，劳损过度等，均可致气血失调，伤及心肺，使心肺功能下降，疾病产生。如寒邪客肺，肺络受阻，肺气宣降受限，呼吸产生的代谢产物不能顺畅地排出，导致肺部过度充气，气体交换异常，肺功能下降，肺的宣降功能失调，不能发挥”肺朝百脉”之司，进而影响”心主血脉”，使心摄血功能下降，血液瘀积在脉中，心功能下降，如《灵枢·本脏》曰：”肺大则多饮，善病胸痹”；寒邪内犯亦可致心脉受阻，影响肺气宣降，《素问·痹论》曰：”心痹者，脉不通，烦则心下鼓暴上气而喘。”因此，在各种病因作用下，导致气血失调，心肺病变，心肺相互影响，最终导致心肺功能下降。张立等测定心气血虚病人的心肺功能，结果显示左心（收缩、舒张、泵血）功能均出现异常，且肺通气功能检测显示，用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼气容积（FEV1）、最高呼气流速值均降低，且与健康对照组差异有统计学意义，说明气血失调可导致心肺功能下降。

2.2.2 气血失衡致心肺功能下降的病理机制

在病理状态下，气血失衡导致病理产物产生，如气的病理产物包括气虚、气滞、气陷、气逆、气闭、气脱、病气和火；血的病理产物包括血虚、血瘀、血热、血寒等方面。这些病理产物作用于机体，导致机体慢性炎症，使氧化－抗氧化防御系统失调，发生氧化应激，导致血管功能障碍，诱发心肺系统疾病，导致心肺功能下降。

气血失衡致系统性炎症气血的病理产物淤积于心肺，致慢性炎症发生，表现为血浆白细胞介素-6（IL-6）、C-反应蛋白（CRP）、纤维蛋白原等水平升高，炎性细胞在动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）斑块处聚集，释放炎性介质，导致脂质增加和斑块活化，加速AS进程，促进心血管疾病进展；另外，炎症反应可以促进血小板活化，诱发内皮细胞损伤，导致心肺功能下降。

气血失衡致氧化应激，由于气血失衡导致病理产物的长期淤积，使机体氧化－抗氧化稳态失衡，产生过多的自由基导致组织细胞的氧化损伤。吸入PM2.5后可使肺内产生炎症反应和氧化应激，使肺功能受损，进而释放细胞因子和活性氧（ROS）到血液循环中，活性氧可以氧化修饰低密度脂蛋白，被巨噬细胞吞噬后衍变成泡沫细胞，促进脂质在血管壁的沉积，加速AS病变，导致心肺功能下降。

气血失衡致血管功能障碍，气血失衡产生的病理产物导致血管功能障碍，包括血管内皮功能障碍和动脉硬化。相关机制包括：1）病理产物本身对血管内皮白细胞的毒性作用；2）产生血管炎症；3）氧化－抗氧化稳态失衡，血管处于高氧化应激状态；4）病理产物生成针对内皮细胞的自身抗体，导致自身免疫损伤；5）机体缺氧，血流动力学改变。

2.2.3 调理气血提高心肺功能

临床上慢性阻塞性肺疾病、冠心病等都是虚损性疾病，心肺功能下降的病机是本虚标实，本虚指气血失调，标实指瘀、痰、水、火等病理产物的堆积和相互影响，因此，治疗的关键在于促进和调节病人气血动态平衡系统向生理水平恢复，打断病理产物之间相互影响的恶性循环，通过调理气血提高心肺功能。

《周易》记载：”动则生阳”，说明运动或活动能够生发阳气。心肺康复的主要处方之一是运动处方，早运动、适度运动是提升自身阳气的好办法。研究发现心力衰竭病人心肌线粒体能量代谢水平下降，而5周的运动训练后，氧耗率、ATP含量显著增加，表明运动训练下有利于心肌能量合成，进而提升心肺功能[20]。有氧运动可以提高骨骼肌和心肌细胞线粒体氧化磷酸化功能，提高ATP含量和呼吸链复合体酶的活性等，改善心肺功能。王清任云：”治病之要诀，在明白气血。””无论外感内伤，要知初病伤人何物，不能伤脏腑，不能伤筋骨，不能伤皮肉，所伤者无非气血。”故治疗上应以治气血为主。而运动能够生发阳气，阳气全，则能够发挥其”气为血之帅”的功能，推动和调控血液的运行，进而使气血流通，脏腑气机升降正常，使心肺在气血的生成和运行中发挥作用，共同维持机体的生命活动。如中医传统功法，太极拳、八段锦等能改善心肺疾病病人的心肺功能，患有心肺疾病的病人经过运动康复治疗后，应鼓励其根据运动处方进行规律运动，通过运动促进气血流通，提高其心肺功能。

气血与心肺功能相互影响，气血病变导致心肺功能下降，而心肺功能失常，亦致气血运行不畅，津停血瘀，痰瘀搏结心肺，引起多种疾病，如胸痹、真心痛、咳喘肺胀等；通过运动，使阳气生发，气行则血行津行，气旺则宗气畅达，进而推动肺呼吸，维持心神充沛，有效增强呼吸系统功能和心血管机能，提高新陈代谢，促进心肺康复。

气血是人体生命活动的物质基础，心肺两脏与气血的生成和运行密切相关，心肺功能正常则气血平和，百病不生。而在病理状态下，气血失调，心肺功能降低；运动后气旺，增加ATP含量，改善能量代谢，增强心肺功能，促进心肺康复，而CPET可以测试心肺功能，由此可见，CPET后测量和计算得到的众多指标与中医气血之间也必然存在着某种关联。

叶天士所云：”初病在气，久病在血”，无论是呼吸系统疾病导致的肺功能受损，如慢性阻塞性肺疾病、特发性肺纤维化、肺癌等，还是心血管系统病变导致的心功能下降，如冠心病、心力衰竭等，抑或心肺功能俱损，如肺源性心脏病，都会导致机体气血失调，能量代谢障碍，心肺功能下降。黄鑫等观察稳定期慢性阻塞性肺疾病病人有氧运动改善身体功能、促进康复的机制，发现在常规治疗的基础上，加上12周的有氧运动，可明显改善病人的Peak VO₂、最大分钟通气量（VEmax）、无氧阈时的二氧化碳通气当量（VE/VCO₂ atAT）及圣乔治呼吸问卷得分（SGRQ），说明早期启动、长期坚持规律的运动锻炼，可以增加呼吸肌耐力和肺泡通气量，使气体充分进行交换，缓解呼吸受限。赖德清等探讨CPET对特发性肺纤维化（IPF）病人心肺功能的影响，发现3个月的CPET可以提高病人的肺功能，包括FVC%、FEV1%、一氧化碳弥散量（DLCO%）、动脉氧分压（PaO₂），改善Borg呼吸困难评分，说明心肺康复运动训练可以减少IPF病人呼吸肌做功，进而增强病人的运动耐量，减轻呼吸困难症状。金胜楠等通过观察简式太极拳对慢性心力衰竭病人心肺功能的影响，发现干预12周后，可以提高病人METs、FEV1、FVC等心肺功能指标。长期心肺病变使心肺功能不全，影响心脏泵血及肺呼吸功能，进一步加重细胞内能量代谢障碍，形成恶性循环，导致呼吸困难、咳喘、胸痛胸闷、全身乏力、水肿等，这类似于中医所讲心肺气血失调，生运无力，全身失养。运动使心肺气血充沛，提高机体能量代谢，进而改善心肺功能，故能提高CPET相关指标。

来自英国学者的一项有关心肺功能与全因死亡率、心血管疾病及呼吸系统疾病死亡率和发病率关系的前瞻性研究表明，较高的心肺功能与较低的心肺疾病死亡率及发病率有关。目前对心肺疾病的病人虽然有对症支持治疗，但如何提高心肺疾病病人的生活质量及改善其长期预后，仍是亟须解决的难题。无论是《2021年GOLD慢性阻塞性肺疾病诊断、治疗及预防全球策略解读》提出了中国特色慢性阻塞性肺疾病康复方法，如肺道音康复技术、改良太极拳运动等，还是《尘肺病康复专家共识（2021版）》提出的中西医康复干预策略，如运动训练、太极拳、八段锦、呼吸导引操等，抑或是更新版《中国心脏康复与二级预防指南2018版》及2021年出版的《医院主导的家庭心脏康复中国专家共识》，都明确了有氧运动对于改善心肺功能的重要性，也指出了中医康复技术可以提高心肺功能。中医康复手段依托于中医阴阳五行、气血经络等理论，注重”动静结合、形神共养”，在心肺康复中具有显著效果。今后发展中西医结合的心肺康复模式，将中医气血理论更好地体现在疾病的治疗中；”动则生阳”，研究康复治疗的疗效机制。虽然现代研究表明运动能提高能量代谢，但其具体机制仍需探索。