一位年轻女性正在跳绳。这种运动属于有氧运动类型，能够提升心血管适能。心血管适能是体能的一个组成部分，指人体将氧气输送到工作肌肉（包括心脏）的能力。通过持续的身体活动（另见耐力训练），心血管适能可得到改善，并受多种生理参数影响，包括心输出量（由心率乘以每搏输出量决定）、血管通畅性和最大摄氧量（即VO₂ max）[1]。
心血管适能衡量心脏和血管在运动期间向肌肉输送氧气的效率。它是整体健康的关键组成部分，与多项健康益处相关联，包括降低心血管疾病风险、改善认知功能以及延长寿命。《美国流行病学杂志》发表的一项研究指出，较高水平的心血管适能与较低的全因死亡风险相关，涵盖心血管疾病和癌症等病因[2]。
本文同时探讨心血管健康与适能，因为两者相互依存。然而，“心血管健康”通常指医学专业定义的正常、无疾病状态的心脏功能。尽管健康的定义仍存争议，但常被用作疾病的对立概念；而“心血管适能”则进一步描述心脏和血液在超越正常功能水平的表现，或仅指无疾病状态。本文聚焦于心血管适能，并引用健康与疾病概念予以支撑。有关心血管健康与疾病的详细信息，可参阅心血管疾病专题。
循环系统的生理学
心血管系统泛指心脏与血管（包括动脉、毛细血管和静脉）。心脏和血管的功能是将富氧血液输送至身体各器官系统，氧气在此扩散进入细胞，辅助生成ATP（一种全身通用的能量分子）。当氧气扩散至细胞后，血液转为“缺氧状态”并返回心脏，随后被泵入肺部获取更多氧气。此时血液再次“富氧化”，从肺部回流至心脏，最终被泵送至全身其他部位。
心血管“适能”定义为心脏与血管向整个机体输送富氧血液的能力。多种疾病可通过三大主要机制降低心血管适能：
- 阻碍血液从心脏经血管流出，例如冠状动脉疾病、外周动脉疾病、动脉粥样硬化、狭窄或动脉瘤等。
- 抑制血液流经心脏，例如瓣膜疾病（狭窄、硬化）、乳头肌缺血、心肌缺血或缩窄性心包炎等。
- 减少血液回流至心脏（称为“前负荷”），例如静脉功能不全、直立性低血压或心包积液等。
上述疾病统称为“心血管疾病”（CVD）。最终，心血管适能下降可导致心力衰竭和缺血，使身体有氧能量代谢降至细胞死亡、器官功能丧失的程度。因此，治疗和预防这些疾病是维持并提升心血管适能、优化全身功能的关键。
评估心血管适能
心血管适能可通过多种方法评估，包括最大摄氧量（V̇O₂max），即运动过程中可利用的最大氧气量。生物标志物（如用于评估血脂、炎症、葡萄糖耐受性和凝血功能的指标）可用于监测心血管适能发展过程中的进展[1]。
运动在心血管适能中的作用
规律身体活动对改善心血管适能至关重要[1]。美国心脏协会建议，为提升心血管适能并降低心血管疾病风险，每周应进行至少150分钟中等强度有氧运动或75分钟高强度有氧运动[3]。
有氧运动引起的心血管变化
运动期间，心输出量和氧气消耗量（VO₂）遵循菲克方程增加：VO₂ = 心输出量 × 动静脉氧差。心输出量由每搏输出量和心率决定（CO = HR × SV）。经年龄调整的最大心率估算公式为：HRmax = 220 bpm - [受试者年龄]。每搏输出量因前负荷增强和心肌收缩力提升而上升，但过高的心率可能因缩短左心室充盈时间而降低心输出量[4]。
长期有氧运动通过适应性变化改善心血管功能，例如增强左右心室功能、提升心输出量和最大摄氧量。血管变化包括动脉僵硬度降低及内皮依赖性血管舒张改善（源于一氧化氮）。这些适应有助于缓解心脏功能随年龄的衰退。尽管心血管疾病（CVD）患者的心脏结构适应性较弱，运动仍具显著益处，凸显其在心脏康复中的核心作用[4]。
身体活动可降低心血管疾病死亡率，高适能水平与较少风险因素（如肥胖和高血压）相关。例如，巴里等研究发现，低心肺适能个体的死亡风险是适能良好者的两倍，且与BMI无关；而高心肺适能个体则表现出相似的生存率（同样不受BMI影响）4。
运动处方：类型、剂量和不良反应
中等强度持续运动是心血管疾病患者的标准方案，但高强度间歇训练（HIIT）可能提供更优的心肺及心脏功能改善。《联邦身体活动指南》建议每周150分钟中等强度或75分钟高强度有氧运动，然而超过半数的成年人未能达标。研究表明，即使低剂量活动（如每周跑步少于6英里）也能显著降低全因及心血管疾病死亡风险[4]。
阻力训练通过增强肌肉适能，补充有氧运动的效益，可减少心血管风险因素、改善胰岛素敏感性并抑制动脉粥样硬化。建议每周进行两次、每次至少15-20分钟的阻力训练，尤其适用于老年人和心力衰竭患者[4]。
过度耐力训练可能对心脏功能产生负面影响，引发心肌损伤标志物升高、心腔扩张及右心室功能下降。长期来看，此类训练可能导致不良重构、纤维化及心律失常风险增加（尤其是心房颤动）。最佳运动量应控制在每周跑步少于30英里或步行少于46英里，更高强度可能削弱心血管益处[4]。
尽管过度运动存在风险，但公共卫生的主要挑战仍是身体活动不足[4]。
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