血乳酸AUC是评价运动训练对慢性心力衰竭患者功能工作能力影响的敏感指标

摘要

目的．运动训练是慢性心力衰竭(CHF)患者的基本治疗选择。然而，功能工作能力的替代措施是最可靠的，这仍然存在争议。本文的目的是比较以毛细管乳酸浓度曲线下面积(AUC)测量的功能容量功与标准心肺运动试验(CPET)和VO_2峰以及6分钟步行测试(6 MWT)。方法．23例纽约心脏协会(NYHA) II/III级左室射血分数(LVEF) <35%的患者被随机分为家庭推荐常规运动(RRE)(对照)、中度持续训练(MCT)或有氧间歇训练(AIT)。MCT和AIT组接受了12周的监督训练。运动试验按标准CPET平板试验进行，并分析VO_2峰， 6 MWT和一种新的30分钟的次最大跑步机试验毛细血管乳酸AUC。结果．所有患者的VO均有显著改善_2峰运动训练12周后乳酸AUC: 6 MWT (p =0.035)， VO_2峰(p =0.049)和乳酸AUC (p =0.002)。乳酸AUC (p =0.046)和6MWT (p =0.035)，但不包括VO_2峰揭示了不同运动方式在功能性工作能力方面的差异。结论．6-MWT和乳酸AUC，但没有VO_2峰研究人员发现，在不同的锻炼方式之间，大脑的功能能力有显著的改善。

1.介绍

最大耗氧量(VO2_峰)被认为是发病率和死亡率的重要预后指标[1，2]，被认为是评估功能工作能力(FWC)的金标准。6分钟步行试验(6 MWT)易于获得且具有高度重复性，也被证明是一种可与VO2相媲美的有价值的预后标志物_高峰。［3.］．此外，该测试已被证明对检测CHF人群运动干预后功能能力的临床意义变化更为敏感[4与VO2相比_峰, (5］．

毛细管血乳酸测量被认为优于VO2_峰在评估同一组健康运动员的耐力表现时[6］．因此，使用连续毛细管血乳酸样本计算出的曲线下乳酸面积(AUC)也是CHF患者运动干预后FWC变化的敏感标记[7］．然而，与其衡量乳酸阈值正如通常对健康受试者所做的那样，当前的测试方案衡量的是连续的血液乳酸水平在固定的次最大运动表现中。在30分钟的次最大跑步机试验中，乳酸AUC的基线结果与运动干预计划后的乳酸AUC进行比较。没有关于这项试验的额外报告，在任何现代最佳药物治疗(OMT) CHF患者的随机试验中也没有记录该方法的使用。因此，本研究的目的是比较3个月ET计划后评估FWC的3种检测方法的敏感性:血乳酸AUC、CPET (VO2_峰)和6 MWT。特别是，我们想评估血乳酸AUC是否可能是检测不同运动训练模式对该人群FWC影响的敏感工具。

2.方法

2．1．病人

在这项前瞻性运动训练(ET)试点研究中，我们将23例左心室射血分数(LVEF) <35%的患者随机分为推荐常规运动(RRE)、中度持续训练(MCT)或有氧间歇训练(AIT)。因为在目前的指导方针中，ET有1A级建议，所以不建议对照组不活动，而建议进行RRE。三组的随机分组为1:1:1，其中只有MCT和AIT参加了结构化心率监测和监督锻炼训练计划。基线特征见表1．这是SmartEx试验的一个子研究NCT00917046)，以降低左室舒张末期内径(LVEDD)和提高VO2为指标，测试AIT是否优于MCT逆转心脏重塑_高峰。［8］．随机化和纳入标准已在其他地方进行了描述[8- - - - - -11］．简单地说，参与者是根据相当于NYHA II或III的心力衰竭症状和射血分数(HFrEF)降低来选择的。所有患者接受了至少12周的最佳药物治疗。排除标准为任何有计划的血管重建术、器械植入或近期手术。此外，排除了患有严重心律失常、严重瓣膜疾病、周围血管疾病或任何其他影响训练能力的严重疾病的临床不稳定的参与者。一名参与者因心力衰竭严重恶化而失去了乳酸检测的随访，另一名患者在12周时拒绝进行乳酸检测。所有患者均签署知情同意书，研究符合机构和国家研究委员会的伦理标准，并符合1964年赫尔辛基宣言及其后来的修订或类似的伦理标准。

2．1．1．心肺运动试验

所有测试均在基线和三个月的运动训练后进行。CPET在Star Track 3028跑步机上进行，采用20w /ramp协议。气体交换数据由自动呼吸系统连续收集(system 2001;医疗图形公司，圣保罗，MN，美国)。最大_峰最大心率是三个最高10秒测量值的平均值。根据倾斜度和速度计算最大负荷。

2．1．2．血乳酸曲线下面积

这项测试是在与CPET相同的跑步机上进行的。在整个测试过程中，患者以大约80%的最大心率(基于CPET基线数据)进行30分钟的锻炼[7］．基线试验和3个月后的随访试验以相同的速度和跑步机倾角进行，并希望干预前后阻力相等。取食指指尖毛细血管测量运动前、运动前、运动中每4分钟和运动后5分钟的乳酸浓度。所有毛细血管检查均由Accutrend Plus(罗氏诊断)进行分析。每4例患者的所有乳酸值均绘制^th在试验过程中，分钟和曲线下面积的计算。乳酸曲线下的面积是通过将测量点用直线连接起来，然后计算曲线下的面积得到的。

2.1.3。6分钟步行试验

该测试是在转弯前的25米直道上进行的。患者得到了标准化的指导。“你会走沿着这条走廊的记号尽可能多地进去6分钟．每次见面我都会让你知道一分钟经过，然后在6分钟我会让你停在原地。”同一名调查员进行了所有的测试，以获得统一的指示。

2.1.4。运动训练(训练规程)

斯塔万格大学医院门诊心脏康复中心经验丰富的物理治疗师领导了受监测的运动干预。患者被随机分为三组，建议RRE患者在家进行ET。MCT和AIT组的受试者参加了一个结构化的、心率监测的ET项目，每周3次，持续12周。在跑步机上进行锻炼，并设置1比1的监测器;基线CPET测试的数据用于确定开始时的ET强度(倾角和速度)，随后进行调整，以确保每个训练阶段都在正确的强度水平进行。所有受试者都使用心率监测器来评估预先设定的运动强度。简单概括一下这一关键概念，AIT是在90% - 95%峰值心率(HR)的情况下进行4次4分钟间隔_峰)，加上3分钟中等强度的积极恢复期，包括38分钟的热身和放松。MCT运动强度为HR的60% - 70%_峰47分钟。建议和激励RRE患者根据目前的建议在家锻炼，并每3周参加一次中等强度训练，峰值心率为50% - 70%。一名护士每2周在培训课程前对AIT和MCT组的患者进行一次简短的不良事件检查。出于实际原因，RRE患者在四个预定的训练时段进行检查。

2.1.5节讨论。超声心动图

受试者采用Vingmed Vivid 9系统(GE Vingmed Ultrasound, Horten, Norway)进行左侧仰卧位检查。获得以下模式:胸骨旁长轴和短轴以及m型。获取根尖4室、2室和根尖长轴视图，采用Simpson双平面法计算左心室体积。在胸骨旁长轴位测量二尖瓣顶端左心室舒张末期内径(LVEDD)。

2.1.6。统计分析

配对学生t检验用于分析所有患者从基线到12周随访，并比较两个最活跃的训练组(MCT和AIT)和家庭训练组(RRE)。

所有三组采用混合两种方法方差分析，以检测时间点和组之间的变化。由于这是一个更大的SmartEx试验的子研究，并被认为是一个试点研究，因此没有进行乳酸下面积变化的功率分析。

数据分析使用IBM SPSS Statistics for Macintosh version 25 (Armonk, NY: IBM Corp. Released 2017)。除非另有说明，数据均表示为带有标准差(SD)的平均值。所有试验均为双尾试验，p值<0.05水平被认为是显著的。

3.结果

所有23名患者完成了训练计划，超过80%的患者参加了训练课程。

如表所示2无论训练方式如何，12周ET后FWC的各项指标均有统计学差异(6 MWT, VO2_峰和血乳酸AUC)，表明有氧能力提高。

方差分析(表3.)比较三组测试模式证实，6 MWT F (2,20) =3.995, p =0.035，血乳酸AUC F (2,20) = 3,678, p =0.046具有统计学意义。对VO2无明显影响_峰分析。采用两两比较来检测组间差异的统计学意义，结果显示RRE和两个训练组之间的delta 6 MWT有差异，MCT和其他两组之间也有差异。

4.讨论

本研究的新发现是，次最大运动试验期间的血乳酸AUC是FWC变化的敏感标志。血乳酸AUC至少与6 MWT和VO2等标准测试具有可比性_峰检测ET节目后的效果。此外，血乳酸AUC和6 MWT是唯一检测到FWC在训练模式之间有显著差异的测试。

4．1.最大_峰测试Vs 6 MWT

尽管在欧洲和美国心脏衰竭指南中对运动训练有1 a的治疗建议[12，13训练方式和测试方案仍在讨论中。在一项大型HF-Action试验的子研究中，Flynn等人显示VO2的变化_峰0.26 mL/kg/min对应于6 MWT的90 m变化，这反过来对应于堪萨斯城心肌病问卷(KCCQ)的5点变化。因此，作者主张，KCCQ测试与6 MWT相比，VO2_峰，是临床有用和有意义的测试，以评估CHF对FWC的影响，[5］．尽管VO2的发病率和死亡率对预后都很重要_峰试验中，当进行系列试验时，受试者内变异性相当大，正如HF Action的另一个子研究所证实的那样，其中受试者内变异性计算为1.3 mL/kg/min，在第二次试验中增加48%，减少46% [14］．这种变化削弱了测试检测少数参与者群体中微小变化的能力，可能部分解释了中性VO2_峰本研究中关于不同ET模式之间差异的研究结果(表3.）.

在HF-Action试验的第三份出版物中，研究人员记录了6种MWT对发病率和死亡率的强大预测能力;可与之前显示的VO2预测能力相媲美_峰［3.］．Ingle等人也证实了这一点，他们发现6 MWT是心衰患者死亡率的独立预测因子[15］．此外，健康相关生活质量作为潜在生理状态的功能的相关测试表明，自我报告的KCCQ和VO2之间只有适度的相关性_峰以及6 MWT相关性最高的6 MWT [16］．这表明VO2发生了变化_峰与6 MWT相比，在临床上可能不那么重要。然而，尽管有几项大型试验，对于哪种试验是量化CHF患者运动不耐受的最佳方法仍然没有共识。在统计学上有显著差异的结果6 MWT在目前的研究中，采用两两比较和分组比较的组与最近的出版物强调了这个简单测试的敏感性一致。

4．2．血乳酸AUC作为慢性心力衰竭患者功能工作能力的测量指标

在CHF患者中，即使在轻度至中度运动期间，血清乳酸水平也有显著升高[17- - - - - -19］．这种增加是一个连续体而不是一个阈值，因为在次最大努力时，厌氧和有氧途径不会突然改变[6，20.］．在高强度有氧运动中测定血乳酸，是评价健康运动员运动训练效果的一种方法。这种测试被称为乳酸阈值，测试方式测量的是运动强度增加时血乳酸指数级上升的强度水平。我们的测试是在中等连续强度下进行的，因此它不是一个阈值测试。我们在基线时使用与后续测试完全相同的电阻。因此，所测血乳酸AUC的衰减将与ET干预的效果相对应。之前只有一份关于使用这种测试方式的报告，测量中等强度有氧运动中稳定状态的血乳酸AUC，以评估CHF中的FWC [21］．

在目前的研究中，我们观察到在运动干预计划后s-乳酸AUC有统计学意义上的显著下降，与6-MWT显著增加相匹配。此外，乳酸AUC测试非常敏感，不像CPET检查那样依赖于剧烈的最大用力。此外，与CPET VO2的高成本和复杂设置相比，它相对便宜和简单_峰测试。此外，与VO2相比，稳定状态下的次最大努力测试对患者动机的依赖较少_峰测试，但对于6 MWT更是如此，因为人们无法通过客观手段知道患者是否已完全筋疲力尽。与乳酸阈值测试相比，血乳酸AUC更容易进行，并且与6 MWT和CPET的情况一样，它也不那么费力。从生理学的角度来看，两种试验分别比较增加和固定强度时的血乳酸，以评估对运动的适应性。在运动员的情况下，体能的提高反映在乳酸门槛的提高，这意味着需要更大的工作量来触发乳酸指数级的增加。在CHF患者中，我们检测到血乳酸水平降低，以AUC计算。从运动生理学中了解到乳酸阈值的提高，在本研究中，我们发现采用高强度AIT运动模式的患者乳酸AUC下降幅度最大。我们注意到了这一差异，尽管VO2没有显著差异_峰在运动方式之间检测到。对CHF和缺血性心脏病患者的ET研究比较了MCT和AIT的VO2_峰达到了同样的结果[8，22］．事实上,图1说明AIT组的血乳酸AUC下降了49%，而MCT组下降了27%。2001年采用MCT进行ET干预的历史数据显示，乳酸AUC降低了20%。这可能表明，在CHF人群中，AIT可能特别有效地诱导乳酸水平降低，如健康个体所示[23］．

5.结论

在这个试点试验中，在耐力跑步机的次最大努力过程中，以AUC计算的血乳酸测量是一个敏感和简单的测试。该测试能够检测出不同运动模式下FWC的差异，而VO2检测不到_峰对CHF患者进行运动训练干预后进行OMT。血乳酸AUC试验可能特别适合于揭示ET干预后CHF人群中微小但临床显著的影响。

6.限制

本研究的主要局限性是参与人数少，降低了其统计能力。另一个限制是，运动干预的性质不允许对随机组进行盲化。

数据可用性

数据包括敏感和个人信息，不会作为补充或基础数据共享。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

Stavanger Helseforskning: Åse Marit bro øndbo, Anne Haugland和Marit Kristiansen，感谢她们在运动训练期间的帮助和贡献。感谢Jorunn Nilsen在计划和测试期间的协调和协助。Jan Terje Kvaløy进行统计分析。西挪威地区卫生局支持这项工作(批准号为911 715)。

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