作者：朱为模

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美国运动科学院(National Academy of Kinesiology仅限160人)院士
美国伊利诺伊大学终身教授，博士生导师
朱教授是运动与健康在测量与评价方面的国际知名学者
在SCI和SSCI杂志上发表科研论文100多篇
曾担任美国体育测量与评价协会主席(1997-1999年)
美国总统体质与竞技体育委员会科学顾问(2003-2006年)
美国著名《锻炼与运动研究季刊》)主编(2012-2018年

文章来源：朱为模院士
已授权《临床营养网》转载

有氧之父库珀博士（Kenneth H. Cooper）在1968年发表了他著名的《有氧运动》小册子。

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经过之后近50年询证研究的积累，美国心脏协会在2016年发表了一项科学声明，总结了大量证据，得出有氧能力，也叫心肺体适能（Cardiorespiratory Fitness，CRF），和传统风险因素（如高血压、吸烟、肥胖、高血脂和2型糖尿病）一样，是预测心血管疾病（CVD）及其死亡风险的强有力指标。这一结论同样适用于健康男性和女性、患有已确诊的CVD以及多种并发症的成年人。声明还表示，如果将有氧能力添加到传统的CVD风险因素中，可以明显改善不良健康结果的风险分类，是独立于常见的风险因素，预测心血管疾病（CVD）发病和死亡风险强有力的标志。随着评估方法的日益便捷，有氧能力正成为临床健康管理中不可缺乏的一部分，同时也为降低医疗成本提供了新的途径，声明因此把CRF认定为“临床生命体征”，并建议把有氧能力作为所有医疗机构中的常规临床健康评估指标。

自2016年的声明发表以来，对作为预测人类健康和表现指标有氧能力的兴趣呈指数增长。用Google Scholar对2016年至2023年间有氧能力研究的检索显示，短短7年间，有超过17,000篇文献得以发表，凸显了有氧能力在认识人类健康和表现方面的重要性。2016年声明的第一作者Robert Ross博士最近又一次领衔对过去7年的文献做了梳理，在Progress in Cardiovascular Diseases杂志上发文对科学声明做了更新：

这篇更新综述干货满满，进一步强化了有氧能力评估对于改善患者/客户管理的重要性、阐述了在临床医疗环境下进行有氧能力评估的可行方法、探讨了有氧能力与医疗成本之间的关联等。

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（图片来源：微信公众平台公共图片库）
  • 提高有氧能力对减低全因死亡风险和心血管风险的积极作用。

早期系统的文献综述和荟萃分析已经证实有氧能力与全因死亡率和心血管疾病（CVD）死亡率之间存在负相关的关系。

最近的一项系统综述（Han et al., 2022）研究了健康成年人中有氧能力与全因死亡率的关联，结果显示，与有氧能力最低的组相比，另外三个有氧能力组（最高、高、低）的危险比（HR）分别为0.47（0.39-0.56）、0.49（0.42-0.56）和0.57（0.46-0.70）。进一步的量-效分析表明，每增加1梅脱（MET，即Metabolic Equivalent of Task；1梅脱 = 每公斤体重、每分钟耗氧3.5毫升）的有氧能力，死亡风险降低13%！

这一发现与另一项大规模心血管疾病患者队列研究的系统综述（Ezzatvar et al., 2021）一致，该研究中的全因死亡率和心血管死亡率的合并HR分别为0.42（0.28-0.61）和0.27（0.16-0.48）。每增加1梅脱的有氧能力，合并HR对于全因死亡率是显著的 [HR: 0.81 (0.74-0.88)]，但对CVD死亡率不显著 [HR: 0.75 (0.48-1.18)]。
在另外一项大型、执行良好的研究中，Kokkinos等人(2022)随访了超过75万名退伍军人，随访中位数为10.2年。分析证实了有氧能力与死亡率之间的关系是负相关且分级的。在男性和女性中，最低的死亡风险出现在约14.0 梅脱时 [男性HR: 0.24 (0.23-0.25)；女性HR: 0.23 (0.17-0.29)]，有氧能力最低组（20个百分点或以下）的死亡风险是最高组的4倍 [HR: 4.09 (3.90-4.20)]。此外，每增加1梅脱有氧能力，整个队列的调整HR为0.86 (0.85-0.87)，这一结果在男性、女性以及所有种族群体中相似。这些观察结果在调整了年龄、体重指数、性别、种族、高血压、心血管疾病、吸烟、2型糖尿病、血脂异常、慢性肾病、癌症（所有类型）以及使用心脏或降压药物、胰岛素、二甲双胍、磺脲类药物和他汀类药物等危险因素后依然成立，进一步确定了有氧能力预测全因死亡风险的独立性。

Zhao等人(2022)研究了用非运动公式推算出的有氧能力与中国15,500名成年人死亡率之间的关联。结果发现，排除教育水平、饮酒习惯、家族史、心脏代谢风险因素、糖尿病、高血压、血脂异常和肾脏疾病的影响，每增加1梅脱的有氧能力：

※  全因死亡率的风险 – 男性降低30% [HR 0.70 (0.66-0.74)]，女性降低41% [HR 0.59 (0.54-0.64)]；

※  心血管疾病死亡率风险 – 男性降低30% [HR 0.70 (0.64-0.77)]，女性降低45% [HR 0.55 (0.48-0.62)]。
综上所述，排除其他因素，例如年龄、性别或种族/民族，提高有氧能力对降低全因死亡率和心血管疾病死亡的风险的积极作用是毋庸置疑的。
  • 有氧能力对减低癌症死亡风险的积极作用以及改善和保持有氧能力的重要性。

最新的声明更新则是进一步确定了有氧能力与全癌症死亡风险的关系。
Ekblom-Bak及其同事（2023）对177,709名瑞典男性进行了约9年的随访研究，结果显示每增加 1 ml⋅kg-1⋅min-1 （每公斤体重、每分钟增加1毫升）的最大吸氧量，结肠癌 [Hazard Ration, HR(风险比): 0.98 (0.96-0.98)] 、肺癌 [HR: 0.97 (0.95-0.99)] 和前列腺癌 [HR: 0.95 (0.93-0.97)] 的死亡风险显著降低。
这些发现与Fardman及其同事（2021）的研究结果一致，后者在超过19,000名成年人中调查了有氧能力与癌症存活率之间的关系。研究发现，癌症相关的死亡风险在低有氧能力组中明显高于高有氧能力组（HR: 20 对比 15）。
Wang等人（2018）则研究了通过非运动公式预测的有氧能力与美国人群中的全癌症死亡率之间的关系。基于第三次全国健康和营养检查调查的数据分析，在调整了种族、年龄、教育水平、吸烟、高血压、糖尿病和高胆固醇血症的影响后，研究发现：每增加1梅脱的有氧能力，男性和女性的全癌症死亡风险分别降低了30%（24%-35%）和27%（18%-36%）！

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改善和保持有氧能力的重要性
问题来了：如果我现在有氧能力低，提高后上面讲得好处就能得到吗？如果我现在有氧高，我必须保持在现在的水平才能得到上面讲得好处吗？
Yes！To Both！“是的”！对上面两个问题的回答都是如此！
早期的研究已经发现提高和维持了有氧能力的成年人显著地提高了他们的生存率。Kokkinos等人（2023）最近的前瞻性研究则进一步证实了早期的发现。他们的研究对象包括93060名参与者。所有参与者都至少完成了两次用跑步机做的有氧能力测试（平均间隔5.8 ± 3.7年）；中位随访时间为6.3年。结果发现，无论开始时有氧能力如何，通过干预每增加≥1梅脱有氧能力与死亡风险呈逆向关系，和有氧能力变化的比例也有关。例如，在低有氧能力人群中，有氧能力下降超过2梅脱的与76%的死亡风险增加相关；而有氧能力增加超过2 梅脱的则与36%的死亡风险降低相关。这些重要发现强调了下面两个关于有氧能力与死亡风险之间关系的关键点：

1. 有氧能力的变化与相应的死亡风险变化成反比关系，即有氧能力增加与死亡风险降低相关，而有氧能力下降则与死亡风险增加相关。

2. 成年人无法“储存”有氧能力的益处。换句话说，如果有氧能力下降，益处也会随之下降。所以要活到老，有氧运动练到老！
这些观察结果与Ehrman等人（2017）的研究结果一致。Ehrman等人跟踪研究了有氧能力的变化是否与13,345名患者（39%为女性，26%为黑人）的死亡率相关，这些患者至少间隔了12个月完成了两次有氧能力测试。结果发现，有氧能力从低水平升至中/高水平的黑人患者 [HR 0.65 (0.49-0.87)] 和白人患者 [HR 0.41 (0.34-0.51)] 都带来了死亡风险的显著降低。每增加1个梅脱的有氧能力所带来的死亡风险减低分别为：黑人患者的HR = 0.84 (0.81-0.89)和白人患者的HR = 0.87 (0.82-0.86)。
Imboden等人（2019）的研究进一步强调了有氧能力作为死亡率“预后标志”的重要性。“预后标志（Prognostic marker）”是指可以用来预测疾病或健康状态未来进展的生物指标或临床特征）。通过观察某个特定的标志物，医生或研究人员可以估计病人的预后，即他们在未来是否更有可能经历疾病恶化、改善或维持现状。这些标志物在临床上非常有用，因为它们可以帮助医护人员为患者制定更加个性化的治疗方案和长期管理计划。这个研究评估了683名健康成年人（404名男性，279名女性）在短期运动干预中的有氧能力的变化与后来跟踪死亡风险之间的关系。所有参与者的有氧能力在运动干预的前后（约4个月）进行了测量，平均随访时间为29年。多变量统计调整后发现，男性和女性的有氧能力每增加1个梅脱，死亡风险分别降低了20%（95% CI, 10-49%）和38%（7-66%）。这一发现表明，经过4个月运动干预有氧能力的改善在29年的随访期内对降低死亡率仍具有持久的影响，这是一个新颖的发现。
综上所述，提高有氧能力对降低全癌症死亡率也具有积极的作用，而改善和维持有氧能力是维持积极作用的必须。

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  • 有氧能力对其他健康风险的影响
Houle等人(2022)对著名的库珀中心追踪研究中10,445名男性的数据做了分析。这些男性在平均5.7年的间隔内进行两次有氧能力测试，同时用Jackson等人（1990）的非运动公式对有氧能力进行了估算。结果表明，较高的基线有氧能力与全因死亡率和心血管疾病（CVD）死亡率显著降低相关。使用Jackson公式估算有氧能力的变化在调整多变量后仍和全因死亡率和CVD死亡率相关，每增加1梅脱的有氧能力分别降低21%和22%。也即无论是客观测量还是非运动公式估算的有氧能力增加，都与全因死亡率、CVD死亡率和心力衰竭发生率的降低相关。每增加1梅脱的有氧能力，健康风险降低11%至36%！

有氧能力的测定和估算
虽然最大吸氧量是有氧能力测定的金标准，亚最大运动测试被证明是一种可行的替代策略。例如，de Lannoy等人（2018）的研究发现，亚最大运动测试中有氧能力的保持或增加与较低的全因死亡率风险相关。Laukkanen等人（2020）研究表明，亚最大运动测试评估的有氧能力与死亡风险呈线性关系，这种方法在不同心血管风险水平中预测效果有所不同。
用非运动公式来估算有氧能力也逐渐受到关注，这些公式结合了年龄、体重指数、静息心率等因素来估算有氧能力。流行病学研究表明，非运动估算的有氧能力与客观测量的有氧能力在预测健康风险方面具有类似效果。例如，Vainshelboim等人（2022）的研究发现，较高的非运动估算出的有氧能力与全因、心血管疾病和癌症死亡风险降低相关。需要指出的是，尽管非运动公式估算出的有氧能力在流行病学研究中预测效果良好，在临床环境中的个体应用还需进一步验证。
有氧能力与医疗成本
有氧能力与医疗成本的关系也备受关注。Myers等人（2018）的研究发现，每增加1梅脱的有氧能力与年度医疗成本显著减少相关。例如，增加1梅脱的有氧能力，糖尿病患者每年可以节省5193医疗费用美元，无糖尿病患者也可节省3603美元! Wang等人（2021）的研究也表明，高有氧能力与降低的年度医疗成本相关，这突显了提高有氧能力对于减少医疗支出的潜力。

怎样才能提高有氧能力1梅脱？
既然仅仅提高有氧能力1梅脱就有这么多的好处，大家一定会问怎样才能提高有氧能力？

运动！最好是有点强度！
经常从事体力活动或参加体育锻炼是提高有氧能力最有效的方法。大量随机对照干预试验表明，定期参加体育锻炼就能改善有氧能力。一般经过约16周中等强度（最大吸氧量的50-60%）的运动，有氧能力就可提高约1梅脱。运动强度也很重要，高强度间歇训练通常比中等强度运动能带来更大的有氧能力改善。只要遵循目前运动指南对有氧运动的推荐，即每天有30分钟中等强度的有氧运动，每周5天（合计每周150分钟），就可以明显改善有氧能力，降低健康风险。需要指出的是，同样运动干预，有氧能力个体反应和变化差异可能很大，可以在-0.2至2.1 L/min之间，临床有氧能力测量和运动处方制定时应当考虑这个个体差异的因素。

小结：

对2016年以来近2万篇研究的梳理进一步确定了只要稍稍提高有氧能力（1梅脱，即每公斤体重、每分钟3.5毫升）就能对降低全因死亡、心血管疾病死亡、全癌症死亡率以及降低医疗成本起到积极的作用。

参考文献：

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《中国临床营养网》编辑部

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