心率阈值作为综合生物标志物：一种系统方法研究运动生理学和心血管调节

《European Journal of Applied Physiology》：Heart rate thresholds as integrative biomarkers: a systems approach to exercise physiology and cardiovascular regulation

心率动力学反映心血管、自主神经和代谢系统的复杂交互，传统评估方法难以捕捉代谢转换与肌肉、呼吸及血管机械信号对心率的动态影响。本文提出双相调节模型：Phase 1由代谢和压力反射等传入机制驱动HR指数增长达HRIP点，Phase 2因β1受体饱和出现HRDP平台或转折。该方法通过整合呼吸代谢和机械信号阈值评估，为个性化运动处方和临床诊断提供新工具，突破传统孤立生物标志物分析局限。

　　

摘要

运动过程中的心率（HR）变化反映了心血管系统、自主神经系统和代谢系统之间的复杂相互作用。然而，传统的评估方法（如最大心率或心率储备）无法捕捉心率对代谢变化以及来自骨骼肌、呼吸肌和血管系统的机械信号的调节反应。本文提出了一种新的系统生理学框架，用于分析心率阈值与呼吸和代谢变化之间的同步性。该模型分为两个阶段：第一阶段由传入反射机制（如代谢反射、压力反射）控制，导致心率呈指数级上升（心率拐点，HRIP）；第二阶段则反映了β?-肾上腺素受体的饱和状态，使心率趋于平稳或出现偏移（心率偏移点，HRDP）。利用这一框架，我们提出了新的分析策略来评估不同身体系统之间的阈值一致性和生理同步性。我们的方法在个性化运动处方和临床诊断中具有实际应用价值。我们认为，心率阈值可能反映了运动压力反射的激活以及交感神经活动的变化。通过超越单一生物标志物的局限，该模型有助于更全面、动态地理解运动生理学。