• 心输出[时间范围：1-2年]
  运动过程中以L/min的速度测量。
• 收缩力[时间范围：1-2年]
  通过DPDT，mmhg/sec测量
• 舒张功能[时间范围：1-2年]
  通过DPDT，mmhg/sec测量

为了完成特定目标1-2，该协议将是相同的。特定目标1涉及上述HFREF患者的分析；特定目标2涉及上述HFPEF患者的分析。特定目标3（耐力运动员的分析）的协议包含了与特定目的1-2所述的不同协议。

对于HFREF和HFPEF患者（特定目的1-2）：将进行一次访问。这次访问将涉及使用Swan-Ganz导管对血液动力学的基线评估，然后使用高保真电导导管进行侵入性运动测试，该测试提供了实时的RV PV循环。天鹅 - 甘茨导管是一种7英寸的柔性导管，通常用于临床和研究目的的血液动力学评估（我们目前正在使用此导管＃16-1635和comirb＃17-1042）。该导管的目的是确定基线血液动力学参数（用“外行的术语”，描述左侧和右侧填充压力以及肺部的压力），并确定静息心输出量。获得这些测量值后，将插入和去除天鹅 - 甘茨导管 - 预计此过程将需要10-15分钟。这项研究的主要研究者Cornwell博士通常在临床和研究环境中执行这些程序，并将使用标准技术进行导管插入。超声引导将用于识别插入导管的正确内颈静脉，并将使用荧光镜检查指导导管的放置进行血液动力学监测。

基线血流动力学评估完成后，将删除天鹅 - 甘茨导管。此后，高保真电导导管将使用标准技术插入RV中。该导管也是一种7英寸的柔性导管（目前用于comirb＃17-1042），其尖端上有压力机计，以及几个电导电极，可通过不断记录压力变化，并连续测量心室中的体积在整个心脏周期中的体积，导管会产生“ PV环”。这些导管提供的信息与标准的Swan-Ganz导管无法获得（请参阅上面列出的结果指标）。插入电导导管后，使用无菌技术并使用超声指导将动脉线放置在左或右径向动脉中。该导管的目的是两个方面：1）在运动过程中提供对BP的金标准评估； 2）测量动脉氧饱和度以计算出Fick方程的心脏输出。基线血液动力学评估将涉及在自发呼吸期间监测约5分钟，然后以受控的呼吸速度（每分钟12次）进行大约6分钟的呼吸，这允许在控制后确定短期血压变化的效果。呼吸道变异，其次是Valsalva操纵和血管肌反应性（灵感呼吸30秒）。

在插入电导导管，动脉导管并获得基线数据后，患者将位于直立的周期测量器上。如果患者无法进行直立运动，则将使用仰卧测。然后，患者将在两个次最大工作负载（低于通风阈值）上完成运动，以模拟现实世界中的场景/日常生活的正常活动，然后进行高峰锻炼。为了获得次最大数据，自行车上的工作负载将从0瓦开始。每1-2分钟，工作量将稳步增加，通常在12.5-25瓦的提示中，直到患者表示感知速度的劳累率（RPE）得分为7-9。 24该工作量将对应于“轻度”运动，或者稳态1.工作量将在此水平上进行大约4-5分钟，在此期间将获得血液动力学数据。此后，工作量将再次增加12.5-25瓦增量，直到参与表明RPE分数为11-13.24此工作负载将对应于“中度”练习，否则稳态2。大约4-5分钟，在此期间将获得血液动力学数据。然后将分配5-10分钟的休息时间。休息后，患者将完成症状有限的心肺运动测试，从而从0瓦开始工作，通常在12.5-25瓦的增量中每1-2分钟增加一次，直到耗尽。血液动力学数据将连续记录，并在达到峰值工作量时获得最终数据。该协议将允许在五个不同的位置中获取数据：1）仰卧休息； 2）直立休息； 3）稳态1或“轻度”运动； 4）稳态2或“中等”练习； 5）练习高峰。将在每个阶段收集血液样本：将测试血液的动脉和静脉氧饱和度水平（以计算虫心输出量），以及通过手指棒进行静脉/毛细血管乳酸水平。乳酸水平将用于评估参与者在运动的每个阶段的工作工作（作为“肢体规则”，次最大的运动水平的乳酸水平低于4mmol/l。在仰卧静止位置获得以确定血红蛋白浓度的浓度，该浓度将用于计算锻炼的所有阶段。类似于用作Comirb＃16-1635和＃17-1042;的协议，根据我们在这些协议方面的经验，预计这项研究将持续约4-5小时。

对于耐力运动员（特定目标3）：这项研究将有两次访问：

• 请访问1：基线评估：此访问将包括知情同意，研究入学，历史和身体，然后进行无侵入性心肺运动测试（CPET），并带有压力超声心动图。 CPET将以以下方式进行：将进行静止的超声心动图来评估心脏结构，功能并排除任何结构性疾病。然后，运动员将完成症状有限的CPET，从而使测量计的工作量从0瓦开始，并增加每1-2分钟的增量大约50瓦，直到耗尽。测试完成后，将立即重复超声心动图，以评估运动高峰时的壁运动和心脏结构。在此测试期间，心率（HR）和节奏以及血压（BP）将不可侵袭性地监测。如果在此期间检测到任何异常，则将将患者排除在进一步检查之外。测试结果将与参与者传达。

• 访问2：“比赛日”。在测试的这一天，参与者将在测试之前和立即完成非对比度心脏MRI。测试将包括完成180公里骑自行车事件（Ironman事件的骑自行车部分的距离）的定时审判22。

  • 基线心脏MRI：评估基线心脏结构和功能。这将在Anschutz Medical Campus的大脑成像中心完成。
  • 测试：完成心脏MRI后，参与者将被护送到实验室进行测试。运动员将使用标准技术（如上所述）插入天鹅导管。将获得基线血液动力学评估，以确定左和右侧充满压力以及心脏输出。还将获得自发和受控的呼吸，以及Valsalva操纵和血管舒适反应性。评估后，将除去天鹅 - 甘茨导管，并将插入电导导管以获得RV PV环。将获得仰卧休息循环。此后，运动员将放置在直立的自行车上。然后，参与者将完成定时审判（即，我们将记录完成活动所需的时间）。所有参与者的距离将相同，并且将为180公里（Ironman比赛的骑自行车部分的距离）22。将指示参与者以他们满意的速度完成活动，并且与典型的赛车速度兼容。根据运动员的要求，将分配骑自行车期间的休息时间。根据运动员的要求，将分配食物和饮料/小吃（目的是模拟现实世界的比赛日场景）。在活动期间，将连续记录人力资源和节奏以及BP。 RV PV环路以及通过间接热量法的气体交换指标将连续分析，并在活动期间每30分钟记录一次。事件结束后，运动员将仰卧，事后血液动力学评估将完成。这将包括从电导导管中获取静止的RV PV回路，然后重新插入天鹅 - 甘茨导管以自发和受控的呼吸，以及Valsalva操纵和血管瘤反应性。然后，参与者将受到启发，并完成测试相。基于我们执行类似评估的经验，再加上典型的骑自行车时间完成180公里的自行车事件，预计该测试将需要约6个小时才能完成。
  • 测试后心脏MRI：测试完成后评估心脏结构和功能。

HFREF -20名参与者 - 临床心力衰竭的个体，在过去6个月内最近的超声心动图中左心室射血分数<50％。

HFPEF -20名参与者 - 具有临床心力衰竭症状的人，但在过去6个月内最近的超声心动图中左心室射血分数为50％或更高。患者必须具有舒张功能障碍的成像证据，例如E/E'比率> 14，2级或更高的舒张功能障碍的证据或成像时的限制性填充模式。

精英/耐力运动员-20名参与者 - 18岁以上的个人，主要通过骑自行车参加耐力运动（例如骑自行车的人或铁人三项运动员）

• 心脏衰竭
• 运动员的心

• hfref
  心力衰竭，射血分数减少
• HFPEF
  心力衰竭，保留的射血分数
• 精英运动员
  耐力运动员

心力衰竭，射血分数减少（HFREF）：

1. 纳入标准：

   1. 临床心力衰竭的个体，在过去6个月内，最近的超声心动图左心室射血分数<50％。
   2. 患者必须是卧床，临床稳定并能够在固定自行车上进行运动。
   3. 保留的右心功能。右心室功能障碍将通过以下方式定义：超声心动图上RV功能障碍的成像证据，具有三尖瓣环形平面收缩期偏移（TAPSE）<17mm6; RV功能障碍的血液动力学证据，由右侧填充压力升高（RAP）在临床上获得的右心导管插入术以及RAP与肺毛细管楔形比（PCWP）的比率大于三分之二； RV功能障碍的临床证据，由颈静脉搏动升高和3-4+外周血水肿定义。

2. 排除标准：

   1. 非心脏因素排除运动能力，例如（但不限于）骨关节炎或任何其他肌肉骨骼疾病；周边血管疾病。
   2. 不受控制的心房或心室心律不齐
   3. 明显的瓣膜疾病（>温和狭窄，>中度流传性），COR肺部，严重的肺部疾病，先天性心脏病，左右分流，不稳定的冠状动脉疾病，肥厚性心肌病，高输出心脏衰竭或狭窄的核心炎。
   4. 初级评估者将保留使用最佳临床判断的权力，以将患者视为基于案例的情况而被排除在外。
   5. 由主要研究者确定的任何急性/近期疾病都将使个人无法参加这项研究。

带有保留的射血分数（HFPEF）的心力衰竭：

1. 纳入标准：

   1. 患有临床心力衰竭症状的个体，但在过去6个月内，最近的超声心动图中左心室射血分数为50％或更高。患者必须具有舒张功能障碍的成像证据，例如E/E'比率> 14，2级或更高的舒张功能障碍的证据或成像时的限制性填充模式。
   2. 患者必须具有80+ pg/mL（Ever）的脑 - 催生肽（BNP）或125+ pg/mL（Ever）的NT-Pro BNP。患者必须是卧床的，并且能够在固定的自行车上进行运动。
   3. 如果患者的BNP正常（或NT-PRO BNP），则必须在临床上临床指示的右心导管插入术时> 15mmHg的左侧充满压力（例如PCWP或左心室末期压力）的病史，或运动过程中25 mmHg。
   4. 保留的右心功能。右心室功能障碍将通过以下方式定义：超声心动图上RV功能障碍的成像证据，具有三尖瓣环形平面收缩期偏移（TAPSE）<17mm6; RV功能障碍的血液动力学证据，由右侧填充压力升高（RAP）在临床上获得的右心导管插入术以及RAP与肺毛细管楔形比（PCWP）的比率大于三分之二； RV功能障碍的临床证据，由颈静脉搏动升高和3-4+外周血水肿定义。

2. 排除标准：

   1. 非心脏因素排除运动能力，例如（但不限于）骨关节炎或任何其他肌肉骨骼疾病；周边血管疾病。
   2. 不受控制的心房或心室心律不齐
   3. 明显的瓣膜疾病（>温和狭窄，>中度流传性），COR肺部，严重的肺部疾病，先天性心脏病，左右分流，不稳定的冠状动脉疾病，肥厚性心肌病，高输出心脏衰竭或狭窄的核心炎。
   4. 初级评估者将保留使用最佳临床判断的权力，以将患者视为基于案例的情况而被排除在外。
   5. 由主要研究者确定的任何急性/近期疾病都将使个人无法参加这项研究。

耐力运动员：

1. 纳入标准

   1. 18岁以上的个人主要通过骑自行车参加耐力运动（例如骑自行车的人或铁人三项运动员）
   2. 个人必须每周花费大约8-10个小时进行锻炼训练
   3. 定期参加竞争性耐力/自行车比赛，表现良好，在排名前25％的竞争者中竞争

2. 排除标准：

   1. 结构性心血管疾病的任何已知史
   2. 比赛期间/立即发生不良心血管事件的历史 - 例如晕厥，心脏骤停
   3. 放置自动植入心脏逆变器的历史记录
   4. 个人使用增强性能的药物