心肺運(yùn)動試驗在心內(nèi)科的臨床應(yīng)用

1、-作者xxxx-日期xxxx心肺運(yùn)動試驗在心內(nèi)科的臨床應(yīng)用【精品文檔】心肺運(yùn)動試驗心肺運(yùn)動試驗（Cardiopulmonary exercise testing）是通過監(jiān)測機(jī)體在運(yùn)動狀態(tài)下的攝氧量（VO2）、二氧化碳排出量（VCO2）、心率(HR)、分鐘通氣量(VE)等來評價心肺等臟器對運(yùn)動的反應(yīng)。由于運(yùn)動需要肺、心臟和肌肉等臟器密切協(xié)調(diào)的工作始能完成，因此，心肺運(yùn)動試驗是唯一將心與肺偶連，在運(yùn)動中同時對他們的儲備功能進(jìn)行評價的科學(xué)工具(見圖示)。它具有無創(chuàng)、定量和敏感的特點，在很多方面具有重要的應(yīng)用價值。一、預(yù)測健康人在特殊環(huán)境下的風(fēng)險目前，健康體檢均是在靜態(tài)下做的各項檢查，它不能預(yù)測在特殊

2、環(huán)境下的意外風(fēng)險，如運(yùn)動和高原。心肺運(yùn)動試驗是觀察機(jī)體在劇烈運(yùn)動下的心肺反應(yīng)和細(xì)胞有氧代謝的能力，因此，它是在實驗室里觀察運(yùn)動狀態(tài)下的風(fēng)險信號。高原空氣中的氧分壓降低，對人體的影響類似運(yùn)動，理論上說，心肺運(yùn)動試驗可評估機(jī)體承受高原的能力。二、預(yù)測發(fā)生高血壓的風(fēng)險觀察人體在運(yùn)動時血壓的變化可預(yù)測日后患高血壓病的風(fēng)險。日本學(xué)者M(jìn)iyai等1研究了726例血壓正常、無心臟病史的健康人在運(yùn)動時血壓的反應(yīng)，并隨訪平均4.7年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動時血壓反應(yīng)過度的人在3.6-6.9年內(nèi)發(fā)生高血壓的風(fēng)險是反應(yīng)正常人的3-4倍。三、診斷冠心病心肺運(yùn)動試驗作為一個無創(chuàng)檢查，從心電和心功能二個方面來判斷運(yùn)動狀態(tài)下的心肌

3、是否缺血。研究顯示，1、2、3支冠狀動脈病變時，該試驗診斷冠心病的敏感性分別為50%、72%、80%，特異性分別為54%、58%、62%。四、診斷心功能不全心肺運(yùn)動試驗?zāi)壳霸趪庖压J(rèn)為是早期發(fā)現(xiàn)心功能不全的“金標(biāo)準(zhǔn)”。 根據(jù)根據(jù)最大攝氧量（VO2 max）可將心功能定量分為4級，A級>20ml/min/kg，無或輕度心功能不全；B級=16-20ml/min/kg，輕度中度心功能不全；C級=10-15ml/min/kg，中度重度心功能不全；D級<10-15ml/min/kg，重度心功能不全。五、評估手術(shù)風(fēng)險心肺運(yùn)動試驗可用于評估手術(shù)風(fēng)險及心臟手術(shù)或移植的手術(shù)時機(jī)。國外研究證明，當(dāng)V

4、O2max>20ml/min/kg，心肺并發(fā)癥的風(fēng)險很小，當(dāng)VO2max<15ml/min/kg，手術(shù)后常常出現(xiàn)并發(fā)癥。六、指導(dǎo)慢病管理運(yùn)動康復(fù)是很多慢性疾病在穩(wěn)定期的重要治療內(nèi)容之一，如冠心病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等，它可提高運(yùn)動耐量，減輕呼吸困難癥狀，提高生活質(zhì)量。心肺運(yùn)動試驗在運(yùn)動康復(fù)中的作用是任何檢查都替代不了的。具體作用是：運(yùn)動風(fēng)險評估、制定運(yùn)動處方、評價運(yùn)動康復(fù)效果。七、指導(dǎo)運(yùn)動健身運(yùn)動的生理效應(yīng)與運(yùn)動強(qiáng)度成正比，但過高的運(yùn)動強(qiáng)度又蘊(yùn)藏著意外風(fēng)險。不同的人、不同的疾病、不同的患者運(yùn)動風(fēng)險也不同，心肺運(yùn)動試驗可幫助確定個體化的運(yùn)動處方，以達(dá)到最佳運(yùn)動強(qiáng)度和最低的運(yùn)動風(fēng)

5、險。心肺運(yùn)動試驗概述    心肺功能測定不僅對于慢性心肺疾病患者的診斷康復(fù)治療及預(yù)后非常重要，而且也是其他許多殘疾患者康復(fù)評估的重要內(nèi)容，如高位截癱、嚴(yán)重的脊柱側(cè)彎及胸椎后凸畸形、運(yùn)動神經(jīng)元病、肌病等程度不等地影響心肺功能，在康復(fù)醫(yī)療中應(yīng)引起重視，勿以遺漏。一、心功能評估康復(fù)醫(yī)學(xué)科在臨床心臟?？频臋z查、診斷和心功能檢查（如右心功能測定，左心功能測定、肺臂循環(huán)時間測定等）基礎(chǔ)上，側(cè)重心功能容量的測定，主要方法為運(yùn)動試驗。（一）運(yùn)動試驗運(yùn)動試驗在心血管疾病康復(fù)方面，已被廣泛使用。許多學(xué)者認(rèn)為試驗不僅安全，而且提供了心臟功能容量（cardiac functional c

6、apacity）的客觀指標(biāo)。運(yùn)支試驗在心血管疾病康復(fù)中的用途，見表2-4-1。表2-4-1 運(yùn)動試驗在心臟病康復(fù)中的應(yīng)用調(diào)整住院過程中的體力活動出院前評價運(yùn)動處方，預(yù)告危險用于心導(dǎo)管檢查、藥物治療或體育療法的篩選確定所需運(yùn)動程序（監(jiān)測、不監(jiān)測、醫(yī)務(wù)人員在場、不在場隨訪檢查內(nèi)容的一部分一般主張急性心肌梗塞、冠脈搭橋術(shù)后等住院過程中，以及出院前評價，應(yīng)用低水平運(yùn)動試驗；復(fù)工以及制定運(yùn)動處方等心臟功能容量測定時，可以采用運(yùn)動量較大的次極限量運(yùn)動試驗，但試驗終點，不應(yīng)以心率標(biāo)準(zhǔn)而以試驗中出現(xiàn)的癥狀，如心絞痛、呼吸困難或運(yùn)動引起血壓下降1.3Pa(10mmHg),連續(xù)3個以上室性早搏或室性心動過速為終點

7、，此即De Busk所主張的癥狀限制性運(yùn)動試驗，其終點標(biāo)準(zhǔn)見表2-4-2。表2-4-2 極限量、次數(shù)限量運(yùn)動試驗終點1出現(xiàn)胸痛、疲乏、呼吸困難、心悸、頭暈等癥狀2有冷汗、蒼白、步態(tài)不穩(wěn)、低血壓等體征3有室性心律失常，有意義的ST段偏移，房室或室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯等心電圖改變4收縮壓達(dá)30Pa(225mmHg)，舒張壓較休息時升高2.6Pa(20mmHg)以上5血壓不升或下降1.3kPa(10mmHg)以上6被檢人不愿繼續(xù)進(jìn)行試驗低水平運(yùn)動試驗：在心血管疾病康復(fù)活動早期，如AMI或心臟手術(shù)后康復(fù)，康復(fù)活動都很有限，一般都無需參考心臟功能的最高限界，不必冒次極限量運(yùn)動的風(fēng)險。美國至今仍有人主張在康復(fù)活動早

8、期例如出院前后做低水平運(yùn)動試驗，只有在復(fù)工時才做癥狀限制性運(yùn)動試驗。他們認(rèn)為低水平運(yùn)動試驗，同樣可以得到有用的資料，借以指導(dǎo)康復(fù)活動。具體方法如下：（1）平板試驗方法 應(yīng)用必進(jìn)的Bruce運(yùn)動試驗方案，頗為適合（表2-4-3）。（2）踏車試驗方法 開始時按3個METs，給予功量150KPM，增至4個METs時，可給300KPM，轉(zhuǎn)速60次/分，前后兩次共4分鐘，中間可休息2分鐘。表2-4-4可供試驗時參考。表2-4-3 改進(jìn)的Bruce運(yùn)動試驗方案分級時間min能量需要速度km/h坡度%攝氧量ml(kg.min)代謝當(dāng)量METSsA23.%0B23C26310312314316318表2-4-

9、4 體重和踏車試驗攝氧量瓦特（W）255075100125150175200250公斤米（kg.m）150300450600750900105012001500耗氧總量升熱卡/分體重公斤 攝氧量(ml/kg.min)4067.55060708090100110(3)二級梯運(yùn)動試驗方法 本法簡便易行，1/2單倍量試驗相當(dāng)于4METs，單倍量和雙倍量試驗分別相當(dāng)于5.6或6.7METs。以上低水平運(yùn)動試驗時，也應(yīng)有醫(yī)生在場監(jiān)護(hù)，至于心率一般不應(yīng)超過115次/分，出現(xiàn)癥狀時，應(yīng)按照表2-4-2終止運(yùn)動試驗標(biāo)準(zhǔn)及時停止。應(yīng)用代謝用量（METs）指導(dǎo)康復(fù)活動方法在心血管疾病康復(fù)中，體力活動既不應(yīng)不足，也

10、不應(yīng)過度，才能取得最好的療效。早年多依據(jù)心臟功能分級，結(jié)合活動后心率和心電圖改變，指導(dǎo)康復(fù)活動，這種方法簡便易行，目前也用于一些疾病，如心力衰竭的康復(fù)，但近年來發(fā)現(xiàn)本法過于簡單，主張應(yīng)用更為精確的方法，即應(yīng)用METs指導(dǎo)康復(fù)活動，特別是用于冠心病的康復(fù)。應(yīng)用METs指導(dǎo)康復(fù)活動，首先要做好心臟功能容量測定。精確地了解心臟能夠負(fù)擔(dān)的體力活動限度，結(jié)合METs指導(dǎo)心臟康復(fù)的體力活動。METs或按音稱之為“梅脫”，系指機(jī)體在坐位休息時，攝氧3.5ml/kg.min，將此定為1個METs。所謂心臟功能容量又稱體力工作容量（physical workingcapacity）,也就是體力活動的最高限度，其

11、測定一般應(yīng)用平板或踏車運(yùn)動試驗，測定時應(yīng)從最低負(fù)荷量開始，在測定時有醫(yī)生在場，連續(xù)監(jiān)測心電圖，直至體力疲憊或出現(xiàn)癥狀時，即達(dá)到終點的負(fù)荷量，經(jīng)折算成METs，即是心臟或體力工作容量。根據(jù)所測得的患者心臟功能容量，指導(dǎo)患者的生活自理、家務(wù)、體育娛樂，職業(yè)等活動。應(yīng)用METs指導(dǎo)康復(fù)活動時，應(yīng)參考運(yùn)動生理學(xué)知識，避免機(jī)械搬用，一般對所求得的容量，主張適當(dāng)留有余地，按70%左右予以應(yīng)用，如二級梯1/2單倍量、單倍量和雙倍量試驗陰性患者，經(jīng)折算后只按3、4、5個METs指導(dǎo)患者活動。也有人將各項活動的METs劃一個范圍，以便合理地應(yīng)用這頂方法。另外，在心臟功能評估中還要重視動態(tài)心電圖和遙測心電圖的應(yīng)用

12、。不僅應(yīng)用于運(yùn)動試驗過程中，而且在患者出院前及回家后定期監(jiān)測，以更深入了解日常生活細(xì)節(jié)和不同體力活動對心臟的影響，及早發(fā)現(xiàn)惡性心律失常，更合理地安排日常生活活動。心肺運(yùn)動試驗一        什么是心肺運(yùn)動試驗？心肺運(yùn)動試驗包括二個部分：心電圖負(fù)荷試驗和氣體代謝分析，前者早已廣泛的應(yīng)用于臨床，用于診斷心肌是否有潛在的缺血，但對心臟的功能狀況不能進(jìn)行評價。氣體代謝分析是對肺、心臟、血紅蛋白攜氧、肌肉等系統(tǒng)進(jìn)行功能評價。人的1天時間主要分三個部分：睡眠、靜態(tài)和運(yùn)動。當(dāng)機(jī)體的心臟和肺發(fā)生病變時，早期在靜態(tài)下由于心肺功能處于代償階段，應(yīng)用人們現(xiàn)有的諸如肺功能儀、

13、心臟彩超等儀器往往不能發(fā)現(xiàn)異常，從而無法早期診斷。運(yùn)動時，機(jī)體的能量需求增加，要求肺的潮氣量和呼吸頻率增加，以吸進(jìn)更多的氧氣，排出更多的二氧化碳，心臟的每搏輸出量和心率增加，以輸送更多的O2和CO2，因此，運(yùn)動調(diào)動了心肺的貯備功能。除了心臟和肺的功能加強(qiáng)外，其他如血管擴(kuò)張、血流加快等均是運(yùn)動的反應(yīng)，所有這些反應(yīng)的目的就是增加供O2和排除CO2。任何一個環(huán)節(jié)（肺心臟肺循環(huán)和體循環(huán)肌肉）的異常均會造成供O2和/或排除CO2出現(xiàn)異常。氣體代謝分析就是在運(yùn)動中對O2和CO2進(jìn)行實時連續(xù)的（breath-by-breath）測定分析以判斷心肺等系統(tǒng)的貯備功能。此外心肺運(yùn)動試驗時，同時還監(jiān)測經(jīng)皮血氧飽和度

14、、血?dú)猓员憔C合評價機(jī)體的生理狀況。二        為什么要做心肺運(yùn)動試驗？    運(yùn)動性呼吸困難是臨床上常見的患者就診的主訴，其原因有時很復(fù)雜，有的是病理性的，有的是功能性的，以往都是在靜態(tài)下進(jìn)行各種檢查，如：胸片、血?dú)?、肺功能、心臟彩超等，但患者的癥狀僅僅發(fā)生在運(yùn)動狀態(tài)下，因此，運(yùn)動試驗是探討這類患者病因的檢查方法之一。    心肺運(yùn)動試驗是通過定量化的最大攝氧量（VO2 max）等指標(biāo)來衡量心肺功能的。有些指標(biāo)如：氧脈搏（O2 pulse）、無氧閾（AT），主要是反映心臟功能；另一些指標(biāo)如：呼吸儲備、二氧化

15、碳當(dāng)量（EgCO2）等主要是反映肺臟功能。因此，用定量化的指標(biāo)對心肺貯備功能進(jìn)行評價，比目前現(xiàn)用的紐約心功能分類標(biāo)準(zhǔn)更科學(xué)。國外學(xué)者依據(jù)VO2 max將心功能定量分為4級，A級>20ml/min/kg，無或輕度心功能不全；B級=16-20ml/min/kg，輕度中度F；C級=10-15ml/min/kg,中度重度心功能不全；D級<10-15ml/min/kg，重度心功能不全。與傳統(tǒng)的紐約心功能分級標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)性不好，提示定量分級的重要性。    我們研究了37例慢性心衰患者的運(yùn)動反應(yīng)與預(yù)后的關(guān)系，平均隨訪1.4年，結(jié)果表明A組（VO2max<10ml/min/

16、Kg，AT<8ml/min/Kg）8例病人在隨訪中，有3例死亡，有4例（7人次）因心衰再住院，再住院率為87.5%,而B組（VO2max>10ml/min/Kg，AT>8ml/min/Kg）病人無一例死亡，因心衰再住院9例（9人次）,再住院率為32.1%，顯著低于A組。提示當(dāng)VO2max<10ml/min/Kg，AT<8ml/min/Kg時預(yù)后差，死亡率及再住院率高。國外資料顯示，冠心病伴心臟擴(kuò)大的患者如運(yùn)動能力<5METS或運(yùn)動最大血收縮壓<130mmHg時，行冠脈搭橋術(shù)能改善預(yù)后，減少死亡率。如MET>10ml/min/Kg，則手術(shù)或藥物治療

17、對生存率的影響無顯著差異。冠脈搭橋術(shù)后，如運(yùn)動能力超過9METS，患者預(yù)后好，而運(yùn)動誘發(fā)的ECG的ST段改變并不能判斷患者的預(yù)后。行心臟移植前，該實驗已成為評價患者的常規(guī)檢查，VO2max低于14ml/kg/min的患者死亡率高，需立即進(jìn)行移植。    盡管肺功能檢查是定量化的，但它不具備評價肺臟的貯備功能，有資料顯示：FEV1與VO2 max有很好的相關(guān)性，但有個體差異。間質(zhì)性肺病患者的FVC、FEV1和肺總量與VO2 max相關(guān)性也不好。此外，肺功能檢查的結(jié)果在一定程度上受患者的配合好壞有很大關(guān)系，在進(jìn)行勞動力鑒定時 有一定的局限性。運(yùn)動試驗可以排除病人不配合因素的干擾

18、。    在臨床上，心肺功能不全可以同時存在一個患者身上，如慢性肺心病合并冠心病，二者均可引起呼吸困難，如何找出主要原因常常有一定的困難，運(yùn)動試驗可以幫助鑒別何者是主要原因。Patrick等人分別研究了心衰和慢阻肺的運(yùn)動反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)呼吸儲備和運(yùn)動中的呼吸形式可以幫助鑒別心源性或肺原性呼吸困難。三、運(yùn)動試驗方法常用的運(yùn)動工具有功率自行車。自行車功量計是用電磁阻力調(diào)節(jié)蹬踏負(fù)荷，其控制電路可以根據(jù)蹬踏速度自動調(diào)節(jié)電磁阻力大小，蹬踏速度快時阻力減少，速度減慢時阻力增加，因此在一定的蹬踏速度范圍內(nèi)可以得到恒定做功量，患者可采取坐位或臥位進(jìn)行運(yùn)動，對測定的參數(shù)影響較小，如心電圖、氣體分析

19、等，當(dāng)需做動脈保留導(dǎo)管采集血標(biāo)本時，常選用此種運(yùn)動工具。患者也比較安全，當(dāng)運(yùn)動中出現(xiàn)血壓低等情況時可迅速調(diào)整體位。運(yùn)動程序主要有2種遞增功率運(yùn)動和恒功率運(yùn)動。遞增功率運(yùn)動常是每隔1分鐘或幾分鐘增加一次等量的負(fù)荷，至到受試者不能耐受而終止運(yùn)動。平板是通過調(diào)節(jié)運(yùn)動的速度（以里/小時或公里/小時為單位）和平板的坡度（以為單位）來調(diào)節(jié)負(fù)荷量。自行車功量計的運(yùn)動負(fù)荷可以直接調(diào)節(jié)和顯示（以瓦為單位）。具體的運(yùn)動方案很多（表3-2），目前常用的運(yùn)動方案是癥狀自限性的方法，即每分鐘遞增功率525瓦，至到患者不能保持自行車轉(zhuǎn)數(shù)50轉(zhuǎn)/分，結(jié)束運(yùn)動，整個運(yùn)動時間控制在812分鐘完成。我們肺功能室采用的是在0瓦進(jìn)行

20、熱身運(yùn)動2分鐘后開始增加負(fù)荷，起始負(fù)荷20瓦，每分鐘增加515瓦，至到不能耐受。遞增功率運(yùn)動的目的是測定患者的最大運(yùn)動能力，即所能達(dá)到的最大VO2及研究患者在極量運(yùn)動時的通氣量、心率、心電圖和血氧飽和度的改變，以便判斷患者是否存在運(yùn)動受限以及運(yùn)動受限的原因是什么。在這種情況下，患者并不能達(dá)到一個穩(wěn)定狀態(tài)。嚴(yán)格的說，VO2 max是指運(yùn)動到一定負(fù)荷量后，盡管負(fù)荷還在增加，但VO2不再增加，出現(xiàn)平臺，提示機(jī)體的攝氧能力已達(dá)到極限。正常情況下，肺的儲備功能較心臟大，運(yùn)動極限的原因是心臟的收縮能力和心率達(dá)到了極限。但在實際測定中，大部分人（包括正常人和患者）在出現(xiàn)VO2平臺前，就因疲勞或其它原因而終止

21、運(yùn)動。恒功率運(yùn)動常是在某一功率下運(yùn)動，如在50或75VO2 max的功率下運(yùn)動58分鐘，以便達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。這種運(yùn)動方案可以用來評價某一治療（手術(shù)或藥物）措施對運(yùn)動能力的改善作用。四、        心肺運(yùn)動試驗的常用指標(biāo)及其意義：1        最大攝氧量（maximal oxygen uptake，VO2 max）VO2 max反映了機(jī)體利用的最大上限。在逐漸遞增的CEPT中，當(dāng)運(yùn)動到一定時刻，VO2出現(xiàn)一個平臺，這時即使再增加功率，VO2也不增加，我們稱這時的VO2為VO2 max。實際上多數(shù)人在VO2出現(xiàn)平

22、臺前就已經(jīng)因為疲勞或其它原因而終止了運(yùn)動。VO2反映了機(jī)體氣體運(yùn)輸系統(tǒng)（包括肺、心血管、血紅蛋白）及肌肉細(xì)胞有氧代謝是否正常，任何一個環(huán)節(jié)的功能障礙如心臟病、肺病或貧血等，均能使氧流或氧利用障礙，引起VO2 max下降。正常應(yīng)大于正常預(yù)計值的84。代謝當(dāng)量（Metabolic equivalent，MET）是以安靜狀態(tài)下每公斤體重每分鐘的VO2的倍數(shù)表示之，1MET為每分鐘每公斤體重3.5ml的VO2。我們測定了94例正常成人（心肺血管病雜志,1997，16：196199），其中男性48例，年齡為2173歲（平均45歲），女性46例，年齡2370歲（平均48歲）。結(jié)果顯示，VO2max與年齡（

23、AGE）和體表面積（BSA）有關(guān)，預(yù)計方程為：女性VO2max（l/min）0.9178×BSA-0.008×AGE0.1762；男性VO2max（l/min）=0.6606×BSA-0.0189×AGE1.510。根據(jù)預(yù)計方程可以算出每個受試者的正常預(yù)計VO2max，將實測值與預(yù)計值比較，就可得出運(yùn)動耐量是否減低的結(jié)論。但是必須指出，VO2 max的變異比較大，因為影響VO2 max的因素很多，除了年齡（隨著年齡的增長而降低）、性別（男性大于女性）、身體大?。ㄅc體重成正比）這些因素外，還有如運(yùn)動方式（平板>腳踏功率車>上肢功率車）、工作性質(zhì)

24、、是否經(jīng)常參與鍛煉等均會影響VO2 max，2        心排血量（CO）    根據(jù)FICK原理，采用重復(fù)呼吸法可無創(chuàng)間接推算CO。FICK原理是：到達(dá)右心的氧加上由肺進(jìn)入血的一定等于左心送出的氧。用二氧化碳代替氧可表達(dá)為：Q=VCO2/（CaCO2-CvCO2）。其中Q=CO，VCO2是二氧化碳排出量，可直接測定，CvCO2是混合靜脈血的二氧化碳濃度，通過受試者與裝有O2和CO2混合氣體的氣袋進(jìn)行重復(fù)呼吸，使氣袋、肺泡和毛細(xì)血管的CO2達(dá)到平衡，此時的CO2濃度就等于混合靜脈血的 CO2濃度，以此來計算Q，故稱為間接FICK方

25、法。許多作者及我們的研究結(jié)果表明（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床, 1996，16：4548），該方法能正確地測定正常人、心臟病、慢性阻塞性肺病、肺間質(zhì)疾病及嚴(yán)重疾病患者在靜態(tài)或運(yùn)動狀態(tài)下心排血量。3        無氧閾（AT）    AT定義為機(jī)體在逐漸遞增的運(yùn)動當(dāng)中，當(dāng)VO2達(dá)到某一點，這時有氧代謝已不能滿足運(yùn)動肌肉的能量需求，于是動用無氧代謝以補(bǔ)充有氧代謝提供的能量不足。由于AT對氧流入組織比較敏感并且相對不受患者是否努力的影響，所以它不僅用于運(yùn)動受限的診斷與鑒別診斷，還可以用于治療前后的功能評價及鍛煉的效果與運(yùn)動耐力的評價。為此許多作者做了

26、大量的研究，最早觀察到血乳酸、疲勞及呼吸氣體交換三者之間的關(guān)系是1920年Hill和Lupton研究，后來Wasseerman又進(jìn)一步進(jìn)行了研究發(fā)展并定義為無氧閾。    AT假說認(rèn)為：當(dāng)運(yùn)動負(fù)荷達(dá)到一定水平時，運(yùn)動肌肉對氧的需求超過供給。氧供需之間的不平衡使細(xì)胞質(zhì)中的無氧酵解增加，伴隨著丙酮酸變?yōu)槿樗帷Ｈ樗嶂饕患?xì)胞內(nèi)的HCO3-中和。中和反應(yīng)產(chǎn)生的CO2使機(jī)體CO2產(chǎn)生量增多。中和反應(yīng)的酸堿平衡紊亂產(chǎn)生預(yù)計的代謝氣體變化。近10年來人們都試圖用無創(chuàng)方法發(fā)現(xiàn)AT，主要有以下幾種方法：V-slope方法：由于乳酸被HCO3-中和產(chǎn)生CO2，使VCO2突然增加與VO2不成比例

27、。BEAVER等采用計算機(jī)進(jìn)行回歸分析10名正常人的VCO2VO2關(guān)系曲線，結(jié)果顯示，VCO2突然增高這一點能正確確定乳酸和HCO3-的閾值。SUE對正常人和COPD的試驗也得出相同的結(jié)論。PATESSIO的試驗結(jié)果表明，該方法過高的估計了閾值，但當(dāng)受試者在運(yùn)動2分鐘后才發(fā)生乳酸性酸中毒時，VCO2就能比較近似地反映血中HCO3-的下降點。而BELMAN則認(rèn)為，VS方法不能正確估計代謝性酸中毒的發(fā)生時間。通氣當(dāng)量方法（VEM）：即VE/ VO2增高但不伴VE/ VCO2增高。由于酸中毒刺激呼吸化學(xué)感受器，使呼吸驅(qū)動進(jìn)一步加強(qiáng)，通氣明顯增加，故VE/ VO2增高，同時，通氣增加使CO2排出增加，

28、故VE/ VCO2不增高。一些作者認(rèn)為VEM與乳酸閾值相關(guān)，而另一些作者則持否定態(tài)度。呼氣末氧方法：呼氣末氧分壓增高，但二氧化碳分壓不降低。成人AT的正常范圍是4154的預(yù)計VO2max，久坐的中年男性的最低AT是最大VO2的40，這一數(shù)值常被很多作者作為正常值的最低限。4        氧脈搏（O2 Pulse）O2 Pulse不是直接測量的參數(shù)，而是由VO2/HR計算出的。心臟在輸送O2 的過程中靠2個機(jī)制完成每搏輸出量（SV）心率（HR），一般認(rèn)為運(yùn)動早期心臟主要是通過SV的增加使VO2 增加，在運(yùn)動的后期主要靠HR的增加使VO2 達(dá)到最大。如果心

29、功能不全，SV不能隨著運(yùn)動而相應(yīng)增加，心臟只有通過HR的增加來滿足肌細(xì)胞對氧的需求，HR增大，O2 Pulse就減小，因此，O2 Pulse減小，反應(yīng)了心臟的貯備功能下降。5        呼吸參數(shù)    呼吸參數(shù)包括：每分鐘通氣量（Ve）、潮氣量（Vt）、呼吸儲備（BR）、死腔/潮量（Vd/ Vt）、潮氣量/吸氣肺總量（Vt /IC），吸氣時間/呼吸時間（Ti/Ttot）肺泡氣動脈氧分壓差（P（A-a）O2）、動脈呼氣末二氧化碳分壓差（P（a -ET）CO2）、氧通氣當(dāng)量（Ve / VO2）、二氧化碳通氣當(dāng)量（Ve / VCO2）和

30、經(jīng)皮血氧飽和度（SpO2）。在負(fù)荷遞增的運(yùn)動中，Ve相應(yīng)地增加。運(yùn)動初期Ve的增加主要靠Vt的增加,當(dāng)Vt達(dá)到VC的50%后，Ve的增加主要靠f繼續(xù)增加。當(dāng)運(yùn)動達(dá)到極限時，Vt也只達(dá)到肺活量的50%，可見正常人具有很大的通氣量儲備功能。運(yùn)動時Ve的增加除了同氧需求增大有關(guān)外，更重要的是因為CO2產(chǎn)生量增加，增加Ve的目的是維持體內(nèi)正常的PaCO2和PH值。在AT前，Ve隨運(yùn)動負(fù)荷的增加成線性增加，在AT后，由于無氧代謝參與能量合成，二氧化碳生成量相對耗氧量高，二氧化碳對呼吸中樞的刺激增加，使得Ve曲線上出現(xiàn)拐點。正常男性在VO2=1.5L/min，Ve =3.5±5.4L/min，女

31、性在VO2=1L/min時，Ve =27±4.4L/min。運(yùn)動到達(dá)極限時的Ve與運(yùn)動前的每分鐘最大通氣量（MVV）比較可得出呼吸儲備，即BR=MVV- Ve max，正常BR應(yīng)大于15L/ min?；蛘哂肰emax/MVV表示，正常人的Vemax/MVV范圍較大，但不超過7075，這一數(shù)值常被眾多人作為正常值范圍。COPD患者的BR縮小。當(dāng)定義運(yùn)動時正常的VT和f時存在著同樣的困難，觀察通氣的反應(yīng)形式比僅僅依靠正常值范圍更具有價值。     P（A-a）O2和P（a -ET）CO2反映了VA /Q是否平衡，正常人在整個運(yùn)動中P（A-a）O2應(yīng)

32、<35mmHg，P（a -ET）<0mmHg，高于正常見于VA /Q失調(diào)和右向左分流等情況。P（A-a）O2和P（a -ET）CO2的測定需抽取動脈血，血樣最好通過置于動脈內(nèi)的導(dǎo)管獲得，氧當(dāng)量和二氧化碳當(dāng)量可無創(chuàng)間接反映VA /Q和Vd/ Vt，正常氧當(dāng)量為22-27，二氧化碳當(dāng)量為26-30。我們用有創(chuàng)的方法即行橈動脈穿刺，在運(yùn)動中每2分鐘取動脈血2ml至運(yùn)動結(jié)束。對17例患者進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：EgCO2與VD/VT具有一定的相關(guān)性，提示用無創(chuàng)的方法可以反應(yīng)肺的死腔通氣（中華結(jié)核和呼吸雜志2000;23(3):173）。心功能不全患者氧當(dāng)量在AT后較正常人明顯升高，并且與功能

33、不全程度成正比。其原因可能為死腔增加或Pa CO2設(shè)置點的下降。五、        心肺運(yùn)動試驗的臨床應(yīng)用：（一）        試驗適應(yīng)癥：    心肺運(yùn)動試驗在臨床上有著重要和廣泛的實用價值，國外的研究表明，它是無創(chuàng)測定心肺功能最敏感和可靠的指標(biāo)之一。在臨床上有著廣泛的應(yīng)用價值，它具有無創(chuàng)、定量、可重復(fù)的反映心臟和肺臟儲備功能的特點，因此愈來愈受到內(nèi)外科醫(yī)師的重視。主要適應(yīng)癥有：1        不能解釋的呼吸困難的評價2    &

34、#160;   合并存在心肺疾病患者運(yùn)動受限的評價3        肺臟疾病患者的評價4        心血管疾病患者的評價5        有氧運(yùn)動能力的評價6        藥物療效的評價7        制定心肺康復(fù)的運(yùn)動處方8        功能障礙的評價9        心肺手術(shù)的術(shù)前風(fēng)險評價（二）

35、        試驗禁忌癥：    運(yùn)動試驗是一個比較安全的檢查，我們幾年來做了上千例病例，包括急性心肌梗塞3周后，慢性心力衰竭度，COPD等患者,未發(fā)生過死亡病例,據(jù)國外報道死亡率0.01%。主要禁忌證有:1        急性心肌梗塞2        不穩(wěn)定型心絞痛3        嚴(yán)重心律失常4        急性心包炎5      

36、0; 心內(nèi)膜炎6        嚴(yán)重主動脈瓣狹窄7        嚴(yán)重左心功能受損8        急性肺動脈栓塞或肺梗塞9        急性或嚴(yán)重的非心源性疾病10        嚴(yán)重肢體功能障礙（三）        常見疾病的心肺運(yùn)動試驗的反應(yīng)不同疾病的心肺運(yùn)動試驗的反應(yīng)不同，但有重疊，表5-1小結(jié)了常見疾病的典型反應(yīng)。   

37、60; 心肺運(yùn)動試驗的主要特點是探討運(yùn)動受限的原因，定量的評價心肺功能，但在解釋不同患者的試驗結(jié)果時需要綜合病史及其它的實驗檢查，同時還需要對運(yùn)動的生理與病理生理有全面的了解。心肺運(yùn)動反應(yīng)異常，提示運(yùn)動受限，但在診斷運(yùn)動受限之前，須排除受試者由于不能很好配合或沒有努力達(dá)到他的最大運(yùn)動量，這從以下幾點可以判斷：沒有達(dá)到根據(jù)他年齡算出的次極量心率，或心率儲備>15bpm，呼吸儲備明顯增大，AT沒有出現(xiàn)，沒有出現(xiàn)運(yùn)動受限的其它現(xiàn)象，如SpO2降低、血壓超過230/130mmHg或收縮壓降低、心電圖出現(xiàn)缺血改變。如滿足這4個條件，基本可以考慮系配合不好有關(guān)。   

38、運(yùn)動受限的診斷并不是最終診斷，它提示肺心血管血液肌肉系統(tǒng)這環(huán)節(jié)中的一個或幾個系統(tǒng)有病變，一些診斷指南可幫助我們診斷。要正確判斷運(yùn)動受限的原因，需結(jié)合有關(guān)的病史和檢查，排除無關(guān)的因素。附表表3-1 運(yùn)動平板和功率自行車的比較特征                             平板            自行車較

39、高的最大VO2和O2 pulse          +     相似的最大HR和VE                +                +對運(yùn)動的熟悉               

40、60;       +               +運(yùn)動功率的定量                                  +ECG、氣流、血壓的干擾小    

41、60;                  +容易取動脈血                                    +安全（骨骼肌受傷機(jī)會?。?#160;        

42、0;                   +臥位                                                 +節(jié)

43、省空間                                             +噪音小                      

44、                        +費(fèi)用低                                           

45、;    +可手提                                             +美國經(jīng)驗多                

46、60;       +歐洲經(jīng)驗多                                           +表3-2  運(yùn)動方案活動          速度坡度   &

47、#160;          運(yùn)動               評價平板運(yùn)動  （MPH）（Grade）        時間Bruce   負(fù)荷增加順序                  3min 

48、    每檔增加負(fù)荷量大；對               1.7/10                           體弱者運(yùn)動負(fù)荷可改從               2.5/12&#

49、160;                          1.7/0或1.7/5開始               3.4/14               4.2/16      

50、0;        5.0/18               5.5/20               6.0/22Balke          3.3-3.4/0為起始負(fù)荷，    1min      每檔增幅??；體弱者可

51、60;             以后每檔坡度增加2.5%             把速度改為3MPH，每              直到不能耐受                    檔時間

52、改為2分鐘，或                                               坡度改為每檔增加1%Jones          按下列順序增加負(fù)荷     &#

53、160;1min      每檔負(fù)荷增幅小，起始              1.0/0                              負(fù)荷也低            &

54、#160; 2.0/0                              此后每檔坡度增加2.5%              2-3.5/2.5               

55、0;           直至不能耐受自行車        負(fù)荷（每檔）            運(yùn)動          評價功量計                       &#

56、160;        時間Astrand        50瓦（300kpm）        4min      每檔負(fù)荷大、時間長；              直至不能耐受            

57、         女性受試者負(fù)荷可改                                               為33瓦（200kpm）Jones      &#

58、160;   16瓦（100kpm）        1min     體弱者每檔負(fù)荷可以              直至不能耐受                    減少，如用50kpm        表4-

59、1 不同年齡組的VO2 max（mlkg-1min-1）和MET年齡           男性                 女性20-29          43（±22）         36（±21）         &#

60、160;12METs               10METs30-39          42（±22）         34（±21）          12METs           10METs40-49          40（±22）               32（±21）          11METs               9METs50-59