第六篇心肺功能评估.docx

1、第六篇心肺功能评估第六章 心肺功能评估心肺功能是人体吐故纳新、新陈代谢的基础，是人体运动耐力的基础。心血管和呼吸系统尽管分属于两个生理系统，但功能上紧密相关，其功能障碍的临床表现接近，康复医治相互关联。本章偏重于心肺功能与运动和康复训练相关的内容，力图使读者从头的视角明白得心肺功能。一、概述1、循环功能 循环系统的要紧功能是运输，将气体（氧气和二氧化碳）、能量物质（糖、脂肪、蛋白质）、激素、电解质等运输到全身组织进行新陈代谢，同时也流经肺和肾等脏器，将代谢的最终产物加以排泄。循环功能取决于循环驱动力、心脏和血管结构的完整性和柔顺性/弹性、组织代谢状态。循环功能障碍致使这些物质的运输困难，产生缺

2、氧缺血病症。2、心脏功能 心脏的功能主若是泵血，即产生血液循环的驱动力。心脏的泵血功能的要紧阻碍因素包括：心脏收缩功能、心脏舒张功能和外周血管阻力。心脏功能消退将致使循环功能障碍。3、呼吸功能 呼吸功能指气体代谢进程中的气体互换能力，不仅包括通气功能，还应该包括换气功能。呼吸能够分为内呼吸和外呼吸两个大体进程。4、内呼吸 指体内细胞的气体互换进程，即氧气进入细胞，参加有氧代谢，产生能量、二氧化碳和水，再将二氧化碳排出细胞的进程。内呼吸取决于全身循环状态、组织微循环状态、细胞代谢状态和血液气体状态。内呼吸是机体代谢状态的象征。5、外呼吸 指气体在肺泡进行互换，并通过气道与外界空气进行互换的进程，

3、取决于气道功能、肺泡功能、呼吸肌功能和肺循环功能。通气功能通过呼吸使空气进入肺泡，然后再排出体外；换气功能通过肺泡壁的毛细血管二氧化碳弥散进入肺泡，然后随呼气排出，同时将氧气吸收进入血管，与血红蛋白结合，运输到组织进行代谢。6、心肺功能与运动耐力 运动耐力是指机体持续活动的能力，取决于心肺功能和运动骨骼肌的代谢能力。长期制动或缺乏运动致使骨骼肌代谢能力降低，同时也能够致使心肺功能消退，阻碍运动能力。因此不仅心血管和呼吸系统疾病患者的运动耐力消退，任何疾病或老龄致使的机体运动减少最终都将表此刻心肺功能和运动耐力衰退。7、气体代谢 气体代谢要紧指生物体内氧和二氧化碳在生化进程中反映及体内外的互换进

4、程，是生命活动的基础。人体的气体代谢集中反映了循环、呼吸、运动、内分泌等多系统的功能状态。8、代谢当量 代谢当量（METs），音译为梅脱，是以安静、坐位时的能量消耗为基础，表达各类活动时相对能量代谢水平的经常使用指标，是评估心肺功能的重要指标。1MET相当于耗氧量kg/min。9、应激实验 应激实验泛指施加各类因素引发人体生理反映加重的实验方式。本文特指运动应激实验。应激实验的大体原理是：人体心肺功能具有壮大的储蓄力，因此轻度和中度功能障碍往往在安静时没有异样表现。运动应激实验旨在促使机体功能进入最大或失代偿状态，诱发相应的生理和病理生理表现，从而应有助于临床诊断和功能评估。确信机体的最大功能

5、储蓄，帮忙制定运动训练方案时留出足够的平安空间，保证训练平安性。二、心电运动实验（一）应用范围1.协助临床诊断(1)冠心病诊断。实验的灵敏性为60%80%，特异性为71%97%。实验中发生心肌缺血的运动负荷越低、心肌耗氧水平越低、ST段下移程度越大，患冠心病的危险性就越高、诊断冠心病的靠得住程度越大。(2)鉴定心律失常。运动中诱发或加重的心律失常提示器质性心脏病，应该注意休息，幸免运动；康复医治时应临时停止运动或调整运动量。而心律失常在运动中减轻乃至消失多属于“良性”，平常不必然要限制或停止运动。(3)鉴定呼吸困难或胸闷的性质。器质性疾病应在运动实验中诱发呼吸困难，并与相应的心血管异样一致。2

6、.确信功能状态(1)判定冠状动脉病变严峻程度及预后。运动中发生心肌缺血的运动负荷越低、心肌耗氧水平越低、ST段下移的程度越大，冠状动脉病变就越严峻，预后也越差。运动实验阳性的无病症患者发生冠心病的危险性增大。(2)评定心功能、体力活动能力和残疾程度。运动能力太低可作为残疾评判依据。(3)评定康复医治成效。运动实验时的心率、血压、运动时刻、运动量、吸氧量和患者的主观感受均能够作为康复医治成效定量评判的依据。3. 指导康复医治(1)确信患者运动的平安性。运动实验中诱发的各类异样均提示患者运动危险性增大，例如低水平运动（低运动负荷或低心肌耗氧量）时显现心肌缺血、运动诱发严峻心律失常、运动诱发循环不良

7、病症或心衰病症、运动能力太低等。(2)为制定运动处方提供定量依据。运动实验能够确信患者心肌缺血阈或最大运动能力、运动平安系数或靶运动强度，有助于提高运动训练成效和平安性。(3)协助患者选择必要的临床医治，如手术。(4)使患者感受实际活动能力，去除顾虑，增强参加日常活动的信心。（二）适应证和禁忌证1.适应症 凡有上述应用需求，同时病情稳固，无明显步态和骨关节异样，无感染及活动性疾病，患者精神正常和主观上情愿同意检查，并能主动配合者均为适应证。2.禁忌证 病情不稳固者均属于禁忌证。临床上稳固与不稳固是相对的，取决于医师和技师的体会和水平，和实验室的设备和设施条件。(1)绝对禁忌证 未操纵的心力衰竭

8、或急性心衰、严峻的左心功能障碍、血液动力学不稳的严峻心律失常（室性或室上性心动过速，多源性室早，快速型房颤、III房室传导阻滞等）、不稳固型心绞痛、增剧型心绞痛，近期心肌梗身后非稳按期、急性心包炎，心肌炎，心内膜炎、严峻的未操纵的高血压、急性肺动脉栓塞或梗死、全身急性炎症、传染病和下肢功能障碍、确诊或疑心主动脉瘤、严峻主动脉瓣狭小、血栓性脉管炎或心脏血栓、精神疾病发作期间或严峻神经症。(2) 相对禁忌证 严峻高血压（高于200 mmHg/120 mmHg，1 mmHg= kPa）和肺动脉高压、中度瓣膜病变和心肌病、明显心动过速或过缓、中重度主动脉瓣狭小或严峻阻塞型心肌病、心脏明显扩大、高度房室

9、传导阻滞及高度窦房阻滞、严峻冠状动脉左骨干狭小或类似病变、严峻肝肾疾病、严峻贫血及未能操纵的糖尿病/甲亢/骨关节病等、血电解质紊乱、慢性感染性疾病、运动会致使恶化的神经肌肉疾病、骨骼肌肉疾病或风湿性疾病、晚期妊振或妊振有归并症者、病情稳固的心衰患者、重症贫血、明显骨关节功能障碍，运动受限或可能由于运动而使病变恶化。3、平安性 心电运动实验的死亡率平均为1/10,000，运动诱发心肌梗死为4/10,000，住院医治者（包括心肌梗死）为5/10,000，一样心血管异样者为1/1,000。心血管意外与病例选择不妥有关，与运动实验方式和运动量无关。（三）检查方式1. 运动方式(1) 活动平板指装有电动

10、传送带的运动装置，患者进行步行或跑步，速度和坡度可调剂。优势为接近日常活动生理，能够慢慢增加负荷量。各类坡度、速度时的心血管反映能够直接用于指导病人的步行锻炼。(2) 踏车运动采纳固定式功率自行车，可定量增加踏车阻力，调整运动负荷。运动时无噪音，运动中心电图记录较好，血压测量比较容易，受检者心理负担较轻，能够在卧位进行。但关于体力较好者如运动员，往往不能达到最大心脏负荷。另外运动时受试者易因意志而中止运动，一些老年人或可不能骑车者比较难以完成运动。(3) 手摇车运动：实验原理与踏车实验相似，只是将下肢踏车改成上肢摇车。(4) 等长收缩运动：经常使用的方式有握力运动和自由重量运动。诊断灵敏性和特

11、异性不够理想，但能够用于运动生理或功能评估研究。2. 实验分类(1) 病症限制性运动实验：以运动诱发呼吸或循环不良的病症和体征、心电图异样及心血管运动反映异样作为运动终点的实验方式。用于诊断冠心病、评估心功能和体力活动能力、制定运动处方等。(2) 低水平运动实验：以特定的心率、血压和病症为终止指标的实验方式。适用于急性心肌梗身后或病情较重者。3. 经常使用实验方案(1)活动平板实验 Bruce方案(表6-1)：应用最普遍，同时增加速度和坡度来增加运动强度。Naughton方案：运动起始负荷低，每级负荷增量均为安静代谢量的1倍。Balke方案：依托增加坡度来增加运动负荷，速度固定。STEEP方案

12、：通过增加速度或坡度来实现，不同时增加速度和坡度。表6-1 活动平板改良Bruce方案分级速度 (km/h)坡度%时间 (min)METs0031/253110321237314310416313518316620319722322注：坡度1 (2) 踏车实验 运动负荷：男300 kgm/min起始，每3 min增加300 kgm/min。女200 kgm/min起始，每3 min增加200 kgm/min。(3) 手摇车实验 用于下肢功能障碍者。运动起始负荷150200 kgm/min，每级负荷增量100150 kgm/min，时刻36 min。(4) 等长收缩实验 一样采纳握力实验。经常使

13、用最大收缩力的30%50%作为运动强度，持续收缩23 min。还可采纳定滑车重量法，即通过一个滑轮将重力（重锤）引向受试者的的手或腿，受试者进行抗阻屈肘或伸膝，并始终维持关节角度不变。受试的重力能够从 kg开始，每级持续23 min，负荷增加 kg，直至受试者不能继续维持关节角度为止。(5) 简易运动实验 按时运动法：用于体力能力无法进行活动平板或踏车的患者，患者尽力行走6 min，计算所走的距离。行走的距离越长，说明体力活动能力越好。12 min走和12 min跑具有类似的目的。这种实验的目的只是为了判定体力活动能力，对诊断没有帮忙。固定距离法：固定距离，如20 m，计算完成该距离的时刻。4

14、. 检查程序(1) 电极安放：常规十二导联心电图，导联电极全数移至躯干，相应位置是：两上肢电极别离移至锁骨下胸大肌与三角肌交壤处或锁骨上，两下肢电极移至两季肋部或两髂前上棘内侧。胸导联的位置不变。监护导联：CM5正极位于V5，负极为胸骨柄；CC5正极位于V5，负极为V5R，5即右胸相当于V5的位置。(2) 皮肤处置：贴电极前用酒精擦皮肤到微红，以尽可能降低电阻，减少干扰。(3) 测定安静血压。(4) 过度通气实验：大口喘息一分钟后当即描记监护导联心电图，若是显现ST段下移为阳性。阳性结果没有病理意义，但提示运动中诱发的ST段改变不必然是心肌缺血的结果。(5) 按运动方案运动：运动中持续以心电图

15、监护，每级运动末30 s记录心电图，同时测量血压。多数实验方案均为持续运动，各级之间不休息。(6) 运动跋文录：达到运动终点或显现中止实验的指征而中止运动后, 于坐位或立位描记即刻和2、4、6 min的心电图，同时测量血压。如有特殊情形可将观看的时刻延长到810 min，直到受试者的病症或异样表现消失为止。5. 操作注意事项(1)用最通俗和扼要的方式向病人介绍心电运动实验的方式，取抱病人的合作。(2)实验前实验前2 h禁止抽烟、饮酒。适当休息 h)。不可饱餐或空肚。(3)实验前实验前1 d内不参加重体力活动。停用阻碍实验结果的药物，包括：洋地黄制剂、硝酸甘油、潘生丁、咖啡因、麻黄素、普鲁卡因酰

16、胺、奎尼丁、钙拮抗剂、血管紧张素转换酶抑制剂、心得安、酚噻嗪类等。(4)伤风或其它病毒、细菌性感染一周内不宜参加实验。6. 主观使劲程度分级 主观使劲程度分级（RPE）是依照运动者自我感觉使劲程度衡量相对运动水平的半定量指标(表6-2)。一样病症限制性运动实验要求达到15-17分。分值乘以10约相当于运动时的正常心率反映。表6-2 主观使劲程度分级分值791113151719受试者感觉轻微用力稍用力轻度用力中度用力明显用力非常用力极度用力7. 运动实验终点 病症限制性运动实验的运动终点是显现心肌缺血或循环不良的病症、心电图异样、血压异样、运动诱发严峻心律失常。另外显现仪器故障应该作为实验的终止

17、指标。实验室内应备有急救药品和设备，并对显现的严峻并发症进行及时的处置。（四）结果说明1.心率 正常人运动负荷每增加1MET，心率应该增加812次/min。心率的异样运动反映有过快和过慢两类。心率过慢见于窦房结功能消退、严峻左心室性能不全和严峻多支血管病变的冠心病人。心率过快分为窦性心动过速和异位心动过速。运动中窦性心率增加过快，提示体力活动能力较差。异位心动过速要紧为室上性或房性心动过速，少数为室性心动过速。显现异位心动过速时应该当即停止运动，提示患者应该限制体力活动。2.血压 正常运动时的收缩压应该随运动负荷的增加而慢慢升高，舒张压一样没有显著转变，乃至能够明显下降，说明血管舒张性能良好。

18、运动负荷每增加1MET，收缩压应增高5 mmHg12 mmHg。收缩压一样能够达到180 mmHg220 mmHg。运动时收缩压达到250 mmHg，舒张压120 mmHg为高限。异样反映：运动中收缩期血压不升或升高不超过130 mmHg，或血压下降，乃至低于安静水平，提示心脏收缩功能储蓄力很小。运动中收缩压越高，发生心源性猝死的机率反而越低。运动中最高收缩压小于140 mmHg者，年死亡率为，140 mmHg199 mmHg者，年死亡率为，大于200 mmHg者，年死亡率为。运动中舒张期血压明显升高，比安静水平高15 mmHg以上，乃至可超过120 mmHg，说明总外周阻力明显升高，提示冠状

19、血管储蓄力接近或达到极限，机体只有通过提高舒张压来增加心脏舒张期的冠脉灌注压，从而部份补偿冠状动脉供血，常见于严峻冠心病。3.每搏量和心输出量 运动时每搏量（SV）慢慢增加，心输出量（CO）也慢慢增大，最高可达安静时的两倍左右。但到40%50%最大吸氧量时，SV再也不增加，尔后CO增加要紧依托心率加速。CO最大值可达安静的45倍。可是运动肌的血流需求量高于CO增加，因此需要进行血流再分派，以确保运动组织和重要脏器的血液供给。4.两项乘积（RPP） 指心率和收缩压的乘积，代表心肌耗氧相对水平，其数值一样用10-2表达。发生心肌缺血时的RPP可作为心肌缺血阈。运动中RPP越高，说明冠状血管储蓄越好

20、，而较低的RPP提示病情严峻。康复训练后RPP提高，提示冠状血管侧支循环生成增加，致使冠状血管的储蓄力提高。训练后额定RPP条件下运动时刻或强度增高，说明心血管及运动系统的工作效率提高，相对减轻心血管负担，因此患者能够耐受更大的运动负荷。5.ST段 正常ST段应该始终维持在基线。运动中ST段显现明显偏移为异样反映，包括ST段下移和上移。ST段下移包括上斜型、水平型、下垂型和盆型，提示心肌缺血。其中以水平型与下垂型诊断价值较大。若是ST段在运动中和运动后2 min分钟均无偏移，而在2 min以后才显现下移，称之为孤立性ST段改变，病理意义不大。ST段上抬：有Q波的ST上抬提示室壁瘤/室壁运动障碍

21、，可见于50%的前壁心梗和15%的下壁心梗患者；无Q波的ST上抬提示严峻近端冠脉的病变或痉挛和严峻的穿壁性心肌缺血。病理性ST段上抬要和过早复极综合症辨别。ST段“正常化”是指安静时有ST段下移，在运动中反而下移程度减轻，乃至消失。这种情形见于严峻冠心病或正常人。6.心脏传导系统 窦性停搏：偶见于运动后即刻，多为严峻缺血性心脏病患者。预激综合征：若是运动中消失，预后较好（约占50%）。束支传导阻滞：运动可诱发频率依托性左、右束支传导阻滞和双支传导阻滞，如在心率低于125次/min时发生可与冠心病有关，而在心率高于125次/min发生的病理意义不大。安静时右束支传导阻滞可掩盖ST段下移。而左束支

22、传导阻滞本身能够造成运动时ST段下移，往往难以与缺血性改变辨别。心室内传导阻滞可见于运动前，运动中可加重亦可能消失。7.心律失常 运动性心律失常的缘故与交感神经兴奋性增高和心肌需氧量增加有关。利尿剂和洋地黄制剂可促使运动中发生心律失常，近期饮酒和服咖啡因可加重运动诱发的心律失常，冠心病患者心肌缺血也可诱发心律失常。室性早搏是运动中最多见的心律失常，第二是室上性心律失常和并行心律。有猝死家族史的室性早搏应该加以重视，也应重视持续性室性心动过速的病人。运动中和运动后一过性窦性心律失常和良性游走心律也较常见。正常的或有病变的心脏都可发生房性早搏和房性联律。运动诱发短阵房颤和房扑低于1%，可见于健康人

23、或风湿性心脏病、甲亢、预激综合征、心肌病患者。阵发性房室交壤心动过速极少发生。单独显现的运动诱发性室上性心律失常与冠心病无关，而往往与肺部疾病、近期内饮酒或服用咖啡因过量有关。8.病症 正常人在亚极量运动实验中应无病症。极量运动实验时可有疲劳，下肢无力，气急并可伴有轻度眩晕，恶心和皮肤湿冷。这些病症如发生在亚极量运动时应作为异样。胸痛、紫绀、极度呼吸困难发生在任何时期均属于异样。运动中发生的胸痛若是符合典型心绞痛，能够作为诊断冠心病的重要指征。在发生心绞痛的同时不必然伴有ST段下移。ST段的改变能够在心绞痛前、后或同时发生。关于运动诱发不典型心绞痛的患者，能够选择另一方案重复运动实验，观看患者

24、是不是在一样RPP的情形下诱发病症。由于冠心病人的心肌缺血阈一样比较恒定，因此若是病症确实是心肌缺血所致，就应该在一样RPP时显现病症。9.药物阻碍 许多药物对心电运动实验的结果有阻碍，因此在说明实验结果时应该充分加以考虑。10.心电运动实验阳性评定标准符合以下条件之一能够评为阳性：（1）运动中显现典型心绞痛。（2）运动中及运动后（2 min内显现）以R波为主的导联显现下垂型、水平型、缓慢上斜型(点后 s)ST段下移，并持续2 min以上。若是运动前有ST段下移，那么在此基础上再增加上述数值。（3）运动中收缩期血压下降（低于安静水平）。以上标准不能简单地套用。能够作为临床诊断的参考，而不等于临

25、床诊断。三、呼吸和气体代谢测定呼吸功能包括通气和换气两个大体部份。限于篇幅，本节不赘述常规的肺通气功能评估，而集中介绍换气功能（气体代谢）测定的方式和应用。（一）应用范围气体代谢测定的应用与指标有关，包括：1、最大吸氧量（VO2max） VO2max指机体在运动时所能摄取的最大氧量，是综合反映心肺功能状态和体力活动能力的最好生理指标。其数值大小要紧取决于心排血量、动静脉氧差、氧弥散能力和肺通气量。在康复医学顶用于评估患者的运动耐力、制定运动处方和评估疗效。最大吸氧量、最大耗氧量、最大摄氧量在临床角度是同义语。20岁以上的成年人，VO2max随年龄的增加以%/年的速度减低，与肌肉组织代谢及心肺性

26、能的衰退有关。适当的康复练习能够减轻衰退的程度。测定VO2max能够通过极量运动实验直接测定，也可用亚极量负荷时取得的心率、负荷量等参数间接推测。后者可有20%30的误差。2、峰值吸氧量(VO2peak) 严峻心肺疾病的患者若是不能进行极量运动，那么能够测定其运动终点时的吸氧量，称为峰值吸氧量(VO2peak)，能够作为疗效评定和运动处方制定的指标。3、无氧阈(AT) 指体内无氧代谢率突然增高（拐点）的临界状态，或血乳酸和乳酸/丙酮酸比值在运动达到拐点时的峰值吸氧量。达到AT机会体产生一系列相应的生理反映，包括血乳酸含量、通气量、二氧化碳排出量和通气当量均急剧升高。在测按时可依据指标分为通气无

27、氧阈和乳酸无氧阈。一样以为心血管患者的运动训练能够操纵在AT水平或AT水平以下，以幸免心血管意外。而AT的高低对判定受试者的耐力运动能力有重要价值。AT较高者具有较强的耐力运动能力。4、无氧能力 指在无氧状态下机体运动的持续能力,其水平与无氧阈之间并无决定性关系。在运动员选材时需要以此作为确信受试者的无氧耐力。在康复医学中单独应用无氧耐力较少，必要时能够作为综合评估无氧运动能力的参考指标。5、代谢当量 是以安静、坐位时的能量消耗为基础，表达各类活动时相对能量代谢水平的经常使用指标（见概述）。6、代谢当量的应用： （1）判定体力活动能力和预后。关键的最高METs值为： 5METs 65岁以下的患

28、者预后不良 5METs 日常生活受限，相当于急性心肌梗死恢复期的功能储蓄 10METs 正常健康水平，药物医治预后与其它手术或介入医治成效相当 13METs 即便运动实验异样，预后仍然良好 18METs 有氧运动员水平22METs 高水平运动员（2）判定心功能及相应的活动水平（表6-3）。表6-3 代谢当量与体力活动能力分级的关系METs12345678910111213141516疾病发作期疾病恢复期文职健康者劳工心功能分级IV级III级II级I级或正常（3）制定运动处方。运动强度过去较多采纳靶心率的方式，但由于运动时测定有必然困难，另外心血管活性药物普遍利用，心率反映已经难以直接反映运动的

29、情形，因此经常使用METs表示运动强度。另外METs与能量消耗直接相关，因此在需要操纵能量摄取与消耗比例的情形下（例如糖尿病和肥胖症的康复），采纳METs是最正确选择。热卡是指能量消耗的绝对值，METs是能量消耗水平的相对值，二者之间有明确的线性关系，计算公式为：热卡METs体重(kg)200在计算上能够先确信每周的能耗总量（运动总量）和运动训练次数或天数，将每周总量分解为天天总量，然后确信运动强度，查表选择适当的活动方式，并将全天的METs总量分解到各项活动中去，形成运动处方。（4）区分残疾程度。一样将最大METs5作为残疾标准。（5）指导日常生活活动与职业活动。心血管疾病患者不可能进行所有

30、的日常生活活动或职业活动,因此需要在确信患者的平安运动强度以后，依照METs表选择适合的活动（表6-5）。要注意职业活动(天天8 h)的平均能量消耗水平不该该超过患者峰值METs的40%，峰值强度不可超过峰值METs的70%80%（表6-4）。表6-4 代谢当量与工作能力最高运动能力工作强度平均METs峰值METs7METs重体力劳动5METs中度体力劳动34METs轻体力劳动23METs坐位工作,不能跑、跪、爬，站立或走动时间不能超过10%工作时间。表6-5 经常使用日常生活、娱乐及工作活动的METs活动活动生活活动修面步行 km/h自己进食步行 km/h床上用便盆散步 km/h坐厕步行 km/h穿衣步行 km/h站立步行 km/h洗手下楼淋浴上楼坐床骑车(慢速)坐床边骑车(中速)坐椅慢跑 km/h自我料理坐位自己吃饭备饭上下床铺床穿脱衣扫地站立热水淋浴擦地(跪姿)挂衣擦窗园艺工作拖地劈木职业活动秘书(坐)焊接工