老年慢性阻塞性肺疾病患者心肺功能運動實驗的安全性

樊曉曦 張 健 (首都醫(yī)科大學(xué)附屬復(fù)興醫(yī)院干部保健科，北京 00038)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)已成為一個重要的公共衛(wèi)生問題，目前居全球死亡原因的第4位，世界銀行/世界衛(wèi)生組織公布，至2020年COPD將位居世界疾病經(jīng)濟負(fù)擔(dān)的第5位〔1〕。COPD患者存在呼吸困難、活動能力受限、運動耐力下降等情況，嚴(yán)重影響其生活質(zhì)量。肺康復(fù)治療可改善上述癥狀。運動訓(xùn)練是肺康復(fù)的核心。全球COPD控制策略(GOLD)已將下肢運動訓(xùn)練列為中重度 COPD患者治療的主要措施之一〔2〕。CPET可以科學(xué)地評估COPD患者運動能力和運動時的反應(yīng)性，確定其能耐受的運動強度，從而進(jìn)行安全有效的肺康復(fù)訓(xùn)練。上世紀(jì)70年代國外學(xué)者報道了健康和疾病時的運動生理，為CPET在呼吸領(lǐng)域的應(yīng)用提供了依據(jù)。對正常人群來說CPET是比較安全的，而對于患有慢性心肺病的人群存在一定風(fēng)險，國外有文獻(xiàn)報道死亡率為2～5/10萬〔3〕。本研究旨在探討老年COPD患者進(jìn)行心肺功能運動試驗的安全性，為這些病人日后進(jìn)行肺康復(fù)制定相關(guān)的運動處方提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2009年3月至2010年5月于友誼醫(yī)院呼吸內(nèi)科門診及病房就診的COPD患者及健康體檢者。老年COPD組(年齡≥60歲)35例，男28例，女7例，成年對照組(年齡＜60歲)19例，男13例，女6例，老年對照組(年齡≥60歲)12例，男7例，女5例。COPD組診斷及分級符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組制訂的“慢性阻塞性肺疾病COPD診治指南(2007年修訂版)〔1〕”?；颊咛幱诩膊》€(wěn)定期達(dá)2 w以上，排除嚴(yán)重心血管疾病(不穩(wěn)定心絞痛、近期心肌梗死、藥物未控制的充血性心力衰竭)、未經(jīng)控制的高血壓、嚴(yán)重心律失常、重度肺動脈高壓、其他肺部疾病(如哮喘支氣管擴張、肺間質(zhì)纖維化、肺部腫瘤等)、嚴(yán)重肝腎疾病、下肢運動障礙、學(xué)習(xí)認(rèn)知能力障礙、精神疾患等。受試對象檢查前均簽署知情同意書。

1.2 方法 實驗儀器采用德國JAEGER公司生產(chǎn)的MS-Diffusion肺功能儀、Ergoline 900L半臥式功率踏車及綜合心肺功能測試系統(tǒng)。靜態(tài)肺功能檢查后15～30 min行運動心肺功能檢查，運動方法采用癥狀自限性的踏車連續(xù)負(fù)荷遞增法，要求踏車轉(zhuǎn)速保持在50～70 r，負(fù)荷遞增為5～20 W/min。讓受試者保持靜止3 min后，進(jìn)行2 min 0 W熱身運動，之后以20 W起始進(jìn)行連續(xù)遞增負(fù)荷運動。出現(xiàn)以下情況停止試驗:嚴(yán)重呼吸困難，borg≥5或指尖血氧飽和度≤85%;極度疲勞無法維持轉(zhuǎn)速;心絞痛;血壓升高超過220/110 mmHg或與運動前基礎(chǔ)值比較下降≥20 mmHg;心電圖ST段持續(xù)下移或抬高，出現(xiàn)由運動產(chǎn)生的嚴(yán)重心律失常。結(jié)束實驗時立即降低負(fù)荷為0 W，緩慢踏車持續(xù)2 min做整理運動。運動過程中監(jiān)測動態(tài)心電圖、心率、呼吸頻率、經(jīng)皮指尖血氧飽和度、borg評分等。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS11.5軟件包對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計量資料以±s表示，計數(shù)資料用χ2檢驗。組間相同參數(shù)間差異的顯著性采用方差分析。

2 結(jié)果

2.1 三組生理因素指標(biāo) 除年齡外，均無顯著性差異;根據(jù)病情分級，老年對照組、COPDⅡ級和老年COPDⅢ及Ⅳ級組(因Ⅳ級患者共2人，例數(shù)少，故與Ⅲ級合并)各生理因素指標(biāo)均無顯著性差異。見表1。

2.2 心肺功能運動實驗安全性比較 所有受試者均能完成檢查過程。老年COPD患者停止運動的原因主要為呼吸困難，其中31人出現(xiàn)SpO2下降，下降超過4%者占74.29%，11.3%的人SpO2低于85%，均為Ⅲ～Ⅳ級患者;SpO2上升的有3例，2例為Ⅱ級患者，1例為Ⅲ級患者;SpO2無變化者1例，為Ⅱ級患者。運動中均未出現(xiàn)心絞痛癥狀，無眩暈、面色蒼白等不適。運動中出現(xiàn)頻發(fā)房性期前收縮者5例，Ⅱ級1例、Ⅲ級4例，出現(xiàn)頻發(fā)室性期前收縮者2例，均為Ⅲ級患者，其中6例既往有房性或室性期前收縮病史，即出現(xiàn)新發(fā)心律失常1人;ST-T壓低＞0.1 mV者Ⅲ級3例，Ⅱ級、Ⅳ級均無，未出現(xiàn)其他嚴(yán)重心律失常。老年健康組多數(shù)因下肢疲勞停止實驗，SpO2下降超過4%者1人，未出現(xiàn)低于85%情況，SpO2上升3例，SpO2無變化者2例，1人運動中出現(xiàn)頻發(fā)房性期前收縮，未出現(xiàn)其他心律失常及ST-T壓低。成年健康組均因下肢疲勞終止測試，未出現(xiàn)SpO2下降超過4%或低于85%情況，SpO2上升2例，SpO2無變化者3例，1人運動過程中出現(xiàn)ST-T壓低＞0.1 mV，未出現(xiàn)頻發(fā)室性、房性期前收縮或其他嚴(yán)重心律失常。三組均未出現(xiàn)血壓下降≥20 mmHg及呼吸頻率超過50次/min者。所有受試者于2 min整理運動期間SpO2、心電圖恢復(fù)受試前水平，于實驗結(jié)束0.5 h內(nèi)血壓降至受試前水平。見表2。

表1 三組生理因素指標(biāo)比較(±s)

表1 三組生理因素指標(biāo)比較(±s)

組別 男/女 年齡(歲) 身高(cm) 體重(kg)老年COPD組(n=35)28/7 68.26±3.97 164.00±8.12 65.20±9.61老年對照組(n=12) 7/5 66.75±5.19 164.33±7.95 68.08±13.91成年對照組(n=19) 13/6 52.63±4.09 164.37±8.69 69.32±13.45老年對照組(n=12) 7/5 66.75±5.19 164.33±7.95 68.08±13.91 COPDⅡ級組(n=12) 8/4 69.58±3.90 162.83±8.88 66.75±10.13 COPDⅢ及Ⅳ級組(n=23)20/3 67.57±3.91 164.61±7.83 64.39±9.46

表2 運動終止原因及SpO2、心電圖、血壓變化〔n(%)〕

3 討論

在本實驗結(jié)果中，老年COPD組運動終止的主要原因為呼吸困難，同時伴有下肢疲勞，各級患者不同程度出現(xiàn)了SpO2下降，病情分級Ⅲ及Ⅳ級的患者下降較明顯，II級患者與健康組對比下降不明顯，說明中度COPD患者肺功能仍處于相對可代償?shù)臓顟B(tài)。呼吸困難是通氣需求與呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)在大氣和組織之間進(jìn)行二氧化碳、氧氣交換能力失衡的結(jié)果。COPD患者氣道管腔狹窄，阻力增加，通氣需求增加，而通氣能力減低，運動時氧不飽和的原因是通氣不足、低通氣/灌注、混合靜脈血氧分壓降低和分流的存在。某些病人出現(xiàn)SpO2輕度上升，可能是隨著運動進(jìn)行，通氣/灌注比率及血流灌注有相應(yīng)輕度的改善，但一般僅見于病情較輕的病人。

國外有人〔4〕對71 914例包括慢性心血管疾患病人的人群進(jìn)行極量心肺功能運動試驗，發(fā)現(xiàn)共有6人出現(xiàn)心血管并發(fā)癥，5人康復(fù)，1人死亡，僅有3.7%的人未達(dá)到85%最大預(yù)計心率，56%超過了最大預(yù)計心率，52%60歲以上的人達(dá)到或超過最大預(yù)計心率，證明多數(shù)患者可耐受心肺功能運動試驗的強度負(fù)荷。在本研究中，老年COPD穩(wěn)定期患者均能耐受癥狀限制性的最大運動量，包括重度、極重度病例23人，說明老年COPD患者在嚴(yán)格監(jiān)測生理學(xué)指標(biāo)的情況下進(jìn)行心肺功能運動試驗是相對安全的，同時穩(wěn)定期患者進(jìn)行適度的運動肺康復(fù)也是安全可行的。運動過程中出現(xiàn)SpO2下降的患者，應(yīng)盡早開始氧療。國外有研究顯示，對于Ⅲ及Ⅳ級的COPD患者，5～9 min的持續(xù)時間較指南中建議的8～12 min更為適合〔5〕。

運動心肺功能實驗中，綜合反映心肺功能、肌肉細(xì)胞攝氧能力的指標(biāo)有最大攝氧量(VO2max)、最大運動功率(Wmax)等，對于高齡、體質(zhì)差以及病情較重的患者來說，測試時使其達(dá)到最大攝氧量的運動負(fù)荷強度是不適宜的，故目前多采用次極量的運動負(fù)荷時的生理反應(yīng)，作為推測最大攝氧量的指標(biāo)。常用的肺康復(fù)治療主要包括:運動訓(xùn)練(包括極量和亞極量運動)、呼吸肌訓(xùn)練、健康教育、心理和行為干預(yù)等，運動訓(xùn)練是肺康復(fù)的核心，主要包括上、下肢運動訓(xùn)練，亞極量運動被推薦為肺康復(fù)常規(guī)項目，循證醫(yī)學(xué)等級為A級。VO2max和Wmax是運動強度的常用指標(biāo)。通常高強度是指60% ～80%VO2max或Wmax，＜60%VO2max或Wmax為中低強度。近年來，許多試驗對肺康復(fù)運動強度作了研究，國內(nèi)文紅等〔6〕對無氧閾(AT)及高強度方案進(jìn)行研究，AT組運動耐力未得到更好改善，考慮康復(fù)效果和運動強度間存在劑量-效應(yīng)關(guān)系，高強度組實際運動強度更高。有人還對持續(xù)高強度訓(xùn)練及間歇性高強度訓(xùn)練進(jìn)行了對比〔7〕，發(fā)現(xiàn)間歇性高強度訓(xùn)練可以獲得同持續(xù)高強度訓(xùn)練相似的康復(fù)效果，而且患者的耐受性更好。呼吸肌訓(xùn)練主要包括吸氣肌訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練，Hill等〔8〕對中重度COPD患者進(jìn)行高強度吸氣肌訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)高強度吸氣肌訓(xùn)練可以提高吸氣肌功能，并可以改善呼吸困難和疲勞癥狀。目前肺康復(fù)研究大多采用短期康復(fù)計劃，時間8～12 w，也有報道綜合肺康復(fù)訓(xùn)練4 w，呼吸困難癥狀就可得到改善〔9〕，每周3～5次，每次持續(xù)時間30 min左右，至少進(jìn)行20次訓(xùn)練可獲得生理學(xué)收益〔10〕。

1 中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組.慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)〔J〕.中華結(jié)核和呼吸雜志，2007;30(1):8-17.

2 Pauwels RA，Buist AS，Calverley PM.Global strategy for the diagnosis，management，and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.NHLBI/WHO Global Initiative for chronic obstructive Lung disease(GOLD)Workshop summary〔J〕.Am J Respir Cirt Care Med，2001;163(5):1256-76.

3 Flether GF，Balady G，F(xiàn)roelicher VF.Exercise standards:a statement for healthcare professionals from the American Heart Association〔J〕.Circulation，1995;91(2):580-615.

4 Gibbons L，Blair SN，Kohl HW，et al.The safety of maximal exercise testing〔J〕.Circulation，1989;80(4):846-52.

5 Benzo RP，Paramesh S，Patel SA，et al.Optimal protocol selection for car-diopulmonary exercise testing in severe COPD〔J〕.Chest，2007;132(5):1500-5.

6 文 紅，高 怡，安嘉穎，等.中重度慢性阻塞性肺疾病患者無氧閾和高強度肺康復(fù)運動方案的比較〔J〕.中華結(jié)核和呼吸雜志，2008;31(8):571-6.

7 Puhan MA，Busching G，Schunemann HJ，et al.Interval versus continuous high-intensity exercise in chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Am Intern Med，2006;145(11):816-25.

8 Hill K，Jenkins SC，Philippe DL，et al.High-intensity inspiratory muscle training in COPD〔J〕.Eur Respir，2006;27(6):1119-28.

9 Kim AK，Patricia AC.The effect of a pulmonary rehabilitation programme on older patients with chronic pulmonary disease〔J〕.J Clin Nurs，2007;17(1):118-25.

10 American Thoracic Society/European Respiratory Society.ATS/ERS Statement on pulmonary rehabilitation〔J〕.Am J Respir Crit Care Med，2006;173(12):1390-413.