心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)相關(guān)指標(biāo)在心臟康復(fù)中的應(yīng)用

毋領(lǐng)娟 鄭海軍

(焦作市人民醫(yī)院 心內(nèi)科 河南 焦作 454000)

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)相關(guān)指標(biāo)在心臟康復(fù)中的應(yīng)用

毋領(lǐng)娟1鄭海軍2

(焦作市人民醫(yī)院 心內(nèi)科 河南 焦作 454000)

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(CPET)作為一種無(wú)創(chuàng)檢測(cè)手段，可廣泛應(yīng)用于心血管疾病的臨床診斷、病情評(píng)估、療效評(píng)估及預(yù)后轉(zhuǎn)歸預(yù)測(cè)等。本文從心臟康復(fù)的概念和意義、心臟康復(fù)的適用范圍、康復(fù)運(yùn)動(dòng)的生理學(xué)基礎(chǔ)以及CPET常用檢測(cè)指標(biāo)及其在心肺疾病中的應(yīng)用、運(yùn)動(dòng)處方制定等方面進(jìn)行分析探討。

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)；心臟康復(fù)；運(yùn)動(dòng)處方

心肺運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)(cardiopulmonary exercise testing，CPET)是一種綜合評(píng)價(jià)心肺功能和運(yùn)動(dòng)耐力的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)手段，是在一定的遞增運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下實(shí)時(shí)記錄呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)、神經(jīng)體液等多系統(tǒng)的功能活動(dòng)，在生理學(xué)整體整合理論的基礎(chǔ)上，對(duì)受試者的心肺功能進(jìn)行聯(lián)合測(cè)定和綜合評(píng)估[1]。該項(xiàng)試驗(yàn)可根據(jù)其試驗(yàn)過(guò)程中所獲得的各項(xiàng)參數(shù)，來(lái)更加全面、精確地評(píng)估病情的程度和預(yù)后，為臨床醫(yī)師制定個(gè)體化運(yùn)動(dòng)處方提供重要參考依據(jù)，指導(dǎo)患者安全的日常生活活動(dòng)范圍以及評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)康復(fù)的療效等，故在心血管疾病的康復(fù)治療中具有重要意義。

1 心臟康復(fù)的概念和意義

心臟康復(fù)起源于上世紀(jì)40年代后期對(duì)急性心肌梗死患者延長(zhǎng)臥床效果的質(zhì)疑，長(zhǎng)期臥床會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)耐力下降、血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)、肺活量下降、體位性低血壓、全身功能衰退等不良后果，而適量的運(yùn)動(dòng)可改善機(jī)體的退廢狀態(tài)，增加機(jī)體的氧利用，提高患者運(yùn)動(dòng)耐量，促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝等，心臟康復(fù)目前已被認(rèn)為是心臟病患者能夠得到全面、持續(xù)治療的重要組成部分[2]。其內(nèi)容包括功能評(píng)估、循證用藥、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、雙心健康、合理飲食、生活習(xí)慣的改善、定期隨訪和健康教育等[3]。其目的是緩解癥狀、改善心功能、減少疾病對(duì)患者身心產(chǎn)生的不利影響，幫助患者盡早回歸社會(huì)，改善疾病預(yù)后，提高患者心肺功能狀態(tài)及生活質(zhì)量，降低心血管疾病死亡率和再住院率。

2 適于心臟康復(fù)的疾病種類

①冠心病，沒(méi)有合并癥的急性心肌梗死的恢復(fù)期，有合并癥的急性心肌梗死的穩(wěn)定期，冠脈血運(yùn)重建術(shù)后(PCI或CABG術(shù)后)，慢性穩(wěn)定型心絞痛；②風(fēng)濕性、先天性、瓣膜性等類型的心臟病，術(shù)后恢復(fù)良好者，或病變過(guò)于復(fù)雜，不能手術(shù)者，需長(zhǎng)期抗凝治療；③心肌病；④慢性心力衰竭；⑤已控制的，無(wú)血流動(dòng)力學(xué)障礙的心律失常；⑥其他心血管相關(guān)疾病，如高血壓病、代謝綜合征、心臟神經(jīng)官能癥、糖尿病及肥胖患者等[4]。

3 康復(fù)運(yùn)動(dòng)的生理學(xué)基礎(chǔ)

運(yùn)動(dòng)處方是心臟康復(fù)五大處方之核心，其獲益機(jī)制有以下幾個(gè)方面：①改善血管內(nèi)皮功能；②促進(jìn)抗炎；③延緩動(dòng)脈硬化；④減少心肌重塑；⑤降低血栓栓塞風(fēng)險(xiǎn)；⑥改善心肌缺血，降低猝死風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)動(dòng)生理學(xué)的理論基礎(chǔ)是心、肺與骨骼肌3個(gè)部分的協(xié)調(diào)互動(dòng)，三者缺一不可[5]。機(jī)體運(yùn)動(dòng)時(shí)的生理學(xué)反應(yīng)主要表現(xiàn)在機(jī)體組織的耗氧量增加，而機(jī)體攝氧量的增加是通過(guò)心輸出量和肺通氣量的增加來(lái)實(shí)現(xiàn)的。運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體代謝增快，循環(huán)及呼吸系統(tǒng)都將發(fā)生一系列變化以適應(yīng)機(jī)體代謝增加的需要：心血管系統(tǒng)通過(guò)增加每博輸出量和心率使心輸出量增加，呼吸系統(tǒng)則通過(guò)增加潮氣量和呼吸頻率使肺通氣量增加。因此，心與肺在心血管疾病的康復(fù)中同等重要，密不可分。

4 CPET的主要測(cè)定指標(biāo)及其生理學(xué)和臨床意義

4.1 最大攝氧量(VO2max) 攝氧量(VO2)是評(píng)價(jià)機(jī)體有氧工作能力的重要指標(biāo)之一，反映了機(jī)體攝入、運(yùn)輸和利用氧的能力。VO2max是指人體在極量運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大氧耗能力，也代表人體供氧能力的極限水平。當(dāng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷增加，而VO2不再增加時(shí)則形成平臺(tái)期。它主要反映機(jī)體最大有氧代謝能力，反映心、肺轉(zhuǎn)運(yùn)O2和CO2的能力，肌肉對(duì)O2的吸收、利用能力。一般最大攝氧量的正常范圍應(yīng)大于預(yù)計(jì)值(VO2max pred)的84%[1]。在臨床實(shí)踐中，最大攝氧量可用于評(píng)估患者的運(yùn)動(dòng)耐量、對(duì)患者運(yùn)動(dòng)心功能進(jìn)行定量分級(jí)，亦可用于預(yù)測(cè)心肺疾病的預(yù)后。

4.2 無(wú)氧閾(AT) 無(wú)氧閾是指在遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中人體的供能由有氧代謝供能而轉(zhuǎn)入由有氧代謝和無(wú)氧代謝共同供能的臨界點(diǎn)或轉(zhuǎn)折點(diǎn)。臨床上常用3種方法來(lái)確定：①V-slope法，當(dāng)出現(xiàn)無(wú)氧代謝乳酸過(guò)量產(chǎn)生時(shí)，相對(duì)于VO2而言，VCO2增加加速，在VCO2與VO2對(duì)應(yīng)曲線上做45°斜線，在兩者關(guān)系曲線上當(dāng)線性部分的斜率>45°角時(shí)的拐點(diǎn)處即是，該方法在臨床中最常用；②血乳酸法，運(yùn)動(dòng)中持續(xù)監(jiān)測(cè)受試者橈動(dòng)脈血的血?dú)?，出現(xiàn)乳酸顯著升高時(shí)即是，但因其為有創(chuàng)操作，臨床應(yīng)用較少；③通氣當(dāng)量法，VE/VO2開(kāi)始增加而VE/VCO2未相應(yīng)增加時(shí)即是[6]。臨床上常根據(jù)無(wú)氧閾時(shí)對(duì)應(yīng)的心率、攝氧量及METs值制定個(gè)體化運(yùn)動(dòng)處方。

4.3 氧脈搏(VO2/HR) VO2/HR代表每博攝氧量時(shí)每分?jǐn)z氧量與同步測(cè)定的心率之比，取決于心臟每搏輸出的血量所攝取的氧量及周圍組織所提取的氧量，是心血管效率的有效指標(biāo)，亦反映心臟每博輸氧能力。

4.4 二氧化碳通氣當(dāng)量(VE/VCO2) VE/VCO2表示每排出1 L CO2所需要的通氣量，反映通氣效率，反映通氣/血流是否匹配。VE/VCO2斜率越大，表明通氣效率越低。阻塞性、限制性、彌散性等多種類型的肺疾病、肺血管病及心力衰竭患者通氣血流比通常失調(diào)，一般其值越高表明病情越重。該項(xiàng)指標(biāo)在預(yù)測(cè)心衰患者預(yù)后，評(píng)估外科手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)及預(yù)后等方面均有重要臨床指導(dǎo)意義。

4.5 代謝當(dāng)量(METs) 代謝當(dāng)量以安靜、坐位時(shí)的能量消耗為基礎(chǔ)，1 MET=VO23.5 ml/(kg·min)，為各種活動(dòng)時(shí)相對(duì)能量代謝水平的常用指標(biāo)，可為各種心血管疾病的危險(xiǎn)分層提供參考依據(jù)，可為心臟康復(fù)運(yùn)動(dòng)處方制定中運(yùn)動(dòng)方式的選擇及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的設(shè)定提供客觀依據(jù)。

4.6 運(yùn)動(dòng)血壓(BP) 在運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常隨著運(yùn)動(dòng)量的增加，人體收縮壓會(huì)逐漸升高，而舒張壓增加不明顯，VO2每增加3.5 ml/(kg·min)，血壓上升10 mm Hg左右[5]，若血壓隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加不升高反而出現(xiàn)下降現(xiàn)象，通常提示可能存在嚴(yán)重的心功能障礙。

4.7 運(yùn)動(dòng)心率(HR) 運(yùn)動(dòng)時(shí)心率隨運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加而增加，通常VO2每增加3.5 ml/(kg·min)，心率相應(yīng)增加10次/min[5]。許多心血管病患者的心率受β受體阻滯劑的影響，因此不應(yīng)將預(yù)測(cè)的最大心率作為運(yùn)動(dòng)的最終目標(biāo)，當(dāng)MaxHR達(dá)預(yù)測(cè)值的85%時(shí)，可考慮停止試驗(yàn)。

4.8 運(yùn)動(dòng)心電圖(ECG) 通常運(yùn)動(dòng)可引起心率增快，舒張期縮短，冠脈灌注減少，因而運(yùn)動(dòng)較休息時(shí)更能檢出冠脈疾病。運(yùn)動(dòng)中心電圖若出現(xiàn)ST壓低或T波改變，常提示有心肌缺血可能。運(yùn)動(dòng)中亦可見(jiàn)早搏或其他類型心律失常，為疾病鑒別診斷提供參考依據(jù)。此外，CPET相關(guān)參數(shù)如氣體交換分析的相關(guān)變量的加入，使評(píng)估心肌缺血的敏感度、特異度均有提高。CPET在檢測(cè)冠脈微血管病變方面亦具有一定優(yōu)勢(shì)。

5 CPET指導(dǎo)心肺疾病的康復(fù)

隨著我國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)的日益發(fā)展，運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練已經(jīng)成為多種慢性疾病在穩(wěn)定期的重要治療手段，它可提高患者的運(yùn)動(dòng)耐量，改善癥狀，提高患者生活質(zhì)量。CPET在運(yùn)動(dòng)康復(fù)中起著無(wú)可取代的作用，可用于運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、運(yùn)動(dòng)處方制定、運(yùn)動(dòng)康復(fù)效果評(píng)價(jià)等[7-8]。以往多通常以目標(biāo)心率法為依據(jù)來(lái)制定運(yùn)動(dòng)方案，但心率常會(huì)受到β受體阻滯劑等藥物的影響，因而以目標(biāo)心率法為標(biāo)準(zhǔn)制定的運(yùn)動(dòng)處方存在很大的局限性及弊端。目前較為客觀和理想的運(yùn)動(dòng)方案是運(yùn)動(dòng)達(dá)無(wú)氧閾水平，可在安全的前提下達(dá)到理想的康復(fù)運(yùn)動(dòng)效果，通過(guò)持續(xù)、安全、有效的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練以達(dá)到改善心肺功能的目的。康復(fù)醫(yī)師可通過(guò)該試驗(yàn)準(zhǔn)確測(cè)定出患者的無(wú)氧閾，區(qū)分患者運(yùn)動(dòng)受限的原因，進(jìn)而為患者制定個(gè)體化的運(yùn)動(dòng)處方。

6 根據(jù)CPET相關(guān)指標(biāo)制定運(yùn)動(dòng)處方

運(yùn)動(dòng)處方有4個(gè)基本要素：即運(yùn)動(dòng)的形式、強(qiáng)度、時(shí)間及頻率。根據(jù)患者CPET評(píng)估結(jié)果，制定相應(yīng)的有氧運(yùn)動(dòng)處方。確定有氧運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的參照標(biāo)準(zhǔn)及方法是制定運(yùn)動(dòng)處方的關(guān)鍵，關(guān)系到患者運(yùn)動(dòng)的安全性和效果。常用的確定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的方法包括：①心率儲(chǔ)備法，靶心率=(最大心率-靜息心率)×靶強(qiáng)度%+靜息心率；②目標(biāo)心率法，在靜息心率基礎(chǔ)上增加20～30次/min，該方法相對(duì)比較粗略。③自我感知?jiǎng)诶鄢潭确旨?jí)法，多采用RPE量表，通常以患者自我感覺(jué)稍微有點(diǎn)累為標(biāo)準(zhǔn)，可作為心率指導(dǎo)的很好補(bǔ)充；④AT法，其優(yōu)勢(shì)在于能準(zhǔn)確測(cè)定患者從有氧代謝供能到由有氧代謝和無(wú)氧代謝共同供能的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，根據(jù)此轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的相關(guān)參數(shù)設(shè)定相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)處方，通過(guò)該方法制定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度比最大負(fù)荷時(shí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度低得多，可避免乳酸持續(xù)升高，從而避免代謝性酸中毒的發(fā)生，亦不易發(fā)生通氣功能障礙，以AT值為標(biāo)準(zhǔn)的有氧運(yùn)動(dòng)是安全有效的。

CPET作為一種無(wú)創(chuàng)、客觀、定量檢測(cè)手段，能夠同時(shí)檢測(cè)心、肺等多系統(tǒng)功能及代謝情況，被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于臨床實(shí)踐中，可用于心血管疾病的診斷及心功能評(píng)價(jià)，指導(dǎo)心肺疾病患者運(yùn)動(dòng)處方的制定及康復(fù)訓(xùn)練，心肺疾病外科手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)分層，療效評(píng)價(jià)，指導(dǎo)預(yù)后，預(yù)防慢性病復(fù)發(fā)等，其結(jié)果客觀可靠，且可重復(fù)性強(qiáng)，在心血管康復(fù)領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。

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鄭海軍，E-mail：zhenghaijunxn1@136.com。

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