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心功能评定与运动学 谭悦 1 运动对心功能的影响 2 一 心功能评定 临床常用心能评价方法 1 心律常用的心功能评定方法包括对体力活动的主观感觉分级 如心脏功能分级 自觉用力程度分级 超声心动图 心脏负荷试验 如心电运动试验 超声心动图运动试验 核素运动试验 6分钟步行试验 等 心脏负荷试验中最常用的是心电运动试验 3 心功能分级 心脏功能分级及治疗分级 美国心脏学会 4 心肺循环 有氧运动涉及肺的通气功能 换气功能 呼吸储备能力 心脏的心输出量 心脏储备能力 心肌耗氧量 血液携氧能力 血红蛋白含量 及肌组织的有氧代谢能力等 5 心电运动试验 心电运动试验 CPET 通过观察受试者运动时的各种反应 呼吸 血压 心率 心电图 气体代谢 临床症状与体征等 来判断其心 肺 骨骼肌等的储备功能 实际负荷能力 和机体对运动的实际耐受能力 6 一 心电运动试验的目的 1 为制定运动处方提供依据 通过了解受试者可耐受的运动负荷 可判断其心功能 指导日常生活活动和工作强度 并制定运动处方 以确保康复训练的有效性和安全性 2 冠心病的早期诊断 以往运动试验曾是冠心病早期诊断最有效和最常用的方法 有较高的灵敏性和特异性 7 3 判定冠状动脉病变的严重程度及预后 运动中发生心肌缺血的运动负荷越低 心肌耗氧水平越低 即心率 血压越低 ST段下移的程度越大 冠心病的严重程度就越重 预后也越差 4 发现潜在的心律失常和鉴别良性及器质性心律失常 如运动诱发或加剧的心律失常则提示为器质性心脏病 应该避免运动或调整运动量 如运动使心律失常减轻 甚至消失多提示为良性心律失常 日常生活活动和运动不必限制 8 5 确定患者进行运动的危险性 低水平运动试验中诱发心肌缺血 心绞痛 严重心律失常 心力衰竭症状等 均提示患者进行运动的危险性大 6 评定运动锻炼和康复治疗的效果 重复进行运动试验 可根据其对运动耐受程度的变化 评定运动锻炼和康复治疗的效果 7 其它 根据运动试验的反应 选择手术适应症 判断窦房结功能等 9 二 心电运动试验的种类 1 按所用设备分类 1 活动平板试验 活动平板 Treadmill 试验又称跑台试验 其是让受检者按预先设计的运动方案 在能自动调节坡度和速度的活动平板上 随着活动平板坡度和速度 运动强度 的提高进行走 跑的运动 以逐渐增加心率和心脏负荷 最后达到预期的运动目标 10 2 踏车试验 坐位和卧位踏车试验 BicycleErgometer 等为下肢用力的试验 用于下肢运动障碍者的手摇功率计 臂功率计 试验为上肢试验 3 便携式运动负荷仪 11 4 台阶试验 12 二 心电运动试验的种类 2 按终止试验的运动强度分类 1 极量运动试验 maximalexercisetesting 极量运动试验可按性别和年龄推算的预计最大心率 220 年龄 做为终止试验的标准 适用于运动员及健康的青年人 以测定个体最大做功能力 最大心率和最大摄氧量 2 亚 次 极量运动试验 运动至心率达到亚极量心率 即按年龄预计最大心率 220 年龄 的85 或达到 195 年龄 时结束试验 此试验可用于测定非心脏病患者的心功能和体力活动能力 13 3 症状限制运动试验 运动进行至出现必须停止运动的指征 症状 体征 心率 血压或心电图改变等 为止 症状限制性运动试验是临床上最常用的方法 用于冠心病诊断 评定正常人和病情稳定的心脏病患者的心功能和体力活动能力 为制定运动处方提供依据 14 停止运动的指征包括 出现呼吸急促或困难 胸闷 胸痛 心绞痛 极度疲劳 下肢痉挛 严重跛行 身体摇晃 步态不稳 头晕 耳鸣 恶心 意识不清 面部有痛苦表情 面色苍白 发绀 出冷汗等症状和体征 运动负荷增加时收缩压不升高反而下降 低于安静时收缩压1 33kPa以上 10mmHg 运动负荷增加时收缩压上升 超过29 33 33 33kPa 220 250mmHg 运动负荷增加时舒张压上升 超过14 7 16 0kPa 110 120mmHg 或舒张压上升 超过安静时2 00 2 67kPa l5 20mmHg 运动负荷不变或增加时 心率不增加 甚至下降超过10次 分 15 心电图显示ST段下降或上升 1mm 出现严重心律失常 如异位心动过速 频发 多源或成对出现的早搏 R ON T 房颤 房扑 室扑 室颤 度以上房室传导阻滞或窦房阻滞 完全性束支传导阻滞等 患者要求停止运动 16 4 低水平运动试验 lowlevelexercisetesting 运动至特定的 低水平的靶心率 血压和运动强度为止 即运动中最高心率达到130 140次 分 或与安静时比增加20次 分 最高血压达160mmHg 或与安静时比增加20 40mmHg 运动强度达3 4METs作为终止试验的标准 此法目的在于检测从事轻度活动及日常生活活动的耐受能力 低水平运动试验是临床上常用的方法 适用于急性心肌梗塞后或心脏术后早期康复病例 以及其它病情较重者 作为出院评价 决定运动处方 预告危险及用药的参考 17 二 心电运动试验的种类 3 按试验方案分类 1 单级运动试验 是指运动试验过程中运动强度始终保持不变的运动试验 如台阶试验 2 多级运动试验 是指运动试验过程中运动强度逐渐增加的运动试验 如活动平板试验 踏车试验又称为分级运动试验 递增负荷运动试验 gradedexercisetesting GXT 18 三 运动试验的禁忌证 2 相对禁忌证 1 左右冠状动脉主干狭窄和同等病变 2 中度瓣膜狭窄性心脏病 3 明显的心动过速或过缓 4 肥厚型心肌病或其他原因所致的流出道梗阻性病变 5 电解质紊乱 6 高度房室传导阻滞及高度窦房传导阻滞 7 严重动脉压升高 8 精神障碍或肢体活动障碍 不能配合进行运动 19 三 运动试验的禁忌证 1 绝对禁忌证 1 急性心肌梗死 2天内 2 药物未控制的不稳定型心绞痛 3 引起症状和血流动力学障碍的未控制心律失常 4 严重动脉新狭窄 5 未控制的症状明显的心力衰竭 6 急性肺动脉栓塞和肺梗死 7 急性心肌炎或心包炎 8 急性主动脉夹层 20 四 运动试验方案 根据受试者的个体情况及试验目的不同 选择不同的方案 运动试验的起始负荷必须低于受试者的最大承受能力 方案难易适度 每级运动负荷最好持续2 3分钟 运动试验总时间在8 12分钟为宜 21 四 运动试验方案 1 平板运动试验方案根据运动负荷量的递增方式 变速变斜率 恒速变斜率 恒斜率变速等 不同设计了不同的试验方案 如Bruce方案 Naughton方案 Balke方案等 国内最常用的是Bruce方案 22 四 运动试验方案 1 Bruce方案优点 易于达到预定心率 最高级别负荷量最大 一般人均不会超过其最大级别 缺点 主要是运动负荷增加不规则 起始负荷较大 4 5METs 运动增量较大 老年人和体力差者往往不能耐受第一级负荷或负荷增量 难以完成试验 每级之间运动负荷增量较大 不易精确确定缺血阈值 此外 在走 跑速度临界时 受试者往往难以控制自己的节奏 心电图记录质量也难以得到保证 23 四 运动试验方案 Bruce平板运动试验方案 24 四 运动试验方案 2 Balke方案系恒速变斜率方案 即运动速度保持不变 仅依靠增加坡度来增加运动负荷 因为运动负荷递增较均匀 缓慢 受试者比较容易适应 其速度固定在3 2mph 5 47km h 本方案适用于心肌梗死后的早期 心力衰竭或体力活动能力较差的患者检查 25 四 运动试验方案 Balke平板运动试验方案 26 3 Naughton方案主要特点是运动的起始负荷低 每级运动时间为2min 耗氧能增加1METs 它的总做功量较小 对健康人或可疑冠心病患者显得运动量较轻 需较长时间才能达到预期心率 但重患者较易耐受 也能较精确的判定缺血阈值 四 运动试验方案 27 四 运动试验方案 2 踏车运动试验方案最常用的是WHO推荐方案参见下表 每级3分钟 蹬车的速度一般选择50 60周 分 28 四 运动试验方案 WHO推荐方案 29 四 运动试验方案 3 手摇功率计试验方案根据患者情况选择不变的手摇速度 一般可选择40 70转 分 运动起始负荷一般为12 5W 每级负荷增量为12 5W 每级持续时间为2分钟 直至疲劳至极 30 五 运动试验操作的具体要求 运动试验前应禁食和禁烟3小时 12小时内需避免剧烈体力活动等 尽可能的在试验前停用可能影响试验结果的药物 31 五 运动试验操作的具体要求 1 试验开始前测基础心率和血压 并检查12导联心电图和3通道监测导联心电图 测量体位应与试验体位一致 测量血压时为了避免干扰 被测手臂应暂时离开车把或扶手 为了减少运动时的干扰 避免伪差 12导联心电图的肢体导联均移至胸部 并避开肌肉和关节活动部位 放置电极之前 应用酒精擦拭局部皮肤以减少皮肤和电极界面之间的电阻 改善信噪比 应配备除颤器和必要的抢救药品 以便出现严重问题时能给予及时的处理 连接监测导联后做过度通气试验 方法是大口呼吸30秒或60秒后立即描记监测导联心电图 出现ST段下移为阳性 但没有病理意义 提示运动中诱发的ST段改变不一定是心肌缺血的结果 32 五 运动试验操作的具体要求 2 试验过程中在试验中应密切观察和详细记录心率 血压 心电图及受试者的各种症状和体征 每级运动结束前30秒测量并记录血压 试验过程中除用心电示波器连续监测心电图变化外 每级运动结束前15秒记录心电图 如果没有终止试验的指征 在被试者同意继续增加运动强度的前提下 将负荷加大至下一级 直至到达运动终点 如出现终止试验的指征 应及时中止试验 并密切观察和处置 33 五 运动试验操作的具体要求 3 试验终止后达到预定的运动终点或出现终止试验的指征时 应逐渐降低跑台或功率自行车速度 被试者继续行走或蹬车 异常情况常常会发生在运动终止后的恢复过程中 因此 终止运动后 要于坐位或卧位描记即刻 30秒以内 2分钟 4分钟 6分钟的心电图并同时测量血压 以后每5分钟测定1次 直至各项指标接近试验前的水平或患者的症状或其它严重异常表现消失为止 34 六 运动试验的终点 极量运动试验的终点为达到生理极限或预计最大心率 亚极量运动试验的终点为达到亚极量心率 症状限制运动试验的终点为出现必须停止运动的指征 低水平运动试验的终点为达到特定的靶心率 血压和运动强度 35 七 运动试验的结果及其意义 1 心电图ST段改变在排除了心室肥大 药物 束支阻滞或其他器质性心脏病的情况下 ST段下移出现在胸前导联最有意义 尤其V5导联是诊断冠心病的可靠导联 导联较易出现假阳性 诊断价值有限 一般认为下斜型 水平型和上斜型ST段阳性标准分别为J点后60mm处下移 1mm 1 5mm及 2mm ST段改变持续时间长 涉及导联多及伴有血压下降是反映病变严重的可靠指标 36 七 运动试验的结果及其意义 2 运动中发作典型心绞痛运动中发作典型心绞痛是运动试验阳性的标准之一 3 运动试验中血压未能相应升高如运动负荷逐渐加大的过程中收缩压不升高 收缩压峰值 120mmHg或收缩压上升 20mmHg 或较运动前或前一级运动时持续降低 10mmHg 或低于静息水平提示冠状动脉多支病变 出现异常低血压反应的工作荷量越低 反映病情越重 37 七 运动试验的结果及其意义 4 运动诱发心律失常运动试验可出现频发 多源 连发性期前收缩或阵发性室速伴缺血型ST段改变者则提示有多支冠脉病变 发生猝死的危险性大 但若不伴缺血型ST段改变者则不能作为判断预后不良的独立指标 38 七 运动试验的结果及其意义 5 心脏变时功能不全当人体运动或者受到各种生理或病理因素作用时 心率可以随着机体代谢需要的增加而适当增加的功能称为变时性功能 当心率不能随着机体代谢需要的增加而增加并达到一定程度或者不能满足机体代谢需求时称为心脏变时功能不全 最大心率 变时性指数变时性不良不仅是冠心病独立的相关因素 也是其重要的预后判定指标 运动试验中变时性不全可能是诊断冠脉病变的一个独立而敏感的阳性指标 39 七 运动试验的结果及其意义 6 心率收缩压乘积是反映心肌耗氧量和运动强度的重要指标 心绞痛发病原因就是因为心肌耗氧量超过了冠状动脉的供血 供氧量 故可以用心肌耗氧量的大小来评价心脏功能 40 七 运动试验的结果及其意义 7 自觉用力程度分级利用运动中的自我感觉来判断运动强度 在6 20级中每一单数级各有不同的运动感觉特征 RPE与心率和耗氧量具有高度相关性 各级乘以10常与达到该点的心率大体上一致 应用影响心率药物的除外 一般运动锻炼的RPE分级在12 15之间 说明运动强度是合理的 中老年人也应达到11 13 41 七 运动试验的结果及其意义 自觉用力程度分级 RPE 42 第二节肺功能评定 呼吸的生理功能是进行气体交换 从外环境中摄取氧 并排出二氧化碳 肺循环和肺泡之间的气体交换称为外呼吸 其包括肺与外环境之间进行气体交换的通气功能和肺泡内的气体与肺毛细血管之间进行气体交换的换气功能 体循环和组织细胞之间的气体交换称为内呼吸 细胞代谢所需的氧和所产生的二氧化碳靠心脏的驱动 经血管由血液携带在体循环毛细血管和肺循环毛细血管之间运输 肺功能检查对临床康复具有重要的价值 在此 仅就康复医学常用的评定项目进行简要介绍 43 一 呼吸困难分级 44 一 肺容积 肺容积是指安静状态下 测定一次呼吸所出现的容积变化 其组成包括八项 其中潮气量 补吸气量 补呼气量和残气量称为基础肺容积 深吸气量 功能残气量 肺活量和肺总量称为基础肺活量 除残气量和肺总量需先测定功能残气量后求得外 其余指标可用肺量计直接测定 45 二 通气功能 通气功能是指在单位时间内随呼吸运动进出肺的气量和流速 又称动态肺容积 1 每分钟通气量 VE 是指每分钟出入肺的气量 等于潮气容积 呼吸频率 分 2 最大通气量 MVV 是以最快呼吸频率和最大呼吸幅度呼吸1分钟的通气量 3 用力肺活量 FVC 又称是深吸气后以最大用力 最快速度所能呼出的气量 46 三 运动气体代谢测定 运动气体代谢测定是通过呼吸气分析 推算体内气体代谢情况的一种检测方法 47 1 最大摄氧量 最大摄氧量 maximaloxygenuptake VO2max 又称最大耗氧量 最大吸氧量或最大有氧能力 是指运动强度达到最大时机体所摄取并供组织细胞消耗的最大氧量 是综合反映心肺功能状况和最大有氧运动能力的最好生理指标 正常人最大摄氧量取决于心输出量和动静脉氧分压差 即VO2 心输出量 动脉氧分压 静脉氧分压 受心肺功能 血管功能 血液携氧能力和肌肉细胞有氧代谢能力的影响