心肺功能评定

心肺功能评定一、概述心肺功能是人体新陈代谢和运动耐力的基础，泛指有氧运动系统通过肺呼吸和心脏活动推动血液循环向机体输送氧气和营养物质，从而满足各种人体生命活动物质与能量代谢需要的生理学过程，与人的体质健康和竞技运动能力有着极为密切的关系。1、氧运输功能通过心脏的循环， 把氧气及能量物质运送到全身组织进行新陈代谢。 心脏功能减退会导致循环功能障碍，产生缺氧缺血状态。2、气体交换功能包括肺通气功能和换气功能，主要通过内呼吸和外呼吸两个基本过程来实现。3、心肺功能与运动耐力 运动耐力是指机体持续活动的能力， 取决于心肺功能及骨骼肌的代谢。 心肺功能下降会影响运动能力； 长期制动和缺乏运动也会导致心肺功能的减退。4、纽约心脏病学会心功能分级（nyha ）可用于评价心脏疾病病人的新功能，并指导病人的日常生活活动和康复治疗。但是，该方法， 主要依据病人自己有无心悸、呼吸困难、乏力等主观症状，因而评定 时结果可能存在一定的差异。其具体功能分级标准如下。i 级：体力活动不受限。一般体力活动不引起疲劳，心悸，呼吸困难和心绞痛等症状。ii 级：体力活动稍受限。一般体力活动时即可引起疲劳，心悸， 呼吸困难和心绞痛等症状。精品资料iii 级：体力活动明显受限。 休息时感到舒适， 低于正常日常生活活动的运动量即可引起心悸，呼吸困难等症状。iv 级：不能从事任何体力活动。 休息时仍有心悸、 呼吸困难等症状。二、心电运动试验心电运动试验（ecg ）是指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（实际祝负荷能力）和机体对运动的 实际耐受能力。（一）心电运动试验的目的1、冠心病的早期诊断具有较高的灵敏度（ 60%-80% ）和特异性（ 71%-97% ）。主要通过运动增加心脏负荷和心肌耗氧量，根据心电图 st 段偏移情况诊断冠心病。2、鉴定心律失常运动中诱发或加剧心律失常往往提示为器质性心脏病，应注意休息，避免运动，并及时调整康复训练计划和强度；运 动中心率失常减少或消失提示属于良性心律失常，并非一定要限制运动和日常生活。3、鉴定呼吸困难或胸闷的性质如果在运动实验中诱发呼吸困难和胸闷，多属于器质性疾病。4、判断冠状动脉病变的严重程度及预后 运动试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，则说明冠状动脉病变也越严重， 预后也越差。 运动试验阳性无症状的病人发生冠心病的危险性增大。5、确定病人进行运动的危险性低水平运动实验中诱发心肌缺血、心绞痛、严重心律失常、心力衰竭症状等，均提示病人进行运动的危险性大。通过运动试验，确定病人安全的日常生活活动范围，为制定运动处方提供依据，确保康复训练的有效性和安全性。6、评定康复治疗效果参加心电运动试验的病人大部分心脏病诊断已经明确， 此时评定的目的不仅仅是诊断，而是从心脏负荷试验中获得心脏电活动和血流动力学参数，结合运动超声心动图和气体代谢等指标，来判断冠状动脉病变的程度、心功能和预后，为病人制定合 理的运动处方， 通过重复进行运动试验， 根据病人对运动耐受程度的变化，评定康复治疗效果。7、其他根据运动试验的反应， 协助病人选择必要的治疗， 如手术适应症。（二）适应症与禁忌症1、适应症病情稳定；无明显步态和骨关节异常。；无感染及活动性疾病；精神正常及主观上愿意接受并能主动配合检查的病人。2、禁忌症包括绝对禁忌症和相对禁忌症。（ 1）绝对禁忌症： 未控制的心力衰竭和急性心衰；血流动力学不稳定的严重心律失常；稳定型心绞痛、增剧型心绞痛，近期心肌梗死后 非稳定期；急性心包炎、心肌炎和心内膜炎；严重主动脉瓣狭窄；急 性肺动脉栓塞或肺梗死或肺水肿；血栓性脉管炎和心脏血栓； 精神疾病发作期间或严重神经症。（ 2）相对禁忌症：严重高血压（高于200mmhg/120mmhg）和肺动脉高压； 重度主动脉瓣狭窄或严重阻塞型心肌病；重度房室传导阻滞及重度窦房传导阻滞；严重左右冠状动脉左主干狭窄或类似病变； 明显的心动过速或过缓；电解质紊乱；慢性感染性疾病；晚期妊娠或 妊娠有并发症者； 运动可能会导致神经肌肉、 骨骼肌肉和风湿性等疾病病情恶化。；精神障碍者，不能配合进行运动。（三）心电运动试验种类1、按所用设备分类包括活动平板试验、 踏车运动试验、 手摇车运动试验和台阶试验。（ 1）活动平板试验： 又成跑台试验， 是指装有电动传送带的运动装置。检查方法： 病人按预先设计的运动方案，载人自动调节坡度和速度（运动强度） 的活动平板上进行走 跑的运动，逐渐增加心率和心脏负荷，最终达到预期的运动目标。优点是接近日常活动生理状态， 可以逐步增加负荷量， 诊断的敏感性和特异性较高，在运动中可以连续监测心电变化，安全性好。（2）踏车运动试验：是指坐位或卧位下，在固定的功率车上进行运动，可真加踏车阻力，调整运动负荷。优点是运动中心电图记录较好，血压测量较容易，受试者心理负担较轻。缺点是对于体力较好的运动员往往达不到最大心脏负荷，不会骑车者也难以完成运动。（ 3）手摇车运动试验： 原理与踏车运动相似， 只是将下肢踏车改为上肢摇车。适用于下肢功能障碍者。（4）台阶试验：是一种简便易行的评定新功能的方法。试验中的运动负荷是由台阶高度、运动节律、运动时间组成，按性别、体重、和肺活量不同，评价指标不同。台阶试验指数值越大，心血管系统的功能水平越高，反之亦然。严重心血管疾病的人禁忌。2、按终止试验的运动强度分类包括极量运动试验、亚（次）极量运动试验、症状限制性运动试验和低水平运动试验。（1） ）极限运动试验 : 是指运动强度到达极致和主观最大运动强度的试验。可按病人的性别和年龄推算出预计最大心率(220- 年龄) 作为终止试验的标准。 适用于健康的青年人和运动员，以测定个体最大运动能力、最大心率和最大摄氧量。（2） ）亚（次）极量运动试验：是指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%-90% ，或达到参照值（ 195- 年龄）时结束试验。 适用于测定非心脏病病人的心功能和体力活动能力。服用某些药物如肾上腺素能受体阻断药以及抗高血压药物的病 人，由于这些药物会影响安静心率和运动心率，因此不宜采用预计的亚极量心率作为终止试验的标准。（3） 症状限制性运动试验：是指运动进行至出现必须停止运动的指征为止， 是临床上最常用的作为运动终点的实验方法。用于诊断冠心病、评估心功能和体力活动能力，为制定运动处方提供依据。症状限制性运动试验中指的指征： 1)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、出冷汗的症状和体征；2）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10mmhg以上；运动负荷增加时收缩压上升，超过220-250mmhg以上；运运动负荷增加时舒张压上升，超过110-120mmhg以上；或舒张压上升，超过安静时 15-20mmhg以上；3）运动负荷不变或增加时， 心率不增加，甚至下降超过 10 次/分;4)心电图显示 st 段下降或上升，超过或等于1mm ；出现严重心律失常， 如异位心动过速、频发、多源和成对出现的期前收缩、r on t、房颤、房扑、室扑、室颤、 2 度以上房室传导阻滞或窦房阻滞、完全性束支传导阻滞等； 5）病人要求停止运动； 6）仪器故障等。实验室内应备有急救药品和设备，并对出现的严重并发症及时处理。（4） 低水平运动试验：是指运动至特定的、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，或与安静时相比增加 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。 吃饭目的在于检测从事轻度活动及日常生活活动的耐受能力，用于诊断冠心病、评估心功能和体力活动能力，作为住院评价，制定运动处方等依据。3、按实验方法分类包括单级运动试验和多级运动试验。（ 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：是指运动实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。（四）运动试验方法1、活动平板试验运动强度以 met 值表示，met 值的大小取决于活动平板试验速度和坡度的组合。bruce 方案为应用最早、最广泛的运动方法。主要通过增加速度和坡度来增加运动强度和负荷。表3-8表 3-8活动平板改良 bruce 方案速度分级坡度（ %）时间（ min ）代谢当量（ mets ）（ km/h ）02.7031.71/22.7532.912.71034.724.01237.135.514310.246.816313.558.018317.368.920320.479.722323.8注：坡度 1=1.75%2、踏车运动试验运动强度以功率表示，单位为瓦特（w） 和 千克.米/分（ kg.m/min ）。1w=6.12 kg.m/min（ kg 为运动阻力单位； m/min 表示每分钟功率自行车转动距离） 。运动负荷， 男：300kg/min 起始， 每 3 分钟增加 300 kg/min ，女：200kg/min起始每 3 分钟增加300 kg/min 。最常用的是 who 推荐的方案表 3-93-9who 推荐的方案分级运动负荷（ kg.m/min ）运动时间 (min )男女13002003260040033900600341200800351500100036180012003721001400333、手摇车试验运动起始荷为150-200kg/min，每级负荷增量100-150 kg/min，持续时间 3-6 分钟。4、等长收缩试验常用最大收缩力的30%-50% 作为运动强度， 持续收缩 2-3 分钟. 一般采用握力试验，还可采用定滑车重量法，即通过一个滑轮将重力引向受试者的手和腿，受试者进行抗阻屈肘和伸膝，并始终保持关节角度不变。受试的重力可以从2.5kg 开始，每级持续 2-3 分钟，负荷增加2.5kg ，直至受试者不能继续保持关节活动范围为止。5、简易运动实验适用于体力较弱无法进行活动平板或踏车运动试验的病人，包括定时运动法和固定距离法。1）定时运动法：病人尽力行走 6 分钟，计算所走的距离， 距离越长， 说明体力活动能力越好；2）固定距离法：固定距离，如30 米，计算完成该距离的时间。（五）运动试验结果及其意义1、心率正常人运动负荷每增加1met ，心率增加 8-12 次/分。运动中反应性心率过慢见于窦房结功能减退、严重左心室功能不全和严重多支血管病变的冠心病病人。 心率过快分为窦性心动过速和异位心动过速，如运动中窦性心率增加过快，提示体力活动能力较差；异位 心动过速主要是在室上性和房性心动过速，少数是室性心动过速， 提示应限制病人的体力活动。2、血压运动负荷每增加1met ，收缩压相应增高5-12mmhg ，舒张压改变相对较小，250/120mmhg为上限。运动中收缩压越高， 心源性猝死的概率越低。运动中舒张压升高，超过安静水平时的15mmhg以上，甚至超过120mmhg ，常见于严重冠心病。运动中收缩压不升高和升高不超过130mmhg ，或血压下降，甚至低于安静水平时，提示冠状动脉多支病变；如果这些情况与st段等其他指标同时出现，则提示严重心肌缺血引起左室功能障碍及心脏收缩储备能 力差。诱发血压下降的其他疾病， 包括心肌病、心律失常、血管反应、左心流出道阻塞、抗高血压药物应用、贫血、长时间剧烈运动等。出 现异常低血压反应的工作荷量越低，则说明病情越重。3、每搏量和心排血量运动时每搏量逐渐增加， 心排血量也逐渐增加，最高可达安静时的两倍左右。 但达到 40%-50% 最大吸氧量时， 每搏量不再增加， 此后心排血量增加主要依靠心率加快。心排血量最大值可达安静时的 4-5 倍。但是运动肌的血流需求量高于心排血量的增加，因此需要进行血流再分配， 以确保运动组织和重要脏器的血液供应。4、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， 其数值一般用10 -2 表达。运动中心率 -收缩压乘积越高，冠状血管储备越好，心率 -收缩压乘积越低，提示病情严重。康复训练后，心率- 收缩压乘积额定的条件下运动时间和强度增高，说明心血管及运动系统效率提高， 相对减轻清血管负担， 你只病人可以耐受更大的运动负荷。5、心电图 st 段改变 正常 st 段应该始终保持在基线。运动中st 段出现偏移为异常反应，包括st 段上抬和下移。 st 段上抬：有 q 波的st 上抬提示室壁瘤或室壁运动障碍， 见于 50% 的前壁心肌梗死和15% 的下壁心肌梗死病人；无q 波的 st 段上抬提示严重近段冠脉的病变或痉挛和严重的穿壁性心肌缺血。st 段正常化是指安静时有st 段下移，在运动中下移程度反而减轻，甚至消失，这种情况见于严重冠心 病或正常人。引起st段改变的其他心脏情况还有：心肌病、左心肥 厚、二尖瓣脱垂、洋地黄作用、室内传导阻滞、预激综合征、室上性 心动过速；非心脏情况包括: 严重主动脉狭窄、严重高血压、贫血、低血压、葡萄糖负荷、过度通气、严重容量负荷过重等。6、心脏传导障碍窦性停搏，如见于运动后即刻，多为严重缺血性心脏病人； 预激综合征（wpw ），如在运动中消失的预激综合征预后较好（约占 50% ）；束支传导阻滞，运动可诱发频率依赖性左、右束支传导阻滞及双束支传导阻滞。如在心率低于120次/分时发生可能与冠心病有关；心率高于125次/分时发生的病理意义不大。心室内传导阻滞可见于运动前，动中可加重甚至消失。7、运动性心律失常运动性心律失常的原因与交感神经兴奋性增 高和心肌需要量增加有关。 利尿剂和洋地黄制剂可使运动中发生心律失常；冠心病病人心肌缺血也可诱发心律失常。室性期前收缩是运动中最常见的心律失常， 其次是室上性心律失常和并行心率。运动中和运动后一过性窦性心律失常和良性游走心率也较常见。运动诱发短阵房颤和房扑低于1% ，可见于健康人或风湿性心脏病、甲亢、预激综合征、心肌病病人。 单独出现的运动诱发性室上性心律失常与惯性定冠，而与肺部疾患、近期饮酒和咖啡有关。窦性停搏，偶见于运动后 即刻，多为严重缺血性心脏病病人。8、症状正常人在亚极量运动试验中应无症状。极量运动实验时， 可有疲劳、下肢无力、气急并伴有轻度眩晕、恶心和皮肤湿冷，这些 症状如发生在亚极量运动时则视为异常。胸痛、发绀、极度呼吸困难， 发生在任何时期均属异常。在发生心绞痛的同时不一定有st段的下移。st 段的改变可以在心绞痛前、 后或同时发生。对于运动诱发不典型心绞痛的病人， 可以选择另一方案重复运动试验，观察病人是否在同等 rpp 的情况下诱发症状。由于冠心病病人的心肌缺血阈值比较恒定，所以如果症状确实是心肌缺血所致，就应该在同等rpp 情况下出现症状。9、药物对实验结果的影响许多药物对心电运动试验的结果有影响，解释结果时应充分考虑。10、主观劳累程度分级主观劳累程度分级（rpe ）是由borg 提出，故又称 borg 量表（ 3-10 ）。是根据运动过程中自我感觉劳累程度来衡量相对运动水平的半定量指标，在康复界广泛应用， 确定合理运动强度的最好办法是rpe 和靶心率两种方法结合。评估的基本原则：将最轻微用力定义为6 分，将最大和衰竭性运动定义为20 分。分值的设计与正常心率反应相关，将分值乘以10 即为运动时的正常心率反应。rpe主观运动感觉特征相应心率 (次/分)表 3-10主观用力程度分级6（安静）607非常轻松708809很轻松901010011轻松1101212013稍费力（稍累）1301414015费力（累）1501616017很费力（很累）1701818019非常费力（非常累）19020200三、有氧运动能力测定在康复医学中反映有氧运动中体内气体代谢能力最常用的指标是最大摄氧量（ vo 2max ）；在制定运动处方的运动强度方面则是以代谢当量作为临床主要参考依据。1、摄氧量是指机体所摄取和消耗的氧量，是反映机体能量消耗和运动强度的指标，也反映机体摄取、利用氧的能力。摄氧量为20-30ml/ （ kg.min ）者，可从事重体力劳动，15ml/ （kg.min ）者可以从事中等体力劳动；5-7ml/ （kg.min ）者仅能从事轻体力劳动。2、最大摄氧量是指机体在运动强度达到最大时所能摄取的最大氧量，是综合反映心肺功能状态和最大体力活动能力的最好生理指标。目前仍被美国纽约心脏病协会采用作为新功能分级的客观依据。其数值大小主要取决于新排血量、 动静脉分压差、氧弥散能力和肺通气量。适当的康复训练， 尤其是耐力训练， 可通过中心效应（心肺功能改善） 和外周效应（骨骼肌代谢能力改善）提高最大摄氧量。测定最大摄氧 量可以通过极量运动试验直接测定，也可用压极量负荷时获得的心率负荷量等参数间接推测，后者可能有20%- 30% 的误差。最大摄氧量的直接测定方法如下。1、新排血量和动静脉分压差测定：最大摄氧量=心排血量 x 动静脉氧分压差；心排血量 =每搏量 x 心率。安静时每搏量为80-100ml ，最大时可达 150ml ；安静时心率为 60- 到 100 次/分, 最大时可达 180-200 次/分。动静脉氧分压差代表组织利用氧的效率，安静时为 5ml ，指100ml 动脉血液中通过组织后， 有 5ml 氧被组织吸收利用； 运动时动静脉氧分压差逐步增大，最大时可达到 15-17ml 。（2） ）呼吸气分析测定： 最大摄氧量 =吸气量 x 呼吸气氧分压差。 肺通气量与最大摄氧量呈线性关系。 安静时呼吸器气氧分压差为4%- 5%， 即吸入 100ml空气时有 4-5ml氧被人体吸收；运动中呼吸气氧分压 差最大可增加两倍左右。（3） ）运动方案： 参与运动的肌群越多， 所测得的最大摄氧量越高 （平板运动最高），因此以平板运动试验测定结果最为准确，也有踏车运动、手臂摇轮运动、台阶试验的运动方案。（4） ）运动程序：可分为单级负荷，即一次达最大值；或分级负荷， 即逐渐增加负荷，每一级负荷至少持续3-5 分钟，直到达到最大值。（5） ）最大摄影量的测定标准： 1）主关筋疲力尽，不能继续运动和不能维持原先的速度； 2）分级运动中两级负荷的摄氧量差值小于或等于 5%，或者数值小于或等于2ml/（kg.min ）；3）呼吸量商大于 1.10（成人）或 1.00 （儿童）。（6） 最大摄氧量直接测定的局限性： 1）极量运动试验的运动量大，具有一定危险性，不易为一般受试者所接受；2）标准不易掌握，因主观因素使检测重复性受影响；3）需要气体分析设备。为此，许多学者试图通过亚极量负荷下的生理指标来推测最大摄氧量，但误差较大。由于人体极量运动能力和亚极量运动能力有密切联系，古间接推算法仍具有一定的实用意义。3、代谢当量（ met ）是表示相对能量代谢水平和运动强度的重要指标。健康成年人安静、坐位时，每千克体重、每分钟的耗氧量为3.5ml/ （ kg.min ），即 1met.代谢当量的临床应用如下：（ 1）判断体力活动能力和预后：一般将运动试验所能达到的最大摄氧量折算为代谢当量，或采用间接判断的方式确定代谢当量，用以判断体力活动水平和预后，以及是否手术治疗的选择参考。关键的最高代谢当量值为：小于 5mets ，提示 65 岁以下的患者预后不良；5mets ，提示日常生活受限，相当于急性心肌梗死恢复期的功能储备；10mets ，提示正常健康水平，药物治疗预后与其它手术或介入治疗效果相当；13mets ，提示即使运动试验异常，预后仍