心血管功能评定

心血管功能评定与运动处方,同济大学运动与健康研究中心,案例1. 北京,上海等国际马拉松比赛，参赛的马拉松跑爱好者猝死。全国高校学生参加越野赛及其长跑测试后猝死案例2. 上海某区一位70岁男性老人，冬天清晨外出参加体育活动，6时被人发现躺在草坪上，诊断为心肌梗塞，死于心力衰竭。案例3. 老年人在进行力量性练习时猝死。,运动引起的心血管猝死案例分析,常用的心功能评定方法,对体力活动的主观感觉分级（如心脏功能分级、自觉劳累程度分级）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,心电图运动试验（运动负荷试验）,是临床医学、运动医学和康复医学中常用于诊断心脏疾病和心功能的测定方法；被测者在一定的运动负荷下或递增负荷下的心电图和表现加以观察和记录，以症状限制极量、心率限制极量和心电图异常限制极量为终点。,心电运动试验的目的,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。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。 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。,发现潜在的心律失常和鉴别良性及器质性律失常：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。 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。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。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。,是心脏康复中的核心内容之一，为患者恢复日常生活和职业活动提供客观可靠的依据。,运动试验的种类,根据使用设备：活动平板、功率自行车、二阶梯试验根据功量大小：极限量、亚极限量、低水平运动试验按持续时间：连续、间断根据运动终点：症状限制性、心率限制、心电异常限制按使用目的：诊断性、心脏功能评定性,运动试验的适应症,存在某些患病因素，如成年人有冠心病一种或一种以上危险因素时为准备参加运动训练的健康人进行指导时已经确诊为心脏病的患者，需要进行心脏功能容量测定时,运动试验禁忌症,近期急性心梗不稳定的心绞痛未能控制的室性心律失常未能控制的房性心律失常,充血性心力衰竭严重主动脉狭窄已确诊或可疑动脉瘤活动性心肌炎或可疑血栓性静脉炎或心内血栓,近期全身性或肺部栓塞急性炎症心传导阻滞严重情绪障碍（精神病）近期心电图明显改变急性心包炎,低水平运动试验low level exercise testing,心脏病出院前病人的graded exercise testing，GXT：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130140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2040mmHg；开始负荷仅为1.5METs左右，每级可增加0.5MET，最大负荷达到33.5METs。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。,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（45METs），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。,Bruce平板运动试验方案,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5060周/分。,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4070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。,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，但应注意受体阻滞剂骤停后的反弹现象。,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，应仔用酒精擦拭局部皮肤以减少皮肤和电极界面之间的电阻，改善信嗓比。,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1分钟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。,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。,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分钟测定一次，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。,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,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。,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2OmmHg），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。,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伙血型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。 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。,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。 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620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1215之间，说明运动强度是合理的，中老年人也应达到1113。,自觉用力程度分级(rating of perceived exertion，RPE),心脏功能分级及治疗分级（美国心脏学会）,联合机能试验,第一步：先测量安静时稳定脉搏值，再测量血压并记录数值第二步：被检查者作30秒20次蹲起，作完后立即坐下，测脉搏及血压（第1分钟前10秒测脉搏，后50秒测量血压计，如此连续测量3分钟，并记录数值）注意：要深蹲，足跟不离地，两臂前平举，起时恢复站立姿势,第三步：被检查者再作15秒原地疾跑，同样方法连续测量4分钟脉搏及血压，并记录数值（百米冲刺速度）第四步：被检查者作3分钟原地高抬腿慢跑，同样方法连续测量5分钟脉搏及血压，并记录数值（要求步频为180次/分，女子和少年跑2分钟）第五步：根据试验结果记录绘制曲线图并作评定,停止运动试验的指征,临床症状与体征：乏力和（或）呼吸困难，超过了日常生活中较重活动后所感到的程度；3+以上严重程度的胸痛；其他：头晕、眼花、站立不稳、动作笨拙、恶心或呕吐；随运动而逐渐增加的下肢不适感或疼痛；外周循环障碍引起的症状：如苍白、皮肤冷汗、血压下降超过10mmHg,心电图改变：运动性S-T段压低3mm；室性心动过速；运动产生或加重的室性期前收缩；逃逸性室上性心动过速；运动产生的心内传导阻滞患者要求停止,正常反应,收缩压和脉搏适度上升，两者大致平行，舒张压适度下降（5-10mmHg），或保持不变负荷后3-5分钟内脉搏血压恢复至安静水平,负荷后脉搏血压变化(正常反应),紧张性增高反应,负荷后第1分钟收缩压升高可达180-200mmHg，舒张压也升高10-20mmHg，心率显著增加，恢复时间延长系由周围血管调节障碍所致，多见于训练水平不高或初次参加训练的人（青春发育期的少年运动员）,无力反应,负荷后第1分钟收缩压上升不多（10-15mmHg），甚至下降，脉搏急剧增加，恢复期延长说明心肌收缩无力，每搏输出量减少，导致心率代偿性增加运动员患病或过度训练时可出现此反应,紧张性不全反应,运动后收缩压、脉搏明显增加，第1分钟舒张压极度下降，至0mmHg时仍能听到音响，出现所谓“无休止音”现象如果持续2分钟以上，恢复期延长，说明身体机能不良，或者是运动员早期过度训练的征象，属于血管调节中枢功能障碍，血管紧张度明显下降的表现,如果持续时间不超过1分钟，负荷后收缩压也较高，说明心肌收缩力较强，只因心率快致使舒张期缩短，训练良好的运动员在激烈竞赛后可能出现此反应,梯形反应,收缩压不是在负荷后第1分钟，而是在第2、3分钟升高最多，呈现阶梯上升，之后才逐渐下降，同时脉搏明显增高，舒张压上升或不变，恢复期延长提示：在进行负荷运动时心脏功能开始逐渐减弱；说明心血管机能不良，见于疾病尚未恢复、运动员过度训练等,哈佛台阶试验,以一定的频率上下一定高度的平台并持续一定的时间，根据登台结束后恢复期脉搏变化评定心脏功能，称为台阶试验最早的台阶试验是由美国哈佛大学研究设计，故称哈佛台阶试验现有不少改变和发展,台阶高度：男子为50.8cm（40），女子为42.6cm（30）方法：被测试者以每分钟30次的频率登台阶（一上一下为1次），持续5分钟；要求上时双脚应站在台阶中央，下时全脚掌着地，身体和膝应充分伸直，不要跳跃和故意用力蹬踩，允许换脚1-2次；如果中途连续20秒不能跟上节奏即停止试验，并记下持续时间（秒）负荷结束后测恢复期第2、3、4分钟前30秒脉搏,台阶指数,登台持续时间（秒）台阶指数= 100 2三次脉搏之和,评定标准,从计算公式可以看出，进行定量负荷运动后，心率反应越慢，心脏功能越好，即心泵储备能力越好,PWC170的测评,表示心率达到170次/分时受试者身体做功的能力，反映了机体的工作能力尤其是有氧耐力水平。PWC170测定属于亚极限定量负荷运动试验直接测定较为复杂，需时较长，通常采用间接测定的方法,实验目的,了解PWC170的测定原理和PWC170测评的意义，掌握PWC170的测定和评定方法，并能应用于体育运动实践。,实验原理,间接测定PWC170的原理是：运动过程中心率和功率在一定的负荷范围内（相当于心率在120-180次/ min之间）呈直线关系。,实验器材,自行车功率计（或台阶）、秒表、节拍器、遥测心率仪或心电仪（或手触脉搏的方法监测心率）。,测试方法,令受试者完成两次不同负荷的定量运动试验，每次负荷持续3-5min，两次负荷之间休息5min，并于每次负荷后即刻测定心率。第一次负荷的功率在心率达到120次/min 左右为宜，第二次负荷的功率可根据第一次负荷后的心率来确定，以达到170次/min心率的负荷为宜。,负荷功率选择参考值,结果与计算（间接法）,PWC170 = W1 +（W2 - W1）170 - P1/ P2 - P1W1为第一次负荷的功率（kg.mmin）W2为第二次负荷的功率（kg.mmin）P1为第一次负荷的心率（次min ）P2为第二次负荷的心率（次min ）在进行PWC170的机能试验后，将所测得的W1 、W2、 P1、 P2的数据代入公式，便能精确地计算出受试者的PWC170值。Pwc170值越高，说明什么？,台阶测定法,台阶高度：第一次：男30cm女15cm，第二次：男40cm女30cm频率：30次/min时间：5min间隔时间：3min测定：负荷后立即10s心率注意先测体重,计算,体重h1频率时间N1=N1上N1下= 时间N1下=1/3N1上1=4/3ph1n2=4/3ph2n 170f1PWC170=N1（N2N1） f2f1N为功率，p为体重(kg)，h为台阶高度(m)，n为登台阶频率(次/分）,参考值,应用与评价,一般来说，PWC170值越高，表示受试者身体工作能力包括心脏的做功能力越强不同运动项目、不同性别之间PWC170值都有明显的差异，一般耐力项目运动员的PWC170值较高，男性PWC170值高于女性。,注意事项,测试前，受试者应有充足的休息。测验前至少1小时不应进食、饮水、吸烟。蹬车时间：受试者在进行定量负荷运动时，当身体功能动员起来并达到稳定状态后再进行蹬30s即可，绝大多数受试者运动3min就可达到相对稳定状态的水平。因此，试验中蹬车时间不宜过长，否则，体力消耗过大。,两次负荷之间应休息3min，一般可坐在车上休息。如果没有心电仪或遥测心率仪，可以用手触脉搏的方法计数负荷后即刻第一个10秒钟的心率，然后乘以6即为每分钟的心率次数。,血气分析,动脉血氧分压（PaO2）二氧化碳分压（PaCO2）动脉血氧饱和度（SaO2%）,血液中气体分压值kPa(mmHg),心肺耐力的评价（12分钟跑）,与专业运动员不同的，对13岁到70岁的人最适宜，方式不限，可跑可走，或走跑交替，最后看完成的距离和结束时的心率。心率要求在跑完以后3分钟内测量，测得的心率必须小于“180年龄”时，跑出的距离才能算有效，然后按照下表进行评价，得出您的心肺功能属于哪个等级。,心血管疾病的运动处方,无缺血和显著心律失常运动处方心肌缺血的运动训练处方急性心肌梗死的运动处方CABG和PTCA后的运动处方心力衰竭的运动处方心律失常的运动处方心肌病和心肌炎的运动处方,根据运动试验的结果，一般运动的强度应为50%80%Vo2max.。如果没有进行运动试验，则以超过静息时心律20次/分作为运动强度的标准。运动训练一般遵循下列步骤：1、目标心率为50%75%【（最大心率-静息心率）*（50%75%）】加静息时心率。 心率可作为多数运动的处方标准。2、活动强度应为在运动510分钟后达到训练心率为宜。 可以用瓦特（测力计）、速度（运动平板）或METS表示。3、如病人在运动训练前没有进行运动平板试验，则以心率作为评价的指标。 心率对低到中度强度的运动是相当准确的。4、如果运动锻炼的方式示在平地上进步锻炼，则可以根据运动平板达到的理想心率的 步速制定运动量。制定方法一般是确定在运动平板上的步速。5、病人也可以根据自觉劳累度判断运动的强度。 如12分为轻度活动；1213分为中等强度活动；1416分为重强度活动。6、运动锻炼的量应当逐渐被病人耐受。,一、无缺血和显著心律失常的运动处方,存在运动诱发心肌缺血的病人应接受适当的药物治疗以去除或减轻心肌缺血。在经过适当治疗后仍有心肌缺血的病人，如缺血不是在极低的运动负荷下发生，仍可在低于发生缺血心率的目标心率下安全地从事运动训练。临床证明，该目标心率是适用的。病人在运动训练开始阶段应加强监督。 心肌缺血病人在运动训练开始前，应当进行运动试验，并且需要特别注意心律失常和心肌缺血的临床表现。常见的有连续出现的室性早搏、伴有血流动力学不稳定或者有症状的心律失常、心肌缺血引起的胸部不适、ST段压低2mm以上、收缩压下降20mmHg以上等。运动训练强度一般应以低于出现异常运动试验结果10次/分钟的心率作为运动的目标心率。,二、心肌缺血的运动训练处方,无并发症的急性心肌梗死病人，在发病12小时以后，除非有血流动力学异常，一般不必强调卧床休息。根据急性心肌梗死病人的临床情况、年龄和体能状况制定病人的渐进活动的日程表。,三、急性心肌梗死的运动处方,经皮冠状动脉血管成形术(PTCA)和冠状动脉绕道手术(CABG)挽救不少因急性冠脉综合症(ACS)患者的生命 。步行是这些病人最合适的早期运动方式。可以在床旁步行，或者步行到更远的地方（如卫生间）。步行开始时应当缓慢，循序渐进，直到可连续活动510分钟。 鼓励病人采取坐位是这一阶段运动的重要部分。 CABG后早期患者在不引起胸部张力增加或者影响胸骨伤口愈合的情况下，可行主动自由的上肢关节活动。开始的活动应在监测下进行。观察并记录症状、自觉劳累程度评分、心率、血压。当完全耐受时，可在非监测下进行活动。当病人病情稳定，能够无困难行走时，应当进行症状限制性运动试验。必要时可进行冠状动脉造影检查。,四、CABG和PTCA后的运动处方,五、心力衰竭的运动处方,心脏康复可以改善患者的生存质量和心脏移植病人的运动能力。下肢无力和活动耐力下降是心力衰竭病人最常见的症状。对于心力衰竭病人的运动康复一般进行有氧运动以增加心输出量，如运动平板步行或踏车。这些运动同时也增加心脏的充盈压。心脏康复治疗只对运动有正常反应的病人有效。 心力衰竭病人在监督下进行训练是安全的。由于病人的运动耐量受限，运动处方必须及时调整。短时间的有氧运动、减少目标心率、增加间歇休息阶段等，都可减轻病人的疲劳程度。最后目标心率，应保持在比运动试验时出现明显气急和疲劳的心率低10次/分。 心力衰竭病人伴有运动诱发的心肌缺血表现时，通常预示运动训练效果差，随访期间容易出现与冠心病有关的并发症。,六、心律失常的运动处方,有关心律失常病人运动时的安全性目前尚缺乏明确资料。 换冠心病和运动诱发心律失常的病人，出现致死性心脏事件和非致死性心肌缺血并发症的危险性都较高。通常将运动诱发心律失常视为心脏病病人运动治疗的禁忌。目前还不清楚运动训练是否会影响心律失常。 有一项研究报道运动训练后室性心律失常发生频率减少，可能是由于调节了交感神经在运动时的反应。如果运动训练过程中心电图连续监测心律失常表现类型稳定，可以作为允许病人开始进行有监督无持续监护的监测依据。但是这种做法的安全性尚未证实。,七、心肌病和心肌炎的运动处方,扩张性心肌病的运动参见心力衰竭和心律失常。肥厚性心肌病患者，无论症状是否明显，激烈运动均有猝死的危险性，应禁止剧烈运动。肥厚性心肌病已经制定有关参与竞争性体育的