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1、运动心肺功能测定运动心肺功能测定 广东省人民医院呼吸科广东省人民医院呼吸科黄思贤黄思贤2024/7/272肺肺细胞气体运输机制细胞气体运输机制 运动心肺功能测定运动心肺功能测定 (Cardiopulmonary Exercise Testing(Cardiopulmonary Exercise Testing，CPETCPET) )是指伴有是指伴有代谢测定代谢测定( (摄氧量摄氧量VOVO2 2，二氧化碳排除量，二氧化碳排除量VCOVCO2 2等气等气体交换指标）的心肺运动测验，不同于一般的只是单纯观体交换指标）的心肺运动测验，不同于一般的只是单纯观察心电图察心电图ST-TST-T的变化或心律
2、变化的运动试验；也不同于静的变化或心律变化的运动试验；也不同于静态肺功能。心血管系统与呼吸系统的基本功能是维持态肺功能。心血管系统与呼吸系统的基本功能是维持细胞细胞呼吸呼吸。CPETCPET是综合心与肺，在一定功率负荷下测出是综合心与肺，在一定功率负荷下测出 VOVO2 2及及VCOVCO2 2等代谢指标、通气指标及心电图变化。等代谢指标、通气指标及心电图变化。所以它反映细所以它反映细胞呼吸功能的变化。胞呼吸功能的变化。2024/7/274 心脏病学家心脏病学家 Weber KT Weber KT 指出指出 “心脏病学家和肺病学家不是把注意心脏病学家和肺病学家不是把注意力集中于左心室，就是把注
3、意力集中于肺泡。这种局限性不能恰当地理力集中于左心室，就是把注意力集中于肺泡。这种局限性不能恰当地理解和较全面地观察心肺单元解和较全面地观察心肺单元”，因而提出，因而提出“心肺单元心肺单元”的概念。的概念。 呼吸病学家呼吸病学家 Wasserman K Wasserman K 更进一步提出更进一步提出“单独给心或肺增加负荷是单独给心或肺增加负荷是不可能的，所有的运动均需要不可能的，所有的运动均需要心脏功能心脏功能和和肺脏功能肺脏功能的协调，以及的协调，以及周围循周围循环环和和肺循环肺循环的协调作用来完成生存和工作所需要的气体交换作用的协调作用来完成生存和工作所需要的气体交换作用”，并，并强调强
4、调外呼吸外呼吸细胞呼吸正常耦联细胞呼吸正常耦联（Normal coupling of external to Normal coupling of external to cellular respirationcellular respiration）即）即肺肺- -心心- -活动肌群活动肌群，因而它反映人体的最大有，因而它反映人体的最大有氧代谢能力和心肺储备能力，特别强调心肺联合功能测定氧代谢能力和心肺储备能力，特别强调心肺联合功能测定( (见图见图1)1)。2024/7/275肺肺- -心心- -运动肌群的气体运输机制运动肌群的气体运输机制O2CO2 图1 运动心肺偶联机制（引自Wass
5、erman K）2024/7/277 气体交换处于动态平衡气体交换处于动态平衡细胞内细胞内 QOQO2 2与呼出气体与呼出气体 VOVO2 2是处于是处于动态平衡动态平衡的的QOQO2 2=VO=VO2 2, QCO, QCO2 2=VCO=VCO2 2血管内血管内 VOVO2 2与肺泡内与肺泡内 VOVO2 2是处于是处于动态平衡动态平衡的的VOVO2 2max = C.O maxmax = C.O max(C(C(a-v)(a-v)O O2 2) ) VOVO2 2max = Vmax = VE Emaxmax(FiO(FiO2 2-FeO-FeO2 2) )呼吸商呼吸商 RQRQ与气体交
6、换率与气体交换率 R R是处于是处于动态平衡动态平衡的的RQ=R; RQ=QCORQ=R; RQ=QCO2 2/QO/QO2 2 R=VCOR=VCO2 2/VO/VO2 2常用参数意义和正常值常用参数意义和正常值 一、耗氧量（一、耗氧量（Oxygen consumptionOxygen consumption，QOQO2 2）与）与 摄氧量（摄氧量（Oxygen uptakeOxygen uptake，VOVO2 2） 机体一定时间内消耗的氧气量称为机体一定时间内消耗的氧气量称为耗氧量耗氧量，反映，反映 细胞细胞中氧的利用程度，包括运动中肌肉细胞氧的利中氧的利用程度，包括运动中肌肉细胞氧的利
7、 用情况。用情况。 经经肺泡肺泡与与肺血流肺血流摄取的氧量称为摄取的氧量称为摄氧量摄氧量。 通常情况下供氧需氧平衡，摄氧量即为耗氧量通常情况下供氧需氧平衡，摄氧量即为耗氧量， 通过血液循环将氧输送至运动肌群。通过血液循环将氧输送至运动肌群。 单位以单位以L/min L/min 或或 ml/min/kgml/min/kg表示，是用气体分析表示，是用气体分析 法来测定的。法来测定的。 （一）最大摄氧量（一）最大摄氧量VOVO2max2max （Maximal Oxygen UptakeMaximal Oxygen Uptake）：）： 指在运动的指在运动的最后阶段最后阶段，即竭尽全力阶段，循环和呼
8、吸系统发挥最即竭尽全力阶段，循环和呼吸系统发挥最 大作用时每分钟所能摄取的氧量大作用时每分钟所能摄取的氧量。此时随着功率的增加，。此时随着功率的增加，VOVO2 2不再增不再增 加而形成一个平台，相邻两次（加而形成一个平台，相邻两次（1 1分钟内）分钟内）VOVO2 2 差值差值 150ml/min 150ml/min-1-1, , 称为称为VOVO2max2max。亦可用。亦可用公斤摄氧量公斤摄氧量2ml20 14 20 14 B B 级级 16-20 11-14 16-20 11-14 C C 级级 10-16 8-1110-16 8-11 D D 级级 10 8 10 8 2024/7/
9、2719( (六六) )美国医学会肺功能不全分级标准（美国医学会肺功能不全分级标准（20002000年）年）表表1.美国医学会肺功能不全分级标准（美国医学会肺功能不全分级标准（2000年）年）肺功能指标肺功能指标一级一级二级二级三级三级四级四级（功能减损（功能减损（功能减损（功能减损（功能减损（功能减损（功能减损（功能减损0%9%）10%25%）26%50%）51%100%)FVC正常低限正常低限6079515950FEV1正常低限正常低限6079415940DLco正常低限正常低限6079415940VO2/kg2520251520 15四、心率与摄氧量四、心率与摄氧量 正常情况下，随着运动
10、负荷增加，正常情况下，随着运动负荷增加，心输出量与心率呈线心输出量与心率呈线 形递增形递增。而。而心脏病患者心脏病患者由于心搏出量减低，随着由于心搏出量减低，随着VOVO2 2的增的增 加，心率呈陡直上升；加，心率呈陡直上升；冠状动脉供血不足冠状动脉供血不足之患者由于心之患者由于心 肌缺血，肌缺血，VOVO2 2通常随着功率的增加缓慢递增，因而心输出通常随着功率的增加缓慢递增，因而心输出 量不能与负荷增加同步；量不能与负荷增加同步；肺血管病肺血管病时，由于肺血管压力时，由于肺血管压力 增加，左心室输出量减低，也表现为随负荷增加，心率增加，左心室输出量减低，也表现为随负荷增加，心率 增加呈陡直反
11、映增加呈陡直反映( (见图见图5)5)。HRVO2六、血压六、血压 动脉血压决定于动脉血压决定于心输出量心输出量和和末梢血管阻力末梢血管阻力，运动时，由于心，运动时，由于心排出量大幅度增加，收缩压上升，上升程度与运动强度、心排出排出量大幅度增加，收缩压上升，上升程度与运动强度、心排出量密切相关。正常情况下，运动量越大，血压越高。量密切相关。正常情况下，运动量越大，血压越高。收缩压收缩压增加增加大于舒张压的增加，而由于运动时外周总阻力下降，大于舒张压的增加，而由于运动时外周总阻力下降，舒张压舒张压通常通常不变或稍下降。运动时血压不能正常上升反而不变或稍下降。运动时血压不能正常上升反而下降下降表明
12、左心室功表明左心室功能低下，要警惕冠心病心肌缺血的发生。能低下，要警惕冠心病心肌缺血的发生。 当运动时当运动时收缩压高于收缩压高于240mmHg240mmHg（我院为（我院为220mmHg220mmHg）、舒张压高）、舒张压高于于115mmHg115mmHg时运动要立即停止。时运动要立即停止。 正常情况下正常情况下, ,最大运动时最大运动时收缩压收缩压可升至可升至180-220mmHg180-220mmHg、舒张压舒张压可升至可升至70-90mmHg70-90mmHg，若舒张压升高超过，若舒张压升高超过15mmHg15mmHg，要警惕隐性高血压。，要警惕隐性高血压。 七、反映通气变化的几个指标
13、：七、反映通气变化的几个指标： 1.1.潮气量（潮气量（VTVT）与深吸气量（）与深吸气量（ICIC）的比值（）的比值（VT/ICVT/IC） 运动时正常人运动时正常人VTVT通常小于静息时通常小于静息时ICIC的的70%70%，VT/ICVT/IC罕见罕见 超过超过0.80.8。由于。由于VCVC 测定影响因素较多，测定影响因素较多， VT/ICVT/IC比比 VT/VCVT/VC更有更有 价值。价值。 2024/7/27242.2.通气量通气量( (V VE E) )、最大运动通气量、最大运动通气量( (V VE Emaxmax) )与呼吸频率（与呼吸频率（RRRR） V VE E常常指指
14、每每一一分分钟钟进进入入或或从从肺肺中中排排出出的的气气体体量量。等等于于VTVT与与RRRR的的乘乘积积。随随着着运运动动量量的的增增加加 V VE E呈呈不不同同程程度度的的增增加加。V VE E与与患者身高、年龄、性别、死腔通气等有关。患者身高、年龄、性别、死腔通气等有关。 V VE Emaxmax是是指指极极量量运运动动时时的的通通气气量量。安安静静时时 V VE E为为5-8L/min5-8L/min, ,最最大大运运动动时时V VE Emaxmax可可达达70-120 70-120 L/minL/min。无无氧氧阈阈以以下下的的运运动动负负荷荷，通通气气量量与与运运动动负负荷荷呈呈
15、线线性性相相关关。无无氧氧阈阈以以上上运运动动负负荷荷, ,通通气气量与量与 VOVO2 2呈非线性关系呈非线性关系, ,通气量增加超过了摄氧量的增加。通气量增加超过了摄氧量的增加。 RRRR是指呼吸频率是指呼吸频率, ,正常人最大运动时正常人最大运动时RRRR可达可达34-4634-46bpmbpm，很少超过很少超过 5050 bpm bpm。 3. 3.呼吸储备（呼吸储备（BRBR） 反反映映最最大大运运动动时时的的最最大大呼呼吸吸能能力力，BRBR降降低低通通常常为为运运动动受受限限的的因因素素之之一一，由由于于通通气气功功能能障障碍碍，通通气气能能力力减减低低（MVVMVV低低）所所致
16、致。故故限限制制性性或或阻阻塞塞性性肺肺疾疾患患常常导导致致低低BRBR( (见见图图8),8),而而因因心心血血管管因因素素运动受限者运动受限者 BRBR升高升高。 公式公式BRBR= =（MVV-VMVV-VE Emaxmax）或）或 （MVV-VMVV-VE Emaxmax)/MVV%)/MVV% （正常值：（正常值：383822L/min22L/min，或，或20-50%20-50%） VT, IC, VE, MVV, BR2024/7/2727MVVMVV与运动中潮气流量与运动中潮气流量- -容积环（容积环（extFVLextFVL）比较）比较1.1.左图，左图，MVVMVV为自主性
17、，为自主性，在在MFVLMFVL中，位于中，位于FRCFRC之上，之上，是在高肺容量部位进行，是在高肺容量部位进行，EELVEELV增加，增加，EILVEILV接近接近TLCTLC，于高弹性负荷下呼吸，于高弹性负荷下呼吸，在一开始呼气就要用较在一开始呼气就要用较高胸内压以获取高流量，高胸内压以获取高流量，是处于用力依赖部分，是处于用力依赖部分，呼吸功增加。它不能提呼吸功增加。它不能提供通气受限类型。供通气受限类型。2.2.右图，实际运动之呼右图，实际运动之呼吸类型，最大运动时吸类型，最大运动时EELVEELV降低，降低，extFVLextFVL在在MEFVMEFV中是在肺胸压力中是在肺胸压力/
18、 /容容积曲线的最佳部位下进积曲线的最佳部位下进行，呼吸功低。行，呼吸功低。八、八、V/QV/Q不均不均的测定的测定（一）死腔通气：生理死腔与潮气量比值（一）死腔通气：生理死腔与潮气量比值（VD/VTVD/VT） 正常值正常值：男性：男性 40 40 40岁，岁， 静息时静息时 0.300.300.080.08， ATAT时时 0.200.200.070.07， 最大运动时最大运动时 0.190.190.070.07。 A A 正常正常 V/QV/Q0.80.8 B B 静静- -动脉分流动脉分流 V/QV/Q 0.8 0.8 C C 死腔通气死腔通气 V/QV/Q 0.80.8V/Q不均不均
19、, VD/VT（二）肺泡（二）肺泡- -动脉氧分压差动脉氧分压差PP(A-a)(A-a)O O2 2 PaOPaO2 2正常值：休息时约为正常值：休息时约为80mmHg80mmHg以上，最大运动时稍有升高。以上，最大运动时稍有升高。P P(A-a)(A-a)O O2 2正常值：正常值： 20-3920-39岁岁 静息为静息为8mmHg8mmHg， ATAT时为时为11mmHg11mmHg， 最大运动为最大运动为15mmHg15mmHg； 40-6940-69岁岁 静息为静息为6-20mmHg6-20mmHg， ATAT时为时为10-24mmHg10-24mmHg， 最大运动为最大运动为10-2
20、8mmHg10-28mmHg。 P(A-a)O2( (三三) )动脉血与潮气末二氧化碳分压差动脉血与潮气末二氧化碳分压差 P P(a-ET)(a-ET)COCO2 2 P P(a-ET)(a-ET)COCO2 2反反映映V/QV/Q不不均均、肺肺泡泡死死腔腔变变化化。P PETETCOCO2 2是是肺肺泡泡内内最最高高的的PCOPCO2 2， 而而动动脉脉 PCOPCO2 2代代表表的的是是平平均均肺肺泡泡PCOPCO2 2，运运动动时时因因COCO2 2产产量量增增加加，运运送送到到肺肺的的 COCO2 2增增加加，由由于于呼呼气气时时新新鲜鲜空空气气不不稀稀释释肺肺泡泡内内气气体体，此此时
21、时的的肺肺泡泡P PETETCOCO2 2接接近近静静脉脉PCOPCO2 2，P PETETCOCO2 2明显明显高于高于PaCOPaCO2 2 。 运动时运动时P PETETCOCO2 2高于高于PaCOPaCO2 2, ,P P(a-ET)(a-ET)COCO 2 2为负值为负值-4mmHg-4mmHg左右。左右。 休息时休息时稍呈稍呈正值正值，PaCOPaCO2 2高于高于P PETETCOCO2 2 2mmHg 2mmHg左右。左右。 PaCO2, PETCO2P(a-ET)CO22024/7/2735（四）（四） 二氧化碳通气当量（二氧化碳通气当量（VE/VCOVE/VCO2 2）
22、氧通气当量（氧通气当量（VE/VOVE/VO2 2） 二氧化碳通气当量（二氧化碳通气当量（VE/VCOVE/VCO2 2） VE/VCOVE/VCO2 2是死腔通气的指标之一是死腔通气的指标之一。显示。显示排除排除1 1升升COCO2 2所需的通所需的通气量气量，反映，反映通气效率通气效率。计算公式：。计算公式：VE/VCOVE/VCO2 2 = K/PaCO= K/PaCO2 2(1-VD/VT(1-VD/VT） 公式中可以看出：公式中可以看出：1 1、当、当VD/VTVD/VT增大时，增大时， VE/VCOVE/VCO2 2随之增加；随之增加；2 2、过度通气过度通气时，时，PaCOPaC
23、O2 2下降下降， VE/VCOVE/VCO2 2增加。增加。正常值正常值在在ATAT点时，点时，VE/VCOVE/VCO2 2约为约为29294.34.3。若若升高升高，表明，表明过度通气过度通气、死腔增加死腔增加。 氧通气当量（氧通气当量（V VE/VOE/VO2 2） 指指摄入摄入或或消耗消耗1 1升氧量升氧量所用的所用的通气量通气量。VE/VOVE/VO2 2反映反映氧提取效氧提取效率率，运动时其，运动时其最低点最低点反映反映无氧阈无氧阈的位置，是确定无氧阈最敏感的位置，是确定无氧阈最敏感的指标，也反映的指标，也反映化学感受器化学感受器的敏感度。当化学感受器不敏感时，的敏感度。当化学感
24、受器不敏感时，V VE/VE/VO O2 2到运动终末时才下降。到运动终末时才下降。 COPDCOPD 时时V/QV/Q不均，运动最大耗氧量减低，不均，运动最大耗氧量减低，VE/VOVE/VO2 2就增加；就增加； 代酸代酸时，通过过度通气代偿酸中毒，因而时，通过过度通气代偿酸中毒，因而VE/VCOVE/VCO2 2也增加。也增加。 过度通气过度通气的气体代谢的气体代谢特点特点是是VD/VTVD/VT升高升高, ,PaCOPaCO2 2减低减低, ,VE/VCOVE/VCO2 2 及及VE/VOVE/VO2 2增加。增加。 正常值正常值在在ATAT点时，点时，VE/VOVE/VO2 2约为约为
25、26.526.55.45.4。VE/VCO2,VE/VO2 九、最大二氧化碳产量（九、最大二氧化碳产量（VCOVCO2 2maxmax） 反映机体反映机体清除清除代谢产物代谢产物二氧化碳的量二氧化碳的量。 在递增运动初始阶段，随着运动负荷的增加，在递增运动初始阶段，随着运动负荷的增加，VCOVCO2 2也不也不断增加，增加幅度近似于耗氧量的增加。断增加，增加幅度近似于耗氧量的增加。 一旦到达一旦到达无氧阈无氧阈，VCOVCO2 2 增加比增加比VOVO2 2增加要快增加要快，这时就需，这时就需要要HCOHCO3 3- -/H/H2 2COCO3 3缓冲机制来调节。缓冲机制来调节。 最大运动最大
26、运动时时VCOVCO2 2可增加到约为正常静息时的可增加到约为正常静息时的2020倍左右。倍左右。 2024/7/2739观察指标可分为三大类：观察指标可分为三大类：1.1.反映反映运动耐量运动耐量以及以及心功能心功能的指标的指标 VOVO2 2maxmax、VOVO2 2max/kgmax/kg、ATAT、METMET、VOVO2 2/HRmax/HRmax、HRRmaxHRRmax、R R、RQRQ 以及以及VOVO2 2/ /W W 等；等；2.2.反映反映通气功能通气功能的指标的指标 BRBR、VEmaxVEmax、VTmaxVTmax、RRmax RRmax 、VT/ICVT/IC以
27、及以及F/VF/V环等；环等；3.3.反映反映气体交换气体交换的指标的指标 PaOPaO2 2、P P(A-a)(A-a)O O2 2、PaCOPaCO2 2、P PETETCOCO2 2、P P(a-ET)(a-ET)COCO2 2、VE/VOVE/VO2 2、VE/VCOVE/VCO2 2、 以及以及VD/VTVD/VT等。等。 表表1. CPET1. CPET各参数正常值范围（最大运动时）各参数正常值范围（最大运动时） 参数参数 正常范围正常范围 摄氧量摄氧量 VOVO2 2max 84 %max 84 %预计值预计值 AT 40 %VOAT 40 %VO2 2max predmax p
28、red VO VO2 2/WR 8.29 ml/min.w/WR 8.29 ml/min.w-1-1(10.3(10.31.0)1.0) 心血管反应心血管反应 VOVO2 2/HR/HR（O O2 2 pulse pulse） 80 %pred 80 %pred HR reserve 15 bpm HR reserve 15 bpm HR response 50 bpm HR response 50 bpm BP 220/90 mmHg BP 220/90 mmHg 通气反应通气反应 DImaxDImax VEmax/MVV 75% VEmax/MVV 11L BRmax MVV-VEmax
29、11L RR 50 bpm RR 50 bpm VT/VC 55% VT/VC 55% VT/IC 80% VT/IC 80% 气体交换气体交换 VE/VCOVE/VCO2 2 AT 34AT 34 VE/VO VE/VO2 2 AT 30AT 30 VD/VT 0.28 VD/VT 0.28 P P(a-ET)(a-ET)COCO2 2 0 80 mmHg 80 mmHg P P(A-a)(A-a)O O2 2 35 mmHg 35 mmHg SaO SaO2 2 4%691 570 631 501AT 691 570 631 501VOVO2 2AT/VOAT/VO2 2max pred
30、40 32.9 40 31.7max pred 40 32.9 40 31.7BP rest 81/51 90/64BP rest 81/51 90/64 max 96/72 132/70 max 96/72 132/70VEmax 67.5 51.9VEmax 67.5 51.9VTmax 1.4 1.41 VTmax 1.4 1.41 RRmax 48 37RRmax 48 37BRmax 15 26.4 15 19.1 BRmax 15 26.4 15 19.1 P Pa aO O2 2 rest,max rest,max 缺缺,10.1 10.4,10.5,10.1 10.4,10.5
31、P P(A-a)(A-a)O O2 2 rest,max rest,max 缺缺, 5.7 4.5, 6, 5.7 4.5, 6P P(a-ET)(a-ET)COCO2 2 rest,max rest,max 缺缺, , 缺缺, -0.25, +0.23, -0.25, +0.23VD/VT rest,max 0.50, 0.58 0.24, 0.41VD/VT rest,max 0.50, 0.58 0.24, 0.41HCOHCO3 3- - rest,max rest,max 缺缺, 16.1 23.6, 16.5, 16.1 23.6, 16.5VE/VCOVE/VCO2 2 at A
32、T 95 46 at AT 95 46 （二）（二）COPD与与 MVD运动心肺功能测定比较运动心肺功能测定比较n2024/7/2747二、阻塞性肺疾患二、阻塞性肺疾患CPETCPET特点特点 COPD V/Q比例失调比例失调 呼吸功呼吸功 VD/VT PaO2 ，pH 气流阻塞气流阻塞 弹性回缩力弹性回缩力 通气需要通气需要 通气能力通气能力 运动限制（呼吸困难）运动限制（呼吸困难） 图图 13. COPD患者运动受限的机制示意图患者运动受限的机制示意图2024/7/2748呼气流量受限的程度呼气流量受限的程度V VFLFL，extFVLextFVL，MFVLMFVL1.1.呼气流量限制百分
33、率呼气流量限制百分率 V VFLFL/VT%/VT% 25 % VT ( extFVL) 25 % VT ( extFVL)2024/7/2749呼气流量受限的程度呼气流量受限的程度V VFLFL，extFVLextFVL，MFVLMFVL2.FRC 2.FRC 被动呼气末肺容积被动呼气末肺容积 EELV EELV 动态的动态的 FRCFRC，取决于呼气肌，取决于呼气肌 和吸气肌复原互补和同步。和吸气肌复原互补和同步。EELVEELV 的下降需最佳化吸气肌长度和呼气的下降需最佳化吸气肌长度和呼气 肌复原，保持肌复原，保持 extFVLextFVL在肺压力在肺压力/ / 容积环的线性部分，同时降
34、低呼吸容积环的线性部分，同时降低呼吸 时胸壁的弹性负荷，以维持较低时胸壁的弹性负荷，以维持较低 EILV/TLCEILV/TLC，保持，保持VTVT恒定。恒定。 EELVEELV反映肺和胸壁压力流速关系。反映肺和胸壁压力流速关系。 EELV=TLC-ICEELV=TLC-IC，EELV/TLCEELV/TLC，VC-ICVC-IC。 最大运动时最大运动时 EELV EELV 降低。降低。2024/7/2750呼气流量受限的程度呼气流量受限的程度V VFLFL，extFVLextFVL，MFVLMFVL3.EILV 3.EILV 潮气吸气末肺容积，弹性潮气吸气末肺容积，弹性 负荷指标，通常以负荷
35、指标，通常以 EILV/TLCEILV/TLC， EILV/VCEILV/VC，VT/IC VT/IC 表示。表示。 当当 EILV EILV 接近接近 TLC TLC 时，肺的顺时，肺的顺 应性下降，吸气弹性阻力增加。应性下降，吸气弹性阻力增加。 EILV/TLC EILV/TLC 超过超过 90% 90% 时，是通气时，是通气 受限的一个标志。受限的一个标志。 运动中运动中 EILV EILV 增加是为了保持较增加是为了保持较 大的大的 VTVT。在呼气流速受限情况。在呼气流速受限情况 下下 EILV EILV 不能增加说明发生吸气不能增加说明发生吸气 肌疲劳，无力。此时只有通过加肌疲劳，
36、无力。此时只有通过加 快呼吸频率增加通气量。快呼吸频率增加通气量。2024/7/2751COPD COPD 患者患者 MFVL MFVL 与与 extFVLextFVLCOPDCOPD患者患者运动一开始运动一开始EELLEELL最大运动时最大运动时V VFLFL/VT /VT 80% VT80% VTEILVEILV2024/7/2752负压呼气法负压呼气法(Negative expiratory pressure,NEP)评估呼气流量受限评估呼气流量受限NEPNEP后后正常人正常人呼气流量增高呼气流量增高COPDCOPD患者患者呼气流量无改变呼气流量无改变或一过性钉子状升高或一过性钉子状升高
37、2024/7/2753肺间质纤维化肺间质纤维化2024/7/2754ILD ILD 患者患者 MFVL MFVL 与与 extFVLextFVLILD ILD 患者患者 低运动量时低运动量时 EILVEILV最大运动时最大运动时 呼气流量受限呼气流量受限 EILV/TLC EILV/TLC EILV EILV接近接近TLCTLC EELV EELV变化不大变化不大2024/7/2755(三三) 呼吸困难运动心肺功能测验的特征性反映呼吸困难运动心肺功能测验的特征性反映 项目项目心脏病心脏病慢阻肺慢阻肺肺间质肺间质肺血管病肺血管病肥胖肥胖用力不足用力不足纤维化纤维化VO2 max (实际实际wt)
38、 HRR N N or N or N or (VO2/HR)max N BR N N N or N orAT N or N or N NVT/IC N N N N NRR N N N N NVE/VCO2(at AT) N or N NPaO2 N N NP(A-a)O2 N N NP(a-ET)CO2 N N NVD/VT N NECG abn N N N N NIC ExtFVL 受限受限 受限受限 N or受限受限 受限受限EELV NEILV VO2/WR N N(左移左移)NEP 呼气流量受限呼气流量受限 2024/7/2756三、运动心肺功能在外科手术的应用三、运动心肺功能在外科手
39、术的应用 Older Older报告了报告了6060岁以上老年岁以上老年腹腔大手术腹腔大手术患者患者187187例例, ,用运动时无氧阈用运动时无氧阈( (ATAT,ml/kg.min,ml/kg.min-1-1）1111和和1111为界为界, ,对对心力衰竭心力衰竭分级，发现分级，发现ATAT1111者者病死率为病死率为0.8%0.8%；1111者为者为18%18%。 ECGECG已有已有心肌缺血心肌缺血者，者，AT11AT1111者者病死率为病死率为4%4%，差异显著。，差异显著。 2024/7/2757运动心肺功能在外科手术的应用运动心肺功能在外科手术的应用 氧氧的的供供需需在在外外科科
40、手手术术负负荷荷与与运运动动负负荷荷之之间间主主要要区区别别在在于于全全身身氧氧的的提提取取率率(global (global oxygen oxygen extraction extraction ratio,ratio,OEROER) )即即(CaO(CaO2 2-CvO-CvO2 2)/CaO)/CaO2 2。老老年年患患者者运运动动时时OEROER为为50%50%时时是是在在近近无无氧氧阈阈处处。外外科科大大手手术术OEROER罕罕见见越越过过35-46%35-46%，通通常常在在30%30%左左右右。在在相相同同摄摄氧氧量量情情况况下下，外外科科手手术术后后心心排排出出量量比比运运动
41、动负负荷荷下下多多65-70%65-70%，即外科手术，即外科手术低低OEROER需高心排出量需高心排出量。 大大手手术术后后平平均均摄摄氧氧量量（VOVO2max2max/kg/kg）约约4.5-54.5-5，也也达达6-76-7。因因此此运运动动负负荷荷下下ATAT不不能能达达到到8.5-11.58.5-11.5就就不不能能满满足足大大手手术术需需氧氧量量增增加加和和继继之之引引起起的的心心排排出出量量增增加加，以以适适应应手手术术时时高高代代谢谢状状态和术后的组织修复。态和术后的组织修复。 胸科手术或上腹部大手术运动负荷测验胸科手术或上腹部大手术运动负荷测验 V VO O2 max2 m
42、ax/kg /kg 20 20 罕见并发症罕见并发症 10-15 10-15 高危患者高危患者 AT 11 11 危险性低（危险性低（ 基础代谢基础代谢2 2倍以上）倍以上） 75%75%，无手术并发症，可耐受手术；，无手术并发症，可耐受手术； VOVO2max2max% % 60%60%，肺叶切除危险性大，应尽量避免作一叶以上肺叶切除；，肺叶切除危险性大，应尽量避免作一叶以上肺叶切除； VOVO2max2max% % 40%40%，不适宜作任何剖胸术。，不适宜作任何剖胸术。2024/7/2759肺切除手术前肺切除手术前VOVO2 2maxmax参考值参考值综观综观19801980年至年至20
43、002000年以来年以来VOVO2 2max%max% 75%75%或或 VOVO2 2maxmax 20ml/kg20ml/kgminmin-1-1 可承担肺切除手术可承担肺切除手术; ;VOVO2 2max%max% 60%60%或或 VOVO2 2maxmax 15ml/kg15ml/kgminmin-1-1 可接受手术风险可接受手术风险; ;VOVO2 2max%max% 43%43%或或 VOVO2 2maxmax 10ml/kg10ml/kgminmin-1-1 慎重考虑手术切除范围。慎重考虑手术切除范围。 VOVO2 2maxmax% %60%60%或或 VOVO2 2maxma
44、x10ml/kg10ml/kgminmin-1-1 15ml/kg15ml/kgminmin-1-1高危患者；高危患者；VOVO2 2maxmax% %43%43%或或 VOVO2 2maxmax10ml/kg10ml/kgminmin-1-1 禁忌手术。禁忌手术。 此标准维持手术病死率此标准维持手术病死率1.5%-4%1.5%-4%，手术并发症，手术并发症11%11% 20%20%之间。之间。 此外此外,VO,VO2 2maxmax 1000ml1000ml可接受手术风险可接受手术风险,VO,VO2 2maxmax1000ml1000ml相当相当VOVO2 2maxmax15ml/kg15m
45、l/kgminmin-1-1高危。高危。2024/7/2760心脏移植手术与运动负荷测验心脏移植手术与运动负荷测验1.Miller LW19981.Miller LW1998年推荐心脏移植患者年推荐心脏移植患者 peakVOpeakVO2 215ml/kg15ml/kgminmin-1-1 或或 peakVOpeakVO2 2%55%55%应进一步评估考虑移植手术。应进一步评估考虑移植手术。2.Schwaiblmair M2.Schwaiblmair M等等19991999年报告肺和心肺移植年报告肺和心肺移植103103例例 (SLT46(SLT46例例,DLT 32,DLT 32例例,HLT
46、 25,HLT 25例例) ) 术前术前peakVOpeakVO2 2(10.4(10.43.8)ml/kg3.8)ml/kgminmin1 1,VO,VO2 2max%(34max%(3412)%,12)%, 术后术后( (短期短期) peakVO) peakVO2 2(13.1(13.13.4)ml/kg3.4)ml/kgminmin-1-1明显上升明显上升; ; VD/VT,VE/VCO VD/VT,VE/VCO2 2,P(A-a)O,P(A-a)O2 2明显下降。明显下降。 稳定期心力衰竭患者如有移植手术适应症稳定期心力衰竭患者如有移植手术适应症, ,应不失时机进行心应不失时机进行心
47、肺运动负荷测验或肺运动负荷测验或6MWT6MWT作为优先手术参考。一般认为作为优先手术参考。一般认为: : peakVOpeakVO2 210ml/kg10ml/kgminmin-1-1 属极高危属极高危, ,应最优先移植手术应最优先移植手术; ; peakVOpeakVO2 2 18ml/kg18ml/kgminmin-1-1 者者2 2年预后良好年预后良好; ; peakVOpeakVO2 210ml10ml 18ml/kg18ml/kgminmin-1-1者生存期不确定。者生存期不确定。 心肺运动负荷测验作为外科手术风险分层很有意义。心肺运动负荷测验作为外科手术风险分层很有意义。 运动心
48、肺功能测定可客观评价心肺系统对运动心肺功能测定可客观评价心肺系统对需氧需氧增加增加时的反应，可测定心血管时的反应，可测定心血管储备储备和在和在负荷下负荷下心排心排出量出量增加增加的的能力能力。运动测验。运动测验摄氧量摄氧量能反映能反映心功能心功能及及氧的运输氧的运输，代表心脏，代表心脏储备能力储备能力。同样。同样ATAT的测定反映的测定反映循环系统循环系统维持氧运输维持氧运输的的能力能力，且与患者，且与患者用力无关用力无关。 它关系到围手术期它关系到围手术期ATPATP有氧代谢内环境的稳定。有氧代谢内环境的稳定。对心肺功能不全，静态肺功能认为不宜手术但又必对心肺功能不全，静态肺功能认为不宜手术
49、但又必须手术者，须手术者，运动负荷测验运动负荷测验将围手术期属将围手术期属高危患者高危患者与与低危患者低危患者区别开，甚至只需测定区别开，甚至只需测定ATAT即可，远不需达即可，远不需达到极量运动。到极量运动。2024/7/2762四四、心脏康复心脏康复1.1.心脏病患者心力衰竭患病率，病死率均很高。心脏病患者心力衰竭患病率，病死率均很高。 2020年前治疗以卧床使心脏休息为主年前治疗以卧床使心脏休息为主，休息可改，休息可改 善急性或不稳定心力衰竭的血液动力学和降低善急性或不稳定心力衰竭的血液动力学和降低 心室容量；心室容量；目前主张纳入康复运动训练课程目前主张纳入康复运动训练课程， 结果是增
50、加了运动耐力和改善了生活质量，运结果是增加了运动耐力和改善了生活质量，运 动可改变心力衰竭临床过程。很多研究报告指动可改变心力衰竭临床过程。很多研究报告指 出出运动康复训练可使运动康复训练可使peakVOpeakVO2 2增加增加12%12% 31%31%。 运动试验的基本运动试验的基本目的目的是是制定制定运动强度的安全范运动强度的安全范 围，围，安抚安抚患者及家属，患者及家属，确定确定产生心律失常和心产生心律失常和心 肌缺血的阈值，肌缺血的阈值，选择选择治疗方法和治疗方法和制定制定运动处方。运动处方。 2024/7/2763美国心脏病学会美国心脏病学会(AHA)(AHA)危险分层标准危险分层
51、标准 推荐稳定期推荐稳定期CADCAD，稳定期心血管病即稳定期心力衰竭患者其，稳定期心血管病即稳定期心力衰竭患者其AHAAHA分级分级B B级或级或C C级；级；NYHANYHA分级分级1 1级或级或2 2级；运动耐力级；运动耐力5-6METS;5-6METS; EF=40-60% EF=40-60%，休息与分级运动时无心绞痛，休息与分级运动时无心绞痛/ /缺血者，缺血者， 在医学监督和在医学监督和EKGEKG监护下进行运动康复。监护下进行运动康复。 中危中危高危高危AHAAHA分级分级D D级；级；NYHANYHA分级分级 3 3级；运动耐力级；运动耐力6METS;6METS; EF30%,
52、 EF30%,运动出现心绞痛或缺血运动出现心绞痛或缺血(ST(ST压低压低 4.0mm)4.0mm)者者, , 在康在康 复运动期间，持续复运动期间，持续ECGECG监护和医学监督，直到确保安全已监护和医学监督，直到确保安全已 建立为止。建立为止。 因此，准备运动处方前，因此，准备运动处方前，超声心动图评价心室功能超声心动图评价心室功能， 呼出气体分析呼出气体分析peakVOpeakVO2 2是很有帮助的。是很有帮助的。AHAAHA将将 D D级列入心脏级列入心脏 康复，应考虑中国国情，种族和个体差异，宜慎重进行康复，应考虑中国国情，种族和个体差异，宜慎重进行。2024/7/2764心脏康复适
53、应证心脏康复适应证, ,运动强度运动强度适应证适应证: :慢性左心室衰竭慢性左心室衰竭, ,心瓣膜病和冠状动脉旁路移植后。心瓣膜病和冠状动脉旁路移植后。初始运动强度应个体化初始运动强度应个体化,Braith RW,Braith RW等推荐等推荐4040 60% peakVO60% peakVO2 2； 运动课程进行期中运动课程进行期中, ,运动强度可接近最高心率运动强度可接近最高心率7070 85%85%或或40%40% 60%peakVO60%peakVO2 2。详情请参考康复医学。详情请参考康复医学。 心力衰竭患者运动时心力衰竭患者运动时, ,理想状况是运动强度接近理想状况是运动强度接近A
54、T,AT,应在应在ATAT 以下以下，因为，因为ATAT时，氧的供需平衡，不需耐受乳酸性酸中毒，时，氧的供需平衡，不需耐受乳酸性酸中毒， 未出现无氧代谢供能。因此未出现无氧代谢供能。因此, ,心脏不会发生过度劳累。在这心脏不会发生过度劳累。在这 种负荷水平种负荷水平, ,体内去甲肾上腺素和肾上腺素水平变化小体内去甲肾上腺素和肾上腺素水平变化小, ,不会不会 引起交感神经系统过度刺激引起交感神经系统过度刺激, ,运动时舒适度较好运动时舒适度较好, ,患者依从性患者依从性 好好, ,能够耐受较长一段时间运动负荷能够耐受较长一段时间运动负荷, ,易于接受这种强度的训易于接受这种强度的训 练方案，达到
55、康复训练的目的。练方案，达到康复训练的目的。 运动期间发生心脏骤停的危险性平均约运动期间发生心脏骤停的危险性平均约1/600001/60000病人病人- -小时。小时。2024/7/2765心脏康复心脏康复2.2.心脏移植心脏移植可改善症状严重，可改善症状严重，EF20EF20心力衰竭患者的生存率。心力衰竭患者的生存率。 主要是恢复生活质量主要是恢复生活质量, ,提高运动耐力。积极运动康复已被证实提高运动耐力。积极运动康复已被证实 为经心脏移植的终末期心力衰竭患者术后有效的辅助治疗。为经心脏移植的终末期心力衰竭患者术后有效的辅助治疗。 分级运动试验目的在测定运动能力、制定运动强度提供客分级运动
56、试验目的在测定运动能力、制定运动强度提供客 观数据以决定患者术后恢复工作和其它活动时间。间接估计观数据以决定患者术后恢复工作和其它活动时间。间接估计 有氧运动能力有氧运动能力peakVOpeakVO2 2和和ATAT不准确，最好是直接精确测定。不准确，最好是直接精确测定。 康复初期康复初期于术后第于术后第3 3周开始周开始, ,可进行有氧运动可进行有氧运动, ,包括步行、踏包括步行、踏 车、爬楼梯、臂式运动和体操等。车、爬楼梯、臂式运动和体操等。 初始运动强度初始运动强度RPE12-14(RPE12-14(自感劳累分级表自感劳累分级表) )，相当于，相当于60-80%60-80% 靶心率，相当
57、于心脏移植者靶心率，相当于心脏移植者ATAT水平。因此，初始运动强度可水平。因此，初始运动强度可 略低于略低于RPE12RPE12 1414。 具体执行康复计划或课程请参考康复医学。具体执行康复计划或课程请参考康复医学。2024/7/2766五五、呼吸康复呼吸康复 1. 1.呼吸康复运动可改善呼吸康复运动可改善COPDCOPD患者运动耐力患者运动耐力和减轻劳力性呼吸困难。有利于增加肌丝和肌和减轻劳力性呼吸困难。有利于增加肌丝和肌纤维的数量，增强运动肌群收缩力和耐力；改纤维的数量，增强运动肌群收缩力和耐力；改善血流分布，使氧流向收缩肌群；减少乳酸产善血流分布，使氧流向收缩肌群；减少乳酸产生从而减
58、少生从而减少COCO2 2和和H H+ + 的生成，以减轻通气驱动；的生成，以减轻通气驱动； 此外，可缓解紧张、焦虑的心理情绪。此外，可缓解紧张、焦虑的心理情绪。 2024/7/2767呼吸康复呼吸康复 2.2.运动方案的运动方案的核心核心是运动强度的制定以提是运动强度的制定以提高峰值运动耐量。高峰值运动耐量。 运动试验的运动试验的目的目的是为是为测定测定患者运动能力、患者运动能力、制定制定运动强度、运动强度、评定评定治疗效果提供客观数据。治疗效果提供客观数据。 显然精确确定显然精确确定运动强度的临界点运动强度的临界点，对病情，对病情轻重不同的患者或健康者，其运动康复训练计轻重不同的患者或健康
59、者，其运动康复训练计划的安全性及取得最佳疗效的运动方式，就显划的安全性及取得最佳疗效的运动方式，就显得非常重要。得非常重要。CPETCPET是唯一的方法。是唯一的方法。 运动心肺功能测定的要求及方案的选择运动心肺功能测定的要求及方案的选择 一一、对医务人员的要求对医务人员的要求 运动心肺功能试验需要在受过运动生理基运动心肺功能试验需要在受过运动生理基 础知识培训的医师指导下进行，并要求医务工础知识培训的医师指导下进行，并要求医务工 作人员参加心血管急症处理培训学习，技师和作人员参加心血管急症处理培训学习，技师和 医师熟悉运动过程中正常和异常反应并能够认医师熟悉运动过程中正常和异常反应并能够认
60、识或预防发生或者将要发生的突然事件。识或预防发生或者将要发生的突然事件。 二二、受试者准备受试者准备1.1.试试验验应应在在餐餐后后2 2小小时时进进行行、禁禁烟烟，运运动动前前1212小小时时不不进行过分的体力活动；进行过分的体力活动；2.2.确定患者病情属运动适应证范畴，排除运动禁忌证；确定患者病情属运动适应证范畴，排除运动禁忌证；3.3.暂时停用干扰运动反应药物，如暂时停用干扰运动反应药物，如 - -受体阻滞剂等。受体阻滞剂等。4.4.安静时安静时1212导联心电图和静态肺功能测定；导联心电图和静态肺功能测定；5.5.运动中连续记录心电活动和血压；运动中连续记录心电活动和血压；6.6.详
61、细说明运动中的注意事项和如何运动。详细说明运动中的注意事项和如何运动。 三三、 禁忌症禁忌症 1. 1. 吸入室内空气情况下吸入室内空气情况下 PaOPaO2 245mmHg70mmHg70mmHg； 3. FEV3. FEV1 1 30%pred 10mmHg10mmHg，运动功率增加血压，运动功率增加血压 不升，并伴有缺血症状；或高血压反应（无明显症状时，不升，并伴有缺血症状；或高血压反应（无明显症状时， 收缩压收缩压250mmHg,250mmHg,我院为我院为220mmHg)220mmHg)和和/ /或舒张压或舒张压115mmHg115mmHg；6.6.在无在无Q Q波的导联（不包括波的
62、导联（不包括V V1 1和和aVRaVR导联）出现导联）出现STST段抬高段抬高 ( ( 1.0mm),1.0mm),此外此外,ST,ST段持续性压低，或者心电轴明显偏移；段持续性压低，或者心电轴明显偏移；7.7.较严重的心律失常，室上性心动过速较严重的心律失常，室上性心动过速, ,高度室性心律失高度室性心律失 常如多源性、短阵室速等。常如多源性、短阵室速等。 根据试验的条件和目的的不同根据试验的条件和目的的不同, ,可有许多种运动试验可有许多种运动试验的方案，如以的方案，如以 1.1.运动量运动量分类的分类的极量极量运动方案和运动方案和次极量次极量运动方案；运动方案； 2.2.运动时相运动时
63、相分类有分类有连续连续运动和运动和间歇间歇运动；运动； 3.3.运动功率改变运动功率改变方式的方式的递增递增功率运动和功率运动和恒定恒定功率运动；功率运动； 4.4.运动器械运动器械分类的分类的功率自行车功率自行车和和平板平板运动运动, ,本节以本节以功率功率 改变形式改变形式的运动方案为基础分述如下：的运动方案为基础分述如下： 六六、运动试验方案运动试验方案 ( (一）一） 递增功率运动递增功率运动 是一种是一种进行性多阶梯进行性多阶梯试验，功率以试验，功率以1-61-6分钟间隔增加。分钟间隔增加。现在多推荐现在多推荐1 1分钟斜坡式分钟斜坡式递增递增(ramp)(ramp)运动方式运动方式
64、, ,使运动更均匀，使运动更均匀，运动参数变化连续和减少判断者之间的分析差异。运动参数变化连续和减少判断者之间的分析差异。 （二）恒定功率运动（二）恒定功率运动 适适宜宜于于测测量量稳稳定定代代谢谢条条件件下下心心肺肺功功能能参参数数。该该方方式式对对于于测测量量一一已已知知功功率率负负荷荷，用用于于评评价价各各种种治治疗疗或或药药物物因因素对运动能力的作用等。素对运动能力的作用等。 递增功率运动递增功率运动方式用来测量患者的最大耐受功率负方式用来测量患者的最大耐受功率负荷，而荷，而恒定功率运动恒定功率运动则用来评价低于最大运动水平如则用来评价低于最大运动水平如50%50%和和75%75%最大
65、功率负荷时对特殊参数的评价。最大功率负荷时对特殊参数的评价。 （三）功率自行车（三）功率自行车 功功率率自自行行车车是是连连接接功功率率计计的的踏踏车车。与与平平板板相相比比，功功率率自自行行车车较较为为便便宜宜、占占地地小小、噪噪音音低低，并并且且通通过过调调节节阻阻力力改改变变功功率率负负荷荷。踏踏车车的的功功率率单单位位用用电电功功率率计计表表示示为为瓦瓦（WattWatt，W W），转转速速维维持持40-7040-70（rpmrpm）。在在限限定定踏踏车车速速度度40-80 40-80 rpmrpm时时, ,运动功率可被准确测量出运动功率可被准确测量出(1 watt=6 kpm)(1
66、watt=6 kpm)。 2024/7/2778踏车递增功率试验方案踏车递增功率试验方案熟悉情况熟悉情况受试者准备受试者准备（记录（记录ECG,BP,ABG,SaO2，F/V环）环）各期测心肺指标各期测心肺指标1-3min静息期静息期（VE,VO2,VCO2,HR,extFVL1-3min热身期（热身期（0W空载）空载）等各参数）等各参数）10min递增功率负荷期（递增功率负荷期（5-30W）10min恢复期恢复期（3min空载，记录空载，记录EKG,BP,ABG,SaO2等）等）（四）平板试验（四）平板试验 运运动动方方案案选选择择完完全全根根据据试试验验的的目目的的和和设设备备条条件件而而
67、定定，应应用用的的方方案案有有数数种种，以以BruceBruce方方案案最最常常用用，BruceBruce多多级级平平板板运运动动试试验验：I I级级1.7mph1.7mph、10%10%坡坡斜斜度度，IIII级级2.5mph2.5mph、12%12%坡坡度度，IIIIII级级3.4mph3.4mph、14%14%坡坡度度，各各级级运运动动3 3分分钟钟。此此外外，也也有有用用改改良良BruceBruce方方案案。BruceBruce方方案案的的优优点点是是大大多多数数受受试试者者不不能能达达到到最最后后一一级级，缺缺点点是是功功率率递递增增速速度度较较大大，影影响响VOVO2 2maxmax
68、的准确测量。的准确测量。 目目前前许许多多实实验验室室采采用用BalkeBalke运运动动方方案案，功功率率阶阶梯梯状状增增加按照加按照METMET水平均匀增加。改良水平均匀增加。改良BruceBruce和和BalkeBalke运动方案。运动方案。（五）次极量运动和极量运动（五）次极量运动和极量运动 目前次极量的运动未有一公认的标准，有研究按照年龄目前次极量的运动未有一公认的标准，有研究按照年龄预计最大心率的预计最大心率的85%85%，或，或心率达到心率达到200200年龄年龄、190190年龄年龄作为作为次极量运动试验的终止运动心率；也有报道按照运动心率达次极量运动试验的终止运动心率；也有报
69、道按照运动心率达到到最大预计心率的最大预计心率的90%90%时作为标准。然而，由于最大心率与年时作为标准。然而，由于最大心率与年龄关系的回归变化范围较大，对于后者即相同心率对于相同龄关系的回归变化范围较大，对于后者即相同心率对于相同年龄的不同个体，可能有的已达到最大的靶心率，有的超过年龄的不同个体，可能有的已达到最大的靶心率，有的超过了运动最大的靶心率，有的甚至仅为次极量运动心率水平。了运动最大的靶心率，有的甚至仅为次极量运动心率水平。 极极量量运运动动是是指指受受试试者者表表现现为为运运动动尽尽了了真真正正的的最最大大努努力力（筋筋疲疲力力竭竭）时时或或者者其其他他临临床床指指标标提提示示达
70、达到到最最大大运运动动量量时时的的运运动动，其具体标准：其具体标准：1.1.动脉血动脉血HCOHCO3 3- - 降低降低 4mmol/L4mmol/L；2.pH2.pH下降下降7.351.091.09。 最最大大功功率率运运动动时时达达不不到到上上述述标标准准意意指指次次极极量量。1 1，2 2两两项项指指标标需需要要运运动动前前后后即即时时血血气气标标本本。如如无无血血气气标标准准则则参参考考3 3，4 4项项。由由于于运运动动终终结结通通常常不不易易见见到到VOVO2 2平平台台出出现现，故故只只能能参参考考R R值值以以决决定定运运动动是是否否已已达达极极量量或或次次极极量量。但但R
71、R值值易易导导致致错错误误，所所以以氧氧和和二氧化碳分析器必须定期仔细定标和校准。二氧化碳分析器必须定期仔细定标和校准。2024/7/2782（六）（六）6 6分钟步行试验分钟步行试验 6 6分分钟钟步步行行试试验验是是一一简简单单的的运运动动功功能能检检查查，是是测测定定在在特特定定的的时时间间内内受受试试者者可可步步行行的的距距离离。主主要要用用来来评评价价机机体体的的功功能能状状态态和和治治疗疗效效果果，帮帮助助明明确确外外科科治治疗疗如如肺肺减减容容术术和和肺肺移移植植手手术术对对临临床床的的影影响响，作作为为一一种种生生理理储储备备指指标标，6 6分分钟钟步步行行试试验验可可以以预预
72、测测死死亡亡的的危危险险性性或或者者手手术术治治疗疗的的预预后。后。 该该检检查查的的优优点点在在于于需需用用的的设设备备少少，结结果果重重复复性性好好，而而且且结结果果与与最最大大运运动动试试验验的的摄摄氧氧量量相相关关，与与功功能能状状况况相相关关。但但是是，方方法法的的标标准准化化是是一一急急待待解解决决的的至至关关重重要要的的问问题。题。 6 6分钟步行试验适应于心肺功能受损较严重的患者。分钟步行试验适应于心肺功能受损较严重的患者。2024/7/2783施行施行6分钟步行试验的一般准则分钟步行试验的一般准则（1）试验环境，最好在室内进行。）试验环境，最好在室内进行。连续的跑道（椭圆形或
73、长方形）。连续的跑道（椭圆形或长方形）。步行跑道最小直线长度以步行跑道最小直线长度以25米为限，可以米为限，可以30米，每米，每5米做一标记。米做一标记。标起点线，备掉转方向标志物。标起点线，备掉转方向标志物。平坦的跑道，没有医院交通和障碍物妨碍，且拐角最少。平坦的跑道，没有医院交通和障碍物妨碍，且拐角最少。保持舒适的环境温度和湿度。保持舒适的环境温度和湿度。（2）设备）设备受试者监测设备：听诊器、血压计、氧脉计、测脉率手表、遥控受试者监测设备：听诊器、血压计、氧脉计、测脉率手表、遥控心电图。心电图。其他设备：秒表、便利的氧气输送系统、急救药物及器械（如除其他设备：秒表、便利的氧气输送系统、急
74、救药物及器械（如除颤器等）、供病人休息的椅子、颤器等）、供病人休息的椅子、Borg呼吸困难评分表、卷尺。呼吸困难评分表、卷尺。2024/7/27846分钟步行试验预计峰值分钟步行试验预计峰值VO2：1.CahalinLP（Chest1996；110：325-332）报告有症状的心力衰竭患者其报告有症状的心力衰竭患者其6分钟步行距离与峰值分钟步行距离与峰值VO2关系，公式如下：关系，公式如下：PeakVO2=0.03距离（距离（m）+3.93（r=0.64，r2=0.42，P0.0001，标准误，标准误=3.32）2.CahalinLP（Chest1995；108：452-459）报告终末期肺疾
75、患患者报告终末期肺疾患患者6分钟步行距离与峰值分钟步行距离与峰值VO2关系关系:PeakVO2=0.006距离（距离（ft）+7.38（r=0.73，r2=0.54，P0.0001，标准误，标准误=2.82）3.我院我院6MWT51例健康人例健康人,年龄年龄19岁岁65岁岁;男性男性27例例,女性女性24例例,PeakVO2/kg=0.05距离距离(m)6.331(r=0.619,r2=0.383,P 0.001)2024/7/27856MWT步行距离与步行距离与PVO2的相关性的相关性 PVOPVO2 2与与D:D:VOVO2 2/kg /kg =0.05D6.331=0.05D6.331(
76、r=0.619(r=0.619，r r2 2=0.383=0.383，P=0.000P=0.0000.001)0.001)2024/7/27866分钟步行试验实施分钟步行试验实施受试者听到开始口令即立即开始步行。工作人员应在受试者身后轻受试者听到开始口令即立即开始步行。工作人员应在受试者身后轻轻步行，但应避免为其定步速，应该定时告知剩余时间，并给予一些标轻步行，但应避免为其定步速，应该定时告知剩余时间，并给予一些标准的鼓励性话语。建议使用以下标准语言：准的鼓励性话语。建议使用以下标准语言：1分钟后分钟后“努力，还剩下努力，还剩下5分钟。分钟。”2分钟后分钟后“尽力，剩下尽力，剩下4分钟了。分钟
77、了。”3分钟后分钟后“干得好，继续走。就剩干得好，继续走。就剩3分钟了。分钟了。”4分钟后分钟后“走快点，只剩走快点，只剩2分钟了。分钟了。”5分钟后分钟后“最后剩下最后剩下1分钟了，尽全力。分钟了，尽全力。”每走完一圈或一个固定长度做一个记号。每走完一圈或一个固定长度做一个记号。如果受试者停下来，应为其准备椅子休息。每隔如果受试者停下来，应为其准备椅子休息。每隔15秒重复这样一句秒重复这样一句话：话：“当你感觉可以时，尽快继续步行。当你感觉可以时，尽快继续步行。”记录休息的时间。记录休息的时间。2024/7/27876MWT正常参考值正常参考值1.EnrightPL等报告等报告(1998年年
78、)健康男性健康男性117例，女性例，女性173例；年龄例；年龄40岁岁-80岁；步行距离中数男性岁；步行距离中数男性576m，女性，女性494m。老年人，肥。老年人，肥胖者及矮者步行距离短。提出正常人参考方程式胖者及矮者步行距离短。提出正常人参考方程式(约约40%变异变异)男性男性6MWD=7.57高高(cm)5.02年龄年龄1.76体重体重(kg)309m女性女性6MWD=2.11高高(cm)2.29体重体重(kg)5.78年龄年龄+667m2.Trooster等等1999年报告年报告51例健康人，年龄例健康人，年龄50岁岁-85岁，岁，6MWD平均值平均值631m，男性女性，男性女性84m
79、。3.CooperCB等提出一般正常人放松步行速度等提出一般正常人放松步行速度6780m/min(2.5mph3.0mph),故故6MWD在在400m以上，或以上，或40岁岁接近接近600m；每每10年递减年递减50m,至至80岁应达到岁应达到400m。4.我院我院6MWT51例健康人例健康人,年龄年龄19岁岁65岁岁;男性男性27例例,平均步行距离平均步行距离729.31m 48.97m,女性女性24例例,平均步行距离平均步行距离655.04m 48.97m。5.Redelmeier等等1997年报告年报告COPD患者患者平均平均6MWD达到达到371m(119m705m)。2024/7/2
80、7886分钟步行运动试验（分钟步行运动试验（6MWT）的临床应用）的临床应用1.运动训练。运动训练。2.应用应用6MWT预计发病率和死亡率：预计发病率和死亡率：EnrightPL报告报告1年后病死的年后病死的898例心力衰竭患者例心力衰竭患者,其平均其平均6MWD374m。3.肺移植：运动试验，包括肺移植：运动试验，包括6MWT，已用于因患肺部疾病行肺减容术或肺移植术，已用于因患肺部疾病行肺减容术或肺移植术的病人手术风险评估，适应症，禁忌症以及疗效评价。的病人手术风险评估，适应症，禁忌症以及疗效评价。6MWD 400m的患者在等待肺移植时的患者在等待肺移植时80%死亡，死亡，6MWD 300m
81、者者80%在移植在移植前死亡。作者提出以前死亡。作者提出以400m作为患者肺功能的损害程度达到肺移植的指征，作为患者肺功能的损害程度达到肺移植的指征，6MWD 300m者优先移植。者优先移植。4.肺切除：肺切除：VO2max的测定已显著提高对肺部恶性肿瘤切除术后严重并发症的高的测定已显著提高对肺部恶性肿瘤切除术后严重并发症的高风险患者的鉴别价值。一项研究显示，所有风险患者的鉴别价值。一项研究显示，所有3例病人例病人6MWD 304米术后米术后均有严均有严重并发症，重并发症，7例例6MWD 381m的患者无一例有并发症。的患者无一例有并发症。5.肺减容手术（肺减容手术（LVRS）：有作者认为）：
82、有作者认为6MWD 200m和高碳酸血症和高碳酸血症PaCO245mmHg是住院时间延长是住院时间延长 3周或术后死亡的最好指标。有报告肺气肿的患者周或术后死亡的最好指标。有报告肺气肿的患者行肺减容手术后行肺减容手术后36个月，呼吸力学和个月，呼吸力学和6MWT步行距离显著改善。但一年后，尽步行距离显著改善。但一年后，尽管呼吸力学减退，步行距离仍保持稳定或持续增加。管呼吸力学减退，步行距离仍保持稳定或持续增加。6.心力衰竭：心力衰竭：6MWT对不同程度的左室功能不全患者的死亡率和住院率有很强的对不同程度的左室功能不全患者的死亡率和住院率有很强的预计价值。左室功能不全的患者，若预计价值。左室功能
83、不全的患者，若6MWD 300m，与，与6MWD至少至少450m者相者相比，其死亡风险增加比，其死亡风险增加3.7倍，住院风险增加倍，住院风险增加14倍。倍。2024/7/2789肺血管病1.BR H2.VD/VT H3.P(a-et)CO2H4.P(A-a)O2 H5.VO2/HR L6.VO2/ WR L心脏病心衰1.BR H2.VD/VT H3.P(a-et)CO2 H4.P(A-a)O2 N5.VO2/HR L6.VO2/ WR L外周动脉疾病1.BR N2.高血压3.下肢痛4.HRR H5.VO2/ WR L 心脏病1.BR N2.ECG abn3.HR vs VO2 陡4.VO2/
84、 WR L贫血1.BR N2.HB L3.代酸4.VO2/HR L5.P(A-a)O2 N6.P(a-et)CO2NCOPD1.BR L2.VD/VT H3.P(a-et)CO2 H4.P(A-a)O2 H5.HRR H6.FEV1 L7.FEV1/FVC L限制性肺疾病1.BR L2.VD/VT H3.P(a-et)CO2 H4.P(A-a)O2 H5.HRR H6.RR507.VC,TLC L8.VT/IC H9.VO2/ WR L心肌缺血1.BR H 2.ECG abn3.胸痛4.VO2/HR L5.VO2/ WR Lpeak VOpeak VO2 2用力不足肌肉骨骼疾患1.BR N2.
85、VD/VT N3.P(a-et)CO2N4.P(A-a)O2 N5.HRR HLowATATLowV VE E/VCO/VCO2 2 at AT at ATHighNormNorm 另页NormV VE E/VCO/VCO2 2 at AT at ATHighNorm慢性代酸1.BR L2.VD/VT N3.HCO3 L图7-1 心肺运动测验诊断流程图心肺运动测验诊断流程图心肺运动测验诊断流程图2024/7/2790peak VOpeak VO2 2Norm正常AT N焦虑过度通气1.PetCO2 L2.PaCO2 L肥胖1.VO2/kg L2.BR L早期心血管疾患1.VD/VT N2.P(
86、a-et)CO2 N3.P(A-a)O2 N4.ECG 缺血5.HR vs VO2 陡6.高血压早期肺血管疾患1.VD/VT abn2.P(a-et)CO2 abn3.P(A-a)O2 abn4.BR N5.VE/VCO2 abn早期肺疾患1.VD/VT abn2.P(aet)CO2 abn3.P(A-a)O2 abn4.肺功能 abn图7-2 心肺运动测验诊断流程图早期肺疾患1.VD/VT abn2.P(a-et)CO2 abn3.P(A-a)O2 abn4.肺功能 abn心肺运动测验诊断流程图心肺运动测验诊断流程图2024/7/2791系统评价系统评价运动心肺功能测验运动心肺功能测验 Wa
87、sserman KWasserman K 9 幅图2024/7/2792Case 22024/7/2793Case 22024/7/2794Case 22024/7/2795黄思贤等黄思贤等2007年年广州广州二、代谢当量（二、代谢当量（METMET） 1 MET1 MET是指人安静时平均是指人安静时平均VOVO2 2，相当于每，相当于每分钟每公斤分钟每公斤3.5ml3.5ml的摄氧量的摄氧量, ,用来衡量运动强用来衡量运动强度，生活活动强度，如用于康复运动处方。度，生活活动强度，如用于康复运动处方。 五、最大心率五、最大心率( (HRHRmaxmax) )、心率储备、心率储备(HR rese
88、rve(HR reserve，HRRHRR) ) HRHRmaxmax为最大运动时实测的最高心率。为最大运动时实测的最高心率。 HRRHRR是预计最大心率与实测最大心率的差值，它反映了最大运动时心率是预计最大心率与实测最大心率的差值，它反映了最大运动时心率 增加的潜能。增加的潜能。 最大心率预计值（最大心率预计值（HRHRmax predmax pred）= 220= 220年龄（岁）或年龄（岁）或210-0.65210-0.65年龄。年龄。 主要用在运动受限的鉴别诊断。主要用在运动受限的鉴别诊断。 正常情况下，正常情况下，HRR15HRR15 beat/min beat/min； 高血压病和
89、冠脉缺血的患者由于血压过高、心肌缺血而提前停止运动，高血压病和冠脉缺血的患者由于血压过高、心肌缺血而提前停止运动， HRHR尚未接近最大值，故尚未接近最大值，故HRRHRR大；大； 心脏传导系统疾病及窦房结疾病患者心脏传导系统疾病及窦房结疾病患者HRRHRR大乃因其心率增加缓慢；大乃因其心率增加缓慢； 用力不足者和服用了用力不足者和服用了受体阻滞剂或因肺脏因素受限的患者受体阻滞剂或因肺脏因素受限的患者HRRHRR均较大。均较大。十、气体交换率十、气体交换率(Respiratory exchange ratio,(Respiratory exchange ratio,R)R)与与 呼吸商呼吸商(
90、Respiratory quotient,(Respiratory quotient,RQRQ) ) 气体交换率（气体交换率（R R）表示）表示外呼吸外呼吸过程中过程中肺内肺内每分钟每分钟COCO2 2排除量排除量与每分钟与每分钟O O2 2摄取量之比，摄取量之比， R=VCOR=VCO2 2/VO/VO2 2。 呼吸商（呼吸商（RQRQ）表示）表示组织内组织内每分钟每分钟COCO2 2的产量（的产量（QCOQCO2 2）与每）与每分钟分钟O O2 2消耗量（消耗量（QOQO2 2）之比，）之比，RQ=QCORQ=QCO2 2/QO/QO2 2。 肺肺内和内和组织组织中的比率相等，因此中的比率
91、相等，因此 R=RQR=RQ，这种气体交换的，这种气体交换的平衡对于保证体内生理平衡正常状态是必需的。平衡对于保证体内生理平衡正常状态是必需的。 在递增运动在递增运动初始阶段初始阶段，VCOVCO2 2增加幅度近似于（或稍低于）增加幅度近似于（或稍低于）耗氧量的增加，此阶段的耗氧量的增加，此阶段的R R和和RQRQ之值均小于之值均小于1 1。 达到达到无氧阈无氧阈时，时，VCOVCO2 2 增加比增加比VOVO2 2增加要快，此阶段的增加要快，此阶段的R R和和RQRQ之值均大于之值均大于1 1，即由静息时的，即由静息时的0.80.8增加到增加到1 1以上的水平，最高可以上的水平，最高可达达1
92、.51.5。2024/7/27100呼吸康复运动强度呼吸康复运动强度 1.COPD 1.COPD患者运动强度有主张采用低强度、长时间锻患者运动强度有主张采用低强度、长时间锻炼方式；近年有主张采用高强度者。炼方式；近年有主张采用高强度者。 Casaburi Casaburi 等研究报告提示高功率等研究报告提示高功率(80% peakVO(80% peakVO2 2) ) 强度训练使乳酸盐升高拐点强度训练使乳酸盐升高拐点( (乳酸盐阈乳酸盐阈) )降低降低32%,32%,且延迟且延迟出现；而低功率出现；而低功率(50% peakVO(50% peakVO2 2) ) 强度训练者乳酸盐阈只强度训练者
93、乳酸盐阈只降低降低12%12%。认为高强度训练效果优于低强度训练效果；。认为高强度训练效果优于低强度训练效果；并观察到一定功率下，运动对通气需要的减少与乳酸盐并观察到一定功率下，运动对通气需要的减少与乳酸盐的降低成比例。的降低成比例。2024/7/27101呼吸康复运动强度呼吸康复运动强度 2. 2.运动强度取运动强度取70% peakVO70% peakVO2 2左右较适宜左右较适宜, ,对对COPDCOPD患患者或健康者均已足够。者或健康者均已足够。 American Collage for Sports Medicine(ACSM)American Collage for Sports
94、Medicine(ACSM)指南推荐递增运动强度指南推荐递增运动强度 55%55% 90%HRmax;90%HRmax; 40% 40% 85%HRreserve85%HRreserve即即 HRrestHRrest0.40.4 0.850.85(HRpeak-HRrest);(HRpeak-HRrest); 40% 40% 85%VO85%VO2 2reserve reserve 即即 VOVO2 2restrest0.40.4 0.850.85(VO(VO2 2peakpeakVOVO2 2rest)rest)2024/7/27102吴绍清等吴绍清等19611961年年上海上海2024/7/27103穆魁津等穆魁津等19921992年年北京北京2024/7/27104朱蕾等朱蕾等20042004年年上海上海
