心肺运动试验 PPT

心脏康复区郭兰心肺运动试验概述运动生理基础重要指标的解读临床应用新应用22020/2/28CPX(CardiopulmonaryExerciseTesting或CPET)通过测量气道内气体交换同步评估心血管系统和呼吸系统对同一运动应激的反应情况。在一定功率负荷下测出V̉O2及V̉CO2等代谢指标、通气指标及心电图、心率、血压变化。不同于一般的只是单纯观察心电图ST-T的变化和/或心律变化的运动试验；也不同于静态肺功能。CPX更能全面客观评价心肺功能储备和功能受损程度引自《心肺运动试验的原理及其解读——病理生理及临床应用》WassermanK主编，文富强主译引自《心肺运动试验的临床应用》黄思贤，谭新洪主编2020/2/283肌肉循环肺通气肺-心-活动肌群偶联机制（参考WassermanK）吸入O2运送O2消耗O2肺循环外周循环大气线粒体生理反应：①VT↑RR↑②SV↑HR↑③QCO2↑QO2↑外呼吸内呼吸42020/2/28呼出CO2排出CO2生成CO2WassermanK:单独给心或肺增加负荷是不可能的，所有的运动均需要心脏功能和肺脏功能的协调，以及外周循环和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。即外呼吸-细胞呼吸正常耦联，肺-心-活动肌群。运动时相应的生理过程VO2↑(为安静时6倍)：C.O.=HR↑×SV↑血流重新分布，肺部血流↑，动-静脉氧差↑VE↑，VD↑，VT↑，正常V/Q比许多疾病限制了V/Q：肺部疾病：COPD…心脏疾病：CHF…Essentialsofcardiopulmonaryexercisetesting.Champaign,Ⅲ:HumanKinetics;199652020/2/281.反映运动耐量以及心功能的指标V̉O2max、V̉O2/kgmax、V̉O2/kg@AT、MET、V̉O2/HRmax、HRRmax、R(呼吸商)、RQ以及ΔV̉O2/ΔW等2.反映通气功能的指标BR、V̉Emax、VTmax、RRmax、VT/IC以及F/V环等3.反映通气效率的指标V̉E/V̉O2、V̉E/V̉CO2、PaO2、P(A-a)O2、PaCO2、PetCO2、P(a-et)CO2、以及VD/VT等引自：？2020/2/286VO2maxorPeakVO2Fick公式：VO2max=(HR×SV)[C(a-v)O2]最重要的测量指标取决于循环系统与呼吸系统功能反映运动耐量72020/2/28代谢当量(MET)指安静时平均VO2，相当于3.5ml/(kg·min)的摄氧量，用来衡量运动强度，生活活动强度，如用于运动处方制定活动度代谢（METS）心脏输出量（COS）最低＜1.5＜1.25轻度1.5-2.51.25-1.5中度2.5-3.51.5-2.0重度3.5-5.02.0-2.5极度5.0-7.02.5-3.0超极度＞7.03.0-4.082020/2/28自身保健活动的能量消耗活动量千卡/分METS卧床休息1.01.0坐位1.21.0站位肌肉放松1.41.0进餐1.41.0谈话1.41.0穿或脱衣服2.32.0洗手、洗脸2.52.0床边大、小便3.63.0步行（4km/h）3.63.0淋浴4.23.5床上用便盆4.74.0步行下楼5.24.5步行（6km/h）5.65.5用轮椅前行6.46.0用支撑器/拐杖步行8.06.5娱乐活动的能量消耗活动量千卡/分METS坐位绘画2.01.5弹钢琴2.52.0驾驶车辆2.82.0划独木舟（4km/h）3.02.5骑马慢行3.02.5打排球3.02.5打滚球4.43.5骑自行车（8.8km/h）4.53.5骑自行车（20.8km/h）11.09.0打高尔夫球5.04.0游泳（18.3m/min）5.04.0跳舞5.54.5园艺工作5.64.5打网球7.16.0骑马小跑8.06.5锄8.67.0滑雪9.98.592020/2/28家务活动的能量消耗活动量千卡/分METS做针线活1.41.0扫地1.71.5用机械缝纫1.81.5擦家具2.42.0削马铃薯皮2.92.5站着洗刷2.92.5洗衣服3.02.5揉面3.32.5地板除尘3.63.0抹窗3.73.0铺床3.93.0站着烫衣4.23.5拖地板4.23.5用手拧干衣服4.43.5挂东西4.53.5敲打地毯4.94.0职业活动的能量消耗活动量千卡/分METS修表1.61.5绕线圈2.22.0装配无线电2.72.5缝纫机缝纫2.92.5砌砖4.03.5泥瓦工4.13.5拖拉机犁田4.23.5用马犁田5.95.0推车（25kg·km/h）5.04.0木工活6.85.5修剪草坪7.06.5伐木8.06.5铲挖8.57.0负重上楼（8kg·82m/min）9.07.5刨9.17.5司炉10.28.5负重上楼（10kg·168m/min）16.213.5102020/2/28VO2max，METsVO2max既取决于循环系统的功能（心排出量），反映循环系统氧转运的能力；也取决于呼吸系统的功能（每分钟最大通气量），反映呼吸系统通气能力因而呼吸和循环受限均是其影响因素V̉O2max减少，说明运动耐量下降由V̉O2/kg换算出来的MET，适用于衡量运动强度和生活活动强度，如用于康复运动处方健康人VO2max约为2~3L/min，正常值：大于预计值的84%2020/2/2811ATorLTorVTAT：摄氧量＜需氧，启动无氧代谢供能LT：无氧代谢产生乳酸↑VT：当乳酸转化成乳酸盐，机体产生CO2↑，通过VE↑来清除多余的CO2反映运动时有氧代谢的能力122020/2/28确定AT的方法：①乳酸法：取动脉血作血气分析检测乳酸水平，出现乳酸性酸中毒即为AT②V-slope③通气当量法②③132020/2/28心功能分级（WeberKT标准）级别VO2max/kg[ml/kg·min]VO2/kg@AT[ml/kg·min]A级＞20＞14B级16-2011-14C级10-168-11D级＜10＜8142020/2/28V̉O2max和AT的临床意义V̉O2max和AT可以识别疾病的严重程度，预测最大心排出量，客观评价患者功能容量，故用以标志心功能损害程度直接测定V̉O2max需要进行力竭运动试验，对心肺疾患患者或老年人具有一定危险性。对此类患者测定AT更有意义，更能反映心功能状况2020/2/2815VE/VO2：指摄入或消耗1升O2所用的通气量，反映氧提取效率。运动时V̉E/V̉O2最低点反映无氧阈的位置，是确定无氧阈最敏感的指标VE/VCO2：二氧化碳通气当量（V̉E/V̉CO2）是排除1升CO2所需的通气量，反映通气效率。正常值在AT点时，V̉E/V̉CO2约为29±4.3。若升高，表明过度通气、死腔增加162020/2/28VE/VCO2slope：运动时的通气反应（VE/VCO2slope），正常值是20～30表明了换气效率，是心衰患者最有力的预测指标之一心衰患者该斜率通常明显增加，可达到80，且随心衰程度加重斜率越陡峭经有氧运动训练和治疗可以得到改善；VE/VCO2斜率可提示预后VE/VO2,VE/VCO2,VE/VCO2slope反映呼吸效率，递增功率运动试验通气当量可用作判断VA/Q不均的指标2020/2/2817运动心电图心率血压血氧饱和度182020/2/28用于运动耐量评估确定是否存在功能受损或运动受损运动受限的原因和病理生理机制评估未诊断的运动不耐量共存疾病中是心脏疾病还是肺脏疾病引起症状与静息心功能和肺功能测试不符合找不到原因的呼吸困难ATS/ACCPstatementoncardiopulmonaryexercisetesting.AmJRespCritCare.Jan152003192020/2/28心血管疾病患者的评估心衰患者的功能评估和预后心脏移植手术的选择心脏康复中运动处方的制定和运动训练监测呼吸系统疾病的患者评估功能障碍评估COPD间质性肺疾病肺血管疾病囊胞性纤维症运动诱发的支气管痉挛ATS/ACCPstatementoncardiopulmonaryexercisetesting.AmJRespCritCare.Jan1520032020/2/2820其他临床应用术前评估：肺切除手术，老年人进行腹部外科手术，肺气肿减容术肺康复中运动耐量评估和运动处方的制定残损和残疾的评定肺移植和心肺移植的评定ATS/ACCPstatementoncardiopulmonaryexercisetesting.AmJRespCritCare.Jan1520032020/2/2821急性心肌梗死（3-5天）不稳定性心绞痛未控制的心律失常晕厥活动性感染性心内膜炎急性感染性心内膜炎或心包炎严重的主窄未控制的心衰可疑夹层动脉瘤222020/2/28急性肺栓塞或肺梗塞未控制的哮喘肺水肿呼吸衰竭下肢深静脉血栓非心肺系统的急性功能障碍（如肾衰，甲状腺毒症）休息时空气饱和度≤85%精神疾病导致的不配合ATS/ACCPstatementoncardiopulmonaryexercisetesting.AmJRespCritCare.Jan152003左主干狭窄心脏瓣膜中度狭窄休息时高血压（SBP＞200mmHg，DBP＞120mmHg）心动过速或心动过缓高度房室传导阻滞肥厚性心肌病严重的肺动脉高压怀孕电解质紊乱骨科疾患2020/2/2823ATS/ACCPstatementoncardiopulmonaryexercisetesting.AmJRespCritCare.Jan152003缺血引起的胸痛缺血性ECG改变复杂的异位搏动Ⅱ°或Ⅲ°心脏传导阻滞运动过程中SBP下降最高达20mmHg高血压（SBP＞250mmHg，DBP＞120mmHg）血氧饱和度下降SPO2≤80%突然面色苍白协调性缺失精神错乱眩晕呼吸衰竭症状2020/2/2824ATS/ACCPstatementoncardiopulmonaryexercisetesting.AmJRespCritCare.Jan152003252020/2/28症状处理1.阵发性室上性心动过速颈动脉窦按摩，血管加压素、洋地黄、普萘洛尔2.室性心动过速利多卡因、心律复转3.室性纤颤CPR、除颤4.心动过缓阿托品、异丙肾上腺素5.频繁室性早搏，＞10bpm休息、给氧、利多卡因6.Ⅱ、Ⅲ度AVB或束支传导阻滞休息、给氧，若HR低于40bpm给阿托品或异丙肾上腺素7.低血压仰卧休息8.心绞痛休息、硝酸甘油、给氧9.急性冠脉综合证休息、给氧、硝酸甘油和抢救10.过度疲劳或呼吸困难休息2020/2/2826引自《心肺运动试验的临床应用》人民卫生出版社，2007心血管（CHF）和肺（气道阻塞性疾病）引起的CPX表现2020/2/2827心血管肺PeakVO2↓↓无氧阈↓N或↓∆VO2/∆WR常↓NPeakHR可能↓↓PeakVO2/HR常↓↓呼吸储备＞20%＜15%运动后FEV1比休息时不变比休息时↓PaO2或SaO2N常↓VD/VT或VE/VCO2可能↑常↑早期评估运动耐量：NYHA分级，6MWT直接测定PeakVO2来评估：最大症状限制的平板或踏车CPX应用：评估疾病严重程度（Ⅱa，C级）心衰是否为运动受限的原因（Ⅱa，C级）制定运动处方（Ⅰ，C级）评价新药物或设备的疗效ACC/AHA2005guidelineupdateforthediagnosisandmanagementofchronicheartfailureintheadult.Circulation.Apr420062020/2/2828较主观最客观PeakVO2预测心衰患者的预后一项对114位心衰患者开展的前瞻性研究中显示：①VO2＞14ml/(kg·min