心肺运动试验和运动处方

心肺运动试验与心脏病的运动治疗广东省人民医院心血管病研究所郭兰运动的益处•减少肥胖•预防骨质疏松•有益于精神健康•经济效益•降低全因死亡率•预防及控制动脉硬化性血管疾病•减少癌症的发生危险•预防及控制糖尿病、高血压和血脂异常运动对心血管病人的益处HR、SBP明显降低，减少心肌的工作和耗氧量高血压病人休息时SBP及DBP明显降低维持或增加心肌氧的供应，增加心肌的功能，血管储备力增加胆固醇下降、高密度脂蛋白上升药物依赖减少骨骼肌的功能增强增加胰岛素的敏感性减少血小板聚集性，增加纤溶性更好的控制体重运动可消除情绪紧张，增加病人生活的信心和兴趣运动对心血管病人的益处2020/5/29CPX概述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52020/5/296心血管运动的反应特征所有的运动均需要心脏功能和肺脏功能的协调，以及周围循环和肺循环的协调作用来完成外呼吸-细胞呼吸正常耦联（NormalCouplingofExternaltoCellularRespiration）即肺-心-活动肌群，在运动中起到非常重要的作用反映运动耐量以及心功能的指标：最大摄氧量、公斤摄氧量、无氧阈、代谢当量、最大氧脉、最大心率储备、呼吸商、气体交换率以及摄氧量与运动负荷之间的关系等运动心肺偶联机制VO2max最大摄氧量（MaximalOxygenUptake）：运动在竭尽全力阶段，循环和呼吸系统发挥最大作用时每分钟所能摄取的氧量。此时随着功率的增加，VO2不再增加而形成一个平台。每分钟VO2max取决于循环和呼吸系统的功能，即心排出量和每分钟最大通气量，反映循环系统氧转运的能力和呼吸系统通气能力。呼吸和循环受限均是其影响因素。VO2max减少，说明运动耐量下降。其数值大小与运动方式有关，如平板运动VO2max比踏车运动高5%-11%。VO2peak峰值摄氧量(peakormaximumoxygenuptake)正常人VO2peak与VO2max二者数值接近，因最大运动平台极难出现，峰值摄氧量可以近似认为是最大摄氧量。症状限制最大摄氧量（VO2maxsymptomlimited）通常指患者的运动终点为各种症状所限，如呼吸困难、心悸、心绞痛、血压过高和心电图异常等，不能达到竭尽全力的极量运动阶段，此时测出的峰值摄氧量即为症状限制最大摄氧量。MET代谢当量1MET=3.5mlVO2/kg/min,指人安静时平均每分钟每公斤体重3.5ml的摄氧量用来衡量运动强度，生活活动强度，用于指导患者康复运动公斤氧耗量(VO2/kg)运动能力备注60—80（ml/kg)大于17Mets最高强度的竞技比赛，如马拉松、游泳、划船等优秀运动员50—59（ml/kg)相当于14-16Mets高强度的娱乐比赛，如爬山、滑雪、足球等40—49（ml/kg)相当于11-14Mets中等强度的娱乐比赛，如舞蹈、滑冰等25—39（ml/kg)相当于7-11Mets低强度的娱乐比赛，如赛马、高尔夫球等日常工作胜任（7mets）20—24（ml/kg)相当于5-6Mets娱乐运动，如走路（7km/h）、骑车（14km/h）等10—19（ml/kg)相当于3-5Mets休闲活动，如走路（5km/h）、家务劳动等6—9（ml/kg)低于3Mets少量活动，如做着或站着干点小活等AT或VO2AT无氧阈(AnaerobicThreshold)运动时有氧供能尚未需要无氧代谢补充供能时的最大VO2反映了机体耐受负荷的潜能，同时也反映了乳酸盐和乳酸盐/丙酮酸比率在肌肉和动脉血中增加，它取决于无氧代谢时乳酸产量。是运动时无氧代谢能力的标志，可用于运动医学、运动训练、生理及航空医学等方面。VO2max与AT最重要的一个方面是可根据其数值确定运动者的心功能状态，不同于NYHA分级。心功能分级系据WeberKT标准，按VO2max/kg及AT分级：心功能分级(ml/min/kg)VO2maxATA级2014B级16-2011-14C级10-168-11D级108心率与摄氧量正常情况下，随着运动负荷增加，心输出量与心率呈线形递增。而心脏病患者由于心搏出量减低，随着VO2的增加，心率呈陡直上升；冠状动脉供血不足之患者由于心肌缺血，VO2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；肺血管病时，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，心率增加呈陡直反映。最大心率、心率储备（HRReserve）HRmax为最大运动时实测的最高心率。HRR=Hrmaxpred-HRmax它反映了最大运动时心率增加的潜能。最大心率预计值（HRmaxpred）=220―Age（岁）或210-0.65×AgeHRmax和HRRHRmax和HRR主要用在运动受限的鉴别诊断。1.正常情况下，HRR15bpm；2.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，HR尚未接近最大值，故HRR大；3.心脏传导系统疾病及窦房结疾病患者HRR大乃因其心率增加缓慢；4.用力不足者和服用了β受体阻滞剂或因肺脏因素受限的患者HRR均较大。VO2/HR氧脉（O2pulse）摄氧量与心率的比值即氧脉，VO2/HR=SV(CaO2-CvO2),是指每一次心搏时摄取氧或氧进入肺血管中的量。1.运动中，随着功率的增加，动脉-混合静脉氧含量差增加，因而氧脉增加。2.贫血、碳氧血红蛋白升高、严重的低氧血症、肺血氧合能力降低及右向左分流均可导致动脉氧含量下降，氧脉随之下降。3.骨骼肌氧化能力低下、心功能减退每搏出量降低也可导致氧脉下降。VO2/HR4.正常情况下运动开始和终止时的氧脉不同。运动开始时，随着心输出量增加，动脉-混合静脉氧含量差增加，氧脉逐步增加。运动后期至终止时，正常人氧脉下降。5.心衰患者氧脉增加，考虑可能与运动接近终止时血压开始下降、左心室后负荷突然降低、左室射血分数明显增加和心搏出量增加等有关。6.若氧脉实测值大于最大氧脉预计值，表明运动者心血管系统正常或服用了β受体阻滞剂BP动脉血压决定于心输出量和末梢血管阻力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、心排出量密切相关。正常情况下，运动量越大，血压越高。收缩压增加大于舒张压的增加，而由于运动时外周总阻力下降，舒张压通常不变或稍下降。运动时血压不能正常上升反而下降表明左心室功能低下，要警惕冠心病心肌缺血的发生。正常情况下，最大运动时收缩压可升至180-220mmHg、舒张压可升至70-90mmHg，若舒张压升高超过15mmHg，要警惕隐性高血压。当运动时收缩压高于240mmHg、舒张压高于115mmHg时运动要立即停止。运动的危险运动相关猝死心血管其它并发症骨关节肌肉系统损伤水、电解质、代谢紊乱和体温异常患者评估和运动试验•运动康复前危险评估–患者既往史–本次发病情况–冠心病的危险因素–平常的生活方式和运动习惯–常规辅助检查：心肌损伤标志物、超声心动图–心理评估–运动负荷试验运动试验禁忌症危险分层低危中危高危运动或恢复期无心绞痛症状或心电图缺血改变中度运动（5-6.9METs）或恢复期出现心绞痛的症状或心电图缺血改变低水平运动（5METs）或恢复期出现心绞痛的症状或心电图缺血改变无休息或运动引起的复杂心律失常有休息或运动时出现的复杂室性心律失常AMI溶栓血管再通；PCI或CABG术后血管再通且无合并症；AMI、PCI或CABG术后合并心源性休克或心力衰竭无心理障碍（抑郁、焦虑等）心理障碍严重LVEF50%LVEF40%~49%LVEF40%功能储备≥7METs功能储备≤5METs血肌钙蛋白浓度：正常血肌钙蛋白浓度：升高每一项都存在时为低危不符合典型高危或低危者为中危存在任何一项为高危运动康复内容•如果有条件建议心电、血压监护下的中等强度运动，高危的病人更加强调监护•推荐运动康复次数为36次，不低于25次•运动包括有氧运动、阻抗运动、柔韧性运动运动处方的组成运动选择运动强度持续时间运动频率期限运动进展药物用量用药方式用药频率注意事项期限运动处方的组成FITT运动频率F运动强度I持续时间T运动类型制定原则全面安全因人而异有效运动频率推荐每周3-5次均匀分配对失适应的患者，每周1-2次的运动也有益处如以增加能耗为主，需要6-7次/周如以增强体力为主，需要5次以上/周如合并骨关节疾病、骨质疏松和腰痛等，每周3次开始时每周3次，坚持3-6个月，再增加至每周4-5次运动强度运动强度必须适合患者的预期运动目标理想的强度应为能产生预期的效果同时不会导致不适或副作用或使患者厌倦，一般在50%-85%VO2max对于失适应的患者，起始的强度为40%-50%HRmax中等水平70%-80%HRmax，中到高水平能力80%-90%HRmax多点比少点好有比没有好A．低强度有氧耐力运动处方有氧运动处方举例运动目的：增强有氧运动能力、降低心血管疾病风险、降低体重和减少体脂含量。运动项目：健身走或慢跑运动强度：低、中以目标心率（40%-60%最大心率）主观身体感觉计算RPE12(轻度)最大摄氧量或运动测试最大功率的40%-60%运动时间：10-15分钟运动频度：3-4次/周B．中强度耐力运动处方有氧运动处方举例运动目的：增强有氧运动能力、增强循环呼吸功能，降低心血管疾病风险、减体重和降低体脂含量运动项目：健身走或慢跑运动强度：中、高以目标心率（60%-75%最大心率），主观身体感觉计算RPE=12-13(中等)最大摄氧量或运动测试最大功率的60%-75%运动时间：30分钟运动频度：4-5次/周C．高强度间歇运动处方有氧运动处方举例运动目的：提高有氧和无氧运动能力、增强循环呼吸功能，降低疲劳感运动项目：功率车或中速跑运动强度：高以目标心率（75%-90%最大心率）主观体力感觉RPE=14-16(重度)最大摄氧量或运动测试最大功率的75%-90%运动时间：2-5分钟，3-6组，每组间间隔1-2分钟，间隔期可以休息，也可以把强度降低（20-30%最大心率）运动频度：4-5次/周设定运动强度的方法无氧阈法：心肺运动试验靶心率自我疲劳程度代谢当量靶心率的设定最大心率法最大心率的获得方法：年龄预测、实测（运动试验）最大心率的70%-85%相当于最大摄氧量的60%-80%当心率变化范围小的时候，此方法不合适，如心力衰竭靶心率的设定心率储备法（Karvonen法）心率储备百分比与摄氧量之间的线性几乎为1比1的关系靶心率=静息心率+目标运动强度（%）×心率储备心率储备=最大心率-静息心率靶心率的设定不适合于：房颤病窦综合征安装起搏器的患者心脏移植自我疲劳程度法根据症状控制运动强度患者有缺血性症状或心电图改变，运动靶心率设定在出现缺血的心率的10-12次/分以下！代谢当量法代谢当量（MET）=（速度m/min×0.1+坡度×速度×1.8+3.5）/3.5根据最大代谢当量计算出所需强度运动的代谢当量，再根据以上公式计算达到改强度所需的运动的速度和坡度代谢当量法还用于指导日常活动和运动运动时间对于达到同等程度的心肺体能和VO2max而言，运动持续时间与运动强度成反比每次20-60分钟的有氧运动，不包括热身和放松时间超过45分钟的运动可能增加骨关节的损伤为避免急性损伤，