心肺运动试验和运动处方课件

大家好大家好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CPX概述CPX(Cardiopulmonary Exercise Testing 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 VO2及VCO2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 Wasserman K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2024/6/182024/6/18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围循环和肺循环的协调作用来完成外呼吸外呼吸-细胞呼吸正常耦联（细胞呼吸正常耦联（Normal Coupling of Normal Coupling of External to Cellular RespirationExternal to Cellular Respiration）即肺）即肺-心心-活动肌活动肌群，在运动中起到非常重要的作用群，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、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呼吸商、气体交换率以及摄氧量与运动负荷之间的关系等等 运动心肺偶联机制运动心肺偶联机制VOVO2 2maxmax 最大摄氧量（最大摄氧量（Maximal Oxygen UptakeMaximal Oxygen Uptake）：）：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，能摄取的氧量。此时随着功率的增加，VOVO2 2不再增加而形成一个平不再增加而形成一个平台。台。每分钟每分钟VOVO2 2maxmax取决于循环和呼吸系统的功能，即心排出量和每分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。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。呼吸和循环受限均是其影响因素。VOVO2 2maxmax减少，说明运动耐量下减少，说明运动耐量下降。降。其数值大小与运动方式有关，如平板运动其数值大小与运动方式有关，如平板运动VOVO2 2maxmax比踏车运动高比踏车运动高5%-5%-11%11%。VOVO2 2 peakpeak峰值摄氧量峰值摄氧量峰值摄氧量峰值摄氧量 (peak or maximum oxygen uptake)(peak or maximum oxygen uptake)正常人正常人VOVO2 2 peak peak 与与VOVO2 2 maxmax二者数值接近，因最大运动平台极难出现，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。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症状限制最大摄氧量症状限制最大摄氧量症状限制最大摄氧量（VOVO2 2maxmax symptom limitedsymptom limited）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。段，此时测出的峰值摄氧量即为症状限制最大摄氧量。MET代谢当量代谢当量1 MET=3.5mlVO1 MET=3.5mlVO2 2/kg/min,/kg/min,指人安静时平均每分钟每指人安静时平均每分钟每公斤体重公斤体重 3.5ml 3.5ml的摄氧量的摄氧量用来衡量运动强度，生活活动强度，用于指导患者康复用来衡量运动强度，生活活动强度，用于指导患者康复运动运动AT或VO2 AT无氧阈无氧阈(Anaerobic Threshold)(Anaerobic Threshold)运动时有氧供能尚未需要无氧代谢补充供能时的最大运动时有氧供能尚未需要无氧代谢补充供能时的最大VOVO2 2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。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。及航空医学等方面。VOVOVOVO2 2 2 2 maxmaxmaxmax与与ATATATAT最最重重要要的的一一个个方方面面是是可可根根据据其其数数值值确确定定运动者的心功能状态，不同于运动者的心功能状态，不同于NYHANYHA分级。分级。心心功功能能分分级级系系据据WeberKTWeberKT标标准准，按按VOVO2 2max/kgmax/kg及及ATAT分分级：级：心功能分级心功能分级心功能分级心功能分级(ml/min/kg)(ml/min/kg)VO VO2 2 max ATmax AT A A 级级 20 14 20 14 B B 级级 16-20 11-14 16-20 11-14 C C 级级 10-16 8-11 10-16 8-11 D D 级级 10 8 10 8 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。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，随着而心脏病患者由于心搏出量减低，随着VOVO2 2的增加，心率呈陡直的增加，心率呈陡直上升；上升；冠状动脉供血不足之患者由于心肌缺血，冠状动脉供血不足之患者由于心肌缺血，VOVO2 2通常随着功率的增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；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。现为随负荷增加，心率增加呈陡直反映。最大心率、心率储备（HR Reserve）HRmaxHRmaxHRmaxHRmax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。HRR=Hrmaxpred-HRmaxHRR=Hrmaxpred-HRmax 它反映了最大运动时心率增它反映了最大运动时心率增加的潜能。加的潜能。最大心率预计值（最大心率预计值（HRmaxpredHRmaxpred）=220Age=220Age（岁）或（岁）或210-0.65Age210-0.65AgeHRmax和 HRRHRmax和 HRR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。1.1.正常情况下，正常情况下，HRR 15 bpmHRR 15 bpm；2.2.高血压病和冠脉缺血的患者由于血压过高、心肌缺血而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，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；3.3.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大乃因其心率增大乃因其心率增加缓慢；加缓慢；4.4.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受体阻滞剂或因肺脏因素受限的患者患者HRRHRR均较大。均较大。VO2/HR氧脉（氧脉（氧脉（氧脉（O O O O2 2 2 2 pulse pulse pulse pulse）摄氧量与心率的比值即氧脉，摄氧量与心率的比值即氧脉，VOVO2 2/HR=/HR=SVSV(CaO(CaO2 2-CvO-CvO2 2),),是指每一次心搏时摄取氧或氧进入肺血管中的量是指每一次心搏时摄取氧或氧进入肺血管中的量是指每一次心搏时摄取氧或氧进入肺血管中的量是指每一次心搏时摄取氧或氧进入肺血管中的量。1.1.运动中，随着功率的增加，动脉运动中，随着功率的增加，动脉-混合静脉氧含量差增混合静脉氧含量差增 加，因而氧脉增加。加，因而氧脉增加。2.2.贫血、碳氧血红蛋白升高、严重的低氧血症、肺血氧贫血、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，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。氧脉随之下降。3.3.骨骼肌氧化能力低下、心功能减退每搏出量降低也可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。导致氧脉下降。VO2/HR4.4.正常情况下运动开始和终止时的氧脉不同。运动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，动脉开始时，随着心输出量增加，动脉-混合静脉氧混合静脉氧 含量差增加，氧脉逐步增加。运动后期至终止时含量差增加，氧脉逐步增加。运动后期至终止时 ，正常人氧脉下降。，正常人氧脉下降。5.5.心衰患者氧脉增加，考虑可能与运动接近终止时心衰患者氧脉增加，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。血分数明显增加和心搏出量增加等有关。6.6.若氧脉实测值大于最大氧脉预计值，表明运动者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心血管系统正常或服用了受体阻滞剂受体阻滞剂 BP动脉血压决定于心输出量和末梢血管阻力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。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。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，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。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正常情况下，最大运动时收缩压可升至180-220mmHg180-220mmHg、舒张压可升至舒张压可升至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。当运动时收缩压高于当运动时收缩压高于240mmHg240mmHg、舒张压高于、舒张压高于115mmHg 115mmHg 时时运动要立即停止。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运动康复内容如果有条件建议如果有条件建议心心电电、血、血压监护压监护下的中下的中等等强强度运度运动动，高危的病人更加强调监护，高危的病人更加强调监护推荐运推荐运动动康复次数康复次数为为36次，不低于次，不低于25次次运动包括运动包括有氧运有氧运动动、阻抗运、阻抗运动动、柔、柔韧韧性性运运动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运动类型制定原则制定原则制定原则制定原则全面全面安全安全因人而异因人而异有效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低强度有氧耐力运动处方 有氧运动处方举例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RPE 12(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中强度耐力运动处方 有氧运动处方举例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高强度间歇运动处方 有氧运动处方举例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：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10-1210-12次次/分分以下！代谢当量法代谢当量（MET）=（速度m/min0.1+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，应在几周到几个月的时间内逐渐增加频率、持续时间和运动强度运动选择根据患者的体能状况兴趣爱好其他疾病运动选择运动实施热身期运动期放松期热身期减少肌肉骨骼的损伤减少心肌缺血和心律不齐热身期5-10分钟的全身运动，包括柔软体操、静态牵伸及慢跑心率的增加小于20次/分训练期连续训练间断训练循环训练循环间断训练连续性运动持续的活动，中间无休息可以为高强度中等持续时间或低强度延长活动时间连续性运动与间歇性运动相比，连续性运动更容易提高心肺功能，但是不易实施，尤其在刚开始参加运动的，或者有心肺疾病的以及年老的患者间断性运动将达到靶运动强度的整个运动时间分几段进行，适合于在刚开始参加运动的，或者有心肺疾病的以及年老的患者。运动时间比较长放松期避免血液滞留于四肢避免心输出量突然减少加强代谢产物氧化和能量储存的补充避免心血管合并症运动进展起始阶段：4-6周进展阶段：4-6月维持阶段：6月以后运动进展让患者了解到运动训练是一个长期的过程先增加运动持续时间再增加运动强度运动初始时间为15分钟，每1-2周增加10%-30%，直到每次运动达30-40分钟运动时间达到40分钟后，再调高运动强度根据心率反应、疲劳程度和症状来调节运动时间最大功能改变在4-6个月，之后一般进入维持期抗阻训练每周2次低重量，高重复上下肢主要肌群均进行训练注意事项环境因素合并的疾病药物使用Case 1u男性，47岁u高血压，吸烟，脑卒中家族史u2011-8-19AMI（前壁）u2011-8-23CAG：LAD40%，LCXOM1100%LCXOM1PCILVEF63%心理障碍u2011-8-26Treadmill运动处方20-30谢谢！