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心肺运动试验
心肺运动试验（Cardiopulmonary exercise testing）是通过监测机体在运动状态下的摄氧量（VO2）、二氧化碳排出量（VCO2）、心率(HR)、分钟通气量(VE)等来评价心肺等脏器对运动的反应。由于运动需要肺、心脏和肌肉等脏器密切协调的工作始能完成，因此，心肺运动试验是唯一将心与肺偶连，在运动中同时对他们的储备功能进行评价的科学工具(见图示)。它具有无创、定量和敏感的特点，在很多方面具有重要的应用价值。
一、预测健康人在特殊环境下的风险
目前，健康体检均是在静态下做的各项检查，它不能预测在特殊环境下的意外风险，如运动和高原。心肺运动试验是观察机体在剧烈运动下的心肺反应和细胞有氧代的能力，因此，它是在实验室里观察运动状态下的风险信号。高原空气中的氧分压降低，对人体的影响类似运动，理论上说，心肺运动试验可评估机体承受高原的能力。
二、预测发生高血压的风险
观察人体在运动时血压的变化可预测日后患高血压病的风险。日本学者Miyai等[1]研究了726例血压正常、无心脏病史的健康人在运动时血压的反应，并随访平均4.7年，结果发现，运动时血压反应过度的人在3.6-6.9年发生高血压的风险是反应正常人的3-4倍。 三、诊断冠心病
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心肺运动试验作为一个无创检查，从心电和心功能二个方面来判断运动状态下的心肌是否缺血。研究显示，1、2、3支冠状动脉病变时，该试验诊断冠心病的敏感性分别为50%、72%、80%，特异性分别为54%、58%、62%。 四、诊断心功能不全
心肺运动试验目前在国外已公认为是早期发现心功能不全的“金标准”。 根据根据最大摄氧量（VO2 max）可将心功能定量分为4级，A级>20ml/min/kg，无或轻度心功能不全；B级=16-20ml/min/kg，轻度－中度心功能不全；C级=10-15ml/min/kg，中度－重度心功能不全；D级<10-15ml/min/kg，重度心功能不全。
五、评估手术风险
心肺运动试验可用于评估手术风险及心脏手术或移植的手术时机。国外研究证明，当VO2max>20ml/min/kg，心肺并发症的风险很小，当VO2max<15ml/min/kg，手术后常常出现并发症。 六、指导慢病管理
运动康复是很多慢性疾病在稳定期的重要治疗容之一，如冠心病、糖尿病、慢性阻塞性肺疾病等，它可提高运动耐量，减轻呼吸困难症状，提高生活质量。心肺运动试验在运动康复中的作用是任何检查都替代不了的。具体作用是：运动风险评估、制定运动处方、评价运动康复效果。 七、指导运动健身
运动的生理效应与运动强度成正比，但过高的运动强度又蕴藏着意外风险。不同的人、不同的疾病、不同的患者运动风险也不同，心肺运动试验可帮助确定个体化的运动处方，以达到最佳运动强度和最低的运动风险。
心肺运动试验概述
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心肺功能测定不仅对于慢性心肺疾病患者的诊断康复治疗及预后非常重要，而且也是其他许多残疾患者康复评估的重要容，如高位截瘫、严重的脊柱侧弯及胸椎后凸畸形、运动神经元病、肌病等程度不等地影响心肺功能，在康复医疗中应引起重视，勿以遗漏。 一、心功能评估
康复医学科在临床心脏专科的检查、诊断和心功能检查（如右心功能测定，左心功能测定、肺臂循环时间测定等）基础上，侧重心功能容量的测定，主要方法为运动试验。 （一）运动试验
运动试验在心血管疾病康复方面，已被广泛使用。许多学者认为试验不仅安全，而且提供了心脏功能容量（cardiac functional capacity）的客观指标。 运支试验在心血管疾病康复中的用途，见表2-4-1。 表2-4-1 运动试验在心脏病康复中的应用
调整住院过程中的体力活动 出院前评价 运动处方，预告危险
用于心导管检查、药物治疗或体育疗法的筛选
确定所需运动程序（监测、不监测、医务人员在场、不在场 随访检查容的一部分
一般主急性心肌梗塞、冠脉搭桥术后等住院过程中，以及出院前评价，应用低水平运动试验；复工以及制定运动处方等心脏功能容量测定时，可以采用运动量较大的次极限量运动试验，但试验终点，不应以心率标准而以试验中出现的症状，如心绞痛、呼吸困难或运动引起血压下降≥1.3Pa(10mmHg),连续3个以上室性早搏或室性心动过速为终点，此即De B’usk所主的症状限制性运动试验，其终点标准见表2-4-2。 表2-4-2 极限量、次数限量运动试验终点
1．出现胸痛、疲乏、呼吸困难、心悸、头晕等症状 2．有冷汗、苍白、步态不稳、低血压等体征
3．有室性心律失常，有意义的ST段偏移，房室或室传导阻滞等心电图改变 4．收缩压达30Pa(225mmHg)，舒压较休息时升高2.6Pa(20mmHg)以上 5．血压不升或下降1.3kPa(10mmHg)以上 6．被检人不愿继续进行试验
低水平运动试验：
在心血管疾病康复活动早期，如AMI或心脏手术后康复，康复活动都很有限，一般都无需参考心脏功能的最高限界，不必冒次极限量运动的风险。美国至今仍有人主在康复活动早期例如出院前后做低水平运动试验，只有在复工时才做症状限制性运动试验。他们认为低水平运动试验，同样可以得到有用的资料，借以指导康复活动。具体方法如下： （1）平板试验方法 应用必进的Bruce运动试验方案，颇为适合（表2-4-3）。
（2）踏车试验方法 开始时按3个METs，给予功量150KPM，增至4个METs时，可给300KPM，转速60次/分，前后两次共4分钟，中间可休息2分钟。表2-4-4可供试验时参考。 表2-4-3 改进的Bruce运动试验方案
分级 时间 能量需要
速度 坡度
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min 摄氧量ml(kg.min) 代当量METSs km/h % A B C
2 2 2
3.% 7.0 11.2 17.5 24.5 35.0 46.5 56.5
1.0 2.0 3.2 5.0 7.0 10.1 13.3 16.1
2.4 0 2.4 3 2.74 6 2.74 10 4.02 12 5.5 14 6.76 16 8.05 18
Ⅰ 3 Ⅱ 3 Ⅲ 3 Ⅳ 3 Ⅴ 3
表2-4-4 体重和踏车试验摄氧量
瓦特（W）
25 50
75 100 125 150 175 200 250 450 600 750 900 1050 1200 1500 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.3 6.0 7.5 9.0 10.5 12.0 14.0 17.0
公斤米（kg.m） 150 300 耗氧总量升 热卡/分
0.6 0.9 3.0 4.5
体重公斤 摄氧量(ml/kg.min) 40 50 60 70 80 90 100 110
15.0 22.5 30.0 37.5 45.0 52.5 60.0 67.5 82.5 12.0 18.0 24.0 30.0 36.0 42.0 48.0 54.0 66.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 40.0 45.0 55.0 8.5 13.0 17.0 21.5 25.5 30.5 34.5 38.5 47.0 7.5 11.0 15.0 19.0 22.5 26.0 30.0 34.0 41.0 6.7 10.0 13.3 16.7 20.0 23.3 26.7 30.0 36.7 6.0 9.0 5.5 8.0
12.0 15.0 18.0 21.0 24.0 27.0 3.0 11.0 13.5 16.5 19.0 22.0 24.0 30.5
(3)二级梯运动试验方法 本法简便易行，1/2单倍量试验相当于4METs，单倍量和双倍量试验分别相当于5.6或6.7METs。
以上低水平运动试验时，也应有医生在场监护，至于心率一般不应超过115次/分，出现症状时，应按照表2-4-2终止运动试验标准及时停止。 应用代用量（METs）指导康复活动方法
在心血管疾病康复中，体力活动既不应不足，也不应过度，才能取得最好的疗效。早年多依据心脏功能分级，结合活动后心率和心电图改变，指导康复活动，这种方法简便易行，目前也用于一些疾病，如心力衰竭的康复，但近年来发现本法过于简单，主应用更为精确的方法，即应用METs指导康复活动，特别是用于冠心病的康复。
应用METs指导康复活动，首先要做好心脏功能容量测定。精确地了解心脏能够负担的体力活动限度，结合METs指导心脏康复的体力活动。
METs或按音称之为“梅脱”，系指机体在坐位休息时，摄氧3.5ml/kg.min，将此定为1个METs。
所谓心脏功能容量又称体力工作容量（physical workingcapacity）,也就是体力活动的最高限度，其测定一般应用平板或踏车运动试验，测定时应从最低负荷量开始，在测定时有医
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生在场，连续监测心电图，直至体力疲惫或出现症状时，即达到终点的负荷量，经折算成METs，即是心脏或体力工作容量。
根据所测得的患者心脏功能容量，指导患者的生活自理、家务、体育娱乐，职业等活动。 应用METs指导康复活动时，应参考运动生理学知识，避免机械搬用，一般对所求得的容量，主适当留有余地，按70%左右予以应用，如二级梯1/2单倍量、单倍量和双倍量试验阴性患者，经折算后只按3、4、5个METs指导患者活动。也有人将各项活动的METs划一个围，以便合理地应用这顶方法。
另外，在心脏功能评估中还要重视动态心电图和遥测心电图的应用。不仅应用于运动试验过程中，而且在患者出院前及回家后定期监测，以更深入了解日常生活细节和不同体力活动对心脏的影响，及早发现恶性心律失常，更合理地安排日常生活活动。
心肺运动试验
一． 什么是心肺运动试验？
心肺运动试验包括二个部分：心电图负荷试验和气体代分析，前者早已广泛的应用于临床，用于诊断心肌是否有潜在的缺血，但对心脏的功能状况不能进行评价。气体代分析是对肺、心脏、血红蛋白携氧、肌肉等系统进行功能评价。人的1天时间主要分三个部分：睡眠、静态和运动。当机体的心脏和肺发生病变时，早期在静态下由于心肺功能处于代偿阶段，应用人们现有的诸如肺功能仪、心脏彩超等仪器往往不能发现异常，从而无法早期诊断。
运动时，机体的能量需求增加，要求①肺的潮气量和呼吸频率增加，以吸进更多的氧气，排出更多的二氧化碳，②心脏的每搏输出量和心率增加，以输送更多的O2和CO2，因此，运动调动了心肺的贮备功能。除了心脏和肺的功能加强外，其他如血管扩、血流加快等均是运动的反应，所有这些反应的目的就是增加供O2和排除CO2。任何一个环节（肺—心脏—肺循环和体循环—肌肉）的异常均会造成供O2和/或排除CO2出现异常。气体代分析就是在运动中对O2和CO2进行实时连续的（breath-by-breath）测定分析以判断心肺等系统的贮备功能。此外心肺运动试验时，同时还监测经皮血氧饱和度、血气，以便综合评价机体的生理状况。
二． 为什么要做心肺运动试验？
运动性呼吸困难是临床上常见的患者就诊的主诉，其原因有时很复杂，有的是病理性的，有的是功能性的，以往都是在静态下进行各种检查，如：胸片、血气、肺功能、心脏彩超等，但患者的症状仅仅发生在运动状态下，因此，运动试验是探讨这类患者病因的检查方法之一。
心肺运动试验是通过定量化的最大摄氧量（VO2 max）等指标来衡量心肺功能的。有些指标如：氧脉搏（O2 pulse）、无氧阈（AT），主要是反映心脏功能；另一些指标如：呼吸储备、二氧化碳当量（EgCO2）等主要是反映肺脏功能。因此，用定量化的指标对心肺贮备功能进行评价，比目前现用的纽约心功能分类标准更科学。国外学者依据VO2 max将心功能定量分为4级，A级>20ml/min/kg，无或轻度心功能不全；B级=16-20ml/min/kg，轻度－中度F；C级=10-15ml/min/kg,中度－重度心功能不全；D级<10-15ml/min/kg，重度心功能不
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心肺运动试验在心内科的临床应用
