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第四章心肺功能的評定 1 第一節(jié)心功能評定 大綱 第二節(jié)肺功能評定 一 基本知識二 肺容積三 通氣功能四 運動氣體代謝測定 一 基本知識二 心電運動試驗1 目的2 分類3 禁忌證4 方案5 操作要求和注意事項6 試驗的終點7 實驗結(jié)果及其意義 2 教學(xué)目的和要求 掌握心電運動試驗的目的 運動強度分類 適應(yīng)癥和禁忌癥 運動試驗的結(jié)果及其意義 掌握攝氧量 最大攝氧量 代謝當量及無氧閾的概念及意義 熟悉常用心功能評定的方法 心功能分級 運動試驗方案及操作具體要求 熟悉呼吸困難分級 最大攝氧量直接測定和推測方法 了解肺容積 氧脈搏 氧通氣當量 呼吸儲備 呼吸商 通氣功能的概念 3 第一節(jié)心功能評定 4 體循環(huán)和肺循環(huán) 5 運動與心臟活動 安靜時心率 運動時心率 動用心泵 心功能貯備 75次 分心輸出量4 5L 160 180次 分心輸出量30L 6 運動 心率心輸出量 血流重新分配 骨骼肌氧供增加 心血管中樞調(diào)節(jié) 局部酸性代謝產(chǎn)物 7 常用的心功能評定方法 包括 對體力活動的主觀感覺分級 如心臟功能分級 自覺用力程度分級 超聲心動圖 心臟負荷試驗 如心電運動試驗 超聲心動圖運動試驗 核素運動試驗 6分鐘步行試驗 等 心臟負荷試驗中最常用的是心電運動試驗 8 一 心功能分級 一 心臟功能分級及治療分級 9 二 心電運動試驗 心電運動試驗 ECGexercisetesting 通過觀察受試者運動時的各種反應(yīng) 呼吸 血壓 心率 心電圖 氣體代謝 臨床癥狀與體征等 來判斷其心 肺 骨骼肌等的儲備功能 實際負荷能力 和機體對運動的實際耐受能力 10 一 心電運動試驗的目的 冠心病的早期診斷 判定冠狀動脈病變的嚴重程度及預(yù)后 了解心臟功能的儲備和適應(yīng)能力 發(fā)現(xiàn)潛在的心律失常和鑒別良性及器質(zhì)性心律失常 判斷患者進行運動或活動的危險性 協(xié)助確定康復(fù)治療的適應(yīng)癥 指導(dǎo)制定運動處方 評定運動鍛煉和康復(fù)治療的效果 幫助患者了解自身的運動能力并消除對運動的恐懼心理 11 按設(shè)備分類 活動平板試驗踏車試驗臺階試驗便攜式運動負荷儀 按終止試驗的強度分類 極量運動試驗亞級量運動試驗癥狀限制運動試驗低水平運動試驗 二 心電運動試驗的種類 12 1 活動平板試驗 活動平板 Treadmill 試驗又稱跑臺試驗 其是讓受檢者按預(yù)先設(shè)計的運動方案 在能自動調(diào)節(jié)坡度和速度的活動平板上 隨著活動平板坡度和速度 運動強度 的提高進行走 跑的運動 以逐漸增加心率和心臟負荷 最后達到預(yù)期的運動目標 活動強度以METs值表示 13 1 活動平板試驗 平板運動試驗臨床上常用于 確定冠心病的診斷 胸痛的鑒別診斷 早期檢出無臨床癥狀的冠心病 確定與運動相關(guān)的心律失常 確定運動引起癥狀的原因 早期檢出不穩(wěn)定心絞痛 14 2 踏車試驗 踏車試驗 BicycleErgometer 是讓受試者如同騎自行車一樣騎在自行車功率計上進行踏車運動 采用機械或電動的方式逐漸增加踏車的阻力 以逐步加大受試者的運動負荷 直至達到預(yù)期的運動目標 運動強度以功率表示 單位為瓦特 W 或kg m min 1W 6 12kg m min 以上兩種運動方式自然 符合生理需求的全身性運動 適用于年紀較輕 身體較好的患者或運動員 15 3 極量運動試驗 極量運動試驗 maximalexercisetesting 運動強度逐級增加直至受試者感到筋疲力盡 或心率 攝氧量隨著運動不再增加為止 即達到生理極限 極量運動試驗可按性別和年齡推算 預(yù)計最大心率 220 年齡 做為終止試驗的標準 適用于運動員及健康的青年人 以測定個體最大作功能力 最大心率和最大攝氧量 16 4 亞 次 極量運動試驗 亞 次 極量運動試驗 運動至心率達到亞極量心率 即按年齡預(yù)計最大心率 220 年齡 的85 或達到參照值 195 年齡 時結(jié)束試驗 用于測定非心臟病患者的心功能和體力活動能力 17 5 癥狀限制運動試驗 癥狀限制運動試驗 運動進行至出現(xiàn)必須停止運動的指征 癥狀 體征 心率 血壓或心電圖改變等 為止 停止運動的指征 出現(xiàn)呼吸急促或困難 胸悶 胸痛 心絞痛 極度疲勞 下肢痙攣 嚴重跛行 身體搖晃 步態(tài)不穩(wěn) 頭暈 耳鳴 惡心 意識不清 面部有痛苦表情 面色蒼白 發(fā)紺 出冷汗等癥狀和體征 18 停止運動的指征 運動負荷增加時收縮壓不升高反而下降 低于安靜時收縮壓1 33kPa以上 10mmHg 運動負荷增加時收縮壓上升 超過29 33 33 33kPa 220 250mmHg 運動負荷增加時舒張壓上升 超過14 7 16 0kPa 110 120mmHg 或舒張壓上升 超過安靜時2 00 2 67kPa l5 20mmHg 運動負荷不變或增加時 心率不增加 甚至下降超過10次 分 19 停止運動的指征 心電圖顯示ST段下降或上升 1mm 出現(xiàn)嚴重心律失常 如異位心動過速 頻發(fā) 多源或成對出現(xiàn)的早搏 R ON T 房顫 房撲 室撲 室顫 度以上房室傳導(dǎo)阻滯或竇房阻滯 完全性束支傳導(dǎo)阻滯等 患者要求停止運動 癥狀限制性運動試驗是臨床上最常用的方法 用于冠心病診斷 評定正常人和病情穩(wěn)定的心臟病患者的心功能和體力活動能力 為制定運動處方提供依據(jù) 20 6 低水平運動試驗 低水平運動試驗 lowlevelexercisetesting 運動至特定的 低水平的靶心率 血壓和運動強度為止 即運動中最高心率達到130 140次 分 或與安靜時比增加20次 分 最高血壓達160mmHg 或與安靜時比增加20 40mmHg 運動強度達3 4METs作為終止試驗的標準 21 6 低水平運動試驗 此法目的在于檢測從事輕度活動及日常生活活動的耐受能力 低水平運動試驗是臨床上常用的方法 適用于急性心肌梗塞后或心臟術(shù)后早期康復(fù)病例 以及其它病情較重者 作為出院評價 決定運動處方 預(yù)告危險及用藥的參考 22 三 運動試驗的禁忌證 1 絕對禁忌證 1 急性心肌梗死 2天內(nèi) 2 藥物未控制的不穩(wěn)定型心絞痛 3 引起癥狀和血流動力學(xué)障礙的未控制心律失常 4 嚴重動脈新狹窄 5 未控制的癥狀明顯的心力衰竭 6 急性肺動脈栓塞和肺梗死 7 急性心肌炎或心包炎 8 急性主動脈夾層 23 三 運動試驗的禁忌證 2 相對禁忌證 1 左右冠狀動脈主干狹窄和同等病變 2 中度瓣膜狹窄性心臟病 3 明顯的心動過速或過緩 4 肥厚型心肌病或其他原因所致的流出道梗阻性病變 5 電解質(zhì)紊亂 6 高度房室傳導(dǎo)阻滯及高度竇房傳導(dǎo)阻滯 7 嚴重動脈壓升高 8 精神障礙或肢體活動障礙 不能配合進行運動 24 四 運動試驗方案 根據(jù)受試者的個體情況及試驗?zāi)康牟煌?選擇不同的方案 運動試驗的起始負荷必須低于受試者的最大承受能力 方案難易適度 每級運動負荷最好持續(xù)2 3分鐘 運動試驗總時間在8 12分鐘為宜 國內(nèi)最常用的是Bruce方案 平板運動試驗 和WHO推薦方案 踏車試驗 25 1 Bruce方案 此方案應(yīng)用最早也最廣泛 通過同時增加速度和坡度來增加負荷 所以每級之間耗氧量和運動負荷量也較大 易于達到預(yù)定心率 缺點 主要是運動負荷增加不規(guī)則 起始負荷較大 4 5METs 運動增量較大 老年人和體力差者往往不能耐受第一級負荷或負荷增量 難以完成試驗 每級之間運動負荷增量較大 不易精確確定缺血閾值 此外 在走 跑速度臨界時 受試者往往難以控制自己的節(jié)奏 心電圖記錄質(zhì)量也難以得到保證 26 Bruce平板運動試驗方案 27 2 WHO推薦方案 每級3分鐘 蹬車的速度一般選擇50 60周 分 28 五 運動試驗操作的具體要求 運動試驗前應(yīng)禁食和禁煙3小時 12小時內(nèi)需避免劇烈體力活動等 盡可能的在試驗前停用可能影響試驗結(jié)果的藥物 但應(yīng)注意 受體阻滯劑驟停后的反彈現(xiàn)象 29 五 運動試驗操作的具體要求 1 試驗開始前測基礎(chǔ)心率和血壓 并檢查12導(dǎo)聯(lián)心電圖和3通道監(jiān)測導(dǎo)聯(lián)心電圖 應(yīng)配備除顫器和必要的搶救藥品 以免出現(xiàn)嚴重問題時能給予及時的處理 30 五 運動試驗操作的具體要求 2 試驗過程中在試驗中應(yīng)密切觀察和詳細記錄心率 血壓 心電圖及受試者的各種癥狀和體征 3 試驗終止后達到預(yù)定的運動終點或出現(xiàn)終止試驗的指征時 應(yīng)逐漸降低跑臺或功率自行車速度 被試者繼續(xù)行走或蹬車 31 五 運動試驗操作的具體要求 異常情況常常會發(fā)生在運動終止后的恢復(fù)過程中 因此 終止運動后 要于坐位或臥位描記即刻 30秒以內(nèi) 2分鐘 4分鐘 6分鐘的心電圖并同時測量血壓 以后每5分鐘測定1次 直至各項指標接近試驗前的水平或患者的癥狀或其它嚴重異常表現(xiàn)消失為止 32 六 運動試驗的終點 極量運動試驗的終點為達到生理極限或預(yù)計最大心率 亞極量運動試驗的終點為達到亞極量心率 癥狀限制運動試驗的終點為出現(xiàn)必須停止運動的指征 低水平運動試驗的終點為達到特定的靶心率 血壓和運動強度 33 七 運動試驗的結(jié)果及其意義 1 心電圖ST段改變ST段下移提示心肌缺血ST段抬高一般提示心臟肌肉的損傷2 運動中發(fā)作典型心絞痛運動試驗陽性的標準之一 34 七 運動試驗的結(jié)果及其意義 3 運動試驗中血壓未能相應(yīng)升高如運動負荷逐漸加大的過程中收縮壓不升高 收縮壓峰值 120mmHg或收縮壓上升 20mmHg 或較運動前或前一級運動時持續(xù)降低 10mmHg 或低于靜息水平提示冠狀動脈多支病變 35 七 運動試驗的結(jié)果及其意義 4 運動誘發(fā)心律失常運動試驗可出現(xiàn)頻發(fā) 多源 連發(fā)性期前收縮或陣發(fā)性室速伴缺血型ST段改變者則提示有多支冠脈病變 發(fā)生猝死的危險性大 但若不伴缺血型ST段改變者則不能作為判斷預(yù)后不良的獨立指標 36 七 運動試驗的結(jié)果及其意義 5 心臟變時功能不全判定標準 最大心率 75 變時性指數(shù) 正常0 8 1 3 不全 過度 變時性不良不僅是冠心病獨立的相關(guān)因素 也是其重要的預(yù)后判定指標 運動試驗中變時性不全可能是診斷冠脈病變的一個獨立而敏感的陽性指標 當人體運動或者受到各種生理或病理因素作用時 心率可以隨著機體代謝需要的增加而適當增加的功能稱為變時性功能 當心率不能隨著機體代謝需要的增加而增加并達到一定程度或者不能滿足機體代謝需求時稱為心臟變時功能不全 37 七 運動試驗的結(jié)果及其意義 6 心率收縮壓乘積是反映心肌耗氧量和運動強度的重要指標 心絞痛發(fā)病原因就是因為心肌耗氧量超過了冠狀動脈的供血 供氧量 故可以用心肌耗氧量的大小來評價心臟功能 38 七 運動試驗的結(jié)果及其意義 7 自覺用力程度分級 RPE 利用運動中的自我感覺來判斷運動強度 在6 20級中每一單數(shù)級各有不同的運動感覺特征 RPE與心率和耗氧量具有高度相關(guān)性 各級乘以10常與達到該點的心率大體上一致 應(yīng)用影響心率藥物的除外 一般運動鍛煉的RPE分級在12 15之間 說明運動強度是合理的 中老年人也應(yīng)達到11 13 39 七 運動試驗的結(jié)果及其意義 自覺用力程度分級 RPE 40 檢查注意事項 1 向患者介紹運動試驗的方法和目的 取得合作 2 室內(nèi)溫度最好為220C左右 濕度小于60 3 一般于飯后2小時左右進行試驗 4 試驗前2小時禁止吸煙 飲酒 5 試驗前停用影響試驗結(jié)果的藥物6 感冒或其他病毒 細菌性感染后1周內(nèi)不宜參加試驗 41 檢查注意事項 7 試驗前1天內(nèi)不參加重體力活動 8 試驗前適當休息 30分鐘左右 9 在運動試驗結(jié)束時 應(yīng)逐步降低運動負荷 10 絕對禁止受試者運動后采取兩足下垂坐位或站立不動 11 試驗室內(nèi)應(yīng)備有氧氣 急救藥品和設(shè)備 12 運動中出現(xiàn)異常反應(yīng)時應(yīng)及時進行處理 42 二 6min限時步行訓(xùn)練 6WMT 在平坦的地面劃出一段長達30米的直線距離 每隔3米有一標志 兩端各置一椅作為標志 患者在期間往返運動 速度由自己決定 在旁的檢測人員每2分鐘報時一次 并記錄患者可能發(fā)生的不適 氣促 胸悶 胸痛 如患者不能堅持可暫停試驗或中止試驗 6分鐘結(jié)束后計算其步行距離 43 二 6min限時步行訓(xùn)練 6WMT 426 550m輕度心功能不全150 425m中度心功能不全 150m重度心功能不全 44 6MWT終止的條件 出現(xiàn)心絞痛或與心絞痛相似的癥狀 出現(xiàn)低灌注癥狀 患者要求終止試驗 嚴重疲憊 心率過速心率 220 年齡 0 65 45 六分鐘步行禁忌 絕對禁忌 1 不穩(wěn)定心絞痛 2 急性心肌梗死 相對禁忌 1 靜息狀態(tài)心率大于120次 分 2 高血壓大于180 100mmHg 3 平時需要持續(xù)吸氧者 46 第二節(jié)肺功能評定 47 外呼吸 肺與外界環(huán)境肺泡與肺毛細血管 內(nèi)呼吸 體循環(huán)和組織細胞之間 48 運動時 因機體代謝增強 對氧的需求增加 同時 產(chǎn)生大量代謝廢物 故人體要加強呼吸功能 增加氧的攝取 并將二氧化碳排出體外 運動與呼吸功能 49 第二節(jié)肺功能評定 呼吸的生理功能是進行氣體交換 從外環(huán)境中攝取氧 并排出二氧化碳 正常肺功能的保持取決于完整并且擴張良好的胸廓 健全的呼吸肌 肺組織及呼吸中樞 細胞代謝所需的氧和所產(chǎn)生的二氧化碳靠心臟的驅(qū)動 經(jīng)血管由血液攜帶在體循環(huán)毛細血管和肺循環(huán)毛細血管之間運輸 肺功能檢查對臨床康復(fù)具有重要的價值 50 評定的目的 評估肺部疾病的嚴重程度 從而預(yù)計患者耐受康復(fù)訓(xùn)練的能力 保證患者康復(fù)訓(xùn)練的安全可靠 評價康復(fù)治療的效果 評定體力活動能力 判斷患者參加活動或運動的危險性 確定患者的實際活動能力 指導(dǎo)日常生活 51 一 呼吸困難分級 52 二 肺容積 肺容積是指安靜狀態(tài)下 測定一次呼吸所出現(xiàn)的容積變化 其組成包括八項 潮氣量補吸氣量補呼氣量殘氣量 深吸氣量功能殘氣量肺活量肺總量 基礎(chǔ)肺容積 基礎(chǔ)肺活量 53 除殘氣量和肺總量需先測定功能殘氣量后求得外 其余指標可用肺量計直接測定 54 二 肺容積 1 潮氣量 TC 指平靜呼吸時每次吸入或呼出的氣量 正常成人約500ml 2 補吸氣量 IRV 又稱吸氣儲備量 在平靜吸氣后再作最大吸氣動作所能增加的吸氣量稱為補吸氣量 正常成人為2100ML3 補呼氣量 ERV 又叫呼氣儲備量 為平靜呼氣末再用力呼氣所呼出的氣量 正常男性約9l0ml 女性約560ml 55 二 肺容積 4 殘氣量 RV 最大深呼氣后肺內(nèi)剩余的氣量 RV在男性約1380 631ml 女性約 1301 486ml 5 功能殘氣量 FRC 平靜呼氣后肺內(nèi)殘留的氣量 FRC RV ERV限制性疾患殘氣量與功能殘氣量減少 如彌漫性肺間質(zhì)纖維化 阻塞性疾病則增高 如肺氣腫 56 二 肺容積 6 深吸氣量 IC 為平靜呼氣末盡力吸氣所吸入的最大氣量 即潮氣量加補吸氣量 正常男性約2600ml 女性約1900ml 7 肺活量 VC 肺活量為潮氣量 補吸氣量和補呼氣量之和 正常男性約3470ml 女性約2440ml 57 三 通氣功能 通氣功能是指在單位時間內(nèi)隨呼吸運動進出肺的氣量和流速 又稱動態(tài)肺容積 凡能影響呼吸頻率和呼吸幅度的生理 病理因素 均可影響通氣量 進入肺的氣量 部分存留在氣道內(nèi)不參與氣體交換 稱無效腔氣即死腔氣 VD 部分進入肺泡參與氣體交換 稱為肺泡通氣量 VA 58 三 通氣功能 每分鐘通氣量VE最大通氣量MVV 用力肺活量FVC肺泡通氣量VA 59 三 通氣功能 1 每分鐘通氣量 VE 是指每分鐘出入肺的氣量 等于潮氣容積 呼吸頻率 分 正常男性每分鐘靜息通氣量約 6663 200 ml 女性約 4217 160 ml 60 三 通氣功能 2 最大通氣量 MVV 是以最快呼吸頻率和最大呼吸幅度呼吸1分鐘的通氣量 實際測定時 測定時間一般取15秒 將測得通氣量乘4即為MVV 正常男性約 104 2 71 L 女性約 82 5 2 17 L 實測值占預(yù)計值的百分比低于70 為異常 61 三 通氣功能 最大通氣量是臨床上常用的通氣功能障礙判定指標 受呼吸肌肌力和體力強弱 以及胸廓 氣道及肺組織的病變的影響 判定通氣功能儲備能力多以通氣儲量百分比表示 正常值應(yīng)大于95 低于86 提示通氣功能儲備不佳 其可用于胸部手術(shù)前肺功能評價及職業(yè)病勞動能力鑒定等 62 三 通氣功能 3 用力肺活量 FVC 又稱時間肺活量 是深吸氣后以最大用力 最快速度所能呼出的氣量 正常人FVC約等于VC 有通氣阻塞時FVC VC 在阻塞性通氣障礙者 其每秒呼出氣量及其占FVC百分率減少 在限制性通氣障礙者 其百分率增加 63 三 通氣功能 4 肺泡通氣量 VA 是指單位時間每分鐘進入呼吸性細支氣管及肺泡的氣量 只有這部分氣量才能參與氣體交換 正常人潮氣量為500ml 其中在呼吸性細支氣管以上氣道中的氣量不參與氣體交換 稱解剖無效腔即死腔氣 約150ml 進入肺泡中氣體 若無相應(yīng)肺泡毛細血管血流與其進行氣體交換 也會產(chǎn)生死腔效應(yīng) 稱為肺泡死腔 其與解剖死腔合稱生理無效腔 64 三 通氣功能 呼吸越淺 無效腔占潮氣量的比率越大 故淺快呼吸的通氣效率較深慢呼吸差 臨床上主要根據(jù)肺活量或最大通氣量實測值占預(yù)計值的百分比和FEV1 判斷肺功能情況和通氣功能障礙類型 65 四 運動氣體代謝測定 運動氣體代謝測定是通過呼吸氣分析 推算體內(nèi)氣體代謝情況的一種檢測方法 因為無創(chuàng) 可反復(fù) 動態(tài)觀察 在康復(fù)醫(yī)學(xué)功能評定中應(yīng)用價值較大 66 四 運動氣體代謝測定 攝氧量VO2最大攝氧量VO2max代謝當量MET無氧閾AT氧脈搏氧通氣當量呼吸儲備呼吸商 67 1 攝氧量 1 攝氧量 oxygenuptake VO2 又稱耗氧量 吸氧量 是指機體所攝取或消耗的氧量 是反映機體能量消耗和運動強度的指標 也反映機體攝取 利用氧的能力 20 30 ml kg min 者可從事重體力勞動 15ml kg min 者可從事中等體力勞動 5 7 ml kg min 者僅能從事輕體力勞動 68 2 最大攝氧量 2 最大攝氧量 maximaloxygenuptake VO2max 又稱最大耗氧量 最大吸氧量或最大有氧能力 是指運動強度達到最大時機體所攝取并供組織細胞消耗的最大氧量 是綜合反映心肺功能狀況和最大有氧運動能力的最好生理指標 正常人最大攝氧量取決于心輸出量和動靜脈氧分壓差 即VO2 心輸出量 動脈氧分壓 靜脈氧分壓 受心肺功能 血管功能 血液攜氧能力和肌肉細胞有氧代謝能力的影響 69 2 最大攝氧量 最大攝氧量可通過極量運動試驗 以平板運動試驗最為準確 直接測定 運動達到極量時呼吸氣分析儀所測定的攝氧量即為最大攝氧量 判定達到最大攝氧量的標準為 分級運動中兩級負荷的攝氧量差值小于5 或小于每分鐘每公斤體重2ml 呼吸商大于1 1 成人 或1 0 兒童 繼續(xù)運動時攝氧量開始降低 受試者精疲力竭或出現(xiàn)其它停