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康复评定技术
1.4.12 项目十二 心肺功能评定

项目十二 心肺功能评定

一、项目要求

【知识要求】

(1)掌握心电运动试验的定义和基本原理。

(2)掌握心电运动试验的应用范畴、适应证、禁忌证。

(3)掌握活动平板运动试验、踏车试验、手摇车运动试验的要领。

(4)掌握运动试验阳性评定标准。

(5)掌握主观呼吸功能障碍程度评定。

(6)掌握小气道功能评价的方法。

(7)掌握代谢当量的概念。

【能力要求】

(1)能操作极量运动试验、亚极量运动试验、症状限制性运动试验、低水平运动试验。

(2)能进行6min步行试验。

(3)能应用自觉用力程度分级。

(4)能测定肺活量和时间肺活量。

(5)能测定代谢当量。

案例引导

患者赵某,男,64岁,退休工人。有冠心病、心律失常、慢性阻塞性肺疾病病史10余年,1个月前突发室前壁心梗并有肺部感染,住院接受治疗。现为出院后第4天,患者感觉咳嗽加重,并有呼吸困难、胸骨后压迫感,表现焦虑,前往医院就诊,给予吸氧后,患者病情稳定。

问:(1)如要对患者进行运动负荷试验,请选择合适的检查方法,并说出理由。

(2)在运动过程中,应观察哪些症状和体征?

二、工作任务

任务一 心功能评定

任务二 肺功能评定

三、背景知识

(一)心功能评定

1.等长收缩运动和等张收缩运动

等长收缩运动是肌肉做功时,肌纤维长度基本保持不变,而肌肉张力明显增高,导致外周血管阻力显著增加,从而引起血压明显升高,心脏后负荷增加,使冠脉和骨骼肌血管阻力增加,冠脉灌注减少。因此,等长收缩运动对心血管疾病患者不利,是此类患者应力图避免的运动形式。举重、搬运重物、握拳等都属于典型的等长收缩运动。

等张收缩运动即肌肉做功时,肌肉张力保持相对恒定,肌肉有规律地收缩,导致肌纤维长度发生改变。等张收缩运动时,骨骼肌及冠状血管扩张,血压轻度升高时因心排出量增加,导致冠脉血流量和流速增加。等张收缩运动最符合人体的生理条件,是健康人和心血管疾病患者宜采用的运动形式。步行、跑步、游泳等都是典型的等张收缩运动。

2.心电运动试验

1)定义

心电运动试验(ECG exercise test)又称心脏运动负荷试验,是通过观察受试者运动时的各种反应(如呼吸、血压、心率、心电图等),从而判断其心、肺、骨骼肌等的实际负荷能力和机体对运动的实际耐受能力,是目前筛选和诊断冠心病最常用的无创性诊断试验。临床上常用的有活动平板运动试验、6min步行试验等。

2)基本原理

当人体进行心脏运动负荷试验时,动态的运动(主要是等张收缩运动)对心脏产生容量负荷,某些在静止时难以被检出的心脏功能异常,在运动时由于负荷增加而表现出异常。同时,通过运动心电图的检测,把这些变化进行及时准确的记录。

3)作用

可以作为评估心肌缺血范围的一种方法,测定已确诊患者的心脏(肌)储备功能,也可以作为危险性分级的工具。

4)意义

有利于:①心脏症状的评价;②冠状动脉病变严重程度的判定,包括心肌梗死的危险分级、猝死,或血管再通术的需要;③选择和评价最有效的治疗方法;④疾病发展转归的预测;⑤潜在CAD的筛选;⑥心律失常的评估;⑦功能储备评估,如运动处方,残疾的评定;⑧起搏器和埋藏式除颤器的功能评价。

5)禁忌证

(1)绝对禁忌证 ①急性心肌梗死(2d内);②不稳定性心绞痛;③急性心肌炎或急性心包炎;④肺水肿、肺栓塞或肺梗死;⑤严重的或症状性主动脉狭窄;⑥大动脉解离;⑦血流动力不稳定的心律失常;⑧未控制的或症状性心力衰竭。

(2)相对禁忌证 ①左右冠状动脉主干狭窄;②中度瓣膜狭窄性心脏病;③明显的心动过速或过缓;④休息时肥厚性心肌病存在压力价差;⑤明显的电解质紊乱;⑥严重的休息时高血压(收缩压大于200mmHg或舒张压大于110mmHg);⑦高度房室传导阻滞及高度窦房传导阻滞;⑧最近静息心电图改变提示可能发生心脏事件;⑨未控制的代谢病(糖尿病、甲状腺功能亢进);⑩精神障碍或肢体活动障碍不能配合运动。

6)试验的类型

根据所用设备及终止试验的运动强度,运动试验可分为不同的种类。

(1)按所用设备分类

①活动平板运动试验:活动平板(Treadmill)运动试验又称跑台试验,是让受试者按预先设计的运动方案,在能自动调节坡度和速度的活动平板上进行相应的走-跑运动,最终通过增加心脏负荷以达到预期的运动目标。它属于等张收缩运动类型,运动中心血管反应的强度与运动强度成比例,同时,该试验是心肌耗氧量最高的运动方式,容易达到预期最高心率,可在较短时间内完成运动试验。活动平板试验已进行了很好的标准化,诊断的特异性和敏感性较高,是目前国内外最盛行的心脏运动负荷试验方法。临床上,该试验更适合于年纪较轻、身体较好的患者和运动员。其缺点是价格昂贵,超重、神经系统疾病、下肢关节炎及疼痛者可能达不到预期运动水平。

②踏车试验:踏车试验(bicycle ergometer exercise test)是让受试者在自行车功率计上进行踏车运动,采用机械的或电动的方式逐渐增加踏车的阻力,以逐步增大受试者的运动负荷,直至达到预期的运动目标。运动强度以功率表示,单位为瓦特(W)或千克·米/分(kg·m·min-1),1W=6.12kg·m·min-1(kg为阻力单位;m·min-1表示每分钟自行车转动的距离,为每分钟的转动周数×每转1周的距离)。

与活动平板相比,其优点是价格较便宜、噪声小、占用空间少,患者无恐惧心理;同时,由于运动中躯干及上肢较固定而使血压和心电图测量较容易,从而避免了运动引起的人为误差。其缺点是对某些体力较好的人往往不能达到最大心脏负荷,或因下肢易疲劳等原因导致部分受试者因意志力差而提前终止运动。另外,踏车运动耗氧量受体重影响,同级运动时每千克体重耗氧量随体重增加而减少。

踏车试验适用于那些走路不稳或其他不能在运动平板仪上运动的患者。当选择以踏车运动作为试验方式时,应注意避免出现手臂不经意的等长收缩。

③手摇车(手摇功率计)运动试验:手摇车(手摇功率计)运动试验的原理与踏车试验相似,只是把用力的部位由下肢改为上肢。适用于有下肢运动功能障碍而双上肢运动功能基本正常者。因为上肢力量明显低于下肢,故运动试验时的最高负荷及耗氧量明显低于下肢运动,最大耗氧量只有跑台运动的70%±15%。

④台阶试验(step test):台阶试验类型多样。例如,Master二级阶梯试验,是根据受试者的性别、年龄、体重计算出90s内登台阶的次数,让其按节拍反复上下每级梯高23 cm的二级阶梯,最后根据运动前后的心电图判断结果。这种试验方式目前已很少应用。

⑤便携式运动负荷仪:主要是通过测量耗氧量、心电图及血压等,来判断运动负荷。适合于多种实际环境,以及根据不同的生活、娱乐、工作及运动活动的实际运动负荷测定。

(2)按终止试验的运动强度分类

①极量运动试验:运动强度逐渐递增直至受试者感到精疲力竭,或继续运动时心率、摄氧量不再增加,即达到生理极限。极量运动试验终止试验的指征为心率达到最大预计心率(220-年龄)。由于极量运动试验具有一定的危险性,故多用于运动员及健康的青年人,以测定个体最大做功能力、最大心率和最大摄氧量。

②亚极量运动试验:运动至心率达到亚极量心率,即心率达到85%×(220-年龄)时结束试验。亚极量运动试验比较安全,但由于某些药物(如β肾上腺素能受体阻滞剂)以及抗高血压药物会影响安静心率和运动心率,故这些患者不宜采用预计的亚极量心率为终止试验的标准。此试验可用于测定非心脏病患者的心功能和体力活动能力。

③症状限制运动试验:在部分受试者中,运动试验常在未达到极量或亚极量运动水平时已出现重度心肌缺血(表现为心绞痛、ST段下降)或因血压下降、严重心律失常、呼吸困难、头晕、步态不稳等而终止运动。症状限制运动试验是临床上最常用的方法,多用于冠心病诊断,以评定正常人和病情稳定的心脏病患者的心功能和体力活动能力,为制订运动处方提供依据。

④低水平运动试验:低水平运动试验是运动至特定的、低水平的靶心率、血压和运动强度为止,即运动中最高心率达到130~140次/分,或与安静时比增加20次/分;最高血压达160mmHg,或与安静时比增加20~40mmHg;运动强度达3~4METs,并作为终止试验的标准。此法目的在于检测从事轻度活动及日常生活活动的耐受能力。低水平运动试验是临床上常用的方法,适用于急性心肌梗死后或心脏术后早期康复病例,以及其他病情较重者,可作为出院评价、决定运动处方、预告危险及用药的参考。

7)运动试验方案

运动试验方案有以下几种:①逐步递增运动(每分钟)或者持续坡度方案;②多级运动方案(每级2或3min,每一级是稳定的);③恒定功率方案或单级运动试验(相同功率或运动强度保持不变);④间断方案,由几个恒定功率的短周期(3~4min)组成,中间有休息的间隔,每个运动周期的负荷逐渐增加。

其中,极量递增平板试验方案有Bruce方案与改良的Bruce方案、Naughton方案、Balke方案和改良的Balke方案、STEEP方案。此外,还有极量递增功率踏车试验方案和手摇车运动试验方案。

(1)Bruce方案与改良的Bruce方案 Bruce方案为变速变斜率运动,应用最早、最广泛。它通过同时增加速度和坡度来增加运动负荷,所以每级之间耗氧量和运动负荷增量较大,易于达到预定心率;但是运动负荷增加不规则,起始负荷较大,运动负荷增量较大,老年人和体力差者往往不能耐受第一级负荷或负荷增量,难以完成试验且不易确定缺血阈值。因此,后来又提出了改良的Bruce方案,在运动的初始减小了运动负荷,见表2-12-1。

表2-12-1 Bruce方案与改良的Bruce方案

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(2)Naughton方案 该方案(表2-12-2)初始的代谢当量和递增的代谢当量都在1~2METs之间,总做功量较小,对健康人或冠心病患者显得运动量较小,需较长时间才能达到预期心率;但对重症患者则较适宜。其缺点是每级的时间过长(3min),不利于无氧阈值的评价。

表2-12-2 Naughton方案

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(3)Balke方案和改良的Balke方案 两者均为恒速变斜率方案,即运动速度保持不变,仅依靠增加坡度来增加运动负荷。Balke方案(表2-12-3),以恒定速度5.3km/h进行,坡度每分钟增加1%;而改良的Balke方案,则以4.8km/h速度进行,坡度每级递增2.5%。本方案适用于心肌梗死后的早期、心力衰竭或体力活动能力较差的患者。

表2-12-3 Balke方案

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(4)STEEP方案 STEEP方案(表2-12-4)初始功率低,随后每分钟递增15%,运动时间较短,可在重度心肺疾病患者中使用。

表2-12-4 STEEP方案

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续表

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(5)极量递增功率踏车试验方案 最常用的是WHO推荐的踏车运动试验方案(表2-12-5),每级3min,蹬车的速度一般选择50~60周/分。

表2-12-5 WHO推荐的踏车运动试验方案

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(6)手摇车运动试验方案 根据患者情况选择恒定的手摇速度,一般可选择40~70转/分;运动的起始负荷一般为12.5W,每级负荷增量为12.5W,每级持续时间为2 min,直至疲劳至极。

3.自觉用力程度分级

自觉用力程度分级(rating of perceived exertion,RPE)是瑞典科学家Borg于1962年提出的,故又称为Borg量表(表2-12-6),经大量实验证明,该表是一种科学、简易、实用的方法。它是利用运动中的自我感觉来判断运动强度,在6~20级中每一单数级各有不同的运动感觉特征。RPE与心率和耗氧量具有高度相关性,各级乘以10常与达到该点的心率大体上一致(应用影响心率药物的除外)。运动锻炼的RPE分级在12~15之间,说明运动强度是合理的,中老年人也应达到11~13。

表2-12-6 自觉用力程度分级(RPE)

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续表

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(二)肺功能评定

1.主观呼吸功能障碍程度评定

0级:有不同程度肺气肿,但日常生活无影响,无气短。

1级:较剧烈劳动或运动时出现气短。

2级:速度较快或上楼、上坡时出现气短。

3级:慢走即有气短。

4级:讲话或穿衣等轻微动作时气短。

5级:安静时气短,无法平卧。

2.肺容积与肺通气功能测定

肺容积及其组成如图2-12-1所示。

1)肺容积测定

(1)潮气量(tidal volume,TV) 在平静呼吸时,每次吸入或呼出的气量即为潮气量。潮气量受年龄、性别、体表面积、运动量、呼吸习惯及情绪等的影响,正常成人约为500mL。

(2)补吸气量(inspiratory reserve volume,IRV) 在平静呼吸时,用力吸气所能吸入的最大气量即为补吸气量。

(3)补呼气量(expiratory reserve volume,ERV) 在平静呼气后,用力呼气所能呼出的最大气量即为补呼气量。正常男性约为910mL,女性约为560mL。

(4)残气量(residual volume,RV)和功能残气量(functional residual capacity,FRC) 残气量是指深吸气后,肺内剩余的气量。其作用是稳定肺泡气体分压,防止肺萎陷。而功能残气量则是平静呼气后肺内所含的气量,由残气量和补呼气量构成。两者均不能直接测得,两者增加见于肺气肿,两者减少见于弥漫性肺间质纤维化等疾病。

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图2-12-1 肺容积及其组成

(5)深吸气量(inspiratory capacity,IC) 在平静吸气末,用力吸气所能吸入的气量即为深吸气量。它由潮气量和补吸气量构成,正常男性约为2600mL,女性约为1900mL。

(6)肺活量(vital capacity,VC) 肺活量指深吸气后最大呼气时所能呼出的气量,为潮气量、补吸气量和补呼气量之和。正常男性约为3470mL,女性约为2440mL。肺活量与性别、年龄、胸廓结构、呼吸肌强度、职业等因素均有关系,个体差异较大,故临床判断时均以实测值占预计值的百分比作为衡量指标。

当肺活量占预计值的百分比不小于80%时为正常,60%~79%时为轻度降低,40%~59%时为中度降低,小于40%时为重度降低。

引起肺活量降低的常见疾病有:①限制性通气功能障碍,如弥漫性肺间质纤维化、肺淤血、肺不张、胸廓畸形、膈神经麻痹等;②阻塞性通气功能障碍,如慢性阻塞性肺气肿、支气管哮喘、支气管肺癌等。

(7)肺总量(total lung capacity,TLC) 肺总量是指深吸气后肺内所含的总气量,由肺活量和残气量构成。

2)肺通气功能测定

通气功能是指在单位时间内随呼吸运动进出肺的气量和流速,又称动态肺容积。进入肺的气量,部分停留在气道内不参与气体交换,称为无效腔气或死腔气(VD);部分进入肺泡参与气体交换,称为肺泡通气量(VA)。

(1)每分钟通气量 每分钟通气量(minute ventilation,VE)是指每分钟出入肺的气体总量,即潮气量与呼吸频率的乘积。在静息状态时每分钟通气量正常值为5~8L,男性约为6.6L,女性约为5.0L。

(2)最大通气量 最大通气量(maximal voluntary ventilation,MVV)是指在1 min内以最深、最快的呼吸所得到的通气量。测试时让受试者取立位,先平静呼吸数次,以取得平稳的潮气量,然后让其做最深、最快的呼吸,连续15s,将15s内呼出或吸入的气量乘以4,即为每分钟最大通气量。

最大通气量是临床上常用的通气功能障碍判定指标,受呼吸肌肌力和体力强弱,以及胸廓、气道及肺组织病变的影响。正常人最大通气量应在预计值的80%及以上,60%~79%为轻度降低,40%~59%为中度降低,小于40%为重度降低。

引起最大通气量降低的常见原因为:①气道阻力增加,如支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病等;②胸部畸形或神经肌肉病变,如脊柱后侧凸、膈肌麻痹等;③肺组织病变,如肺间质病变、肺水肿等。

(3)用力肺活量和时间肺活量测定 用力肺活量(forced vital capacity,FVC)是深吸气后以最大、最快速度所能呼出的气量。正常人FVC约等于VC,有通气阻塞时FVC>VC。根据用力呼气肺活量描记曲线可计算出第1、2、3秒所呼出的气量及其各占FVC的百分比,正常值分别为83%、96%、99%。临床上常用第1秒用力呼气率(FEV1/FVC的百分比)作为判定指标,其正常值应大于80%。阻塞性肺疾病FEV1/FVC的百分比减少,曲线坡度平坦,而限制性肺疾病FEV1/FVC的百分比正常或较高,曲线陡峭,时间肺活量通常提前完成(图2-12-2)。

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图2-12-2 阻塞性肺疾病与限制性肺疾病的时间肺活量

(4)肺泡通气量 肺泡通气量(minute alveolar ventilation,VA)是指每分钟进入呼吸性细支气管及肺泡的气量,只有这部分气量才能参与气体交换。正常人潮气量为500mL,其中在呼吸性细支气管以上气道中的气量不参与气体交换,称为解剖无效腔气即死腔气,约为150mL;进入肺泡中气体,若无相应肺泡毛细血管血流与其进行气体交换,也会产生死腔效应,称为肺泡死腔;肺泡死腔与解剖死腔合称为生理无效腔。呼吸越浅快,死腔气占潮气量的比率越大,呼吸的通气效率越低,故浅快呼吸的通气效率较深慢呼吸的通气效率低。

3.功能损害程度的判定

临床上主要根据VC或MVV实测值占预计值的百分比和FEV1/FVC的百分比来进行肺功能不全分级(表2-12-7)和通气功能障碍分型评定(表2-12-8)。

表2-12-7 肺功能不全分级

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表2-12-8 通气功能障碍分型评定

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4.小气道功能评价

小气道一般指吸气时气道内径不超过2mm的细支气管,在支气管树17级以下,包括全部细支气管和终末细支气管。小气道平滑肌组织相对丰富,通过平滑肌的收缩,可控制气体流量,调节通气/血流比例;小气道总横截面积增大,可使阻力减小,气流以层流为主,有利于气体的肺内分布。早期小气道功能损害的临床表现不明显。

(1)最大呼气中期流速 最大呼气中期流速(MMEF)为用力呼出气量在25%~75%的平均流量,可较好地反映气道阻力情况。MMEF主要受小气道直径的影响,流量下降反映小气道有无气流阻塞,在轻度小气道病变或肺组织弹性下降的早期即可表现出异常。

(2)阻力测定 气道阻力与气道半径的四次方成反比,第10级以后的小气道由于分支倍增,气道总横截面积明显增加,阻力逐渐减小。因小气道阻力只占气道总阻力的15%,所以早期的小气道病变很难查出,除非存在严重而广泛的病变。

(三)运动气体代谢测定

运动气体代谢测定是通过呼、吸气分析,推算体内气体代谢情况的一种检测方法。该方法具有无创、可反复、可动态观察的特点,在康复评定中应用价值较大。

1.摄氧量(VO2)

摄氧量又称耗氧量、吸氧量,是指机体所摄取或消耗的氧量,是反映机体能量消耗和运动强度的指标,也可反映机体摄取、利用氧的能力。

2.最大摄氧量(VO2,max)

最大摄氧量又称最大耗氧量、最大吸氧量或最大有氧能力,是指运动强度达到最大时机体所摄取并供组织细胞消耗的最大氧量,是综合反映心肺功能状况和最大有氧运动能力的最好生理指标。正常人最大摄氧量取决于心排出量和动静脉氧分压差,即VO2,max=心排出量×(动脉氧分压-静脉氧分压)。

3.代谢当量

代谢当量(Metabolic equivalent,MET)是一种表示相对能量代谢水平和运动强度的重要指标。健康成年人在安静状态下的耗氧量为3.5mL/(kg·min),并将此数据定位为1MET。METs值可用于表示运动强度、制订个体化运动处方、指导日常生活和职业活动、判定最大运动能力和心功能水平及残疾等。

4.无氧阈

无氧阈(anaerobic threshold,AT)是指人体在逐级递增负荷运动中有氧代谢已不能满足运动肌肉的能量需求,开始大量动用无氧代谢功能的临界点。无氧阈相当于一般人心率在140~150次/分或最大摄氧量50%~60%的运动强度。

四、项目实施

(一)活动平板运动试验

1.必备的辅助设备和急救药物

1)实验室设备、人员和备品

(1)设施 房间宽敞、明亮,室内通风良好,环境舒适安静,室温最好控制在20~22℃,湿度40%~60%;平板仪及跑台;检查床;一次性电极片。

(2)人员 要求全面掌握心电图理论及实践知识,具备识别和处理各种并发症的能力,熟悉活动平板运动试验的操作规程、适应证、禁忌证及终止试验的指征。

(3)器具 血压计、听诊器、心脏直流电除颤器1台、供氧装置1套、简易呼吸器1个、喉镜1套、多种型号气管插管1套、无菌器械盘、多种型号的注射器、静脉输液装置。

(4)药物 利多卡因、肾上腺素、西地兰、硝酸甘油等急救药品。

2)活动平板设备

(1)平板运动负荷试验系统:目前,各种平板运动负荷试验均采用计算机技术,在运动过程中各阶段时间、速度和坡度全部由计算机自动控制,能实时分析心率、ST段及其趋势,实时显示和打印12导联同步心电图;提供ST段、Q-T间期、R点等多种趋势图,运动负荷METs;预设多种经典运动方案,可任意选择或预设新的运动方案,提供各阶段各导联平均波形及各阶段翔实的统计数据。

(2)活动跑台:活动跑台是平板运动试验中最重要的一部分,能精确地控制速度,有全自动电脑程序控制调速与坡度下降,并带有自动速度复位系统,配有安全扶手和紧急停止按钮。

(3)血压监测系统。

2.操作流程

1)试验前的准备

(1)工作人员的准备

①采集完整病史,完成体格检查,认真审查适应证和禁忌证,运动前描记12导联心电图;②仔细查明患者是否服用过能影响心电图运动试验结果的药物,如洋地黄、双嘧达莫等;③让患者签署知情同意书;④用乙醇清洁皮肤,放置电极;⑤向患者介绍检查方法,必要时进行示范;⑥描记静态心电图,过度通气30s后再次描记心电图。

(2)患者注意事项

①试验前至少应禁食2h;②服用药物尤其是洋地黄、硝酸甘油等应向医师咨询;③试验前应无急性症状或严重的症候,否则应向医师咨询;④患者穿宽松的衣服及运动鞋;⑤年老体弱者由家属陪同;⑥患者知情并签署“活动平板心脏负荷试验知情同意书”。

2)试验操作程序

(1)打开平板仪电脑主机电源开关进入检查程序,打开跑台电源。

(2)给受试者进行皮肤准备,安放电极。

(3)受试者平卧于检查床,描记卧位12导联心电图,并测量血压。

(4)受试者立位,描记卧位12导联心电图,并测量血压。

(5)选择合适的运动方案,受试者走上平板仪跑台,开动平板仪,以1.6km/h做适应性步行。

(6)按选择的运动方案进行检查,同步记录12导联心电图,并每3min测量1次血压。

(7)当出现终止运动试验指征时立即终止运动,但受试者仍在跑台上做减速慢步1min。

(8)受试者坐位,监测心电图及血压6~8min。

(9)终止平板检查程序。

3)提前终止活动平板心脏负荷试验的指征

(1)收缩压较运动前下移10mmHg,或运动中收缩压超过250mmHg,在加大工作负荷时,血压和心率下降。

(2)新发生胸痛或者心绞痛进行性加重,出现典型的心绞痛。

(3)出现中枢神经系统症状(如共济失调、头晕或近乎晕厥等),出现头晕、面色苍白、步态不稳、下肢痉挛或跛行。

(4)周围灌注不良症候(如皮肤发绀或苍白)。

(5)严重心律失常。

(6)ST段或QRS波群的变化,如ST段过度下移(水平型或下斜型ST段下移不少于2mm)或运动诱发的明显电轴偏移等。

(7)急性心肌梗死。

(8)患者要求终止运动。

(9)在无诊断性Q波的导联中出现ST段抬高至少0.1mV。

3.阳性标准

(1)运动中或运动后出现典型心绞痛。

(2)心电图改变:

①ST段下移:运动中或运动后出现ST段水平或下斜型下降至少0.1mV,或原有ST段下降者,运动后在原有基础上再下降0.1mV,并持续2min以上。

②ST段上斜型下移不少于0.2mV,持续至少1min。

③ST段抬高:呈凸面向上至少连续3次搏动抬高至少1.0mV。

(3)血压异常:

①运动负荷增加时,收缩压反而下降至少10mmHg。

②运动中血压下降。

(二)6min步行试验(6MWT)

1.适应证

6MWT适用于中度至重度心脏疾病、肺疾病患者经医疗干预后的效果测定。

2.禁忌证

(1)绝对禁忌证:1个月内有不稳定心绞痛,2个月内有心肌梗死的患者。

(2)相对禁忌证:安静时心率在120次/分以上,收缩压高于180mmHg或舒张压高于100mmHg。

3.终止试验标准

终止试验标准有:①胸痛;②难以忍受的呼吸困难;③下肢活动受限;④共济失调;⑤大汗;⑥面色苍白。

4.操作流程

1)地点的选择

(1)平直封闭的长廊,长度大于30m。

(2)每隔3m设一标志,在起始点(直线)和折返点(圆锥形)放置标志。

2)必备物品

表、计数器、扩音喇叭2个(用于转弯时提醒)、折叠椅(在测试场地内可携带移动)、记录用纸、夹子、移动氧气吸入装置、血压计、脉搏血氧仪、电话、简易除颤器。

3)受试者的准备

(1)宽松且便于行走的衣服。

(2)适宜步行的鞋。

(3)手杖、步行器等一般情况下常用的步行辅助工具。

(4)在早晨或午后充足的时间内进行检查,检查前不宜进食过饱。

(5)试验前2h内避免剧烈运动。

4)操作步骤

(1)安排受试者在检查室旁边的椅子上安静入座,确认有无禁忌项目,测量脉搏、血压、脉搏氧饱和度,评估呼吸困难可采用Borg评分法,确认衣服、鞋子是否合适。

(2)在行走前告知受试者测试方法,强调如果需要可在原地停止和休息,然后继续行走。

(3)受试者按照要求往返行走,在6min内尽可能走更长的距离。

(4)第一次步行期间,要连续监测脉搏氧饱和度,如低于85%应终止步行,并考虑给氧。

(5)步行期间,每30s要给予鼓励的话,同时在不影响受试者行走的情况下,测试者应紧随其后,并提醒受试者已行走2min、4min、6min(停止)。

(6)如受试者在步行中不能坚持步行,受试者可以立即休息,恢复后可继续行走,但休息的时间应计算在内。

(7)每次步行试验结束后均应测定Borg评分,记录行走受限的症状(如呼吸困难、胸痛、出汗、面色发白等)。

5)标准值

男性约为630±75m,女性约为570±55m。

(三)肺活量和时间肺活量测定

肺活量和时间肺活量测定的操作步骤如下。

(1)向受试者解释说明测试方法,必要时进行示范。

(2)受试者取立位,用鼻夹夹鼻。

(3)口紧含与肺量计相通的橡皮接口,以保证在测试过程中不漏气。

(4)配合操作者的口令,即时做呼气和吸气动作。

(5)尽最大可能吸气,然后以最大力量、最快速度呼出。

案例解析

患者有冠心病、心律失常、慢性阻塞性肺疾病病史10余年,1个月前因心肌梗死并肺部感染住院治疗。现为出院后第四日,患者感觉咳嗽加重,并有呼吸困难、胸骨后压迫感,表现焦虑,在医院吸氧后,病情稳定。患者此次出现症状主要考虑可能是由于生活或体力活动强度不适宜引起,故可对患者进行运动负荷试验,从而确定患者的心功能和体力活动能力,为制订运动处方提供依据。此患者可进行症状限制性运动试验,首选活动平板试验,可采用Balke方案;但若患者对此存在恐惧心理则可采用踏车试验。在运动过程中,应注意询问患者有无胸闷、胸痛、呼吸困难、疲劳及头昏等,并注意观察患者的面色、口唇颜色、注意步态是否稳定等,同时监测患者的心率、血压及心电图。

五、知识拓展

(一)活动平板心脏负荷试验中紧急情况的处理

1.心绞痛的处理

立即停止运动,休息,给氧,注意监护,硝酸甘油舌下含服。

2.急性心肌梗死的处理

立即休息,给氧,监护,解除疼痛。

3.室速的处理

首先静脉注射利多卡因或普鲁卡因酰胺,如已发生低血压、休克、心绞痛等应迅速施行直流电复律。

4.心室扑动和颤动的处理 略。

5.房室传导阻滞的处理 略。

6.室上性快速心律失常的处理 略。

(二)呼吸肌功能检测

1.呼吸肌的组成

根据功能不同,呼吸肌可分为吸气肌和呼气肌。主要的吸气肌包括膈肌和肋间外肌,主要的呼气肌包括肋间内肌和腹肌。平静呼吸时吸气是主动过程,呼气是被动过程,主要由膈肌和(或)肋间外肌收缩和舒张来完成。用力吸气时,胸锁乳突肌、胸肌、背肌等也参与不同程度的收缩;用力呼气时,腹壁肌、肋间内肌等辅助呼气肌主动收缩。

2.呼吸肌疲劳

1)定义

各种原因引起呼吸肌运动能力和功能的暂时性下降,经休息后可以恢复,此种现象称为呼吸肌疲劳(respiratory muscle fatigue)。

2)呼吸肌疲劳的原因

(1)呼吸中枢驱动不足 如中枢抑制状态、脊髓前角细胞变性、昏迷等。

(2)神经肌肉病变 如颈髓外伤、膈神经损伤、神经肌肉接头病变等。

(3)肌肉长度和形态改变 如慢性阻塞性肺疾病等。

(4)负荷增加 如支气管哮喘、剧烈运动、发热等。

(5)能力供应不足和代谢障碍 如心力衰竭、缺氧、营养不良、低钾血症、高碳酸血症等。

3)呼吸肌疲劳的临床表现

(1)呼吸困难:是呼吸肌疲劳最常见的临床表现,主观上表现为呼吸费力,客观上表现为呼吸次数或节律的改变。呼吸困难常随体位的改变而加重或减轻。一般立位时呼吸困难加重,前倾坐位时呼吸困难减轻。

(2)呼吸形态改变:呼吸浅快或呼气延长,出现哮鸣音,甚至出现点头呼吸。吸气相腹壁内陷往往被认为是膈肌疲劳发生的可靠征象。

(3)膈肌运动幅度减小。

(4)休息后呼吸肌功能恢复。

(5)肺功能变化:肺活量、潮气量、最大通气量、第1秒用力呼气量、肺总量均可出现不同程度的降低。

(6)呼吸肌功能测定异常:详见下文描述。

3.呼吸肌功能测定

1)呼吸肌力量测定

(1)最大吸气压与最大呼气压 最大吸气压(maximal inspiratory pressure,MIP)是指在功能残气位或残气位,气流阻断时,用最大努力吸气能产生的最大吸气口腔压,它反映了全部吸气肌的收缩能力;最大呼气压(maximal exspiratory pressure,MEP)是指在肺总量位,气流阻断时,用最大努力呼气能产生的最大口腔压,它反映全部呼气肌的收缩能力。测定所需的器械有鼻夹及橡皮咬口、三通阀、压力计及压力传感器等。

(2)跨膈压与最大跨膈压 跨膈压(transdia-phragmatic pressure,Pdi)为腹内压与胸内压的差值,它反映膈肌收缩时产生的压力变化。常用胃内压来代表腹内压,用食管压来代表胸内压。最大跨膈压(Pdi,max)是指在功能残气位气道阻断状态下,以最大努力吸气时产生的跨膈压最大值。

2)呼吸肌耐力测定

(1)膈肌张力时间指数(tension-time index of diaphragm,TTdi):TTdi是反映膈肌收缩强度与膈肌收缩持续时间的综合指标。吸气时,膈肌所做的功等于膈肌收缩产生的跨膈压与其收缩持续时间的乘积。

(2)膈肌耐受时间(time limit,Tlimit):Tlimit是指呼吸肌肉在特定强度的吸气阻力或特定的TTdi负荷下收缩所能维持而不发生疲劳的时间。常用的耐力试验方法有:吸气阻力法、吸气阈值负荷法、可耐受吸气压。

(3)运动过程中膈肌功能动态监测。

(4)通气耐受试验。

3)呼吸肌疲劳测定

(1)反映或预示疲劳的测定 肌电图频谱改变;吸气肌松弛率下降或松弛时间常数增大;TTdi或Tlimit超过疲劳阈值;呼吸浅快,动用辅助呼吸肌,呼吸不同步或反常呼吸。

(2)直接测定 最大等长收缩压力或力量下降;无法达到预设的吸气压力和力量;膈神经电刺激诱发的Pdi下降;电刺激胸锁乳突肌的反应下降。

参考文献

[1] 恽晓平.康复疗法评定学[M].北京:华夏出版社,2005.

[2] 王玉龙.康复功能评定学[M].北京:人民卫生出版社,2008.

[3] 肖传实,曲秀芬,邢福泰,等.心电图诊断与功能试验[M].北京:科学技术文献出版社,2010.

[4] Pashkow F.J.,Dafoe W.A.临床心脏康复指导[M].2版.李振有,王惠中,方桢,译.天津:天津科技翻译出版公司,2007.

[5] 孟申.肺康复[M].北京:人民卫生出版社,2007.

复习思考题

一、单项选择题

1.目前,国内最常用的平板运动试验方案是(  )。

A.Bruce方案    B.Naughton方案  C.Balke方案

D.Steep方案    E.WHO推荐的运动方案

2.某男,42岁,在进行运动负荷试验时可达到的最大预计心率为(  )。

A.142次/分    B.160次/分     C.178次/分

D.158次/分    E.151次/分

3.低水平运动试验的终点为(  )。

A.达到生理极限     B.达到亚极量心率

C.达到特定的靶心率、血压和运动强度

D.呼吸困难       E.出现偶发房性期前收缩

4.将健康成年人坐位安静状态下的耗氧量定为1Met,其值为(  )。

A.3.5mL/(kg·min)  B.5.3mL/(kg·min)  C.5.5mL/(kg·min)

D.2.5mL/(kg·min)  E.1.5mL/(kg·min)

5.患者主诉在登楼、上坡时出现气短,根据主观呼吸功能障碍的分级标准,应为(  )。

A.1级    B.2级      C.3级

D.4级    E.5级

6.以下关于自觉用力程度分级不正确的是(  )。

A.它是瑞典科学家Borg提出的,故又称为Borg量表

B.它是利用运动中的自我感觉来判断运动强度

C.各级乘以10常与达到该点的心率大体上一致(应用影响心率药物的除外)

D.在6~20级中每一双数级各有不同的运动感觉特征

E.一般运动锻炼的RPE分级在12~15之间,说明运动强度是合理的,中老年人也应达到11~13

7.以下不属于症状限制运动试验停止指征的是(  )。

A.出现呼吸急促或困难

B.运动负荷增加时收缩压上升,超过220~250mmHg

C.患者要求停止运动

D.心电图显示ST段下降或上升至少1mm

E.心率与安静时比增加20次/分

8.以下属于心电运动负荷试验相对禁忌证的是(  )。

A.未控制的症状明显的心力衰竭   B.明显的心动过速或过缓

C.急性肺动脉栓塞或肺梗死     D.严重的或症状性主动脉狭窄

E.药物未控制的不稳定性心绞痛

9.下列哪项不是心电运动试验的目的?(  )

A.评定心功能、体力活动能力    B.冠心病的早期诊断

C.判定是否有先天性心脏病

D.评定运动锻炼和康复治疗的效果

E.判定冠状动脉病变的严重程度及预后

10.以下关于小气道的特点和功能不正确的是(  )。

A.小气道平滑肌组织相对丰富

B.可控制气体流量,调节通气/血流比例

C.总拦截面积小,使阻力减小

D.气流以层流为主,有利于气体的肺内分布

E.早期小气道功能损害临床表现不明显

二、名词解释

1.最大摄氧量

2.代谢当量

3.FVC

4.FEV1

三、填空题

肺容量的示意图如图2-12-3所示,请写出1~5各代表什么?

img235

图2-12-3 肺容量示意图

四、简答题

1.FEV1/FVC百分比指的是什么?其正常值是多少?如何利用FEV1/FVC来区别阻塞性疾病和限制性疾病?

部分参考答案

一、单项选择题

1.A 2.C 3.C 4.A 5.B 6.D 7.E 8.D 9.C 10.C

(陶 萍)