运动心肺功能测定简

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1、运动心肺功能测定广东省人民医院呼吸科黄思贤2021/7/12肺―细胞气体运输机制运动心肺功能测定(CardiopulmonaryExerciseTesting，CPET)是指伴有代谢测定(摄氧量VO2，二氧化碳排除量VCO2等气体交换指标）的心肺运动测验，不同于一般的只是单纯观察心电图ST-T的变化或心律变化的运动试验；也不同于静态肺功能。心血管系统与呼吸系统的基本功能是维持细胞呼吸。CPET是综合心与肺，在一定功率负荷下测出VO2及VCO2等代谢指标、通气指标及心电图变化。所以它反映细胞呼吸功能的变化。2021/7/14心脏病学家WeberKT指出“心脏病学家和肺病学家不是

2、把注意力集中于左心室，就是把注意力集中于肺泡。这种局限性不能恰当地理解和较全面地观察心肺单元”，因而提出“心肺单元”的概念。呼吸病学家WassermanK更进一步提出“单独给心或肺增加负荷是不可能的，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生存和工作所需要的气体交换作用”，并强调外呼吸―细胞呼吸正常耦联（Normalcouplingofexternaltocellularrespiration）即肺-心-活动肌群，因而它反映人体的最大有氧代谢能力和心肺储备能力，特别强调心肺联合功能测定(见图1)。2021/7/15肺-心-运动肌群的气体运

3、输机制O2CO2图1运动心肺偶联机制（引自WassermanK）2021/7/17气体交换处于动态平衡细胞内QO2与呼出气体VO2是处于动态平衡的QO2=VO2,QCO2=VCO2血管内VO2与肺泡内VO2是处于动态平衡的VO2max=C.Omax×(C(a-v)O2)VO2max=VEmax×(FiO2-FeO2)呼吸商RQ与气体交换率R是处于动态平衡的RQ=R;RQ=QCO2/QO2R=VCO2/VO2常用参数意义和正常值一、耗氧量（Oxygenconsumption，QO2）与摄氧量（Oxygenuptake，VO2）机体一定时间内消耗的氧气量称为耗氧量，反映细胞中

4、氧的利用程度，包括运动中肌肉细胞氧的利用情况。经肺泡与肺血流摄取的氧量称为摄氧量。通常情况下供氧需氧平衡，摄氧量即为耗氧量，通过血液循环将氧输送至运动肌群。单位以L/min或ml/min/kg表示，是用气体分析法来测定的。（一）最大摄氧量VO2max（MaximalOxygenUptake）：指在运动的最后阶段，即竭尽全力阶段，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，相邻两次（1分钟内）VO2差值<150ml/min-1,称为VO2max。亦可用公斤摄氧量<2ml·kg-1·min-1表示，消除了体重的

5、影响。通常也称为最大耗氧量、最大有氧代谢能力等。其计算公式为：VO2max=COmax×(C（a—v）O2)⑴VO2max=VEmax×(FiO2-FeO2）⑵由公式（1）可以看出，每分钟最大摄氧量取决于循环系统的功能，主要是心排出量，反映循环系统氧转运的能力，由公式（2）可以看出，每分钟最大摄氧量也取决于呼吸系统的功能，主要是每分钟最大通气量，反映呼吸系统通气能力。因而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%。(二)峰值摄氧量VO2peak(peakormaxi

6、mumoxygenuptake)：指运动过程中出现摄氧量的最高值，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。(三)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。VO2max,PeakVO2三、无氧阈(Anaerobicthreshold,AT或VO2AT)指运动时有氧供能尚未需要无氧代谢补充供能时的最大VO2值，即尚未发生

7、乳酸性酸中毒时的最高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。用于运动医学、运动训练、生理及航空医学等方面。ATV-SlopeVCO2,VO2A正常反映斜率=1S1，S2B异常反映①弱体质，心脏病②McArdle’sdisease糖原代谢病Ⅴ型（肌型，缺少磷酸化酶）AT通气当量法AT2021/7/117VO2max和AT的临床意义VO2max和AT可以识别疾病的严重程度,预測最