心肺功能的“试金石”:心肺运动试验(CPET)

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  心肺运动试验(Cardiopulmonary Exercise Testing, CPET) 是指在逐渐递增的运动负荷下,通过心电以及气体分析,监测机体在运动状态下的摄氧量、二氧化碳排出量、心率、血压、心电图等一系列数据指标,综合评价心肺等器官系统的整体功能和储备能力,心肺运动试验是心脏康复的重要核心环节,在临床应用中非常广泛。

一、心肺运动试验的原理


  心肺运动试验是通过呼出的氧气和二氧化碳,客观、定量、全面的评价心肺储备功能和运动耐力。强调运动时心肺功能的相互作用,强调外呼吸和内呼吸(细胞呼吸)耦联,对外呼吸与细胞呼吸不同水平的功能状况进行分析评价,从而客观、定量、全面的评价心肺储备功能和运动耐力。
  心肺运动试验是一种客观评价心肺储备功能和运动耐力的无创性检测方法,综合应用呼吸气体实时检测分析技术、活动平板或功率踏车,实时监测受测者在不同负荷下摄氧量和二氧化碳排放量、心率血压变化、心电图的变化,从而客观、定量、全面的评价心肺储备功能和运动耐力。

二、心肺运动试验的特点


  心肺运动试验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。和普通的心肺功能检查及一般的心脏负荷试验不同,心肺运动试验具有以下特点:
  1.CPET在门诊即可进行,對人体无任何损伤,是一种完全无创的安全的检测手段。
  2.同时评估心肺功能水平和定量分级,有助于气短和乏力的鉴别诊断,是一项综合和独特的诊断工具。
  3.CPET的监测敏感度很高,因此准确度受测试者主观因素的影响很小。

三、心肺运动试验的常用5个指标


  1.峰值摄氧量(VO2max)
  VO2max是指人体在极限运动时最大耗氧能力,它也代表了人体供氧能力的极限水平,正常人运动时的峰值摄氧量随年龄、性别、体重、活动水平及运动类型的不同而变化。健康人群的摄氧量一般为2-3L/min。
  2.无氧代谢阈值
  (anaerobicthreshold,AT)
  AT是指当运动负荷增加到一定量后,组织对氧的需求超过了循环所能提供的供氧量,因而组织必须通过无氧代谢以提供更多的氧,有氧代谢到无氧代谢的临界点为无氧代谢阈值。
  正常值应大于VO2max40%以上,AT所代表的是亚极量的运动负荷,不受患者主观因素影响,可作为判断运动耐力的标准。
  3.代谢当量
  (Metabolic equivalents METs)
  代谢当量是以安静、坐位时的能量消耗为基础,表达各种活动时相对能量代谢水平或活动强度的常用指标。可用于各种活动定量及运动的强度判断。
  4.最大心率(HRmax)
  最大心率是指最大运动量时的心率,最大心率储备,指最大运动量时能达到的心率与最大预计值的差值,正常范围<15次/min。
  5.血压(blood pressure)
  一般随着运动量的增加而增高,若随着运动量的增加反而下降,则往往预示有严重的心功能障碍;而随着运动量增加如果血压升高过多过快,则预示受试者今后发生高血压的可能性增加。

四、心肺运动试验的临床运用及适用人群


  1.心肺运动试验的临床运用
  CPET具有客观、定量、无创等特点,是目前反应心肺整体功能状态的重要手段,临床运用也非常广泛,主要有以下几个方面。
  早期诊断: 怀疑高血压、心肌缺血、冠心病、心功能不全等心血管系统疾病的患者以及呼吸系统疾病的患者。
  鉴别诊断:对于不能解释的呼吸困难、胸闷气短,包括心源性、肺源性、外周循环和神经肌肉方面疾病的患者。
  心肺功能障碍的定量分级:合并心肺疾病的患者,包括术前危险性评估、心功能分级和心衰死亡及预后存活的预测。
  指导运动康复治疗:运动风险评估、制定运动处方、评价康复运动效果。
  2.心肺运动试验适用于任何人吗?
  答案是否定的,CPET虽然临床应用广泛,但需要注意的是,许多严重疾病的急性期患者要避免这种测试,例如急性心肌梗死、不稳定型心绞痛、急性心肌炎,都不适合做CPET试验。一般来说,CPET更适用于那些病情稳定的人群,在测试前,应与主诊医师多沟通,并听取医师意见,做好测试前准备工作。
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