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1、慢性心衰患者血气和代谢变化,南京医科大学附属杭州医院杭州市第一人民医院心血管内科 王宁夫,心力衰竭,呼吸困难血氧含量下降二氧化碳含量降低有氧代谢能力下降无氧代谢增加酸中毒乏力运动耐力下降,呼吸困难原因-心还是肺？,呼吸困难,端坐呼吸,怪病-呼吸困难,怪病-呼吸困难,肺动脉高压,呼吸困难的鉴别诊断有时难,心肺功能诊断和治疗,心肺功能的评估 静态心功能(如EF)和肺功能 运动心功能和肺功能 心脏储备功能和肺储备功能检测方法 6分钟步行试验 心肺运动试验(CPET),心肺功能指标,氧摄取量（VO2）：氧摄取量取决于最大氧传输率下的细胞氧需水平。氧摄取量可由血流和组织的氧摄取计算出，以Fick公式进行
2、表达。影响氧利用的因素包括血液对氧的携带能力、心功能、血流的再分布、组织的摄氧能力等。氧摄取量等于吸入气量（V1）乘吸入气氧的浓度（F1O2）减去呼气量（VE）乘呼出气的氧浓度，即：V1F1O2VEFEO2，二氧化碳排出量(VCO2)等于呼气量乘以呼出气体CO2浓度，即：VCO2=VEFECO2，RER（呼吸商）=VCO2/VO2。,VO2max,最大氧耗量（VO2max）：最大极量运动时测得的氧耗量VO2达到明显的平台曲线时传统上作为VO2maxVO2max是反映机体有氧代谢能力最好的指标，是心肺健康的金标准。它代表人体运动时大肌群有氧代谢的极限。,峰值氧耗量,峰氧耗量（VO2peak）：峰
3、值运动时的氧耗量但是，在临床试验情况下，特别是心血管病人由于症状限制了进一步的运动，使得VO2很难达到一个明显的平台，即最大氧耗量。VO2peak经常用于估计VO2max。,慢性心力衰竭心预后的评估,目前最常用的是Weber-Janicki 分级,Peak oxygen uptake better predicts outcome than submaximal respiratory data in heart transplant candidates.,Pardaens K,Circulation.2000 Mar 14;101(10):1152-7,VCO2,二氧化碳排出量（VCO2）
4、：决定运动中的二氧化碳输出量的因素包括心输出量，血液中的二氧化碳携带能力，组织的交换等，精确测定CO2输出量很重要，因为它是计算其它几个参数的基础，包括：呼吸交换比例，呼吸商，肺泡-动脉血氧分压差(P(Aa)O2),死腔通气(VD/VT)，肺泡通气等。,VE/VCO2,VE/VCO2为二氧化碳当量，增大时表明气体交换效率降低，代表呼吸储备功能正常小于30，越小说明呼吸储备功能好大于32者呼吸储备下降心衰患者VE/VCO2大于34，预后不佳,Exercise ventilation inefficiency and cardiovascular mortality in heart failur
5、e:the critical independent prognostic value of the arterial CO2 partial pressure.,Guaaz M,Eur Heart J.2005 Mar;26(5):472-80.,无氧阈（AT）,AT亦称乳酸盐阈，乳酸阈，气体交换阈，或通气阈，被认为是在运动过程中，由于运动功率增加引起的乳酸血症所致的代谢性酸中毒可用于运动所致酸中毒的评估AT发生在VO2max出现之后，因此用VO2max占预测值的百分比来表示。在正常人（不常参加运动的人），AT正常值为3580，一般可达到5060VO2 max预测值。AT值大小受年龄，运动形
6、式，特殊的运动方案所影响。,氧脉搏（O2pulse）：VO2与HR的比，称为氧脉搏，氧脉搏在递增运动时增加。反映心脏每搏的氧摄取数量，代表心脏每次射血的供氧能力，其意义就是氧的每搏输出量。氧脉搏降低可以反映人体的不健康、心血管疾病以及由于通气局促而引起的早期运动限制等情况VO2/W，无氧阈时氧耗量与运动负荷的比值，越大说明心肺功能好,最大心率（HRmax）:为反映心功能的主要指标，正常值为大于年龄预计值的90%。最大心率储备（HRR）：最大运动量时能达到的心率与最大心率预计值的差值，正常应小于15次/分，若HRR过小或运动后心率无加快，则提示心脏储备功能较差。血压（BP）：为反映心脏收缩功能及
7、血管顺应性的指标，一般随着运动量的增加，心输出量增加，血压会随之增高,但运动时血压最高不得超过220/90mmHg。如果随着运动量增加，血压反而下降,则提示患者存在严重的心功能障碍。,慢性心力衰竭心预后的评估,结果：心肺运动试验(峰值氧耗量）15.24.5ml/kg/min，VE/VCO2：38.7 11.8，核素左心室造影LVEF32.814.3%；心脏超声(LVDV 6.11.1)cm,LVSD(4.7 1.5)cm.随访结束时,26病人死亡.生存者中位随访时间为 47.7 月(31.553.5月).第一年死亡率：18%第二年死亡率：29%.,total population,Heart.
8、2000 Feb；83(2):147-51.,慢性心衰病人的康复治疗,慢性心力衰竭病人通过适量的运动锻炼可以提高其心肺功能和提高运动耐力，改善生活质量。运动治疗对于慢性心力衰竭病人不仅是安全的而且是一种辅助治疗工具心衰时很多的并发症都会导致病人出现运动耐力下降,有时甚至表现为心功能改善而运动能力下降，这种运动不耐是心衰病人常见的一种临床表现。在慢性心力衰竭（CHF）的病人中，不仅心脏和血管本身循环功能障碍会导致运动耐力下降，而且还有许多其它并发症会产生与心衰相类似的病理生理问题，如肺的通气/灌流不匹配、心肌肥厚、骨骼肌萎缩、交感反射活动增强、外周氧弥散力下降，均会导致运动不耐。,心肺运动试验检
9、测的意义,心肺运动试验仪器可以精确计算出病人需要的运动量并制定病人的运动方案，还可以直接测定运动获益的大小运动强度的增加一般情况下取决于峰摄氧量的提高，而峰摄氧量的提高依赖于心肺功能的改善，特别是心功能的改善，因此，从理论上来说，对任何一个病情稳定的慢性心衰病人适量的运动都是有益的。,运动治疗的适应症,病人的临床状况应当稳定，一般要求静息状态下无心慌气短症状，无明显双下肢浮肿，无感冒、咳嗽、发热、腹泻等并发症。没有严重的室性心律失常，不稳定心绞痛，以及过去3个月中无心衰恶化的症状和体征。药物治疗方案已经确定，也不需要调整用药的种类和剂量。窦性心律病人运动的安全性最好，病态窦房结综合征的病人应先
10、安植永久性起搏器，心房颤动者不是运动锻炼的禁忌症。,运动治疗的适应症,稳定型缺血性心脏病是最常见的适应症，不稳定型缺血性心脏病经过血管成形术或规范的药物治疗后也是较好的适应症。广泛的冠状动脉病变以及左室功能不全和慢性心力衰竭现在被认为是运动锻炼的适应症，因为相对比运动锻炼的潜在危险来说，获益远远大于风险。原发性心肌病、各种继发性心肌病、高血压心脏病、心脏瓣膜病和先天性心脏病都是很好的适应症。,心功能条件,病人的心功能按纽约心脏病协会心功能分级为II级-III级。峰摄氧量值介于15-17mL/kg/min之间。有研究表明，左室射血分数与运动锻炼的获益无关。这是一个值得认真考虑的重要问题，尤其是在
11、选择运动锻炼适应症时。射血分数小于30%的病人心功能可以处于代偿期，通过运动可以提高峰摄氧量超过10%或者2-4mL/kg/min。,年龄不是选择运动锻炼的禁忌症，有时要因人而宜。年龄不同运动的获益不同。年龄小于70岁病人运动获益较大，其锻炼后峰摄氧量的平均增加值大于10%，而年龄大于70岁的病人心功能的改善要小一些，而运动中的风险要大些。在相同年龄及临床状况的男性和女性之间，运动锻炼的结果没有差别。男女之间的运动治疗结果的差别主要是由于运动方式的不同。,用药情况,心衰标准用药和运动量的联合应用不会影响病人对运动治疗方案的反应。接受运动锻炼的病人可以常规使用血管紧张素转换酶抑制剂、硝酸酯类药物
12、和利尿剂心脏选择性受体阻滞剂和抗心律失常药物比较少用。心脏选择性受体阻滞剂的应用不影响病人的获益但影响运动获益的评估。使用利尿药时应监测血电解质，低血钾导致乏力会影响病人运动，血容量不足病人在运动中可能发生虚脱或摔倒。,运动治疗的方法学,根据病人的病情和自身条件选择运动方案这是最基本的原则 不同的运动方案对同一人会有不同的治疗结果，建议多项有氧运动结合假设运动量相同：运动量达到亚极量心肺运动试验时测定摄氧量峰值（峰摄氧量）的60%，同时进行健美操和30分钟的需氧运动（如骑脚踏车），比相同运动量的单一有氧运动方式更能增强心功能。,心脏病患者监护下运动治疗,最初两周的治疗是第一阶段，病人的运动强度
13、相当于50%-70%峰摄氧量时的心率，如果有症状，强度要降低先热身运动10-15分钟），然后病人开始在功率脚踏车上或运动平板上运动30分钟。运动过程的前后，分别接受一段短时间的无负荷运动（3-5分钟），然后逐渐增加负荷,有氧运动，如骑脚踏车或活动平板，具有自动记录运动负荷和心电图监测的功能，能显示出病人是否出现心律失常或心肌缺血心绞痛。在每次运动前后都要测定血压和心率。需氧运动比等距运动或离心运动更优越。把初期的健美操或伸展练习等热身运动和带有稳定测力计的骑脚踏车运动结合在一起，比单一的骑脚踏车运动能更加有效地提高心功能。,非监护下运动治疗,出院第2-12个月为第二阶段一周3次，至少8周，每次
14、达到峰摄氧量的60%的需氧运动6-12个月的长期方案比短期方案更有效最近的一项随机的、可控的临床试验结果显示，每周运动两次坚持一年能使峰摄氧量持久的提高,运动锻炼的强度,运动锻炼方案的强度是可变的运动强度的设定取决于心血管功能障碍的严重程度、病人的依从性和方案本身的特点。对于心血管功能严重低下的病人，选择低强度的运动锻炼方案（以最初心肺运动试验所测定峰摄氧量的30%-50%计算）已有证据表明，这些病人对运动锻炼方案的依从性较低，疲劳阈值较低，而心律失常的发生率较高。低强度的运动锻炼测定峰摄氧量的30%，每周三次持续2个月，能够提高峰摄氧量17%而不发生有害事件和失控。,运动获益的影响因素,不同
15、的运动锻炼方案获益不同，峰摄氧量的增加在10%与26%之间无论是以测定峰心率的70%-80%计算，还是以测定峰摄氧量的60%-70%计算，获益相同锻炼与获益缺乏量效关系可能取决于许多的因素。有些药物的使用会影响对运动疗效的评估,如受体阻滞剂会使锻炼后心搏出量增加较低，但是它们不会阻碍骨骼肌的代谢。根据是否随着运动功率增加而出现心输出量降低的反应，可以区分运动锻炼的有效应答者和无应答者。锻炼后峰摄氧量增加不到10%的病人为无应答者。峰摄氧量低于12 mL/kg/min的病人与锻炼前峰摄氧量较高的病人相比，锻炼后峰摄氧量的绝对增加值明显要低得多。无应答比例高。,心衰病因对康复治疗的影响,引起心衰的
16、病因不会影响对锻炼的反应。原发性扩张型心肌病与继发性心肌病患者之间没有差别。在接受运动锻炼的心衰病人中，超过2/3的人患有临床稳定性缺血性心脏病。运动诱发心肌缺血诊断标准为至少有两个相邻心电图导联上出现ST段阳性改变由于缺血的关系，摄氧量的反应较平和。这一摄氧量的“平台”似乎缘于氧气动力学的延迟、心肌缺血诱发肺毛细血管楔压的早期升高，以及缺血诱发收缩力下降和后负荷增加，导致心搏出量降低。冠心病在锻炼之后，摄氧量的“平台”一般会消失，而且峰摄氧量会更高。,冠心病,锻炼后峰摄氧量的增加是由于VO2/W斜度增大，VE/VCO2斜度变小，表明心血管和气体交换的效率更高。对于那些限制运动的主要因素是心肌
17、缺血的病人，锻炼所诱发的冠状血管适应性改变能提高运动能力，从而改善心肌的功能不全。冬眠心肌功能不全的存在，暗示了运动锻炼后会提高峰摄氧量。锻炼后峰摄氧量增高的病人，同时也会有心肌灌注的增加部分原因是冠脉侧枝血管的生长，部分原因是内皮依赖的冠状血管舒缩反应增强。锻炼后左心室收缩力越强，峰摄氧量就越高。,心肌梗死后,一支或多支心外膜血管中存在严重的冠脉狭窄，锻炼方案能提高心功能；冬眠心肌细胞达70%以上的病人锻炼后峰摄氧量提高；运动锻炼能够缓解左室功能不全病人的梗死后心肌重构。在运动锻炼的短期治疗后，与冠脉侧支形成及铊摄取增加相关的左室收缩功能增强。由于心外膜血管狭窄的严重程度和形态学没有改变，因
18、此表明心肌灌注增加可以解释为主要缘于细小冠状血管功能和/或结构的适应性改变。,运动改善心肌缺血机理,运动锻炼通过原先存在侧枝血管开放的间接效应以及小血管新生的直接效应，增加局部心肌的血流灌注。前者是由于主要冠状动脉的功能适应性改变，决定于狭窄和正常动脉之间的压力差；而后者与以下两种机制相关：一种是依赖于腺苷，另一种可能与生长因子相关。毛细血管弥散能力增强是一种可在人体被证实的假说。现今，有直接的证据表明：流量介导的导管动脉扩张增加能够提高心肌的灌注。,运动无应答的评价,心肺运动试验不仅能鉴定对运动锻炼反应较差的病人，而且也能提供预后的信息。低峰摄氧量（40，则预后非常差。这些病人应该接受心脏移
19、植而不是一个心脏康复方案。锻炼前通过多普勒超声检查二尖瓣流入速率图像鉴定左心室舒张期灌注的情况，可以提供有关康复治疗的信息。灌注限制型暗示病人对运动锻炼的反应较差，发生心血管事件的概率较高。,The effects of PTCA on the peakVo2,and the maximal work rate,Chest.2000;118(2):329-35,The effects of PTCA on the time constant of Vo2,the gas-exchange threshold(GET),Chest.2000;118(2):329-35,终末期心衰,一般认为，估计
20、生存不超过1年者为终末期LVEF 25mmHg病人多数在半年内猝死。目前一般可通过心肺运动试验（CPET）来筛选短时期内可能发生心血管事件的患者来进行移植。,心脏移植标准,Mancini 等随访了114例准备行心脏移植的患者峰耗氧量（PVO2）14ml/min/kg 的患者1 年以及2 年的生存率分别为94%和84%,基本等同于心脏移植术后的生存率水平PVO214ml/min/kg的患者可暂缓行移植术PVO214ml/min/kg 的患者则须尽快行移植术；,而Stevenson等则认为PVO214ml/min/kg的患者在等待心脏供体的过程中,若经相应的治疗其PVO2能增加2ml/min/kg
21、以上PVO212ml/min/kg同时VO2/HRmax、无氧阈（AT）、最大心率储备（HRR）好转的患者,也可延缓行心脏移植的时间,晚期心衰的预后,病人的心功能按纽约心脏病协会心功能分级为II级-III级。峰摄氧量值介于15-17mL/kg/min之间。有研究表明，左室射血分数与运动锻炼的获益无关。射血分数小于30%的病人心功能可以处于代偿期，通过运动可以提高峰摄氧量超过10%或者2-4mL/kg/min。,pVO2预测不良预后的最小域值范围，不同的研究差别较大，通常在10-14 ml/min/kg之间。Mancini等人的研究结果表明，根据经验，pVO2 10 ml/min/kg是条明显的分界线，可将其视为最初的界限。pVO2在此范围内的患者，1年内其死亡率为30%50%，,最初被列入心脏移植名单的患者中有35%，由于其pVO2由112 ml/min/kg增加到6个月后的12 ml/min/kg，从而从移植名单上被取消了。这说明如果pVO2能改善到一定程度，即使不做心脏移植，其预后也较好，2年生存率为85%且未被再次列入移植名单。,红石草原（安东宁夫著）,
