老年慢性阻塞性肺疾病患者心肺功能運動實驗的安全性

樊曉曦 張 健 (首都醫科大學附屬復興醫院干部保健科，北京 00038)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)已成為一個重要的公共衛生問題，目前居全球死亡原因的第4位，世界銀行/世界衛生組織公布，至2020年COPD將位居世界疾病經濟負擔的第5位〔1〕。COPD患者存在呼吸困難、活動能力受限、運動耐力下降等情況，嚴重影響其生活質量。肺康復治療可改善上述癥狀。運動訓練是肺康復的核心。全球COPD控制策略(GOLD)已將下肢運動訓練列為中重度 COPD患者治療的主要措施之一〔2〕。CPET可以科學地評估COPD患者運動能力和運動時的反應性，確定其能耐受的運動強度，從而進行安全有效的肺康復訓練。上世紀70年代國外學者報道了健康和疾病時的運動生理，為CPET在呼吸領域的應用提供了依據。對正常人群來說CPET是比較安全的，而對于患有慢性心肺病的人群存在一定風險，國外有文獻報道死亡率為2～5/10萬〔3〕。本研究旨在探討老年COPD患者進行心肺功能運動試驗的安全性，為這些病人日后進行肺康復制定相關的運動處方提供科學的理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2009年3月至2010年5月于友誼醫院呼吸內科門診及病房就診的COPD患者及健康體檢者。老年COPD組(年齡≥60歲)35例，男28例，女7例，成年對照組(年齡＜60歲)19例，男13例，女6例，老年對照組(年齡≥60歲)12例，男7例，女5例。COPD組診斷及分級符合中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組制訂的“慢性阻塞性肺疾病COPD診治指南(2007年修訂版)〔1〕”。患者處于疾病穩定期達2 w以上，排除嚴重心血管疾病(不穩定心絞痛、近期心肌梗死、藥物未控制的充血性心力衰竭)、未經控制的高血壓、嚴重心律失常、重度肺動脈高壓、其他肺部疾病(如哮喘支氣管擴張、肺間質纖維化、肺部腫瘤等)、嚴重肝腎疾病、下肢運動障礙、學習認知能力障礙、精神疾患等。受試對象檢查前均簽署知情同意書。

1.2 方法 實驗儀器采用德國JAEGER公司生產的MS-Diffusion肺功能儀、Ergoline 900L半臥式功率踏車及綜合心肺功能測試系統。靜態肺功能檢查后15～30 min行運動心肺功能檢查，運動方法采用癥狀自限性的踏車連續負荷遞增法，要求踏車轉速保持在50～70 r，負荷遞增為5～20 W/min。讓受試者保持靜止3 min后，進行2 min 0 W熱身運動，之后以20 W起始進行連續遞增負荷運動。出現以下情況停止試驗:嚴重呼吸困難，borg≥5或指尖血氧飽和度≤85%;極度疲勞無法維持轉速;心絞痛;血壓升高超過220/110 mmHg或與運動前基礎值比較下降≥20 mmHg;心電圖ST段持續下移或抬高，出現由運動產生的嚴重心律失常。結束實驗時立即降低負荷為0 W，緩慢踏車持續2 min做整理運動。運動過程中監測動態心電圖、心率、呼吸頻率、經皮指尖血氧飽和度、borg評分等。

1.3 統計學方法 采用SPSS11.5軟件包對數據進行分析，計量資料以±s表示，計數資料用χ2檢驗。組間相同參數間差異的顯著性采用方差分析。

2 結果

2.1 三組生理因素指標 除年齡外，均無顯著性差異;根據病情分級，老年對照組、COPDⅡ級和老年COPDⅢ及Ⅳ級組(因Ⅳ級患者共2人，例數少，故與Ⅲ級合并)各生理因素指標均無顯著性差異。見表1。

2.2 心肺功能運動實驗安全性比較 所有受試者均能完成檢查過程。老年COPD患者停止運動的原因主要為呼吸困難，其中31人出現SpO2下降，下降超過4%者占74.29%，11.3%的人SpO2低于85%，均為Ⅲ～Ⅳ級患者;SpO2上升的有3例，2例為Ⅱ級患者，1例為Ⅲ級患者;SpO2無變化者1例，為Ⅱ級患者。運動中均未出現心絞痛癥狀，無眩暈、面色蒼白等不適。運動中出現頻發房性期前收縮者5例，Ⅱ級1例、Ⅲ級4例，出現頻發室性期前收縮者2例，均為Ⅲ級患者，其中6例既往有房性或室性期前收縮病史，即出現新發心律失常1人;ST-T壓低＞0.1 mV者Ⅲ級3例，Ⅱ級、Ⅳ級均無，未出現其他嚴重心律失常。老年健康組多數因下肢疲勞停止實驗，SpO2下降超過4%者1人，未出現低于85%情況，SpO2上升3例，SpO2無變化者2例，1人運動中出現頻發房性期前收縮，未出現其他心律失常及ST-T壓低。成年健康組均因下肢疲勞終止測試，未出現SpO2下降超過4%或低于85%情況，SpO2上升2例，SpO2無變化者3例，1人運動過程中出現ST-T壓低＞0.1 mV，未出現頻發室性、房性期前收縮或其他嚴重心律失常。三組均未出現血壓下降≥20 mmHg及呼吸頻率超過50次/min者。所有受試者于2 min整理運動期間SpO2、心電圖恢復受試前水平，于實驗結束0.5 h內血壓降至受試前水平。見表2。

表1 三組生理因素指標比較(±s)

表1 三組生理因素指標比較(±s)

組別 男/女 年齡(歲) 身高(cm) 體重(kg)老年COPD組(n=35)28/7 68.26±3.97 164.00±8.12 65.20±9.61老年對照組(n=12) 7/5 66.75±5.19 164.33±7.95 68.08±13.91成年對照組(n=19) 13/6 52.63±4.09 164.37±8.69 69.32±13.45老年對照組(n=12) 7/5 66.75±5.19 164.33±7.95 68.08±13.91 COPDⅡ級組(n=12) 8/4 69.58±3.90 162.83±8.88 66.75±10.13 COPDⅢ及Ⅳ級組(n=23)20/3 67.57±3.91 164.61±7.83 64.39±9.46

表2 運動終止原因及SpO2、心電圖、血壓變化〔n(%)〕

3 討論

在本實驗結果中，老年COPD組運動終止的主要原因為呼吸困難，同時伴有下肢疲勞，各級患者不同程度出現了SpO2下降，病情分級Ⅲ及Ⅳ級的患者下降較明顯，II級患者與健康組對比下降不明顯，說明中度COPD患者肺功能仍處于相對可代償的狀態。呼吸困難是通氣需求與呼吸系統、心血管系統在大氣和組織之間進行二氧化碳、氧氣交換能力失衡的結果。COPD患者氣道管腔狹窄，阻力增加，通氣需求增加，而通氣能力減低，運動時氧不飽和的原因是通氣不足、低通氣/灌注、混合靜脈血氧分壓降低和分流的存在。某些病人出現SpO2輕度上升，可能是隨著運動進行，通氣/灌注比率及血流灌注有相應輕度的改善，但一般僅見于病情較輕的病人。

國外有人〔4〕對71 914例包括慢性心血管疾患病人的人群進行極量心肺功能運動試驗，發現共有6人出現心血管并發癥，5人康復，1人死亡，僅有3.7%的人未達到85%最大預計心率，56%超過了最大預計心率，52%60歲以上的人達到或超過最大預計心率，證明多數患者可耐受心肺功能運動試驗的強度負荷。在本研究中，老年COPD穩定期患者均能耐受癥狀限制性的最大運動量，包括重度、極重度病例23人，說明老年COPD患者在嚴格監測生理學指標的情況下進行心肺功能運動試驗是相對安全的，同時穩定期患者進行適度的運動肺康復也是安全可行的。運動過程中出現SpO2下降的患者，應盡早開始氧療。國外有研究顯示，對于Ⅲ及Ⅳ級的COPD患者，5～9 min的持續時間較指南中建議的8～12 min更為適合〔5〕。

運動心肺功能實驗中，綜合反映心肺功能、肌肉細胞攝氧能力的指標有最大攝氧量(VO2max)、最大運動功率(Wmax)等，對于高齡、體質差以及病情較重的患者來說，測試時使其達到最大攝氧量的運動負荷強度是不適宜的，故目前多采用次極量的運動負荷時的生理反應，作為推測最大攝氧量的指標。常用的肺康復治療主要包括:運動訓練(包括極量和亞極量運動)、呼吸肌訓練、健康教育、心理和行為干預等，運動訓練是肺康復的核心，主要包括上、下肢運動訓練，亞極量運動被推薦為肺康復常規項目，循證醫學等級為A級。VO2max和Wmax是運動強度的常用指標。通常高強度是指60% ～80%VO2max或Wmax，＜60%VO2max或Wmax為中低強度。近年來，許多試驗對肺康復運動強度作了研究，國內文紅等〔6〕對無氧閾(AT)及高強度方案進行研究，AT組運動耐力未得到更好改善，考慮康復效果和運動強度間存在劑量-效應關系，高強度組實際運動強度更高。有人還對持續高強度訓練及間歇性高強度訓練進行了對比〔7〕，發現間歇性高強度訓練可以獲得同持續高強度訓練相似的康復效果，而且患者的耐受性更好。呼吸肌訓練主要包括吸氣肌訓練和耐力訓練，Hill等〔8〕對中重度COPD患者進行高強度吸氣肌訓練后發現高強度吸氣肌訓練可以提高吸氣肌功能，并可以改善呼吸困難和疲勞癥狀。目前肺康復研究大多采用短期康復計劃，時間8～12 w，也有報道綜合肺康復訓練4 w，呼吸困難癥狀就可得到改善〔9〕，每周3～5次，每次持續時間30 min左右，至少進行20次訓練可獲得生理學收益〔10〕。

1 中華醫學會呼吸病學分會慢性阻塞性肺疾病學組.慢性阻塞性肺疾病診治指南(2007年修訂版)〔J〕.中華結核和呼吸雜志，2007;30(1):8-17.

2 Pauwels RA，Buist AS，Calverley PM.Global strategy for the diagnosis，management，and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.NHLBI/WHO Global Initiative for chronic obstructive Lung disease(GOLD)Workshop summary〔J〕.Am J Respir Cirt Care Med，2001;163(5):1256-76.

3 Flether GF，Balady G，Froelicher VF.Exercise standards:a statement for healthcare professionals from the American Heart Association〔J〕.Circulation，1995;91(2):580-615.

4 Gibbons L，Blair SN，Kohl HW，et al.The safety of maximal exercise testing〔J〕.Circulation，1989;80(4):846-52.

5 Benzo RP，Paramesh S，Patel SA，et al.Optimal protocol selection for car-diopulmonary exercise testing in severe COPD〔J〕.Chest，2007;132(5):1500-5.

6 文 紅，高 怡，安嘉穎，等.中重度慢性阻塞性肺疾病患者無氧閾和高強度肺康復運動方案的比較〔J〕.中華結核和呼吸雜志，2008;31(8):571-6.

7 Puhan MA，Busching G，Schunemann HJ，et al.Interval versus continuous high-intensity exercise in chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Am Intern Med，2006;145(11):816-25.

8 Hill K，Jenkins SC，Philippe DL，et al.High-intensity inspiratory muscle training in COPD〔J〕.Eur Respir，2006;27(6):1119-28.

9 Kim AK，Patricia AC.The effect of a pulmonary rehabilitation programme on older patients with chronic pulmonary disease〔J〕.J Clin Nurs，2007;17(1):118-25.

10 American Thoracic Society/European Respiratory Society.ATS/ERS Statement on pulmonary rehabilitation〔J〕.Am J Respir Crit Care Med，2006;173(12):1390-413.