心臟康復運動中應用心率血壓乘積對心肌缺血監(jiān)控的研究

李浩松，劉　洵，石曉明，王一春，劉博淼

心臟康復運動中應用心率血壓乘積對心肌缺血監(jiān)控的研究

李浩松1，劉洵2，石曉明3，王一春2，劉博淼2

目的：探討冠心病患者康復運動中心肌供血和心血管功能的變化，應用心率血壓乘積為他們運動中心肌缺血的監(jiān)控提供簡便的措施。方法：54名男性冠心病患者（均處于穩(wěn)定期）在活動跑臺上進行癥狀限制性運動試驗，在運動試驗的第I級負荷末、第II級負荷末和第III級負荷末對受試者的心率、收縮壓和舒張壓進行測試，并依此計算心率血壓乘積（（心率×收縮壓）/100），其間連續(xù)觀察他們12導聯心電圖中ST段水平的變化。結果：（1）運動試驗中，ST段水平下降較少的患者其心血管反應也較小，而ST段水平下降較多的患者不但在第I級負荷時就出現了較大的心血管反應，而且在其后的運動中他們心血管反應又有較大幅度的上升；（2）在改良布魯斯跑臺方案第Ⅲ級負荷時，ST段水平下降達到1 mm（心內膜下急性局部缺血的臨界值）的患者其心率血壓乘積數值超過了200。結論：心率血壓乘積能較好地反映受試者的心血管狀態(tài)和整體健康水平。冠心病患者在康復運動中，如果心率血壓乘積表現出突然的增加，這可能是潛在的心肌供血不足的反映。

冠心病患者；心率血壓乘積；ST段下降；運動康復

適宜的運動可以有效改善冠心病患者的心血管功能［1-2］，冠心病患者在康復環(huán)境中所參加的運動訓練，重點需要考慮的是它的安全性和有效性。前者要防止臨床心血管危險的發(fā)生，如出現嚴重的心肌缺血［3］，后者要使病人能完成規(guī)定時間的運動從而實現生理和臨床上的受益。

運動可誘發(fā)心電圖中ST段下降，在臨床上，ST段下降被看作是心內膜下局部缺血的標志［4］。然而，冠心病患者在其運動康復中，并不是所有人在定量負荷運動時都會出現ST段的顯著下降。患者運動中，ST段反應的差異可以歸因于他們冠狀動脈狀況和身體健康水平的不同。患者這一機能上的差異，可以通過觀測運動中有無ST段顯著下降的反映心血管機能指標（如心率和血壓）的不同來確定。此外，心率血壓乘積與心肌耗氧量呈高度相關（r=0.90）［5-6］。因此，這些結果可以為作為反映心肌需氧的心電活動與反映同樣機制的生理測量之間的關系提供一個更好的解釋。本研究擬對冠心病患者運動中心肌供血和心血管功能的變化進行探討，以期能為他們康復訓練中心肌缺血的監(jiān)控提供簡便的措施。

1　研究對象與方法

1.1研究對象

54名由天津市三甲醫(yī)院確診的男性冠心病患者（均處于穩(wěn)定期），在活動跑臺上進行癥狀限制性運動試驗。為了便于分析，受試者分為2組，即運動試驗第Ⅲ級時ST段水平下降＜1.0 mm的患者（34名）和此時ST段下降＞1.0 mm的患者（20名）。這些患者均未接受過β-受體阻斷劑治療。在試驗前，詳細向受試者說明本研究目的、內容和試驗程序后，自愿簽字同意參加試驗。2組受試者一般情況見表1，年齡、身高和體重均無顯著差異。

表1　受試者基本情況（±s）Table1　The general information of the subjects（±s）

表1　受試者基本情況（±s）Table1　The general information of the subjects（±s）

組別1組2組n 34 20第Ⅱ級時ST段下降程度/mm ＜1.0 ＞1.0年齡62.1±5.6 62.7±6.1身高/cm 171.6±4.9 172.2±4.6體重/kg 69.6±6.8 70.1±6.5

1.2試驗儀器

德國Cosmos Pulsar 4.0活動跑臺、Oxycon Champion心肺功能測定儀、美國Mortara 12導聯心電圖儀和美國Tango電子血壓計。

1.3試驗方案

全部受試者在北京軍區(qū)天津療養(yǎng)院心臟康復研究基地心肺機能實驗室進行癥狀限制性運動試驗（依據改良布魯斯跑臺方案）。試驗中，受試者帶有12導聯的心電監(jiān)測，測試者記錄運動時間［7］。運動試驗的終止標準依美國運動醫(yī)學會指南［8］。在試驗進行中，測試者不斷詢問受試者感覺，并在試驗前已明確告訴受試者他們可在任何時候要求停止運動。

1.4測量指標

試驗中，在每級運動（3 min）的最后1 min測量受試者的收縮壓和舒張壓。打印機每3 min打印1次心電圖的綜合記錄，包括心率的數值和ST段的變化。心率血壓乘積=（心率×收縮壓）/ 100［9］。

1.5統(tǒng)計學分析

數據結果用平均數±標準差來表示。利用單因素方差分析進行2組間的數據比較，樣本差異顯著性檢驗選用0.05水平。

2結果

2.1安靜時的測試

受試者安靜時生理和臨床指標的測試結果見表2，2組間均無顯著性差異。

表2　安靜時生理和臨床指標的測試（±s）Table2　Values of physiological and clinical variable at rest（±s）

表2　安靜時生理和臨床指標的測試（±s）Table2　Values of physiological and clinical variable at rest（±s）

組別　心率　收縮壓/ mmHg舒張壓/mmHg心率血壓乘積（次·mmHg/100）1組2組81.4±7.4 82.0±7.1 135.4±13.0 133.8±12.3 80.6±9.7 78.9±8.8 110.9±12.9 111.7±11.8 ST/mm 0.0±0.1 0.0±0.1

2.2定量負荷運動時的測試

受試者第Ⅲ級負荷運動中的生理反應顯示，2組間只有舒張壓無顯著差異，盡管2組的數值要相差5 mmHg，其他指標則均有顯著差異（見表3）。

表3　運動實驗第Ⅲ級時生理和臨床指標的測試（±s）Table3　Values of physiological and clinical variable at exercise stageⅢ（±s）

表3　運動實驗第Ⅲ級時生理和臨床指標的測試（±s）Table3　Values of physiological and clinical variable at exercise stageⅢ（±s）

注：與1組數據比較，*表示P＜0.05，**表示P＜0.01，***表示P＜0.001。

組別　心率　收縮壓/ mmHg舒張壓/mmHg心率血壓乘積（次·mmHg/100）ST/mm -0.5±0.4 -1.4±0.3** 1組2組110.3±11.4 125.0±12.1** 159.4±14.0 165.4±15.3* 83.4±8.7 80.8±9.1 175.9±18.9 205.5±21.8***

2.3運動中生理和臨床指標的變化趨勢

從運動試驗第Ⅰ級負荷到第Ⅲ級負荷時生理指標的變化趨勢顯示，ST段下降幅度較大受試者（2組）的各項指標不但在第Ⅰ級負荷時就已顯示出較高的數值，而且隨著運動的持續(xù)，這些指標也有相對較多的升高（見圖1～圖3），運動中2組受試者ST段水平變化見圖4。

圖1　受試者運動中心率的變化Figure1　Changes of heart rate for the subjects during exercise

圖2　受試者運動中收縮壓的變化Figure2　Changes of systolic blood pressure for the subjects during exercise

圖3　受試者運動中心率血壓乘積的變化Figure3　Changes of rate pressure product for the subjects during exercise

圖4　受試者運動中ST段水平的變化Figure4　Changes of ST segment level for the subjects during exercise

3　討論

心肌需氧量增加將導致左心室容量增加或心肌收縮力加強（由交感神經興奮性升高引起）［10］。另外，運動中隨負荷增加，一旦心肌本身的需求量超過了冠狀動脈的供血能力，心肌缺血則會發(fā)生，ST段水平出現下降［4］。這是探討心肌工作負荷和心臟缺血關系的基礎。本研究中，全部受試者均完成了改良布魯斯跑臺方案運動試驗的第Ⅲ級負荷，但他們的表現卻有所不同。ST段下降1 mm普遍被應用為判定急性局部缺血的臨界值［11］。因此，本研究以此為界限，根據運動中受試者ST段下降是否達到1 mm將他們分為2組，以便進一步探討冠心病患者運動中ST段下降水平與心血管反應之間的關系。

圖1～圖3中顯示，ST段下降＜1 mm的患者（1組）在第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅲ級負荷運動中，心率、收縮壓和心率血壓乘積均有較低的數值。在第Ⅲ級負荷運動時，ST段下降是否＞1 mm雖然是本研究中區(qū)分組別的標準（故1組與2組的ST段水平此時應有顯著差異），然而在第Ⅰ級負荷運動時，2組ST段下降的幅度就已顯示出不同。這些數據為較重的心肌缺血與定量負荷運動時較差的心血管反應有關提供了一個明確的證據。而ST段下降＞1 mm的患者（2組）在其后的運動中又顯示出心率、收縮壓和心率血壓乘積較多的增加，以及ST段水平大幅度的下降，這些為以上論述提供了進一步的支持。

通常心臟由神經、激素和一些內在因素所調控，這些因素在接受運動刺激后會將信息反饋到心臟控制中心，然后引起血中兒茶酚胺水平上升和心臟反應增強［12］，運動開始后心率會迅速增加［13］。因為此時心臟需要泵出更多的血液來維持能量供應，心輸出量的增加將引起收縮壓的上升，后者將進一步導致心率血壓乘積數值的加大。

心率血壓乘積與心肌氧耗呈高度相關性，因此它是臨床上評價心肌耗氧量的一個重要指標［14-15］。在定量負荷運動時，較高的心率血壓乘積數值反映的是心血管系統(tǒng)工作效率低下，此時心臟需做更多功和消耗更多的氧以滿足外部工作負荷的需要［16］，這樣心肌缺血的現象便容易發(fā)生。因此，冠心病患者在進行定量負荷運動時，他們所期望的是較低的心率血壓乘積數值。

表3顯示，與單一心率或收縮壓相比，2組間心率血壓乘積的差異具有更高的顯著性，這一點可以歸因于乘積的效應。有研究已經顯示，不論是健康人還是冠心病患者，運動時他們的心肌需氧量與心率血壓乘積都有密切的關系［17-18］。本研究在這方面進行了拓展，因為它顯示了心率血壓乘積可以分辨由ST段的下降表示的2組間不同的心肌供血不足水平。心率血壓乘積是這些測量中最敏感的指標，2組間安靜時無顯著差異，但在運動時卻出現了高度顯著性差異（P＜0.001）。這提示，對于從事健康事業(yè)的專業(yè)人員來說，一旦知道了心率和收縮壓數值，繼續(xù)計算心率血壓乘積是十分值得的。這是因為，臨床上出現局部缺血的患者，通過對其心率血壓乘積的觀察可被認知，此時他們的運動應謹慎進行。

本研究表明，2組間的心率、收縮壓和心率血壓乘積都有一定的差異，而將其統(tǒng)一起來則可更好地反映受試者的心血管狀態(tài)和整體健康水平。本研究中，因為每個受試者都是在進行相同負荷量的運動（跑臺第Ⅰ級至第Ⅲ級），并且他們的體重相同，這時2組受試者肌肉活動的情況也應是相似的。因此，這些測量結果的不同可以解釋2組受試者心血管狀況有明顯的差異，由此也導致他們由ST段下降反映的心肌缺血的差異。在實踐中，健康工作者應該意識到，如果心率血壓乘積表現出突然的增加，這可能是潛在的心肌供血不足的反映，此時安排心電圖的監(jiān)測應是必要的。

將試驗得出的分組數據應用于實踐中應持十分謹慎的態(tài)度，因為個體差異是一個重要的因素。然而，在改良布魯斯跑臺方案第Ⅲ級負荷時，心率血壓乘積數值達到200則是個典型的結果，它通常可被認為是冠心病患者急性局部缺血的臨界值。有了這一概念，所采取的謹慎措施應是將患者的運動限制在上述界限之內，除非此時有效的心電圖監(jiān)測未顯示任何心肌缺血的跡象。但是，目前在心臟康復環(huán)境中，患者運動時心電圖隨時監(jiān)測的應用還尚未普及。因此，作為一個容易得到的、可提供心臟缺血的指標，心率血壓乘積在心臟康復中所起的作用是十分重要的。

4　結論

（1）心率血壓乘積能較好地反映受試者的心血管狀態(tài)和整體健康水平。（2）在心臟康復環(huán)境中，冠心病患者運動中由ST段下降反映的心肌缺血程度與心血管指標反應的大小（如心率、血壓等）有關。（3）冠心病患者在康復運動中，如果心率血壓乘積表現出突然的增加（如數值超過200），這可能是潛在的心肌供血不足的反映。

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ApplicationofRatePressureProductinIschemiaMonitoringduringExerciseBasedCardiacRehabilitation

LI Haosong1，LIU Xun2，SHI Xiaoming3，WANG Yichun2，LIU Bomiao2
（1.Dept.of PE，Tianjin University of Science&Technology，Tianjin 300222，China；2.Dept.of Health and Sport Science，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；3.Dept.of Chinese Medicine Rehabilitation，Tianjin Sanatorium of Beijing Military Region，Tianjin 300191 China）

Objective：To investigate changes of myocardial blood supply and cardiovascular function when coronary heart disease patients undertake exercise，and to provide a simple manner for them to monitor cardiac ischemia by applying rate pressure product.Method：Fifty-four male recent coronary heart disease patients performed a graded exercise test on a treadmill.Both heart rate and systolic/diastolic blood pressure were measured at the last minute of I，II and III exercise stage.Rate-pressure product was then calculated by multiplying heart rate by systolic blood pressure and divided the product by 100.A 12 lead electrocardiogram was monitored continuously and from which changes of ST segment level could be found.Results：1）The patients with less ST segment depression during exercise showed a light cardiovascular response at the moment.Whereas those with more ST segment depression not only depicted a significant cardiovascular response at exercise stage I but also presented much increase for this response thereafter.2）The patients with ST segment depression reaching 1 mm at exercise stage III of the modified Bruce treadmill protocol demonstrated a relative large rate pressure product value，over 200 for instance.Conclusions：Cardiovascular status and state of health of the subjects can be reflected by rate pressure product response.We should be aware that if rate pressure product shows a sudden increase when coronary heart disease patients undertaking exercise during rehabilitation，it might be related to underlying myocardial insufficiency.

patients with coronary heart disease；rate pressure product；ST segment depression；exercise-based rehabilitation

G 804.5

A

1005-0000（2016）02-137-04

10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2016.02.008

2015-12-28；

2016-02-15；錄用日期：2016-02-16

李浩松（1962-），男，山東掖縣人，副教授，研究方向為運動訓練學；通信作者：劉洵（1954-），男，北京市人，教授，博士，研究方向為運動心臟康復。

1.天津科技大學體育部，天津300222；2.天津體育學院健康與運動科學系，天津300381；3.北京軍區(qū)天津療養(yǎng)院中醫(yī)康復科，天津300191。