第四节 心肺功能测定
心肺功能测定不仅对于慢性心肺疾病患者的诊断康复治疗及预后非常重要，而且也是其他许多残疾患者康复评估的重要内容，如高位截瘫、严重的脊柱侧弯及胸椎后凸畸形、运动神经元病、肌病等程度不等地影响心肺功能，在康复医疗中应引起重视，勿以遗漏。
一、心功能评估
康复医学科在临床心脏专科的检查、诊断和心功能检查（如右心功能测定，左心功能测定、肺臂循环时间测定等）基础上，侧重心功能容量的测定，主要方法为运动试验。
（一）运动试验
运动试验在心血管疾病康复方面，已被广泛使用。许多学者认为试验不仅安全，而且提供了心脏功能容量（cardiac functional capacity）的客观指标。
表2-4-1 运动试验在心脏病康复中的应用
| 调整住院过程中的体力活动 出院前评价 运动处方，预告危险 用于心导管检查、药物治疗或体育疗法的筛选 确定所需运动程序（监测、不监测、医务人员在场、不在场 随访检查内容的一部分 |
一般主张急性心肌梗塞、冠脉搭桥术后等住院过程中，以及出院前评价，应用低水平运动试验；复工以及制定运动处方等心脏功能容量测定时，可以采用运动量较大的次极限量运动试验，但试验终点，不应以心率标准而以试验中出现的症状，如心绞痛、呼吸困难或运动引起血压下降≥1.3Pa(10mmHg),连续3个以上室性早搏或室性心动过速为终点，此即De B’usk所主张的症状限制性运动试验，其终点标准见表2-4-2。
表2-4-2 极限量、次数限量运动试验终点
| 1．出现胸痛、疲乏、呼吸困难、心悸、头晕等症状 2．有冷汗、苍白、步态不稳、低血压等体征 3．有室性心律失常，有意义的ST段偏移，房室或室内传导阻滞等心电图改变 4．收缩压达30Pa(225mmHg)，舒张压较休息时升高2.6Pa(20mmHg)以上 5．血压不升或下降1.3kPa(10mmHg)以上 6．被检人不愿继续进行试验 |
低水平运动试验：
在心血管疾病康复活动早期，如AMI或心脏手术后康复，康复活动都很有限，一般都无需参考心脏功能的最高限界，不必冒次极限量运动的风险。美国至今仍有人主张在康复活动早期例如出院前后做低水平运动试验，只有在复工时才做症状限制性运动试验。他们认为低水平运动试验，同样可以得到有用的资料，借以指导康复活动。具体方法如下：
（1）平板试验方法 应用必进的Bruce运动试验方案，颇为适合（表2-4-3）。
（2）踏车试验方法 开始时按3个METs，给予功量150KPM，增至4个METs时，可给300KPM，转速60次/分，前后两次共4分钟，中间可休息2分钟。表2-4-4可供试验时参考。
表2-4-3 改进的Bruce运动试验方案
| 分级 | 时间 min | 能量需要 | 速度 km/h | 坡度 % | |
| 摄氧量ml(kg.min) | 代谢当量METSs | ||||
| A | 2 | 3.% | 1.0 | 2.4 | 0 |
| B | 2 | 7.0 | 2.0 | 2.4 | 3 |
| C | 2 | 11.2 | 3.2 | 2.74 | 6 |
| Ⅰ | 3 | 17.5 | 5.0 | 2.74 | 10 |
| Ⅱ | 3 | 24.5 | 7.0 | 4.02 | 12 |
| Ⅲ | 3 | 35.0 | 10.1 | 5.5 | 14 |
| Ⅳ | 3 | 46.5 | 13.3 | 6.76 | 16 |
| Ⅴ | 3 | 56.5 | 16.1 | 8.05 | 18 |
表2-4-4 体重和踏车试验摄氧量
| 瓦特（W） | 25 | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 | 200 | 250 | ||||
| 公斤米（kg.m） | 150 | 300 | 450 | 600 | 750 | 900 | 1050 | 1200 | 1500 | ||||
| 耗氧总量升 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 | 2.1 | 2.4 | 2.7 | 3.3 | ||||
| 热卡/分 | 3.0 | 4.5 | 6.0 | 7.5 | 9.0 | 10.5 | 12.0 | 14.0 | 17.0 | ||||
| 体重公斤 摄氧量(ml/kg.min) | |||||||||||||
| 40 | 15.0 | 22.5 | 30.0 | 37.5 | 45.0 | 52.5 | 60.0 | 67.5 | 82.5 | ||||
| 50 | 12.0 | 18.0 | 24.0 | 30.0 | 36.0 | 42.0 | 48.0 | 54.0 | 66.0 | ||||
| 60 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 40.0 | 45.0 | 55.0 | |||||
| 70 | 8.5 | 13.0 | 17.0 | 21.5 | 25.5 | 30.5 | 34.5 | 38.5 | 47.0 | ||||
| 80 | 7.5 | 11.0 | 15.0 | 19.0 | 22.5 | 26.0 | 30.0 | 34.0 | 41.0 | ||||
| 90 | 6.7 | 10.0 | 13.3 | 16.7 | 20.0 | 23.3 | 26.7 | 30.0 | 36.7 | ||||
| 100 | 6.0 | 9.0 | 12.0 | 15.0 | 18.0 | 21.0 | 24.0 | 27.0 | 3.0 | ||||
| 110 | 5.5 | 8.0 | 11.0 | 13.5 | 16.5 | 19.0 | 22.0 | 24.0 | 30.5 | ||||
(3)二级梯运动试验方法 本法简便易行，1/2单倍量试验相当于4METs，单倍量和双倍量试验分别相当于5.6或6.7METs。
以上低水平运动试验时，也应有医生在场监护，至于心率一般不应超过115次/分，出现症状时，应按照表2-4-2终止运动试验标准及时停止。
应用代谢用量（METs）指导康复活动方法
在心血管疾病康复中，体力活动既不应不足，也不应过度，才能取得最好的疗效。早年多依据心脏功能分级，结合活动后心率和心电图改变，指导康复活动，这种方法简便易行，目前也用于一些疾病，如心力衰竭的康复，但近年来发现本法过于简单，主张应用更为精确的方法，即应用METs指导康复活动，特别是用于冠心病的康复。
应用METs指导康复活动，首先要做好心脏功能容量测定。精确地了解心脏能够负担的体力活动限度，结合METs指导心脏康复的体力活动。
METs或按音称之为“梅脱”，系指机体在坐位休息时，摄氧3.5ml/kg.min，将此定为1个METs。
所谓心脏功能容量又称体力工作容量（physical workingcapacity）,也就是体力活动的最高限度，其测定一般应用平板或踏车运动试验，测定时应从最低负荷量开始，在测定时有医生在场，连续监测心电图，直至体力疲惫或出现症状时，即达到终点的负荷量，经折算成METs，即是心脏或体力工作容量。
根据所测得的患者心脏功能容量，指导患者的生活自理、家务、体育娱乐，职业等活动。
应用METs指导康复活动时，应参考运动生理学知识，避免机械搬用，一般对所求得的容量，主张适当留有余地，按70%左右予以应用，如二级梯1/2单倍量、单倍量和双倍量试验阴性患者，经折算后只按3、4、5个METs指导患者活动。也有人将各项活动的METs划一个范围，以便合理地应用这顶方法。
另外，在心脏功能评估中还要重视动态心电图和遥测心电图的应用。不仅应用于运动试验过程中，而且在患者出院前及回家后定期监测，以更深入了解日常生活细节和不同体力活动对心脏的影响，及早发现恶性心律失常，更合理地安排日常生活活动。
二、呼吸功能评估
呼吸功能检查一般包括通气功能检查，呼吸力学检查和小气道功能检查等。它目前不仅用于康复治疗中，并且也用职业评定中。在进行上述检查中必须考虑两个重要影响因素：
（1）精神因素 呼吸受精神因素的直接影响较多。呼吸功能检查需要病人高度配合，往往由于合作程度的好坏，明显影响检测结果。因此，必须重复多次进行，取其比较恒定的值。并且一般均以±20%为其正常范围。
（2）呼吸系统状态 在不同的呼吸系统状态，呼吸功能改变也较明显，例如一次是在呼吸道炎症情况下，一次是在消除呼吸道炎症后的情况下进行。则两次结果往往有较大差别。此时即不能认为是呼吸功能的改善。这仅仅是炎症对呼吸功能影响的消除结果。又如一次在排痰前进行，一次则在排痰后进行，则其结果也只能说明是痰液影响的消除。因此，必须注意前后动态检查中基本条件的一致性。
对呼吸功能评定包括主观症状和客观检查两大类：
1．主观症状 通常以有无出现气短、气促症状为标准。采用六级制，即按日常生活中出现气短、气促症状，分成六级：
0级；虽存在有不同程度的呼吸功能有减退，但活动如常人。对日常生活能力不受影响，即和常人一样，并不过早出现气短、气促。
1级：一般劳动时出现气短，但常人尚未出现气短。
2级：平地步行不气短，速度较快或登楼、上坡时，同行的同龄健康人不感到气短而自己有气短。
3级：慢走不及百步出现气短。
4级：讲话或穿衣等轻微动作时有气短。
5级：安静时也有气短，无法平卧。
2．客观检查
（1）肺容量 肺容量包括潮气量、补吸气量、深吸气量、肺活量、残气量、功能残气量和肺总量等，其中以肺活量最常用。
健康成人的肺活量，因性别、年龄、体型和运动锻炼的情况不同而有较大差异。一般男性高于女性，身材高大、体型肥胖者高于身材较矮、体型瘦小者；运动锻炼可使肺活量增加；
成年人随年龄增加，肺活量逐渐减少，具体检查方法有：
1）常规肺活量测定，即在深吸气后，对气量筒进口大力将气吹至肺量筒内，可重复数次，取其最高值。其正常值可根据身高和年龄进行推算：
男性=[27.63－(0.112×年龄)]×身高(cm)
女性=[21.78－(0.101×年龄)] ×身高(cm)
无论肺活量的绝对值如何，更重要的在于观察肺活量的改变。例如，某病人的计算肺活量4500ml，而他的实际测得肺活量是3800ml，其值低于同类平均值的15%，但不能根据这个值较低而认为是异常。假如病人经过治疗后肺活量增加至5000ml，这才可认为最初值是低的。
2）多次肺活量测定 为每隔30秒重复检测肺活量一次，连续3~5次。正常情况下肺活量值基本不变（可有±2%的误值），或略有增加，如所测的肺活量值有下降，常提示肺功能差或呼吸肌疲劳。
虽在很多疾病中会有肺活量的减少，但肺活量减少绝不是任何一种疾病的特征，且其绝对值与肺部疾患的严重情况并不完全一致，因此其实用价值受到限制。但本法操作简便，设备价值低廉，易得到病人合作，因此仍得到广泛应用。本法可作半定量指标。
（2）通气量 常用指标有最大通气量（MVV，又称最大自主通气量）和时间肺活量（FVC或FEV，或称用力呼气量）。
1）最大通气量 即在15秒内测定最大限度的快而深的呼吸，描记在记纹鼓上，然后进行测量计算。这一项剧烈的呼吸运动，凡本虚或有严重心肺疾患及近期咯血者不宜使用。哮喘症也应慎用。其标准值与实测值差别很大，即使健康人也可高达30%，因此只有在很大改变时才有价值，所以通常有用绝对值而取占预计MVV百分比的值。它受以下因素所影í吀：胸廓活动，如强直性脊椎炎、老年性肺气肿和老年性脊柱后凸时减少；呼吸肌的功能和协调性，如胀、肺气肿等减少。
2）时间肺活量 主要测定气道阻塞及呼吸肌力和协调性。由病人大力地将气体呼入气量计内，这种仪器可以记录呼气总量和以秒为单位的记录装置。常取第一秒的肺活量数，并以其与总容积百分率表示。健康人可以在一秒钟内呼出肺活量的83%，两秒呼出94%，三秒呼出96%。凡第一秒呼出量下降，说明气道阻塞，多见于肺组织弹性丧失、支气管痉挛、狭窄。上述两项指标在判断阻塞性肺气肿分度的指标化，见表2-4-5。
表2-4-5 慢性阻塞性肺气肿临床分度功能标准
| 正常 | 可疑 | 轻度 | 中度 | 重度 | |
| 最大通气量占预计值％ | ≥90 | 80～89 | 60～79 | 40～59 | <40 |
| 第1秒钟活量占总量% | ≥70 | 60～69 | 50～59 | 40～49 | <40 |
(3)呼吸气分析是检测气体代谢的一种无创性方法。虽然影响气体代谢的环节较多，但在无内分泌疾病、严重贫血情况，主要受心肺功能的影响。当有心或肺疾病时，吸氧量并和此相关的各项指标均有明显改变。世界卫生组织将各种活动强度（包括日常生活活动）也简化为能量消耗量，即该活动占安静时每分钟、每公斤体重消耗3.5ml 氧作为一个代谢当量的倍数（METs）来计算。因此对呼吸气分析的应用已日渐普遍。该项测定可用专门的肺功能仪进行，分别测定安静、定量活动后及恢复期中的耗卖量。或测最大运动能力时的最大耗氧量（VO[XB]2[/XB]max）或测某一活动中的每分耗氧量（VO[XB]2[/XB]）。在测定中须同时测定心率，记录每分通气量（VE），然后根据实测指标，呼出气和大气中的氧差（O[XB]2[/XB]D%）和二氧化碳差（CD[XB]2[/XB]D%）推算出摄氧量（VO[XB]2[/XB]）、氧当量（VE/O[XB]2[/XB]D%）、二氧化碳当量（VE/CO[XB]2[/XB]D%）、氧脉搏（OP、VO[XB]2[/XB]/心率）、呼吸商（RQ、CO[XB]2[/XB]/O[XB]2[/XB]）、恢复商（EQ）等值。
EQ=运动中VO[XB]2-[/XB]安静时[XB]O2[/XB]/恢复VO2-安静时O[XB]2[/XB]
[XB]上述气[/XB]体[XB]容量指数，必须校正为标准状态下的容量（即STPD，O°C，76mmHg ，干气）。其正常值见表2-4-6。注：耗氧量（ oxygenconsumption ）和摄氧量(oxygen uptake)[/XB]在实际应用中可引互通用。
表2-4-6 定量运动呼吸气分析正常值
| 安静 | 运动 | 恢复 | |
| O[XB]2[/XB]D% | >2.31 | >3.16 | 2.34 |
| VE(Lm[XB]2[/XB]·min)(STPD) | 3.93-5.64 | 9.43-13.53 | 8.19-8.17 |
| VO[XB]2[/XB](ml/kg·min) | >2.70 | >8.91 | >3.17 |
| VE/O[XB]2[/XB]D% | <240 | <300 | <300 |
| OP(ml) | >1.74 | >3.87 | >2.11 |
| RQ | <0.96 | <0.95 | <1.10 |
| EQ | >4.0 |
(4) 其他呼吸功能测定定法有:U型管试验(Valsalva)、屏气试验、吹火试验、吹瓶试验等。这些方法较为粗略，但简单易行，可做为一般治疗前后对比观察。