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        肥胖癥患者心肺運動試驗指標特點分析

        2022-06-02 03:10:24萬秋華李建美葉雪瑞劉有娟陳秋萍
        生物醫(yī)學工程與臨床 2022年1期
        關鍵詞:肥胖癥氧量百分比

        萬秋華,李建美,郭 濤,葉雪瑞,劉有娟,何 蘭,陳秋萍

        近30年來,肥胖癥的患病率顯著增長,已成為全球共同面臨的重大公共衛(wèi)生危機[1]。目前中國面對的肥胖形勢也十分嚴峻,2012年全國18歲及以上成年人超重率為30.1%,肥胖率為11.9%,比2002年分別上升了7.3%和4.8%。同時,中國的肥胖患病率呈現(xiàn)北方高于南方、大城市高于中小城市、女性高于男性的特點,與人群的地理位置、生活方式和習慣、經濟收入水平、體力勞動強度、文化結構有密切關系。肥胖癥的危害不僅僅限于肥胖本身,而且還可增加心臟疾病、代謝疾病和死亡率的風險[2]。肥胖癥患者的減重訓練在臨床工作中日益常見,掌握肥胖癥患者的心肺運動指標特點,有助于制定個體化的減重方案,指導方案的實施和推進。

        1 資料與方法

        1.1 臨床資料

        選擇2020年4月至6月在昆明醫(yī)科大學附屬心血管病醫(yī)院確診為肥胖癥并進行心肺運動試驗的71例患者(肥胖組),其中男性43例,女性28例;年齡21~71歲,平均年齡49.03歲(標準差11.03歲)。診斷標準:以體質量指數(shù)(body mass index,BMI)診斷肥胖,肥胖的標準為BMI≥28.0 kg/m2。選取同期進行心肺運動試驗檢查BMI正常(18.5 kg/m2<BMI<24 kg/m2)患者181例(非肥胖組),其中男性107例,女性74例;年齡25~79歲,平均年齡50.88歲(標準差13.22歲)。

        選擇標準:①年齡≥18歲,且<80歲;②無精神病史;③可配合完成心肺運動試驗。

        排除標準:①疑似繼發(fā)性肥胖患者;②不穩(wěn)定型心絞痛;③肝腎功能嚴重損傷;④嚴重的感染性疾病;⑤嚴重電解質紊亂等。

        1.2 方法

        1.2.1 心肺運動試驗

        兩組均采用意大利COSMED PFT 4ergo型心肺運動測試系統(tǒng)進行心肺運動試驗。采用持續(xù)遞增運動負荷方案和ramp試驗方案,靜息3 min,熱身3 min,功率遞增,恢復3 min?;颊哌M行踏車試驗期間,密切觀察患者心血管及代謝指標變化情況,盡量鼓勵患者堅持,直至力竭,運動停止,進入恢復期。

        運動終止標準:在運動過程中,如患者出現(xiàn)胸悶、胸痛、頭暈、氣短等不適,以及心率達到目標心率(220-年齡)、血壓升高達29.3/16.0 kPa(220/120 mmHg)及以上或血壓下降幅度大于2.67 kPa(20 mmHg),運動過程中心電圖出現(xiàn)ST-T改變,即ST段壓低≥0.2 mV或較靜息時下降≥0.1 mV,及時給予停止運動。

        1.2.2 觀察指標

        252例患者運動時間為3 min 45 s至8 min 55 s,其中238例患者因疲勞終止運動,8例患者因血壓高于29.3/16.0 kPa(220/120 mmHg)終止運動,6例患者因頭暈終止運動。

        統(tǒng)計患者行心肺運動試驗過程中的峰值負荷(Load peak)、峰值攝氧量(VO2peak)、峰值千克攝氧量(VO2/kg)、無氧閾(anaerobic threshold,AT)、峰值攝氧量占預計值的百分比(VO2peak/pre)、峰值代謝當量(Mets peak)、無氧閾時的代謝當量(Mets@AT)、心率儲備(heart rate reserve,HRR)、呼吸儲備(breathing reserve,BR)、靜息心率(rest heart rate,HRrest)、最大心率(max heart rate,HRmax)、最大心率占預計值的百分比(HRmax/pre)、1 min心率恢復(heart rate reserve-1 minute,HRR-1 min)、 最 大 氧 脈 搏(VO2/HRmax)、氧脈搏占預計值的百分比、氧通氣當量(ventilatory equtvalent for VO2,VE/VO2)、二氧化碳通氣當量(ventilatory equtvalent for VCO2,VE/VCO2)的值。

        1.3 統(tǒng)計學方法

        采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進行分析。計量資料以均數(shù)±標準差表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料以頻數(shù)表示,采用卡方檢驗。顯著性水平α=0.05,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義,P<0.01為差異有顯著統(tǒng)計學意義。

        2 結果

        2.1 兩組臨床資料比較

        肥胖組性別比、體質量、BMI高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);而年齡、身高兩組比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

        表1 兩組基礎資料比較Tab.1 Comparison of basic data between 2 groups

        2.2 兩組心肺運動試驗指標比較

        肥胖組Load peak、VO2peak、HRR和氧脈搏占預計值的百分比均顯著高于非肥胖組(P<0.01),而VO2/kg、AT、Mets peak、Mets@AT、BR、HRmax、HRmax/pre和HRR-1 min顯著低于非肥胖組(P<0.05)。兩組 間VO2peak/pre、HRrest、VE/VO2和VE/VCO2比 較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

        表2 兩組心肺運動試驗指標比較Tab.2 Comparison of cardiopulmonary exercise test indexes between 2 groups

        3 討論

        心肺運動試驗是一種伴有代謝測定的運動測試,其綜合了心與肺的整體情況,在功率負荷下測量患者的攝氧量及二氧化碳排出量、通氣指標、心電指標等,來反映機體的有氧代謝能力及心肺儲備功能狀況。

        筆者研究中對比分析了肥胖癥患者與BMI正常者心肺運動指標特點,其結論顯示心肺運動試驗過程中,Load peak、VO2peak、HRR、氧脈搏占預計值的百分比高于非肥胖者,其余指標較前非肥胖者均降低。VO2peak主要由動脈血氧含量、最大心排血量、肌肉用氧能力及運動肌肉分配指數(shù)決定,可估計機體供氧能力極限水平,受個體差異影響。筆者研究中,肥胖組VO2peak高于非肥胖組。主要原因在于:為了克服同等運動負荷,肥胖者消耗更多的氧,從而導致心肺負擔過度。盡管肥胖癥患者通過增加分鐘通氣量來提高攝氧量,而千克體質量攝氧量則較非肥胖者降低,對機體來說,其供氧能力也是下降的,繼而導致機體攝氧相對不足,加重無氧酵解,導致運動耐力下降。

        筆者研究中肥胖組比非肥胖組氧脈搏占預計值的百分比有明顯增加,說明肥胖癥患者每次心搏時外周組織需氧量是增加的[3]。眾所周知,肥胖是心血管疾病的重要危險因素[4],原因之一在于心肌脂肪細胞的沉積,導致了心肌收縮舒張功能障礙,使心肌耗氧量增加。所以,對于肥胖癥患者而言,每次心搏需氧量會明顯增加,心肌耗氧也會明顯增加。而當機體處于代償階段時,會通過增加通氣量等方式額外增加攝氧量滿足機體代謝需求,繼而肥胖組患者呼吸儲備會下降。有研究表明[5],呼吸儲備與總體質量、脂肪質量呈負相關,故體質量越大,呼吸儲備越低,以致肥胖癥患者運動中更容易出現(xiàn)呼吸肌疲勞[6]。隨著疾病進展出現(xiàn)失代償,甚至心肺功能下降等。因此盡早控制、減重治療是預防疾病發(fā)生、發(fā)展的重要環(huán)節(jié)[7]。所以筆者在為肥胖癥患者進行心肺運動試驗時,可以判斷患者的運動耐力,并幫助識別和區(qū)分可能導致運動不耐受的各種病理生理因素[8]。制定運動處方時,可選取中等強度運動量,適度延長運動時間,加強有氧訓練為主[9,10],初期逐步減輕體質量,后期強化提升心肺攝氧能力,提高AT,增強心肺運動耐力。

        通過此項研究,提示在臨床中,如遇到肥胖癥患者行心肺運動試驗時,當其攝氧量明顯高于預期值,需考慮到患者因體質量增加而出現(xiàn)攝氧量代償性升高,不能錯誤地判定該患者心肺運動能力良好。故在為肥胖癥患者制定運動處方時,需要考慮應用中等強度偏上的運動處方,從而可以達到減脂的目的及逐步提升心肺運動能力的狀態(tài)。

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