慢性阻塞性肺病患者极量运动后气体交换参数的恢复
作者：周彩存1 徐凤珍1 王爱华1 刘玉珠1
单位：1 蚌埠医学院附属医院肺科，安徽蚌埠长淮路，233004
关键词：
慢性阻塞性肺病患者极量运动后气体交换参数的恢复 摘要 目的：探讨慢性阻塞性肺病患者极量运动后气体交换参数的恢复。方法：慢性阻塞性肺病患者40例与正常男性22例作极量运动试验。连续测定运动及其恢复期气体交换参数，并计算气体交换参数恢复半衰期和恢复程度。结果：极量运动后，慢性阻塞性肺病患者气体交换参数恢复半衰期较正常对照明显延长。 在运动停止10min时，慢性阻塞性肺病患者体内潴留CO2排出量为0.51±0.70ml/kg.min-1； 但呼吸各参数恢复程度均在95%以上，与正常人相比无差异。 结论：COPD患者极量运动后气体交换参数恢复半衰期较正常人明显延长，这可能与气道阻塞有关。
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关键词： 慢性阻塞性肺病 运动试验 恢复期 气体交换
慢性肺部和心脏疾病患者康复治疗目前正在受到重视。运动疗法是康复治疗的主要手段之一，在设定运动与休息间期时，必须考虑呼吸参数恢复半衰期和完全恢复所需时间，以免引起CO2潴留与缺氧等进一步加重。 运动引起的代谢债不仅影响外在作功，而且还影响呼吸肌功能和呼吸参数的恢复(1,2)。 运动中肺和心脏病患者的气体交换情况已经明确，但运动恢复期气体交换却很少受到注意。了解运动恢复期呼吸参数恢复情况，有助于更合理地设定运动与休息间期，提高运动疗效。为此，本文对40例临床稳定期慢性阻塞性肺病患者进行了研究。
1.方法
对象为临床稳定期慢性阻塞性肺病患者40例，其中男性38例、女性2例； 平均年龄为57.2±10.4岁、身高为162.0±8.0cm、FEV1 1.36±0.79L、FEV1% 59.0±21.7%，体重为55.0±14.1kg。每例均处于临床稳定期，无明显的左心、神经肌肉和其它肺部疾患，检查前2周内无上下呼吸道感染迹象。另取22 例年龄等因素配对正常中老年男性作为对照.
, 百拇医药
检查室内温度控制在22-28°C之间，在充分休息后，用我们报道的方法(3) ，作极量运动，运动恢复期为10分钟。运动及其恢复期呼吸参数用能量代谢仪连续测定(Sensor Medics NO 2900)，结果由电脑每隔20秒自动打印。本文观察下列参数：每分通气量(VE)、呼吸频率(FB)、潮气量(TV)、氧耗量(
O2) 、 二氧化碳产生量(CO2)、心率(HR)、血氧饱和度(SaO2)、氧通气当量(EqO2) 及二氧化碳通气当量(EqCO2)等。根据Chick等(1)的方法，计算体内潴留CO2排出量(Excess CO2) ， 即Excess CO2=(Rt-Rb)×O2t；其中Rt为t时恢复期的呼吸商，Rb为静息时的呼吸商，O2t为恢复期t时的O2。呼吸气体交换参数恢复半衰期定义为呼吸参数恢复到运动中最大值与基础值差异的50%所需要的时间，恢复程度以VE为例用下式计算：E 恢复程度=(E max-Et)/(Emax-Eb)×100，其中Et为恢复期某时刻的E，Eb 为基础VE。
, 百拇医药
统计学方法采用t检查，p<0.05为差异显著。
2.结果
与正常人相比，慢性阻塞性肺病患者FEV1、FEV1%、运动负荷、Emax、TVmax、O2m ax/kg和CO2max等明显低下，Emax/最大通气量(MVV)明显增加(p<0.01，表1)，但两组年龄、体重与身高等均无明显的差异。 无论正常人还是COPD在极量运动恢复早期气体交换参数与心率迅速下降，此后缓慢逐渐恢复到正常。与正常人相比，极量运动后COPD呼吸参数恢复半衰期均明显延长(p<0.01)，但运动停止后10min时两组各参数恢复程度无明显的差异(表2)。
, 百拇医药
表1 肺功能与极量运动时的呼吸参数(
±s)
FEV1(l)
FEV1% (%)Emax(l/min)O2max/kg(ml/kg.min-1)Emax/MVV
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COPD患者
1.36±0.79
59.0±21.7
33.2±11.9
18.2±5.4
1.02±17.2
健康人
2.76±0.46
87.7013211.4①
50.0±13.9①
26.9±6.6①
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0.59±0.18①
①两组相比P<0.01 表2 极量运动后气体交换参数的恢复半衰期及其程度(±s)E
TVO2/kgCO2
, 百拇医药
Excess CO2
恢复半衰期(秒)
COPD患者
144.7±43.2
177.8±35.4
83.7±23.7
106.1±35.6
356.3±69.9
健康人
81.3±25.5①
107.5±51.5①
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60.5±15.6①
76.5±22.4①
160.0±56.0①
恢复程度(%)
COPD 患者
96.5±20.4
100.1±31.9
98.2±29.6
98.5±22.7
0.51±0.70
健康人
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95.4±4.4
98.8±16.4
99.5±9.0
98.8±7.9
0.42±0.34②
①两组相比,p<0.01.②Excess CO2恢复程度单位为ml/(kg.min)
3.讨论
中-重症COPD病人常伴有慢性缺O2和/或CO2潴留，并随着运动而变得更为明显。若在呼吸参数恢复之前又复运动，有进一步加剧缺O2和CO 2潴留和诱发呼吸肌疲劳的可能。因此了解COPD运动后呼吸参数恢复情况，有助于指导康复治疗中运动与休息间期的设定。 除运动能力的降低外，COPD病人与正常人相比，在运动后有较长时间的相对呼吸过速、高代谢和心动过速状态。尽管COPD病人极量运动及其恢复期气体交换参数绝对值明显低于正常，但他们的气体交换参数恢复速度缓慢，恢复半衰期明显延长(1)。
, 百拇医药
气道阻塞病人蓄积CO2排出缓慢对于适应体内CO2潴留病理生理改变具有重要意义。极量运动后，CO2迅速从肌肉中排出，引起静脉血CO2分压明显升高，并被运输到肺，而排出体外(4)。运动后体内潴留CO2的排出取决于个体化学敏感性(5) 和肺通气能力(1)。在正常人重复呼吸引起CO2急剧潴留后，CO2排出速度与CO2通气反应曲线斜率有关，而与高碳酸血症程度无关(5)。但COPD病人CO2排出延缓不可能是由于肌肉中CO2运输到血液中受损有关，因为CO2穿过生物膜具有高度可溶性和快速弥散能力。COPD CO2排出受阻的主要原因可能与通气能力降低有关。我们发现COPD体内潴留CO2排出半衰期接近6分钟，明显长于正常人，在运动恢复10分钟时，体内潴留CO2排出量仍有0.51ml/kg.min-1，说明最大运动后体内潴留CO 2排出可持续到运动后10分钟，与Chick等的结果相仿(1)。过多CO 2排出延缓可能对运动耐力产生不利影响，加剧和延长呼吸负荷的感觉。有报道示慢性气道阻塞病人摄入高碳水化合物后，静息VCO2增加，12分钟步行距离降低(6)。 因而在进行重复运动尤其是慢性阻塞性肺病康复治疗时必须调整运动与休息间期，以便于体内潴留的CO 2能够得到充分排出。
, 百拇医药
在前一运动恢复早期开始运动比在基础条件下作相同运动单位负荷需要消耗更多的氧，因此通气和氧耗恢复延缓对重复运动增加了代谢债，从而降低最大运动负荷，并有可能加剧缺氧，这在制定康复治疗方案时必须加以考虑。
参考文献
1.Chick TW, Cagle TG, Vegas FA, et al. Recovery of gas exchangevariables and heart rate after maximal exercise in COPD. Chest 1990; 97(2):276.
2.Gaesser GA, Brooks GA. Metabolic bases of excess postexercise oxygenconsumption: a review. Med Sci Sports Exerc 1984;16(1):29
, 百拇医药
3.周彩存,徐凤珍,王安潮,等.吸氧前后慢性阻塞性肺病患者运动肺功能的变化. 蚌医学报 1997; 22(1):16.
4.Hagberg JM, Mullin JP. Effect of work intensity and duration onrecovery O2. J Appl Physiol 1980; 48:540.
5.Kowalchuk JM, Heigenhauser GJF, Lindinger ML, et al. Factorsinfluencing hydrogen ion concentration in muslce after intense exercise. J Appl Pyhsiol 1988; 65:2080
6.Brown SE,Nagrndran RC,McHugh JW,et al .Effects of a large carbo-hydrate load on walking performance in chronic air-flow odsrtuction .AM Rev Respir Dis ,1985,132:960.
收稿日期：1997-12-26, http://www.100md.com(周彩存1 徐凤珍1 王爱华1 刘玉珠1)
单位：1 蚌埠医学院附属医院肺科，安徽蚌埠长淮路，233004
关键词：
慢性阻塞性肺病患者极量运动后气体交换参数的恢复 摘要 目的：探讨慢性阻塞性肺病患者极量运动后气体交换参数的恢复。方法：慢性阻塞性肺病患者40例与正常男性22例作极量运动试验。连续测定运动及其恢复期气体交换参数，并计算气体交换参数恢复半衰期和恢复程度。结果：极量运动后，慢性阻塞性肺病患者气体交换参数恢复半衰期较正常对照明显延长。 在运动停止10min时，慢性阻塞性肺病患者体内潴留CO2排出量为0.51±0.70ml/kg.min-1； 但呼吸各参数恢复程度均在95%以上，与正常人相比无差异。 结论：COPD患者极量运动后气体交换参数恢复半衰期较正常人明显延长，这可能与气道阻塞有关。
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关键词： 慢性阻塞性肺病 运动试验 恢复期 气体交换
慢性肺部和心脏疾病患者康复治疗目前正在受到重视。运动疗法是康复治疗的主要手段之一，在设定运动与休息间期时，必须考虑呼吸参数恢复半衰期和完全恢复所需时间，以免引起CO2潴留与缺氧等进一步加重。 运动引起的代谢债不仅影响外在作功，而且还影响呼吸肌功能和呼吸参数的恢复(1,2)。 运动中肺和心脏病患者的气体交换情况已经明确，但运动恢复期气体交换却很少受到注意。了解运动恢复期呼吸参数恢复情况，有助于更合理地设定运动与休息间期，提高运动疗效。为此，本文对40例临床稳定期慢性阻塞性肺病患者进行了研究。
1.方法
对象为临床稳定期慢性阻塞性肺病患者40例，其中男性38例、女性2例； 平均年龄为57.2±10.4岁、身高为162.0±8.0cm、FEV1 1.36±0.79L、FEV1% 59.0±21.7%，体重为55.0±14.1kg。每例均处于临床稳定期，无明显的左心、神经肌肉和其它肺部疾患，检查前2周内无上下呼吸道感染迹象。另取22 例年龄等因素配对正常中老年男性作为对照.
, 百拇医药
检查室内温度控制在22-28°C之间，在充分休息后，用我们报道的方法(3) ，作极量运动，运动恢复期为10分钟。运动及其恢复期呼吸参数用能量代谢仪连续测定(Sensor Medics NO 2900)，结果由电脑每隔20秒自动打印。本文观察下列参数：每分通气量(VE)、呼吸频率(FB)、潮气量(TV)、氧耗量(
O2) 、 二氧化碳产生量(CO2)、心率(HR)、血氧饱和度(SaO2)、氧通气当量(EqO2) 及二氧化碳通气当量(EqCO2)等。根据Chick等(1)的方法，计算体内潴留CO2排出量(Excess CO2) ， 即Excess CO2=(Rt-Rb)×O2t；其中Rt为t时恢复期的呼吸商，Rb为静息时的呼吸商，O2t为恢复期t时的O2。呼吸气体交换参数恢复半衰期定义为呼吸参数恢复到运动中最大值与基础值差异的50%所需要的时间，恢复程度以VE为例用下式计算：E 恢复程度=(E max-Et)/(Emax-Eb)×100，其中Et为恢复期某时刻的E，Eb 为基础VE。, 百拇医药
统计学方法采用t检查，p<0.05为差异显著。
2.结果
与正常人相比，慢性阻塞性肺病患者FEV1、FEV1%、运动负荷、
Emax、TVmax、O2m ax/kg和CO2max等明显低下，Emax/最大通气量(MVV)明显增加(p<0.01，表1)，但两组年龄、体重与身高等均无明显的差异。 无论正常人还是COPD在极量运动恢复早期气体交换参数与心率迅速下降，此后缓慢逐渐恢复到正常。与正常人相比，极量运动后COPD呼吸参数恢复半衰期均明显延长(p<0.01)，但运动停止后10min时两组各参数恢复程度无明显的差异(表2)。, 百拇医药
表1 肺功能与极量运动时的呼吸参数(
±s)FEV1(l)
FEV1% (%)
Emax(l/min)O2max/kg(ml/kg.min-1)Emax/MVV, http://www.100md.com
COPD患者
1.36±0.79
59.0±21.7
33.2±11.9
18.2±5.4
1.02±17.2
健康人
2.76±0.46
87.7013211.4①
50.0±13.9①
26.9±6.6①
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0.59±0.18①
①两组相比P<0.01 表2 极量运动后气体交换参数的恢复半衰期及其程度(
±s)ETV
O2/kgCO2, 百拇医药
Excess CO2
恢复半衰期(秒)
COPD患者
144.7±43.2
177.8±35.4
83.7±23.7
106.1±35.6
356.3±69.9
健康人
81.3±25.5①
107.5±51.5①
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60.5±15.6①
76.5±22.4①
160.0±56.0①
恢复程度(%)
COPD 患者
96.5±20.4
100.1±31.9
98.2±29.6
98.5±22.7
0.51±0.70
健康人
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95.4±4.4
98.8±16.4
99.5±9.0
98.8±7.9
0.42±0.34②
①两组相比,p<0.01.②Excess CO2恢复程度单位为ml/(kg.min)
3.讨论
中-重症COPD病人常伴有慢性缺O2和/或CO2潴留，并随着运动而变得更为明显。若在呼吸参数恢复之前又复运动，有进一步加剧缺O2和CO 2潴留和诱发呼吸肌疲劳的可能。因此了解COPD运动后呼吸参数恢复情况，有助于指导康复治疗中运动与休息间期的设定。 除运动能力的降低外，COPD病人与正常人相比，在运动后有较长时间的相对呼吸过速、高代谢和心动过速状态。尽管COPD病人极量运动及其恢复期气体交换参数绝对值明显低于正常，但他们的气体交换参数恢复速度缓慢，恢复半衰期明显延长(1)。
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气道阻塞病人蓄积CO2排出缓慢对于适应体内CO2潴留病理生理改变具有重要意义。极量运动后，CO2迅速从肌肉中排出，引起静脉血CO2分压明显升高，并被运输到肺，而排出体外(4)。运动后体内潴留CO2的排出取决于个体化学敏感性(5) 和肺通气能力(1)。在正常人重复呼吸引起CO2急剧潴留后，CO2排出速度与CO2通气反应曲线斜率有关，而与高碳酸血症程度无关(5)。但COPD病人CO2排出延缓不可能是由于肌肉中CO2运输到血液中受损有关，因为CO2穿过生物膜具有高度可溶性和快速弥散能力。COPD CO2排出受阻的主要原因可能与通气能力降低有关。我们发现COPD体内潴留CO2排出半衰期接近6分钟，明显长于正常人，在运动恢复10分钟时，体内潴留CO2排出量仍有0.51ml/kg.min-1，说明最大运动后体内潴留CO 2排出可持续到运动后10分钟，与Chick等的结果相仿(1)。过多CO 2排出延缓可能对运动耐力产生不利影响，加剧和延长呼吸负荷的感觉。有报道示慢性气道阻塞病人摄入高碳水化合物后，静息VCO2增加，12分钟步行距离降低(6)。 因而在进行重复运动尤其是慢性阻塞性肺病康复治疗时必须调整运动与休息间期，以便于体内潴留的CO 2能够得到充分排出。
, 百拇医药
在前一运动恢复早期开始运动比在基础条件下作相同运动单位负荷需要消耗更多的氧，因此通气和氧耗恢复延缓对重复运动增加了代谢债，从而降低最大运动负荷，并有可能加剧缺氧，这在制定康复治疗方案时必须加以考虑。
参考文献
1.Chick TW, Cagle TG, Vegas FA, et al. Recovery of gas exchangevariables and heart rate after maximal exercise in COPD. Chest 1990; 97(2):276.
2.Gaesser GA, Brooks GA. Metabolic bases of excess postexercise oxygenconsumption: a review. Med Sci Sports Exerc 1984;16(1):29
, 百拇医药
3.周彩存,徐凤珍,王安潮,等.吸氧前后慢性阻塞性肺病患者运动肺功能的变化. 蚌医学报 1997; 22(1):16.
4.Hagberg JM, Mullin JP. Effect of work intensity and duration onrecovery O2. J Appl Physiol 1980; 48:540.
5.Kowalchuk JM, Heigenhauser GJF, Lindinger ML, et al. Factorsinfluencing hydrogen ion concentration in muslce after intense exercise. J Appl Pyhsiol 1988; 65:2080
6.Brown SE,Nagrndran RC,McHugh JW,et al .Effects of a large carbo-hydrate load on walking performance in chronic air-flow odsrtuction .AM Rev Respir Dis ,1985,132:960.
收稿日期：1997-12-26, http://www.100md.com(周彩存1 徐凤珍1 王爱华1 刘玉珠1)