运动心肺功能测验远期追踪
作者：黄思贤
单位：510080 广州市 广东省人民医院呼吸科
关键词：运动心肺功能测验；摄氧量；无氧阈
岭南心血管病杂志990113【摘要】 目的 探讨健康医务工作者14例(男7例，女7例)运动心肺功能测验前后11年(7～13年)的自然变动。方法 采坐位踏车递增负荷测验。结果 无论男性或女性平均11年后其峰值摄氧量(VO2max/kg)与无氧阈(AT或VO2AT/kg)均减低。于无氧阈时通气量(VEAT)、心率(HRAT)男性减少，女性增加。结论 ①VO2max/kg男性下降11.9%，平均每年下降1%；女性下降14.8%，平均每年下降1.3%。②VO2AT/kg男女两性分别下降17.9%及12.6%。但仍>14 mL*min-1*kg-1，心功能属A级。③男性随年龄增长，潮气量减低，心率减慢导致通气量与心输出量减低是摄氧量降低的因素。女性尽管通气量增加，心率加快，但VO2max/kg与VO2 AT/kg未见增加。推测与氧的提取及通气效率降低有关。
, http://www.100md.com
Long-term follow up on cardiopulmonary exercise testing
Huang Sixian
Department of Respiratory Medicine, Guangdong Provincial People′s Hospital, Guangzhou 510080
【Abstract】 Objective To investigate the natural change on cardiopulmonary exercise testing in 14 cases (7 male and 7 female) of healthy medical workers during a period of 11 years (7～13 years).Method Cycle ergometer testing with 50W/5 min and 25 W/5min increment in male and female respectively was determined. Results After 11 years the averaged values of both the male and female took the test all reached a peak oxygen uptake(VO2 max) and anaerobic threshold (AT or VO2 AT) were all reduced. At AT, minute ventilation (VEAT) and heart rate (HRAT) were reduced for male, while for female these were increased.Conclusion 1. The VO2 max/kg on male was reduced for 11.9%, averaged 1% per year; while for female, it was reduced for 14.8%, 1.3% each year. 2. The VO2AT/kg reduced for 17.9% and 12.6% on male and female respectively. However, the values were still higher than 14 mL*min-1*kg-1, the cardiac function was listed as class A. 3. For the male, following the growth of age, reduction of tidal volume and heart rate comprehensively caused a reduction in both minute ventilation and cardiac output. These are the factors of oxygen uptake decrease. While on the female, despite the increase of both minute ventilation and heart rate, yet there were no sign of increase for VO2 max/kg and VO2 AT/kg. It was supposed that this related to the reduction of both the oxygen extraction and the respiratory efficiency.
, 百拇医药
【Key words】 Cardiopulmonary exercise testing Oxygen uptake Anaerobic threshold
观察14例健康医务工作者运动心肺功能测验7～13年后的自然变动。探讨正常人运动达极量时之峰值摄氧量，无氧阈及无氧阈水平各项指标前后两次测验的变化。
材料与方法
一、对象 健康医务工作者14例。男7例，第1次测试时平均年龄(30.3±6.7)岁(23～39)岁；平均身高(167.4±8.4)cm(157～180 cm)；平均体重(63.1±12.2)kg(49～82 kg)。第2次测试时平均年龄(41.0±8.3)岁(31～51)岁；平均体重(66.7±10.3)kg(55～86 kg)。女性7例，第1次测试时平均年龄(29.6±6.6)岁(22～42岁)；平均身高(156.1±5.7)cm(150～166 cm)；平均体重(46.1±2.9) kg(43～50 kg)。第2次测试时平均年龄(39.4±5.5)岁(34～55)岁；平均体重(53.9±5.3)kg(46.5～62.5 kg)。两次测试相距时间平均11.1年(7～13年)，相距7、8年各1例，9年2例，11年1例，12年5例，13年4例。
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二、测试方法 仪器定标后，取坐位踏车递增试验，接咬口，夹鼻夹。男性25 W热身1分钟后，50 W开始，50 W/5 min递增。女性12 W热身1分钟后，25 W开始，25 W/5 min递增，转速60 rpm(50～70)，直至受检者疲乏无力、肌肉痛或呼吸困难不能登踏、不能维持原来速度为止。前后两次测试方法一致。
三、测试仪器 美国GOULD 9000 Ⅳ(第1次)及美国SensorMedics(前身即GOULD)Vmax29(第2次)，CORIVAL 300 自行车功量计。
四、观察指标 功率(W watts),峰值摄氧量(VO2max L*min-1或VO2max/kg mL*kg-1*min-1)，无氧阈(AT或VO2AT/kg mL*kg-1*min-1)；AT时各项指标：分钟通气量(VEAT L*min-1)、呼吸频率(RRAT BPM)、潮气量(VTAT L)、氧通气当量(VE/VO2 AT)、二氧化碳通气当量(VE/*VCO2 AT)、心率(HRAT BPM)、氧脉(VO2/HRAT mL/beat)及无氧阈时心率占最大预计心率%(HR AT% pred HR)。
, 百拇医药
AT的划定是根据以下三点综合判断，即在VO2、VCO2、VE、VE/VO2及VE/VCO2趋势图AT点上①VE、VCO2突然增加，使直线呈角度上升；②VE/VO2开始增加，而没有VE/VCO2相应的增加；③在VO2(x轴)，VCO2(y轴)坐标图上之拐点。以AT点上的摄氧量表示即VO2AT。
最大心率预计值(HRmax pred)，最大摄氧量预计值(VO2maxpred)计算公式同前[1]。
五、统计学方法 配对t检验。
结果与分析
, 百拇医药 见附表。
附表 运动心肺功能动态(7～13年)观察 (
±s)
男性(7例)
女性(7例)
第1次
第2次
第1次
第2次
Age(yr.)
30.3±6.7
41.0±8.3***
, 百拇医药
29.0±6.6
39.4±5.5**
HT(cm)
167.4±8.4
156.1±5.7
WT(kg)
63.1±12.2
66.7±10.3
46.1±2.9
53.9±5.3**
VO2max(L*min-1)
, 百拇医药
2.262±0.365
2.126±0.384
1.336±0.158
1.329±0.193
VO2 AT/kg(mL*kg-1*min-1)
23.4±5.2
19.2±3.7*
19.0±2.5
16.6±2.2**
VO2 max/kg(mL*kg-1*min-1)
, 百拇医药
36.2±4.7
31.9±3.3**
29.1±4.0
24.8±3.9*
VE AT(L*min-1BTPS)
40.7±6.7
33.9±9.2*
26.5±5.2
30.8±6.0**
RR AT(BPM)
24.1±3.6
, 百拇医药
22.7±5.7
27.3±8.3
31.0±7.4
VT AT(L)
1.742±0.481
1.495±0.373**
1.017±0.218
1.007±0.138
VE/VO2 AT
28.5±4.2
26.0±3.2
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31.3±6.5
34.7±3.8
VE/VCO2 AT
25.4±4.6
26.4±2.9
31.0±4.3
33.0±3.8
HR AT(BPM)
138.6±16.3
126.6±14.9**
135.3±11.9
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140.1±11.6*
HR AT(%pred HR)
72.9±9.0
70.4±8.6
70.7±5.4
76.7±4.8**
VO2/HR AT(mL/beat)
10.6±2.2
10.2±2.8
6.5±0.4
6.3±0.4
, 百拇医药
Work rate(Watts)
192.8±34.5
174.5±35.0
99.4±17.8
94.0±4.4
*P<0.05,**P<0.01， ***P<0.001。
一、男、女两组运动达极量时 其VO2max/kg均明显降低。男性下降11.9%，女性下降14.8%。
二、于无氧阈时
1.VO2 AT/kg。男、女两组均明显下降，前者下降17.9%，后者下降12.6%。
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2.反映通气方面。男性VEAT、VTAT均明显减低，分别下降18.2%及14.2%。RRAT下降5.8%，无统计学意义。女性VEAT明显增加，为16.2%。VTAT变化不大。RRAT增加13.6%，无统计学意义。
3.反映心血管方面。男性HRAT明显减低，减低8.7%。而HRAT% pred HR与VO2/HR AT分别降低3.4%及3.7%，无统计学意义。女性HRAT及HRAT% pred HR明显增加，分别为3.5%及8.4%。VO2/HR AT 减低3%，无统计学意义。
讨 论
14例健康医务工作者随年龄增长，11年(7～13年)后，无论男性抑或女性其运动耐力均有明显下降。表现为运动达极量时其峰值摄氧量VO2max/kg 的下降，男性下降11.9%，平均每年下降1%，有氧代谢能力仍属优等，即VO2max/kg>30。女性下降14.8%，平均每年减低1.3%，VO2max/kg>20亦属良好。文献报告一组经过训练的男、女66人，观察21年后VO2max，男性平均下降20%，女性下降22%[2]。
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运动过程中，VO2一旦达到AT，则需氧量超过供氧量，如继续运动将由无氧代谢提供能量。VO2max与AT可以识别心肺疾病的严重程度，预测最大心输出量，反映心肺储备和机体对氧的运输能力，能客观评价受试者的功能容量。AT对组织中氧灌注比较敏感，且相对与用力无关。本组于AT时，无论男性或女性，11年后VO2AT/kg分别减少17.9%及12.6%，但仍大于14，心功能仍属A级，与VO2max/kg>20相一致。
VO2=VE(FiO2-FeO2)，VO2=CO(CaO2-CVO2)。可见摄氧量取决于每分钟通气量与心输出量，即同时受与心功能的影响。男性随年龄增长，潮气量减低，心率减慢导致通气量与心输出量减低，是摄氧量降低的因素。惜呼吸频率减慢与反映心搏量的VO2/HR减少因例数少未见有统计学意义。女性则相反，尽管通气量增加，心率加快，但摄氧量未见增加。从女性VE/VO2 AT及VE/VCO2 AT有增加趋势来看，推测与氧的最大提取能力(VO2/VE，即VE/VO2 AT的倒数)及通气效率(VE/VCO2)降低有关，致使肺与心需增加负荷以满足运动的需求。因例数少该两项指标前后比较无统计学意义。此外，可能与性别、肌肉情况等有关。
参考文献
1 黄思贤，谭新洪，陈传荣，等. 运动心肺功能测验评价经皮气囊导管二尖瓣成形术的疗效. 天津医药，1992，(6)：343～346
2 Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, et al. Principles of exercise testing and interpretation. 2nd ed. Philadelphia: Lea & Febiger, 1994，112～131
, 百拇医药
单位：510080 广州市 广东省人民医院呼吸科
关键词：运动心肺功能测验；摄氧量；无氧阈
岭南心血管病杂志990113【摘要】 目的 探讨健康医务工作者14例(男7例，女7例)运动心肺功能测验前后11年(7～13年)的自然变动。方法 采坐位踏车递增负荷测验。结果 无论男性或女性平均11年后其峰值摄氧量(VO2max/kg)与无氧阈(AT或VO2AT/kg)均减低。于无氧阈时通气量(VEAT)、心率(HRAT)男性减少，女性增加。结论 ①VO2max/kg男性下降11.9%，平均每年下降1%；女性下降14.8%，平均每年下降1.3%。②VO2AT/kg男女两性分别下降17.9%及12.6%。但仍>14 mL*min-1*kg-1，心功能属A级。③男性随年龄增长，潮气量减低，心率减慢导致通气量与心输出量减低是摄氧量降低的因素。女性尽管通气量增加，心率加快，但VO2max/kg与VO2 AT/kg未见增加。推测与氧的提取及通气效率降低有关。
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Long-term follow up on cardiopulmonary exercise testing
Huang Sixian
Department of Respiratory Medicine, Guangdong Provincial People′s Hospital, Guangzhou 510080
【Abstract】 Objective To investigate the natural change on cardiopulmonary exercise testing in 14 cases (7 male and 7 female) of healthy medical workers during a period of 11 years (7～13 years).Method Cycle ergometer testing with 50W/5 min and 25 W/5min increment in male and female respectively was determined. Results After 11 years the averaged values of both the male and female took the test all reached a peak oxygen uptake(VO2 max) and anaerobic threshold (AT or VO2 AT) were all reduced. At AT, minute ventilation (VEAT) and heart rate (HRAT) were reduced for male, while for female these were increased.Conclusion 1. The VO2 max/kg on male was reduced for 11.9%, averaged 1% per year; while for female, it was reduced for 14.8%, 1.3% each year. 2. The VO2AT/kg reduced for 17.9% and 12.6% on male and female respectively. However, the values were still higher than 14 mL*min-1*kg-1, the cardiac function was listed as class A. 3. For the male, following the growth of age, reduction of tidal volume and heart rate comprehensively caused a reduction in both minute ventilation and cardiac output. These are the factors of oxygen uptake decrease. While on the female, despite the increase of both minute ventilation and heart rate, yet there were no sign of increase for VO2 max/kg and VO2 AT/kg. It was supposed that this related to the reduction of both the oxygen extraction and the respiratory efficiency.
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【Key words】 Cardiopulmonary exercise testing Oxygen uptake Anaerobic threshold
观察14例健康医务工作者运动心肺功能测验7～13年后的自然变动。探讨正常人运动达极量时之峰值摄氧量，无氧阈及无氧阈水平各项指标前后两次测验的变化。
材料与方法
一、对象 健康医务工作者14例。男7例，第1次测试时平均年龄(30.3±6.7)岁(23～39)岁；平均身高(167.4±8.4)cm(157～180 cm)；平均体重(63.1±12.2)kg(49～82 kg)。第2次测试时平均年龄(41.0±8.3)岁(31～51)岁；平均体重(66.7±10.3)kg(55～86 kg)。女性7例，第1次测试时平均年龄(29.6±6.6)岁(22～42岁)；平均身高(156.1±5.7)cm(150～166 cm)；平均体重(46.1±2.9) kg(43～50 kg)。第2次测试时平均年龄(39.4±5.5)岁(34～55)岁；平均体重(53.9±5.3)kg(46.5～62.5 kg)。两次测试相距时间平均11.1年(7～13年)，相距7、8年各1例，9年2例，11年1例，12年5例，13年4例。
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二、测试方法 仪器定标后，取坐位踏车递增试验，接咬口，夹鼻夹。男性25 W热身1分钟后，50 W开始，50 W/5 min递增。女性12 W热身1分钟后，25 W开始，25 W/5 min递增，转速60 rpm(50～70)，直至受检者疲乏无力、肌肉痛或呼吸困难不能登踏、不能维持原来速度为止。前后两次测试方法一致。
三、测试仪器 美国GOULD 9000 Ⅳ(第1次)及美国SensorMedics(前身即GOULD)Vmax29(第2次)，CORIVAL 300 自行车功量计。
四、观察指标 功率(W watts),峰值摄氧量(VO2max L*min-1或VO2max/kg mL*kg-1*min-1)，无氧阈(AT或VO2AT/kg mL*kg-1*min-1)；AT时各项指标：分钟通气量(VEAT L*min-1)、呼吸频率(RRAT BPM)、潮气量(VTAT L)、氧通气当量(VE/VO2 AT)、二氧化碳通气当量(VE/*VCO2 AT)、心率(HRAT BPM)、氧脉(VO2/HRAT mL/beat)及无氧阈时心率占最大预计心率%(HR AT% pred HR)。
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AT的划定是根据以下三点综合判断，即在VO2、VCO2、VE、VE/VO2及VE/VCO2趋势图AT点上①VE、VCO2突然增加，使直线呈角度上升；②VE/VO2开始增加，而没有VE/VCO2相应的增加；③在VO2(x轴)，VCO2(y轴)坐标图上之拐点。以AT点上的摄氧量表示即VO2AT。
最大心率预计值(HRmax pred)，最大摄氧量预计值(VO2maxpred)计算公式同前[1]。
五、统计学方法 配对t检验。
结果与分析
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附表 运动心肺功能动态(7～13年)观察 (
±s)男性(7例)
女性(7例)
第1次
第2次
第1次
第2次
Age(yr.)
30.3±6.7
41.0±8.3***
, 百拇医药
29.0±6.6
39.4±5.5**
HT(cm)
167.4±8.4
156.1±5.7
WT(kg)
63.1±12.2
66.7±10.3
46.1±2.9
53.9±5.3**
VO2max(L*min-1)
, 百拇医药
2.262±0.365
2.126±0.384
1.336±0.158
1.329±0.193
VO2 AT/kg(mL*kg-1*min-1)
23.4±5.2
19.2±3.7*
19.0±2.5
16.6±2.2**
VO2 max/kg(mL*kg-1*min-1)
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36.2±4.7
31.9±3.3**
29.1±4.0
24.8±3.9*
VE AT(L*min-1BTPS)
40.7±6.7
33.9±9.2*
26.5±5.2
30.8±6.0**
RR AT(BPM)
24.1±3.6
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22.7±5.7
27.3±8.3
31.0±7.4
VT AT(L)
1.742±0.481
1.495±0.373**
1.017±0.218
1.007±0.138
VE/VO2 AT
28.5±4.2
26.0±3.2
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31.3±6.5
34.7±3.8
VE/VCO2 AT
25.4±4.6
26.4±2.9
31.0±4.3
33.0±3.8
HR AT(BPM)
138.6±16.3
126.6±14.9**
135.3±11.9
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HR AT(%pred HR)
72.9±9.0
70.4±8.6
70.7±5.4
76.7±4.8**
VO2/HR AT(mL/beat)
10.6±2.2
10.2±2.8
6.5±0.4
6.3±0.4
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Work rate(Watts)
192.8±34.5
174.5±35.0
99.4±17.8
94.0±4.4
*P<0.05,**P<0.01， ***P<0.001。
一、男、女两组运动达极量时 其VO2max/kg均明显降低。男性下降11.9%，女性下降14.8%。
二、于无氧阈时
1.VO2 AT/kg。男、女两组均明显下降，前者下降17.9%，后者下降12.6%。
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2.反映通气方面。男性VEAT、VTAT均明显减低，分别下降18.2%及14.2%。RRAT下降5.8%，无统计学意义。女性VEAT明显增加，为16.2%。VTAT变化不大。RRAT增加13.6%，无统计学意义。
3.反映心血管方面。男性HRAT明显减低，减低8.7%。而HRAT% pred HR与VO2/HR AT分别降低3.4%及3.7%，无统计学意义。女性HRAT及HRAT% pred HR明显增加，分别为3.5%及8.4%。VO2/HR AT 减低3%，无统计学意义。
讨 论
14例健康医务工作者随年龄增长，11年(7～13年)后，无论男性抑或女性其运动耐力均有明显下降。表现为运动达极量时其峰值摄氧量VO2max/kg 的下降，男性下降11.9%，平均每年下降1%，有氧代谢能力仍属优等，即VO2max/kg>30。女性下降14.8%，平均每年减低1.3%，VO2max/kg>20亦属良好。文献报告一组经过训练的男、女66人，观察21年后VO2max，男性平均下降20%，女性下降22%[2]。
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运动过程中，VO2一旦达到AT，则需氧量超过供氧量，如继续运动将由无氧代谢提供能量。VO2max与AT可以识别心肺疾病的严重程度，预测最大心输出量，反映心肺储备和机体对氧的运输能力，能客观评价受试者的功能容量。AT对组织中氧灌注比较敏感，且相对与用力无关。本组于AT时，无论男性或女性，11年后VO2AT/kg分别减少17.9%及12.6%，但仍大于14，心功能仍属A级，与VO2max/kg>20相一致。
VO2=VE(FiO2-FeO2)，VO2=CO(CaO2-CVO2)。可见摄氧量取决于每分钟通气量与心输出量，即同时受与心功能的影响。男性随年龄增长，潮气量减低，心率减慢导致通气量与心输出量减低，是摄氧量降低的因素。惜呼吸频率减慢与反映心搏量的VO2/HR减少因例数少未见有统计学意义。女性则相反，尽管通气量增加，心率加快，但摄氧量未见增加。从女性VE/VO2 AT及VE/VCO2 AT有增加趋势来看，推测与氧的最大提取能力(VO2/VE，即VE/VO2 AT的倒数)及通气效率(VE/VCO2)降低有关，致使肺与心需增加负荷以满足运动的需求。因例数少该两项指标前后比较无统计学意义。此外，可能与性别、肌肉情况等有关。
参考文献
1 黄思贤，谭新洪，陈传荣，等. 运动心肺功能测验评价经皮气囊导管二尖瓣成形术的疗效. 天津医药，1992，(6)：343～346
2 Wasserman K, Hansen JE, Sue DY, et al. Principles of exercise testing and interpretation. 2nd ed. Philadelphia: Lea & Febiger, 1994，112～131
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