心肺生理功能

第一节 心肺生理功能

心血管病患者不同于普通肢体康复的患者,每位实施心脏康复的医者都需要时刻把患者的心肺储备功能的精确评估放在首位,才能安全、有效、可持续地开展心脏康复。

心肺功能指的是人的摄氧和转化氧气成为能量的能力。整个过程,牵涉心脏泵血功能、肺部摄氧及交换气体能力、血液循环系统携带氧气至全身各部位的效率,以及肌肉使用这些氧气的功能。心肺功能是人体心脏泵血及肺部吸入氧气的能力,而两者的能力又直接影响全身器官及肌肉的活动,故此十分重要。人体全身均需要依靠氧气,以燃烧体内储存的能量,让它们变成热能,器官及肌肉得到热能才能活动。氧气由肺部吸入,故肺部容量大小及活动次数便很重要;而心脏则负责把氧气,透过血液循环系统送到各个器官及部位,故心脏跳动的强弱会影响血液的流量。因此,心肺功能包括了血液的循环速度、心脏跳动的强弱、肺部的容量等。

心脏的主要功能是将氧气、营养以及代谢物通过血液循环系统运送到身体的各个部位,肺把新鲜空气吸进来,把二氧化碳等废气排出去,是人体进行能量燃烧的第一站。心脏功能主要体现在泵血效率方面,与心脏容量、心肌力量、心搏节奏相关。肺功能则主要表现在空气交换效率方面,与肺容量、肺活量、肺泡数量相关。心肺功能直接影响全身器官机能和肌肉的活动,是人体的动力之源。静态肺功能、静态心功能测定,都不能反映患者的心肺功能储备能力,只有心肺运动试验才能可靠地反映心肺的储备功能。平静状态的心肺功能正常,不等于运动时的心肺功能正常。(https://www.daowen.com)

机体运动时骨骼肌的有氧代谢增强,导致氧需求量和摄取量明显增加,要求心血管系统提供足够的氧以满足肌肉收缩时细胞呼吸的增加,即氧耗量(O2 consumption,QO2)和二氧化碳生成量(CO2 production,QCO2)的增加;同时肌肉运动后产生过多的CO2,要求呼吸系统必须从血液中通过肺呼吸排出CO2。这包含以下四个过程:肺通气(气体进出肺的过程)、肺弥散(O2和CO2在肺和血液中的交换)、O2和CO2在血液中的转运、组织细胞与毛细血管气体交换。前两个过程指的是外呼吸(external respiration),即气体从周围环境进入肺和血液,第四个过程指的是内呼吸(internal respiration),即气体在血液和组织中的交换。通过测定运动时的外呼吸状态即氧摄取量(oxygen uptake,VO2)和二氧化碳排出量(carbon dioxide output,VCO2)以反映全身器官系统的功能状态,从而将外呼吸与内呼吸相耦联。外呼吸(VO2和VCO2)与内呼吸(氧耗量QO2和二氧化碳生成量QCO2)通过循环而相互耦联,这可通过心肺运动试验(cardiopulmonary exercise testing,CPET)来完成,这是综合评价人体呼吸系统、心血管系统、血液系统、神经生理,以及骨骼肌系统对同一运动强度应激的整体反应。通过测定人体在休息、运动及运动结束时恢复期每一次呼吸的氧摄取量(VO2)、二氧化碳排出量(VCO2)和通气量(ventilation,VE)及心率、血压、心电图发现患者运动时出现的症状和病理状态,全面客观地把握患者的运动反应、心肺功能储备和功能受损程度的检测方法,其众多参数是实施心脏康复的客观量化指标的基础,需要个体化的分析,才能安全、有效、可持续地实施心脏康复。心血管病患者由于长期的不良生活方式,缺乏运动,以及心脏泵功能受损等诸多原因造成患者的运动储备功能普遍下滑,形成恶性循环,给患者和医者造成错觉,以为病情没有得到控制。因此为每位经过优化治疗的心血管病患者进行心肺储备功能评估极其重要,不仅仅可以为每一位患者进行危险分层,还可以使患者树立对生活的信心。