原發(fā)性高血壓患者應(yīng)用心肺運動試驗的臨床意義探討

阿爾祖古麗·伊敏，嚴金龍，王敏敏

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，新疆 烏魯木齊 830063；2.新疆醫(yī)科大學(xué)第七附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，新疆烏魯木齊 830063)

0 引言

心肺運動試驗(cardiopulmonary exercise testing,CPET)是一種通過把人看作一個整體，監(jiān)測從靜息期到熱身期、極限運動期以及最后恢復(fù)期時肺通氣、二氧化碳排出量、最大攝氧量(VO2max)、無氧閾(AT)值、代謝當量(METS)等指標變化，同時連續(xù)動態(tài)監(jiān)測全導(dǎo)聯(lián)心電圖、血壓、脈搏、氧飽和度等的客觀、定量、無創(chuàng)的臨床檢測技術(shù)，客觀評價心肺儲備功能及運動耐力等[1]。其中，最大攝氧量(VO2max)反映人體負荷遞增運動過程中循環(huán)和呼吸系統(tǒng)發(fā)揮最大作用時每分鐘所能攝取的氧量，攝氧量(VO2)不再隨著功率增加而形成一個平臺，體現(xiàn)了人體最大有氧代謝和心肺儲備能力，是評價有氧運動的金指標，不同年齡、性別及日常活動能力存在差異[2]。無氧閾(AT)，是指人體代謝方式由有氧代謝開始向無氧代謝轉(zhuǎn)變的臨界點，反映組織氧供需平衡，正常值大于VO2max的40%，用于評價人體的運動耐力及心臟康復(fù)指導(dǎo)等。一般建議的低強度有氧運動應(yīng)該在AT值以下，超過AT值強度的訓(xùn)練將會帶來風險以及快速的運動疲勞感。代謝當量(METS)是以安靜且坐位時的能量消耗為基礎(chǔ)，表達各種活動時相對能量代謝水平的常用指標。它是目前得到國際廣泛認可并被普遍使用的體力活動強度評估方法之一，它可以客觀定量表達各種活動方式的強度及活動量大小，根據(jù)各種活動的代謝當量值就能了解該活動的量，推薦給高血壓患者使之在所能達到的代謝當量內(nèi)進行活動，即可克服活動量不足，又能避免活動量過大[3]；1MET=耗氧量3.5mL/(kg·min)。例如人在靜坐時MET約為1.0，速度為9.6km/h的跑步MET約為10.0等。METS小于5，死亡率明顯增加。METS大于8，生存率明顯增加。

1 資料與方法

1.1 資料收集

選取2017年9月至2020年2月新疆醫(yī)科大學(xué)第七附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科收治的住院患者中，完善心肺運動試驗并符合納排標準的非高血壓患者及原發(fā)性高血壓患者，年齡20～80歲，共287例。

1.2 納入標準

無慢性支氣管炎、哮喘、肺結(jié)核、身體殘缺、心肌梗死、心衰急性期等循環(huán)、呼吸系統(tǒng)疾病患者；無嚴重泌尿系統(tǒng)疾病、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病的患者；無運動禁忌證；

表1 高血壓組間的一般資料比較(n%)

1.3 排除標準

明確診斷的繼發(fā)性高血壓；無法配合完成此項檢查；心肌梗死或心衰急性期；冠脈內(nèi)支架置入術(shù)后3天內(nèi)；靜息狀態(tài)下即出現(xiàn)胸痛癥狀或心電圖顯示存在嚴重心肌缺血；不穩(wěn)定心絞痛癥狀未控制或血流動力學(xué)改變未控制的心律失常；嚴重并存在癥狀的心臟瓣膜疾病；急性肺栓塞或肺梗死；心肌炎或心包炎；懷疑或已知合并存在動脈夾層；下肢動脈閉塞疾??；高血壓未控制；行永久性起搏器置入術(shù)后。

2 方法

2.1 研究方法

由專人收集2017年9月至2020年2月期間就診于新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院七道灣院區(qū)，符合排納標準的患者基本信息：根據(jù)患者既往血壓、入院血壓值、動態(tài)血壓結(jié)果綜合評判分為非高血壓組，原發(fā)性高血壓1級組，原發(fā)性高血壓2級組，原發(fā)性高血壓3級組，共287例。

2.2 方法

使用具有測定12導(dǎo)聯(lián)心電圖、血氧飽和度、無創(chuàng)血壓以及氣體交換等功能的意大利科時邁(COSMEDS.R.L.)公司Quark PFTE r go型和德國耶格(J eager)公司Master S re en型心肺運動測試系統(tǒng)；每次進行CPET前均需要通過多流速氣流定標以及氧氣和二氧化碳的高、低濃度兩點式的系統(tǒng)自身定標[4-5]?；颊吆炇鹬橥鈺?，根據(jù)患者的年齡、性別、身高、體重和預(yù)計的功能狀態(tài)等自身狀態(tài)對功率自行車的功率進行設(shè)置，然后坐位完成全套靜態(tài)肺功能檢查，佩戴好儀器后首先在功率自行車上靜坐休息3min；然后以60r/min左右的速率蹬車無負荷熱身3min；選擇遞增速率為20～30W/min，使患者在6～10min內(nèi)達到癥狀限制性極限狀態(tài)，從而獲得最大運動功率，最后在功率自行車上或遞增式踏車上進行癥狀限制性踏車運動，同時記錄12導(dǎo)聯(lián)心電圖、心率、峰值氧耗量、無氧閾、血氧飽和度、無創(chuàng)血壓、各項肺通氣和氣體交換等指標[6]。運動試驗結(jié)束后繼續(xù)記錄5～10min靜坐狀態(tài)的恢復(fù)期指標[4-5]。

2.3 收集指標

比較四組患者的心肺運動試驗的各項指標，主要涉及有性別，年齡，身高，體重，MBI，吸煙史(年、量)，收縮壓和舒張壓，無氧閾下的最大攝氧量、代謝當量；

2.4 統(tǒng)計學(xué)方法

本研究采用SPSS 21.0統(tǒng)計學(xué)軟件。研究中定量資料的比較，正態(tài)分布且方差齊，采用t檢驗，否則采用秩和檢驗；定性資料采用卡方檢驗。相關(guān)性分析正態(tài)采用Pearson相關(guān)分析，否則采用Spear man秩相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.5 結(jié)果

(1)本研究入選病例共287例，其中非高血壓組73例(男45 女28)；原發(fā)性高血壓1級組69例(男45 女24)；原發(fā)性高血壓2級組69例(男38 女31)；原發(fā)性高血壓3級組76例(男50 女26)。比較顯示，各組間的性別，身高，體重，MBI，吸煙史(年、量)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。四組患者間的年齡，收縮壓和舒張壓，無氧閾下的最大攝氧量、代謝當量，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。詳見表1。

(2)采用Spear man秩相關(guān)分析各組間患者隨血壓值的變化與心肺運動試驗指標間是否有相關(guān)性。結(jié)果提示，各組間血壓值(收縮壓、舒張壓)與無氧閾下的最大攝氧量、代謝當量呈負相關(guān)(r＜0，P=0.000)；即血壓值越高，無氧閾下的最大攝氧量、代謝當量越低；詳見表2。

表2 收縮壓 、舒張壓與VOmax、 METS 間的相關(guān)性分析

本研究納入了VO2at(mL/min)、CPET at等參數(shù)指標，并對收縮壓、舒張壓與VO2at(mL/min)、CPET at進行相關(guān)分析，結(jié)果顯示高血壓組CPET參數(shù)下降，與VO2at(mL/min)呈負相關(guān)。VO2max直接反應(yīng)心肺運動功能的綜合能力，VO2at(mL/min)在臨床中近似等于VO2max，在無肺部疾病且血液中血紅蛋白在正常范圍時，peak VO2主要反映心輸出量的大小，是反映心臟儲備的較好指標。METS為衡量運動強度、評價心功能和能量消耗的指標。故血壓值越高，可間接提示患者心肺儲備功能越低。

3 討論

CPET是將氣體代謝交換測定方法與心電圖運動試驗相結(jié)合一體的評估方式，為原發(fā)性高血壓患者在運動負荷下心肺綜合功能了解提供了十分有用的生理學(xué)參數(shù)。因此美國心臟協(xié)會(AHA)推薦將在運動時直接測定氧耗量作為精確研究運動功能的定量指標之一。VO2max直接反映心肺運動功能的綜合能力，在無肺部疾病，血液中血紅蛋白在正常范圍時VO2max主要反映運動時心輸出量的大小，是反映心臟貯備功能的較好指標，并以VO2/kg作為排除體重差異影響后的客觀評價指標[7]。病理研究顯示，高血壓患者心肌排列紊亂，心肌細胞肥大，心肌間質(zhì)膠原纖維增生；微血管呈叢狀或串珠狀排列，且發(fā)生中膜增厚和管腔狹窄；心肌毛細血管數(shù)目減少；以上的改變是導(dǎo)致心肌功能受損、運動耐量下降的病理生理基礎(chǔ)。CPET作為一種無創(chuàng)客觀的檢測技術(shù)，可能為患者心肺功能提供一個量化的指標，廣泛應(yīng)用于臨床疾病的診斷及鑒別、手術(shù)風險評估、療效評估及預(yù)后的評價等，并指導(dǎo)科學(xué)運動，減少不良事件的風險，這對中老年人和一些特殊人群來說都是一種很有必要的檢查項目[2]。

原發(fā)性高血壓(essential hypertension)是由于遺傳或者不明原因所導(dǎo)致的，以體循環(huán)動脈壓升高為主要臨床表現(xiàn)的心血管綜合征，90%高血壓的其實都是原發(fā)性高血壓，查不到原因或者只是由于父母患有高血壓，自己遺傳而來的血壓升高，需要長期服用降壓藥物維持血壓的穩(wěn)定。然而，因高血壓的癥狀不明顯很容易被人們忽視，但是它的危害是不可忽略的[8]。高血壓的發(fā)病因素包括遺傳因素和環(huán)境因素。目前有報道顯示十多種基因突變與高血壓發(fā)病率有關(guān)，如：腎素基因、血管緊張素基因、內(nèi)皮素1基因等，這些基因參與了機體運動時對心血管活動的調(diào)節(jié)。研究顯示，對于存在多個腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)(RAAS)相關(guān)等位基因變異的患者來說，由于其基因突變導(dǎo)致系統(tǒng)反應(yīng)性增加，雖然在進行低強度運動時仍能起到一定程度的降壓作用，但是存在某些特殊基因型突變的人群(如女性血管緊張素轉(zhuǎn)換酶基因DD突變型)就算進行中高強度運動，血壓值卻無明顯變化；同時攜帶某些易感基因的人群進行高強度運動時，心血管系統(tǒng)更易發(fā)生過度調(diào)節(jié)而造成損傷；同時高強度運動會導(dǎo)致心肌耗氧量的急劇增加，進一步增加心血管病發(fā)生風險。因此，對于有遺傳性高血壓風險的人群，長期高強度運動可能會誘發(fā)高血壓。而對于已經(jīng)患有高血壓或處于正常血壓高值(高血壓前期)的人群來說，其本身的血壓調(diào)控機制及身體狀況已經(jīng)出現(xiàn)損傷或異常，無法適應(yīng)長期高強度運動下對心血管的應(yīng)激刺激，因而增加心血管病的風險[9]。

高血壓病會導(dǎo)致患者出現(xiàn)多種心血管疾病，如：腦溢血、腦中風、心肌梗死，還會導(dǎo)致患者腎功能衰竭，對患者健康危害極大，是老年人致殘、致死的主要原因[10]，而且給家庭和國家造成了沉重的經(jīng)濟負擔，嚴重消耗了醫(yī)療資源。有研究提示，運動有助于人體機能水平的提高，心肺功能的提高對原發(fā)性高血壓降壓效果有積極作用，不同強度及不同的運動方式在降低收縮壓、舒張壓的幅度有一定的區(qū)別，但均有效降低血壓值，提高生活質(zhì)量，值得在原發(fā)性高血壓防治中推廣[11]。

已有學(xué)者提出將非藥物治療作為高血壓治療的首選方法[12-13]。然而有氧運動康復(fù)對于心血管功能的改善已經(jīng)眾所周知，指南中運動康復(fù)被推薦為高血壓的生活方式的治療方法之一[14]。適當?shù)挠醒踹\動可以降低血壓水平，使收縮壓平均降低3.84mmHg，舒張壓平均降低2.58mmHg[15]。機體在運動訓(xùn)練期間機體的代謝率會升高，代謝需要的底物(氧氣和能量物質(zhì))急劇被消耗、減少，代謝產(chǎn)物聚積會刺激血管舒張，使血流量增加而加快代謝底物運輸和產(chǎn)物清除，從而維持細胞代謝所必需的基本內(nèi)環(huán)境趨于穩(wěn)態(tài)。運動之后氧氣迅速得到補充，血糖和血脂為代表的能量物質(zhì)明顯降低，代謝產(chǎn)物的過多累積會使運動后非運動組織在運動期間收縮的血管進一步產(chǎn)生繼發(fā)性舒張，以此增加運動組織血流量，使得已經(jīng)升高的血壓發(fā)生明顯降低。運動過程中一過性的血壓升高可作用于大腦皮質(zhì)和皮質(zhì)下血管運動中樞，使機體重新調(diào)節(jié)血壓水平，從而達到動態(tài)平衡，讓運動后血壓能夠穩(wěn)定在較低的水平達數(shù)小時之久。心肺運動試驗前后對照，可判斷運動鍛煉和康復(fù)治療的效果[16]。鄭宏超等[17]對比59例冠心病患者治療前后的CPET結(jié)果，認為在評估臨床治療效率方面，CPET是一個客觀、定量、安全、有效的方法。CPET能更好地進行術(shù)前危險分層和預(yù)后的判斷。另外，CPET測得的無氧閾、峰值VO2、代謝當量、峰值心率、無氧閾時的心率等，能為各種心血管病運動處方的制定提供依據(jù)。