摄氧和二氧化碳排出通气效率是反映循环功能的指标  

Parameters of oxygen uptake and carbon dioxide output ventilatory efficiency during exercise are index of circulatory function in normal subjects

作　　者：孙兴国[1] 王桂芝[2] 吕婧[3] 谭晓越[1] William W.Stringer Karlman Wasserman 

机构地区：[1]中国医学科学院北京协和医学院国家心血管病中心阜外心血管病医院功能检测中心心血管疾病国家重点实验室,100037 [2]潍坊医学院麻醉学系临床麻醉学教研室 [3]广州市第一人民医院麻醉科 [4]美国加州大学洛杉矶分校Harbor-UCLA医学中心洛杉矶生物医学研究院圣约翰心血管研究中心

出　　处：《中华心血管病杂志》2014年第12期1022-1028,共7页Chinese Journal of Cardiology

基　　金：中国医学科学院国家心血管病中心科研开发启动基金（2012-YJR02）

摘　　要：目的 观察正常人运动期间心肺代谢等多系统功能的连续动态变化,从整体整合角度探讨摄氧效率平台（OUEP）和CO2排出通气效率（（V）E/（V）CO2最低值）在循环系统中的生理意义.方法 选正常志愿者5名,在美国洛杉矶加大Harbor-UCLA医学中心分别在动脉和中心静脉置管后完成症状限制性最大极限心肺运动试验（CPET）,每分钟动、静脉取样进行血气分析,计算血液动力学指标、肺通换气指标、摄氧通气效率（OUE,即（V）O2/（V）E）和（V）E/（V）CO2等连续变化.结果 CPET期间随着功率逐步递增,心排出量、心率、混合静脉血氧浓度、动静脉氧差、分钟通气量、分钟肺泡通气量、潮气量、肺泡通气量与肺通气血流比值均呈现近于线性渐进性递增（与静息状态比较,P＜0.05 ～0.01）;动脉血氧浓度一直维持高水平无明显变化（P＞0.05）;每搏输出量、呼吸频率、动脉血PCO2、动脉血氢离子浓度和死腔通气比值运动中均有明显变化（与静息状态比较,P＜0.05 ～0.01）,但变化非单一方向线性模式.运动中OUE先从静息状态的30.9±3.3明显升高（与静息和上个运动状态比较,P均＜0.05）,大约无氧阈水平数分钟达到最高平台为46.0±4.7（与上个运动状态比较,P＞0.05）,无氧阈后开始显著下降（与上个运动状态比较,P＜0.05）,到峰值运动时的36.6±4.4.而（V）E/（V）CO2先从静息状态的39.2±6.5显著下降（与静息和上个运动状态比较,P均＜0.05）,约在无氧阈接近最低值,随后持续数分钟形成低值平台为24.2 ±2.4（与上个运动状态比较,P＞0.05）,过呼吸代偿点后再显著上升（与上个运动状态比较,P＜ 0.05）,到达峰值运动时的25.9 ±2.7.结论 CPET中人体心肺代谢功能同时变化,在无肺通气受限前提下,无氧阈前的OUEP和无氧阈后的（V）E/（V）CO2最低值是反映血液循环功能的指标.Objective To observe oxygen uptake efficiency plateau （OUEP,i.e.highest （V）O2/（V）E） and carbon dioxide output efficiency （lowest （V）E/（V）CO2） parameter changes during exercise in normal subjects.Methods Five healthy volunteers performed the symptom limited maximal cardiopulmonary exercise test （CPET） at Harbor-UCLA Medical Center.（V）O2/（V） E and （V） E/（V） CO2 were determined by both arterial and central venous catheters.After blood gas analysis of arterial and venous sampling at the last 30 seconds of every exercise stage and every minute of incremental loading,the continuous parameter changes of hemodynamics,pulmonary ventilation were monitored and oxygen uptake ventilatory efficiency （（V）O2/（V）E and （V） E/（V）CO2） was calculated.Results During CPET,as the loading gradually increased,cardiac output,heart rate,mixed venous oxygen saturation,arteriovenous oxygen difference,minute ventilation,minute alveolar ventilation,tidal volume,alveolar ventilation and pulmonary ventilation perfusion ratio increased near-linearly （P ＜0.05-0.01,vs.resting）; arterial oxygen concentration maintained at a high level without significant change （P ＞ 0.05） ; stroke volume,respiratory rate,arterial partial pressure of carbon dioxide,arterial blood hydrogen ion concentration and dead space ventilation ratio significantly changed none-linearly （compare resting state P ＜ 0.05-0.01）.OUE during exercise increased from 30.9 ± 3.3 at resting state to the highest plateau 46.0 ± 4.7 （P ＜ 0.05 vs.resting state）,then,declined gradually after anaerobic threshold （P ＜ 0.05 -0.01,vs.OUEP） and reached 36.6 ±4.4 at peak exercise.The （V）E/（V）CO2 during exercise decreased from the resting state （39.2 ± 6.5） to the minimum value （24.2 ± 2.4） after AT for a few minutes （P ＞ 0.05 vs.earlier stage）,then gradually increased after the ventilatory compensation point （P ＜ 0.05 vs.earlier stage） and reached to 25.9 ± 2.7 at peak exercis

关 键 词：心脏功能试验 呼吸功能试验 肺通气 血液动力学现象 

分 类 号：R33-3[医药卫生—人体生理学]