第一节 运动生理学 一、等长运动和等张运动 人体的运动有两种类型，日常情况下通常是两种运动的混合，以其中一种为主。 第一节 运动生理学 一、等长运动和等张运动 人体的运动有两种类型，日常情况下通常是两种运动的混合，以其中一种为主。 1.等长运动 又称静态运动，做功是肌肉长度保持基本不变，肌肉张力明显增高，外周血管阻力增加，血压增高，心脏后负荷增加，冠脉阻力增加，对心血管患者不利。 2.等张运动 又叫动态运动，做功时，肌肉张力保持相对恒定，肌肉长度有规律舒张、收缩，骨骼肌及冠状血管扩张，符合人体生理条件，在运动试验中应以等张运动为主。

第一节 运动生理学 二、运动对心率、血压、心输出量的影响 第一节 运动生理学 二、运动对心率、血压、心输出量的影响 1.运动时心率的反应 心率加快是心血管系统对运动的即时反应，心率增加与运动负荷和耗氧量呈线性关系。 2.运动时血压的反应 正常血压反应为收缩压随运动量增加而进行性增加，舒张压改变很小。在目前临床运用的运动试验方案中，运动量每增加1 代谢当量，收缩压正常增加7-10mmHg，运动试验中收缩压＞220mmHg是终止运动的指标。 3.运动时心输出量增加 运动时心输出量加快，心肌收缩力增强，外周血管阻力降低，心输出量增加。成人在极量运动时，心输出量能从5L/min增加到25L/min。

第一节 运动生理学 三、运动对肺通气功能的影响 运动过程中，心排出量与做功量及耗氧量呈明显的线性关系，最大耗氧量为动静脉血氧含量之差与心排出量的乘积。运动达到无氧阈值之上时，肌肉组织代谢从有氧占优势转为无氧占优势，乳酸积累，被血清中的重碳酸盐系统缓冲，二氧化碳排出增加，出现反射性过度通气。如患者肺功能受损时，则不能通过呼吸加深、加快排出二氧化碳，故患者在进行运动负荷试验前，应先测试肺功能。

第一节 运动生理学 四、冠状动脉储备 正常情况下，冠脉供氧和心肌耗氧处于动态平衡，运动时心肌耗氧增加，而心肌对血氧摄取已经达到最大值，只能通过提高冠脉血流量增加供氧，冠脉血流可在短时间内提高4-5倍，称为冠状动脉储备。 冠脉有巨大储备能力，心脏的轻微病变在安静状态下很难检出。当冠状动脉管腔狭窄达到50%以上时，冠脉血流不能保证运动负荷增加时，心肌对氧的需求，心电图上出现缺血性ST段改变。

第一节 运动生理学 五、运动时心肌氧耗与氧供 心肌的供氧和耗氧处于一种动态平衡状态，一般来说心肌耗氧量与冠脉血流呈线性相关，运动后冠脉循环中小动脉阻力降低，冠脉血流增加4-5倍。但如果冠状动脉管腔狭窄，血流不能有效增加，就会出现缺氧，心电图出现心肌缺血改变，这就是运动试验的病理生理学基础。

第二节 运动试验相关的基本概念 一、次极量运动试验 第二节 运动试验相关的基本概念 一、次极量运动试验 受试者尽全力，以生理极限为终点所能达到的运动量，称为极量运动试验，这种运动量的85%-90%被称为次极量运动，以次极量运动为终点的运动试验就叫做次极量运动试验。国内专家建议用刺激量运动目标心率=190-年龄的计算公式来估测。

第二节 运动试验相关的基本概念 二、心肌耗氧量 第二节 运动试验相关的基本概念 二、心肌耗氧量 运动时心肌氧耗主要取决于心肌张力及心肌收缩性，运动时两者都增强，耗氧量增加。临床上用心率和收缩压的乘积代表每分钟心肌氧耗，在血压正常的个体，运动引起血压轻度升高，且较稳定，因此可以用心率来反应氧耗。 三、最大氧耗量 最大耗氧量反应了机体氧运载系统的总体功能，包括心血管系统、呼吸系统及血红蛋白的功能。最大氧耗量被认为是了解心功能情况较好的客观指标。

第二节 运动试验相关的基本概念 四、无氧阈值 随着运动量逐渐增加，肺通气量也成比例增加，当出现肺通气量增加与做功量（或摄氧量）增加不成比例时的摄氧量，就称为气体交换的无氧阈值。此时肌肉组织代谢开始转向无氧代谢，产生的乳酸积累，乳酸被重碳酸盐系统缓冲后，二氧化碳排出增加，反射性过度通气。无氧阈值在最大摄氧量的50%-60%出现，锻炼后可大大提高。通过测量无氧阈值的变化，可以评价疾病的进展、对药物治疗的反应，及锻炼后心功能改善程度。

第二节 运动试验相关的基本概念 五、缺血负荷阈值 第二节 运动试验相关的基本概念 五、缺血负荷阈值 运动试验时，心肌常有一个由正常供血到缺血的转折点，此时的运动量为心肌缺血负荷阈值，是判断冠心病严重程度的重要指征。冠状动脉狭窄＜50%，非极量运动不会引起心肌缺血，狭窄50%-70%，峰值运动出现缺血。 缺血负荷阈值可以用缺血时的心率代表，缺血时达到的心率能较好的反应引起心肌缺血的心肌氧耗阈值。

第二节 运动试验相关的基本概念 六、代谢当量（Met） 是指基础代谢状态时的耗氧量，是休息状态下氧摄 取量的单位，即每千克体重每分钟消耗氧气3.5ml， 1Met=3.5ml/（kg.min）。各种运动方案的运动量都应 换算成Met，有利于结果的互相比较。

第三节 运动试验的方法学 一、运动试验的类型 1.活动平板运动试验 是最接近生理的运动形式，等长运动成分小，患者主观干扰小。但运动过程中对心电图有一定干扰，出现意外的风险较大，适合青壮年的临床检查。 2.自行车测力计 又称踏车运动试验，记录的干扰较小，需要患者配合，负荷量易跳跃式增加，出现意外的风险较小，适用于老年人和儿童。 3.二级梯运动试验 较为简便、安全，但很难达到最大心肌氧耗量，阳性率偏低，现已经很少采用。

第三节 运动试验的方法学 二、运动方案的科学设计 第三节 运动试验的方法学 二、运动方案的科学设计 等张运动接近正常生理功能的运动，运动方案应包括一个低强度的运动“热身阶段”，也应该包括一个“凉身阶段”，即恢复阶段。在运动过程中应尽量减少患者的等长运动，采用正规运动试验方案，标准化操作方法。平板运动的Bruce方案对速度和坡度的设计基本能够反映大多数受试者的运动强度和耐力，适用于冠心病的辅助诊断和评价预后，故在临床中广泛应用。

第三节 运动试验的方法学 三、常用的几种运动方案 目前有多重运动方案供选择，主要区别在做功量递 增方式（变速变斜率、恒速变斜率、恒定斜率变速等）、 递增量、每一级持续时间（温醒过程）和做功总量等方 面。目前应用最广泛的有Bruce方案、Naughton方案和 ACIP方案。

第三节 运动试验的方法学 1.Bruce方案 为变速变斜率运动，一级能耗值为5Met，相当于纽约心脏协会心功能分级的II-III级，二级能耗值为7-8Met，三级为10Met，四级能耗值为14Met。Bruce方案能耗值及做功递增量较大，容易达到预定心率，但心功能差或病重患者则不易耐受。很多学者建议可采用改良的Bruce方案，运动量减半，减缓运动过程中递增的速度。 2.Naughton方案 恒速，变斜率，每一级斜度增加2.5%，耗能增加1Met，较长时间才能达到预定心率，适合病重及恢复期患者，能较精确测定缺血阈值。

第三节 运动试验的方法学 3.ACIP和其改良方案 每2分钟一级，每级消耗1.5Met，运动负荷增加平缓，心率和氧耗增加成线性相关，可以较精确的测定缺血阈值。 4.Weber方案 近似恒速变斜率，每级斜率增加3.5%，耗能增加1Met，适合重病患者和恢复期患者。

第三节 运动试验的方法学 四、运动量的制定原则 运动试验常通过预期最大心率来反应患者能达到的最大氧耗量和运动量，一般采用简化标准，即最大心率=220-年龄，次极量心率=190-年龄。

第四节 运动负荷与心功能分级 运动试验达到的最大负荷与纽约心脏学会的心功能分级有对应关系。运动负荷量≥7Met为心功能I级，能忍受5-6Met为心功能II级，2-4Met为心功能III级，只能忍受1Met为心功能IV级。

第五节 分级运动试验的分析系统 一、数据的采集技术 双上肢电极置于左右锁骨下窝最外侧，双侧下肢分别置于左右髂前上棘上方和季肋下方，V1-V6呈标准放置，采用八通道放大器，Einthoven公式推导。 二、数模转换 将连续的心电模拟信号转换成与时间相应的电压数字。 三、干扰信号预处理和基线的调整 心电信号会受到交流电、微波、接触不良、肌肉震颤、呼吸运动等干扰，造成紊乱，心电信号必须经过预处理和基线调整来排除干扰因素，保证良好的信号供给计算机分析。

第五节 分级运动试验的分析系统 四、ST段的自动测量 应用计算机辅助分析可以简化运动心电图的常规分析和相关测量指标的获取，计算机可以分析J点移位、ST段斜率、J点后60-80ms移位程度。运动时心电波形通常会受到噪声、基线漂移、肌肉颤动等因素影响，因此修正和滤除伪差非常重要。