基于心肺运动试验的医护人员健康状况研究

张溪 蔡倩 李际强

[摘要] 目的 基于心肺運动试验（CEPT），探讨及研究当今医疗强度下医护人员的心肺运动功能变化情况，为不同的医护人员制订合理的运动处方提供依据。 方法 收集2017年11月～2018年6月广东省中医院大学城医院59名医护人员，根据运动时间不同分为运动组30名与不运动组29名，分别对两组进行CEPT并监测心电图、血压、最大氧耗量（VO2max）、无氧阈（AT）、最大分钟通气量（VEmax）、最大心率（HRmax）、氧脉搏（O2pulse）等。运动过程中两组气促症状按Borg主观感觉疲劳程度评定表（RPE）分级。 结果 运动组AT低于不运动组，VO2max、VEmax、HRmax、O2pulse均高于不运动组，差异均有统计学意义（P < 0.05或P < 0.01）；两组RPE分级均集中表现为很吃力（17～18分），差异无统计学意义（P > 0.05）。 结论 运动组医护人员的平均心肺功能水平明显高于不运动组医护人员，CEPT的结果为医护人员运动处方的制订提供了科学依据，有利于制订个体化的运动锻炼项目，提高健康水平，为医护人员应对抢救、手术以及值班等各种临床工作提供保障。

[关键词] 医护人员；心肺运动试验；无氧阈；氧脉搏；耗氧量

[中图分类号] R54 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2019）04（a）-0088-04

Study on the health status of medical staff based on cardiopulmonary exercise test

ZHANG Xi CAI Qian LI Jiqiang HUANG Xiaocui

NO3. General Department， University Hospital of Guangdong Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine， Guangdong Province， Guangzhou 510000， China

[Abstract] Objective Based on cardiopulmonary exercise tests （CEPT）， to explore and study the changes of cardiopulmonary exercise function of medical staff under current medical intensity， to provide reference for different medical staff to develop a reasonable exercise prescription. Methods From November 2017 to June 2018， 59 medical staff from University Hospital of Guangdong Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine were selected and they were divided into exercise group 30 cases and non-exercise group 29 cases according to different exercise time. CEPT was performed in the two groups. The electrocardiogram， blood pressure， maximum oxygen consumption （VO2max）， anaerobic threshold （AT）， maximum minute ventilation （VEmax）， maximum heart rate （HRmax）， and oxygen pulse （O2pulse） were monitored in the two groups. The symptoms of shortness of breath during exercise are graded according to the Borg subjective feeling fatigue rating scale （RPE） in the two groups. Results AT in the exercise group was lower than that in the non-exercise group， while VO2max， VEmax， HRmax， O2pulse were higher in the exercise group， and the differences were all statistically significant （P < 0.05 or P < 0.01）. RPE grading in the two groups concentrated in difficulty （17-18 points）， and the differences had no statistically significant （P > 0.05）. Conclusion The average cardiopulmonary function level of the medical staff in the exercise group is significantly higher than that in the non-exercise group. The results of CEPT provide a scientific basis for the exercise prescriptions for medical staff， which is conducive to the development of individualized exercise programs and improvement of health level， and provides protection for various clinical tasks such as rescue， surgery and duty.

[Key words] Medical staff； Cardiopulmonary exercise test； Anaerobic threshold； O2pulse； Oxygen consumption

医护人员是一个特殊的工作群体，他们担负着为广大人民群众身体健康保驾护航的重任，同时因其职业的特殊性，承受的心理压力和工作强度较一般职业更大。近年来，医护人员的身心健康问题引起了广泛关注。很多医护人员的工作时间远远超过了法定工作时间，甚至在工作岗位上猝死的事件也时有发生。但多数医护人员对自身健康的重视程度不高，目前对医护人员自身健康状况的调查和分析研究相对较少。心肺运动试验（CPET）的应用在国外发展已数十余年，为了探讨医护人员的身体健康状况，分析影响身体健康的因素，本研究通过观察CPET参数的变化，研究运动对医护人员健康状况的影响，同时结合CPET的结果为医护人员制订出相对可行而有效的运动处方。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2017年11月～2018年6月广东省中医院大学城医院（以下简称“我院”）综合科以及其他相关科室的65名医护人员进行体检。纳入标准：①单位体检合格、愿意配合的医护人员；②无慢性支气管炎、哮喘、肺结核、胸膜炎、心脏病、高血压、糖尿病、身体残缺、贫血等心肺和其他全身性重大疾病者；③无吸烟史、酗酒史；④无运动禁忌证；⑤签署知情同意书者。排除标准：①妊娠或哺乳期妇女；②各种原因正在使用β受体阻断剂（包括滴眼液）。③静息心率<60次/min或>100次/min。本研究经我院伦理委员会批准筛选符合纳入标准的医护人员共59名，其中，男25名，女34名；受试前调查发现，每周保持3～5次运动者11名，每周保持2次运动有15名，从不运动有30名，运动方式包括：打球、慢跑、游泳、爬山等等，运动时间>30 min/次。其中运动每周2次及以上者为运动组，其余为不运动组，两组受试者的性别、年龄、体重指数及静息心率比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。见表1。

1.2 方法

1.2.1 准备工作 对符合纳入标准的医护人员，运用功率自行车型号：CS200运动心肺功能测试系统（瑞士席勒公司）。参照仪器操作手册及CPET检测要求做好检测前准备及进行静息肺功能检测。

1.2.2 CPET规程 ①运动测试前准备。测试时间在15∶00～18∶00。运动前1 h禁食，可适量饮水；穿宽松的衣服及运动鞋；运动测试24 h内避免做其他剧烈运动（包括跑步、踢足球、打篮球、打羽毛球、打乒乓球等）。运动仪器采用功率自行车进行CPET。每次测试前均要定标，定标气体为：4%的CO2，16%的O2，N2平衡。采用症状自限最大运动负荷递增试验，接好面罩、血压袖带（踏车）、心电图（EKG）各导联。②采用功率自行车进行CPET。受试者在3 min热身活动后，在功率自行车上按照事先设置好的负荷进行递增负荷运动，功率递增方案，0 W功率静息1 min，0 W功率热身2 min，踏车负荷从5 W起，此后，运动负荷按5～20 W/min的症状限制性阶梯式递增功率，转速保持在58～62 r/min，直至出现最大运动负荷（如呼吸困难、腿部及全身疲劳、不能再进行运动或转速<50 r/min），均以0 W的功率恢复，直至心率、摄氧量（VO2）、二氧化碳排出量（VCO2）等指标恢复为平台，可以终止试验。在测试过程中，受试者佩戴心率遥测表和呼吸面罩，所测指标通过心肺功能测试仪检测与记录[1]，并同步显示和保存在与之相连接的计算机上。运动过程记录各生理指标，主要包括功率（power）、最大摄氧量（VO2max）、无氧阈（AT）、最大心率（HRmax）、最大运动通气量（VEmax）、氧脉搏（O2pulse）等。59名医护人员中无人退出本研究，均按要求达到最大运动量。

CPET最大摄氧量的判断标准[2]：①HRmax≥180次/min或HRmax≥85%预计最大心率（HRmax pred）；②呼吸商（RQmax）≥1.10；③运动负荷增加，而VO2不再增加或稍有下降；④受试者主观感觉精疲力竭，虽经反复鼓励仍不能维持设定的踏车速度。具备上述4项中的3项，或受试者要求停止试验，可判断受试者达到最大运动负荷。

1.3 观察指标

①CPET：VO2max、AT、HRmax、VEmax、O2pulse；②患者运动过程中气促症状，按Borg主观感觉疲劳程度评定表（RPE）分级[3]：其中6～8分为非常轻松，9～10分为很轻松，11～12分为轻松，13～14分为有点吃力，15～16分为吃力，17～18分为很吃力，19～20分为精疲力竭。

1.4 统计学方法

采用Epidate 13.0软件对所得数据进行统计分析，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，组间比较采用t检验，不符合正态分布则采用秩和检验，等级资料组间比较采用秩和检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组CPET各参数指标比较

运动组AT低于不运动组，VO2max、VEmax、HRmax、O2pulse均高于不运动组，差异均有统计学意义（P < 0.05或P < 0.01）。见表2。

2.2 两组运动过程中气促症状分级比较

运动过程中出现的症状：多数因腿部不适症状出现运动终止；部分出现气促、热、汗多、头晕、全身疲乏，症状都较轻微；无其他不适主诉。气促症状按RPE分级，两组多集中表现为很吃力（17～18分），组间比较差异无统计学意义（P > 0.05）。见表3。

3 讨论

近年来，有关医务人员猝死的信息越来越多，据统计2017年报道有15位医生猝死离世，平均每月都在发生。现阶段，多数医护人员由于长时间轮值夜班及生理周期破坏导致的睡眠剥夺，使他们长期处于一种免疫力低下的亚健康状态。由于专业知识和工作性质特点，使得医护人员未将体育锻炼作为更好的养生模式，而更加侧重于自身的饮食与营养。有研究[10]显示，随着医院等级的增高，医护人员体育锻炼的频率呈下降趋势，许多医护人员体质健康程度也呈现下降趋势。医护人员维护着广大人民群众的健康，只有健康的體魄才能更好的为人民服务，那么如何精准的评估医护人员的健康状况成为一个迫切需要关注的问题，单纯依赖常规的健康体检已经远远无法预测健康风险。

人体在安静状态下，心率和呼吸频率较慢，肺泡面积仅开放大约1/20，静息状态下的心输出量、肺毛细血管楔嵌压、射血分数、心影大小等检查都不能反映心肺的功能储备和运动潜力，以及某些隐匿性疾病。每年常规健康体检的各项检查均是在静态下进行，不能预测在特殊环境下的意外风险，如运动和高原。只有在一定的运动负荷下，机体需要动员器官的潜力以保证内环境的稳态，此时每搏心输出量（SV）、通气量（VE）、VO2等增加几倍或几十倍，能够反映出机体的功能储备和工作能力，所以本研究将CPET应用于评估医护人员的健康状况，并结合CPET检测的数据指导个体化的运动处方。

心肺运动功能测定在国外开展已有数十年历史，国内近20年来有关该方面的研究报道越来越多，应用的范围也越加广泛。主要用于观察机体在剧烈运动下的心肺反应和细胞有氧代谢的能力，是在运动负荷下了解心血管和呼吸系统的反应，动态观察人体心脏血管和肺的功能，结合CPET的动态数据变化发现静息状态下所不能反映的心肺病理生理改变[4]。本研究共收集59名医护人员，观察指标包括VO2max、AT、O2pulse、METS、VEmax等：①VO2max：是人体在极量运动中，机体各种功能充分动员起来所能摄取的最大氧量。无论正常人还是患者运动中都会动员机体储备。据Fick公式：VO2max=心率×每搏输出量×动静脉氧差，运动中VO2max取决于心输出量和组织摄氧量。首先，VO2max反映了心脏的储备功能；其次，在运动状态下，心肺是作为整体是不可分割的，所以VO2max也反映了肺脏的储备功能。本研究结果表明，运动组的医护人员与不运动组相比较，差异有统计学意义，提示运动组医护人员具备比较高的心肺储备能力，这些指标对于应对高强度的抢救、急诊及长时间手术、轮值夜班等情况非常重要。②AT：指尚未发展为代谢性酸中毒时能够维持的最高VO2，是做功耐受能力潜力的重要指标。运动到达无氧阈，氧耗量的高低是评定人体耐力的有效客观指标。本研究结果表明，运动组与不运动组比较，AT差异具有统计学意义，说明运动组医护人员耐力强，骨骼肌不易疲劳，遇到应激情况，可工作更加持久。③O2pulse：是指氧耗量与心率的比值，是反映心血管效应的指标，两组间的差异具有统计学意义，提示运动组医护人员心肺储备功能较好。④VEmax：极量运动时的通气量，可作为机械通气限度的评估指标。两组数据均在正常范围，但运动组VEmax升高明显，组间比较差异有统计学意义，提示与患者运动后肺活量增加有关。⑤运动过程中气促程度，根据RPE结果，两组均集中于很用力（17～18分）这一阶段，但在相同自我感知劳累程度情况下，运动组HRmax平均（173.36±9.66）次/min，與不运动组比较，差异有统计学意义。结合上述各项指标的临床意义，可以得出运动组医护人员的平均心肺功能水平明显高于不运动组医护人员，这在应对抢救、手术等状况下具有重要意义。

作为科学量化的生理指标，CPET可协助确定个体化的运动处方，以帮助医护人员在紧凑的时间里达到最佳运动强度和最低的运动风险。本研究提示，这些客观数据在一定程度上反映出平时运动组医护人员的平均心肺功能水平明显高于不运动组医护人员，这为医护人员的健康水平的判定又添加了强有力的现代医学依据，进而为医护人员提供科学有效的运动处方，希望通过科学合理的锻炼，使广大医护人员保证身体健康的情况下可以精力充沛地投入到平日的工作中，为更多的患者服务。一个完整的运动处方内容包括运动方式、运动强度、运动时间、运动频率，对于医护人员，结合自身AT、心率储备或自我劳累程度分级等方法，制订运动强度，一般设定为最大运动能力的40%～80%，AT水平一般相当于最大摄氧量的40%～60%，自我感知劳累程度分级通常建议在12～16分范围内运动，可结合自身情况选择包括日常拖地、行走、慢跑、骑自行车、游泳、瑜伽、广场舞、网球，以及器械上的行走、踏车等有氧运动方式，每次运动20～40 min，建议初始从20 min起，运动频率一般选择3～7次/周，随后可酌情调整运动量，逐渐增加运动时间及强度。因此医护人员要懂得按照运动处方进行锻炼，既可以确保安全，又有科学性和针对性，在做心脏功能锻炼时尤为重要，使其向科学、安全有效的方向发展。

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（收稿日期：2018-09-30 本文编辑：金 虹）