114年:心兒物治(2)
缺血性心臟疾病患者,於接受8~12週之有氧運動訓練後,可能產生之生理上的調適變化,下列何者錯誤?①次大運動心率下降 ②次大運動心搏量會增加 ③次大運動心肌攝氧量會增加 ④次大運動心輸出量會增加
A①②
B③④
C①②③
D②③④
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是缺血性心臟病(Ischemic Heart Disease, IHD)患者在接受規律有氧運動訓練後,心血管系統產生的生理調適(Physiological Adaptations),特別是針對**次大強度運動(Submaximal Exercise)**時的反應。
理解此類問題的關鍵在於區分「最大運動表現(Maximal)」與「次大運動反應(Submaximal)」的差異,以及區分「周邊肌肉適應」與「中心心臟適應」。
選項分析
題目詢問下列何者錯誤。
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① 次大運動心率(Heart Rate, HR)下降:正確
- 分析:經過有氧訓練後,迷走神經張力(Vagal tone)增加,交感神經活性降低。這導致在休息和相同強度的次大運動時,心率顯著下降。
- 臨床意義:心率下降能延長舒張期(Diastole),有利於冠狀動脈灌流,改善心肌供氧。
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② 次大運動心搏量(Stroke Volume, SV)會增加:正確
- 分析:運動訓練會增加血漿容積(Plasma volume),增加靜脈回流(Preload,依據 Frank-Starling 機制),並改善心肌收縮力(Contractility)。因此,在次大運動強度下,心臟每次跳動能打出更多的血液。
- 機制:由於心率(HR)下降,為了維持足夠的心輸出量(CO),心搏量(SV)必須代償性增加(CO = HR × SV)。
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③ 次大運動心肌攝氧量(Myocardial Oxygen Consumption, MVO2)會增加:錯誤
- 分析:心肌攝氧量主要由**心率血壓乘積(Rate-Pressure Product, RPP = HR × SBP)**決定。
- 訓練後,由於次大運動時的心率下降,且收縮壓(SBP)通常不變或略微下降,導致 RPP 下降。
- 結論:次大運動時的心肌攝氧量應該是減少的。這是心臟復健對 IHD 患者最重要的效益之一,代表心臟作功更有效率,能提高發生心肌缺氧的閾值(Ischemic Threshold)。
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④ 次大運動心輸出量(Cardiac Output, CO)會增加:錯誤
- 分析:心輸出量(CO)取決於身體組織對氧氣的需求。在固定的次大運動強度(例如:以 3 km/h 走路)下,身體肌肉所需的總氧氣量(VO2)大致不變(甚至因動作效率變好而略減)。
- 機制:由於訓練後肌肉提取氧氣的能力(動靜脈含氧差, a-vO2 difference)增加,心臟不需要打出更多的血液就能滿足周邊組織的需求。因此,次大運動時的心輸出量通常維持不變或略微下降,絕不會增加。(註:是「最大」心輸出量才會增加)。
答案解析
題目要求選出錯誤的敘述。
- 敘述 ①(心率下降)是正確的。
- 敘述 ②(心搏量增加)是正確的。
- 敘述 ③(心肌攝氧量增加)是錯誤的(應為減少)。
- 敘述 ④(心輸出量增加)是錯誤的(應為不變或略減)。
因此,錯誤的選項是 ③ 和 ④。 對應選項 (B)。
核心知識點
考生應熟記有氧運動訓練後,心血管系統在**次大強度運動(Submaximal Exercise)**下的適應變化表:
| 生理參數 | 變化方向 | 原因/機制 |
|---|---|---|
| 心率 (HR) | 下降 (↓) | 副交感神經↑, 交感神經↓ |
| 心搏量 (SV) | 增加 (↑) | 充填時間↑, 血漿容積↑, 收縮力↑ |
| 心輸出量 (CO) | 不變或略降 (↔/↓) | 組織需氧量固定, a-vO2 diff 增加 |
| 心肌攝氧量 (MVO2) | 下降 (↓) | RPP (HR×SBP) 下降, 心臟效率提升 |
| 收縮壓 (SBP) | 下降或不變 (↓/↔) | 總周邊阻力(TPR)下降, 交感活性↓ |
| 動靜脈含氧差 (a-vO2 diff) | 增加 (↑) | 肌肉微血管密度↑, 粒線體↑ |
口訣記憶:次大運動時,心臟「省力化」(HR↓, BP↓, MVO2↓),但周邊肌肉「效率化」(a-vO2 diff↑)。
參考資料
- American Heart Association (AHA) Journals: Effect of training on myocardial oxygen supply/demand balance. (指出訓練後次大運動 MVO2 下降)
- ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription: Physiological adaptations to chronic aerobic exercise.
- PubMed / NIH: Reduction of submaximal exercise myocardial oxygen demand post-walk training program in coronary patients.