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

  • 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。
  • 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)。
  • 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)。
  • 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

  1. 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)
  2. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription: Physiological adaptations to chronic aerobic exercise.
  3. PubMed / NIH: Reduction of submaximal exercise myocardial oxygen demand post-walk training program in coronary patients.