Например, температура выдохнутого газа в мешке Дугласа 22 °С, барометрическое давление — 99 кПа (745 мм рт. ст.). Соединив соответствующие точки на шкале А и В, в месте пересечения этой линии со шкалой Г отсчитываем поправочный коэффициент 5ТРО, который в данном случае составляет 885. Таким образом, 1 л газа в данных условиях АТР5 соответствует 0,885 л в стандартных условиях 5ТРО.
Методики газового анализа подробно приведены в работе М. Навратила с соавторами (1967) и во многих руководствах по физиологии, поэтому основное внимание мы уделяем непрямым методам определения потребления кислорода при нагрузочных тестах, которым будет посвящен специальный раздел. Укажем лишь, что в своих исследованиях мы используем газоанализатор фирмы МупЬагсН, который позволяет получить данные о минутном объеме и частоте дыхания. Он включает в себя прибор «Охусоп» для парамагнитного определения потребления кислорода и инфракрасный газоанализатор для определения выделения углекислого газа. Эти показатели автоматически приводятся к условиям 5ТРО.
Первостепенное значение имеет создание оптимальных условий для дыхания во время нагрузочных тестов. Наш опыт показал неудобство применения масок, которые значительно затрудняют дыхание, увеличивают вредное пространство и утечку газа, а также ухудшают условия контакта с обследуемым во время теста. Поэтому целесообразнее использовать мундштуки с загубниками в носовыми зажимами.
Содержание молочной кислоты в крови нарастает параллельно увеличению мышечной работы и достигает уровня 7,8 ммоль/л при максимальных нагрузках у лиц, средне физически подготовленных.
У хорошо тренированных лиц при максимальных нагрузках содержание молочной кислоты в крови может повышаться до 11,1 ммоль/л.
У больных с сердечной патологией содержание молочной кислоты в крови значительно возрастает при относительно небольших нагрузках. Это обусловлено кислородным долгом, связанным с гипоксией тканей в результате ограниченных функциональных возможностей системы транспорта кислорода (И. В. Аулик, 1979; К. ВопаИ с соавт., 1961).
В последнее время в связи с внедрением в практику эхокардио-графических (ЭхоКГ) исследований появилась возможность значительного расширения информативности нагрузочных тестов. Так, в частности, применение ЭхоКГ при нагрузочном тесте позволяет глубже оценить функциональные резервы сердечно-сосудистой системы на основе исследования в покое и при нагрузке величин таких
46
важнейших показателей внутрисердечной гемодинамики, как конечно-систолический, конечно-диастолический, ударный, минутный объем сердца, фракция выброса и целый ряд других.
ВЫБОР НАГРУЗОК
Для субмаксимальных нагрузочных тестов могут быть использованы различные варианты нагрузок:
1) после разминки немедленное увеличение нагрузки до предполагаемого субмаксимального уровня для данного субъекта;
2) равномерная нагрузка на определенном уровне с увеличением при последующих исследованиях;
3) непрерывное или почти непрерывное возрастание нагрузки;
4) ступенчатое возрастание нагрузки;
5) ступенчатое возрастание нагрузки, чередующееся с периодами отдыха.
Графически эти варианты представлены на рис. 10. Наибольшее применение получил последний вариант. При нем менее велика опасность перегрузок и более благоприятны условия для сбора информации, хотя его проведение и требует значительно больших затрат времени. Первый, третий и четвертый варианты в основном используются при обследовании спортсменов, а второй — для сравнительной оценки переносимости определенной нагрузки каким-либо контингентом лиц.
В последнее время широко используются в клинической практике тесты с непрерывно или почти непрерывно возрастающей нагрузкой. Обнаружено сходство результатов этих исследований с данными при ступенчато возрастающих нагрузках, чередующихся с периодами отдыха.
Интенсивность нагрузки определяется в ваттах или килограммометрах в минуту.
По рекомендации ВОЗ ' при обследовании здоровых лиц начальная нагрузка у женщин должна составлять 150 кгм/мин с последующим увеличением до 300—450—600 кгм/мин и т. д. У мужчин — 300 кгм/мин с последующим возрастанием до 600—900 — 1200 кгм/мин и т. д. Длительность каждого этапа нагрузки должна быть не менее 4 мин. Периоды отдыха между этапами нагрузки составляют 4—5 мин.
У больных с выраженной сердечной патологией (тяжелые врожденные и приобретенные пороки сердца, хроническая коронарная недостаточность) мы обычно начинаем тест с нагрузки 50— 75 кгм/мин и постепенно увеличиваем ее на 50—100 кгм/мин, периоды отдыха между этапами нагрузки продлеваем до 8—10 мин.
Тест на тредмилле обычно начинается со скоростью 6 км/ч с последующим увеличением до 8 км/ч, 10 км/ч и т. д. Уклон движения увеличивается ступенчато по 2,5 %. У больных с выраженной
1 «Хроника ВОЗ», 1971, т. 25, № 8, с. 384.
47
Рис. 10. Варианты субмаксимальных нагрузок:
1 — одноэтапная субмаксимальная нагрузка, 2 — равномерная нагрузка на определенном уровне с возрастанием при последующих исследованиях, 3 — непрерывное или почти непрерывное возрастание нагрузки, 4 — ступенчатое возрастание нагрузки, 5 — ступенчатое возрастание нагрузки, чередующееся с периодами отдыха
Возраст
Рис. 11. Возрастные изменения пропорций тела (по Е. Атизвеп и Е. Сппз1еп5еп, 1967)
сердечно-сосудистой патологией, естественно, применяются меньшие скорости движения.
В настоящее время нагрузочные тесты находят все большее применение при обследовании детей и юношей. Эти исследования исключительно важны для установления строгого соответствия физического развития ребенка его возрастным нормам, выбора нагрузок при физическом воспитании детей и в спорте.
Как видно из диаграммы, приведенной на рис. 11, к 10-летнему возрасту пропорции тела ребенка уже в основном существенно не отличаются от пропорций взрослого. Это следует учитывать в нагрузочных тестах. Поэтому в возрасте до 10 лет нужно начинать с минимальных нагрузок (до 50 кгм/мин), а с 10 лет и старше — с учетом массы, но обычно, как рекомендует ВОЗ,—со 100— 150 кгм/мин.
Градуировать нагрузки проще всего по шкале велоэргометра При степ-тесте величина нагрузок определяется на основе расчета массы обследуемого, высоты ступенек и количества подъемов на них. При тесте с тредмиллом рассчитываются затраты энергии в зависимости от скорости движения и уклона.
Как известно, при нагрузках небольшой интенсивности значение эмоционального фактора и факторов внешней среды может превышать роль величины усилия (Р. Аз1гапс1 и К. КодаЫ, 1970; Ь. 2оптап и Л. ТоЫз, 1970, и др.). По мере возрастания мощности нагрузок роль этих факторов уменьшается и частота сердечных сокращений определяется величиной мышечной работы.
Поэтому для получения точных данных о величине максимального потребления кислорода и физической работоспособности нужно проводить тест на достаточно высоком уровне нагрузки — желательно в пределах 75 % максимальной аэробной способности обследуемого (тах Уо2). С другой стороны, не следует неоправданно завышать нагрузки.
Учитывая линейную зависимость между частотой пульса и величиной потребления кислорода по частоте сердечного ритма, мож-48
Таблица 7. Приблизительная частота пульса (уд/мин) на различном уровне аэробной способности (по К. ЗЬерЬага, 1969)
Возраст, лет
Аэробная 20—29 30-39 40—49 50—59 60-69
способность,
Муж. Жен. Муж. Жен. Муж. Жен. Муж Жен. Муж. Жен.
40 115 122 115 120 115 117 111 113 ПО 112
60 141 148 138 143 136 138 131 134 127 130
75 161 167 156 160 152 154 145 145 140 142
100 195 198 187 189 178 179 170 171 162 163
но судить об уровне аэробной способности обследуемого во время нагрузочного теста и об уровне нагрузки для достижения, например, 75 % аэробной способности (табл. 7).
Используя данные табл. 7, можно установить, что для достижения субмаксимального уровня аэробной способности (75 %) мощность нагрузки следует довести, например, у женщин 25 лет до достижения частоты сердечных сокращений в пределах 167 в 1 мин, а у мужчин 40 лет — до 152 в 1 мин. Кроме того, зная частоту сердечных сокращений во время определенного этапа мощности нагрузок, по данным табл. 7 можно определить с учетом возраста и пола, на каком уровне аэробной способности в данный момент проводится тест. Наконец, таблица дает представление о максимальной частоте сердечных сокращений у лиц разного пола и возраста.
Должная максимальная частота сердечных сокращений для лиц разного возраста может быть ориентировочно определена и путем вычитания от 220 числа лет обследуемого. Например, для человека в возрасте 40 лет максимальная частота сердечных сокращений составляет 220—40=180.
Среди субмаксимальных нагрузочных тестов наиболее распространено определение физической работоспособности по достижении частоты сердечных сокращений 170 в 1 мин. В этом тесте поэтапно увеличивается нагрузка до достижения частоты сердечных сокращений 170 в 1 мин. Данный уровень нагрузок (кгм/мин) и является показателем ФРС^о-
В старших возрастных группах, учитывая более низкий предел допустимого возрастания пульса (табл. 5, с. 39), а также у больных с выраженной сердечной патологией вместо теста ФРСш применяют тест ФРС]5о — определение физической работоспособности при достижении частоты пульса 150 в 1 мин (О. ТигеП и Н. Не1-1ег81еш, 1958; Ь. 2оЬтап и Л. ТоЫз, 1970). Существуют и косвенные способы расчета величины ФРС^о и ФРС^о (В. Л. Карпман с соавт., 1969, и др.).
4 8—224
49
ТЕСТ СО СТУПЕНЬКАМИ
Тест со ступеньками является наиболее физиологичным, простым и доступным для лиц любого возраста и трудоспособности. Он не требует дорогостоящего оборудования, специальных навыков, интенсивность его легко регулируется скоростью подъема. Основным недостатком теста являются постоянные движения рук и головы, затрудняющие физиологические измерения. Однако имеются достаточные возможности для записи ЭКГ, контроля частоты сердечных сокращений и регистрации систолического артериального давления.
Обычно используется стандартная двойная ступенька (рис. 12). Высота каждой ступеньки — 23 см, ширина — не менее 50 см, глубина — 25 см. При обследовании лиц пожилого возраста и больных для большей устойчивости желательно использовать лестницу с перилами.
Применяются и другие ступенчатые эргометры. Так, например, V. ОоШешег (1968) приспосабливает высоту ступеньки к длине ноги обследуемого и пользуется набором ступенек разной высоты (рис. 13). При длине ноги до 90 см высота ступеньки 20 см, при 90—99 см —30 см, при 100—109 см —40 см, а при 110 см и выше — 50 см. Методику степ-теста мы описываем применительно к стандартной двойной ступеньке.
Перед началом теста пациенту объясняют методику его выполнения. Необходимо обратить особое внимание на то, что на верхней ступеньке обследуемый должен стоять выпрямившись и ставить обе пятки на пол после каждого спуска.
Скорость подъемов регулируется метрономом. Следует учесть, что каждый подъем на двойную ступеньку от начала упражнения до занятия исходного положения к следующему подъему (подъем, спуск, повороты) требует 6 шагов, т. е. соотношения подъемов и шагов 1 : 6. Поэтому, например, при необходимости 10 подъемов в 1 мин метроном устанавливается на 60 уд. Чтобы избежать головокружения, рекомендуется чередовать повороты перед нача-
75 си
Рис. 12. Стандартная двойная ступенька
Рис. 13. Набор ступенек разной высоты ОоНЬетег
50
1аолица о. ^уи максимальные нагрузки при степ-тесте и их оценка для лиц разного возраста, пола и массы
Возраст, лет
Масса, кг
20—29 30-39 40-49 50-59
Женщины: подъемы в 1 мин
(167) (160) /1Ч4Л оу (145)
36 16 16 10
41 17 16 14 10
45 17 17 14 10
50 17 17 15 10
54 17 17 15 10
59 18 17 15 10
63 18 17 15 10
68 18 18 15 10
72 18 18 15 10
77 18 18 15 10
81 н более 18 18 16 10
Мужчины: подъемы в 1 мин
(161) (156) (152) (145)
50 20 18 16 13
54 20 19 16 13
59 20 19 16 13
63 21 19 17 13
68 21 19 17 13
72 21 19 17 13
77 21 19 17 14
81 21 19 17 14
86 21 19 17 14
91 и больше 21 20 17 14
Примечание. Над каждым столбцом в скобках указана частота сердечных сокращений (уд/мии), соответствующая результатам теста прн средней физической способности мужчин или женщин данной возрастной группы (по К. ЗЬерпагд, 1969).
лом очередного подъема попеременно по часовой и против часовой стрелки.
Начальный темп нагрузки и дальнейшее его увеличение зависят от физического состояния обследуемого. Обычно начальная скорость 8—10 подъемов на двойную ступеньку в 1 мин (соответственно 48—60 шагов) в течение 4 мин. Наиболее целесообразно постепенное возрастание нагрузки на 3—6 подъемов в 1 мин (Р. УазсЬ с соавт., 1966). Поэтому после интервалов для отдыха порядка 3—4 мин в зависимости от состояния обследуемого ^скорость подъемов постепенно возрастает у мужчин до 15, 20 двойных ступенек и более (90, 120 и т. д. шагов), а у женщин —до 12, 16 двойных ступенек (72, 90 шагов) в 1 мин.
Каждый этап нагрузки длится 4 мин. На последней минуте каждого периода учитываются физиологические показатели (частота сердечных сокращений, артериальное давление, ЭКГ).
л» 51
_
тесте со ступеньками можно воспользоваться табл. 8, в которой указано количество подъемов на двойную ступеньку в 1 мин на протяжении 4 мин, соответствующее 75 % максимального потребления кислорода для лиц средней физической способности разного пола, массы и возраста. Естественно, к этому уровню нагрузки нужно подойти постепенно.
Для ориентировочной оценки результатов теста можно использовать табл. 8. Над каждым столбцом в скобках указана частота сердечных сокращений (уд/мин) , соответствующая средней физической способности женщин и мужчин данной возрастной группы. Если частота пульса обследуемого при указанной для него нагрузке будет отличаться менее чем на 10 в 1 мин от приведенной в скобках величины, то физическое состояние его можно считать удовлетворительным. В случаях, когда частота пульса ниже этой величины на 10 и более, физическая способность обследуемого выше средней, а если частота пульса на 10 в 1 мин и более выше этой величины, физическая способность низкая. Проиллюстрируем это несколькими примерами.
1. Мужчине 43 лет массой 76 кг для достижения субмаксимального уровня нагрузки, судя по табл. 8, нужно в течение нескольких этапов увеличения скорости достичь 17 подъемов на двойную ступеньку в 1 мин в течение 4 мин. При выполнении этой нагрузки на последней минуте теста частота сердечных сокращений составила 168 в 1 мин. По табл. 8, при средней физической способности частота пульса должна быть в пределах 152. В данном случае фактическая частота пульса более чем на 10 (на 16) в 1 мин выше и, следовательно, физическое состояние обследуемого нужно рассматривать как неудовлетворительное.
2. Женщина 32 лет массой 55 кг для достижения субмаксимального уровня стоп- теста должна поэтапно достичь скорости 17 подъемов на двойную ступеньку в течение 4 мин. К моменту окончания теста частота сердечных сокращений у нее составила 150 в 1 мин. Таким образом, частота пульса оказалась на 17 в 1 мин ниже должной для среднего физического состояния (167 в 1 мин) и по результату можно говорить о хорошем физическом состоянии обследуемой.
3. Мужчина 22 лет массой 65 кг выполнил тест (21 подъем в 1 мин на двойную ступеньку в течение 4 мин). Частота пульса — 165 в 1 мин. Следовательно, физическое состояние его среднее, так как отклонение от средней частоты пульса для данных условий (161 в 1 мин) составляет только 4 в 1 мин.
Выполненная работа в единицу времени при степ-тесте может быть достаточно точно определена на основании массы тела обследуемого, высоты ступеньки и количества восхождений за данное время по формуле:
где № — нагрузка (в кгм/мин) ; В № — масса тела (в кг) ; Я — высота ступеньки (в м) ; Т — количество подъема в 1 мин;
1,33 — поправочный коэффициент, учитывающий физические затраты на спуск с лестницы, которые составляют '/з затрат на подъем.
52
Например, человек массой 50 кг совершил за 1 мин 15 подъемов на двойную ступеньку общей высотой 46 см. Таким образом, им выполнена нагрузка 90 кгХ Х0.46 мХ 15X1,33=828 кгм/мин, или 138 Вт. За 4 мин нагрузки такой интенсивности произведена работа в 3304 кгм, или 32 379 Дж.
Для определения максимального потребления кислорода непрямым методом с помощью номограммы I. КуЬпнгщ (1953) предложила свой вариант степ-теста. Предусматривается определение частоты сердечных сокращений при преодолении 22 ступенек в 1 мин на протяжении 6 мин. Высота ступенек для мужчин — 40 см, для женщин — 33 см. Затем по номограмме Астранда — Риминг (1954) определяется максимальное потребление кислорода (подробно методику расчета см. с. 61).
Следует отметить, что, по нашим наблюдениям, тест Риминг пригоден лишь для обследования лиц, находящихся в удовлетворительном состоянии. Строгая стандартизация теста без возможности дозирования нагрузок в зависимости от состояния больного и его фактической аэробной способности исключает возможность широкого применения его при обследовании больных с выраженной сердечной патологией.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29