ТЕСТ НА ВЕЛОЭРГОМЕТРЕ
Существует много различных модификаций велоэргометров. Все они делятся на два типа — с механической и электрической тормозной системой.
В механических эргометрах нагрузка во время вращения педалей регулируется силой трения кожаного ремня, прижатого к наружной поверхности велосипедного колеса, или системой тормозных колодок. Выполняемая работа пропорциональна прилагаемой силе и числу оборотов колеса. Механические велоэргометры недороги, просты в эксплуатации, не требуют электроэнергии и обеспечивают получение достаточной физиологической информации при нагрузочных тестах.
В велоэргометрах с электрическим приводом различной силы торможение обеспечивается перемещением в электромагнитном поле проводника в виде металлической полосы на наружной части колеса. В более сложных системах используются динамомашины.
Современные велоэргометры позволяют, наряду с увеличением нагрузки по мере ускорения вращения, работать в режиме постоянной нагрузки, не зависящей от скорости вращения педалей. Нагрузка может плавно или ступенчато изменяться; в некоторых моделях имеются устройства, программирующие сложные варианты теста. Один из таких эргометров, совмещенный с газоанализатором, показан на рис. 14.
Как правило, тест на велоэргометре проводится в положении сидя. При некоторых специальных условиях, особенно когда необходимо совместить нагрузочный тест с зондированием сердца или другими сложными инструментальными исследованиями, больной должен находиться в положении лежа (рис. 15). Для этого суще-
53
Рис. 14. Тест на велоэргометре с газоанализатором
ствуют специальные велоэргометры, а некоторые модели позволяют проводить исследование в положении сидя и лежа.
Велоэргометр — наиболее удобный прибор для проведения субмаксимальных нагрузочных тестов, так как он обеспечивает оптимальную возможность получения точных физиологических данных для оценки функционального состояния человека, его физической способности. Тест на велоэргометре не представляет особых трудностей для испытуемого, методика его хорошо разработана, и накоплен наибольший опыт учета и трактовки данных, полученных в результате обследования.
Недостатки теста: чувство неудобства от длительного сидения в седле, появление усталости и боли в четырехглавых мышцах, на которые ложится основная нагрузка.
Перед началом исследования пациенту разъясняется методика теста. Некоторая сложность возникает при проведении теста в положении лежа, так как вращение педалей в этих условиях требует определенного навыка.
Высота седла устанавливается на таком уровне, чтобы в нижнем положении педали нога была полностью выпрямлена в коленном суставе. Если обследуемый лежит, его нужно прикрепить к лежаку плечевыми ремнями, а ступни его ног — ремнями к педалям.
Скорость вращения педалей — обычно 60 об/мин. Нужно следить за тем, чтобы обследуемый не приподнимался в седле.
В литературе имеются указания (Р. Ескеггаапп и Н. МШапп, 1967), что при скорости вращения педалей в пределах 40—50 об. в 1 мин коэффициент полезного действия работы самый высокий,
54
Рис. 15. Тест на велоэргометре в положении лежа во время зондирования сердца
а потребление кислорода и частота сердечных сокращений при той же нагрузке относительно более низкие.
Перед началом исследования желательна 2—3-минутная разминка при минимальной нагрузке (порядка 50 кгм/мин) со скоростью вращения педалей 60 об/мин для здоровых и почти без нагрузки — для больных с выраженной сердечной патологией.
Тест должен начинаться с нагрузки небольшой интенсивности, затем через равные промежутки отдыха (4—5 мин) она ступенчато увеличивается до достижения определенного уровня. Обычно продолжительность каждого периода упражнения — не менее 5 мин до стабилизации частоты сердечных сокращений и других показателей гемодинамики.
Во время исследования необходим постоянный клинический контроль. Регистрируются показатели частоты пульса. Желательно непрерывное электрокардиографическое наблюдение. На последней минуте каждого этапа нагрузки физиологические показатели фиксируют на карте. Работу, выполненную на каждом этапе нагрузки, суммируют.
Субмаксимальный уровень нагрузок зависит от физической подготовленности человека, его возраста, пола, массы. Уже говорилось, что ВОЗ рекомендует при обследовании здоровых контин-гентов начальные нагрузки для детей и женщин 150 кгм/мин, для мужчин — 300 кгм/мин с последующим ступенчатым возрастанием на 150—300 кгм/мин? При обследовании больных с сердечно-сосудистой патологией начальные нагрузки ниже — 50—100 кгм/мин. Темп увеличения нагрузки более постепенный, интервалы отдыха больше.
55
Вт кгм/мин ^
220
200
180
*
=? 120
во
1400
1300
1200
700
500
т
300
Мужчины
Женщины
30 ' Ю 70 80 90 100 VI. 50 ВО 70 № кг Масса тела
Рис. 16. Субмаксимальный уровень нагрузки в ориентировочная оценка результатов теста на велоэргометре у лив разного пола и массы (по К. ЗЬерЬагс!, 1969)
Недопустима жесткая стандартизация нагрузок. В каждом случае нужно учитывать индивидуальные реакции, частоту сердечных сокращений и другие проявления переносимости нагрузки (ЭКГ, АД и пр.).
Для определения субмаксимального нагрузочного уровня, соответствующего 75 % максимального потребления кислорода, при тесте на велоэргометре с учетом массы, возраста и пола обследуемого можно использовать график К. ЗЬерЬагс! (1969; рис. 16).
На графике на оси абсцисс указана масса обследуемого, а на оси ординат — нагрузка (в кгм/мин и Вт). Для определения субмаксимального нагрузочного уровня в разделе соответствующего пола на уровне массы обследуемого возводится вертикаль до пересечения с линией соответствующего возраста. Из этой точки проводится горизонтальная линия на ось ординат и определяется величина субмаксимальной нагрузки для данного лица.
График дает возможность и ориентировочной оценки результатов теста. На линии каждой из возрастных групп мужчин и женщин приводится в скобках частота сердечных сокращений (уд/мин), соответствующая средней физической способности. Если частота сердечных сокращений обследуемого при данном субмаксимальном уровне нагрузки ниже на 10 в 1 мин и более, чем предполагалось, то его физическая подготовленность выше средней. Если же частота сердечных сокращений на 10 в 1 мин и более выше предполагаемой, то физическая подготовленность обследуе-
56
мого низкая. Это можно проиллюстрировать несколькими примерами.
1. Для мужчины 45 лет, массой 68 кг, субмаксимальный уровень нагрузки при тесте на велоэргометре составит по графику 125 Вт (750 кгм/мин). Поэтапно тест доведен до нужного уровня нагрузки, и на 5-й минуте упражнения частота сердечных сокращений оказалась 138 в 1 мин. Следовательно, физическое состояние обследованного хорошее, так как фактический сердечный ритм более чем на 10 в 1 мин (14 в 1 мин) меньше должного для человека средней физической подготовленности этого пола, возраста и массы.
2. Для женщины 25 лет, массой 75 кг, по графику субмаксимальный уровень нагрузки на велоэргометре составляет 850 кгм/мин. При поэтапном увеличении нагрузки на уровне 600 кгм/мин частота сердечных сокращений возросла до 170 в 1 мин. Таким образом, был достигнут максимально допустимый уровень нагрузки (см. табл. 5, с. 39), который оказался на 150 кгм/мин ниже должного для женщины такой массы и возраста при среднем физическом состоянии. Следовательно, физическое состояние обследуемой нужно рассматривать как неудовлетворительное.
3. Женщина 46 лет, массой 63 кг, для достижения 75 % уровня аэробной способности должна выполнить нагрузку на велоэргометре в 625 кгм/мин. При поэтапном достижении этого уровня нагрузки на 5-й минуте теста частота сердечных сокращений у нее оказалась 160 в 1 мин. Учитывая, что расхождение со средними показателями для ее данных (154 в 1 мин) составило лишь 6 в 1 мин, физическое состояние обследуемой следует рассматривать как удовлетворительное.
4. Мужчина 55 лет, массой 85 кг, для достижения субмаксимального уровня должен постепенно достичь нагрузки на велоэргометре 750 кгм/мин. Однако при нагрузке в 300 кгм/мин на электрокардиограмме отмечена депрессия сегмента 8Т на 0,2 мВ, что свидетельствует о необходимости прекращения теста из-за возникновения признаков коронарной недостаточности (см. с. 40). Таким образом, физическое состояние больного неудовлетворительное, так как его предельная нагрузка значительно ниже должной субмаксимальной из-за ограниченной коронарной способности.
Методика непрямого определения максимального потребления кислорода и других показателей физического состояния на основе теста на велоэргометре будет приведена в специальном разделе.
ТЕСТ НА ТРЕДМИЛЛЕ (ТРЕДБАНЕ)
Тредмилл (тредбан) — устройство, позволяющее воспроизводить условия ходьбы или бега с определенной скоростью и определенным уклоном (рис. 17). Основой прибора является лента, которая приводится в движение с различной скоростью электромотором. Скорость движения ленты, а следовательно и обследуемого, измеряется в м/с или км/ч.
Ленте можно придавать определенный уклон. Величина уклона определяется в процентах как единица подъема ленты на 100 горизонтальных единиц. Например, при подъеме одного конца ленты длиной 100 см на 5 см величина подъема равна 5 %.
Тредмилл снабжен поручнями и кнопкой экстренной остановки. Ремень должен быть Достаточной ширины, чтобы обследуемый не спотыкался при ходьбе и беге, и в то же время не очень широким, чтобы можно было, ухватившись за перила, легко соскочить на боковую площадку при утомлении. Кроме того, тредмилл снабжен
57
Рис. 17. Тест на тредмилле
спидометром, измерителем уклона и рядом регулирующих устройств.
Хотя ходьба и бег не требуют специальных навыков, выполнение этих упражнений на тредмилле может вызвать у обследуемого чувство беспокойства из-за навязанной скорости движения.
Перед началом теста пациент, взявшись руками за перила и широко расставив ноги, становится на боковые площадки вокруг ленты. Затем по сигналу вскакивает на движущуюся ленту. Когда движения пациента синхронизируются с движением ленты и появляется устойчивость, он отпускает поручни. Регулярность и контроль над основными клиническими и физиологическими показателями такие же, как при субмаксимальных степ-тесте и тесте на велоэргометре.
При окончании исследования следует проявить определенную осторожность, так как в восстановительный период возможны кратковременная потеря координации, головокружение, предобмороч-ное состояние.
Существуют различные варианты дозирования нагрузок на тредмилле — от имитации медленной ходьбы по горизонтальной плоскости до бега с большой скоростью и крутыми уклонами.
ВОЗ рекомендует (К. Апйегзеп с соавт., 1971) два варианта нагрузок:
1) горизонтальный уровень ленты с возрастающей скоростью от 6 км/ч до 8 км/ч и т. д.;
2) постоянная скорость со ступенчатым возрастанием уклона по 2,5 %, причем в этом случае возможны два варианта: ходьба со скоростью 5 км/ч и бег со скоростью 10 км/ч.
58
Второй вариант нагрузки с постоянной скоростью и возрастающим уклоном каждые 3—4 мин Р. Аз^гапд и К. КойаЫ (1970) считают предпочтительным при обследовании здоровых контин-гентов.
У больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, естественно, начальные скорости движения меньшие, нарастают они медленнее, причем тест, как правило, производится на горизонтальном уровне, так как нагрузки с уклоном наиболее истощающие (Н. Тау1ог с соавт., 1955).
Помимо определения прямым способом, сейчас уже существует ряд номограмм и формул для расчета потребления кислорода при тесте на тредмилле с точностью до 10—15 %.
Тест с использованием тредмилла по сравнению с другими тестами имеет как преимущества, так и недостатки. К преимуществам относится то, что интенсивность нагрузки не зависит от пациента и она легко регулируется скоростью движения и уклоном ленты. Тест воспроизводит привычную деятельность человека, и информативная ценность его выше. Он предпочтительнее при обследовании детей. Недостатки теста: большая стоимость тредмилла, относительно большие трудности по сравнению с велоэргометром в получении ЭКГ-данных, невозможность сочетания теста с такими исследованиями, как зондирование сердца. Кроме того, нагрузка в значительной степени определяется массой обследуемого, что затрудняет сравнение результатов в длительной динамике.
В заключение следует еще раз подчеркнуть преимущества степ-теста. К ним относятся простота выполнения, небольшая стоимость оборудования, возможность проведения исследования в помещении небольшой площади, легкость транспортировки эргометра, удовлетворительные возможности получения необходимой информации о функциональном состоянии организма.
Наши наблюдения свидетельствуют о достаточной сравнимости результатов степ-теста с данными велоэргометрии. У 37 больных с приобретенными пороками сердца ФРСпо определялось на степ-тесте и велоэргометре. Расхождения не превышали 17 %, причем показатели степ-теста отклонялись от велоэргометрических в сторону как увеличения, так и уменьшения.
На совпадение данных о толерантности к физической нагрузке больных с коронарной недостаточностью при степ-тесте и тесте на велоэргометре указывают Д. М. Аронов и А. А. Дмитриевская (1971).
В результате сравнительных исследований, проведенных в Торонто группой физиологов по труду ВОЗ, отмечено значительное совпадение результатов различных тестов при идентичной нагрузке. Так, у обследованных молодых здоровых мужчин максимальное потребление кислорода составило при степ-тесте 3,68 ±0,73, при тесте на велоэргометре — 3,56±0,71, на тредмилле — 3,81 ± ±0,76 л/мин, частота сердечных сокращений соответственно — 188±6, 187±9 и 190±5 в 1 мин, а содержание молочной кислоты в крови 11,66±2,9, 12,43±1,7, 13,54±2,3 ммоль/л (К. Зперпагё, 1968).
59
Аналогичные результаты сравнительных исследований были получены Р. Аз1гап(1 и В. 5аШп (1961), К. О1озз1огс1 с соавторами (1965), С. АУупсШат с соавторами (1966) и др.
По данным N. Рог1ш и .1. Ше135 (1977), максимальное потребление кислорода при тестировании на тредмилле приблизительно на 10 % выше, чем при обследовании на велоэргометре.
Следует особо подчеркнуть, что, когда сравниваются результаты различных тестов, для получения сопоставимых данных должны вводиться поправочные коэффициенты, отражающие особенности выполнения нагрузок при каждом из них. В частности, при степ-тесте должны учитываться и физические усилия, затрачиваемые на спуск со ступенек, которые составляют примерно '/з энергетических затрат на подъем. В расчеты должен быть введен поправочный коэффициент 1,33.
Ш. Оошетег (1968) подчеркивает особые преимущества степ-теста по сравнению с другими видами субмаксимальных нагрузочных тестов при обследовании больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями и считает, что этот метод наиболее физиологичен и лучше выявляет функциональные возможности миокарда.
Таким образом, многочисленные исследования свидетельствуют о больших возможностях, которые открывает использование тестов со ступеньками, велоэргометром и тредмиллом при определения функциональных резервов сердечно-сосудистой и дыхательной систем, физического состояния организма в целом. Каждый из этих тестов имеет свои преимущетва и недостатки, однако возможности их вполне сравнимы. При использовании наиболее простого и доступного степ-теста можно получить вполне достаточную физиологическую и клиническую информацию.
Наша промышленность выпускает все больше различных вело-эргометров, и в настоящее время имеются достаточные возможности для широкого внедрения этих нагрузочных тестов в клиническую практику. Это создает условия для качественно нового подхода к оценке функционального состояния организма в лечебно-профилактических учреждениях и ВТЭК-
Глава III
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ НАГРУЗОЧНЫХ ТЕСТОВ
При строгом соблюдении методик, изложенных в предыдущей главе, нагрузочные тесты дают возможность получить точную информацию о функциональном состоянии организма человека на основе таких ведущих физиологических показателей, как максимальное потребление кислорода и физическая работоспособность, без прямого их определения.
Кроме того, электрокардиографические исследования во время нагрузочных тестов не только обеспечивают их безопасность, но и являются очень ценными для прогнозирования, выявления скрытых форм коронарной недостаточности, определения «коронарной способности». Сегодня уже недопустимо отклонение диагноза хронической коронарной недостаточности в сомнительных случаях на основе электрокардиограммы, снятой только в покое. Оценка изменений электрокардиограммы во время нагрузочных тестов имеет не меньшее, а порой и большее значение, чем получение данных об аэробной способности человека.
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