Пробы с дозированными физическими нагрузками
В настоящее время нагрузочные пробы в кардиологии применяются настолько широко, что Американская коллегия по кардиологии и Американская ассоциация сердца создали объединенную рабочую группу по нагрузочным пробам. Эта группа определила 8 основных направлений, в каждом из которых выделено множество классов и подклассов показаний к применению нагрузочных проб.
Основные области применения нагрузочных проб следующие: 1) массовые (эпидемиологические) обследования различных контингентов населения с целью раннего выявления сердечно-сосудистой патологии, в первую очередь ИБС; 2) дифференциальная диагностика ИБС и отдельных ее форм; 3) выявление и идентификация нарушений ритма сердца;
Среди физических нагрузок различают динамическую, или изотоническую, и статическую, или изометрическую, нагрузки. Для выполнения первой используют велоэргометрическую пробу, тест на тредмиле;
для выполнения второй — ручной либо ножной динамометр.
Реакция центрального и периферического звеньев кровообращения на физическую нагрузку связана с внутренними и внешними нервнорефлекторными механизмами, которые находятся под непосредственным контролем центральной нервной системы. Доминирование тех или иных механизмов зависит от типа физической нагрузки, ее интенсивности и способности организма адаптироваться к ней.
Участие больших мышечных групп в выполнении динамической нагрузки на велоэргометре или тредмиле вызывает значительное увеличение потребности в кислороде, которая реализуется посредством значительного возрастания ударного объема (УО) сердца и ЧСС с одновременным уменьшением периферического сосудистого сопротивления. При этом минутный объем кровообращения (МОК) достигает высокого уровня, а среднее АД меняется незначительно. Следовательно, динамическая нагрузка представляет собой объемную (диастолическую) перегрузку сердца.
Выполнение динамической нагрузки в зависимости от положения тела имеет некоторые особенности. В положении лежа на спине по мере повышения величины нагрузки наблюдается возрастание МОК, что преимущественно связано с увеличением ЧСС. Более выраженная нагрузка вызывает прирост УО на 10-15% . В положении сидя, когда исходные объемы сердца меньше, выполнение динамической нагрузки приводит к приросту УО на 30-100%, несмотря на укорочение периода изгнания.
У здоровых физически активных людей отмечается более раннее и заметное увеличение УО при обоих положениях тела, а в положении сидя этот показатель нередко даже удваивается. Величина ЧСС может значительно опережать степень прироста УО [8].
Поддержание системного АД во время выполнения динамических нагрузок зависит от возрастания МОК и вазоконстрикции резистивных сосудов кровеносного русла неактивных органов и вазодилатации в активных мышцах. Рефлекс вазоконстрикции обеспечивает перераспределение кровотока в активные органы, а увеличение симпатического тонуса уравновешивается локально продуцируемыми метаболитами с потенциально вазодилатирующими свойствами, сдвигами в рН, рО2, рСО2 и электролитном обмене. Как результат симпатической вазоконстрик- ции и вазодилатации во время нагрузки кровоток от кожи, органов брюшной полости, почек и неактивных мышц направляется в активно функционирующие мышечные группы и миокард (табл. 4.1), а при длительности нагрузки более 5 мин отмечается возрастание кровотока и в коже с повышением температуры тела [8,9].
Не исключено, что во время нагрузки сначала возрастает венозный тонус (через автономные рефлексы), и кровь из полых вен оттекает в правые отделы сердца. В здоровом сердце правый желудочек очень растя-
Таблица 4.1
Распределение кровотока (в мл/мин) в покое и
жим, поэтому в результате возрастания диастолического объема крови давление наполнения возрастает незначительно (давление в легочной артерии редко превышает 30 мм рт.ст.). В результате тахикардии (рефлекс Бейн-бриджа) и увеличения притока крови незамедлительно возрастает МОК.
Увеличение венозного возврата при нагрузке обеспечивается: 1) ва- зодилатацией кровеносного русла активно сокращающихся мышц; 2) шунтированием крови из органов брюшной полости и почек; 3) отрицательным давлением глубокого вдоха (“торако-абдоминальный насос”) [8].
Следует подчеркнуть, что ответ здорового и особенно больного сердца на физическую нагрузку всегда базируется на законе Франка-Старлинга, по которому сила сокращения является функцией степени диастолического растяжения. Кроме того, циркулирующие в крови катехоламины также играют важную роль в повышении насосной функции сердца, поскольку активация аденилциклазы служит биохимической основой их положительного инотропного действия.
Таким образом, нормальная реакция сердца на физическую нагрузку представляет собой интегральный результат тахикардии, симпатической активации и механизма Франка-Старлинга [8,9]. Причем включение механизмов адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке различной интенсивности происходит неодновременно [9].
В понимании реакции организма на динамическую нагрузку необходимо учитывать максимальное потребление кислорода организмом (VO2 max), то есть тот предел в потреблении кислорода, при котором физ2ическая нагрузка уже не приводит к дальнейшему его приросту.
При динамической нагрузке МОК здоровых людей возрастает прямо пропорционально приросту VO2 max . В условиях выполнения нагрузки в постоянном темпе потреб2ление кислорода организмом уравновешивается его поступлением. Такое сбалансированное состояние называется устойчивым (steady state) и может быть распознано по ста
бильной ЧСС. Как только выполняемая нагрузка становится близкой к максимальной работоспособности данного субъекта, steady state уже не достигается, и наступает накопление таких метаболитов, как молочная кислота, что является признаком кислородного дефицита и перехода энергообеспечения нагрузки на анаэробный путь гликолиза.
Величина VO2 max зависит от максимальных величин трех факторов: ЧСС, УО и артериовенозной разницы по кислороду (АВРО2), и у здоровых людей составляет около 3 л/мин. В то время как максимальные величины ЧСС и АВРО2 у здоровых лиц и больных ИБС могут практически не различаться, в величине максимального МОК имеются существенные отличия: у здоровых лиц — около 20 л/мин, у физически тренированных — до 40 л/мин, тогда как у больных ИБС — лишь около 10 л/ мин.
Таким образом, главной детерминантой VO2 max является максимальный УО, увеличение которого во время нагрузки наиболее отчетливо проявляется у здоровых и тренированных людей, в то время как у больных ИБС МОК может возрастать не за счет прироста УО, а за счет тахикардии.
Возрастание УО и фракции выброса при физической нагрузке обеспечивается, с одной стороны, увеличением конечного диастолического объема (КДО) левого желудочка, как проявление механизма Франка- Старлинга, с другой, — усилением сокращения миофибрилл и улучшением синхронности их сокращения вследствие симпатической стимуляции. Повышение сократительной активности миокарда обусловливает уменьшение конечного систолического объема (КСО) левого желудочка.
Хорошо известно, что потребление кислорода миокардом (М^2) определяется тремя главными факторами: ЧСС, сократимостью, или ино- тропным состоянием, и внутримиокардинальным напряжением стенок желудочка. Последнее, согласно закону Лапласа, находится в прямой зависимости от размеров сердца и внутрижелудочкового давления (постнагрузки). В клинических условиях эквивалентом М^2 принято считать двойное произведение (ДП), представляющее собой произведение ЧСС на систолическое АД:
ДП, усл.ед. = ЧСС х АДс х 10-2
В связи с этим величина ДП играет определенную роль в трактовке результатов пробы с физической нагрузкой и у здоровых лиц составляет в среднем 200-350 усл.ед.
Величина ДП соответствует М^2 до тех пор, пока объем сердца и его сократимость остаются неизменными. Если во время нагрузки объем сердца меняется существенно, то напряжение его стенок также изменяется для поддержания заданного уровня системного АД, что приводит к сдвигам М^2. В то время как у здоровых людей линейная зависимость
между ДП, MVO2 и величиной нагрузки прослеживаются на всех уровнях нагрузки, у больных ИБС — только на низких и средних.
В системе коронарного кровотока уже в состоянии покоя имеет место большая АВРО2, и экстракция кислорода близка к максимуму. При переходе из состоя2 ния покоя к выполнению интенсивной динамической нагрузки потребление кислорода миокардом возрастает примерно в 4 раза, но АВРО2 коронарного кровотока меняется незначительно. Следовательно, возрастание MVO2 во время нагрузки удовлетворяется значительным (примерно на 200-300%) увеличением объемной скорости самого кровотока.
В отличие от здоровых людей, у которых снабжение миокарда кислородом возрастает соответственно его метаболическим запросам, у больных ИБС с фиксированным стенозированием коронарных артерий нормальное соотношение доставки и потребления кислорода может сохраняться только в состоянии покоя и на низких ступенях нагрузки. Достижение ишемического порога стресс-теста свидетельствует о превышении потребности миокарда в кислороде над уровнем его доставки. Поэтому взаимосвязь между MVO2, ДП и соответствующей величиной нагрузки играет важную роль в опр2еделении функционального состояния сердечно-сосудистой системы у здоровых людей и, особенно, у больных ИБС.
В современной клинике дозированные физические нагрузки с определением клинических, электрокардиографических и гемодинамичес- ких изменений составляют основу объективного обследования больных ИБС для выявления ишемии миокарда, оценки функции левого желудочка, изучения функциональной способности больных при медикаментозном и хирургическом лечении, физических тренировках.
В целях диагностики ИБС чаще всего используют так называемую субмаксимальную пробу с динамической нагрузкой, при которой нагрузка продолжается до достижения больным 75% ЧСС от максимальной возрастной. В тех случаях, когда после выполнения субмаксималь- ной нагрузочной пробы сохраняются подозрения на наличие у больного ранних проявлений ИБС, Д.М.Аронов [10] рекомендует применять пробу с максимальной нагрузкой (до невозможности продолжать пробу из-за резкого утомления или достижения максимальной возрастной ЧСС). Кроме диагностики ИБС, максимальная нагрузочная проба показана практически здоровым лицам специальных профессий (пилоты, водители, водолазы, пожарные), а также при бессимптомной гиперли- пидемии (уровень общего холестерина выше 260 мг/дл).
Для стандартизации условий исследования разработаны нормативы ЧСС при максимальной и субмаксимальной физических нагрузках в зависимости от пола и возраста обследуемых. Из них наибольшее распространение получили нормативы, предложенные K.Andersen и соавт. [11]
Таблица 4.2
Возрастная ЧСС при субмаксимальной и максимальной нагрузке [11].
Возраст, пол, ЧСС (в мин)
и рекомендованные к применению Комитетом экспертов ВОЗ (табл. 4.2).
В зависимости от цели исследования применяют постоянную, быст- ровозрастающую и ступенеобразно возрастающую (прерывистую или непрерывную) нагрузки. В кардиологической практике чаще всего пользуются ступенчато возрастающими нагрузками. Длительность каждой ступени обычно составляет 3-5 мин, начальный уровень нагрузки - 150 кгм/мин, или 25 Вт (1 Вт = 6 кгм/мин). В некоторых случаях пробу начинают с нагрузки 300 кгм/мин (50 Вт). Последующие уровни нагрузки являются кратными первоначальной: 25-50-75-100-125-150 Вт. Для учреждений практического здравоохранения рекомендуется непрерывная ступенеобразно возрастающая нагрузка с начальной ступенью, равной 25 Вт, и продолжительностью каждой ступени 3-5 мин [6,10].
Для проведения пробы с субмаксимальной динамической нагрузкой в диагностике ИБС служат следующие показания: 1) наличие нечетких клинических проявлений болезни и, в частности, при отсутствии типичного сердечно-болевого синдрома; 2) неспецифические изменения ЭКГ, зарегистрированной в покое, при отсутствии болевого синдрома или атипичном его характере; 3) нарушения липидного обмена при отсутствии типичных клинических проявлений коронарной недостаточности; 4) для определения физической работоспособности и функциональных резервов сердечно-сосудистой системы у больных ИБС, в частности, перенесших инфаркт миокарда; 5) с целью объективизации эффективности лечебных мероприятий. В последнем случае принимают во внимание характер изменений следующих показателей: а) уменьшение или исчезновение признаков ишемии миокарда (клинических и на ЭКГ) в ответ на повторную физическую нагрузку; б) уменьшение или исчезновение признаков сердечной недостаточности; в) повышение эффективности кислородного и гемодинамического обеспечения нагрузки; г) увеличение продолжительности выполнения нагрузки до появления признаков ее неадекватности; д) увеличение мощности и объема работы, выполненной после лечения.
Противопоказания к проведению пробы с дозированной физической нагрузкой могут быть абсолютные и относительные.
Абсолютные: острая стадия инфаркта миокарда (менее 3 нед от на
чала заболевания); нестабильная стенокардия; недостаточность кровообращения IIB-III стадии по классификации Стражеско-Василенко; выраженная дыхательная недостаточность; нарушения мозгового кровообращения, включая транзиторные ишемические атаки; миокардит (первые 3 мес); острый тромбофлебит; острые инфекционные заболевания; опасные нарушения ритма и проводимости (ранние и частые желудочковые экстрасистолы, атриовентрикулярная блокада II-III степени); расслаивающая аневризма аорты.
Относительные: хроническая аневризма сердца и сосудов; выраженная артериальная гипертония (выше 200/100 мм рт.ст.); тахикардия неясного генеза (ЧСС более100 в мин); мерцательная аритмия; поражение основного ствола левой коронарной артерии; стеноз устья аорты; блокада ножек пучка Гиса; наличие в анамнезе серьезных нарушений ритма или синкопальных состояний; тяжелые эндокринные заболевания [3,6,10].
Для выполнения проб с динамической нагрузкой используют различные приспособления — велоэргометры, тредмилы и специальные ступеньки. Тредмил представляет собой дорожку, приводимую в движение электромотором со скоростью от 1 до 10 миль/ч. Человек, находящийся на движущейся дорожке, совершает ходьбу или бег, соответствующие скорости движения дорожки. Нагрузочность пробы можно увеличивать, создавая постепенно повышающийся градуируемый уклон, что имитирует ходьбу в гору. Подъем конца дорожки выражается в специальных процентах: подъем на 5 см относительно медианы дорожки равняется 5% (или 2,50 ). Предложены несколько методик проведения нагрузочных проб на тредмиле, среди которых наибольшее распространение получил протокол R.Bruce [12], включающий 4 ступени нагрузки при длительности каждой ступени 3 мин (табл. 4.3).
Надо заметить, что тредмилы имеют высокую стоимость, они тяжеловесны, занимают в помещении большую площадь и не производятся отечественной промышленностью. В странах Европы, в России и республиках СНГ наибольшее распространение получила велоэргометрия.
Таблица 4.3
Наиболее распространенный протокол R.Bruce [12] пробы с физической нагрузкой на тедмиле.
Велоэргометр любой конструкции представляет собой стационарный велосипед, имеющий электронное или механическое приспособление для дозирования нагрузки в единицах мощности (в Вт или кгм/мин). При этом точность сохранения заданной мощности обеспечивается при режиме педалирования 60 об/мин, для чего больной должен следить по прибору типа спидометра за тем, чтобы стрелка не отклонялась от цифры 60.
Опыт показывает, что положение больного при велоэргометрии существенно влияет на результаты исследования. При лежачем или полулежачем положении больного критерии прекращения пробы возникают при гораздо меньшем уровне нагрузки, а изменения ЭКГ более выражены. Это объясняется увеличением объема венозного притока (пред- нагрузки), повышением работы сердца и потребности миокарда в кислороде и, соответственно, более ранним развитием кислородного дефицита. Лежачее положение больного бывает необходимо в тех случаях, когда кроме ЭКГ проводятся и другие исследования сердца (рентгеноконтрастные, ультразвуковые, радионуклидные). Выполнение нагрузок в вертикальном положении более физиологично, привычно для больного и поэтому более предпочтительно.
Методика проведения пробы с субмаксимальной физической нагрузкой. Пациенту необходимо объяснить содержание и задачи предстоящего исследования, выполнить антропометрические измерения. Следует стремиться к проведению пробы на “чистом” фоне, чтобы исключить влияние лекарств и других факторов на ее результаты. После регистрации ЭКГ и измерения АД в состоянии покоя приступают к проведению велоэргометрической пробы в положении больного “сидя в седле”. Нагрузка при пробе повышается непрерывно ступенеобразно с мощностью I ступени -
150 кгм/мин (25 Вт), II ступени — 300 кгм/мин (50 Вт), III ступени - 450 кгм/мин (75 Вт), IV ступени — 600 кгм/мин (100 Вт), V ступени — 750 кгм/мин (125 Вт), VI ступени — 900 кгм/мин (150 Вт) и т.д. Продолжительность каждой ступени должна составлять 5 мин для достижения состояния устойчивого равновесия. Проба прекращается либо при достижении обследуемым субмаксимальной величины ЧСС, либо при появлении клинических и/или электрокардиографических критериев прекращения пробы [3,6,10].
Исследования, проводимые при выполнении нагрузочных проб, можно разделить на обязательные, без которых пробу нельзя выполнять, и дополнительные, позволяющие получить более полную информацию о состоянии коронарного резерва, сократительной активности сердца и функ-ции дыхательной системы (более подробно клинико-инструментальные методы оценки результатов функциональных нагрузочных проб описаны в следующем разделе этой главы).
Обязательные исследования:
Критерии прекращения пробы прежде всего зависят от цели ее проведения. В случае необходимости выявления скрытой коронарной недостаточности проба продолжается до появления четких и недвусмысленных положительных (ишемическое смещение сегмента ST на ЭКГ и/или приступ стенокардии) либо отрицательных (достижение субмаксимальной ЧСС) результатов теста. При определении индивидуальной толерантности к физической нагрузке у больных с верифицированным диагнозом ИБС пробу прекращают по более широким критериям - это и ухудшение кровообращения миокарда, и ослабление сократительной активности сердца, и нарушение процессов возбудимости и проводимости в миокарде. Однако в любом случае проба с субмаксимальной нагрузкой должна быть прекращена при:
Для объективной оценки роли нагрузочных проб в диагностике ИБС важное значение имеет определение их чувствительности, специфичности и прогностической ценности [3,5,6]. Оно базируется на оценке соотношения истинноположительных, истинноотрицательных, ложноположительных и ложноотрицательных их результатов.
Истинноположительными являются результаты тестирования, при котором обнаружены изменения ЭКГ, указывающие на коронарную недостаточность, подтвержденную при коронарографии.
Истинноотрицательными являются результаты нагрузочной пробы, при которой не обнаружено ишемических изменений ЭКГ, что соответствует действительному состоянию обследуемого и подтверждается отсутствием коронарной патологии.
Ложноположительным является тест, при котором выявленные изменения ЭКГ не связаны с ИБС.
Ложноотрицательной проба является в том случае, когда при нагрузке ишемические изменения ЭКГ не обнаружены, хотя больной страдает ИБС.
Под чувствительностью нагрузочного теста понимают его способность правильно выявлять больных ИБС среди всех обследованных пациентов. Чувствительность теста указывает на его надежность в диагностике ИБС и определяется по формуле:
истинноотрицательные
Чувствительность,% = х100
истинноотрицательные + ложноположительные
Специфичность стресс-теста характеризует его способность правильно идентифицировать больных без поражений сердца и коронарного русла среди всей группы обследованных и определяется по формуле:
истинноположительные
Специфичность,% = х100
истинноположительные + ложноотрицательные
Прогностическая ценность теста определяется вероятностью развития ИБС, если результаты пробы являются положительными, и вычисляется по формуле:
истинноположительные
Прогностичность,% = х100
истинноположительные + ложноположительные
По сводным литературным данным чувствительность субмаксималь- ных нагрузочных проб в среднем равна 63,6% , специфичность — 85% , прогностическая ценность — 90% [13,53].
Осложнения при нагрузочных пробах и их профилактика.
Даже при самом скрупулезном выполнении всех требований во время нагрузочных проб возможно развитие серьезных осложнений. Одни из них связаны с психологической неподготовленностью обследуемого к выполнению пробы, другие — с вегетососудистыми реакциями (чаще в виде коллапса) на саму нагрузку, ортостаз и гипервентиляцию, развивающуюся при мышечной работе. Эти осложнения не угрожают жизни больного и поэтому не считаются опасными. Не считается осложнением пробы и приступ стенокардии, купируемый нитроглицерином или проходящий спонтанно при прекращении выполнения нагрузки [5,10,14]. Наибольшую опасность представляет возможность провоцирования тяжелой коронарной недостаточности или острой недостаточности кровообращения у лиц со скрыто протекающей патологией сердца (ИБС, пороки сердца, кардиомиопатии). Описаны случаи внезапной коронарной смерти, развития инфаркта миокарда, отека легких, фибрилляции желудочков сердца при нагрузочных пробах. Считается, что риск внезапной смерти в 100 раз выше, если пробы проводятся у больных ИБС по сравнению со здоровыми лицами. Не менее важно и то, что велоэргометрия в положении больного лежа в 5 раз чаще, чем в положении сидя, вызывала развитие острого отека легких [14], что объясняется большей нагрузкой на сердце.
В последние годы отмечено снижение частоты осложнений при проведении проб с дозированной физической нагрузкой, что объясняется несколькими факторами:
Наряду с этим в некоторых исследованиях описываются случаи развития острого инфаркта миокарда вскоре после отрицательных проб с физической нагрузкой. Важно, что инфаркт миокарда в этих наблюдениях развился у пациентов с измененными коронарными артериями, причем предположить наличие ИБС на основании результатов нагрузочных проб было невозможно. Не исключено, что причинами развития острого инфаркта мио-карда после отрицательного нагрузочного теста могли быть три фактора:
Все это свидетельствует о том, что функциональные пробы, в том числе с физической нагрузкой, у больных ИБС являются серьезной процедурой, и к их выполнению следует относиться с максимальной ответственностью. Проведение нагрузочных проб следует поручать врачам, знающим в совершенстве электрокардиографию и реанимационное дело. В помещении, где проводятся пробы, постоянно должны быть готовыми к применению приборы, аппаратура и лекарственные средства (см. выше), дающие полную гарантию оказания срочной реанимационной помощи.
Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что правильный отбор больных, пунктуальное соблюдение показаний и противопоказаний к проведению пробы, мониторное наблюдение за ЭКГ, тщательное соблюдение методики выполнения стресс-теста гарантируют безопасность и информативную эффективность проб с физической нагрузкой.
Спироэргометрия — изучение газообмена и легочной вентиляции при физической нагрузке — является одним из наиболее ценных методов исследования, дающих возможность количественной оценки физической работо-способности и функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной (включая тканевое дыхание) систем в их функциональной взаимосвязи.
Необходимая аппаратура: 1) устройство для назначения дозированной физической нагрузки (велоэргометр, тредмил); 2) газоанализатор открытого типа, обеспечивающий автоматическую регистрацию потребления кислорода в покое и при нагрузке и выделения углекислоты. В клинической практике хорошо себя зарекомендовали автогазоанализаторы фирм “Sensor Medics”, “Siemens”, “Erich Jaeger”, “Beckman”.
Методика проведения спировелоэргометрии при непрерывной ступенеобразно возрастающей нагрузке аналогична обычному велоэрго- метрическому тесту. Отличие заключается в том, что дыхание больного осуществляется через газоспироанализатор, для чего используют загубник либо специальную маску с системой воздуховодов. Надо заметить, что нагрузочность этого вида исследования значительно выше, чем при обычной пробе с дозированной физической нагрузкой, поэтому необходимы соответствующие меры предосторожности.
Спироэргометрическое исследование прекращают по следующим критериям:
При обработке результатов спироэргометрического исследования вычисляют следующие показатели:
У больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы VO2 max значительно понижается, а число МЕТ, характеризующих функциональную способность кардиореспираторной системы, находится в прямой зависимости от VO2max [9,16].
Хорошо известно, что необходимая доставка кислорода к цепи транспорта электронов в митохондриях и аэробное окисление метаболических субстратов являются основным механизмом энергетического обеспечения физической нагрузки. Ухудшение насосной функции сердца у больных ИБС во время нагрузки и ограничение объема притока оксигенированной крови к функционирующим органам и тканям лимитирует процессы аэробного окисления. В таком случае включается анаэробный метаболизм, направленный на поддержание необходимой скорости ресинтеза АТФ. Это приводит к накоплению в крови молочной кислоты, концентрация которой на уровне 4,0 ммоль/л характеризует анаэробный порог работы (АПР), т.е. границу между эффективным аэробным механизмом покрытия энергетических потребностей организма и значительно менее эффективным анаэробным механизмом гликолитического процесса энергопродукции [17]. Так, аэробный метаболизм глюкозы обеспечи
вает образование 686 ккал энергии, тогда как анаэробное расщепление
На основании проведенного в нашей клинике исследования (доктор мед.наук А.А.Соколов) установлено, что АПР является одним из наиболее ранних и объективных критериев кислородного дисбаланса и истощения функциональных резервов кардиореспираторной системы у больных ИБС во время физической нагрузки. К моменту регистрации АПР обнаружено прекращение прироста МОК, снижение УО, резко возрастала АВРО2, что свидетельствовало о повышении тканевой экстракции кислорода на фоне гемодинамических нарушений. Кроме того, коэффициент корреляции между величиной работы, выполненной в аэробных условиях (до точки АПР), и всей выполненной работой составил
Как уже говорилось, кислородное обеспечение организма при физической нагрузке является важнейшим интегральным показателем функц
Основные области применения нагрузочных проб следующие: 1) массовые (эпидемиологические) обследования различных контингентов населения с целью раннего выявления сердечно-сосудистой патологии, в первую очередь ИБС; 2) дифференциальная диагностика ИБС и отдельных ее форм; 3) выявление и идентификация нарушений ритма сердца;
- выявление лиц с гипертензивной реакцией на нагрузку; 5) определение индивидуальной толерантности к физической нагрузке у больных с установленным диагнозом ИБС; 6) оценка эффективности лечебных и реабилитационных мероприятий; 7) экспертиза трудоспособности больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями; 8) профессиональный отбор для работ в экстремальных условиях и для работ, требующих высокой физической работоспособности [7].
Среди физических нагрузок различают динамическую, или изотоническую, и статическую, или изометрическую, нагрузки. Для выполнения первой используют велоэргометрическую пробу, тест на тредмиле;
для выполнения второй — ручной либо ножной динамометр.
Реакция центрального и периферического звеньев кровообращения на физическую нагрузку связана с внутренними и внешними нервнорефлекторными механизмами, которые находятся под непосредственным контролем центральной нервной системы. Доминирование тех или иных механизмов зависит от типа физической нагрузки, ее интенсивности и способности организма адаптироваться к ней.
Участие больших мышечных групп в выполнении динамической нагрузки на велоэргометре или тредмиле вызывает значительное увеличение потребности в кислороде, которая реализуется посредством значительного возрастания ударного объема (УО) сердца и ЧСС с одновременным уменьшением периферического сосудистого сопротивления. При этом минутный объем кровообращения (МОК) достигает высокого уровня, а среднее АД меняется незначительно. Следовательно, динамическая нагрузка представляет собой объемную (диастолическую) перегрузку сердца.
Выполнение динамической нагрузки в зависимости от положения тела имеет некоторые особенности. В положении лежа на спине по мере повышения величины нагрузки наблюдается возрастание МОК, что преимущественно связано с увеличением ЧСС. Более выраженная нагрузка вызывает прирост УО на 10-15% . В положении сидя, когда исходные объемы сердца меньше, выполнение динамической нагрузки приводит к приросту УО на 30-100%, несмотря на укорочение периода изгнания.
У здоровых физически активных людей отмечается более раннее и заметное увеличение УО при обоих положениях тела, а в положении сидя этот показатель нередко даже удваивается. Величина ЧСС может значительно опережать степень прироста УО [8].
Поддержание системного АД во время выполнения динамических нагрузок зависит от возрастания МОК и вазоконстрикции резистивных сосудов кровеносного русла неактивных органов и вазодилатации в активных мышцах. Рефлекс вазоконстрикции обеспечивает перераспределение кровотока в активные органы, а увеличение симпатического тонуса уравновешивается локально продуцируемыми метаболитами с потенциально вазодилатирующими свойствами, сдвигами в рН, рО2, рСО2 и электролитном обмене. Как результат симпатической вазоконстрик- ции и вазодилатации во время нагрузки кровоток от кожи, органов брюшной полости, почек и неактивных мышц направляется в активно функционирующие мышечные группы и миокард (табл. 4.1), а при длительности нагрузки более 5 мин отмечается возрастание кровотока и в коже с повышением температуры тела [8,9].
Не исключено, что во время нагрузки сначала возрастает венозный тонус (через автономные рефлексы), и кровь из полых вен оттекает в правые отделы сердца. В здоровом сердце правый желудочек очень растя-
Таблица 4.1
Распределение кровотока (в мл/мин) в покое и
Органы |
Покой |
во время максимальной нагрузки [9]. Максимальная нагрузка |
Органы брюшной полости |
1,350 |
300 |
Почки |
1,100 |
250 |
Мозг |
750 |
750 |
Сердце |
350 |
1,000 |
Мышцы |
1,000 |
22,000 |
Кожа |
300 |
600 |
Другие |
350 |
100 |
Сумма (МОК) |
5,200 |
25,000 |
жим, поэтому в результате возрастания диастолического объема крови давление наполнения возрастает незначительно (давление в легочной артерии редко превышает 30 мм рт.ст.). В результате тахикардии (рефлекс Бейн-бриджа) и увеличения притока крови незамедлительно возрастает МОК.
Увеличение венозного возврата при нагрузке обеспечивается: 1) ва- зодилатацией кровеносного русла активно сокращающихся мышц; 2) шунтированием крови из органов брюшной полости и почек; 3) отрицательным давлением глубокого вдоха (“торако-абдоминальный насос”) [8].
Следует подчеркнуть, что ответ здорового и особенно больного сердца на физическую нагрузку всегда базируется на законе Франка-Старлинга, по которому сила сокращения является функцией степени диастолического растяжения. Кроме того, циркулирующие в крови катехоламины также играют важную роль в повышении насосной функции сердца, поскольку активация аденилциклазы служит биохимической основой их положительного инотропного действия.
Таким образом, нормальная реакция сердца на физическую нагрузку представляет собой интегральный результат тахикардии, симпатической активации и механизма Франка-Старлинга [8,9]. Причем включение механизмов адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке различной интенсивности происходит неодновременно [9].
В понимании реакции организма на динамическую нагрузку необходимо учитывать максимальное потребление кислорода организмом (VO2 max), то есть тот предел в потреблении кислорода, при котором физ2ическая нагрузка уже не приводит к дальнейшему его приросту.
При динамической нагрузке МОК здоровых людей возрастает прямо пропорционально приросту VO2 max . В условиях выполнения нагрузки в постоянном темпе потреб2ление кислорода организмом уравновешивается его поступлением. Такое сбалансированное состояние называется устойчивым (steady state) и может быть распознано по ста
бильной ЧСС. Как только выполняемая нагрузка становится близкой к максимальной работоспособности данного субъекта, steady state уже не достигается, и наступает накопление таких метаболитов, как молочная кислота, что является признаком кислородного дефицита и перехода энергообеспечения нагрузки на анаэробный путь гликолиза.
Величина VO2 max зависит от максимальных величин трех факторов: ЧСС, УО и артериовенозной разницы по кислороду (АВРО2), и у здоровых людей составляет около 3 л/мин. В то время как максимальные величины ЧСС и АВРО2 у здоровых лиц и больных ИБС могут практически не различаться, в величине максимального МОК имеются существенные отличия: у здоровых лиц — около 20 л/мин, у физически тренированных — до 40 л/мин, тогда как у больных ИБС — лишь около 10 л/ мин.
Таким образом, главной детерминантой VO2 max является максимальный УО, увеличение которого во время нагрузки наиболее отчетливо проявляется у здоровых и тренированных людей, в то время как у больных ИБС МОК может возрастать не за счет прироста УО, а за счет тахикардии.
Возрастание УО и фракции выброса при физической нагрузке обеспечивается, с одной стороны, увеличением конечного диастолического объема (КДО) левого желудочка, как проявление механизма Франка- Старлинга, с другой, — усилением сокращения миофибрилл и улучшением синхронности их сокращения вследствие симпатической стимуляции. Повышение сократительной активности миокарда обусловливает уменьшение конечного систолического объема (КСО) левого желудочка.
Хорошо известно, что потребление кислорода миокардом (М^2) определяется тремя главными факторами: ЧСС, сократимостью, или ино- тропным состоянием, и внутримиокардинальным напряжением стенок желудочка. Последнее, согласно закону Лапласа, находится в прямой зависимости от размеров сердца и внутрижелудочкового давления (постнагрузки). В клинических условиях эквивалентом М^2 принято считать двойное произведение (ДП), представляющее собой произведение ЧСС на систолическое АД:
ДП, усл.ед. = ЧСС х АДс х 10-2
В связи с этим величина ДП играет определенную роль в трактовке результатов пробы с физической нагрузкой и у здоровых лиц составляет в среднем 200-350 усл.ед.
Величина ДП соответствует М^2 до тех пор, пока объем сердца и его сократимость остаются неизменными. Если во время нагрузки объем сердца меняется существенно, то напряжение его стенок также изменяется для поддержания заданного уровня системного АД, что приводит к сдвигам М^2. В то время как у здоровых людей линейная зависимость
между ДП, MVO2 и величиной нагрузки прослеживаются на всех уровнях нагрузки, у больных ИБС — только на низких и средних.
В системе коронарного кровотока уже в состоянии покоя имеет место большая АВРО2, и экстракция кислорода близка к максимуму. При переходе из состоя2 ния покоя к выполнению интенсивной динамической нагрузки потребление кислорода миокардом возрастает примерно в 4 раза, но АВРО2 коронарного кровотока меняется незначительно. Следовательно, возрастание MVO2 во время нагрузки удовлетворяется значительным (примерно на 200-300%) увеличением объемной скорости самого кровотока.
В отличие от здоровых людей, у которых снабжение миокарда кислородом возрастает соответственно его метаболическим запросам, у больных ИБС с фиксированным стенозированием коронарных артерий нормальное соотношение доставки и потребления кислорода может сохраняться только в состоянии покоя и на низких ступенях нагрузки. Достижение ишемического порога стресс-теста свидетельствует о превышении потребности миокарда в кислороде над уровнем его доставки. Поэтому взаимосвязь между MVO2, ДП и соответствующей величиной нагрузки играет важную роль в опр2еделении функционального состояния сердечно-сосудистой системы у здоровых людей и, особенно, у больных ИБС.
В современной клинике дозированные физические нагрузки с определением клинических, электрокардиографических и гемодинамичес- ких изменений составляют основу объективного обследования больных ИБС для выявления ишемии миокарда, оценки функции левого желудочка, изучения функциональной способности больных при медикаментозном и хирургическом лечении, физических тренировках.
В целях диагностики ИБС чаще всего используют так называемую субмаксимальную пробу с динамической нагрузкой, при которой нагрузка продолжается до достижения больным 75% ЧСС от максимальной возрастной. В тех случаях, когда после выполнения субмаксималь- ной нагрузочной пробы сохраняются подозрения на наличие у больного ранних проявлений ИБС, Д.М.Аронов [10] рекомендует применять пробу с максимальной нагрузкой (до невозможности продолжать пробу из-за резкого утомления или достижения максимальной возрастной ЧСС). Кроме диагностики ИБС, максимальная нагрузочная проба показана практически здоровым лицам специальных профессий (пилоты, водители, водолазы, пожарные), а также при бессимптомной гиперли- пидемии (уровень общего холестерина выше 260 мг/дл).
Для стандартизации условий исследования разработаны нормативы ЧСС при максимальной и субмаксимальной физических нагрузках в зависимости от пола и возраста обследуемых. Из них наибольшее распространение получили нормативы, предложенные K.Andersen и соавт. [11]
Таблица 4.2
Возрастная ЧСС при субмаксимальной и максимальной нагрузке [11].
Возраст, пол, ЧСС (в мин)
Процент от макси- |
20-29 |
30-39 |
40-49 |
50-59 |
60-69 |
|||||
мальной нагрузки |
М |
Ж |
М |
Ж |
М |
Ж |
М |
Ж |
М |
Ж |
75 |
160 |
166 |
155 |
149 |
151 |
153 |
144 |
144 |
139 |
140 |
100 |
195 |
198 |
187 |
189 |
178 |
179 |
170 |
172 |
162 |
163 |
и рекомендованные к применению Комитетом экспертов ВОЗ (табл. 4.2).
В зависимости от цели исследования применяют постоянную, быст- ровозрастающую и ступенеобразно возрастающую (прерывистую или непрерывную) нагрузки. В кардиологической практике чаще всего пользуются ступенчато возрастающими нагрузками. Длительность каждой ступени обычно составляет 3-5 мин, начальный уровень нагрузки - 150 кгм/мин, или 25 Вт (1 Вт = 6 кгм/мин). В некоторых случаях пробу начинают с нагрузки 300 кгм/мин (50 Вт). Последующие уровни нагрузки являются кратными первоначальной: 25-50-75-100-125-150 Вт. Для учреждений практического здравоохранения рекомендуется непрерывная ступенеобразно возрастающая нагрузка с начальной ступенью, равной 25 Вт, и продолжительностью каждой ступени 3-5 мин [6,10].
Для проведения пробы с субмаксимальной динамической нагрузкой в диагностике ИБС служат следующие показания: 1) наличие нечетких клинических проявлений болезни и, в частности, при отсутствии типичного сердечно-болевого синдрома; 2) неспецифические изменения ЭКГ, зарегистрированной в покое, при отсутствии болевого синдрома или атипичном его характере; 3) нарушения липидного обмена при отсутствии типичных клинических проявлений коронарной недостаточности; 4) для определения физической работоспособности и функциональных резервов сердечно-сосудистой системы у больных ИБС, в частности, перенесших инфаркт миокарда; 5) с целью объективизации эффективности лечебных мероприятий. В последнем случае принимают во внимание характер изменений следующих показателей: а) уменьшение или исчезновение признаков ишемии миокарда (клинических и на ЭКГ) в ответ на повторную физическую нагрузку; б) уменьшение или исчезновение признаков сердечной недостаточности; в) повышение эффективности кислородного и гемодинамического обеспечения нагрузки; г) увеличение продолжительности выполнения нагрузки до появления признаков ее неадекватности; д) увеличение мощности и объема работы, выполненной после лечения.
Противопоказания к проведению пробы с дозированной физической нагрузкой могут быть абсолютные и относительные.
Абсолютные: острая стадия инфаркта миокарда (менее 3 нед от на
чала заболевания); нестабильная стенокардия; недостаточность кровообращения IIB-III стадии по классификации Стражеско-Василенко; выраженная дыхательная недостаточность; нарушения мозгового кровообращения, включая транзиторные ишемические атаки; миокардит (первые 3 мес); острый тромбофлебит; острые инфекционные заболевания; опасные нарушения ритма и проводимости (ранние и частые желудочковые экстрасистолы, атриовентрикулярная блокада II-III степени); расслаивающая аневризма аорты.
Относительные: хроническая аневризма сердца и сосудов; выраженная артериальная гипертония (выше 200/100 мм рт.ст.); тахикардия неясного генеза (ЧСС более100 в мин); мерцательная аритмия; поражение основного ствола левой коронарной артерии; стеноз устья аорты; блокада ножек пучка Гиса; наличие в анамнезе серьезных нарушений ритма или синкопальных состояний; тяжелые эндокринные заболевания [3,6,10].
Для выполнения проб с динамической нагрузкой используют различные приспособления — велоэргометры, тредмилы и специальные ступеньки. Тредмил представляет собой дорожку, приводимую в движение электромотором со скоростью от 1 до 10 миль/ч. Человек, находящийся на движущейся дорожке, совершает ходьбу или бег, соответствующие скорости движения дорожки. Нагрузочность пробы можно увеличивать, создавая постепенно повышающийся градуируемый уклон, что имитирует ходьбу в гору. Подъем конца дорожки выражается в специальных процентах: подъем на 5 см относительно медианы дорожки равняется 5% (или 2,50 ). Предложены несколько методик проведения нагрузочных проб на тредмиле, среди которых наибольшее распространение получил протокол R.Bruce [12], включающий 4 ступени нагрузки при длительности каждой ступени 3 мин (табл. 4.3).
Надо заметить, что тредмилы имеют высокую стоимость, они тяжеловесны, занимают в помещении большую площадь и не производятся отечественной промышленностью. В странах Европы, в России и республиках СНГ наибольшее распространение получила велоэргометрия.
Таблица 4.3
Наиболее распространенный протокол R.Bruce [12] пробы с физической нагрузкой на тедмиле.
Ступень |
Скорость |
Угол |
Длитель- |
|
нагрузки |
миль/ч |
км/ч |
подъема, % |
ность, мин |
1 |
1,7 |
2,7 |
0,0 |
3 |
2 |
2,5 |
4,0 |
12,0 |
3 |
3 |
3,4 |
5,5 |
14,0 |
3 |
4 |
4,2 |
6,8 |
16,0 |
3 |
Велоэргометр любой конструкции представляет собой стационарный велосипед, имеющий электронное или механическое приспособление для дозирования нагрузки в единицах мощности (в Вт или кгм/мин). При этом точность сохранения заданной мощности обеспечивается при режиме педалирования 60 об/мин, для чего больной должен следить по прибору типа спидометра за тем, чтобы стрелка не отклонялась от цифры 60.
Опыт показывает, что положение больного при велоэргометрии существенно влияет на результаты исследования. При лежачем или полулежачем положении больного критерии прекращения пробы возникают при гораздо меньшем уровне нагрузки, а изменения ЭКГ более выражены. Это объясняется увеличением объема венозного притока (пред- нагрузки), повышением работы сердца и потребности миокарда в кислороде и, соответственно, более ранним развитием кислородного дефицита. Лежачее положение больного бывает необходимо в тех случаях, когда кроме ЭКГ проводятся и другие исследования сердца (рентгеноконтрастные, ультразвуковые, радионуклидные). Выполнение нагрузок в вертикальном положении более физиологично, привычно для больного и поэтому более предпочтительно.
Методика проведения пробы с субмаксимальной физической нагрузкой. Пациенту необходимо объяснить содержание и задачи предстоящего исследования, выполнить антропометрические измерения. Следует стремиться к проведению пробы на “чистом” фоне, чтобы исключить влияние лекарств и других факторов на ее результаты. После регистрации ЭКГ и измерения АД в состоянии покоя приступают к проведению велоэргометрической пробы в положении больного “сидя в седле”. Нагрузка при пробе повышается непрерывно ступенеобразно с мощностью I ступени -
150 кгм/мин (25 Вт), II ступени — 300 кгм/мин (50 Вт), III ступени - 450 кгм/мин (75 Вт), IV ступени — 600 кгм/мин (100 Вт), V ступени — 750 кгм/мин (125 Вт), VI ступени — 900 кгм/мин (150 Вт) и т.д. Продолжительность каждой ступени должна составлять 5 мин для достижения состояния устойчивого равновесия. Проба прекращается либо при достижении обследуемым субмаксимальной величины ЧСС, либо при появлении клинических и/или электрокардиографических критериев прекращения пробы [3,6,10].
Исследования, проводимые при выполнении нагрузочных проб, можно разделить на обязательные, без которых пробу нельзя выполнять, и дополнительные, позволяющие получить более полную информацию о состоянии коронарного резерва, сократительной активности сердца и функ-ции дыхательной системы (более подробно клинико-инструментальные методы оценки результатов функциональных нагрузочных проб описаны в следующем разделе этой главы).
Обязательные исследования:
- Целенаправленное общеклиническое наблюдение и выяснение характера ощущений, которые могут возникнуть в процессе нагрузки.
- Регистрация ЭКГ в 12 общепринятых отведениях: а) перед нагрузкой; б) в конце последней минуты каждой нагрузочной ступени; в) после достижения порогового уровня нагрузки и прекращения пробы ежеминутно до восстановления исходного состояния показателей ЭКГ. Кроме того, весьма желательным является мониторный контроль ЭКГ (лучше в отведении V5) в процессе всего исследования.
- Измерение АД в конце каждой ступени пробы и после достижения пороговой нагрузки через каждые 2-3 мин до восстановления его исходного уровня.
Критерии прекращения пробы прежде всего зависят от цели ее проведения. В случае необходимости выявления скрытой коронарной недостаточности проба продолжается до появления четких и недвусмысленных положительных (ишемическое смещение сегмента ST на ЭКГ и/или приступ стенокардии) либо отрицательных (достижение субмаксимальной ЧСС) результатов теста. При определении индивидуальной толерантности к физической нагрузке у больных с верифицированным диагнозом ИБС пробу прекращают по более широким критериям - это и ухудшение кровообращения миокарда, и ослабление сократительной активности сердца, и нарушение процессов возбудимости и проводимости в миокарде. Однако в любом случае проба с субмаксимальной нагрузкой должна быть прекращена при:
- достижении 75% возрастной ЧСС (см. табл. 4.2.);
- развитии типичного приступа стенокардии;
- появлении угрожающих нарушений ритма (частая, политопная, залповая желудочковая экстрасистолия, пароксизмальная тахикардия, мерцательная аритмия);
- появлении нарушений проводимости (блокада ножек пучка Гиса, атриовентрикулярная блокада);
- ишемическом смещении сегмента ST на 1 мм и более выше или ниже от изоэлектрической линии ЭКГ;
- повышении систолического АД более 220 мм рт.ст., диастолического АД — более 110 мм рт.ст., снижении систолического АД на 20 мм рт.ст.;
- появлении неврологических симптомов (головная боль, головокружение, нарушение координации движений);
- возникновении ишемических болей в икроножных мышцах (по типу перемежающейся хромоты);
- появлении выраженной одышки (число дыханий более 30 в мин) или приступе удушья;
- развитии резкого утомления больного, его отказе от дальнейше
го выполнения пробы; - в целях предосторожности по решению врача, проводящего исследование [3,10].
Для объективной оценки роли нагрузочных проб в диагностике ИБС важное значение имеет определение их чувствительности, специфичности и прогностической ценности [3,5,6]. Оно базируется на оценке соотношения истинноположительных, истинноотрицательных, ложноположительных и ложноотрицательных их результатов.
Истинноположительными являются результаты тестирования, при котором обнаружены изменения ЭКГ, указывающие на коронарную недостаточность, подтвержденную при коронарографии.
Истинноотрицательными являются результаты нагрузочной пробы, при которой не обнаружено ишемических изменений ЭКГ, что соответствует действительному состоянию обследуемого и подтверждается отсутствием коронарной патологии.
Ложноположительным является тест, при котором выявленные изменения ЭКГ не связаны с ИБС.
Ложноотрицательной проба является в том случае, когда при нагрузке ишемические изменения ЭКГ не обнаружены, хотя больной страдает ИБС.
Под чувствительностью нагрузочного теста понимают его способность правильно выявлять больных ИБС среди всех обследованных пациентов. Чувствительность теста указывает на его надежность в диагностике ИБС и определяется по формуле:
истинноотрицательные
Чувствительность,% = х100
истинноотрицательные + ложноположительные
Специфичность стресс-теста характеризует его способность правильно идентифицировать больных без поражений сердца и коронарного русла среди всей группы обследованных и определяется по формуле:
истинноположительные
Специфичность,% = х100
истинноположительные + ложноотрицательные
Прогностическая ценность теста определяется вероятностью развития ИБС, если результаты пробы являются положительными, и вычисляется по формуле:
истинноположительные
Прогностичность,% = х100
истинноположительные + ложноположительные
По сводным литературным данным чувствительность субмаксималь- ных нагрузочных проб в среднем равна 63,6% , специфичность — 85% , прогностическая ценность — 90% [13,53].
Осложнения при нагрузочных пробах и их профилактика.
Даже при самом скрупулезном выполнении всех требований во время нагрузочных проб возможно развитие серьезных осложнений. Одни из них связаны с психологической неподготовленностью обследуемого к выполнению пробы, другие — с вегетососудистыми реакциями (чаще в виде коллапса) на саму нагрузку, ортостаз и гипервентиляцию, развивающуюся при мышечной работе. Эти осложнения не угрожают жизни больного и поэтому не считаются опасными. Не считается осложнением пробы и приступ стенокардии, купируемый нитроглицерином или проходящий спонтанно при прекращении выполнения нагрузки [5,10,14]. Наибольшую опасность представляет возможность провоцирования тяжелой коронарной недостаточности или острой недостаточности кровообращения у лиц со скрыто протекающей патологией сердца (ИБС, пороки сердца, кардиомиопатии). Описаны случаи внезапной коронарной смерти, развития инфаркта миокарда, отека легких, фибрилляции желудочков сердца при нагрузочных пробах. Считается, что риск внезапной смерти в 100 раз выше, если пробы проводятся у больных ИБС по сравнению со здоровыми лицами. Не менее важно и то, что велоэргометрия в положении больного лежа в 5 раз чаще, чем в положении сидя, вызывала развитие острого отека легких [14], что объясняется большей нагрузкой на сердце.
В последние годы отмечено снижение частоты осложнений при проведении проб с дозированной физической нагрузкой, что объясняется несколькими факторами:
- увеличением количества проб с включением лиц без ИБС или с ранними стадиями заболевания (с факторами риска); 2) повышением знаний по патофизиологии коронарного кровообращения в условиях нагрузки и накоплением большого клинического опыта, учитывающего противопоказания к нагрузочным тестам, что позволяет исключить лиц с потенциально высоким риском развития осложнений; 3) повышением квалификации врачей и их готовностью к оказанию реанимационной помощи и улучшением материально-технического оснащения лабораторий функциональной диагностики [14].
Наряду с этим в некоторых исследованиях описываются случаи развития острого инфаркта миокарда вскоре после отрицательных проб с физической нагрузкой. Важно, что инфаркт миокарда в этих наблюдениях развился у пациентов с измененными коронарными артериями, причем предположить наличие ИБС на основании результатов нагрузочных проб было невозможно. Не исключено, что причинами развития острого инфаркта мио-карда после отрицательного нагрузочного теста могли быть три фактора:
- внезапное резкое снижение сердечного выброса и коронарной перфузии в результате ортостатического скопления венозной крови в нижних конечностях из-за острой дилатации венозных капилляров при бы
стром прекращении работы в положении больного сидя на велоэргометре; - выраженный спазм коронарных артерий, особенно в случае отмены перед исследованием антиангинальных препаратов;
- опосредованное гемодинамическими возмущениями кровоизлияние в атеросклеротическую бляшку и образование гематомы в интиме, которая может окклюзировать просвет магистральной коронарной артерии [15].
Все это свидетельствует о том, что функциональные пробы, в том числе с физической нагрузкой, у больных ИБС являются серьезной процедурой, и к их выполнению следует относиться с максимальной ответственностью. Проведение нагрузочных проб следует поручать врачам, знающим в совершенстве электрокардиографию и реанимационное дело. В помещении, где проводятся пробы, постоянно должны быть готовыми к применению приборы, аппаратура и лекарственные средства (см. выше), дающие полную гарантию оказания срочной реанимационной помощи.
Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что правильный отбор больных, пунктуальное соблюдение показаний и противопоказаний к проведению пробы, мониторное наблюдение за ЭКГ, тщательное соблюдение методики выполнения стресс-теста гарантируют безопасность и информативную эффективность проб с физической нагрузкой.
Спироэргометрия — изучение газообмена и легочной вентиляции при физической нагрузке — является одним из наиболее ценных методов исследования, дающих возможность количественной оценки физической работо-способности и функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной (включая тканевое дыхание) систем в их функциональной взаимосвязи.
Необходимая аппаратура: 1) устройство для назначения дозированной физической нагрузки (велоэргометр, тредмил); 2) газоанализатор открытого типа, обеспечивающий автоматическую регистрацию потребления кислорода в покое и при нагрузке и выделения углекислоты. В клинической практике хорошо себя зарекомендовали автогазоанализаторы фирм “Sensor Medics”, “Siemens”, “Erich Jaeger”, “Beckman”.
Методика проведения спировелоэргометрии при непрерывной ступенеобразно возрастающей нагрузке аналогична обычному велоэрго- метрическому тесту. Отличие заключается в том, что дыхание больного осуществляется через газоспироанализатор, для чего используют загубник либо специальную маску с системой воздуховодов. Надо заметить, что нагрузочность этого вида исследования значительно выше, чем при обычной пробе с дозированной физической нагрузкой, поэтому необходимы соответствующие меры предосторожности.
Спироэргометрическое исследование прекращают по следующим критериям:
- Достижение максимального потребления кислорода (VO2max), о чем судят по образованию “плато” потребления кислорода (VO2) при возрастающей нагрузке, и дальнейшее повышение нагрузки не сопровождается приростом VO2. Этот критерий применяется в спортивной медицине и при обследовании здоровых лиц.
- Достижение субмаксимального уровня возрастной аэробной способности, определенного по частоте пульса (75% от максимальной возрастной ЧСС).
- Появление клинико-инструментальных признаков нарушения коронарного кровообращения, сократительной активности сердца и других симптомов неадекватности физической нагрузки (см. выше).
При обработке результатов спироэргометрического исследования вычисляют следующие показатели:
- Максимально достигнутый уровень потребления кислорода (VO2max, в л/мин на 1 кг массы тела).
- Максимально достигнутый при нагрузке “кислородный пульс” - отношение VO2 на данном уровне нагрузки к ЧСС на последней минуте этой ступени пробы.
- Число метаболических единиц (МЕТ). Для вычисления этого показателя количество кислорода, использованное на высоте нагрузки, делят на количество кислорода, потребляемое в условиях покоя. Таким путем выясняется, во сколько раз переносимая больным максимальная нагрузка увеличивает базальный уровень VO2 [16].
У больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы VO2 max значительно понижается, а число МЕТ, характеризующих функциональную способность кардиореспираторной системы, находится в прямой зависимости от VO2max [9,16].
Хорошо известно, что необходимая доставка кислорода к цепи транспорта электронов в митохондриях и аэробное окисление метаболических субстратов являются основным механизмом энергетического обеспечения физической нагрузки. Ухудшение насосной функции сердца у больных ИБС во время нагрузки и ограничение объема притока оксигенированной крови к функционирующим органам и тканям лимитирует процессы аэробного окисления. В таком случае включается анаэробный метаболизм, направленный на поддержание необходимой скорости ресинтеза АТФ. Это приводит к накоплению в крови молочной кислоты, концентрация которой на уровне 4,0 ммоль/л характеризует анаэробный порог работы (АПР), т.е. границу между эффективным аэробным механизмом покрытия энергетических потребностей организма и значительно менее эффективным анаэробным механизмом гликолитического процесса энергопродукции [17]. Так, аэробный метаболизм глюкозы обеспечи
вает образование 686 ккал энергии, тогда как анаэробное расщепление
- лишь 47 ккал [18].
На основании проведенного в нашей клинике исследования (доктор мед.наук А.А.Соколов) установлено, что АПР является одним из наиболее ранних и объективных критериев кислородного дисбаланса и истощения функциональных резервов кардиореспираторной системы у больных ИБС во время физической нагрузки. К моменту регистрации АПР обнаружено прекращение прироста МОК, снижение УО, резко возрастала АВРО2, что свидетельствовало о повышении тканевой экстракции кислорода на фоне гемодинамических нарушений. Кроме того, коэффициент корреляции между величиной работы, выполненной в аэробных условиях (до точки АПР), и всей выполненной работой составил
- 93 (рlt;0,05), в то время как связь между VO2max и объемом совершенной работы была менее тесной (r=0,84; рlt;0,05). При обследовании спортсменов высокой квалификации, здоровых физически не тренированных лиц и больных ИБС наблюдались однонаправленные изменения показателей системы транспорта кислорода, которые, однако, различались по степени выраженности на разных уровнях нагрузочного теста. Так, у спортсменов снижение УО предшествовало развитию АПР, в то время как у здоровых лиц и больных ИБС эти показатели совпадали во времени. Таким образом, у больных ИБС экстракардиальные элементы системы транспорта кислорода (главным образом, АВРО2) активно участвуют в обеспечении кислородного баланса при сохран2ении прироста МОК, тогда как у спортсменов кислородный гомеостаз длительно поддерживается гемодинамическими механизмами, а мощный резерв АВРО2 обеспечивает высокую физическую работоспособность [224]. 2
Как уже говорилось, кислородное обеспечение организма при физической нагрузке является важнейшим интегральным показателем функц
А так же в разделе « Пробы с дозированными физическими нагрузками »
- ДИАГНОСТИКА НАРУШЕНИЙ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА
- МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ АРТЕРИЙ
- Рентгенологическое исследование сосудов
- Ультразвуковое исследование (УЗИ) сосудов
- Магнитно-резонансная (МР) томография сосудов
- ГЛАВА 3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- ГЛАВА 4 МЕТОДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ КОРОНАРНОГО, МОЗГОВОГО И ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ ПРИ АТЕРОСКЛЕРОЗЕ
- ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАГРУЗОЧНЫЕ ПРОБЫ: КЛАССИФИКАЦИЯ, ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ, МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
- Электрическая стимуляция сердца
- Пробы, связанные с изменением объема притока крови
- Пробы с психоэмоциональным напряжением
- Дыхательные пробы
- Парциальные периферические нагрузочные пробы
- КЛИНИКО-ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАГРУЗОЧНЫХ ПРОБ
- Клинические данные при проведении функциональных проб
- Электрокардиографический контроль при проведении функциональных проб
- Изменения системной и регионарной гемодинамики при функциональных нагрузочных пробах
- Ультразвуковые исследования во время проведения стресс-тестов
- 4.2.5. Радионуклидные исследования при функциональных пробах
- ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ БОЛЬНЫХ С СОЧЕТАННЫМ АТЕРОСКЛЕРОЗОМ КОРОНАРНЫХ, МОЗГОВЫХ И ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ АРТЕРИЙ
- КОНЦЕПЦИЯ КОРОНАРНОГО, МИОКАРДИАЛЬНОГО, ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНОГО И ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО СОСУДИСТОГО РЕЗЕРВОВ
- ГЛАВА 4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- ГЛАВА 5 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ АТЕРОСКЛЕРОЗА
- МЕРОПРИЯТИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА ПРОФИЛАКТИКУ АТЕРОСКЛЕРОЗА И ИБС
- 5.2. КОРРЕКЦИЯ НАРУШЕНИЙ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА У БОЛЬНЫХ АТЕРОСКЛЕРОЗОМ
- Общие диетические рекомендации
- Гиполипидемические лекарственные средства
- Экстракорпоральные и хирургические методы лечения тяжелых нарушений липидного обмена
- ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ
- 5.3.2. Возможность регрессии атеросклеротической бляшки под влиянием лечения
- ПЕРСПЕКТИВЫ АНТИАТЕРОГЕННОЙ И АНТИАТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
- ГЛАВА 5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ