Оптимально учитываются следующие семь показателей, практически полностью отражающих физическое состояние испытуемого при субмаксимальном нагрузочном тесте: 1) нагрузка, 2) час-
40
тота сердечных сокращений, 3) артериальное давление, 4) данные электрокардиограммы, 5) потребление кислорода, 6) затраты энергии, 7) содержание молочной кислоты в крови.
Из них минимально необходимы первые четыре показателя — нагрузка, частота сердечных сокращений, АД и ЭКГ, так как существует линейная зависимость, позволяющая на основе частоты сердечных сокращений при определенной нагрузке косвенным путем определить потребление кислорода и затраты энергии (см. с. 61). Определение содержания молочной кислоты служит важным дополнительным показателем аэробной способности человека, но при обычных исследованиях в амбулаторной практике оно не является абсолютно необходимым.
В условиях углубленных научных исследований, помимо перечисленных семи параметров, значительный интерес представляет получение данных об изменении минутного и ударного объема сердца, работы левого желудочка, сосудистого сопротивления, размеров сердца, общего объема крови, а также ряда других гемодинамиче-ских и респираторных показателей (минутный объем и частота дыханий, дыхательный газообмен) при субмаксимальных нагрузочных тестах. Это требует значительного усложнения методик тестов вплоть до сочетания их с катетеризацией сердца. Перед началом теста измеряются частота сердечных сокращений, артериальное давление, записывается электрокардиограмма. Во время нагрузок учитываются изменения этих показателей.
Нагрузка на каждом этапе теста должна устанавливаться с максимальной точностью. Особенности методик регистрации нагрузок при степ-тесте, тестах на велоэргометрах и тредмилле описаны в соответствующих разделах. Обычно нагрузка определяется в ваттах (Вт), килограммометрах в минуту (кгм/мин) или пересчитывается на единицы затраченной энергии — килоджоули (килокалории) в минуту (кДж/мин, ккал/мин).
Частота сердечных сокращений во время мышечной работы — самый простой и важный показатель переносимости физических нагрузок. Поэтому особенно важен точный учет сердечного ритма во время нагрузки, что представляет определенные трудности и требует известных навыков, так как обследуемый все время находится в движении, частота пульса меняется, метроном может сбивать со счета.
Сердечный ритм следует определять на последних 15 — 20 с каждой минуты нагрузки. Пульс лучше пальпировать на сонной артерии под углом нижней челюсти. Наиболее точные данные получают при подсчете времени 30 сокращений. Секундомер включают в начале подсчета и останавливают на 30-м ударе. Частота сердечных сокращений определяется по табл. 6.
Можно также установить частоту сердечного ритма путем измерения времени 10 сердечных сокращений с пересчетом по формуле:
41
где 1 — продолжительность 10 сокращений в секундах.
Например, на 5-й минуте нагрузки продолжительность 10 сердечных сокращений — 4,6 с. При пересчете по формуле частота сердечных сокращений составит 130 в 1 мин.
Точно определить частоту сердечных сокращений можно и с помощью электрокардиограммы, но при этом нужно выводить средние данные продолжительности не менее чем 6—7 сердечных циклов. В последнее время все шире используются пульсотахо-метры с датчиками от мочки уха, пальца или ЭКГ.
Артериальное давление во время нагрузочных тестов нужно измерять с интервалами не реже 2 мин и обязательно в конце каждого этапа нагрузки. Помимо учета реакции на нагрузку, эти измерения имеют значение для гарантии безопасности теста' при своевременном выявлении неблагоприятных реакций.
Артериальное давление измеряют обычным способом — путем наложения манжеты со сфигмоманометром на плечо. Однако возникают определенные трудности в учете результатов, так как обследуемый постоянно находится в движении. Практически точно удается пальпаторно определить лишь систолическое давление и, как правило, приходится ограничиваться этими данными.
Электрокардиография является важнейшим методом оценки переносимости физических нагрузок, выявления скрытой коронарной недостаточноати и обеспечения безопасности субмаксимальных физических тестов.
Перед исследованием в покое записывают ЭКГ в 12 отведениях. Во время нагрузочного теста запись ЭКГ затруднена из-за постоянного движения конечностей, поэтому места фиксации электродов изменены и фиксируются, как правило, к туловищу. Для улучшения контакта между кожей и металлом целесообразно применять электродные пасты. Возможна фиксация с помощью присосок. Небольшие металлические пластины хорошо фиксировать лейкопластырем, а еще лучше — эластичными резиновыми лентами.
Идеальные условия для исследования во время тестов обеспечивает телеэлектрокардиография с дистанционной записью, однако можно обойтись и обычной электрокардиографией.
Предложены различные варианты записи ЭКГ. При наличии многоканального электрокардиографа отведения от конечностей фиксируют под соответствующими ключицами дистально и на боковой стороне живота над подвздошным гребнем слева, а грудные электроды устанавливаются в точках У,, У5, У6. В этих условиях может быть записана ЭКГ в I, II, аУР, У4, У5, У6 отведениях, что дает практически всю информацию, которую получают с помощью 12 отведений, причем наиболее информативным при нагрузочных тестах является отведение У5 (Н. В1аскЬигп, 1969). При использовании 12 отведений ЭКГ чувствительность теста составляет 76 % а в отведении У5 — 68 % (В. СЬаИтап с соавт., 1978). Дополнение его отведениями III, аУР позволяет регистрировать изменения, возникающие в задней стенке левого желудочка.
42
Таблица 6. Пересчет времени 30 уд. пульса в частоту сердечных сокращений в 1 мин
С Уд/мин с Уд/мин с Уд/ мин
22,0 82 17,3 104 12,6 143
21,9 82 17,2 105 12,5 144
21,8 83 17,1 105 12,4 145
21,7 83 17,0 106 12,3 146
21,6 83 16,9 107 12,2 148
21,5 84 16,8 107 12,1 149
21,4 84 16,7 108 12,0 150
21,3 85 16,6 108 11,9 151
21,2 85 16,5 109 11,8 153
21,1 85 16,4 ПО 11,7 154
21,0 86 16,3 110 11,6 155
20,9 86 16,2 111 11,5 157
20,8 87 16,1 112 - 11,4 158
20,7 87 16,0 113 11,3 159
20,6 87 15,9 113 11,2 161
20,5 88 15,8 114 11,1 162
20,4 88 15,7 115 11,0 164
20,3 89 15,6 115 10,9 165
20,2 89 15,5 116 10,8 167
20,1 90 15,4 117 10,7 168
20,0 90 15,3 118 10,6 170
19,9 90 15,2 118 10,5 171
19,8 91 15,1 119 10,4 173
19,7 91 15,0 120 10,3 175
19,6 92 14,9 121 10,2 176
19,5 92 14,8 122 10,1 178
19,4 93 14,7 122 10,0 180
19,3 93 14,6 123 9,9 182
19,2 94 14,5 124 9,8 184
19,1 94 14,4 125 9,7 186
19,0 95 14,3 126 9,6 188
18,9 95 14,2 127 9,5 189
18,8 96 14,1 128 9,4 191
18,7 96 Н,0 129 9,3 194
18,6 97 13,9 129 9,2 196
18,5 97 13,8 130 9,1 198
18,4 98 Н,7 131 9,0 200
18,3 98 13,6 132 8,9 202
18,2 99 13,5 133 8,8 205
18,1 99 13,4 134 8,7 207
18,0 100 13,3 135 8,6 209
17,9 101 13,2 136 8,5 212
17,8 101 13,1 137 8,4 214
17,7 102 13,0 138 8,3 217
17,6 102 12,9 140 8,2 220
17,5 103 12,8 111 8,1 222
17,4 103 12,7 П2 8,0 225
Мы используем отведения по Нэбу. При этом отведение ап1е-пог фиксирует изменения, аналогичные возникающим в Уа, а йог-за Из отражает состояние задней стенки левого желудочка.
43
Желателен, особенно у больных с сердечно-сосудистой патологией, постоянный электрокардиографический контроль во время исследования. Если же постоянная электрокардиография не проводится, то ЭКГ должна записываться в конце каждой минуты нагрузки.
После окончания теста в течение первых 5—6 мин восстановительного периода необходим ЭКГ-контроль, так как нередко именно в это время могут появиться патологические изменения (К. АЬагциег с соавт., 1964).
Потребление кислорода — важнейший показатель функционального состояния организма при нагрузочном тесте. Потребление кислорода может быть определено методом открытой и закрытой циркуляции. Однако предпочтительнее пользоваться открытым методом. Для точности результатов исследования большое значение имеет строгое соблюдение методики забора выдыхаемого газа в мешки Дугласа и его анализа на содержание кислорода и углекислоты.
Существуют химические методы анализа газов по НаШапе (Л. На1с1апе и Л. РпезИеу, 1935) и другие, основанные на учете объемов абсорбированного химическими веществами углекислого газа, а затем и кислорода в пробе выдыхаемого воздуха, а также ряд физических методов, основанных на учете теплопроводности в зависимости от газового состава, парамагнитном анализе содержания кислорода, инфракрасном анализе содержания углекислого газа и др.
Химические методы более точны, но трудоемки. К преимуществам физических методов относится простота исследования, а к недостаткам — высокая стоимость оборудования и небходимость регулярной калибровки приборов по стандартным газовым составам.
Объем газа зависит от его температуры и окружающего давления. При измерении объемов выдыхаемых газов следует учитывать также давление водяных паров, изменяющееся в зависимости от температуры.
Если выдохнуть в спирометр определенный объем воздуха, то, несмотря на одинаковое атмосферное давление в легких и спирометре при полном насыщении воздуха водяными парами, давление их в спирометре ниже аз счет снижения температуры с 37 °С до комнатной.
Это требует приведения показателей потребления кислорода и выделения углекислоты к сопоставимым условиям с помощью поправок.
Газы, выдохнутые из легких, находятся в условиях, которые обозначают индексом АТРЗ, заимствованным из англо-американской номенклатуры (АТР — атЫеп1 1етрега1иге апс] ргеззиге — окружающая температура и давление, 5 — за1ига1е(1 — полное насыщение водяными парами).
С помощью поправочных коэффициентов, взятых из таблиц, или специальных формул (М. Навратил с соавт., 1967, и др.) эти
44
А
45-
44- б
43- 0
42- -2
41- -4
40-39- -В
36- ~~8
37- ~~—1В
36-35- '•'-12
34- -14
33-32- '-'-1В
31- • '-'-18
30-29- 1 '•-20
9: л» '--22
9-24 ~ Л1/ 1 1 -24 -2В -28
20-18 '- 1 -30 -32
18 : -34
"-36
14-
12- ~-Ы1
10- чи
'--42
в\ п' "44
а •
*: -46
е- "-50
80-,
20-40-60-80-700-го-
60-
во-
20-
Д
-20
20-40-
00-
20-\
1-40
-20
ЬйИ7
-20
-40 \-60
580
590
600
620
-630 640
-650
-660
-670
-680
-630
-700
-710
-720
-730
-740
-750
-760 ^770
Рис. 9. Номограмма для перевода объема гава из условий АТР5 в условия 5ТРО (по О. Соп8о1агю с соавт., 1983)
данные приводят к альвеолярным условиям — ВТР5 (ВТ — Ьойу 1етрега1иге — температура тела 37 °С; Р — ргеззиге — окружающее атмосферное давление; 5 — 5а1ига1ес1 — полное насыщение водяными парами) или чаще — к стандартным физическим условиям — 5ТРО (5ТР — з1ап(1аг1 1етрега1иге апй ргеззиге — стандартная температура 0°С и давление 101 кПа, или 760 мм рт. ст.; О — игу — сухой газ). Клинические и экспериментальные данные, касающиеся газообмена, в литературе, как правило, приведены к стандартным условиям 5ТРО.
Для приведения объема газов из условий АТР5 в 5ТРО можно пользоваться поправочным коэффициентом, определяемым по
45
номограмме С. Сопзо1а2ю с соавторами (1963; рис. 9). При этом температура газа в градусах Цельсия отмечается по шкале А или Б (плюсовая или минусовая температура соответственно), барометрическое давление — по шкале В. При соединении этих точек в месте их пересечения со шкалой Г (для плюсовой температуры) или шкалой О (для минусовой температуры) отсчитывается поправочный коэффициент 5ТРВ.
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.
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 30 31 32 33 34 35 36 37 38