5 курс / Пульмонология и фтизиатрия / Респираторная_медицина_Руководство_в_3_томах_Том_1

Артериальное и конечно-экспираторное парциальное давления кислорода и альвеолярно-артериальный градиент кислорода

До достижения АП конечно-экспираторное парциальное давление O2 (PETO2, мм рт.ст.), которое используется в качестве суррогатного маркера альвеолярного давления O2, и давление O2 в артериальной крови (PaO2, мм рт.ст.) остаются в пределах нормального диапазона, так же как SpO2 и альвеолярно-артериальный градиент O2 [Р(А-а) O2, мм рт.ст.]. После достижения АП и возрастания нагрузки PETO2 (а значит, и альвеолярное давление) увеличивается вследствие непропорционального повышения альвеолярной вентиляции относительно V’O2. PaO2 остается неизменным из-за низкого содержания O2 в смешанной венозной крови и физиологического шунтирования. В результате при нагрузке высокой интенсивности SpO2 остается неизменной, а Р(А-а)O2 слегка возрастает. У небольшого числа хорошо тренированных людей с высоким V’O2max PaO2 и SpO2 могут снижаться на пике нагрузки, такой феномен называют артериальной гипоксемией, индуцированной физической нагрузкой [16, 17].

Значения перечисленных выше параметров и их изменение при нагрузке можно сравнивать с количественными должными значениями [7], но чаще проводят графический анализ, предложенный Wasserman и соавт. [1] (рис. 6.14).

Кардиореспираторный нагрузочный тест

Решение о проведении КРНТ должно быть принято с учетом показаний и противопоказаний к его проведению.

Показаниями к КРНТ являются:

•определение толерантности к физической нагрузке;

•исследование причин ограничения физической нагрузки;

•измерение максимального (пикового) V’O2 — параметра, который играет важную роль в оценке прогноза многих заболеваний, включая ХОБЛ, первичную легочную гипертензию, ИЛФ, МВ и др.;

•оценка риска осложнений и выживаемости после хирургического вмешательства (например, резекции легкого).

Противопоказания

Абсолютные противопоказания к проведению КРНТ [7]:

•острый инфаркт миокарда в первые 2 сут;

•нестабильная стенокардия с высоким риском развития инфаркта миокарда;

•неконтролируемая аритмия с клиническими проявлениями или гемодинамическими нарушениями;

•тяжелый аортальный стеноз;

•декомпенсированная СН;

•острая тромбоэмболия ЛА или инфаркт легких;

•острый миокардит, острый перикардит;

•спонтанный пневмоторакс;

•расслаивающая аневризмы аорты. Относительные противопоказания (не учитыва-

ются в случаях, когда предполагаемая польза от планируемого исследования превышает его риск) [7]:

•стеноз ствола левой коронарной артерии;

•умеренные клапанные стенозы;

•электролитные нарушения;

•тяжелая артериальная гипертензия (систолическое АД >200 мм рт.ст. и/или диастолическое АД >110 мм рт.ст.);

•тахиили брадиаритмии;

•гипертрофическая кардиомиопатия или другие болезни с обструкцией выходного тракта ЛЖ;

•психическая или физическая неполноценность, ведущая к невозможности адекватного проведения нагрузки и ее оценки;

•высокая степень атриовентрикулярной блокады.

Кпротивопоказаниям также относят: миопию высокой степени, склонность к обморочным состояниям, тромбофлебит и варикозное расширение вен нижних конечностей, лихорадочные состояния, политопную экстрасистолию, декомпенсированные сахарный диабет и тиреотоксикоз [18].

Как и при любой другой процедуре, связанной

сриском осложнений, врач должен быть уверен, что испытуемый понимает цели и суть исследования и осознает возможный риск планируемого тестирования.

КРНТ должно проводиться только хорошо подготовленным персоналом, обладающим знанием физиологических процессов, происходящих при физической нагрузке, и навыками сердеч- но-легочной реанимации. Обследование должно проводиться врачом и медицинской сестрой, готовыми к оказанию экстренной помощи пациенту при появлении у него патологических реакций во время проведения НТ.

Типы кардиореспираторных нагрузочных тестов

По типу изменения нагрузки КРНТ делят на тесты с возрастающей и с постоянной нагрузкой.

Кардиореспираторные нагрузочные тесты с возрастающей нагрузкой

«Золотой стандарт» КРНТ — это тест с возрастающей нагрузкой с одновременным электрокардиографическим и клиническим наблюдением, который позволяет определить V’O2max и оценить уровень аэробных возможностей организма. КРНТ с возрастающей нагрузкой необходим для того, чтобы предоставить клиницисту ключевые данные, которые не могут быть получены при функциональных исследованиях респираторной и сердечно-сосудистой систем в покое, при анализе газов крови или при проведении других НТ.

VO2, л/мин

50

40

30

20

10

80

70

60

50

40

30

1. Увеличение продукции CO2

VENCO 2

2. Гипервентиляция относительно O2, но не CO2

PETСO 2

нить безопасность, а также подобрать режим физических тренировок в программе реабилитации.

Интерпретация

В физиологическом смысле физическая нагрузка считается максимальной, когда один или несколько компонентов цепи транспорта O2 достигают максимума. К компонентам транспортной цепи O2 относятся легочный газообмен, вентиляция, кровообращение и функция мышц (включая тканевой газообмен). Переносимость нагрузки может быть ограничена самым слабым компонентом этой цепи или развитием тяжелых утомления и/или одышки (7–8 баллов по шкале Борга).

Для того чтобы понять, снижена ли толерантность пациента к физической нагрузке, необходимо соблюсти определенную последовательность диагностических мероприятий.

Первый этап: анализ V’O2peak или V’O2max. V’O2max — основной показатель, который регистрируется при НТ с максимальной нагрузкой [7, 24]. Полученное значение V’O2max следует сравнить с должным. Чтобы проверить, насколько выбранные уравнения для расчета должных значений подходят для технического оснащения лаборатории, до обследования пациентов желательно провести биологический контроль — осуществить

КРНТ у здоровых добровольцев. Кроме того, V’O2max необходимо нормализовать относительно массы тела. Это особенно важно для пациентов с избыточной массой тела.

Снижение V’O2max отражает снижение толерантности к физической нагрузке, Причины снижения V’O2max неспецифичны: легочная патология, нарушение транспорта O2 (изменение Q’, свойств крови), нейромышечные заболевания, недостаточное усилие при выполнении КРНТ и др.

Во время КРНТ ожидается увеличение V’O2 на 10 мл на каждый 1 Вт возрастающей нагрузки. Более высокие значения наблюдаются у пациентов с ожирением или при низкой механической эффективности.

На втором этапе необходимо определить АП (см. выше). В норме АП обычно достигается при V’O2 >40% V’O2max, диапазон нормальных значений достаточно широк и составляет 40–80% V’O2max [7].

АП используется как индикатор тренированности для подбора тренировочных или реабилитационных программ [3]. Однако снижение АП, как и V’O2max, неспецифично, и для выявления его причин требуется оценка других параметров реакции на нагрузку [3].

Третий этап — анализ ЧСС и кислородного пульса, газов крови, ЭКГ при V’O2max и на уровне АП. Четвертый этап — установление причин прекращения КРНТ, которые схематично представлены в табл. 6.2 и имеют клиническое значение. Для этого следует проанализировать как количественные данные, так и их графическое представление (см. рис. 6.14) [20].

Патология сердечно-сосудистой системы расценивается как причина прекращения теста в случае, когда Q’ не нарастает и не может в должной мере обеспечить кислородом работающие мышцы. В качестве неинвазивного показателя Q’ используется ЧСС: существует прямая зависимость между ЧСС и V’O2. Достижение максимального значения ЧСС [ЧССмакс = 220 – возраст в годах

(±10) в минуту] отражает максимум Q’. Эта причина прекращения КРНТ встречается у здоровых людей и нередко у пациентов с заболеваниями органов дыхания при ОФВ1 >50% должного [25]. В этом случае прекращение КРНТ не является следствием легочного заболевания. При других состояниях, таких как ЗСН или ИБС, ЧССмакс может не достигаться, но низкий кислородный пульс и высокая субмаксимальная ЧСС вместе с изменениями параметров ЭКГ и ЭхоКГ могут помочь выявить нарушения функционирования сердечно-сосудистой системы.

Вентиляционное ограничение определяется как дисбаланс между нагрузкой и работой респираторных мышц. Нагрузка на респираторные мышцы может возрастать вследствие обструкции дыхательных путей, снижения упругости (эластичности) грудной клетки и гиперинфляции. Кроме того, нарушение работы вентиляционного насоса, изменяющее легочную механику, может быть обусловлено слабостью респираторных мышц и/или снижением вентиляционного импульса [26]. Об этом можно судить по уменьшению наклона V’E/V’CO2 или по возрастанию PETCO2.

Вентиляционное ограничение часто наблюдается у пациентов с прогрессирующим легочным заболеванием, обструкцией дыхательных путей, деформацией грудной клетки, заболеванием/слабостью респираторных мышц и у пациентов с интерстициальными легочными заболеваниями. Вентиляционное ограничение можно выявить несколькими способами: во-первых, по возрастанию уровня PaCO2 во время КРНТ, однако этот ответ находится также под влиянием центральной регуляции; во-вторых, по V’E, которая превышает 70–80% МВЛ. Измерение емкости вдоха во время КРНТ помогает выявить динамическую гиперинфляцию и снижение резерва дыхания, что также указывает на вентиляционное ограничение при нагрузке (рис. 6.17).

Ограничение легочного газообмена диагностируется при изолированном снижении PaO2

а

КЭОЛ

в

КЭОЛ

б

КЭОЛ

г

КЭОЛ

и/или повышении P(A-a)O2 более чем на 2 кПа [1]. Часто неясно, почему пациенты с ограничением легочного газообмена прекращают выполнение КРНТ; некоторые обследуемые не чувствуют гипоксемию и продолжают КРНТ при очень низких значениях PaO2, в то время как другие пациенты при снижении PaO2 прекращают нагрузку [27]. Если SpO2 снижается менее 80%, КРНТ следует остановить. Низкое значение ДСЛ (или транс- фер-фактора — TLCO), измеренное в покое, является прогностическим фактором гипоксемии на фоне физической нагрузки [28]. При отсутствии значительной обструкции дыхательных путей значения TLCO <50% должного сопровождались гипоксемией у большинства пациентов. Напротив, у больных с тяжелым течением ХОБЛ (и снижением TLCO) вентиляционно-перфузионная неоднородность во время КРНТ может уменьшаться и PaO2 и P(A-a)O2 не изменяются [29].

Слабость периферических мышц может также вносить вклад в снижение толерантности к физической нагрузке. В этом случае в конце КРНТ пациенты будут оценивать свою усталость как высокую (более 7–8 баллов по шкале Борга). Для определения мышечной слабости как ограничивающего фактора выполнения нагрузки измеряют мышечную силу ног и рук. Проблемы нарушения периферического газообмена более сложны для диагностики. При рутинном клиническом обследовании жалобы на боль, обычно возникающую при ишемии конечностей, могут иметь в своей основе нарушение периферического газообмена.

Кроме того, психологические факторы, такие как страх, тревога или недостаток мотивации, могут также вносить вклад в плохое выполнение НТ. Ограничение вследствие психологических факторов диагностируется в том случае, когда другие ограничения переносимости физической нагрузки

отсутствуют и поведение пациента указывает на его нежелание продолжать тест.

Итоговый этап — формулировка итогового протокола исследования.

Кардиореспираторные нагрузочные тесты с постоянной физической нагрузкой

вости походки у больных с заболеваниями опор- но-двигательного аппарата и у пожилых людей и т.д. [тесты «встать и сесть» (sit to stand), «встать и пойти» (timed up and go), тест ходьбы на 4 м (4-m gait speed)] [32, 33].

Степ-тест

Для того чтобы провести КРНТ с постоянной нагрузкой (тест на выносливость), первоначально необходимо выполнить хотя бы один тест с нагрузкой, возрастающей до достижения V’O2max. Полученную при этом максимальную нагрузку используют для расчета постоянной нагрузки (преимущественно 75% максимальной).

Анализируют те же параметры (V’O2, V’CO2, V’E, ЭКГ, АД и ЧСС), что и при КРНТ с возрастающей нагрузкой, а также такой показатель, как постоянная времени (время, необходимое для достижения 63% заключительной стадии изменения [22]).

КРНТ с постоянной нагрузкой не позволяет определить V’O2max. Основным результатом теста являются длительность нагрузки — показатель, обладающий более высокой воспроизводимостью по сравнению с V’O2max, и постоянная времени. В связи с этим КРНТ с постоянной нагрузкой используют для оценки эффективности лечебных/ реабилитационных программ. Было показано, что КРНТ с постоянным уровнем нагрузки, выполняемые на велоэргометре или тредмиле, чувствительны к динамике физической толерантности после респираторной реабилитации и терапии [30, 31].

Таким образом, КРНТ активно внедряют в диагностические и/или лечебные алгоритмы, особенно при респираторной реабилитации. КРНТ с возрастающей нагрузкой позволяет определить V’O2max и имеет большое значение для диагностики нарушений физической толерантности и выявления механизмов, относящихся к этим нарушениям. КРНТ с постоянной нагрузкой обладает высокой воспроизводимостью результатов и является методом выбора для оценки эффективности терапевтического вмешательства.

Внелабораторные нагрузочные тесты

Внелабораторные НТ (англ. field tests) играют важную роль в оценке функционального статуса больного, прогноза и исходов заболевания и эффектов терапии практически при всех хронических респираторных заболеваниях. Они позволяют оценить функциональное состояние больного при отсутствии сложной и дорогостоящей аппаратуры для КРНТ, а также у больных, которым КРНТ противопоказано.

К внелабораторным НТ относят разнообразные тесты с ходьбой, тесты с подъемом на ступеньку (степ-тесты). Существуют и специфические внелабораторные НТ для оценки состояния суставов и мышц нижних конечностей, устойчи-

Степ-тест используется для оценки физического состояния с 40-х годов прошлого века. В последующие десятилетия степ-тест показал клиническую значимость при оценке переносимости физической нагрузки, риска послеоперационных осложнений, индуцированной нагрузкой гипоксемии при различных заболеваниях. Это один из множества тестов, предназначенных для безопасной и удобной в практическом отношении оценки АП [34].

Степ-тест удобен тем, что требует минимума пространства и оборудования. Метаболические затраты во время проведения этого теста эквивалентны другим внелабораторным исследованиям физической толерантности [19] и уровню повседневной активности, поэтому степ-тест можно проводить у большинства пациентов.

Существует множество модификаций степ-те- ста: степ-тест Данди, степ-тест Королевского колледжа, гарвардский степ-тест и др.

Для проведения степ-теста требуются ступенька, монитор для подсчета ЧСС, звуковоспроизводящее устройство (магнитофон или проигрыватель для компакт-дисков), шкала оценки состояния пациента и пульсоксиметр.

Высота ступеньки варьирует от 17,5 до 41,3 см, частота шагов — от 30 до 15 в минуту в зависимости от возраста пациента, уровня его тренированности и физической активности. Иногда частоту подъемов на ступеньку регулирует сам пациент. Ступеньки могут быть оборудованы поручнями. Тест продолжается от 2 до 10 мин, но иногда не имеет строгих временных рамок и определяется самочувствием пациента, однако меньшая продолжительность теста снижает его чувствительность, в частности при выявлении постнагрузочного бронхоспазма.

V’O2max, рассчитанное в результате степ-теста, тесно коррелирует с таким же показателем, рассчитанным при КРНТ [34], однако, по данным некоторых авторов, существенно — на 10–15% — может превышать последний [19].

Степ-тест может проводиться в двух режимах: с постоянной либо с возрастающей нагрузкой.

Степ-тест Честера. Разработан в 1995 г. для оценки аэробной емкости и максимальной аэробной мощности пожарных. Высота ступеньки составляла 15, 20, 25 или 30 см на выбор исследователя и не менялась в течение теста [34].

Степ-тест Честера состоит из 5 этапов, на каждом из которых увеличивается частота шагов. Исходя из этого и с учетом выбранной высоты ступеньки рассчитывается V’O2max (табл. 6.3).

367

Длительность теста 10 мин (5 этапов по 2 мин). Скорость регулируется метрономом, начиная с 15 шагов в 1 мин, и увеличивается каждые 2 мин на 5 шагов (15, 20, 25, 30 и 35 шагов в 1 мин для каждого из 5 этапов соответственно).

Таблица 6.3. Расчет V’O2max в степ-тесте Честера [34]

На каждом этапе тестирования измеряют ЧСС, оценивают в баллах самочувствие пациента, рассчитывают максимальную ЧСС соответственно возрасту пациента и V’O2max. Интенсивность нагрузки в степ-тесте Честера зависит от высоты ступеньки и частоты шагов с пола на ступеньку и обратно, поэтому крайне важно правильно подобрать высоту ступеньки в каждом конкретном случае. Лучше «занизить» ступеньку, чтобы пациент мог безопасно для здоровья пройти больше стадий и, таким образом, выполнить максимально возможную для себя нагрузку. Тест прекращается, когда пациент достигает субмаксимальной ЧСС, равной 80% максимальной, соответствующей возрасту, либо когда балльная оценка физического усилия достигает 14 баллов по 20-балльной шкале Борга [35]. Таким образом, степ-тест Честера с возрастающей нагрузкой, как и другие модификации этого исследования, позволяют достичь только субмаксимальной нагрузки. По результатам степ-теста Честера можно рассчитать V’O2max для оценки аэробной мощности пациента и подобрать для него тренирующий режим физической нагрузки.

Недостатком всех степ-тестов является непривычность такого вида нагрузки для многих пациентов, особенно имеющих патологию опор- но-двигательного аппарата, которая может влиять на их результаты, а также отсутствие стандартизации всех параметров теста (высоты ступеньки, длительности исследования, скорости подъема на ступеньку, причин прекращения теста и т.д.), хотя в последние годы ведутся попытки стандартизировать степ-тест.

Тесты с ходьбой

Общие принципы

Тесты с ходьбой — это функциональные НТ, которые главным образом оценивают способность пациента переносить повседневные физические нагрузки, поскольку ходьба — это нагрузка, выполняемая ежедневно всеми, кроме наиболее тяжелых больных. Тесты с ходьбой весьма распространены в клинической практике, и в частности

впульмонологии благодаря простоте, хорошей переносимости пациентами, сопоставимости с повседневными нагрузками и удовлетворительной корреляции результатов теста с состоянием пациента.

Тесты с ходьбой проводятся в прямом закрытом коридоре с ровным нескользким полом, при комфортной температуре воздуха. В помещении должны быть источник кислорода, нитроглицерин для подъязычного применения и сальбутамол

ввиде дозированного аэрозольного ингалятора (ДАИ) или раствора для небулизации, а также телефон или другие средства связи для вызова реаниматолога при необходимости.

Согласно рекомендациям ATS и ERS, специалист, выполняющий тестирование, должен иметь подготовку по сердечно-легочной реанимации [36].

Показания [37]

1.Оценка эффективности проводимого лечения у больных со среднетяжелыми и тяжелыми заболеваниями бронхолегочной или сердеч- но-сосудистой системы.

2.Одномоментная оценка функционального состояния пациента и степени снижения его физических возможностей.

3.Определение индивидуального прогноза течения заболевания и летальности, в том числе перед хирургическими вмешательствами на легких (резекцией, трансплантацией и т.д.) (подробнее см. Предоперационная оценка).

Противопоказания

Поскольку во всех внелабораторных НТ пи-

ковая ЧСС и V’O2peak могут приблизиться к уровню, достигаемому при КРНТ, эксперты ATS и

ERS считают, что абсолютные и относительные противопоказания к внелабораторным тестам не должны отличаться от противопоказаний для КРНТ (см. табл. 6.4). При наличии относительных противопоказаний решение о тестировании принимается индивидуально совместно с лечащим врачом. Стабильная стенокардия не является противопоказанием для внелабораторного НТ, однако перед исследованием пациент должен принять антиангинальные препараты и иметь при себе сублингвальный нитроглицерин. Все сопутствующие заболевания и лекарственные препараты, принятые больным перед тестированием, должны отражаться в протоколе исследования [36].

Подготовка пациента

Одежда и обувь пациента должны быть удобными для ходьбы. Во время тестирования больной должен использовать те приспособления, которыми он пользуется в повседневной жизни, и это следует отражать в протоколе исследования. Активные физические нагрузки не разрешаются как минимум за 2 ч до исследования, а перед началом НТ пациент должен побыть в состоянии покоя не менее 15 мин. Пациент сохраняет свой

обычный режим приема лекарств. Если внелабораторное НТ планируется в один день с исследованием легочной функции, то сначала проводятся легочные функциональные тесты, а затем нагрузочные [36, 37].

Если пациент получает длительную кислородотерапию (ДКТ), ее режим сохраняется в день тестирования без изменений. Во время теста поток O2 также остается неизменным (за исключением ситуаций, когда целью НТ является подбор дозы O2, необходимой для повседневных нагрузок). При повторном НТ режим ДКТ и способ подачи O2 должны быть такими же, что и при предыдущем исследовании. Если же в период после первого тестирования режим ДКТ был изменен в соответствии с состоянием больного, это отражается в протоколе повторного исследования [36, 37].

Способ доставки O2 имеет большое значение, поскольку пациент либо несет кислородный баллон на плечевом ремне, либо толкает или тянет за собой концентратор O2. Рекомендуется избегать ситуаций, когда во время теста баллон или концентратор передвигает медицинский работник, идя рядом с больным. Если же в силу тяжелого состояния больной не может самостоятельно перемещать источник O2, медицинский работник должен во время тестирования идти немного сзади пациента, чтобы не побуждать его ускорить шаг [36].

Измерения

Перед тестированием необходимо оценить противопоказания к исследованию, измерить ЧСС, АД, SpO2, исходные одышку и усталость по шкале Борга [35] или ВАШ и убедиться, что оде-

жда и обувь пациента подходят для выполнения теста. В конце исследования те же показатели измеряют повторно, а также спрашивают пациента о причинах, которые мешали ему ходить быстрее, и указывают их в протоколе. Тестирование прекращают досрочно при снижении SpO2 <80%, появлении боли в груди, тяжелой одышки, судорог в мышцах нижних конечностей, пошатывания, профузного пота, выраженной бледности или цианоза [36, 37].

Для получения более надежных результатов внелабораторного НТ рекомендуется выполнять тест дважды с интервалом не менее 30 мин и выбирать лучшее значение. Перед началом второго теста ЧСС и SpO2 должны вернуться к исходному уровню [36]. Повторные внелабораторные НТ должны выполняться в то же время суток, что и первое тестирование, во избежание внутрисуточной вариабельности результатов.

В прошедшие десятилетия было разработано множество тестов с ходьбой: с фиксированным временем (2-, 5-, 6-, 9- и 12-минутный), с фиксированным расстоянием (например, 100 м, 804,7 м, 2 км), с различной регуляцией скорости ходьбы (когда скорость выбирает сам пациент или скорость задается исследователем; когда скорость ходьбы остается постоянной в течение всего тестирования или постепенно возрастает), но большинство из них не получило широкого распространения в клинической практике. В настоящее время в мире используют три основных варианта внелабораторных НТ с ходьбой: 6-минутный тест (6-МТ), шаттл-тест с возрастающей нагрузкой (ШТВН) и шаттл-тест с постоянной нагрузкой (ШТПН).

369