
- •Глава I показания, ограничения и противопоказания к физическим нагрузкам
- •Глава II
- •Методы оценки физического развития
- •И функциональных возможностей инвалидов с поражением
- •Опорно-двигательной системы
- •Глава нагрузочные тесты и критерии контроля инвалидов, перенесших ампутации конечностей
- •Функциональные пробы сердечно-сосудистой системы
- •Глава VI
- •Глава VII
Функциональные пробы сердечно-сосудистой системы
В практике врачебного контроля существенное значение имеют функциональные пробы. Роль и значение функциональных проб определяется, с одной стороны, их простотой и доступностью выполнения, с другой стороны, получением достаточно информативных показателей о функциональном состоянии аппарата кровообращения и регуляторных механизмах. Вместе с тем их применение помогает оценить резервные возможности организма и обоснованно подойти к назначению двигательного режима и расширению двигательной активности, применению средств кинезотерапии, протезированию и т.д.
Функциональные пробы показаны инвалидам пожилого возраста, перенесшим посттравматические ампутации нижних конечностей на уровне бедра или обеих нижних конечностей на уровне бедер, голеней, а также инвалидам, страдающим различными хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой системы — ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью, облитерирующими заболеваниями сосудов, сахарным диабетом и др.
В процессе восстановительного лечения, непосредственно после перенесенной ампутации или повторного оперативного вмешательства, выделяют несколько двигательных режимов — постельный, палатный, стационарный (общий). Эти двигательные режимы показаны практически всем инвалидам, независимо от возраста, причины и уровня ампутации, наличия послеоперационных осложнений и других причин. В дальнейшем — в период подготовки к протезированию, при обучении ходьбе на протезах — как правило, назначается общий двигательный режим. В рамках каждого двигательного режима, в соответствии с решаемыми задачами, применяются различные функциональные пробы (В.К. Добровольский и соавт., 1975).
Наиболее простой и представляющей минимальную физическую нагрузку является проба «сесть — лечь», предложенная Игнатовским. Эта проба проводится при постельном режиме для определения адаптации сердечно-сосудистой системы к положению сидя и возможности расширения двигательной активности. Перед проведением функциональной пробы пациент отдыхает 5 мин в положении лежа. После этого производится регистрация ЧСС и измеряется артериальное давление (АД). Не снимая манжетки, пациент 10 раз за 60 с садится в постели с частичной опорой на руки и снова ложится. При этом нижние конечности пациента удерживаются на уровне бедер или голеней, в зависимости от уровня ампутации. После завершения пробы в первые 10 с подсчитывается ЧСС, затем определяется АД. В течение восстановительного периода на 3-й, 6-й и т.д. минутах проводится регистрация ЧСС и АД до полного их возвращения к исходным величинам.
Ортостатическая проба проводится при решении вопроса о возможности вставания и обучения ходьбе на костылях после односторонних ампутаций, расширения методики ЛФК, двигательной активности и т.д. Следует отметить, что при выполнении этой пробы после длительной гипокинезии, постельного режима может наблюдаться ортостатический обморок. При первом вставании после операции у многих инвалидов эта проба выполняется с трудом. Часто отмечается головокружение, трудно удерживать равновесие, быстро наступает утомление сохраненной конечности. Поэтому длительность проведения пробы (пребывание в положении стоя) не должна превышать 5 мин. При выраженных жалобах на головокружение, слабость и т.п. проведение пробы прекращается.
В формировании реакции на ортостатическую пробу большое значение имеет состояние вегетативной нервной системы. При нормальной возбудимости симпатического отдела происходит увеличение ЧСС на 18—21% от исходной величины (Л.В. Чоговадзе и соавт., 1977). Более значительное увеличение ЧСС может свидетельствовать о повышенной возбудимости симпатического отдела или наличии атипической реакции сердечно-сосудистой системы.
Перед проведением пробы пациент отдыхает 5 мин в положении лежа. Производится регистрация ЧСС и измеряется АД. После этого, не снимая манжетки для измерения артериального давления, пациент встает и стоит в течение 5 мин, при этом разрешается дополнительная опора на спинку кровати, стула и т.д. В течение выполнения функциональной пробы на 1-й и 5-й мин производится регистрация ЧСС и измеряется АД. После завершения пробы пациент ложится, и в течение восстановительного периода на 1-й, 3-й, 6-й и т.д. минутах вновь регистрируются ЧСС и АД вплоть до полного восстановления показателей. Одновременно оценивается общее состояние пациента.
В период освоения пользования протезами, особенно на начальном этапе, проводится функциональная проба — ходьба в произвольном темпе на 50 м. Эта проба выполняется для оценки адаптации сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке, связанной с ходьбой на протезах, возможности расширения двигательного режима, расширения методики ЛФК. Перед проведением пробы пациент отдыхает в течение 15 мин в положении лежа. После этого регистрируется ЧСС и измеряется АД. Не снимая манжетки, пациент проходит на протезе 50 м по ровной поверхности, при этом регистрируется время выполнения пробы. После ее завершения, в положении лежа, регистрируются ЧСС и АД на 1-й, 3-й, 6-й и т.д. минутах восстановительного периода, до возвращения показателей к исходному уровню.
Функциональная проба с подъемом на ступеньку высотой 20 см и спуском с нее — 12 раз в минуту («степ-тест») является наиболее значимой по нагрузке, проводится для оценки возможности обучения ходьбе по лестнице, на большие расстояния, расширения двигательной активности. Перед выполнением пробы пациент отдыхает в течение 15 мин в положении сидя. Измеряется АД и регистрируется ЧСС. После этого, не снимая манжетки для измерения артериального давления, пациент выполняет пробу. После ее завершения, в положении сидя производится подсчет ЧСС и измеряется АД на 1-й, 3-й, 6-й и т.д. минутах восстановительного периода, до возвращения показателей к исходному уровню. Регистрируются также данные визуальных наблюдений и изменения субъективных ощущений обследуемого.
Для унификации оценки результатов проведения функциональных проб выделяются следующие типы реакции (по СП. Летунову и Р.Е. Мотылянской, 1956).
Нормотоническнй тип. Данный тип характеризуется небольшим учащением пульса — на 10—15 ударов в минуту, увеличением систолического артериального давления на 8—10 мм рт. ст., диастолическое артериальное давление не изменяется или незначительно понижается. Разница между систолическим и диастолическим давлением незначительно увеличивается. Восстановительный период не превышает трех минут. Общее самочувствие пациента остается удовлетворительным, жалобы отсутствуют.
Астенический тип. Этот тип реакции характеризуется значительным увеличением ЧСС. Систолическое артериальное давление увеличивается на 5—10 мм рт. ст. или не изменяется, диастолическое артериальное давление незначительно повышается. Пульсовое давление уменьшается, восстановительный период увеличивается и может достигать 9—15 мин. При резко выраженной реакции могут появиться жалобы на слабость, головокружение и др. Данный тип реакции свидетельствует, что энергообеспечение осуществляется неэкономичным путем, преимущественно за счет хронотропной функции сердца.
Гипертонический тип. Для этого типа реакции характерно значительное увеличение ЧСС, повышение систолического артериального давления до 180—200 мм рт. ст. и выше, диастолическое артериальное давление не изменяется или умеренно повышается. Пульсовое давление увеличивается, однако его повышение не всегда свидетельствует об увеличении систолического выброса; значительное повышение систолического давления может быть обусловлено увеличением периферического сопротивления, которое в свою очередь определяется проходимостью прекапиллярного русла. Восстановительный период увеличивается. Выполнение пробы может сопровождаться жалобами на слабость, болезненность в области сердца, головокружение и др. Гипертонический тип характерен для лиц, страдающих гипертензией или склонных к прессорным реакциям на стресс-воздействия.
Дистонический тип. Этот тип реакции проявляется резким учащением пульса, умеренным или значительным повышением систолического артериального давления (до 180—200 мм рт. ст.) и резким снижением диастолического давления (иногда вплоть до нуля). Восстановительный период увеличивается до 10—15 мин. Резкое снижение диастолического артериального давления (появление феномена «бесконечного тона») обычно связывают с изменением сосудистого тонуса, что может наблюдаться при различных острых и хронических заболеваниях.
Реакция со «ступенчатым» подъемом систолического артериального давления в восстановительном периоде. Этот тип встречается относительно редко, он характеризуется значительным учащением пульса, постепенным увеличением систолического давления на 2-й, 3-й минутах после завершения пробы и, соответственно, резким удлинением периода восстановления. Такой тип реакции может развиваться при ухудшении приспособительных реакций аппарата кровообращения, нарушении функционального состояния и заболеваниях системы кровообращения.
При выявлении нормотонического, умеренно выраженных астенического и гипертонического типов реакции (в тех случаях, когда восстановительный период не превышает 6 мин) результаты функциональных проб расцениваются как благоприятные. В этих случаях возможно расширение двигательной активности, расширение методики ЛФК, использование других средств физической реабилитации, обучение ходьбе на костылях или протезах. Однако в первые дни целесообразно осуществление контроля ЧСС и АД.
При выявлении выраженного астенического, гипертонического, дистонического типов реакции сердечно-сосудистой системы, а также со «ступенчатым» подъемом систолического артериального давления расширение двигательного режима, физические нагрузки, обучение ходьбе противопоказаны.
Надо отметить, что иногда может встречаться смешанный тип реакции, при котором проявляются изменения (по отдельным компонентам), характерные для различных типов реакции (Л.В. Чоговадзе и соавт., 1977).
По мнению Э.В. Земцовского (1995), выделенные типы реакции имеют ряд недостатков: во-первых, анализу подвергается лишь ранний восстановительный период и не учитывается кардиодинамика в процессе выполнения нагрузок и в восстановительном периоде; во-вторых, клиническая значимость дистонического типа реакции на нагрузку с современной точки зрения представляется далеко не очевидной и целесообразность ее выделения — весьма сомнительной; в-третьих, вряд ли существенны с точки зрения оценки характера нарушения регуляции и степени клинической значимости различия между гипертоническим и ступенчатым типами реакции. Оба типа характеризуются возникновением артериальной гипертензии в ответ на нагрузку, и разница между ними лишь в том, что при ступенчатом типе гипертензионный эффект несколько отставлен по времени от стресс-воздействия; в-четвертых, нельзя признать удачной и терминологию, используемую для обозначения типов, поскольку речь идет не только об изменениях сосудистого тонуса или давления.
В этой связи Э.В. Земцовским предлагается ограничиваться выделением трех типов реакции.
1. Физиологически адекватный, характеризующийся адекватным увеличением ЧСС и систолического артериального давления в ответ на нагрузочный стресс-тест и быстрым восстановлением значений артериального давления и пульса после прекращения нагрузки; не обнаруживается изменений ЭКГ и патологических аритмий во время нагрузки и/или восстановительном периоде; такой тип реакции характерен для здоровых людей.
2. Физиологически неадекватный, характеризующийся преимущественным хронотропным ответом на нагрузку, недостаточным подъемом систолического артериального давления во время выполнения нагрузки и/или замедленным восстановлением пульса по окончании стресс-теста; могут выявляться диагностически незначимые изменения ЭКГ и нарушения ритма; подобный тип реакции свойствен здоровым, но физически плохо подготовленным людям.
3. Патологический или условно патологический, характеризующийся падением или неадекватным подъемом артериального давления во время стресс-теста или в период восстановления; к этому типу реакции следует относить и случаи возникновения выраженных изменений на ЭКГ или клинически значимых аритмий во время или после нагрузки.
Внутри третьего типа реакции, когда ведущим симптомом является изменение артериального давления, целесообразно выделять три подтипа:
3-1 гипотензивный — в случае недостаточного подъема или даже падения артериального давления в процессе выполнения нагрузочной пробы;
3-2 со срочной гипертензивной реакцией — при появлении гипертензии в процессе выполнения нагрузки;
3-3 с отставленной гипертензивной реакцией — при подъеме артериального давления в восстановительном периоде.
Наряду с функциональными пробами для оценки приспособительных реакций организма может использоваться простой тест Руффье—Диксона, который выполняется в виде двадцати приседаний. Результаты теста определяются по ЧСС, которая подсчитывается в покое (Р), после 20 приседаний (А), после одной минуты отдыха (Р3). Расчет производится по формуле:
Выполнение теста оценивается в баллах. Итоговые цифры 1—3 расцениваются как очень хороший результат, 3—6 — хороший, более 6 — удовлетворительный.
Пробы с задержкой дыхания. Проба Штанге с задержкой дыхания на вдохе имеет широкое распространение в клинической и спортивной медицине. Проба проводится следующим образом: после 5—7-минутного отдыха в положении сидя испытуемый производит глубокий вдох и выдох, затем снова делает глубокий вдох (80—90% от максимального) и задерживает дыхание. Время задержки дыхания отмечается по секундомеру; в среднем у здорового человека оно составляет 50—60 с. По мнению СМ. Иванова (1970), вдох перед выполнением пробы не должен быть максимально возможным, т.к. при этом может происходить растяжение окончания блуждающего нерва, что в свою очередь может привести к преждевременному раздражению дыхательного центра.
Проба Генчи с задержкой дыхания на выдохе. Она проводится следующим образом: после глубокого (не чрезмерного) выдоха и вдоха исследуемый снова выдыхает и задерживает дыхание. Продолжительность задержки дыхания отмечается по секундомеру; в среднем у здорового человека она равна 20-30 с.
Следует отметить, что результаты выполнения этих проб зависят от функционального состояния кардиореспираторной системы, возбудимости дыхательного центра, интенсивности тканевого обмена, волевых качеств, а также тренированности организма.
У инвалидов, перенесших посттравматические ампутации нижних конечностей, продолжительность выполнения проб с задержкой дыхания, как правило, не выходит за рамки общепринятой нормы.
Для инвалидов, страдающих заболеваниями сердечно-сосудистой системы, в частности ишемической болезнью сердца, предложены специальные функциональные пробы с электрокардиографическим (ЭКГ) контролем (Л.Н. Казначеев, 1980).
Перед выполнением функциональных проб проводится клинический осмотр пациента, выясняются жалобы, анализируются данные функциональных и лабораторных исследований. Функциональные пробы проводятся, как правило, утром или не ранее чем через 2 часа после приема пищи. ЭКГ-электроды фиксируются на грудной клетке эластичными бинтами, которые не затрудняют дыхание и в то же время обеспечивают надежный контакт с кожей. Регистрируются три отведения по Небу (D, А, I) и грудные однополюсные (V2, V4, V6), что позволяет получить необходимую информацию о левом и правом желудочках сердца и перегородочной области. Перед проведением пробы рекомендуется выполнить ортостатическую пробу и пробы с задержкой дыхания на вдохе и выдохе (Штанге и Генчи) с регистрацией ЭКГ.
Все функциональные пробы проводятся в следующем порядке. Перед выполнением пробы пациент отдыхает в положении лежа или сидя в течение 30 мин, затем оценивается его клиническое состояние, измеряется АД, регистрируется ЭКГ. После этого проводится одна из проб с физической нагрузкой. Регистрация ЭКГ может проводиться непосредственно во время выполнения пробы (поданным телеметрии), а также на 1-й, 3-й, 6-й, 10-й и т.д. минутах восстановительного периода. Одновременно измеряется АД, оценивается общее состояние пациента, его жалобы и другие проявления реакции организма на предложенную пробу. Если восстановительный период затягивается, исследование продолжается до полного возвращения АД и ЧСС к исходным величинам.
К абсолютным противопоказаниям к проведению проб относятся предынфарктное состояние, инфаркт миокарда, отрицательная динамика ЭКГ в покое, учащение приступов стенокардии, обострение ИБС.
Относительными противопоказаниями для проведения проб следует считать перенесенный инфаркт миокарда, хроническую аневризму сердца, выраженные изменения ЭКГ в покое, тяжелые нарушения ритма и проводимости и др.
При отсутствии противопоказаний могут проводиться следующие функциональные пробы: 1) езда на кресле-коляске, которая представляет минимальную физическую нагрузку и выполняется с целью определения длительности и темпа передвижения на кресле-коляске после ампутации обеих нижних конечностей; 2) ходьба на костылях по ровной поверхности 50 м выполняется после односторонних ампутаций, в период подготовки к первичному протезированию для определения длительности и темпа ходьбы на костылях; 3) ходьба на протезах по ровной поверхности 50 м проводится с целью определения переносимости нагрузки, связанной с ходьбой, определения длительности и темпа ходьбы на протезах, возможности расширения двигательного режима; 4) наиболее значимой по нагрузке является проба ходьба по лестнице (или степ-тест), она проводится с целью определения двигательного режима, возможности обучения ходьбе по лестнице, на большие расстояния, определения интенсивности ходьбы.
Результат выполнения функциональной пробы может быть оценен как патологический, пороговый и физиологический. Критерии оценки приведены в таблице 3. Основным электрокардиографическим признаком при оценке результатов пробы является смещение книзу по ишемическому типу или дугообразный подъем кверху сегмента S—Т на 1,0 мм и более в одном или нескольких отведениях.
Пробы с физической нагрузкой прекращаются немедленно при появлении одного из признаков патологической реакции или соответствующих изменений ЭКГ.
На основании клинических, электрокардиографических данных и других функциональных исследований установлены абсолютные противопоказания к физическим нагрузкам и пользованию протезами нижних конечностей для инвалидов, страдающих ИБС. К ним относятся: предынфарктное состояние, отрицательная динамика ЭКГ в покое, учащение приступов стенокардии, хроническая аневризма сердца, обострение ИБС, патологическая реакция при выполнении функциональной пробы, сердечная недостаточность II Б стадии и выше. При гипертонической болезни физические нагрузки и ходьба на протезах противопоказаны при подъеме систолического артериального давления выше 200 мм рт. ст. При выявлении пороговой реакции на функциональную пробу рекомендуется проведение курса медикаментозного лечения с последующим повторением пробы. Если результаты вновь носят патологический характер, то физические нагрузки и ходьба на протезах противопоказаны.
Существенное значение для оценки реакции сердечно-сосудистой системы имеет суточное (холтеровское) мониторирование ЭКГ. Монитор ЭКГ — это компактный магнитофон, который пациент носит на себе, как правило на поясе, в течение нескольких часов или сутки. Магнитофон или более сложное устройство для записи автоматически записывает ЭКГ в двух-трех отведениях, при этом пациент ведет привычный образ жизни. В дальнейшем производится расшифровка записи и ее анализ. Некоторые приборы имеют блоки (программы) автоматической расшифровки, что существенно облегчает работу.
Естественно, ходьба на протезе не должна провоцировать расстройства сердечного ритма или другие нарушения. Вместе с тем после широкого внедрения суточного мониторирования ЭКГ в клинической практике представления о нормальных границах электрической стабильности миокарда существенно видоизменились и многообразие изменений ритма вошли в более широкое представление о норме (цит. по В.Э. Кудряшеву и соавт., 1977). Критерии критических изменений ЭКГ основаны на работах B.Lown и В. Wolf (1971), чья классификация расстройств ритма является наиболее распространенной. В связи с задачами протезирования критерии оценки разделены на две группы. К первой относятся такие нарушения, которые не влияют на подготовку пациента к протезированию нижних конечностей, — редкие, единичные (до тридцати в час) монотопные желудочковые экстрасистолы. Вторая группа включает тяжелые, по существу критические, расстройства ритма: частые (более тридцати в час) единичные монотопные, политопные, парные и групповые желудочковые экстрасистолы, а также раннюю экстрасистолию (феномен R на Т). Сюда же относятся тахисистолическая форма мерцательной аритмии и атрио-вентрикулярная блокада III степени.
Помимо нарушения ритма и проводимости, мониторирование ЭКГ дает возможность в ряде случаев выявить ишемию миокарда. Критерии развития ишемии не отличаются от общепринятых и характеризуются смещением сегмента S—Т (косонисходящим или горизонтальным) глубиной 0,15 mV от исходного уровня.
Мерцательная аритмия (нормосистолическая форма) и атриовентрикулярная блокада I и II степени, как правило, не являются препятствием для подготовки к протезированию нижних конечностей и не требуют ограничения двигательного режима.
Нормализация или улучшение функционального состояния при адекватной медикаментозной терапии, что может быть выявлено при повторном холтеровском мониторировании, позволяют расширить двигательный режим, начать ходьбу на протезе, но не могут ответить на вопрос, какова же скорость ходьбы, которая не вызывает критических нарушений ЭКГ. На этот вопрос отвечают только результаты тредмил-теста с определением критической скорости ходьбы, вызывающей аритмические расстройства, о чем будет подробно сказано ниже. Важно отметить, что антиаритмическая терапия, а также адекватно подобранное лечение коронарной недостаточности и чрезмерной артериальной гипертензии должны продолжаться и после выписки из стационара.
Таким образом, цель мониторирования ЭКГ заключается прежде всего в диагностике нарушений ритма сердца и в меньшей степени — коронарной недостаточности. На основании комплексных исследований, включающих мониторирование ЭКГ и ручное велоэргометрическое тестирование, установлено, что диагностическая чувствительность холтеровского мониторирования для выявления ишемии миокарда составляет всего 62%. В то же время по сравнению с холтеровским мо-ниторированием диагностическая чувствительность ручной велоэргометрии для выявления желудочковых нарушений ритма составляет лишь 14% (В.Э. Кудряшев и соавт., 1997).
В этой связи в практике протезирования диагностика ко-Ронарной недостаточности является, как правило, специальной задачей нагрузочных исследований.
Велоэргометрическое тестирование
Велоэргометрическое тестирование является одним из наиболее информативных методов исследования кардиорес-пираторной системы и физической работоспособности. При его выполнении имеется возможность моделировать различные физические нагрузки, точно дозировать их величину (как правило, в ваттах), время выполнения и т.д. и одновременно проводить различные функциональные исследования. Выбор мощности нагрузки, ее продолжительность определяются целью и задачами исследования.
Существует несколько различных методических подходов к выбору нагрузки. Так, величина нагрузки может рассчитываться в ваттах на 1 кг массы тела, например 0,5 Вт/кг, 1,0 Вт/кг, 1,5 Вт/кг, 2,0 Вт/кг и т.д. (Е.А. Дегтярев, 1984). Нагрузка может рассчитываться в процентах от должного максимального потребления кислорода (ДМПК) по методике Б.П. Преварского (1984), например 20%, 35%, 50%, 75%, 100% от ДМПК. Первая нагрузка (20% от ДМПК) считается легкой, следующие две (35% и 50%) — интенсивными, четвертая (75%) — субмаксимальной и последняя — максимальной. Такая дифференциация нагрузок близка к рекомендуемой экспертами ВОЗ (1971) и соответствует классификации мощности физических нагрузок, используемых в физиологии труда, профориентации, физической культуре и спорте, при разработке программ физической тренировки (Б.П. Превар-ский, 1984). В таблице 4 приведены мощности нагрузок в зависимости от ДМПК.
Таблица 4
Мощности физических нагрузок при различных значениях
должного максимального потребления кислорода
(по Б.П. Преварскому)
ДМПК (л/мин) |
Мощности физических нагрузок (Вт) |
|||||
|
20% ДМПК |
35% ДМПК |
50% ДМПК |
75% ДМПК |
100% ДМПК |
|
1,50-2,00 2,01-2,50 2,51-3,00 3,01-3,50 3,51-4,00 4,01 и выше |
15 20 25 30 35 40 |
40 50 60 70 80 90 |
60 80 100 120 130 150 |
100 130 160 190 220 250 |
140 180 220 260 300 340 |
Величина ДМПК определяется по таблицам на основании возраста, веса и пола исследуемого*. У инвалидов, перенесших ампутации конечностей, определение ДМПК производится по должной массе тела. Должная масса тела рассчитывается по формуле: ст 90
---------------------------------------------
где: Мфжт — масса тела фактическая (после ампутации), кг; Мг — процент потери массы тела после ампутации.
Потеря массы тела определяется по данным Я.С. Якобсон и соавт. (1976). Относительные массы сегментов конечностей составляют: стопа — 1,7%, голень — 4,3%, бедро — 11,6%, вся нижняя конечность — 18,1%, кисть — 0,8%, предплечье — 2,0%, плечо — 3,1%, вся верхняя конечность — 5,9%.
Может использоваться ступенеобразно возрастающая нагрузка, по 20 Вт каждая, длительностью 3 мин с перерывами отдыха 2—5 мин после каждой ступени (В.Э. Кудряшев и соавт., 1997).
При выполнении тестирования нагрузка может быть непрерывной, постоянно возрастающей, ступенеобразно возрастающей, прерывистой или непрерывной. Длительность каждой нагрузки должна составлять 3—5 мин, т.е. быть достаточной для стабилизации кровообращения на новом уровне.
Инвалидами после ампутации верхних конечностей выполняется ножная (стандартная) велоэргометрия, после ампутации нижних конечностей — ручная, и в том и в другом случаях в положении сидя.
В большинстве случаев используются стандартные конструкции велоэргометров, обеспечивающие выполнение соответствующих нагрузок верхними или нижними конечностями, т.е. методический подход основан на работе сохраненных мышечных групп. Вместе с этим могут использоваться различные модификации велоэргометров, обеспечивающие работу обеих верхних конечностей и сохраненной нижней конечности (А.О. Bostorn et al., 1987). В отдельных случаях, преимущественно при физических тренировках, педалирование может осуществляться сохраненной и протезированной конечностью (Е.М. Burgess et al., 1992).
Естественно, ручная работа далека от ходьбы, однако можно рассчитать энерготраты, при которых возникают те или иные расстройства. Важно отметить, что эти же нарушения возникают при аналогичном уровне энерготрат, причем независимо от способа создания физической динамической нагрузки, в том числе и ходьбы (J.Stegemann, 1983). Следовательно, необходимость метаболического выражения результатов нагрузочной пробы объясняется прежде всего возможностью трансформации данных велоэргометрии в ходьбу. Важно и то, что современная классификация функциональной тяжести требует представления результатов в терминах функциональных классов (A.Kattus, 1972; классификация ВОЗ, 1973), в соответствии с той энергетической стоимостью физической нагрузки, при которой появляются данные нарушения. Это международный стандарт.
Для аппроксимации нарастающих метаболических сдвигов при ручной велоэргометрии проведена корреляция между потреблением кислорода, массой тела и величиной нагрузки на каждой ступени. Эта зависимость позволяет выразить мощность любой нагрузки у конкретного пациента в метаболических единицах — МЕТ (1 МЕТ = 3,5—4,0 мл/кг/мин потребления кислорода). При этом появляется возможность установить функциональный класс тяжести в зависимости от метаболической активности. Возникновение ишемии миокарда в диапазоне до двух МЕТ свидетельствует о IV функциональном классе; до пяти МЕТ — о III функциональном классе; до семи МЕТ — о II и свыше семи МЕТ — о I функциональном классе (В.Э. Кудряшев и соавт., 1997).
При выполнении велоэргометрии принципиально важное значение имеет уровень безопасной нагрузки. По данным Г.А. Апанасенко и соавт (1988), К. Cooper (1970) и др., безопасный уровень характеризуется максимальным потреблением кислорода, для практически здоровых мужчин равным 42 мл/ кг/мин или показателем велоэргометрии 2,8 Вт/кг/мин. Эти данные близки к величинам, приводимым В.Л. Карпманом и соавт. (1988). Для инвалидов, перенесших ампутации нижних конечностей, т.е. с редуцированной массой тела, эти показатели являются неадекватными. Для мужчин, перенесших посттравматические ампутации, максимально допустимый уровень нагрузки при велоэргометрии, выполняемой с тренировочной или диагностической целью, после ампутации одной конечности составляет 1,7 Вт/кг/мин, после ампутации обеих нижних конечностей — 1,0 Вт/кг/мин.
Заслуживают особого внимания данные ручной велоэргометрии у инвалидов после ампутации нижних конечностей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. При этом использована прерывистая ступенеобразно возрастающая нагрузка по 20 Вт каждая, длительностью 3 мин, с интервалами отдыха 3—5 мин. Для выявления ранних признаков ишемии миокарда необходимо постоянно следить за электрокардиограммой. Совершенно очевидно, что предпочтительно получить все 12 отведений (стандартные, усиленные и грудные). Однако стандартное крепление электродов не обеспечивает помехозащищенности, и многочисленные искажения при мышечном напряжении значительно затрудняют расшифровку ЭКГ. Наиболее удобным и распространенным является регистрация отведений по Небу и грудных отведений V,, V5, Vs. Данный вариант регистрации ЭКГ вполне достаточен для диагностики ишемических изменений, что подтверждается данными коронарографического исследования (В.Э. Кудря-шев и соавт., 1997).
Крепление электродов также имеет некоторые особенности. В месте их наложения кожа обрабатывается 70%-м спиртом. Для смазки электродов используются специальные токопроводящие гели. Сверху электроды фиксируются резиновым эластичным бинтом, что обеспечивает надежный контакт и минимальные искажения ЭКГ. Запись ЭКГ проводится не реже одного раза в минуту и обязательно на 3-й минуте каждой ступени нагрузки. Помимо этого должно осуществляться постоянное мониторирование ЭКГ. Это позволяет вовремя определить смещение сегмента S—Т и следить за сердечным ритмом. При анализе электрокардиографических данных обращается внимание на все виды снижения и повышения сегмента S—Т, любые изменения зубца Т, а также амплитуды зубца R. Однако сопоставление ЭКГ с данными коронарографии свидетельствует, что только два вида нарушений — горизонтальная и косонисходящая депрессия сегмента S—Т, достигающая уровня 0,15 mV и более, — отражают нарушение коронарного кровотока. Диагностическая чувствительность этих изменений достигает 92—98%.
Имеются определенные критерии прекращения велоэрго-метрии. Наиболее частым является возникновение регулярной экстрасистолии с частотой 1:10 (или чаще), появление атриовентрикулярной блокады, повышение систолического артериального давления выше 200 мм рт. ст. и диастолического — выше 120 мм рт. ст. Немедленная остановка нагрузки необходима, если пациент жалуется на любой интенсивности загрудинный дискомфорт или боль, что заставляет заподозрить стенокардию. При этом не имеет значения, появилась ли ишемическая депрессия сегмента S—Т или нет.
Установлено, если эпизоды ишемии миокарда в виде рассмотренной выше депрессии сегмента S—Т возникают при велоэргометрической нагрузке 20 Вт, то такие же эпизоды появляются при первых шагах на протезе, а нередко и в покое. В тех случаях, когда ишемия миокарда провоцируется велоэргометрией при 40 Вт, ишемические эпизоды в покое нехарактерны, но всегда появляются при пользовании протезом. Если признаки коронарной недостаточности возникают при 60 Вт, то ходьба на протезе может не приводить к ишемии миокарда.
Огромное значение при велоэргометрическом тестировании имеет реакция артериального давления. Важно отметить, что в отличие от ишемии миокарда артериальная гипертензия является проявлением нормальной реакции на физическую нагрузку. Несомненно, ходьба на протезе сопровождается повышением артериального давления, в связи с чем основной диагностической задачей является выяснение нормального диапазона такого повышения.
Ручная велоэргометрия сопровождается линейным ростом систолического и диастолического давления. Это позволяет представить нормальную реакцию артериального давления в виде объективных диагностических границ для динамики систолического и диастолического артериального давления. Эти данные приведены в таблице 5.
Таблица 5
Верхние границы допустимого повышения артериального давления при ручной велоэргометрии (мм рт. ст.)
Нагрузка (Вт) |
АД систолическое |
АД диастолическое |
20 |
138 |
82 |
40 |
148 |
83 |
60 |
159 |
85 |
80 |
169 |
88 |
100 |
180 |
89 |
Превышение значений указанных величин артериального давления у конкретного пациента на данной ступени нагрузки и сохранение этого превышения на последующих нагрузках могут свидетельствовать о патологической гипертонической реакции с вероятностью 95%.
Важно отметить, что не удается установить зависимости патологической нагрузочной гипертензии от таких важных факторов, как уровень ампутационного дефекта, преимущественный образ передвижения (езда на кресле-коляске, ходьба на костылях, ходьба на протезе), а также первичного или повторного протезирования. Четкая зависимость артериальной гипертензии при нагрузке выявляется только от возраста пациента. Чем старше возраст, тем чаще она выявляется, особенно после сорока лет. При условии нормализации артериального давления в процессе лечения при обучении ходьбе необходимо проведение тредмил-теста с целью определения безопасной скорости ходьбы.
Приведенные выше данные позволяют сформулировать нормативы подготовки к протезированию и оптимизации двигательной активности инвалидов с патологией сердечно-сосудистой системы.
Ходьба на протезах возможна в минимальных объемах в следующих случаях:
ишемия миокарда не выявляется при ручной велоэрго-метрии в нагрузках менее 80 Вт. Ходьба на протезе ограничена: допускается два-три десятка метров по палате или квартире. Должна быть подобрана адекватная терапия коронарной недостаточности. Обязательна повторная велоэргометрия для контроля лечения;
патологическая нагрузочная артериальная гипертензия не возникает при ручной велоэргометрии в нагрузках менее 60 Вт. Допустима ходьба на протезе, лечение и тактика аналогичны предыдущему пункту;
нарушения ритма сердца в виде единичных монотоп-ных желудочковых экстрасистол, которые возникают не чаще тридцати в час, не требуют специального лечения, и ходьба на протезе не ограничивается. Выявление единичных монотопных (чаще тридцати в час), парных, групповых желудочковых экстрасистол, не провоцируемых физической нагрузкой, также не является противопоказанием к протезированию, однако пациент нуждается в антиаритмической терапии и контрольном мониторировании ЭКГ;
физическая детренированность, т.е. декомпенсация метаболического лактоацидоза, при ручной велоэргометрии не проявляется при нагрузке 20 Вт и менее. Протезирование не противопоказано, необходима активная физическая реабилитация.
Физические нагрузки и протезирование противопоказаны при следующих состояниях:
при ишемии миокарда, которая возникает в ручной велоэргометрии при нагрузках до 40 Вт. Показаны постельный режим, передвижение только на кресле-коляске, интенсивная терапия коронарной недостаточности, а также повторная велоэргометрия для оценки эффекта лечения;
патологическая артериальная гипертензия, которая возникает при ручной велоэргометрии с нагрузкой до 20 Вт. Передвижение только на кресле-коляске в ограниченных объемах, интенсивная гипотензивная терапия, повторное обследование для оценки эффективности лечения;
нарушения ритма сердца в виде единичных монотопных (чаще тридцати в час), парных, групповых желудочковых, суправентрикулярных экстрасистол, провоцируемых физической нагрузкой, ранние экстрасистолы (феномен R на Т); сверхчастые экстрасистолы вне связи с нагрузкой (чаще 300 в час); тахисистолическая форма мерцательной аритмии. Допускается передвижение только на кресле-коляске в ограниченных объемах. Необходимы интенсивная антиаритмическая терапия и повторное мониторирование для оценки проводимого лечения (В.Э. Кудряшев и соавт., 1997).
Таким образом, применение нагрузочных проб и тестов на ранних этапах медицинской реабилитации инвалидов, страдающих патологией сердечно-сосудистой системы, по существу представляющих наиболее тяжелый контингент лиц с поражением опорно-двигательной системы, позволяет объективно оценить их функциональные и резервные возможности, определить тактику лечения и протезирования, выработать индивидуальный двигательный режим, определить противопоказания к физическим нагрузкам и т.д. Вместе с тем приведенные данные позволяют сделать важный вывод о том, что средства адаптивной физической культуры могут использоваться только в виде занятий ЛФК, как правило, в рамках индивидуальных двигательных режимов.
Не менее важное значение функциональные методы исследования имеют для инвалидов, перенесших посттравматические ампутации конечностей и, как правило, не страдающих тяжелыми хроническими заболеваниями кардиореспираторной системы, причем в связи как с восстановительным лечением, так и физической реабилитацией.
Комплексные исследования кардиореспираторной системы у этих инвалидов при выполнении прерывистой ступенеобразно возрастающей нагрузки, от легкой (20% от ДМПК) до субмаксимальной (75% от ДМПК), рассчитанной по методике Б.П. Преварского, позволяют выявить ряд важных функциональных особенностей, обусловленных уменьшением массы тела. При оценке динамики изменения артериального давления и ЧСС при велоэргометрическом тестировании после ампутации бедра, обеих нижних конечностей выявляется более выраженный подъем диастолического, среднего гемодинамического и систолического давления, который превышает показатели здоровых людей на 8,4—14,0%. Вместе с этим имеет место более выраженный подъем ЧСС — на 10,8—36,3%, удлиняется восстановительный период.
У инвалидов после ампутации на уровне бедра выявляется закономерное снижение МОК на пике нагрузки, а также существенное уменьшение УО по сравнению со здоровыми людьми. После ампутации обеих нижних конечностей нарастание МОК при всех уровнях нагрузки происходит только за счет увеличения ЧСС, изменения УО несущественны. Динамика изменения объемных величин системного кровотока в сочетании с данными кардиодинамики позволяет сделать важный вывод о наличии прямой зависимости между функциональным состоянием миокарда и его резервными возможностями, с одной стороны, и уменьшением массы тела — с другой. Динамика изменения УО у инвалидов с различными уровнями ампутации нижних конечностей при велоэргометрии показана на рис. 11.
Важные данные о состоянии насосной и сократительной деятельности сердца могут быть получены при ультразвуковом исследовании. У инвалидов после ампутации бедра, обеих нижних конечностей выявляется качественное изменение реакции на возрастающую нагрузку по сравнению со здоровыми людьми. У здоровых людей увеличение интенсивности кровообращения при нагрузке сопровождается увеличением венозного возврата, нарастанием конечного диастолического объема левого желудочка, т.е. адекватным диастолическим наполнением, некоторым уменьшением конечного систолического объема левого желудочка, что в целом обеспечивает адекватное увеличение ударного объема крови. У инвалидов не происходит нарастание конечного диастолического объема, разница с аналогичным показателем здоровых людей достигает 53,4—54,1%. Вместе с этим происходит закономерное снижение и конечного систолического объема левого желудочка. Эти данные свидетельствуют, что при значительном уменьшении сосудистого русла, снижении объема циркулирующей крови и, соответственно, венозного возврата функция сердца адаптируется к уменьшенному венозному притоку. При физической нагрузке утрачивается способность к адекватному увеличению возврата и диастолическому наполнению левого желудочка, что в итоге проявляется отсутствием физиологического увеличения ударного объема крови.
Таким образом, при высоких уровнях ампутации нижних конечностей, т.е. при значительной потере массы тела (более 20%), в частности после ампутации бедра, обеих нижних конечностей на уровне бедер или бедра и голени, выявляется Умеренно выраженный гипертонический тип реакции сердечно-сосудистой системы. Нарушается сократительная способность миокарда. Снижается или утрачивается физиологическая реакция увеличения систолического выброса в ответ на возрастание интенсивности кровообращения при физической нагрузке, увеличивается кислородный запрос миокарда. В прямой зависимости от потери массы тела снижаются объемные величины системного кровотока (ударный и минутный объемы кровообращения, объем циркулирующей крови), физическая работоспособность и др.
Как уже отмечалось выше, велоэргометрия может использоваться для оценки физической работоспособности. Хорошо известно, что при выполнении физической работы увеличивается расход энергии и возрастает потребление кислорода. При выполнении работы ступенеобразно возрастающей мощности уровень потребления кислорода постепенно нарастает вместе с увеличением систолического выброса и артериовенозной разницы по кислороду. Линейная зависимость между потреблением кислорода, систолическим выбросом и артериовенозной разницей при выполнении работы динамического характера сохраняется лишь до определенного предела, после которого потребление кислорода стабилизируется и дальше не нарастает, несмотря на дальнейшее увеличение нагрузки. Устойчивый уровень потребления кислорода характеризует максимальное потребление кислорода (МПК), которое определяется как наибольшее количество кислорода, потребляемое за 1 минуту. МПК является мерой аэробной мощности кардиореспираторной системы и выражается в миллилитрах кислорода на килограмм массы тела за 1 минуту. Приведение этого показателя к единице массы тела необходимо для сопоставления его величины у лиц с различными ростовесовыми характеристиками. Величина МПК может варьировать в широких пределах и зависит от состояния центральной гемодинамики, способности мышц утилизировать кислород, а также возраста, пола, уровня физической активности.
Учитывая, что максимальные физические нагрузки не безразличны для человека, МПК чаще определяется непрямым методом при работе умеренной мощности. На основе реакции пульса на нагрузку средней мощности можно по специальной номограмме рассчитать величину МПК (P.O. Astrand et al., 1970).
Величина МПК тесно коррелирует с результатами определения физической работоспособности по тесту PWC170. Свое название тест получил от первых букв английского термина «физическая работоспособность» — Physical Working Capacity. Этот тест рекомендован ВОЗ для определения физической работоспособности как у практически здоровых людей, так и у спортсменов.
Принцип теста PWC основан на существовании линейной зависимости между ЧСС и мощностью выполняемой работы. Это позволяет предсказать на основании выполняемой обследуемым работы небольшой мощности, какой будет у него ЧСС при любой нагрузке большей мощности. Эта линейная связь при ЧСС свыше 170 уд./мин нарушается. Считается, что ЧСС, равная 170 уд./мин, характеризует оптимальный по производительности режим работы сердечно-сосудистой системы. Физическая работоспособность определяется величиной мощности мышечной работы, при которой ЧСС достигает 170 уд./мин.
Методика определения PWC170 заключается в выполнении испытуемым на велоэргометре последовательно с перерывами в 3 мин двух нагрузок средней интенсивности по 5 мин. В конце каждой из них в течение 10 с подсчитывается ЧСС. При второй нагрузке ЧСС не должна превышать 150 уд./мин.
Расчет PWC170 производится по формуле, предложенной В.Л. Карпманом и соавт. (1969):
PWC170=Wl+(w2-Wl)* (170-F1)/(F2-F1)
где: Ж и Ж, — мощности первой и второй нагрузки (Вт); Fl и F2 — ЧСС во время первой и второй нагрузок.
С помощью этого теста мощность работы может быть определена для любой ЧСС — 150 уд./мин, 130 уд./мин и т.д. В этих случаях в формулу расчета вместо числа 170 следует поставить другую ЧСС (150, 130), и тогда эта проба будет называться PWC150, PWCI30.
У инвалидов, перенесших ампутации нижних конечностей, определение МПК по P.O. Astrand, а также тестов PWCI5O и PWC|70 свидетельствует о закономерном снижении физической работоспособности в прямой зависимости от уровня ампутационного дефекта. Эти данные приведены в таблице 6.
После ампутации обеих нижних конечностей выявляются нарушения корреляционных взаимосвязей между отдельными показателями работоспособности, в частности между МПК и PWC150, МПК и PWC170, что принципиально отличает эту группу инвалидов от остальных. Можно полагать, что при значительной потере массы тела нарушается физиологическая зависимость между потреблением кислорода и физической работоспособностью, что, несомненно, должно учитываться При интенсивных физических нагрузках, занятиях физической культурой и др.
Таблица 6
Показатели физической работоспособности инвалидов (М ± m)
Показатели |
Контрольная группа |
Ампутация голени |
Ампутация бедра |
Ампутация обоих бедер, бедра и голени |
мпк, л/мин |
4,64+0,20 |
3,95+0,21 |
3,71+0,16 |
3,38±0,10 |
PWC Вт |
197,4+19,5 |
183,8+19,2 |
149,8+13,6 |
127,3+10,5 |
PWC Вт |
219,0±21,1 |
198,4+20,0 |
173,2+15,8 |
162,3+16,2 |
МПК/ ЧСС, мл |
36,87+2,20 |
27,61+2,11 |
24,64+1,59 |
21,68±0,95 |
мпк/s, л/мин/м2 |
2,315+0,152 |
2,199+0,113 |
2,209+0,102 |
2,20510,078 |
Примечание:
Sтела— площадь поверхности тела, м2.
В.И. Виноградов и соавт. (1988), оценивая толерантность к физической нагрузке у первично протезируемых инвалидов, перенесших ампутации нижних конечностей, методом ручной велоэргометрии выявили снижение толерантности в зависимости от величины ампутационного дефекта. После сочетанных ампутаций толерантность снижается на 50% и более по сравнению со здоровыми людьми. Тем же автором с соавт. (1988) исследована зависимость физической работоспособности инвалидов молодого возраста от длительности пользования протезами нижних конечностей методом ручной велоэргометрии. При этом использована прерывистая ступенеобразно возрастающая нагрузка. Выявлена четкая закономерность изменения физической работоспособности после перенесенной ампутации и последующего протезирования. Наиболее детре-нированными являются инвалиды до начала протезирования, что характеризуется низкой мощностью и малым объемом выполняемой работы при повышенном кислородном запросе миокарда. Освоение и пользование протезами (в среднем 2 месяца) сопровождаются повышением толерантности к физической нагрузке при активном двигательном режиме.
В дальнейшем даже многолетнее пользование протезами (более шести лет) не приводит к восстановлению физической работоспособности до уровня, свойственного здоровым людям, хотя при этом и отмечается ее увеличение, сочетающееся с уменьшением потребления кислорода миокардом на высоте нагрузки. Авторы полагают, что установленный уровень физической работоспособности обусловлен особенностями адаптации организма к уменьшенной в результате ампутации массе тела и является вариантом нормы.
У инвалидов после ампутации верхних конечностей на уровне плеча, обоих плеч, вычленения в плечевых суставах изменения со стороны аппарата кровообращения не носят столь выраженных изменений, как при дефектах нижних конечностей. У этих инвалидов на первое место выступают изменения со стороны функции внешнего дыхания. Происходит закономерное снижение ряда показателей, в частности максимальной вентиляции легких, жизненной емкости легких, резервного объема выдоха, объема форсированного вдоха за 1 секунду, объемной скорости выдоха, т.е. показателей, наиболее зависящих от экскурсий грудной клетки и, соответственно, от состояния мышечного аппарата плечевого пояса и грудной клетки. Очевидно, нарушение анатомической целостности костно-мышечного аппарата, динамического баланса мышц, выключение из акта дыхания вспомогательных мышц вдоха в силу утраты дистальных точек прикрепления обуславливает снижение функциональных возможностей системы дыхания, ограничивает способность к адекватному увеличению экскурсий грудной клетки при форсированном дыхании.
Таким образом, ампутации верхних конечностей в проксимальном отделе обуславливают снижение вентиляционной способности легких. При велоэргометрическом тестировании выявляется снижение функциональных резервов системы дыхания, что проявляется недостаточным увеличением дыхательных объемов, а главное, утрачивается способность к адекватному увеличению максимальной вентиляции легких. Данное обстоятельство свидетельствует о необходимости исследования функции внешнего дыхания у инвалидов, перенесших ампутации верхних конечностей.
Несмотря на отмеченные выше особенности функционального состояния аппарата кровообращения и функции внешнего дыхания, снижение физической работоспособности, практически все инвалиды, перенесшие посттравматические ампутации, независимо от уровня ампутационного дефекта, могут заниматься физической культурой и спортом.
На основании данных, полученных при велоэргометрическом тестировании, для нетренированных инвалидов с различными уровнями ампутации конечностей разработаны двигательные режимы и критерии переносимости физической нагрузки.
С целью определения допустимых физических нагрузок выделяются четыре степени двигательных возможностей — низкие, сниженные, средние и высокие, а также соответствующие двигательные режимы — щадящий, щадяще-тренирующий, тренирующий и интенсивно-тренирующий.
Инвалиды после ампутации на уровне стопы, голени, бедра (с потерей массы тела в пределах 15%) относятся к группе со средней степенью двигательных возможностей. Им показан тренирующий двигательный режим с уровнем допустимых физических нагрузок в пределах от 40 до 60% от должного максимального потребления кислорода, с энергетическим уровнем 4,1—6,0 ккал/мин. Инвалиды после ампутации обеих нижних конечностей на уровне бедер, бедра и голени (с потерей массы тела в пределах 25—30%) относятся к группе со сниженными двигательными возможностями. Им показан щадяще-тренирующий двигательный режим с уровнем допустимых физических нагрузок в пределах от 25 до 40% от должного максимального потребления кислорода, с допустимым энергетическим уровнем 2,6— 4,0 ккал/мин. Инвалиды, перенесшие ампутации трех конечностей (сочетанные ампутации верхних и нижних конечностей) с потерей массы тела более 30%, относятся к группе с низкими двигательными возможностями. Им показан щадящий двигательный режим с уровнем допустимых физических нагрузок до 25% от должного максимального потребления кислорода, с допустимым энергетическим уровнем до 2,5 ккал/мин.
Однако при определении двигательных возможностей инвалидов нельзя ограничиваться только расчетом величины ДМПК. Так, при одних и тех же значениях может быть разная толерантность к физической нагрузке, обусловленная гипокинетическим синдромом, функциональными нарушениями и другими причинами. Поэтому при определении двигательных возможностей следует учитывать общее состояние, возраст, уровень привычной двигательной активности, а также ряд функциональных показателей, характеризующих состояние кардио-респираторной системы. Критерии двигательных возможностей инвалидов после ампутации нижних конечностей приведены в таблице 7. Их использование позволяет объективно подойти к определению адекватного двигательного режима.
В процессе восстановительного лечения, подготовки к первичному протезированию, при занятиях лечебной физической культурой и другими формами кинезотерапии, а также при обучении ходьбе на протезах целесообразно осуществление контроля, целью которого является оптимизация физической нагрузки и предупреждение чрезмерного напряжения организма. В состоянии покоя и, что наиболее важно, при нагрузке необходимо контролировать артериальное давление, частоту сердечных сокращений, частоту дыханий, рассчитывать величину двойного произведения, периодически (при наличии показаний) осуществлять электрокардиографическое исследование. В таблице 8 приведены допустимые значения функциональных показателей для инвалидов с различными уровнями ампутации, разработанные на основании велоэргометрического тестирования. Рекомендуемые показатели доступны в повседневной практике, позволяют оперативно корректировать физическую нагрузку. В некоторых случаях они могут использоваться для самоконтроля. Приведенные в таблице критерии рассчитаны для нетренированных мужчин молодого и среднего возраста.
Тредмил-тест
Тредмил-тест — ходьба по движущейся дорожке, в процессе которой исследуемый выполняет несколько ступеней возрастающей нагрузки, длительностью 3 мин с перерывами восстановления (или без отдыха) между нагрузками. Повышение нагрузки проводится за счет увеличения скорости движения дорожки, по которой идет человек, и/или за счет подъема головного конца дорожки с имитацией ходьбы в гору без увеличения скорости ходьбы.
Возникает вопрос: как измерять нагрузку? Самый простой путь — измерение скорости ходьбы и расстояния. В конкретных задачах протезирования это выглядит естественно. Однако, как и при ручной велоэргометрии, нужна также метаболическая шкала оценки результатов, что позволяет перенести полученные данные на любой вид физической активности и провести сравнение с результатами здоровых людей. Обычно тредмил используется в кардиологии, где накоплен значительный опыт, особенно в области диагностики коронарной патологии (Д.М. Аронов, 1982; В.Э. Кудряшев, 1994).
Полные программы тредмил-теста включают набор скоростей, длительность каждой ступени, углов подъема тредмила (если они есть). К этому прилагается и метаболическая шкала мощности каждой ступени нагрузки. Очевидно, что нужны и критерии оценки пробы, которые для коронарной недостаточности сводятся к критериям появления ишемии миокарда. Однако для оценки собственно ходьбы такие критерии неприменимы.
В.Э. Кудряшевым и соавт. (1997) для инвалидов, передвигающихся на протезах, предложена программа исследования, в которой каждая ступень нагрузки длится 3 мин, скорость ходьбы на первой ступени составляет 0,5—1,0, на второй — 1,5, третьей — 2,0, четвертой — 2,5 км/ч и т.д. до десятой ступени, при которой скорость ходьбы достигает 5,5 км/ч с углом подъема 2°. Имитация ходьбы в гору является вынужденной необходимостью, поскольку при скорости 5—6 км/ч нарушается линейная связь между скоростью ходьбы и энерготратами, а каждый последующий километр скорости «стоит» все дороже.
Известно, что ц состоянии физического покоя в артериях, кровоснабжающих мышцы конечностей, наблюдается кровоток только в фазу систолы (Р. Рашмер, 1981). При физической нагрузке в этих артериях появляется диастолический компонент кровотока, физиологическая интерпретация которого до настоящего времени полностью не определена. С этих позиций представляет интерес оценка диастолического кровотока как возможного критерия достижения анаэробного порога при прогрессирующей мышечной работе. Важно, что такой критерий может выявить появление избыточной молочной кислоты на уровне тех мышечных масс, где появляется диастолический компонент периферического кровотока. На основании комплексных исследований периферического кровообращения, газоанализа выдыхаемого воздуха, определения лактата крови и других критериев при тредмил-тесте доказано, что изменения диастолического кровотока совпадают с анаэробным порогом независимо от его физиологического или патологического происхождения. Выявленная зависимость позволяет использовать показатели диастолического кровотока в качестве критериев динамики лактоацидоза.
Таким образом, динамика лактата крови в тредмил-тесте может служить критерием анаэробного порога, диапазон аэробно-анаэробного перехода определяется между началом медленного увеличения лактата (собственно анаэробный порог) и началом его бурного роста (порог декомпенсации метаболического лактоацидоза) (J. Skinner et al., 1980). Пример динамики восстановления диастолического кровотока и изменения концентрации лактата показаны на рис. 12 и 13.
Для оценки надежности данного критерия авторами была рассчитана чувствительность, специфичность и прогностическая ценность по отношению к аэробно-анаэробному переходу. Установлено, что для времени восстановления диастолического кровотока чувствительность равна 82%, а учитывая отсутствие ложноположительных результатов, т.е. возникновение переломов указанных показателей вне аэробно-анаэробного диапазона, специфичность и прогностическая ценность данного критерия достигают 100% (В.Э. Кудряшев и соавт., 1997). На основании тредмил-теста определен оптимальный диапазон ходьбы для инвалидов, перенесших посттравматические ампутации конечностей. Верхняя граница оптимального диапазона ходьбы на протезе бедра составляет 3,50+0,17 км/ч, на протезе голени — 4,54+0,30 км/ч.
Таким образом, у инвалидов после ампутации бедра диапазон оптимальной скорости ходьбы существенно ниже по сравнению с инвалидами, перенесшими ампутации на уровне голени. Имеется зависимость скорости ходьбы от этапа протезирования: при первичном протезировании оптимальные диапазоны ходьбы значительно ниже по сравнению с повторным протезированием, что объясняется недостаточной обу-ченностью ходьбе. Эти данные приведены в таблице 9.
Следует отметить, что помимо определения оптимальной скорости ходьбы СВ. Ивановым (1996) приводятся данные о максимально допустимой скорости передвижения на протезе. Максимально допустимая скорость соответствует нагрузке в момент декомпенсации метаболического ацидоза с падением концентрации альвеолярного СО2. При этом ходьба на протезе с максимальной скоростью может поддерживаться лишь несколько минут.
Таблица 9
Верхняя граница оптимального диапазона
ходьбы (км/ч) при посттравматических ампутациях
на различных этапах протезирования
Ампутация бедра Первичное протезирование Повторное протезирование |
2,5±0,1 3,4+0,2 |
Ампутация голени Первичное протезирование Повторное протезирование |
3,8+0,5 5,1±0,2 |
У инвалидов, перенесших ампутации нижних конечностей вследствие сосудистой патологии, перелом времени восстановления диастолического кровотока в тредмил-тесте наблюдается в диапазоне малых нагрузок, причем рост времени восстановления диастолического кровотока более выражен. Дальнейшее увеличение скорости ходьбы после перелома времени восстановления диастолического кровотока проводит к возникновению типичных ишемических болей в конечностях.
Совершенно очевидно, что критический уровень нагрузки у больных со стенозом выше по сравнению с больными, имеющими окклюзии артерий. Среди больных, имеющих окклюзии, наиболее низкие результаты отмечаются при множественных поражениях артерий.
Тредмил-тест на основе динамики диастолического кровотока позволяет не только обнаружить ишемию, развивающуюся в результате поражения артериального сосудистого русла, но и количественно оценить степень тяжести периферической недостаточности по величине критической нагрузки.
Определение того диапазона ходьбы, который не приводит к ишемии конечности, является принципиально важным аналогом безопасного диапазона ходьбы на протезе, например, при ишемии миокарда. Поскольку динамика показателей диастолического кровотока в тредмил-тесте отражает возникновение ишемии работающих мышц и тканей при окклюзионных заболеваниях артерий конечности или культи, тредмил-тест может служить инструментом определения не-ишемического диапазона ходьбы на протезе.
У больных после ампутации на уровне бедра при окклюзии подвздошной или общей бедренной артерии перелом динамики времени восстановления диастолического кровотока, свидетельствующего о появлении ишемического лактоацидоза, возникает при ходьбе со скоростью 0,36±0,17 км/ч. У больных после ампутации на уровне голени — при ходьбе со скоростью 1,64+0,65 км/ч.
При окклюзионных поражениях рекомендуемая скорость движения должна быть ниже и заведомо не вызывать гемодинамической ситуации, приводящей к ишемии. В соответствии с рекомендациями экспертов ВОЗ, безопасные длительные физические нагрузки не должны превышать 30—40% от критического уровня. Таким образом, зная величину нагрузки, при которой наступает ишемия культи, несложно рассчитать верхний предел безопасной скорости ходьбы. На основании обследования инвалидов с различными уровнями ампутации, страдающих окклюзионными поражениями сосудов культи и контрлатеральной конечности, определены верхние границы безопасной скорости ходьбы на протезе. После ампутации на уровне бедра эта скорость составляет 0,34 км/ч, при ампутации на уровне голени — 0,67 км/ч.
Метод определения оптимального режима ходьбы на протезе имеет важное значение не только в практике протезирования. Этот метод может быть использован в диагностике метаболических процессов, развивающихся в культе при занятиях спортивной деятельностью, например при беге на протезе после ампутации бедра или голени, плавании, ходьбе на лыжах и т.д.
Приведенные данные дают достаточно полное представление о целях, задачах и методах функционально-диагностического контроля за инвалидами, перенесшими ампутации конечностей, позволяют объективно подойти к оптимизации двигательной активности, оценить влияние физических нагрузок, дать оценку физической подготовленности. Однако эти аспекты не отражают в полной мере всех задач врачебного контроля. Огромное значение имеют биомеханические методы контроля, особенности применения которых представлены в следующей главе.