Тренажерные системы в адаптивной физической культуре. 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 период 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  С. П. 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 ЯСС. 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 (Д), 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 С. М. 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 (по данным 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 вошло 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 атриовентрикулярная 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 мониторированием 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 ко­ронарной недостаточности является, как правило, специаль­ной задачей нагрузочных исследований.

Критерии оценки проб с физической нагрузкой у инвалидов

после ампутации нижних конечностей (по Л. Н. Казначееву)