Физиологическое обоснование нагрузочных проб

Из всех функциональных проб наиболее изученными и практически значимыми являются пробы с физическими нагрузками под контролем ЭКГ.

Физическая нагрузка является идеальным и самым естественным видом провокации, позволяющим оценить полноценность физиологических компенсаторно-приспособительных механизмов организма, а при наличии явной или скрытой патологии – степень функциональной неполноценности кардиореспираторной системы.

Для выполнения физической нагрузки необходимо затратить определенную энергию. Энергия в основном вырабатывается в процессе аэробного окисления, причем 1 л кислорода обеспечивает выработку 5 ккал.

В течение суток сердце перекачивает от 4 до 7 т крови. Для выполнения этой работы необходимо 190 ккал, что составляет 15-20% энергетических затрат всего организма, при этом сердце имеет массу лишь около 0,4% от массы тела. Эта энергия вырабатывается при окислении 38 л кислорода. Специфика сердца заключается в том, что миокард в покое максимально изымает кислород крови, поэтому при физических нагрузках повышенную потребность миокарда в кислороде можно обеспечить только за счет повышения коронарного кровотока.

В покое через коронарные артерии протекает 200-250 мл крови в минуту, при физической нагрузке ее количество может увеличиться до 3-4 л. Такое увеличение кровотока возможно за счет расслабления мышц и эластического каркаса стенок коронарных артерий, которые в покое имеют высокий тонус.

Если сердце при физических нагрузках способно увеличить производительность труда в 6-7 раз, то коронарные артерии – в 20-30 раз., т.е. коронарные сосуды в процессе эволюционного развития достигли такого совершенства, что отпала необходимость в анастомозах и последние перешли в рудиментарное состояние.

Таким образом, только коронары ответственны за адекватное кровоснабжение миокарда. При поражении коронарных артерий возникает недостаток кровоснабжения миокарда в соответствующей зоне, что может проявляться во время физической нагрузки в виде болей стенокардитического характера, изменений ЭКГ.

Фактором, обеспечивающим высокое потребление кислорода, является величина сердечного выброса. Сердечный выброс определяется величиной ударного объема (УО) сердца и числа сердечных сокращений в минуту (ЧСС). ЧСС – наиболее быстро реализуемый механизм увеличения минутного объема кровообращения (МОК). При приближении к выполнению максимальной нагрузки включаются дополнительные механизмы увеличивается утилизация О2 в тканях, что приводит к увеличению артерио – венозной разницы по О2. Существует прямая зависимость между потреблением кислорода и ЧСС.

Таким образом, имеется хорошая возможность стандартизировать нагрузку по весьма показательному и легко определяемому параметру – величине ЧСС.

Чем больше интенсивность нагрузки, тем выше вероятность выявления признаков коронарной недостаточности, поэтому логично было бы использовать максимальную нагрузку – уровень, при котором достигается максимальное потребление кислорода, которому соответствует максимальная ЧСС.

Максимальная нагрузочная проба проводится для выявления ранних признаков ИБС и уточнения состояния физической работоспособности практически здоровых людей. Она применяется при обследовании спортсменов, профессиональном отборе на работу, требующую полного здоровья и высокой физической работоспособности.

Функциональная проба с максимальной физической нагрузкой проводится также практически здоровым людям, имеющим редкие боли, напоминающие стенокардию усилий или вазоспастическую стенокардию, кардиалгии, сопровождающиеся неспецифическими изменениями ЭКГ или гиперлипидемию.

Начинают пробу с 300 кгм/мин (50 Вт) и каждые 3 мин. наращивают нагрузку до 1800 кгм/мин (300 Вт) и более до достижения максимальной ЧСС или появления других критериев прекращения пробы.

Существует ряд факторов, определяющих максимальную ЧСС у человека при нагрузках. Кроме возраста и пола, на нее влияет степень тренированности человека. Благодаря экономизации работы сердца вследствие систематических тренировок или систематической физической активности в быту и на производстве в ответ на одну и ту же нагрузку ЧСС у тренированных лиц меньше, чем у нетренированных.

Разработаны зависящие от возраста, пола и степени тренированности нормативы ЧСС при максимальной и субмаксимальной физических нагрузках.

Максимальную ЧСС приблизительно можно рассчитать по формуле: 220 минус возраст.

Максимальная нагрузочная проба очень информативна в плане выявления ИБС, но проведение ее сопряжено с высоким риском развития осложнений и ограничивает применение в практике. Более широко используются тесты с субмаксимальной нагрузкой. ЧСС при этом достигает 75% от максимальной.