Методики газового анализа подробно приведены в работе М. Навратила с соавторами (1967) и во многих руководствах по физиологии, поэтому основное внимание мы уделяем непрямым методам определения потребления кислорода при нагрузочных тестах, которым будет посвящен специальный раздел. Укажем лишь, что в своих исследованиях мы используем газоанализатор фирмы МупЬагсН, который позволяет получить данные о минутном объеме и частоте дыхания. Он включает в себя прибор «Охусоп» для парамагнитного определения потребления кислорода и инфракрасный газоанализатор для определения выделения углекислого газа. Эти показатели автоматически приводятся к условиям 5ТРО.
Первостепенное значение имеет создание оптимальных условий для дыхания во время нагрузочных тестов. Наш опыт показал неудобство применения масок, которые значительно затрудняют дыхание, увеличивают вредное пространство и утечку газа, а также ухудшают условия контакта с обследуемым во время теста. Поэтому целесообразнее использовать мундштуки с загубниками в носовыми зажимами.
Содержание молочной кислоты в крови нарастает параллельно увеличению мышечной работы и достигает уровня 7,8 ммоль/л при максимальных нагрузках у лиц, средне физически подготовленных.
У хорошо тренированных лиц при максимальных нагрузках содержание молочной кислоты в крови может повышаться до 11,1 ммоль/л.
У больных с сердечной патологией содержание молочной кислоты в крови значительно возрастает при относительно небольших нагрузках. Это обусловлено кислородным долгом, связанным с гипоксией тканей в результате ограниченных функциональных возможностей системы транспорта кислорода (И. В. Аулик, 1979; К. ВопаИ с соавт., 1961).
В последнее время в связи с внедрением в практику эхокардио-графических (ЭхоКГ) исследований появилась возможность значительного расширения информативности нагрузочных тестов. Так, в частности, применение ЭхоКГ при нагрузочном тесте позволяет глубже оценить функциональные резервы сердечно-сосудистой системы на основе исследования в покое и при нагрузке величин таких
46
важнейших показателей внутрисердечной гемодинамики, как конечно-систолический, конечно-диастолический, ударный, минутный объем сердца, фракция выброса и целый ряд других.
ВЫБОР НАГРУЗОК
Для субмаксимальных нагрузочных тестов могут быть использованы различные варианты нагрузок:
1) после разминки немедленное увеличение нагрузки до предполагаемого субмаксимального уровня для данного субъекта;
2) равномерная нагрузка на определенном уровне с увеличением при последующих исследованиях;
3) непрерывное или почти непрерывное возрастание нагрузки;
4) ступенчатое возрастание нагрузки;
5) ступенчатое возрастание нагрузки, чередующееся с периодами отдыха.
Графически эти варианты представлены на рис. 10. Наибольшее применение получил последний вариант. При нем менее велика опасность перегрузок и более благоприятны условия для сбора информации, хотя его проведение и требует значительно больших затрат времени. Первый, третий и четвертый варианты в основном используются при обследовании спортсменов, а второй — для сравнительной оценки переносимости определенной нагрузки каким-либо контингентом лиц.
В последнее время широко используются в клинической практике тесты с непрерывно или почти непрерывно возрастающей нагрузкой. Обнаружено сходство результатов этих исследований с данными при ступенчато возрастающих нагрузках, чередующихся с периодами отдыха.
Интенсивность нагрузки определяется в ваттах или килограммометрах в минуту.
По рекомендации ВОЗ ' при обследовании здоровых лиц начальная нагрузка у женщин должна составлять 150 кгм/мин с последующим увеличением до 300—450—600 кгм/мин и т. д. У мужчин — 300 кгм/мин с последующим возрастанием до 600—900 — 1200 кгм/мин и т. д. Длительность каждого этапа нагрузки должна быть не менее 4 мин. Периоды отдыха между этапами нагрузки составляют 4—5 мин.
У больных с выраженной сердечной патологией (тяжелые врожденные и приобретенные пороки сердца, хроническая коронарная недостаточность) мы обычно начинаем тест с нагрузки 50— 75 кгм/мин и постепенно увеличиваем ее на 50—100 кгм/мин, периоды отдыха между этапами нагрузки продлеваем до 8—10 мин.
Тест на тредмилле обычно начинается со скоростью 6 км/ч с последующим увеличением до 8 км/ч, 10 км/ч и т. д. Уклон движения увеличивается ступенчато по 2,5 %. У больных с выраженной
1 «Хроника ВОЗ», 1971, т. 25, № 8, с. 384.
47
Рис. 10. Варианты субмаксимальных нагрузок:
1 — одноэтапная субмаксимальная нагрузка, 2 — равномерная нагрузка на определенном уровне с возрастанием при последующих исследованиях, 3 — непрерывное или почти непрерывное возрастание нагрузки, 4 — ступенчатое возрастание нагрузки, 5 — ступенчатое возрастание нагрузки, чередующееся с периодами отдыха
Возраст
Рис. 11. Возрастные изменения пропорций тела (по Е. Атизвеп и Е. Сппз1еп5еп, 1967)
сердечно-сосудистой патологией, естественно, применяются меньшие скорости движения.
В настоящее время нагрузочные тесты находят все большее применение при обследовании детей и юношей. Эти исследования исключительно важны для установления строгого соответствия физического развития ребенка его возрастным нормам, выбора нагрузок при физическом воспитании детей и в спорте.
Как видно из диаграммы, приведенной на рис. 11, к 10-летнему возрасту пропорции тела ребенка уже в основном существенно не отличаются от пропорций взрослого. Это следует учитывать в нагрузочных тестах. Поэтому в возрасте до 10 лет нужно начинать с минимальных нагрузок (до 50 кгм/мин), а с 10 лет и старше — с учетом массы, но обычно, как рекомендует ВОЗ,—со 100— 150 кгм/мин.
Градуировать нагрузки проще всего по шкале велоэргометра При степ-тесте величина нагрузок определяется на основе расчета массы обследуемого, высоты ступенек и количества подъемов на них. При тесте с тредмиллом рассчитываются затраты энергии в зависимости от скорости движения и уклона.
Как известно, при нагрузках небольшой интенсивности значение эмоционального фактора и факторов внешней среды может превышать роль величины усилия (Р. Аз1гапс1 и К. КодаЫ, 1970; Ь. 2оптап и Л. ТоЫз, 1970, и др.). По мере возрастания мощности нагрузок роль этих факторов уменьшается и частота сердечных сокращений определяется величиной мышечной работы.
Поэтому для получения точных данных о величине максимального потребления кислорода и физической работоспособности нужно проводить тест на достаточно высоком уровне нагрузки — желательно в пределах 75 % максимальной аэробной способности обследуемого (тах Уо2). С другой стороны, не следует неоправданно завышать нагрузки.
Учитывая линейную зависимость между частотой пульса и величиной потребления кислорода по частоте сердечного ритма, мож-48
Таблица 7.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71