Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах)

Чучалин А. Г.

133.McQuitty JC, Lewiston NJ: Pulmonary function testing of children. In Clausen JL (ed): Pulmonary Function Testing Guidelines and Controversies: Equipment, Methods and Normal Values. Orlando, FL: Grune & Stratton, 1982, pp 321-330

134.Mendelson Y, Kent J, Shaharian A, et al: Evaluation of the Datascope Accusat pulse oximeter in healthy adults. J Clin Monit 4:59-63, 1988

135.Chapman KR, D'Urzo A, Rebuck AS: The accuracy and response characteristics of a simplified ear oximeter. Chest 83:860-864, 1983.

136.Eichorn J, Cooper J, Cullen D, et al: Standards for patient monitoring during anaesthesia at Harvard Medical School. JAMA 256:1017-1020, 1986.

137.Thiele FA, van Kempen LH: A micro method for measuring the carbon dioxide release by small skin areas. Br J Dermatol 86:463-471, 1972.

138.Carter R, Banham SW: Use of transcutaneous oxygen and carbon dioxide tensions for assessing indices of gas exchange during exercise testing. Respir Med 94:350-355, 2000.

document:

$pr:

version: 01-2007.1

codepage: windows-1251

type: klinrek

id: kli4028529

: 05.7. НАГРУЗОЧНЫЕ ТЕСТЫ

meta:

author:

fio[ru]:

З.Р. Айсанов, Е.Н. Калманова

codes:

next:

type: dklinrek

code: II.I

Физическая нагрузка требует существенного напряжения и тесного взаимодействия основных физиологических механизмов, которые делают способными сердечно-сосудистую и респираторную системы поддерживать возрастающие метаболические потребности организма. Обе системы в этом случае находятся в состоянии стресса, и способность адекватно реагировать на этот стресс является показателем их физиологического здоровья и функциональной полноценности. Хорошо известно, что и вентиляция и сердечный выброс повышаются по мере возрастания скорости метаболизма. Адекватная оценка функционального состояния системы транспорта газов, необходимых для поддержания тканевого (клеточного) дыхания очень важна, так как при многих патологических состояниях функционирование этой системы нарушается.

type: dkli00113

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Значительное возрастание метаболических потребностей во время нагрузки требует существенного повышения количества доставляемого к мышцам кислорода. Кроме того, повышенное количество углекислоты, образующейся в интенсивно работающих мышцах, должно быть удалено для предотвращения тканевого ацидоза, способного оказать неблагоприятное воздействие на клеточную функцию. Для удовлетворения возросших энергетических потребностей мышечной клетки во время нагрузки необходима тесная взаимосвязь физиологических компенсаторных механизмов на уровне легких, легочного кровообращения, сердца и системного кровообращения.

Схема взаимосвязи всех этих процессов в виде системы зубчатых колес, приводящих в движение друг друга, была предложена K. Wasserman (рис. 5-82). Тесное и синхронное взаимодействие всех звеньев кислородного транспорта требуется для адекватной доставки кислорода к тканям, своевременной элиминации углекислоты и поддержания газового состава артериальной крови при возрастании скорости метаболизма.

path: pictures/0582.png

Рис. 5-82. Представленная схема иллюстрирует механизмы газового транспорта и тесной взаимосвязи тканевого (или клеточного) и легочного (или внешнего) дыхания. Зубчатые колеса означают функциональную взаимосвязь и взаимозависимость отдельных компонентов этой сложной системы.

Значительное повышение утилизации кислорода мышцами (QO₂) достигается повышением экстракции кислорода из крови, перфузирующей эти мышцы, селективной дилатацией периферических сосудов, повышением легочного кровотока путем мобилизации и вазодилатации сосудов малого круга и, наконец, повышением уровня вентиляции. Кислород захватывается кровотоком из альвеол пропорционально скорости кровотока и обратно пропорционально степени насыщения гемоглобина кислородом. В устойчивом состоянии потребление кислорода

VO₂ = QO₂. Минутная вентиляция (частота дыхания - f и дыхательный объем - Vt) возрастает в зависимости от количества вновь образованной углекислоты (QCO₂), поступающей в легкие, центральных механизмов регуляции рН и напряжения CO₂ в артериальной крови.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ

Во время проведения тестов возможно получить большое количество расчетных параметров и графиков их взаимозависимости. Однако какие именно параметры и зависимости нужно анализировать определяются целью проведения исследования. В каждом конкретном случае измеряемые и мониторируемые параметры, а так же анализируемые графические взаимозависимости определяются индивидуально.

Рассмотрим значение основных эргоспирометрических показателей.

ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА

Потребление кислорода VO₂ определяется как потребность клеток в кислороде на определенном уровне для осуществления максимальной скорости транспорта кислорода.

VO₂ может быть рассчитано по скорости потока крови и экстракции кислорода тканями, что отражает уравнение Fick. Факторы, которые могут определять достаточный уровень кислорода, зависят от кислородонесущих свойств крови (уровень гемоглобина, артериальная сатурация кислорода - SaO₂), функции сердца (число сердечных сокращений, ударный объем - SV), перераспределения периферической крови, и экстракции тканями кислорода (плотность капилляров, митохондрий, адекватность перфузии и диффузия в тканях).

Зависимость VO ₂ от скорости нагрузки. В норме VO₂возрастает почти линейно по мере возрастания нагрузки. Однако точное измерение скорости выполняемой нагрузки, выражаемое в ваттах, требует специального определения этих взаимоотношений. Заданная скорость нагрузки достаточно точно измеряется на велоэргометре, но может быть только приблизительно оценена при использовании бегущей дорожки (тредмила). Кривая отношения VO₂ к скорости заданной нагрузки отражает эффективность метаболических процессов перехода потенциальной химической энергии в механическую работу и механическую эффективность мышечно-скелетной системы. Кривая, определяемая из отношения скорости изменения VO₂ к скорости изменения заданной нагрузки во время возрастающего нагрузочного теста (VO₂/WR), обычно в норме составляет от 8,5 до 11 мл/мин/ватт и зависит от пола, возраста, роста. У тучных пациентов в норме имеет место возрастание VO₂ по мере возрастания скорости нагрузки. Существует несколько процессов, которые воздействуют на метаболическую эффективность мышц. Снижение показателя VO₂/WR в большинстве случаев указывает на неадекватность кислородного транспорта, что может встречаться при некоторых заболеваниях сердца, легких или при нарушении циркуляции. Кроме того, нарушения процесса утилизации кислорода - например, при митохондриальной миопатии, фиброзирующем альвеолите может также проявляться снижением наклона кривой VO₂ - скорость нагрузки. Для подтверждения этих нарушений необходимы дальнейшие исследования.

VO ₂ max , VO ₂ peak

Поскольку VO₂ возрастает при повышении уровня нагрузки один или несколько факторов, определяющих потребление кислорода, подходит к своему лимиту (например, это может быть ударный объем сердца, число сердечных сокращений, или экстракция кислорода из тканей), при этом значение VO₂ по отношению к скорости работы приближается к плато. Достижение истинного плато в потреблении кислорода используется как доказательство достижения VO₂max. Показатель VO₂max является наилучшим индексом аэробной способности и «золотым стандартом» при кардиореспираторном тесте. Он отражает максимально достижимый уровень метаболизма кислорода, включая большую мышечную группу. Однако в конкретных клинических ситуациях истинное плато может быть не достигнуто до появления симптомов ограничения нагрузки. Поэтому VO₂peak часто используют для оценки максимального потребления кислорода. Для практических целей VO₂max и VO₂peak взаимозаменяемы. Аэробная способность должна измеряться напрямую, потому что оценивается по показателям покоя, скорости работы, а субмаксимальные нагрузочные протоколы ограничены физиологическими механизмами и методологическими неточностями. С другой стороны, прямое измерение VO₂max - надежный и воспроизводимый метод у здоровых лиц и пациентов. Основные должные величины нормального уровня VO₂max и VO₂peak зависят от генетических факторов и мышечной массы. Показатель VO₂ max или VO₂peak зависит от возраста, пола, размера тела, а также от тренированности субъекта. Показатель VO₂peak выражается в абсолютных значениях (л/мин), а также в процентах от должных величин. Выбор значений должных величин должен отражать исследуемую популяцию.