PRÓBA WYSIŁKOWA

TEORETYCZNE I TECHNICZNE PODSTAWY BADANIA

Test wysiłkowy oparty jest na prostej zależności zmieniającego się zapisu elektrokardiograficznego od wzrastającego wysiłku fizycznego w warunkach prawidłowych i stanach chorobowych. Wysiłek fizyczny zwiększa zapotrzebowanie mięśnia sercowego na tlen. U osób zdrowych pokrywa je zwiększony przepływ krwi przez naczynia wieńcowe. U chorych z niewydolnością wieńcową istnieje pewien krytyczny poziom obciążenia wysiłkiem, powyżej którego dalsze zapotrzebowanie na tlen nie może być pokryte, a w zapisie EKG pojawiają się cechy niedokrwienia mięśnia sercowego.

CZEMU SŁUŻY BADANIE?

Badanie umożliwia ocenę wydolności fizycznej organizmu. Badanie to zmuszając organizm do zwiększonej pracy, przy jednoczesnym monitorowaniu zapisu EKG i kontroli ciśnienia tętniczego krwi, pozwala ocenić wydolność układu krążenia. Jest pomocne w rozpoznawaniu i ocenie skuteczności leczenia choroby wieńcowej. Badanie jest również wykorzystywane do rehabilitacji chorych.

WSKAZANIA DO WYKONANIA BADANIA

Diagnostyka bólów w klatce piersiowej. Diagnostyka zmian w elektrokardiogramie - ocenianych jako niespecyficzne. Ocena zaawansowania choroby niedokrwiennej serca. Kwalifikacja chorych do badań inwazyjnych (np. angiokardiografii). Kwalifikacja chorych do poszczególnych etapów rehabilitacji (np. po zawale serca) i ocena jej wyników. Diagnostyka zaburzeń rytmu serca. Ocena skuteczności leczenia chorób serca. Ocena wydolności fizycznej i czynności układu krążenia.

Badanie jest wykonywane na zlecenie lekarza

BADANIA POPRZEDZAJĄCE

Badany powinien być poddany wstępnej ocenie kardiologicznej przez wykonującego próbę wysiłkową lekarza. Należy przedstawić aktualny wynik EKG przed próbą wysiłkową.

SPOSÓB PRZYGOTOWANIA DO BADANIA

Bezpośrednio przed próbą wysiłkową badany nie powinien palić papierosów,, spożywać posiłku,, pić mocnej kawy czy herbaty. Dotychczas przyjmowane leki należy przyjąć lub odstawić zgodnie z zaleceniami lekarza kierującego na badanie.

OPIS BADANIA

Ryc.1-10 Próba wysiłkowa na ergometrze rowerowym

Badanie wykonuje się na ergometrze rowerowym lub bieżni ruchomej. Na klatce piersiowej badanego, po przygotowaniu skóry (wygoleniu włosów i odtłuszczeniu alkoholem lub benzyną), nakleja się elektrody, które łączy się następnie odpowiednio oznakowanymi kablami z urządzeniem rejestrującym zapis EKG. Na ramieniu badanego zakładany jest mankiet do pomiaru ciśnienia. Próba wysiłkowa na ergometrze rowerowym polega na stopniowym zwiększaniu obciążenia przy utrzymaniu stałej prędkości pedałowania, co daje badanemu wrażenie jazdy ze stałą prędkością pod coraz większą górkę (Ryc.1-10). Próba wysiłkowa na bieżni ruchomej polega na stopniowym zwiększaniu szybkości przesuwu taśmy i wzrostu kąta jej nachylenia, co odbierane jest przez badanego, jako marsz coraz szybszym krokiem pod coraz większą górkę. Próbę wysiłkową przerywa się po osiągnięciu przewidywanej dla wieku częstości akcji serca, wystąpieniu dolegliwości lub pojawieniu się zmian w zapisie EKG, będących wskazaniem do przerwania badania.

Wynik badania przekazywany jest w formie opisu, niekiedy z dołączonymi wykresami (zapisem czynności elektrycznej serca w wybranym czasie).
Badanie trwa zwykle od kilku do kilkunastu minut

INFORMACJE, KTÓRE NALEŻY ZGŁOSIĆ WYKONUJĄCEMU BADANIE
Przed badaniem

Aktualnie przyjmowane leki. Przebyte choroby serca.

W czasie badania

Wszelkie nagłe dolegliwości (np. ból w klatce piersiowej, duszność).

JAK NALEŻY ZACHOWYWAĆ SIĘ PO BADANIU?

Wskazany jest kilkunastominutowy odpoczynek w poczekalni przed gabinetem. Z wynikiem badania należy zgłosić się do lekarza prowadzącego.

MOŻLIWE POWIKŁANIA PO BADANIU

W czasie wykonywania próby wysiłkowej badany może odczuwać ból zamostkowy, zawroty głowy, duszność. Objawy te zwykle szybko ustępują po zaprzestaniu wysiłku.
Badanie może być powtarzane wielokrotnie. Wykonywane jest u pacjentów w każdym wieku, a także u kobiet ciężarnych.

WYTRZYMAŁOŚĆ SERCOWO-NACZYNIOWA

Wytrzymałość sercowo-naczyniowa - zdolność serca i płuc do dostarczania odpowiednich ilości tlenu do pracujących organów podczas wysiłku

Kondycja fizyczna

Aktywność fizyczna chroni serce, zapobiega otyłości, buduje tężyznę a ponadto poprawia kondycję. Korzyści zdrowotne i estetyczne są wymierne, trudniej natomiast opisać kondycję fizyczną. Należy bowiem uwzględnić następujące wymiary:

- wydolność sercowo- naczyniową,
- siłę,
- wytrzymałość mięśni,
- giętkość.

Wydolność sercowo-naczyniowa

Jest to zdolność organizmu do wykonywania pracy fizycznej, przemieszczania ciała z miejsca na miejsce w przeciągu danego czas. Zależy to od sprawności układu sercowo-naczyniowego w pompowaniu krwi oraz dostarczania tlenu do każdego miejsca w organizmie. Wydolność sercowo- naczyniowa powinna zajmować główne miejsce w ogólnym planie dobrej kondycji fizycznej. Poprawa wydolności sercowo- naczyniowej prowadzi do zwiększenia zapasu tlenu i energii w twoim ciele. W tym samym czasie zmniejsza to ryzyko choroby serca, udaru mózgu, wysokiego ciśnienia krwi i innych chorób zagrażających życiu. Kiedy polepsza się kondycja serca, to tak jak w przypadku każdego innego mięśnia, staje się ono mocniejsze i bardziej wydajne. Normalnie serce bije z częstością 70 uderzeń na minutę w spoczynku, co daje około 100,000 uderzeń dziennie. Sercu w dobrej formie fizycznej wystarcza tyle, co 40 uderzeń na minutę w spoczynku, a w sumie około 50 uderzeń dziennie. Takie serce przechowuje energię i może dostarczać bogatą w tlen krew do reszty ciała przy zużyciu połowy energii.

VO2/min - objętość tlenu jaką organizm pochłania podczas jednej minuty. Podcza pracy nasz organizm konsumuje dużo więcej tlenu niż ma to miejsce w czasie spoczynku. Tlen jest potrzebny aby w trakcie skomplikowanych reakcji biochemicznych wyzwolić ENERGIĘ dzięki której możemy się przemieszczać. Na podstawie VO2/min można określić koszt energetyczny wysiłku.

Pobranie 1 litra tlenu "wyzwala" 5 kcal energii

Kolarze szosowi podczas górskiego etapu Tour de France "spalają" ok 12 000 kcal. energii

pytanie: ile konsumują tlenu?

VO2max/min - maksymalny minutowy pobór tlenu, inaczej; ilość tlenu jaką organizm jest w stanie pobrać w trakcie wysiłku o skrajnej intensywności w ciągu minuty. Wszystko jasne! Jest to parametr, który wskazuje potencjalne możliwości osiągania dobrych rezultatów sportowych. Jest to również podstawowa miara wydolności fizycznej.
Na kolejnym wykresie zobaczymy dlaczego zawodnicy lepiej przygotowani (ci, którzy mogą dostarczyć więcej tlenu - mają "większe" VO2max/min)są faworytami wyścigu.

Reakcje na trening fizyczny

Osoby pozornie zdrowe

U osób pozornie zdrowych trening fizyczny ma wpływ na maksymalne zużycie tlenu, czynność hemodynamiczną serca i dużych naczyń, czynność autonomicznego układu nerwowego, czynność naczyń obwodowych i mięśni oraz na submaksymalną wydolność wysiłkową. Przystosowania te stanowią skutek treningu fizycznego, który umożliwia ćwiczącemu osiągać większe maksymalne obciążenie przy mniejszej częstotliwości rytmu serca na każdym submaksymalnym poziomie wysiłku.

Maksymalne zużycie tlenu

(...) V _O2 jest iloczynem pojemności minutowej serca i różnicy wysycenia tlenem krwi żylnej i tętniczej w dużym krążeniu. Zwiększone V _02max po treningu wiąże się ze wzrostem zdolności układu sercowo-naczyniowego do dostarczania tlenu (zwiększona pojemność minutowa) oraz mięśni do zużywania tlenu (większa tętniczo-żylna różnica V ₀₂. Większą pojemność minutową po treningu osiąga się wyłącznie poprzez zwiększenie objętości wyrzutowej, ponieważ maksymalna częstotliwość rytmu po treningu zwykle się nie zwiększa u zdrowych osób. (...)

Zmiany hemodynamiczne w sercu i dużych naczyniach

Chociaż po treningu możliwy jest wzrost maksymalnej pojemności minutowej serca, to jednak wartości submaksymalne pozostają zazwyczaj niezmienione. Submaksymalna częstotliwość rytmu serca zmniejsza się po treningu przy równoczesnym wzroście objętości wyrzutowej. (...)

Zmiany w autonomicznym układzie nerwowym

Stężenia katecholamin we krwi i w moczu są mniejsze w spoczynku i w czasie submaksymalnego wysiłku po treningu, prawdopodobnie z powodu mniejszej aktywności współczulnego układu nerwowego. Napięcie układu przywspółczulnego może być zwiększone i wraz ze zmianami przystosowawczymi układu współczulnego może tłumaczyć wolniejszą czynność serca i niższe ciśnienie tętnicze obserwowane po treningu. (...)

Wytrzymałość submaksymalna

Trening wytrzymałościowy zwiększa zdolność osobniczą do wykonywania wysiłku zarówno submaksymalnego, jak i maksymalnego, co objawia się zdolnością dłuższego wykonywania ćwiczeń przy podobnym obciążeniu lub zwiększania pracy przy określonej częstotliwości rytmu serca. Poprawa wytrzymałości jest spowodowana kilkoma czynnikami, w tym większą dostępnością tlenu dla ćwiczących mięśni (wzrost stężenia mioglobiny i gęstości naczyń włosowatych), większym udziałem procesów tlenowych (większe stężenie enzymów oksydacyjnych) oraz wzrostem ilości glikogenu w mięśniach. Ponadto rezultatem tych zmian przystosowawczych jest mniejsze stężenie mleczanów we krwi oraz podwyższenie progu dla przemian beztlenowych. Przystosowanie do submaksymalnego wysiłku jest również związane z mniejszym iloczynem częstotliwości rytmu serca i ciśnienia tętniczego dla określonego wysiłku fizycznego, co wskazuje na mniejsze zapotrzebowanie mięśnia sercowego na tlen dla danego poziomu pracy.

Osoby z chorobą układu sercowo-naczyniowego

Chociaż trening zwiększa wydolność wysiłkową u osób z chorobą serca, to obserwowane zmiany fizjologiczne wydają się nieco różnić od stwierdzanych u osób pozornie zdrowych. Zmiany te przedstawiono poniżej.

Maksymalne zużycie tlenu

U chorych na chorobę wieńcową stwierdza się wzrost V_02max w miarę treningu. Chociaż bezwzględna wielkość tej zmiany u osób z chorobą serca jest mniejsza niż u osób pozornie zdrowych, to proporcjonalny wzrost jest podobny i może korzystnie wpływać na codzienną aktywność. Maksymalna częstotliwość rytmu serca u osób z chorobą serca może być po treningu taka sama lub nieznacznie większa. Najmniejsze bezwzględne wzrosty V_02max w trakcie treningu obserwuje się u osób z niewydolnością serca, ale nawet u nich ta poprawa ma dużą wartość dla procesu rehabilitacji, przywracając zdolność do wykonywania codziennych czynności.

Pojemność minutowa

Wzrost maksymalnej pojemności minutowej jest spowodowany zwiększeniem zarówno objętości wyrzutowej, jak i maksymalnej częstotliwości rytmu serca, co różni osoby z chorobami układu sercowo-naczyniowego od osób zdrowych, u których maksymalna częstotliwość rytmu zazwyczaj się nie zmienia. (...)

Zmniejszone zapotrzebowanie mięśnia sercowego na tlen

Trening fizyczny ma szczególne znaczenie u chorych na chorobę wieńcową, ponieważ zachodzące zmiany sprzyjają zmniejszaniu zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen przy każdym poziomie obciążenia. Zmiany te obejmują wolniejszą czynność serca, niższe ciśnienie skurczowe i mniejsze stężenia katecholamin we krwi. Korzyścią z takiego przystosowania może być możliwość wykonania większej pracy, zanim pojawi się dławica i(lub) niedokrwienne obniżenie odcinka ST. (...)

Ochronna rola regularnej aktywności fizycznej

Wpływ wysiłku

(...) Badania epidemiologiczne i eksperymentalne identyfikują różnorodne mechanizmy biologiczne, pomocne w wyjaśnianiu obserwowanych korzyści z aktywności fizycznej oraz dobrej sprawności układu sercowo-naczyniowego i układu oddechowego w odniesieniu do choroby wieńcowej. Można je podzielić w następujący sposób:

• skutki przeciwmiażdżycowe

• skutki przeciwzakrzepowe

• zmiany czynności śródbłonka

• zmiany czynnościowe w układzie autonomicznym

• skutki przeciwniedokrwienne

• skutki antyarytmiczne.

(...)

Jakość i wielkość wysiłku konieczna do osiągnięcia korzyści

(...) Do osiągnięcia korzyści prawdopodobnie konieczne jest pewne progowe natężenie wysiłku, mimo że dokładna wysokość tego progu nie jest znana i może być różna u różnych osób. Chociaż na podstawie dostępnych informacji nie można wyznaczyć progu, to większość ćwiczeń opisywanych w doniesieniach, wiążących je z korzystnym wpływem na stan zdrowia, ma przynajmniej umiarkowane natężenie, tak jak szybki spacer. Zatem wydaje się, że wysiłek fizyczny mający korzystne działanie nie musi mieć dużego natężenia; całkowita wielkość aktywności jest ważniejsza dla zdrowia niż wykonywanie bardzo intensywnych ćwiczeń. (...)

Zagrożenia związane z wysiłkiem

Wysiłek fizyczny niesie ze sobą zarówno korzyści, jak i zagrożenia. Chociaż wiele czynników wpływa na ryzyko związane z wysiłkiem, to do trzech najważniejszych należą: wiek, obecność choroby serca i natężenie wysiłku. (...)

KALORYMETRIA BEZPOŚREDNIA I POŚREDNIA

Wydatek energii w spoczynku wynosi ok. 4 kJ/min, natomiast podczas wysiłku może przekraczać 50 kJ/min, Tempo wydatkowania energii stanowi bezwzględną miarę intensywności wysiłku fizycznego. Pomiaru ilości wydatkowanej energii można dokonać metodą kalorymetrii bezpośredniej, która polega na pomiarze ilości ciepła produkowanego przez organizm w specjalnych komorach kalorymetrycznych lub metodą kalorymetrii pośredniej, której podstawą jest pomiar ilości pobieranego przez organizm tlenu. Ta druga metoda znalazła duże
zastosowanie w różnych gałęziach medycyny i w ergonomii. Można za jej pomocą zmierzyć z dużą dokładnością wydatek energii w spoczynku i podczas wysiłku o przewadze procesów tlenowych. W obu tych sytuacjach pobieranie tlenu (Vo2) jest proporcjonalne do wielkości wydatku energii. Często też jako miarę intensywności wysiłku przyjmuje się zasadę pomiaru Vo2 lub zapotrzebowanie tlenowe (l/min lub ml/min/kg masy ciała). Intensywność pracy bywa też określana jako wielokrotność spoczynkowego pobierania tlenu i oznaczana w jednostkach zwanych metami (I Met = 3,5 m I 02 na kg masy ciała, co odpowiada przeciętnej wielkości spoczynkowego Vo2).

Zasada pomiaru Vo2 polega na pomiarze objętości powietrza wydychanego w jednostce czasu przez osobę badaną (wentylacji minutowej płuc) i określeniu zawartości tlenu w powietrzu wdychanym i wydychanym. Osoba badana oddycha podczas pomiaru przez ustnik (lub maskę) z wentylem wdechowo - wydechowym umożliwiającym kierowanie powietrza wydechowego do aparatu, który mierzy objętość przepływającego powietrza i analizuje jego skład. Do wyliczenia objętości pobieranego w ciągu minuty tlenu służy następujący wzór:

Kalorymetria pośrednia i bezpośrednia:
Wyzwolenie energii z węglowodanów, białek i tłuszczów wiąże się z utlenianiem produktów ich rozpadu. Mierząc zużycie tlenu w jednostce czasu można pośrednio oznaczyć energię wytworzoną w organizmie. Zużycie 1 L tlenu przez organizm wyzwala przeciętnie około 20,2 kJ. Jest to energetyczny równoważnik tlenu oznaczony metodą kalorymetrii pośredniej, w odróżnieniu od kalorymetrii bezpośredniej polegającej na oznaczeniu energii wytworzonej w organizmie na podstawie wartości energetycznej spożytych pokarmów.

WPÓŁCZYNNIK R I RQ

ilorazu oddechowego, określanego symbolem R lub RQ (zwanego też współczynnikiem oddechowym). Współczynnik ten oznacza stosunek

objętości wydalonego dwutlenku węgla do zużytego w tym samym czasie tlenu. Podczas utleniania węglowodanów jego wartość wynosi 1,00, natomiast podczas spalania tłuszczów - 0,70. Wartości R pośrednie między 0,70 a 1,00 występują podczas spalania mieszaniny różnych substratów. Podczas intensywnych wysiłków, w czasie których pojawia się kwasica metaboliczna, C02 jest wypierany przez jon mleczanowy z dwuwęglanów osocza i wartość R osiąga wartości przewyższające 1,00. W takiej sytuacji przy obliczaniu wydatku energetycznego przyjmuje się taki sam równoważnik energetyczny jak dla R = 1,00,

---