Велоэргометрия (ВЭМ): суть пробы, проведение, нормы и показатели

Обычная кардиограмма, записанная в покое, может диагностировать перенесенный инфаркт миокарда, хроническую коронарную недостаточность, аритмии и блокады. Между тем, она дает мало информации при латентном течении некоторых патологических состояний сердца (отдельные формы коронарной недостаточности, нарушение возбудимости и проводимости), то есть, ЭКГ не позволяет выявить скрытую сердечную недостаточность, проявляющуюся при физических нагрузках.

В подобных случаях нередко используются различные функциональные пробы с дозированной ступенчато нарастающей нагрузкой, например, такой метод функциональной диагностики, как велоэргометрия (ВЭМ), которую в народе называют просто «велосипедом». Это довольно меткое название, поскольку приспособление для проведения обследования действительно очень похоже на знакомое с детства транспортное средство. Хотя еще больше велоэргометр напоминает велотренажер, который обладает способностью давать физическую нагрузку в строго определенной дозе.

Нагрузочные тесты, их цели и задачи

В кардиологической практике для исследования сердца с диагностической и прогностической целью в плане функциональных способностей сердечно-сосудистой системы нередко применяются нагрузочные пробы.

Велоэргометрия («велосипед»), предусматривает регистрацию электрокардиограммы (ЭКГ), измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД) в условиях возрастающих физических нагрузок, которые дозируются до момента проявления клинических признаков непереносимости или до появления у пациента повышения частоты сердечных сокращений на уровне субмаксимальных или максимальных значений.  Помимо этих показателей, во время процедуры ведется наблюдение за состоянием дыхательной системы испытуемого, а также за его реакцией на тестирование.

Велоэргометр пользуется большой популярностью среди проб с физнагрузкой, поскольку его можно приспособить для проведения процедуры с помощью рук, он более легкий, компактный, не столь шумный и стоит дешевле, нежели другое устройство, предназначенное для тех же целей, называемое тредмилом. Вместе с тем, у велоэргометрии есть и свои недостатки:

• «Велосипеду» очень сложно обучить женщин преклонного возраста, которые никогда не крутили педали;
• Во время процедуры на велоэргометре нередко отмечается значительное повышение артериального давления, что не очень полезно людям с далеко зашедшей артериальной гипертензией.

Учитывая данные обстоятельства, врач таким категориям пациентов все же предпочитает рекомендовать тредмил-тест.

Тредмил-тест – это диагностический метод, предполагающий регистрацию ЭКГ и контроль АД во время движения пациента по бегущей дорожке, которая меняет угол уклона.

Тредмил-тест, как и велоэргометрия, имеет своей задачей диагностику электрокардиографических изменений в миокарде, вызванных ишемией, прогнозирование дальнейшего развития патологии,  определение эффективности лечения, а также способности организма пациента переносить физическое напряжение.

В связи с этим данные виды тестирования (движущаяся дорожка и «велосипед») проводят:

1. Для индивидуального анализа эффективности лечения ИБС, стенокардии напряжения, а также обследования с прогностической целью пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца;
2. В случае если имеет место подозрение на ИБС, скрытые нарушения ритма и проводимости, но клинический диагноз требует уточнения;
3. После таких оперативных вмешательств, как стентирование и шунтирование;
4. После перенесенного инфаркта миокарда — через месяц от начала болезни (более раннее обследование, имеющее целью раннюю индивидуализированную реабилитацию возможно исключительно в специализированных стационарах и только при отсутствии осложнений;
5. При подборе режимов тренировки на различных этапах реабилитации пациентов, перенесших инфаркт миокарда;
6. С целью освидетельствования на пригодность к определенным видам профессиональной деятельности, требующей хорошего здоровья сердца и сосудов (летчики, машинисты).

В отношении больных, имеющих кардиологическую патологию, целесообразно применять пробы на велоэргометре или на движущейся дорожке, поскольку они дают наибольший объем информации и при правильном использовании и выполнении всех условий не приносят вреда здоровью. Иногда пациентам предлагают тестирование, предусматривающее ходьбу в течение 6 минут или кистевой жим.

К проведению этих функциональных проб, как правило, подходят со всей серьезностью, поскольку они (и тредмил-тест, и велоэргометрия), имеют ряд противопоказаний, абсолютных и относительных, которые будут описаны в следующих разделах, когда мы вернемся к основной теме – велоэргометрия.

Есть еще и другие нагрузочные пробы, например, Гарвардский степ-тест, который представляет собой подъем на ступеньку определенной высоты (для мужчин – 50 см, для женщин – 43 см) поочередно правой и левой ногой в заданном темпе, проба Руфье (30 приседаний за 45 секунд), проба Котова-Демина (бег на месте). При проведении этих нагрузочных проб измеряется артериальное давление и подсчитывается частота пульса, однако здесь нет строго дозирования и данные процедуры проводятся чаще для определения физической подготовки начинающих спортсменов, новобранцев или людей, желающих связать жизнь с профессией, предполагающей достаточную выносливость, поэтому проявляющих особый интерес к работе своей сердечно-сосудистой системы.

Проведение велоэргометрии

Во время проведения велоэргометрии  с помощью компьютера возможна регистрация гемодинамических параметров и функциональных способностей дыхательной системы, однако, в большей части случаев к главным показателям данной процедуры относят:

• Электрокардиограмму, которая анализирует положение интервала ST – крутизну подъема или депрессии данного сегмента;
• Артериальное давление;
• Частоту сердечных сокращений.

Прежде чем сделать ВЭМ, пациенту снимают кардиограмму в покое (12 отведений) и измеряют артериальное давление. Затем испытуемого отправляют на «велосипед», где для начала он разминается в течение 1-2 минут и только после этого получает непрерывную ступенчато-нарастающую нагрузку (на каждый уровень физнагрузки уходит от 1 до 5 минут). Врач по специальной формуле рассчитывает пороговую мощность нагрузки и регулирует время пребывания на велоэргометре — оно не должно превышать четверти часа, потому что при большей продолжительности процедуры пациент сильно устает и, чувствуя слабость в ногах, не может продолжать обследование. Электрокардиограмма и артериальное давление регистрируются по окончании каждой ступени физической нагрузки.

Основные показатели велоэргометрии

Частота сердечных сокращений

Известно, что интенсивная физическая нагрузка заставляет сердце усиленно работать, что, естественно, приводит к увеличению частоты сердечных сокращений, возрастанию сердечного выброса и потреблению кислорода (О₂). Максимальный захват О₂ (максимальная аэробная способность, в норме — 100%) с возрастом имеет тенденцию к снижению. Такая же картина наблюдается у нетренированных людей и при наличии сердечно-сосудистой патологии (и причина этому – уменьшение сердечного выброса). Для того, чтобы определить, насколько отличаются реальные значения от нормальных показателей, нужно знать норму при физической нагрузке в зависимости от пола, возраста, роста и веса (врач, расшифровывающий результаты пробы, располагает формулами и таблицами).

В качестве примера можно привести расчет максимальной частоты сердечных сокращений при 100% аэробной способности:

ЧСС_max = 220 – количество прожитых лет

Таким образом, ориентировочно для 20-летних ЧСС_max = 200 уд/мин, для 40-летних – 180 уд/мин, в то время как для людей, достигших 60-летнего возраста, этот показатель в норме опустится до 160 уд/мин.

Помимо максимального пульса, при проведении велоэргометрии может использоваться понятие субмаксимальной ЧСС, соответствующей заранее заданной физической нагрузке, мощность которой не достигает 100% (это может быть и 60, и 70, и 80%). Для таких случаев также существуют формулы и таблицы, по которым врач производит расчет. При вычислении субмаксимальной частоты сердечных сокращений от 200 отнимают возраст (ЧСС = 200 – кол-во прожитых лет).

Какие варианты можно ожидать при велоэргометрии? Их три: норма, снижение ЧСС в сравнении с нормальными показателями и увеличение.

Сердце отдельных людей не особо реагирует на физические нагрузки (ЧСС не возрастает), что дает основание предположить:

1. Синдром слабости синусового узла (СССУ);
2. Недостаточную продукцию гормонов щитовидной железы (гипотиреоз);
3. Воздействие некоторых лекарственных средств, например, бета-адреноблокаторов.

Стремительное увеличение ЧСС выше нормальных показателей может стать свидетельством:

• Детренированности пациента;
• Высокого эмоционального фона в период проведения пробы;
• Неспособности левого желудочка полноценно расслабляться для заполнения кровью (дисфункция);
• Анемического состояния;
• Повышенной функциональной активности щитовидной железы (гипертиреоз).

Артериальное давление

Нарастание физической нагрузки естественным образом влечет подъем систолического давления, которое может достигать уровня в 200 и более мм. рт. ст., тогда как диастолическое кровяное давление в норме (у здоровых лиц) изменяется совсем незначительно, всего лишь на 10 мм. рт. ст. в ту или иную сторону.

Отклонения значений АД от нормальных показателей при велоэргометрии могут выступать в различных вариантах:

1. У лиц, страдающих артериальной гипертензией, отмечается значительный скачок артериального давления, как систолического, так и диастолического;
2. При чрезмерном расширении кровеносных (в большей степени — артериальных) сосудов или дисфункции сердечной мышцы (из-за неполноценного сердечного выброса) давление в момент проведения ВЭМ может оставаться неизменным;
3. Падение кровяного давления и появление клинических признаков стенокардии дает основание предположить тяжелое ишемическое поражение левого желудочка.

Между тем, незначительное повышение АД (или даже его падение, тоже едва заметное) не относится к типичным признакам сердечно-сосудистой патологии (стенокардия, болезни миокарда, прием лекарственных препаратов, снижающих АД, нарушение ритма). Такой вариант может наблюдаться, как ответ вегетативной нервной системы у лиц, для которых при определенных обстоятельствах (вегетативная дисфункция, например) характерны подобные вазовагальные реакции.

Электрокардиограмма

ЭКГ при физическом усилии (и по мере его возрастания) также претерпевает определенные изменения:

• В норме укорачиваются интервалы: P-Q, QRS, QT;
• Повышается вольтаж Р;
• Снижается точка J и сегмент ST (последний дает снижение косовосходящего типа).

Отклонения от нормальных показателей кардиограммы:

1. Глубокая горизонтальная депрессия ST указывает на развивающуюся под внутренним слоем стенки сердца ишемию миокарда;
2. Подъем сегмента ST дает основание заподозрить распространяющуюся на всю глубину сердечной мышцы ишемию;
3. Перемещение сегмента ST ниже изолинии и приобретение им косонисходящего, медленно-восходящего или горизонтального направления свидетельствует о стенокардии напряжения.

Помимо сердечных болезней, смещение сегмента ST ниже изолинии может говорить о других патологических состояниях:

• Гипертрофии левого желудочка при гипертонии или стенозе аортального клапана;
• Снижении калия в крови;
• Гипервентиляции;
• Анемиях;
• Пролабировании митрального клапана;
• Недостаточности митральной и аортальной;
• Полных и неполных блокадах ножек пучка Гиса;
• Некоторых видах тахикардий.

Следует отметить, что в норме при прекращении нагрузки показатели кардиограммы быстро возвращаются к исходным значениям.

Противопоказания — относительные и абсолютные

С любыми физическими нагрузками при определенных заболеваниях сердечно-сосудисой системы следует проявлять осторожность, поэтому для проведения нагрузочных проб составлен перечень абсолютных и относительных противопоказаний.

Ни при каких обстоятельствах и подозрениях «не светит» ВЭМ людям, имеющим болезни сердца и сосудов, которые отнесены к абсолютным противопоказаниям:

1. Подозрение на острый инфаркт миокарда (ИМ);
2. Нестабильная стенокардия (приступ предсказать невозможно, во время приступа грозит развитием острого ИМ), стенокардия напряжения 3 и 4 функциональных классов;
3. Экстрасистолы (многоочаговые, ранние, групповые);
4. Артериальная гипертензия, плохо поддающаяся контролю;
5. Аневризма аорты;
6. Хроническая сердечная недостаточность IIА-Б стадии и выше, то есть, когда появляются признаки декомпенсации сердечной деятельности;
7. Тромбофлебит (острый);
8. Системные заболевания в фазе обострения;
9. Нарушение мозгового кровообращения.

Есть некая перспектива пройти велоэргометрию в облегченном варианте пациентам с сердечной патологией, которая занесена в список относительных противопоказаний:

• Выраженный подклапанный и клапанный стеноз устья аорты;
• Высокое кровяное давление (200/100 мм. рт. ст.), если оно поддается коррекции;
• Атриовентрикулярная блокада 2-3 ст.;
• Приступ мерцания и трепетания предсердий;
• Пароксизмальная тахикардия;
• Частая экстрасистола (более 10/мин);
• Синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта.

Если, кроме сосудистой патологии нижних конечностей и болезней суставов, других противопоказаний для проведения исследования с нагрузкой нет, то пациенту предлагают (в качестве альтернативы) сделать фармакологические пробы с дипиридамолом (провокация миокардиальной ишемии) или добутамином, увеличивающим показатели ЧСС, АД, сократимость сердечной мышцы и потребность ее в кислороде. В общем, не надо отчаиваться – альтернатива есть всегда.

Пройти «велосипед» и получить результат

Не следует думать, что пройти ВЭМ так просто: получил направление и пошел. Прежде чем сделать пробу с нагрузкой, пациент должен понимать, что для проведения этой процедуры существует много условий ее выполнения. И даже с учетом относительных и абсолютных противопоказаний, пройти велоэргометрию без подготовки пациент не сможет, поэтому:

1. За неделю до исследования он прекращает применение сердечных гликозидов, кордарона, трициклических антидепрессантов;
2. За 3-4 дня исключает соли лития;
3. За 48 часов – отменяет бета-блокаторы;
4. За 24 часа (и не менее) пациент перестает принимать силуретики и антиангинальные препараты (лекарственные средства, применяемые при приступах стенокардии), и, хотя все нитраты отменяются за сутки до исследования, больной может позволить себе принять нитроглицерин, поскольку ему разрешают купировать приступ стенокардии таким образом.

Следует отметить: если исследование проводится с целью определения воздействия антиангинальных препаратов на переносимость физнагрузок у пациентов, страдающих стенокардией, то лекарственные средства данной фармакологической группы не отменяются.

После окончания процедуры врач функциональной диагностики дает заключение об итогах нагрузочной пробы:

• Результат — отрицательный (при наборе субмаксимальной нагрузки все показатели остаются в пределах нормы);
• Тест сомнительный (возникновение болей в грудной клетке, депрессия ST на кардиограмме);
• Тест положительный (описание ишемических преобразований сегмента ST).

В иных случаях целью пробы с нарастающей нагрузкой является подбор некоторых химиотерапевтических препаратов, тогда велоэргометрию или тредмил-тест следует сделать спустя 1-2 часа после того, как человек принял лекарство, то есть, на предполагаемом «пике» его фармакологического действия. Насколько будет эффективен данный препарат – можно судить по приросту толерантности к физическому напряжению после приема лекарственного средства по отношению к исходным значениям переносимости физнагрузок.

Видео: о проведении велоэргометрии