Функциональные пробы сердечно-сосудистой и дыхательной систем

Для объективной оценки допустимости различных физических нагрузок у здоровых и больных применяют функциональные пробы сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Данные проб позволяют определить физическую работоспособность, компенсаторные возможности организма.

Функции организма можно оценивать в покое, и результаты сопоставить со стандартными величинами, соответствующими полу, возрасту, массе тела, росту и т.д. Для сердечно-сосудистой системы это следующие показатели:

пульс, АД (максимальное, минимальное, пульсовое), ударный и минутный объемы крови, скорость кровотока;
данные инструментальных исследований;
электрокардиография (ЭКГ), реография и др.

Пульс подсчитывают за 10, 15 или 30 секунд и результат пересчитывают на 1 минуту. У взрослых частота пульса в покое — в пределах 60-80 ударов в минуту. Повышение ЧСС более 100 в минуту называется тахикардией, урежение менее 60 в минуту — брадикардией.

Занятия физическими упражнениями у нетренированных людей не должны вызывать учащение пульса более чем на 30 уд./мин. Ориентировочно ЧСС устанавливается путем вычитания из числа 220 числа лет занимающегося. Например, для человека 60 лет максимальная ЧСС составляет 220 - 60 = 160 уд./мин. При постепенном увеличении нагрузок частота пульса не должна превышать 60 % от максимальной.

Максимально допустимая ЧСС при физических упражнениях
Возраст, лет	Моложе 30	30-39	40-49	50-59	60 и старше
ЧСС, уд./мин

При измерении АД можно вычислить и пульсовое давление. Для этого из величины максимального (систолического) давления вычитают минимальное (диастолическое). Например, если АД = 120/80, то пульсовое: 120 - 80 = 40. У здоровых молодых людей нормальные значения систолического давления — от 100 до 129, диастолического — от 60 до 79 мм рт.ст. У пожилых эти величины выше, у детей и спортсменов — ниже. При оценке показателей АД адекватной следует считать нагрузку, повышающую пульсовое давление в пределах 5-15 мм рт. ст.

Проба Мартинэ.При массовых профилактических осмотрах, этапном контроле занимающихся физкультурой и спорсменов 2 - 3-го разрядов применяют пробу с 20 приседаниями (проба Мартинэ). В положении сидя на левую руку накладывают манжетку аппарата для измерения АД. Через 1,5—2 мин после наложения манжеты непрерывно считают пульс по 10 с и при повторении одной и той же цифры три раза подряд измеряют АД. После этого не снимают манжету и предлагают выполнить 20 приседаний с выбрасыванием рук вперед за 30 с. Темп приседаний задают метрономом, затем испытуемый садится и ведут подсчет пульса в течение 10 с, после чего измеряют АД. На 2-й минуте вновь считают пульс по 10-секундным отрезкам до троекратного повторения исходной частоты (считают пульс в течение 3 мин восстановительного периода). Затем повторно измеряют АД.

У здоровых людей время восстановления ЧСС и АД до исходных величин — в пределах 3 мин.

Во всех других пробах сердечно-сосудистой системы порядок обследования аналогичен вышеприведенным при пробе Мартинэ.

Пробы с 15-секундным бегом на месте в максимальном темпе (максимальный темп — основное условие пробы). Порядок обследования аналогичен вышеприведенным при пробе Мартинэ. Восстановление до исходных величин — в течение 4 мин.

Проба Котова — Демина заключается в беге на месте в темпе 180 шагов в минуту в течение 3 мин, необходимое условие — высокий подъем коленей и активное движение руками. Порядок обследования аналогичен вышеприведенным при пробе Мартинэ. Восстановительный период — 5 мин.

Любая из вышеназванных проб применяется не только при массовых обследованиях физкультурников, начинающих занятия спортом, но также и в клинике у людей, не за нимающихся физкультурой, для оценки функции состояния сердечно-сосудистой системы.

Проба Летунова.Для тренирующихся спортсменов необходима более разносторонняя оценка на основе применения разнонаправленных нагрузок. Наиболее оптимальной для этого является комбинированная проба Летунова, состоящая из трех вышеназванных проб и выполняемая в вышеизложенной последовательности с интервалами 3 — 4 - 5 мин. Каждая последующая проба должна выполняться сразу по окончании восстановления после предыдущей пробы.

Эти пробы квалифицируются следующим образом: проба Мартинэ — нагрузочная, 15-секундный бег — скоростная, 3-минутный бег — на выносливость.

В спортивной и клинической практике для оценки физической работоспособности используют строго дозированные физические нагрузки. Наиболее распространены велоэргометрия и степэргометрия.

Преимущество этих проб перед стандартными заключается в возможности точно дозировать нагрузку и воспроизводить ее. При проведении этих нагрузок подсчитывают пульс, измеряют АД и записывают ЭКГ. Данные этих исследований анализирует врач.

Степ-тесты.Предложено много вариантов степ-теста. Лучшими являются ступенчатая функциональная проба с физической нагрузкой заданной мощности (для больных) (табл. 2), предложенная Кардиологическим научным центром Российской академии медицинских наук и Гарвардский степ-тест для спортсменов.

Таблица 20. Определение нагрузки при степэргометрическом исследовании с применением ступенек разной высоты (количество подъемов на ступеньку в минуту)
Мощность нагрузки, кгм/мин	Высота ступеньки, м	Масса тела, кг
до 50	51-55	56-60	61-65	66-70	71-75	76-80	81-85	86-90	91-100	101-120
	0.1
	0.2
	0.2
	0.3
	0.3
	0.4
	0.4

По этой таблице можно определить количество подъемов в минуту на ступеньку определенной высоты для достижения нагрузки необходимой мощности. К примеру занимающийся, имеющий массу 90кг, для достижения нагрузки в 500 кгм/мин должен подниматься на ступеньку высотой 400 см. 10 раз/мин.

Гарвардский степ-тест основан на регистрации ЧСС после дозированной физической нагрузки и позволяет оценить ход восстановительных процессов. Физическая нагрузка осуществляется восхождением на ступеньку высотой 50 см для мужчин и 43 см — для женщин. Время восхождения 5 мин, частота подъемов и спусков с переменой ног — 30 раз в минуту. Частоту пульса регистрируют в положении сидя в первые 30 сек. со 2 - 4-й минуты восстановительного периода. Результаты тестирования выражают в виде индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ):

t*100/(f1+f2+f3)*2

где t — время восхождения на ступеньку в заданном темпе (300 с при полностью выполненной пробе);

f1, f2, f3 — частота пульса за первые 30 с соответственно 2, 3 и 4-й минуты восстановительного периода.

Общая нагрузка при выполнении этого степ-теста велика, поэтому пробу можно проводить только у здоровых. Оценка величины индекса представлена в таблице.

Оценка результатов Гарвардского степ-теста
ИГСТ	Менее 55	55-64	65-79	80-89	90 и более
Оценка физической тренированности	Плохая	Ниже средней	Средняя	Хорошая	Отличная

Субмаксимальный тест PWC170 (power working capacity, англ. — физическая работоспособность). Тест рекомендован ВОЗ для определения физической работоспособности спортсменов и физкультурников. Физическая работоспособность в тесте PWC170 выражается величиной мощности нагрузки в Ваттах или кгм/мин, которую испытуемый может выполнить при ЧСС, равной 170 уд./мин.

В практике врачебного контроля применяют два варианта проведения теста: на велоэргометре или при восхождении на ступеньку. При проведении теста испытуемый выполняет две нагрузки разной мощности (W1 и W2) на велоэргометре или восхождении на ступеньку, продолжительностью 5 мин каждая с 3-минутным перерывом.

Рассмотрим методику проведения теста PWC170 на велоэргометре. Следует заметить, что 1 Вт = 6.12 кгм/мин (килограммометр в минуту).

1-ая нагрузка определяется по таблицам 1 и 3 приложения 1. Продолжительность - 5 минут. Подсчитывается пульс за последние 30 сек. на 5 минуте.
Отдых - 3 минуты.
По таблице 2 определяем величину 2-ой нагрузки. Время - 5 минут. Пульс - за 30 сек. на 5-ой минуте. Частота педалирования - 60 оборотов в минуту.
Расчет PWC170 и МПК - по формулам, оценка работоспособности по таблице 4.

PWC₁₇₀= W₁+(W₂-W₁)*(170-f1)/(f2-f1), где

PWC170 - мощность физической нагрузки при ЧСС 170 уд./мин.

W₁, W₂ - мощность 1-й и 2-й нагрузок соответственно(Вт или кгм./мин.)

f1 и f2 ЧСС в конце 1-й и 2-й нагрузок

У здоровых молодых нетренированных мужчин величина PWC170 - в пределах 120-180 Вт (в среднем 2.8 Вт/кг), у женщин 75-125 Вт (2.0 Вт/кг). У спортсменов этот показатель выше в 2 и более раз.

Вышеописанные тесты проводит и анализирует врач.

В практике медицинского контроля и лечебной физкультуры исследуют функцию внешнего дыхания — показатели легочной вентиляции, к которой относятся легочные объемы, сила дыхательных мышц, частота и глубина дыхания. У здоровых людей частота дыхания — 14-18 (вдох и выдох) в минуту. У спортсменов — 8-16 в минуту, но глубина дыхания у них больше.

Исследования функции внешнего дыхания также проводят врачи. Фельдшеры и медицинские сестры могут проводить пробу с переменой положения тела(ортостатическая проба) и пробы с задержкой дыхания.

Ортостатическая проба.B положении обследуемого лежа подсчитывают пульс по 15-секундным интервалам и умножают на 4 (это частота пульса в минуту). Измеряют АД. После этого испытуемый медленно встает, и у него, повторно со 2-й минуты, подсчитывают пульс в течение 15 с, затем измеряют АД. Реакция считается нормальной при учащении пульса до 12 уд./мин, при учащении до 18 и более — неблагоприятной. Также к неблагоприятным изменениям относят большие колебания АД и снижение пульсового давления.

Пробы с задержкой дыхании:Пробу Штанге - время задержки дыхания на вдохе, проводят в положении сидя. Делают глубокий (не максимальный) вдох и по секундомеру регистрируют время задержки дыхания. У здорового человека это не менее 50-60 с, у спортсменов — до 2-3 мин.

Проба Генчи - время задержки дыхания на выдохе, испытуемый сидит и после обычного (не максимального) выдоха задерживает дыхание. Время задержки учитывают секундомером. У здоровых оно равно 25-30 с.