Функциональные пробы с физической нагрузкой для исследования сердечно-сосудистой системы

При занятиях физической культурой и спортом важная роль о функциональном состоянии спортсмена в целом и сердечно-сосудистой системы в частности, о готовности организма к выполнению соревновательной нагрузки, об уровне общей и специальной физической работоспособности отводится информации, получаемой с помощью разнообразных тестов (проб). Функциональная проба (тест) — это строго продозированная физическая нагрузка (четко определена по времени выполнения, темпу, структуре движений, количеству повторений и т. д.), задаваемая обследуемому для определения функционального состояния и возможностей какого-либо органа, системы или организма в целом. Тестирование может проводиться как в лабораторных, так и в полевых (непосредственно во время тренировок) условиях. Естественно, что такие обследования спортсмен регулярно проходит в физкультурном диспансере во время плановых и внеплановых медицинских осмотров. Однако тренеры, специалисты, бакалавры физической культуры и спорта, несмотря на это, должны владеть методикой простейших функциональных исследований сердечно-сосудистой системы и умело применять эти знания и навыки при ежедневной работе со спортсменом на тренировках и соревнованиях. Это необходимо потому, что функциональное состояние организма в целом и сердечно-сосудистой системы в частности не является неизменным. Времени между медосмотрами проходит достаточно для того, чтобы в этот период возникли условия для снижения функционального состояния этой системы и даже развились заболевания или патологические отклонения. Тем более что уровень работоспособности и тренированности спортсмена напрямую зависит от функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Неправильно построенный тренировочный процесс может приводить к ухудшению деятельности сердечно-сосудистой системы, и легче всего это выявить на тренировке при выполнении физической нагрузки и одновременном исследовании показателей, характеризующих деятельность сердечно-сосудистой системы. Кроме того, проведение регулярных проб для определения функционального состояния спортсмена необходимо тренеру, чтобы планировать оптимальную тренировочную программу, снизить риск травмы, продлить спортивную жизнь и достигнуть максимальных результатов.

Вся информация, получаемая с помощью тестов, рассматривается не изолированно, а в комплексе с данными других медицинских исследований, поскольку только комплексная информация позволяет получить наиболее объективную оценку готовности организма спортсмена к соревнованиям.

К основным задачам тестирования в спортивной медицине можно отнести следующие:

  • 1) изучение адаптации организма к тому или иному воздействию (по показателям, характеризующим деятельность наиболее информативных систем организма, чаще — сердечно-сосудистой);
  • 2) изучение восстановительных процессов после прекращения воздействия.

В соответствии с этими задачами регистрация наиболее информативных показателей производится:

  • 1) непосредственно во время тестирующего воздействия, если происходит оценивание адаптации (при решении первой задачи),
  • 2) сразу после прекращения такого воздействия, если оцениваются восстановительные процессы (при решении второй задачи).

Описание процесса тестирования

Для изучения функциональных свойств организма на него (организм) подается какое-либо возмущающее воздействие. Характер, степень, величина этого воздействия заранее строго определены и дозированы. Далее снимаются показания с наиболее информативных систем организма. Сопоставление данных до воздействия с данными, получаемыми во время или после воздействия, позволяет судить о функциональном состоянии организма, о его реакции на оказываемое возмущение.

Видами возмущающих воздействий на организм при проведении тестирования могут служить: физическая нагрузка, изменение положения тела в пространстве, натуживание/задержка дыхания, изменение газового состава вдыхаемого воздуха, медикаментозные средства. Как уже было сказано, общим требованием к возмущающим воздействиям, применяемым в тестировании, является точное качественное и количественное дозирование. Это означает, что, если, например, в качестве возмущающего воздействия используется физическая нагрузка, то мощность ее должна выражаться в конкретных физических величинах (ваттах или килограммометрах в минуту). Менее надежным будет, если физическая нагрузка будет выражаться числом приседаний или количеством шагов в минуту и т. п. В последних случаях затруднительно объективно судить об интенсивности работы, поскольку у тестируемых спортсменов может быть различной глубина приседа или высота подъема коленей при беге.

Как уже было сказано, оценка реакции организма на возмущающее воздействие ведется по данным наиболее информативных систем организма. Регистрируемые же показатели должны выражаться в количественных физиологических величинах. Например, если при проведении теста стоит задача исследовать реакцию сердечно-сосудистой системы на возмущающее воздействие, то для измерения ЧСС лучше использовать либо показания электронного пульсометра, либо данные ЭКГ, поскольку подсчет этой величины пальпаторным методом менее точен.

При проведении функциональной пробы важным является ведение записей (протокола исследования) в бумажном или электронном виде и соблюдение конфиденциальности, исключающее обсуждение результатов тестирования отдельного спортсмена с другими спортсменами и сторонними лицами, не имеющими отношения к процедуре.

Общие требования к проведению функциональных проб

  • (тестов)
  • 1. Обеспечение нормального микроклимата в помещении тестирования — оно должно быть проветрено, эстетически оформлено, температура комфортная.
  • 2. В тестировании должно принимать участие минимальное количество персонала.
  • 3. Исключение не имеющих отношения к тестированию звуковых, световых и других отвлекающих сигналов.
  • 4. Аппаратура для тестирования должна иметь заземление в случае, если используется электросеть, должна быть установлена безопасно, без нагромождений.
  • 5. В помещении для тестирования должна быть аптечка для оказания первой медицинской помощи.
  • 6. Испытуемый перед началом тестирования должен быть проинструктирован о поведении во время тестирования.
  • 7. Во время тестирования должен вестись протокол, в котором отражаются паспортные данные, тип и величина возмущающего воздействия, тип измерительной аппаратуры, время записи и величины зарегистрированных показателей.

Следует уточнить, что наиболее часто в качестве возмущающего воздействия в спортивной медицине используется физическая нагрузка.

Классификация и примеры функциональных проб с физической нагрузкой

Существуют различные подходы к классификации функциональных проб с физической нагрузкой. Так, например, их можно классифицировать по структуре выполняемых движений (приседания, бег, работа на велоэргометре или тредмиле, восхождение на ступеньку— степ), по мощности выполняемой работы (умеренная, субмаксимальная, максимальная). По сочетанию физических нагрузок функциональные пробы классифицируются следующим образом.

  • 1. Одномоментные пробы, когда возмущающее воздействие подается один раз (20 приседаний за 30 с; трехминутный бег на месте с частотой 180 шагов в минуту; 15-секундный бег в максимальном темпе).
  • 2. Двухмоментные пробы представляют собой сочетание двух одномоментных.
  • 3. Комбинированные пробы, к которым, например, относится проба Летунова.

Противопоказаниями к тестированию или показаниями к прекращению тестирования являются любое заболевание, повышение температуры, жалобы на плохое самочувствие или боли, например, в области сердца, отказ испытуемого от работы, например, вследствие общей усталости.

При проведении простейших функциональных проб с физической нагрузкой сначала показатели сердечно-сосудистой системы (ЧСС, АД), по которым проводится оценка, исследуются в покое, затем выполняется дозированная физическая нагрузка, после чего вновь те же показатели исследуются на каждой минуте восстановительного периода (в среднем пятиминутного). В Приложении 5 представлен вариант протокола исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы спортсмена с помощью одномоментной функциональной пробы с физической нагрузкой.

Следует понимать, что усиление кровообращения во время физической нагрузки осуществляется двумя основными механизмами: учащением сердечных сокращений и увеличением ударного объема. Дополнительным механизмом приспособления к выполнению физической нагрузки со стороны сосудов может служить их расширение на периферии, что снижает периферическое сопротивление и облегчает задачу сердца по доставке крови к работающим мышцам. Функциональный резерв организма в целом и сердечнососудистой системы в частности тем выше, чем меньше в ответ на нагрузку степень напряжения регуляторных механизмов, чем выше экономичность и стабильность функционирования системы или органа. С учетом этого для оценки реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку необходимо учитывать данные ЧСС и АД в покое, их изменение сразу после нагрузки, т. е. на первой минуте восстановительного периода, их динамику в процессе восстановительного периода.

Оценка реакции пульса на выполненную нагрузку производится путем сопоставления ЧСС до и сразу после нагрузки. Соответственно, чем функционально полноценнее сердце, тем меньшее учащение пульса будет иметь место. Так же оценивается реакция пульсового АД.

Сопоставление реакции пульса и АД позволяет определить, соответствует ли реакция пульса реакции АД. Рациональная реакция на физическую нагрузку характеризуется правильным сочетанием изменений этих двух показателей — процент учащения пульса должен соответствовать или быть немного ниже процента увеличения пульсового АД. Можно заключить, что при оценке реакции на физическую нагрузку решающим фактором должна быть не величина сдвигов (при условии, что они находятся в пределах допустимых физиологических колебаний), а их соотношение и соответствие выполняемой работе (Н. Д. Граевская, Т. И. Долматова, 2004).

Оценка скорости восстановления показателей является очень важным критерием при решении вопроса о том, рациональная или нерациональная реакция сердечно-сосудистой системы обнаруживается в ответ на физическую нагрузку. Чем выше функциональное состояние, тем быстрее показатели приходят к уровню покоя. Иногда в восстановительном периоде обнаруживается их снижение относительно величин, зафиксированных в покое («отрицательная фаза»).

Проба Летунова (С. П. Летунов, 1966) часто используется в практике спортивной медицины для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы занимающихся. В основе пробы — определение направленности и степени выраженности сдвигов базовых гемодинамических показателей (ЧСС и АД) под влиянием физических нагрузок различной направленности, а также оценка скорости их послерабочего восстановления.

У испытуемого в покое определяется ЧСС и АД. Затем ему предлагают выполнить три стандартные нагрузки: 1-я нагрузка —

20 приседаний за 30 с; 2-я нагрузка — бег на месте в максимальном темпе с высоким подниманием бедра в течение 15 с; 3-я нагрузка — трехминутный бег на месте в темпе 180 шагов в 1 мин. Интервал отдыха между 1-й и 2-й нагрузками должен составлять 3 мин, между 2-й и 3-й нагрузками — 4 мин; время восстановления после 3-й нагрузки — 5 мин. В указанные промежутки времени на каждой минуте восстановления у обследуемого в положении сидя определяют ЧСС (первые 10 с каждой минуты) и АД (с 15 по 45 с каждой минуты).

Результаты пробы Летунова оценивают на основании анализа нагрузочных изменений и скорости восстановления базовых гемодинамических показателей — частоты сердечных сокращений и артериального давления.

В зависимости от направленности и степени выраженности сдвигов величин ЧСС и АД, а также от скорости их восстановления различают пять типов реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку (рис. 3.8).

Схема типов реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку

Рис. 3.8. Схема типов реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку:

А — нормотоническая, Б — гипотоническая, В — гипертоническая, Г — дистоническая, Д — ступенчатая;

пульс,-максимальное давление,......минимальное давление,

пульсовое давление

Нормотонический тип реакции сердечно-сосудистой системы характеризуется тем, что, по сравнению с уровнем покоя, в ответ на физическую нагрузку на первой минуте восстановительного периода наблюдается адекватное (соответствующее выполненной работе) учащение сердечных сокращений, адекватное повышение систолического (максимального) АД и некоторое понижение диастолического (минимального) АД; пульсовое АД возрастает (рис. 3.8 А). Причем процент учащения сердечных сокращений юо соответствует или немного ниже процента увеличения пульсового АД. Подъем систолического АД отражает усиление систолы левого желудочка в ответ на нагрузку, а снижение диастолического — уменьшение тонуса артериол, обеспечивающее лучший доступ крови на периферию.

Как уже было сказано ранее, кроме сдвига показателей на первой минуте при определении типа реакции сердечно-сосудистой системы необходимо оценить скорость восстановления показателей к уровню покоя. Восстановительный период при нормотонической реакции характеризуется относительной быстротой и составляет в среднем 3—5 мин (рис. 3.8 А). Такой тип реакции чаще всего отмечается у здоровых, адаптированных к выполнению физической нагрузки спортсменов, оценивается как наиболее благоприятный.

Гипотонический (астенический) тип реакции сердечно-сосудистой системы характеризуется значительным учащением сердечных сокращений (выраженная тахикардия) и в меньшей степени увеличением ударного объема сердца[1], что выражается небольшим подъемом систолического артериального давления, также имеет место неизменное (или несколько повышенное) диастолическое давление (рис. 3.8 Б). Пульсовое давление изменяется в этом случае очень незначительно в сторону повышения. Это означает, что усиление кровообращения при нагрузке достигается в большей степени за счет учащения сердечных сокращений, а не увеличения ударного объема, что нерационально для сердца. Период восстановления при таком типе адаптации затягивается — к пятой минуте восстановительного периода показатель ЧСС остается повышенным по сравнению с фоновым. Такой тип реакции оценивается как нерациональный, он может наблюдаться у нетренированных лиц, иногда и у тренированных, но находящихся либо в болезненном состоянии, либо на фоне недовосстановления.

Гипертонический тип реакции на физическую нагрузку характеризуется резким повышением систолического АД до 180— 190 мм рт. ст. с одновременным подъемом диастолического давления до 90 мм рт. ст. и выше и значительным учащением пульса на первой минуте восстановления по сравнению с уровнем покоя (рис. 3.8 В). Такая динамика свидетельствует, что сосуды на периферии реагируют сужением (спазмом), что нежелательно сказывается на работе сердца, поскольку ему приходится своими усиленными сокращениями обеспечивать доставку крови на периферию к работающим мышцам в условиях повышенного сопротивления сосудов. Это приводит к чрезмерной нагрузке на орган. Исследование динамики показателей в процессе восстановительного периода указывает на замедленное восстановление, что логично — вслед за нерациональном приспособлением всегда следует замедленное восстановление. Данный тип реакции оценивается как нежелательный, патологический. Он может отмечаться у лиц, склонных к гипертонии, или у людей, находящихся в неблагоприятном состоянии, например, у спортсменов при переутомлении. Регулярное выполнение физической нагрузки на фоне такой реакции может нести угрозу здоровью, поскольку повышает вероятность развития патологических изменений в сердце или даже обусловить нарушение целостности сосуда (его разрыв), например, в головном мозге.

Дистонический тип реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку характеризуется тем, что на первой минуте восстановительного периода после выполнения функциональной пробы отмечается значительное учащение пульса, значительное повышение систолического давления — выше 180 мм рт. ст., диастолическое же после прекращения нагрузки может определяться как резко сниженное, иногда равное нулю (феномен бесконечного тона) (рис. 3.8 Г). Явление, когда минимальное (диастолическое) давление на первой минуте восстановления (иногда и на последующих) определяется как равное нулю, носит название «феномен бесконечного тона». При этом значение этого показателя на самом деле, конечно, не равно нулю (ведь АД, равное нулю, есть признак клинической смерти).

Феномен бесконечного тона является следствием звучания стенок сосудов, которые приходят в колебательные движения при физической нагрузке. Он наблюдается у лиц, перенесших инфекционные заболевания, при выраженном переутомлении. В норме этот феномен встречается, по мнению А. Г. Дембо (1975), у подростков и юношей и реже у лиц более старших возрастов, может выслушиваться у спортсменов после выполнения тяжелой мышечной работы.

Решение вопроса о том, физиологический ли это тон или он является следствием патологии, выносится индивидуально в каждом конкретном случае. Если он держится после обычной функциональной пробы (незначительной физической нагрузки) не более 1—2 мин, то его можно считать физиологическим. Более длительное сохранение феномена бесконечного тона требует анализа причин его возникновения. При этом важнейшее значение имеет скорость восстановления: если она замедленная, то к неудовлетворительным реакциям помимо гипотонической, гипертонической, дистонической (уже рассмотренных), ступенчатой (рассмотренной ниже) может относиться и нормотоническая реакция, если восстановление ЧСС и АД происходит поздно (А. Г. Дембо, 1975).

Ступенчатый тип реакции характеризуется более высокими показателями систолического давления на второй и третьей минутах восстановительного периода по сравнению с первой минутой восстановления (рис. 3.8 Д). Такая реакция сердечно-сосудистой системы отражает функциональную неполноценность регуляторной системы кровообращения, замедленное приспособление к нагрузке, инертность приспособительных механизмов, поэтому ее оценивают как неблагоприятную. Период восстановления ЧСС и АД затягивается (рис. 3.8 Д).

Еще раз стоит подчеркнуть, что важным в оценке реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку является период восстановления. Он зависит от характера (интенсивности) нагрузки, от функционального состояния обследуемого и других факторов. Реакция на физическую нагрузку считается хорошей в том случае, когда при нормальных исходных данных пульса и АД отмечается восстановление этих показателей на 2—3-й мине. Реакция считается удовлетворительной, если восстановление происходит на 4—5-й мин. Реакция рассматривается как неудовлетворительная, если после нагрузки появляются гипотоническая, гипертоническая, дистоническая и ступенчатая реакции и восстановительный период затягивается до 5 и более минут. Отсутствие восстановления ЧСС и АД в течение 4—5 мин непосредственно после нагрузки даже при нормотонической реакции следует оценивать как неудовлетворительное состояние. В табл. 3.2 приведены изменения ЧСС и АД, отмечаемые при различных вариантах реакции сердечно-сосудистой системы на пробу Летунова. В Приложении 6 представлен вариант протокола исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы спортсмена с помощью пробы Летунова.

Справедливости ради стоит отметить, что недостатками пробы Летунова является то, что, во-первых, показатели кровообращения исследуются в восстановительном периоде, но не во время выполнения физической нагрузки; во-вторых, (особенно) при выполнении 15-секундного бега на месте в максимальном темпе на результат может повлиять субъективное отношение испытуемого к тестированию[2].

  • [1] Ударный объем сердца — это количество крови, выбрасываемое сердцемна периферию за одну систолу.
  • [2] Спортивная медицина : учеб.-метод, пособие. 2015.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >