Проба Штанге

Методика проведення: обстежуваний у положенні сидячи робить глибокий (не максимальний) вдих, затискує ніс пальцями і скільки може затримує дихання. Час затримки відмічається секундоміром, який зупинять у момент початку видиху. Максимальний глибокий вдих робити не рекомендується, бо це сприяє розтягненню легень, подразненню блукаючого нерва, що може призвести до прискореного подразнення дихального центру і скорочення часу затримки дихання.

Оцінка проби. У здорових, але не тренованих осіб, час затримки дихання (інспіраторне апное) коливається у межах 40-60 с у чоловіків та 30-40 с – у жінок. Треновані чоловіки можуть затримувати дихання на 60-120 с і жінки – на 40-95 с, а деякі з них – на декілька хвилин.

Проба Генчі-Сабразе.

Методика проведення: після звичайного (не надмірного) видиху досліджуваний затискує ніс пальцями і затримує дихання скільки зможе. Тривалість затримки дихання відмічається секундоміром, який зупинять при початку вдиху.

Оцінка проби. Тривалість затримки дихання у здорових нетренованих осіб при проведенні проби Генчі-Сабразе (експіраторне апное) у чоловіків коливається в межах 25-40 с, у жінок – 15-30 с. У спортсменів: 50-60 с у чоловіків і 30-50 с у жінок.

Використання в практичній медицині. Серцево-легеневі апнотичні проби дають інформацію про функціональний стан кардіореспіраторної системи. При цьому необхідно зважати на залежність результатів проби від вольових якостей досліджуваного. Співвідношення між інспіраторною та експіраторною апнотичною паузою дорівнює 1:2. При наявності відхилень у стані серцево-судинної системи тривалість затримки дихання скорочується на 50 і більше відсотків. Співвідношення між цими паузами може досягнути у них 1:1. Погіршуються показники апнотичних проб і при захворюваннях дихальної системи.

Інші методи визначення функціонального стану апарату зовнішнього дихання. П.К. Анохін (1962) указував, що функціональна система – єдиний замкнутий контур, в якому кожний із компонентів взаємопов’язаний і взаємообумовлений. Так і проби для визначення функціонального стану системи дихання дають можливість оцінити також стан кардіореспіраторної системи, функціонального стану системи транспорту кисню в організмі.

Тісний функціональний взаємозв’язок між дихальною системою та фізичною працездатністю дозволяє використовувати низку показників зовнішнього дихання в умовах напруження цієї системи для оцінки адаптації організму до м’язової роботи.

Залежно від поставлених завдань, вивчення функціонального стану апарату зовнішнього дихання проводять в різних вихідних положеннях, в спокої, в умовах фізичного навантаження. Для цього використовують спірометрію, спірографію, пневмотахометрію тощо. Важливу інформацію про стан системи дихання може надати частота дихальних рухів (ЧДР) та життєва ємність легень (ЖЄЛ).

Визначення частоти дихальних рухів

Вивчення стану системи дихання починають з підрахунку частоти дихальних рухів. Для їх підрахунку необхідно покласти руку на груднину. Традиційно ЧДР підраховують на 30 с (чи 15 або 60 с) і отриманий показник множать на 2 (чи 4), щоб отримати частоту дихальних рухів за хвилину. У стані спокою здорова доросла людина робить 15-18 дихальних рухів за 1 хв

Визначення життєвої ємності легень (ЖЄЛ).Важливим показником зовнішнього дихання є величина життєвої ємності легень. Чим вона більша, тим більшою може бути глибина дихання і тим легше можна досягнути підвищення обсягу вентиляції легень. Останнє дуже важливе для пристосування організму до фізичного навантаження, під час захворювань системи дихання, при нестачі кисню в атмосферному повітрі тощо.

Функціональне значення ЖЄЛ полягає ще й в тому, що вона дозволяє непрямим методом оцінити максимальну величину площі дихальної поверхні легень. Чим більша ЖЄЛ, тим більша дихальна поверхня. Визначення цих показників на початку реабілітації дозволять скласти для хворих науково обґрунтовану оздоровчу програму занять. Систематичний контроль легеневої вентиляції в процесі занять дає можливість оцінити ефективність реабілітаційних заходів.

ЖЄЛ визначається за допомогою спірометра. Перед проведенням проби необхідно продезінфікувати мундштук. Потім кришку апарату повертають так, щоб її нульова позначка збіглася з кінчиком стрілки на циферблаті. Після максимального вдиху повітря виконують максимальний видих в мундштук спірометра (при цьому необхідно затиснути ніс пальцями). Стрілка спірометра буде указувати на фактичну величину ЖЄЛ (ФЖЄЛ). Щоб оцінити отримані дані, їх необхідно порівняти з належною величиною ЖЄЛ (НЖЄЛ).

Визначення належної життєвої ємності легень (НЖЄЛ).ЇЇ визначають за формулою:

для чоловіків: НЖЄЛ = L – 100 / 15; для жінок: НЖЄЛ = L – 100 / 20,

де L – зріст (см).

У здорових людей ФЖЄЛ може відхилятися від належної в межах + 15% (оцінюється за співвідношенням ФЖЄЛ / НЖЄЛ х 100%). Перебільшення ФЖЄЛ відносно НЖЄЛ свідчить про високі функціональні можливості легень. Зменшення ФЖЄЛ більше ніж на 15% може свідчити про патологічні зміни системи дихання.

Визначення стану бронхіальної прохідності (БП). Стан бронхіальної прохідності можна визначити за допомогою форсованої ЖЄЛ. Форсована ЖЄЛ – це ЖЄЛ, що вимірюється при максимальному швидкому видиху у спірометр (при закритому носі). У нормі вона на 200 -300 мл менша звичайної ЖЕЛ. Збільшення цієї різниці свідчить про погіршення БП.

Проба для визначення дихального об’єму (ДО). Після звичайного вдиху хворий виконує звичайний (без додаткових зусиль) видих у мундштук спірометра при затисненому пальцями носі. Середній показник дихального об’єму здорової людини відповідає 500 мл.

Проба Шафрановського. Проба призначена для вивчення зміни ЖЄЛ після фізичного навантаження. Автор рекомендує після визначення ЖЄЛ в стані спокою виміряти ЖЄЛ після бігу на місці протягом 3 хвилин у темпі 180 кроків за 1 хв. Оцінка проби: результат оцінюють як задовільний, якщо показник ЖЄЛ не змінюється; незадовільний – при зменшенні величини ЖЄЛ більше ніж на 200 мл; добрі – якщо показник ЖЄЛ зріс більше ніж на 200 мл. Пробу можна використовувати для хворих з метою визначення ефективності реабілітаційного процесу. При цьому можуть застосовуватись різноманітні, доступні для хворого фізичні навантаження.

Проба Сєркіна. Застосовується для визначення реакції дихальної системи на фізичне навантаження. Проба складається з трьох етапів.

1. Визначають час затримки дихання на вдиху в положенні сидячи. Для цього виконують глибокий вдих, видих і знову вдих на 80% від максимально можливого. Закривають рот і ніс, затримують дихання. Визначають час максимально можливої затримки дихання.

2. Після цього пацієнт виконує 20 присідань за 30 с і повторює затримку дихання.

3. Досліджуваний відпочиває 1 хв, після чого повторює затримку дихання.

Оцінку результатів проби Сєркіна подано в таблиці 3.11.

Таблиця 3.11

Оцінка результатів функціональної проби Сєркіна для підлітків

Істотне скорочення часу затримки дихання свідчить про погіршення функції дихання. При регулярних і вірно спланованих реабілітаційних заходах час затримки дихання повинен збільшуватися.

В цій пробі, як і в попередній, вид фізичного навантаження можна підбирати хворому відповідно до його функціональних можливостей. Позитивна динаміка показників свідчить про ефективність реабілітації.

Таким чином, узагальнений план проведення функціональних проб може мати такий вигляд (схема 3.2).

Отриману при проведенні функціональних проб інформацію у разі необхідності доповнюють спеціальними функціональними дослідженнями для оцінки окремих фізіологічних систем: серцево-судинної – електрокардіографія, ультразвукова діагностика, дихання – спірометрія, спірографія, пнемотахометрія, м’язової – електроміографія, міотонометрія та ін.). Вони можуть проводитися в стані спокою, після дозованого фізичного навантаження чи після комплексу фізичних вправ.

Схема 3.2. Узагальнений план проведення функціональних проб

3.3. Тести для визначення фізичної працездатності

3.3.1. Фізична працездатність: визначення, застосування, обладнання та вимоги до проведення тестів

Фізична працездатність – потенційна здатність людини проявити максимум фізичного зусилля при статичній, динамічній та змішаній роботі. У повсякденному житті і професійній діяльності людина використовує лише невелику частину своїх функціональних можливостей. На більш високому рівні вона проявляється в спорті, в боротьбі за життя, в небезпечних умовах, на межі фізичних можливостей людини.

Фізична працездатність є інтегративним проявом можливостей людини, входить в поняття його здоров’я і характеризується рядом об’єктивних факторів. До них належать: будова тіла і антропометричні показники; потужність і ефективність механізмів енергопродукції аеробним і анаеробним шляхом; сила і витривалість м’язів, нейром’язова координація; стан опорно-рухового апарату; нейроендокринна регуляція як процесів енергоутворення, так і використання наявних в організмі енергоресурсів; психічний стан.

Тести для визначення фізичної працездатності визначаються своєю об’єктивністю і стабільністю. Для кількісної оцінки фізичної працездатності використовують одиниці роботи: кілограмометр (кгм), вати (Вт), джоулі, ньютони (Н). 1 Вт = 6,12 кгм/хв

Кількісна оцінка фізичної працездатності необхідна для оцінки функціональних резервів організму. Вона використовується в галузі фізичної культури і спорту: при організації фізичного виховання населення, у самодіяльному спорті та спорті високих досягнень; при підборі, плануванні і прогнозуванні навчально-тренувальних навантажень спортсменів. У хворих вона застосовується для: визначення рухового режиму та ступеня інвалідності у лікарсько-трудовій експертизі; диференціальної діагностики окремих захворювань, прогнозування перебігу захворювань, вивчення вірогідності розвитку серцево-судинних захворювань (насамперед, для виявлення доклінічних форм коронарної недостатності), оцінки ефективності фізичної реабілітації.

Рис. 3.16. Велоергометр.

Рис.3.17. Сходинки для степергометрії.

Види навантажень для тестування. Для тестування фізичної працездатності використовують навантаження: східчасте зростання навантаження без періоду відпочинку; безперервне чи майже безперервне зростання навантаження до певного рівня з подальшим рівномірним навантаженням на цьому рівні; одномоментне рівномірне безперервне навантаження.

У спортивно-медичній практиці використовують проби з мінімальними, субмаксимальними та максимальними навантаженнями.

Максимальні тести передбачають збільшення навантаження до досягнення межі аеробної здатності (максимального споживання кисню). Використовування таких навантажень пов’язане з певним ризиком, тому в клінічних умовах вони використовуються в спортивній медицині та при фізіологічних дослідженнях.

Найчастіше використовуються субмаксимальні навантажувальні тести, які вимагають менших зусиль, приблизно в межах 75 % максимально допустимих навантажень. Розроблені методи проведення цих досліджень, забезпечення їх безпеки, створені точні фізіологічні способи оцінки результатів, у тому числі – розрахунки максимального споживання кисню та максимальної працездатності.

Вимоги до проведення навантажувальних тестів для визначення фізичної працездатності (толерантності до фізичного навантаження):

1. Правильний відбір контингенту осіб для проведення навантажувального тестування: анамнез, об’єктивні дані, ЕКГ та ін.

2. Правильний вибір навантажувальних тестів.

3. Постійний контроль під час проведення тестів: суб’єктивні відчуття, зовнішні прояви втоми, частота серцевих скорочень, частота дихання, артеріальний тиск, електрокардіографія та ін.

4. Поступове зниження навантаження після закінчення тесту (для попередження ортостатичної гіпотонії).

5. Контроль за обстежуваним (у тому числі ЕКГ) 5-6 хвилин після закінчення проби.

6. Навантажувальні тести проводять в присутності лікаря: він веде спостереження під час тестування, дає вказівки до його припинення.

7. Крім обладнання, що застосовується для безпосереднього проведення навантажувальних тестів, в кабінеті лікаря повинні бути засоби, необхідні для проведення реанімаційних заходів.

8. Обслуговувальний персонал повинен володіти навичками надання невідкладної допомоги.

3.3.2. Субмаксимальний тест PWC₁₇₀

Існують прямі та непрямі, прості та складні методи визначення фізичної працездатності (РWC). До числа простих методів відносять пробу Руф’є (описану у попередньому розділі). У практиці найчастіше використовуються субмаксимальний тест PWC₁₇₀, тест Наваккі, тест Купера, Гарвардський степ-тест та ін.

PWC₁₇₀ – абревіатура, складена з перших букв виразу Physical Working Capacity (фізична працездатність). Тест рекомендований ВООЗ для визначення фізичної працездатності для фізкультурників та спортсменів. Тест об’єктивний, простий, помірної інтенсивності.

Тест використовується з метою визначення ступеня працездатності організму при пульсі 170 ударів за хвилину. Вибір саме цієї частоти зумовлений наступним: зона оптимального функціонування серцево-судинної системи в процесі виконання м’язового навантаження знаходиться в межах 170-190 уд./хв; взаємозв’язок між ЧСС і потужністю виконаного фізичного навантаження зберігає лінійний характер до 170 уд./хв; при більш високій ЧСС лінійний характер залежності порушується внаслідок активації анаеробних (гліколітичних) механізмів м’язової діяльності.

Тест має назву субмаксимального, бо під час проби не дається навантаження до 170 уд./хв (оскільки занадто високе, тому небезпечне), а два менших навантаження. Потім графічним чи математичним методами визначають величину фізичної працездатності, яка б була в умовах, якби ЧСС досягла рівня 170 скорочень за 1 хв, тобто PWC_170.

Для проведення субмаксимального тесту PWC₁₇₀ використовується педалювання на велоергометрі або сходження на сходинку (степ-тест).

Методика проведення тесту PWC₁₇₀ за допомогою велоергометра. Обстежуваному рекомендують виконати 2 навантаження відносно невеликої потужності (W₁ та W₂) тривалістю 5 хвилин кожна з 3-хвилиною перервою між ними. Частота педалювання 60 обертів за хвилину. В кінці кожного навантаження (за останні 30 с) визначають ЧСС.

Для цього, крім аускультативного методу, використовують електрокардіографію, пульсотахометрію тощо. Подвоюючи ці числа, одержують ЧСС за 1 хв (f₁ та f₂).

Вибір першого навантаження залежить від маси тіла, фізичної підготовленості. Здоровим та особам, що знаходяться на тренувальному режимі рухової активності, призначають навантаження з розрахунку 1 Вт на кілограм маси тіла. Важливою умовою досягнення високої результативності проби PWC₁₇₀ є досягнення після першого навантаження ЧСС 100-120 ударів, після другого – 145-160, різниця між ними повинна бути не меншою, ніж 40 ударів.

У фізичній реабілітації хворих для попередження значного збільшення частоти серцевих скорочень, яке може бути шкідливим для здоров’я, використовують субмаксимальний тест, за якого частота серцевих скорочень не перевищує 100-110 і 120-130 за 1 хв, а потім перераховувати на 150 або 170 за 1 хв (залежно від віку). При цьому потужність першого навантаження (залежно від стану здоров’я і функціональних можливостей хворого) може коливатися від 0,25 до 1 Вт/кг. Потужність другого навантаження збільшується в 1,5 – 2 рази. Це робить пробу практично доступною майже для всіх осіб, які займаються оздоровчою та лікувальною фізичною культурою.

Оцінку результатів тесту PWC₁₇₀ можна вести двома способами: графічним та математичним.

При графічному методі на осі ординат відкладають значення частоти пульсу (за хвилину), на осі абсцис – потужність роботи (в кгм/хв чи Вт). Відмічається значення потужності та частоти пульсу при першому та другому навантаженні. Отримані дві точки з’єднують прямою, яка продовжується до перетину з горизонтальною лінією, проведеною через значення частоти пульсу в 170 ударів. З точки перетину опускають перпендикуляр на вісь абсцис і визначають потужність роботи при частоті пульсу в 170 ударів (рис. 3.18).

Потужність навантаження (кгм/хв, Вт)

Рис. 3.18. Графічне визначення фізичної працездатності за тестом PWC _170.

Математичним методом РWC₁₇₀ визначають, підставляючи значення ЧСС за

1 хв (f₁ та f₂) та потужності першого (W₁) та другого (W₂) навантаження у формулу, запропоновану В.Л. Карпманом та співавт. (1974):

PWC₁₇₀ = .

Визначення субмаксимального тесту РWC₁₇₀ за допомогою сходинки. При відсутності велоергометра та для спортсменів окремих видів спорту застосовують степ-тест, сходження на сходинку. Виконана робота за одиницю часу може бути точно визначена при цьому за формулою:

W = ,

де W – навантаження (кгм/хв), Р – маса тіла (кг), h – висота сходинки (м), n – кількість підйомів за 1 хв, 1,33 – поправочний коефіцієнт на фізичні витрати, пов’язані зі спуском із сходинки, які складають 1/3 витрат на підіймання. Отриманий результат у кгм/хв для переведення у вати необхідно поділити на 6, оскільки 1 Вт = 6 кгм/хв