В кардиологии наиболее часто из функциональных проб используют пробы с физической нагрузкой (велоэргометр, тредмил). Их проводят у больных обычно с целью диагностики, определения прогноза и функциональной оценки. Непрерывная ступенчато-возрастающия нагрузка дается до появления симптомов, указывающих на ее плохую переносимость, либо до достижения испытуемым определенной ЧСС (субмаксимальная, максимальная). Величина выполненой нагрузки обычно выражается в ваттах (W). Может быть указано также максимальное потребление кислорода в единицах МЕТ (метаболический эквивалент) - в мл использованного кислорода на 1 кг веса тела в мин. В ходе нагрузки регистрируется ЭКГ, АД, иногда вентиляционные показатели. Различают физиологические и патологические реакции на нагрузку. Патологической реакцией, имеющей наибольшее клинико-диагностическое значение при КБС, является появление стенокардии и изменения ЭКГ в виде снижения сегмента ST горизонтального или косонисходящего вида на 1 мм или больше. К патологическим изменениям АД относится его недостаточное повышение или снижение при нагрузке, что указывает на развитие выраженной дисфункции левого желудочка, или чрезмерное повышение АД (при артериальной гипертонии).
Ключевые слова: диагностика, коронарная болезнь сердца, пробы с дозированной физической нагрузкой, велоэргометрия, добутаминовая проба, проба с дипиридамолом.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Функциональные или нагрузочные пробы в кардиологии используются для определения реакции сердечно-сосудистой системы при повышении требований к ней (физическая, психоэмоциональная нагрузка) или в искусственных условиях (изменения положения тела в пространстве, после введения фармпрепаратов) для диагностики, определения прогноза и функциональной оценки (табл. 5.1).
Пробы с физической нагрузкой как наиболее физиологичные и информативные используются чаще других.
Психоэмоциональная проба заключается в выполнении логической, математической или механической задачи при неблагоприятных внешних условиях (ограниченное время, шум, температура, освещенность и др.).
Фармакологические пробы обычно проводятся с фармпрепаратами, вызывающими гемодинамические реакции, например с добутамином, обладающим быстрым и выраженным инотропным действием, или с дипиридамолом, вызывающим коронарную дилатацию и синдром коронарного «обкрадывания».
Впервые изменения ЭКГ при возникновении болей во время физической нагрузки у больных со стенокардией напряжения были описаны Н. Фейлом и М. Сигалом в 1928 г. в США.
Годом позже А. Мастер и Ф. Оппенгеймер разработали стандартизованный протокол с физической нагрузкой.
В 1993 г. Д. Шериф и С. Голдхаммер в Германии предложили методику проведения нагрузочной пробы с одновременной записью ЭКГ.
В 1950 г. А. Мастер в США внедрил двухступенчатую пробу с нагрузкой.
Таблица 5.1
Типы нагрузочных тестов
С физической нагрузкой:
Динамическая (велоэргометр, тредмил)
Изометрическая (кистевой жим) Психоэмоциональные
Фармакологические (добутамин, дипиридамол)
С изменениями положения тела в пространстве и при ускорениях
Чреспищеводная кардиостимуляция
Пробы с изменением положения тела в пространстве и ускорением используются в авиакосмической медицине с целью отбора и контроля подготовки летчиков и космонавтов.
Чреспищеводная электрокардиостимуляция применяется для оценки функции синусового узла или провокации ишемии миокарда, вызванными учащением ритма сердца.
Во время нагрузки могут быть измерены гемодинамические (ЧСС, АД) и вентиляционные показатели (потребление кислорода, выделение углекислоты, частота дыхания, минутная вентиляция легких). В специальных случаях нагрузочные пробы часто сочетаются и с другими исследованиями: с эхокардиографией - с целью, например, выявления зон асинергии миокарда или со сцинтиграфией миокарда с таллием-201 для оценки его перфузии. Инструментальный контроль может осуществляться в автоматическом режиме (ЭКГ, АД). Для оценки ЭКГ используется компьютер, который по усредненному ЭКГ-комплексу анализирует положение сегмента ST, крутизну подъема или депрессии ST и другие параметры. Одновременно может определяться потребление кислорода и выделение углекислоты, что позволяет рассчитать энерготраты и аэробную способность (количество поглощенного в 1 мин кислорода на 1 кг веса тела).
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ И ПАТОЛОГИЧЕСКИЙ ОТВЕТЫ НА НАГРУЗКУ
При нагрузке быстро увеличивается ЧСС, которая зависит от интенсивности нагрузки и вовлеченной мышечной массы. Вследствие этого, а также механизма Франка-Старлинга возрастает сердечный выброс и захват кислорода. Максимальное потребление кислорода или максимальная аэробная способность определяется артериовенозной разницей по кислороду и сердечным выбросом. С увеличением возраста эта способность снижается. При сердечно-сосудистых заболеваниях или детренированности аэробная способность также снижается вследствие, ограничения сердечного выброса.
Максимальная аэробная способность с приемлемой точностью может быть установлена по эмпирическим формулам, учитывающим пол, возраст, вес и рост. При достаточной мощности нагрузки, дости-
гающей приблизительно 50-60% максимальной аэробной способности, мышцы переходят на анаэробный метаболизм. Содержание лактата в крови начинает повышаться. Из-за взаимодействия лактата с буферным бикарбонатом крови увеличивается выделение углекислого газа, которое становится непропорционально большим по отношению к потреблению кислорода. Дыхательный коэффициент отражает соотношение между объемом выделенного углекислого газа и количеством поглощенного кислорода и обычно в покое колеблется в пределах 0,7-0,85 в зависимости от субстрата, который используется для окисления (1,0 - при преимущественном использовании углеводов и 0,7 - при преимущественном использовании жирных кислот). Если во время нагрузки испытуемый достигает анаэробного порога, то дыхательный коэффициент превышает 1,1.
Термин «метаболический эквивалент» (МЕТ) характеризует потребление кислорода в покое мужчиной 40 лет и весом 70 кг. Одна единица МЕТ равна потреблению 3,5 мл кислорода на 1 кг веса тела в мин. Поэтому интенсивность работы может быть выражена в единицах МЕТ.
При максимальной ЧСС организм использует 100% своих аэробных возможностей, т.е. способности захвата и использования кислорода.
Максимальная ЧСС рассчитывается по формуле:
ЧСС макс = 220 - возраст.
Ориентировочные величины ЧСС макс следующие: 20 лет - 200; 30 лет - 190; 40 лет - 180; 50 лет - 170; 60 лет - 160. Кроме того, существует понятие о субмаксимальном пульсе, который бывает при субмаксимальной нагрузке, когда достигается не 100% аэробная способность, а меньшая, заранее заданная, например 70 или 80% аэробной способности. Этой заранее заданной целевой нагрузке соответствуют определенные опытным путем величины ЧСС, и нагрузка продолжается до тех пор пока испытуемый не достиг субмаксимальных величин ЧСС. Это и будет субмаксимальная нагрузка.
Субмаксимальная ЧСС определяется уравнением:
ЧСС субмакс = 220 - (возраст? 0,65).
У некоторых людей в ответ на нагрузку ЧСС увеличивается незначительно, что указывает на нарушение функции синусового узла (синдром слабости синусового узла, гипотиреоз) или влияние лекарственных препаратов (β-адреноблокаторы, ивабрадин). Чрезмерное ускорение ЧСС бывает при детренированности, необычном волнении, дисфункции ЛЖ, анемии, гиперфункции щитовидной железы.
С увеличением нагрузки растет систолическое АД, достигая 200 мм рт.ст. и больше. Более значительное повышение АД характерно для гипертоников. Диастолическое АД у здоровых людей существенно не изменяется (с колебаниями ±10 мм рт.ст.), но повышается у гипертоников.
Если при нагрузке САД не увеличивается или снижается, это может быть связано с недостаточным сердечным выбросом (дисфункция миокарда) или избыточной системной вазодилатацией. Недостаточное увеличение АД при нагрузке или даже его снижение встречается не только при сердечно-сосудистых заболеваниях, при которых развивается дисфункция миокарда при нагрузке (при развитии стенокардии, болезнях миокарда, приеме гипотензивных препаратов, аритмии), но и у людей с выраженными вазовагальными реакциями. Снижение АД во время появления при нагрузке стенокардии типично для тяжелого стенозирующего коронарного поражения и асинергии в ишемизированных участках миокарда ЛЖ.
При постоянном субмаксимальном уровне нагрузки через 2-3 мин устанавливается устойчивое состояние, при котором ЧСС, АД, сердечный выброс и легочная вентиляция остаются на относительно устойчивом уровне.
У людей с нарушением кардиореспираторной функции устойчивого состояния может не быть, и по мере нагрузки нарастает кислородный долг. После прекращения нагрузки поглощение кислорода у них превышает обычное потребление в покое на величину кислородного долга.
Произведение ЧСС на систолическое АД (двойное произведение) увеличивается с ростом нагрузки и коррелирует с миокардиальным потреблением кислорода. Расчет этого произведения используется
в качестве непрямого индекса миокардиального потребления кислорода.
При детренированности и с увеличением возраста максимальное потребление кислорода миокардом при нагрузке уменьшается из-за возрастного уменьшения максимального ЧСС и систолического выброса.
Захват кислорода из коронарного кровотока миокардом даже в покое является максимальным, а увеличение его при нагрузке достигается за счет коронарной дилатации. При КБС эта дилатация невозможна в местах стенозирования. Кроме того, у больных с вариантной стенокардией Принцметала, которая встречается редко, может наступить спазм коронарных сосудов при нагрузке. Поэтому у больных со стенокардией напряжения при физической нагрузке наступает период, когда из-за стенозирования коронарных сосудов увеличение доставки кислорода миокарду становится невозможным и не может быть выше определенного уровня (внутренний порог стенокардии).
Поэтому миокардиальное потребление кислорода при развитии стенокардии является максимальным, что может быть выражено двойным произведением, величина которого в период появления боли также является максимальной для данного больного и характеризует его внутренний порог стенокардии.
Субэндокардиальные участки миокарда более подвержены ишемии вследствие более высокого систолического напряжения. С развитием ишемии начинается так называемый ишемический каскад (табл. 5.2).
Таблица 5.2
Ишемический каскад
Увеличение продукции лактата
Диастолическая дисфункция:
Нарушение диастолического наполнения;
Повышение диастолического давления Систолическая дисфункция:
Нарушение сократимости ишемизированных участков сердца;
Снижение фракции выброса (ФВ) и систолического выброса Изменения ЭКГ
Стенокардия
Двойное произведение (ЧСС на систолическое АД) является индексом миокардиального потребления кислорода, и в период развития стенокардии является максимальным для данного больного.
ИЗМЕНЕНИЯ ЭКГ ПРИ НАГРУЗКЕ
При нагрузке по мере увеличения ЧСС интервалы P-Q, QRS и QT укорачиваются, вольтаж P повышается, точка J и сегмент ST снижаются, сегмент ST приобретает косовосходящий вид (функциональное снижение) (рис. 5.1).
Слева сверху вниз: нормальная ЭКГ, J-точка соединения («junction», англ.) зубца S и сегмента ST; быстро восходящая депрессия сегмента ST, вариант нормы; глубокая горизонтальная депрессия ST, указывающая на субэндокардиальную ишемию миокарда.
Справа сверху вниз: косонисходящая депрессия ST, характерная для субэндокардиальной ишемии миокарда; подъем сегмента ST, указывающий на трансмуральную ишемию миокарда; подъем сегмента ST в зоне рубца после Q-инфаркта, связанный с асинергией миокарда левого желудочка.
У больных со стенокардией напряжения при возникновении субэндокардиальной ишемии миокарда происходит снижение сегмента ST медленно-восходящего, горизонтального или косонисходящего типа (рис. 5.1-5.4). Глубина депресии увеличивается с нарастанием ишемии.
При нарастании ишемии медленно-восходящая депрессия может переходить в горизонтальную, а затем в косонисходящую. После прекращения нагрузки эти изменения в течение нескольких минут исчезают и ЭКГ становится нормальной, но сразу после прекращения нагрузки горизонтальная депрессия сегмента ST может переходить в косонисходящую. Если изменения положения сегмента ST имеются уже в покое, то это должно учитываться при последующей оценке. При большом снижении этого сегмента в покое ценность нагрузочного теста по оценке изменения положения сегмента ST значительно снижается.
Для измерения депрессии сегмента ST в качестве изолинии используют отрезок PQ. Желательно иметь три последовательных
Рис. 5.1. Изменения сегмента ST при нагрузке. Объяснения в тексте
Рис. 5.2.
ЭКГ
в грудных отведениях в покое (слева) и при пороговой нагрузке (справа) у
пациента с КБС. При нагрузке медленно восходящая депрессия сегмента ST
(на 2 мм в точке ST60 в отведении V5), указывающая на ишемию миокарда
Рис. 5.3.
ЭКГ
в грудных отведениях в покое (слева) и при пороговой нагрузке (справа) у
пациента с КБС. Справа депрессия ST горизонтального типа (на 1,8 мм в
отведении V5), указывающая на ишемию миокарда
Рис. 5.4.
ЭКГ
в грудных отведениях в покое (слева) и при пороговой нагрузке (справа) у
пациента с КБС. Справа - депрессия сегмента ST косонисходящего вида (на
1,6 мм в отведении V5), указывающая на ишемию миокарда
комплекса ЭКГ с хорошей изолинией. Депрессия отрезка ST горизонтального или косонисходящего типа более чем на 1 мм на расстоянии 80 миллисек от точки J (ST 80) считается нефизиологической и бывает при ишемии миокарда. При ЧСС, превышающей 130 в мин, для определения депрессии сегмента ST иногда используется точка ST 60 (в некоторых аппаратах ЭКГ всегда используется точка ST 60).
Точки ST 60 и ST 80 иногда обозначают буквой «i» (ischemia), а ее смещение от изолинии буквой «h» (height, вертикальное измерение).
Быстро поднимающаяся депрессия ST (менее чем на 1,5 мм в точке ST 80) при максимальной нагрузке считается нормальной реакцией. Медленно поднимающаяся депрессия на 1,5 мм или больше в точке ST 80 считается ненормальной реакцией и бывает у больных со стенозирующим атеросклеротическим поражением коронарных сосудов и у людей с высокой предтестовой вероятностью КБС. У людей с малой предтестовой вероятностью КБС определенная оценка таких изменений затруднительна.
Иногда в отведениях с патологическим зубцом Q (после перенесенного ИМ) или без такого Q наблюдается подъем сегмента ST. В первом случае он трактуется как показатель дисфункции миокарда (акинезия, дискинезия) в зоне бывшего ИМ, обычно у больных со сниженной ФВ и плохим прогнозом. Подъем ST в отведениях без патологического Q расценивается как показатель выраженной трансмуральной ишемии миокарда (рис. 5.5).
Изменения сегмента ST при нагрузке у больных КБС не могут быть использованы для локализации ишемии и коронарного поражения.
Помимо коронарных выделяют также некоронарные причины снижения сегмента ST:
Гипертрофия ЛЖ (аортальный стеноз, артериальная гипертония);
Гипокалиемия;
Лечение сердечными гликозидами;
Гипервентиляция;
Пролапс митрального клапана;
Синдром WPW;
Нарушения внутрижелудочковой проводимости;
Выраженная объемная перегрузка (аортальная, митральная недостаточность);
Наджелудочковые тахикардии.
Рис. 5.5.
ЭКГ
в грудных отведениях V1-5 в покое (слева) и при пороговой нагрузке
(справа) у пациента с ранней постинфарктной стенокардией. Нагрузочный
тест выполнен через 3 нед после развития ИМ без зубца Q. При небольшой
нагрузке (25 W) развилась стенокардия степени 3 с подъемом сегмента ST
на 2,5-3,0 мм в грудных отведениях, что указывает на выраженную
трансмуральную ишемию миокарда
Изменения зубца Т при нагрузке неспецифичны. Его форма, даже в покое и у здоровых людей, весьма вариабельна и зависит от многих факторов (положение тела, дыхание). При гипервентиляции часто наблюдается уплощение зубцов Т или появление отрицательных. Если до нагрузки зубцы Т отрицательные, то во время нагрузки они часто становятся положительными, и это не считается признаком болезни.
Желудочковая экстрасистолия, в том числе групповая, или желудочковые «пробежки» встречаются при нагрузке у здоровых людей. С другой стороны, как у здоровых людей, так и у больных КБС желудочковая экстрасистолия может исчезать при нагрузке. Поэтому она не имеет существенного диагностического значения. У больных, перенесших ИМ, групповые желудочковые экстрасистолы или периоды желудочковой пароксизмальной тахикардии во время нагрузки более характерны для больных с высоким риском внезапной смерти.
Суправентрикулярная экстрасистолия при нагрузке наблюдается как у здоровых людей, так и у пациентов с заболеваниями сердца. Для диагностики КБС ее появление во время теста не имеет значения.
При нагрузке может возникнуть, хотя и редко, блокада левой или правой ножек пучка Гиса, которая не имеет самостоятельного диагностического или прогностического значения.
При ишемии миокарда на ЭКГ возникает депрессия сегмента ST (глубокая косовосходящая, горизонтальная, косонисходящая) или подъем (редко) сегмента ST (в отведениях без постинфарктного зубца Q)
ПРОВЕДЕНИЕ ПРОБЫ С ДОЗИРОВАННОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ
При исследовании кардиологических больных наиболее физиологичными и информативными являются пробы с физической нагрузкой на велоэргометре или бегущей дорожке (тредмил), но может быть использован и 6-минутный тест с ходьбой. Название «тредмил» происходит от английского глагола «to tread» - шагать, опускать ногу и существительного «mill» - мельница. В средние века арестантов заставляли приводить в движение механизм мельницы, наступая на ступени большого колеса.
К недостаткам велоэргометрии относят трудности обучения пожилых женщин, а также большое повышение АД по сравнению с ходьбой на тредмиле. Но велоэргометр занимает меньше места, производит меньше шума и стоит дешевле. Устройство наподобие велоэргометра может быть приспособлено и для работы руками.
Перед нагрузкой записывают ЭКГ в 12-ти отведениях в положении лежа и сидя, измеряют АД. Большинство нагрузочных проб проводят в виде непрерывной ступенчато-возрастающей нагрузки. Длительность каждого уровня нагрузки 1-5 мин. Желательно, чтобы общее время исследования не превышало 15 мин, так как в противном случае большинство пациентов не сможет продолжать работу из-за общей усталости и слабости в ногах.
Проба начинается с разминки в течение 1-2 мин, затем следует нагрузочный период, во время которого нагрузка постепенно или прерывисто (ступенеобразно) повышается.
В конце каждой ступени нагрузки записывается ЭКГ и измеряется АД.
Нагрузка дозируется либо в ваттах (W), либо в килопондметрах в мин, 1W = 6 килопондметров/мин.
Приведем несколько протоколов велоэргометрии (рис. 5.6), которые могут отличаться от применяемых в других странах и центрах:
Рис. 5.6.
Протоколы нагрузочных проб
1. Нагрузка начинается с 10 ватт в течение 1 мин и повышается на 10 ватт каждую минуту.
2. Нагрузка начинается с 20 ватт в течение 2 мин и повышается на 20 ватт каждые 2 мин.
3. Нагрузка начинается с 30 ватт в течение 3 мин и повышается на 30 ватт каждые 3 мин.
4. Нагрузка начинается с 25 или 50 ватт в течение 5 мин и повышается на 25-50 ватт каждые 5 мин («скандинавский» протокол).
Пороговая мощность выполненной нагрузки высчитывается по формуле:
Мощность = А + [(В - А)/Т]г,
где А - мощность последней полностью выполненной ступени нагрузки; В - мощность той ступени нагрузки, на которой проба была прекращена; Т - длительность каждой ступени нагрузки (мин) по протоколу; t - длительность выполнения нагрузки (мин) на последней ступени.
Если испытуемый полностью выполнил очередную ступень нагрузки, но дальше не продвинулся - это и будет его пороговая мощность. Например, если обследуемый полностью выполнил ступени нагрузки 50 и 100 ватт по 5 мин каждую ступень и тест был прекращен, то его пороговая мощность - 100 ватт.
Если после выполнения нагрузки мощностью 100 ватт обследуемый выполнил следующую нагрузку мощностью 150 ватт в течение 1 мин, его пороговая мощность 110 ватт, 2-х мин - 120 ватт, 3-х мин - 130 ватт, 4-х мин - 140 ватт и 5 мин - 150 ватт и т.д.
Или с другим протоколом. Например, обследуемый выполнил последовательно 3-х мин ступени нагрузки мощностью 60 и 90 ватт, т.е. его пороговая мощность 90 ватт, если была следующая ступень нагрузки мощностью 120 ватт и он выполнил ее в течение 1 мин, то его пороговая мощность 100 ватт, 2-х мин - 110 ватт, 3-х мин - 120 ватт и т.д.
Нагрузка на велоэргометре выполняется до тех пор, пока не появятся субъективные или объективные признаки нецелесообразности или невозможности ее продолжения, которые получили название критериев прекращения нагрузки (табл. 5.3).
После прекращения пробы записывают/или наблюдают на мониторе ЭКГ в течение 5 мин или до полной ее нормализации.
Оценка результатов исследования Тест положительный
Такое заключение основывается только на ишемических изменениях сегмента ST, которые включают:
Горизонтальную или косонисходящую депрессию сегмента ST (ST 80) на 1 мм или более;
Медленно-восходящую депрессию сегмента ST (ST 80) на 1,5 мм или больше;
Подъем сегмента ST (ST 60) на 1 мм или больше в отведениях без постинфарктного зубца Q.
Таблица 5.3
Критерии прекращения нагрузки*
Субъективные Стенокардия, степень 3 по 5-балльной шкале:
1 - очень легкая
2 - легкая
3 - довольно сильная
4 - сильная
5 - нетерпимая Усталость
Выраженная одышка (относительное показание) Боль в ногах, суставах Головокружение
Бледность или цианоз
Нежелание испытуемого продолжать нагрузку Объективные Изменения ЭКГ
Депрессия сегмента ST на 2 или более мм от исходного через 80 миллисек от точки J (ST 80) горизонтального или нисходящего типа (относительное показание)
Подъем сегмента ST более 2 мм в отведениях с зубцом Q или более 1 мм в отведениях без патологического зубца Q (ST 60)
Появление пароксизмальных нарушений ритма сердца
Увеличивающаяся частота желудочковых экстрасистол, особенно полиморфных, групповых (относительное показание)
Суправентрикулярная тахикардия (относительное показание)
Появление новых нарушений проводимости, брадиаритмии (относительное показание)
Субмаксимальная ЧСС (составляет приблизительно 85% от максимальной, ориентировочно равна 200 - возраст):
20 лет - 180
30 лет - 170
40 лет - 160
50 лет - 150
60 лет и старше - 140-130 Изменения АД
Подъем систолического АД более 220 мм рт.ст. или диастолического более 115 мм рт.ст. (относительное показание)
Снижение систолического АД более чем на 10 мм рт.ст., несмотря на увеличение нагрузки или отсутствие его увеличения на двух или более ступенях нагрузки (относительное показание)
Примечание: *могут отличаться в разных странах и центрах.
Тест отрицательный
Такое заключение возможно при достижении пациентом субмаксимальной ЧСС без ишемических изменений на ЭКГ. В ряде клиник выделяют отрицательный тест с особенностями - при появлении во время исследования нарушений ритма и проводимости или при повышении АД выше нормальных показателей для соответствующего уровня нагрузки и т.д.
Тест сомнительный
Этот вариант заключения оправдан при появлении на ЭКГ депрессии SТ 80 менее 1 мм и (или) болевых ощущений в груди.
Если тест прекращен по другим причинам - это отражается и в заключении. Например, тест прекращен из-за достижения систолического АД 230 мм рт.ст. или общей усталости и т.д.
Вторая часть заключения характеризует переносимость физической нагрузки. Для этого необходимо рассчитать пороговую мощность нагрузки (см. выше).
При выполнении тредмилометрии используют специальные таблицы, где по уровню нагрузки определяется мощность, аэробная способность (в единицах МЕТ), либо эти параметры выдаются компьютером автоматически, как и заключение по тесту.
Нормальная пороговая нагрузка для нетренированных мужчин 40-50 лет - 2 Вт/кг массы тела, для женщин - 1,5 Вт/кг массы тела.
Считается, что у мужчин со стенокардией функционального класса 1 пороговая нагрузка около 1,5 Вт/кг, при 2 классе 1-1,5 Вт/кг, при 3 классе 0,5-1 Вт/кг и 4 классе 0,5 Вт/кг массы тела. Это средние величины.
Тредмилометрия
Используются многоступенчатые протоколы (Нотона, Брюса и др.), длительность каждой ступени нагрузки 1-3 мин. Для повышения мощности нагрузки увеличивают скорость движения дорожки и угол ее подъема. Во время ходьбы по дорожке испытуемые могут держаться за поручни.
Кистевой жим
Форма статической нагрузки, которая вызывает большее повышение АД и меньшее увеличение ЧСС по сравнению с нагрузкой на
велоэргометре или тредмиле. Повышение ЧСС часто бывает недостаточным для провокации ишемии миокарда. Сначала регистрируется максимальная сила сжатия на ручном динамометре, затем испытуемый сжимает динамометр на 1/4-1/3 от максимальной силы и удерживает жим в течение 3-5 мин.
Показания и противопоказания к проведению нагрузочных тестов
Наибольшее значение нагрузочные тесты имеют в диагностике, функциональной и прогностической оценке у больных КБС (табл. 5.4).
Таблица 5.4
Показания к проведению нагрузочных тестов
Диагностика КБС
Установление функционального класса стенокардии, оценка эффективности различных вмешательств (лекарства, операции и др.)
Оценка прогноза у кардиологических больных
Выбор тренировочной нагрузки для физической реабилитации
Определение реакции сердечно-сосудистой системы на нагрузку
Поскольку при нагрузочных тестах возможно развитие осложнений, следует следить за состоянием пациента во время нагрузки (визуально, ЭКГ, АД) и не подвергать испытаниям больных с высоким риском осложнений (табл. 5.5).
Врач, рекомендующий нагрузочную пробу, должен объяснить цели исследования и возможную реакцию на нагрузку. Желательно получить информированное согласие пациента на проведение теста. Исследование проводит врач, владеющий кардиореанимацией. Кабинет для нагрузочных тестов оснащается дефибриллятором и другими средствами реанимации.
Перед диагностической пробой отменяют антиангинальные препараты (нитраты за 24 ч, антагонисты кальция и β-блокаторы за 48 ч до исследования). На изменение сегмента ST в покое и при нагрузке могут влиять сердечные глюкозиды (желательно отменить их за 7 дней до теста), салуретики, трициклические антидепрессанты, соли лития. Последние препараты по возможности отменяют за 3-4 дня до пробы. Антиангинальные препараты не отменяют при определении их влияния на переносимость физической нагрузки у больных стенокардией.
Таблица 5.5
Противопоказания для пробы с физической нагрузкой*
Нестабильная стенокардия
Острый ИМ (в течение первых дней)
Опасные аритмии
Декомпенсированная сердечная недостаточность
Высокие степени сино-аурикулярной или предсердно-желудочковой блокады
Острые миокардиты, перикардиты
Неконтролируемая АГ
Аневризма аорты
Выраженный аортальный или субаортальный стеноз
Острое системное заболевание
Острый тромбофлебит
Острое нарушение мозгового кровообращения Примечание: * могут отличаться в разных странах и центрах.
ЗНАЧЕНИЕ ТЕСТОВ С ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ
Использование тестов с физической нагрузкой для диагностики КБС
При объяснении результатов нагрузочных тестов следует учитывать возможные ограничения, присущие этим методам, и усвоить ряд новых понятий, которые имеют отношение к любым методам исследования (табл. 5.6).
Проведенный в 1998 г. в Европе метаанализ результатов велоэргометрии в сопоставлении с коронарной ангиографией у 24 074 пациентов показал, что чувствительность в среднем возрасте составляет 68% (23-100%), а специфичность 77% (17-100%).
Чувствительность теста повышается с увеличением количества пораженных сосудов: от 25-71% при поражении одного сосуда до 81-86% (40-100%) при многососудистом заболевании. Изменения сегмента ST при нагрузке более часто выявляются при атеросклеротических изменениях в передней ветви левой коронарной артерии.
Положительный нагрузочный тест может встречаться у людей с ангиографически нормальными коронарными сосудами, напри-
мер вследствие нарушения механизма коронарной вазодилатации (коронарный Х-синдром), при гипертрофии ЛЖ, кардиомиопатиях. Помимо этого, появление «ишемических» изменений сегмента ST во время физической нагрузки возможно при лечении сердечными гликозидами, при гипокалиемии, анемии, пролапсе митрального клапана.
Таблица 5.6
Основная терминология при оценке результатов тестов с физической
нагрузкой
Истинно-положительный | Ненормальный ответ на нагрузку при болезни |
Ложно-положительный (ЛП) | Ненормальный ответ при отсутствии болезни |
Истинно-отрицательный | Нормальный ответ при отсутствии болезни |
Ложно-отрицательный | Нормальный ответ в присутствии болезни |
Чувствительность | Процент больных КБС с ненормальным ответом на физическую нагрузку = ИП/(ИП+ ЛП) |
Специфичность | Процент обследованных без КБС с нормальным ответом на физическую нагрузку = ТИ/(ИО+ЛП) |
Предсказуемая значимость (тест положительный) | Процент больных с ненормальным ответом, у которых есть КБС, = ИП/(ИП + ЛП) |
Предсказуемая значимость (тест отрицательный | Процент обследованных с нормальным ответом, у которых нет КБС, ИО/(ИО + ЛО) |
Ишемические изменения ЭКГ при нагрузке становятся более выраженными по мере развития многососудистого коронарного поражения у больных КБС и с увеличением уровня нагрузки, причем наиболее информативными являются отведения V4 - 6 (табл. 5.7).
Таблица 5.7
Признаки выраженного коронарного поражения при нагрузочной пробе
Раннее начало стенокардии
Отсутствие увеличения систолического АД по мере повышения уровня нагрузки или его снижение
Глубокая депрессия сегмента ST косонисходящего типа,
сохраняющаяся более 5 мин после нагрузки
Подъем сегмента ST при нагрузке
(в отведениях без патологического Q)
Прогностическое значение тестов с физической нагрузкой
Прогностическое значение нагрузочных тестов исследовалось у здоровых людей и у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями (табл. 5.8).
Таблица 5.8
Группы обследованных и особенности выполнения пробы с физической нагрузкой, характеризующие повышенный риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и осложнений
Использование тестов с дозированной физической нагрузкой для функциональной оценки сердечно-сосудистых больных
Прежде всего это больные КБС, хронической сердечной недостаточностью и с пороками сердца.
Наряду с другими методами исследования нагрузочные тесты используются для функциональной оценки больных с нарушениями ритма сердца и проверки действия антиаритмических препаратов. Так, у больных с пароксизмальной желудочковой тахикардией физическая нагрузка обычно провоцирует желудочковые нарушения ритма, в т.ч. и пароксизмы желудочковой тахикардии. У больных с синдромом слабости синусового узла нагрузочный тест демонстрирует недостаточное учащение пульса при нагрузке, хотя это не является правилом.
У больных со склонностью к АГ выявляется более значительное повышение АД при нагрузке.
У больных с пороками сердца проводится функциональная оценка до и после операции.
ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЫ
Дипиридамол
Используется для провокации ишемии миокарда и в основном во время исследования перфузии миокарда с таллием-201. Дипиридамол блокирует метаболизм аденозина. Аденозин образуется из АТФ, имеет короткий период полураспада (10 с) и обладает выраженным местным артериолодилатирующим действием. Внутривенное введение дипиридамола повышает концентрацию аденозина в миокарде, увеличивает коронарный кровоток, немного снижает систолическое АД и ускоряет ЧСС. В участках миокарда, которые снабжаются кровью через стенозированные артерии (85-90% стенозы), коронарное русло дистальнее стеноза максимально расширено уже в покое. В этих зонах отсутствует коронарный резерв. Введение дипиридамола может привести к перераспределению коронарного кровотока в сторону менее стенозированных или здоровых артерий и «межкоронарному обкрадыванию», т.е. ишемии участков миокарда дистальнее стеноза. На появление ишемии указывают развитие стенокардии, изменения на ЭКГ.
Показания: невозможность проведения проб с физической нагрузкой (у лиц с заболеваниями суставов, сосудов нижних конечностей и т.д.) или прекращение пробы с физической нагрузкой до достижения критериев ее оценки, провокация ишемии миокарда при радионуклидных исследованиях.
Противопоказания такие же, как и к проведению проб с физической нагрузкой.
Дипиридамол вводят внутривенно из расчета 0,75 мг/кг массы тела (иногда используют дозу 0,84 мг/кг массы тела), на физиологическом растворе объемом 20 мл в течение 5 мин (4 мл/мин). Конечные точки и критерии оценки пробы с дипиридамолом аналогичны тесту с физической нагрузкой.
Дипиридамол, вызывая коронарную вазодилатацию, способствует увеличению кровотока в неизмененных сосудах и его уменьшение (обкрадывание) в стенозированных, что создает ишемию в зоне их кровоснабжения.
Побочные явления при приеме дипиридамола: головная боль, тошнота, слабость.
Дипиридамоловая проба провоцирует ишемию миокарда преимущественно при выраженном стенозировании коронарных артерий и имеет низкую чувствительность (20-30%).
Инфузию дипиридамола часто производят до введения радиотрейсера при сцинтиграфии миокарда.
Иногда дипиридамоловую пробу комбинируют с нагрузочным тестом небольшой мощности.
Добутамин
Добутамин - синтетический катехоламин короткого действия, при внутривенном введении которого возрастает ЧСС, АД, сократимость миокарда и вследствие этого - миокардиальная потребность в кислороде. Возникновение ишемии распознается с помощью сцинтиграфии миокарда с таллием-201 или стресс-ЭхоКГ. Во время последней наблюдают за изменениями локальной сократимости, которая нарушается при развитии ишемии миокарда.
Проба с добутамином используется с диагностической целью у больных, которые не могут выполнять пробу с дозированной физической нагрузкой или в случае неинформативности такой пробы.
Савелий Баргеро о диагностических возможностях проб с физическими нагрузками
Электрокардиография (ЭКГ) - основной и самый распространенный инструментальный метод диагностики ишемической болезни сердца (ИБС). Депрессия или элевация сегмента ST на ЭКГ, инверсия и другие альтерации зубца Т, особенно связанные с физическим или психоэмоциональным напряжением, достоверно указывают на патологию коронарных сосудов.
Савелий Баргер
практикующий кардиолог, кандидат медицинских наук, город Москва. В 1980‑е годы одним из первых ученых в СССР разрабатывал методику диагностической чреспищеводной электрокардиостимуляции. Автор руководств по кардиологии и электрокардиографии. Его перу принадлежит несколько популярных книг, посвященных разным проблемам современной медицины.
Разнообразие клинических проявлений ИБС, распространенности и локализации поражений коронарных артерий в сочетании с низкой специфичностью изменений сегмента ST и зубца Т обусловливают трудности диагностики коронарной патологии. Связь ангинозного приступа при ИБС с физическим напряжением позволяет применять нагрузочные пробы: характерные изменения ЭКГ при физической нагрузке почти однозначно связаны с патологией коронарных артерий.
При снятии пробы с физической нагрузкой выполняются приседания, ходьба или бег на месте, наклоны или отжимания, выполняемые с разной интенсивностью и в разном темпе, что не позволяет унифицировать и стандартизировать диагностические физические нагрузки.
Применяемые сегодня велоэргометрия (ВЭМ) и проба на бегущей дорожке (тредмил-тест) дают возможность дозировать физическую нагрузку в килограммометрах (кг*м), джоулях (дж) или в единицах МЕТ (метаболический эквивалент, 1 МЕТ соответствует уровню основного обмена: 3,5 мл кислорода на 1 кг массы тела за минуту). Уровень потребления кислорода отражает функциональное состояние организма, прежде всего - состояние сердечно-сосудистой системы. Высокое потребление кислорода при физической нагрузке характерно для тренированных людей, снижение этого показателя свидетельствует об истощенных резервах сердечной мышцы.
Врачи-клиницисты (кардиологи и терапевты) должны знать диагностические возможности метода, показания и противопоказания к нему, некоторые ограничения его применения, накладываемые чувствительностью и специфичностью методики. Нагрузочные пробы назначаются:
- с диагностической целью пациентам, диагноз ИБС у которых не установлен
- для уточнения происхождения болей в области сердца
- для диагностики нарушений ритма сердца
- для выявления лиц с гипертензивной реакцией на физическую нагрузку
- для определения толерантности к физической нагрузке пациентов с установленным диагнозом ИБС, в т. ч. перенесшим инфаркт миокарда или оперативное вмешательство на сердце с целью оценить эффективность лечения и или реабилитационных мероприятий
- для уточнения прогноза у коронарных больных и у больных с другими заболеваниями сердца, в т. ч. после оперативного лечения для экспертизы трудоспособности
- для оценки физического состояния здоровых, в т. ч. в спортивной, военной, космической медицине
Ступенчатая проба Мастера, выполняемая в темпе, заданном стуком метронома, была первой попыткой стандартизировать ЭКГ пробу с физической нагрузкой, позволяла с известной степенью достоверности сравнивать результаты различных лабораторий и оценивать динамику прогрессирования болезни или успехи в реабилитации пациента.
Диагностическая нагрузочная проба
Пациентам с кардиалгией для верификации диагноза ИБС проводится проба с физической нагрузкой на велоэргометре или на тредмиле. Выбор методики исследования зависит от технических возможностей лаборатории, от предпочтений и в меньшей степени - от физического состояния пациента.
Кому‑то из пациентов легче выполнить упражнение на велоэргометре, другим удобнее воспользоваться бегущей дорожкой. Людям с избыточной массой тела (более 100–110 кг) предлагается тредмил, как и пациентам с сопутствующей патологией нижних конечностей (болезни суставов, сосудистая патология), которым бывает тяжело выполнить упражнение на велоэргометре.
Женщинам предпочтительно назначать бегущую дорожку, при прочих равных условиях они на тредмиле выполняют большую по мощности нагрузку, соответственно, достигается большее значение ЧСС. При выполнении пробы на велоэргометре женщины и пациенты старшего возраста прекращают нагрузку до достижения субмаксимальной ЧСС по экстракардиальным причинам (усталость, боли в ногах и т. п.), соответственно, проба оказывается незавершенной и диагностически незначимой.
Диагностическая проба с физической нагрузкой назначается пациентам с исходно неизмененной ЭКГ, на которой сегмент ST располагается на изолинии. Связано это прежде всего с тем, что положительная нагрузочная проба предполагает в классическом случае депрессию сегмента ST более 1 мм (0,1мВ) или его элевацию более 2 мм (0,2 мВ).
Прием бета-блокаторов и коронаролитиков, а также сосудорасширяющих лекарственных препаратов отменяется за 1–2 суток до исследования. Если по клиническим причинам отменить прием этих препаратов невозможно (загрудинные боли на фоне отмены медикаментов), интерпретация результатов исследования будет крайне затруднена, а сама проба будет лишена диагностического смысла.
Особый случай
Среди противопоказаний к проведению нагрузочных проб отсутствует депрессия сегмента ST и отрицательный зубец Т (имеются в виду отведения, где зубец Т облигатно положительный). В то же время к назначению нагрузочной пробы у таких пациентов необходимо подходить с осторожностью, а специалистам функциональной диагностики учитывать некоторые особенности при проведении исследования и оценке его результатов.
Диагностический алгоритм у пациентов с исходной депрессией сегмента ST и отрицательным зубцом Т должен включать проведение фармакологических проб с обзиданом и хлористым калием. Положительный результат пробы (подтягивание сегмента ST и инверсия зубца Т из отрицательного в положительный) расценивается как признак, отвергающий диагноз поражения коронарных артерий. Полезно также провести активную ортостатическую пробу - регистрацию ЭКГ в положении лежа и стоя, в ряде случаев депрессия ST исчезает, сегмент подтягивается к изолинии. Такая динамика ЭКГ ставит диагноз коронарной патологии под сомнение. При гипервентиляции (не менее 20 глубоких и частых дыхательных движений) положительная проба заключается в нормализации показателей ЭКГ. Положительную пробу с гипервентиляцией обусловливают симпато-адреналовые механизмы, диагноз ИБС в этом случае можно исключить.
Проба с физической нагрузкой у пациентов с исходно измененной ЭКГ (депрессия ST и инверсия Т) проводится с сугубой осторожностью. Если при минимальных нагрузках (25 и 50 вт) с увеличением ЧСС сегмент ST возвращается к изолинии, то такую динамику ЭКГ следует расценивать как признак отрицательной пробы, отвергающей поражение коронарных артерий у пациента.
Положительная проба
Критерии положительной пробы: появление типичного ангинозного приступа, развитие во время пробы нарушения ритма или проводимости (мерцательной аритмии, атриовентрикулярной блокады, частых экстрасистол и др., депрессия сегмента ST более 2 мм при проведении пробы, инверсия зубца Т в отрицательную фазу). При положительной пробе следует отметить ЧСС, при которой появились указанные признаки, двойное произведение, максимальную мощность нагрузки или величину МЕТ при появлении критериев прекращения пробы.
По результатам проведения пробы с физической нагрузкой выдается заключение:
а) положительная проба,
б) отрицательная проба
в) сомнительная или
г) недостоверная (незавершенная, неинформативная) проба.
Отрицательная проба
Заключение об отрицательной пробе формируется при отсутствии клинических и ЭКГ-признаков нарушения коронарного кровообращения. При этом следует обратить внимание на достижение пациентом субмаксимальной ЧСС (75–85 % от максимальной для его возраста ЧСС) и выполнение им нагрузки не менее 150 вт (12 МЕТ). Например, достижение ЧСС 150 мин-1 при нагрузке 125 вт не позволяет сделать вывод об отрицательности пробы, поскольку субмаксимальная ЧСС достигнута при нагрузке менее 150 вт. Если же при нагрузке 150 вт достигнута ЧСС 130 мин-1, что составляет менее 75 % максимальной ЧСС - пробу все же следует расценивать как отрицательную. Собственный опыт и данные медицинской литературы позволяют утверждать, что больные ИБС не способны выполнить нагрузку 150 вт с ЧСС менее субмаксимальной.
Сомнительная проба
Проба считается сомнительной, если во время ее выполнения наблюдается смещение сегмента ST до 1 мм, если отмечается типичный болевой приступ без ишемических изменений на ЭКГ, если нарушения сердечного ритма (экстрасистолия, сердечные блокады, пароксизмальная тахикардия) не позволили завершить тест.Неинформативная проба
Проба может быть прекращена из‑за выраженной одышки, болей в суставах или в голенях до достижения пациентом субмаксимальной ЧСС при выполнении им нагрузки малой или средней мощности (менее 150 вт), при этом клинических и электрокардиографических критериев прекращения пробы не отмечается. Как правило, пациенты в этих случаях не достигают субмаксимальной ЧСС. Результаты таких проб расцениваются как неинформативные.
Толерантность к физической нагрузке позволяет оценить эффективность проводимого лечения и реабилитационных мероприятий.
При физической нагрузке артериальное давление повышается. При исходном систолическом АД 160 мм рт. ст. и более от проведения теста следует отказаться, если в процессе выполнения пробы АД повышается до 230 мм рт. ст., пробу следует прекратить. Оценка результатов пробы проводится по общепринятым критериям, дополнительно оценивается тип реакции кровообращения на нагрузку как гипертензивный (неадекватный прирост АД на каждой ступени нагрузки).
Определение толерантности к физической нагрузке
Толерантность к физической нагрузке - это важный показатель у больных ИБС, в частности, после перенесенного инфаркта миокарда, стентирования коронарных сосудов, операции аортокоронарного шунтирования. Толерантность к физической нагрузке позволяет оценить эффективность проводимого лечения и реабилитационных мероприятий.
Для определения толерантности используется, как правило, методика ступенчато возрастающих нагрузок на велоэргометре с шагом 25–30 вт, длительность каждой ступени нагрузки не менее 3 минут (время, за которое развивается состояние steady state, - стабильный уровень потребления кислорода миокардом). При выполнении пробы на тредмиле мощность нагрузки задается скоростью движения ленты и углом ее наклона к горизонту, оценка толерантности осуществляется в единицах МЕТ.
Следует отметить, что количество ступеней нагрузки должно быть не более четырех, физическая детренированность, усталость, другие экстракардиальные причины ограничивают физическую работоспособность и повлияют на оценку результатов. Пробу не следует проводить излишне долго. Критериями прекращения пробы служат общепринятые клинические и электрокардиографические критерии (возникновение ангинозного приступа, динамика сегмента ST и зубца Т на ЭКГ, достижение субмаксимальной ЧСС). Мощность физической нагрузки, соответствующая толерантности, или величина МЕТ определяется по предыдущей выполненной ступени нагрузки. Так, если тест прекращен при выполнении нагрузки 100 вт, толерантность определяется как 75 вт. Если субмаксимальная ЧСС была достигнута при нагрузке 8 МЕТ, а предыдущая ступень тредмила была 6 МЕТ - толерантность определяется как 6 МЕТ.
Таблица 1.
Соответствие МЕТ основным видам деятельности
Практическое значение имеет соотношение МЕТ различным видам деятельности, приведенным в таблице.
Клиницист (кардиолог или терапевт), должен знать показания и противопоказания к проведению пробы с физической нагрузкой, должен четко сформулировать задачу перед врачом функциональной диагностики, знать основные методические принципы проведения нагрузочных тестов, чтобы адекватно и критично оценить их результаты и практическое значение.
Тредмил, нагрузочная проба с ходьбой под контролем ЭКГ проводится на стресс-системе Case в комплекте с беговой дорожкой и велоэргометром с возможностью автоматического измерения АД фирмы GE, США. Человек, находящийся на дорожке, совершает ходьбу, соответствующую скорости дорожки, которая регулируется в широких пределах. Нагрузку можно увеличивать, создавая градуированный уклон (имитация ходьбы в гору). Каждому пациенту нагрузка задаётся согласно одному из имеющихся протоколов, выбор которых зависит от цели исследования и исходных возможностей пациента. На протяжении всей нагрузочной пробы и в восстановительном периоде проводится постоянный контроль за состоянием пациента (непрерывный контроль ЭКГ, частоты сердечных сокращений и артериального давления).
Функциональные нагрузочные пробы используются для:
- диагностики скрытых проявлений коронарной недостаточности (ишемической болезни сердца);
- оценки эффективности лечения и реабилитационных мероприятий, в том числе после перенесенного инфаркта миокарда;
- определения характера реакции функциональных систем организма на нагрузку (чрезмерный подъём или снижение артериального давления, степень увеличения частоты сердечных сокращений, нарушение сердечного ритма и проводимости);
- определения прогноза заболевания.
Перед проведением пробы, при необходимости, в зависимости от цели исследования, отменяют лекарственные препараты; пациент в день исследования не должен курить; исследование проводится натощак или через 2 часа после приёма пищи; при себе пациент должен иметь спортивные или удобные обувь и брюки. Желательно иметь результаты предыдущих исследований (ЭКГ покоя и при нагрузке, эхокардиографии, выписки из стационара или амбулаторной карты, результаты лабораторных исследований).
Стресс-ЭХОКГ - это метод исследования сердца, позволяющий оценить скрытые нарушения коронарного кровообращения при нагрузке (ходьба; лекарственные воздействия; ЧПЭ-стимуляция и т.д.) под контролем эхокардиографии и получить объективные признаки недостаточности коронарного кровоснабжения в виде нарушения сократимости определённых зон миокарда. В нашей больнице в настоящее время проводится стресс-ЭХОКГ с разными видами физической нагрузки (велоэргометром в положении лёжа и тредмилом); кроме того, в 2014 г. в нашем отделении внедрены 2 новые методики: стресс-ЭХОКГ с чреспищеводной стимуляцией предсердий и с добутамином, что сделало возможным проведение пробы прежде всего у больных, по каким-либо причинам не способных выполнять физическую нагрузку.
Cтресс-ЭХОКГ с физической нагрузкой - метод исследования сердца, позволяющий оценить скрытые нарушения коронарного кровообращения при нагрузке (ходьба; лекарственные воздействия; ЧПЭ-стимуляция и т.д.) под контролем эхокардиографии и получить объективные признаки недостаточности коронарного кровоснабжения в виде нарушения сократимости определённых зон миокарда. В нашей больнице в настоящее время есть возможность проводить стресс-ЭХОКГ с разными видами физической нагрузки (велоэргометром в положении лёжа и тредмилом). В зависимости от времени регистрации ЭХОКГ-позиций во время нагрузки существует несколько вариантов проведения стресс-ЭХОКГ. Наиболее информативным вариантом стресс-ЭХОКГ является такой, который позволяет постоянно мониторировать ЭХОКГ-позиции. В нашем отделении существует такая возможность, т.к. имеется в наличии велоэргометр для проведения пробы в горизонтальном положении пациента и с поворотом его на левый бок. Таким образом достигается максимальная чувствительность пробы.
Стресс-эхокардиография не заменяет имеющиеся в отделении методы диагностики ИБС, такие как тредмил-тест под контролем ЭКГ, а расширяет диагностические возможности для пациентов с исходно патологической ЭКГ и у тех, кто не может выполнять физическую нагрузку.
Стресс-эхокардиография с чреспищеводной электростимуляцией предсердий.
Преимущества чреспищеводной стимуляции по сравнению с физической нагрузкой:
Эта проба может быть проведена у пациентов, не способных к выполнению физической нагрузки;
- пациент во время исследования не совершает движений (возможно получение изображения лучшего качества);
- проба более безопасна по сравнению с физической нагрузкой (частота сердечных сокращений возвращается к исходной немедленно после прекращения стимуляции, хорошо контролируется локальная сократимость левого желудочка во время пробы, существенно меньше вероятность возникновения желудочковых нарушений ритма);
- проведение пробы не сопровождается гипертонической реакцией.
Недостатки чреспищеводной стимуляции:
Нефизиологичность пробы;
Некоторые пациенты могут испытывать дискомфорт при ее проведении;
У 1/3 больных возникает развитие AV-блокады 2-й степени, что требует внутривенного
введения атропина.
Стресс-эхокардиография с добутамином.
Одним из видов нагрузки при проведении стресс-эхокардиографии являются фармакологические пробы. К ним относятся:
Проба с аденозином;
- проба с дипиридамолом;
- проба с добутамином.
В нашем отделении внедрена стресс-эхокардиография с добутамином. У пациентов с ИБС наблюдается двухступенчатая реакция на введение добутамина:
Малые дозы - увеличение сократимости миокарда ЛЖ, в т.ч. сегментов с исходно нарушенной сократимостью, если они содержат жизнеспособный миокард;
- затем на фоне средних и высоких доз - появляются нарушения сократимости миокарда ЛЖ, кровоснабжающегося стенозированными коронарными артериями.
Особенности реакции миокарда на введение добутамина позволяют использовать эту пробу для:
1) выявления жизнеспособности миокарда, т.е. определения причины дисфункции миокарда, которая может быть вызвана как необратимыми компонентами (некроз, фиброз, ремоделирование как следствие перенесенного миокарда), так и обратимыми компонентами (оглушенный или гибернирующий миокард);
2) определения операционного риска.
Показания к проведению стресс-эхокардиографии:
1. Диагностика ИБС:
- у лиц со значительными исходными изменениями ЭКГ (полная блокада левой ножки пучка Гиса, желудочковая электрокардиостимуляция, выраженная гипертрофия левого желудочка с изменениями конечной части желудочкового комплекса, синдром WPW и т.п.);
- при безболевой ишемии миокарда;
- при сомнительном результате нагрузочной пробы по ЭКГ-критериям ишемии миокарда;
- при отрицательном результате нагрузочной ЭКГ-пробы и веских клинических подозрениях на наличие стенокардии.
2. Оценка функциональной значимости поражений в основных коронарных артериях у больных ИБС.
3. Оценка жизнеспособности миокарда у больных с обширными нарушениями сократимости левого желудочка:
- после перенесённого инфаркта миокарда и острого коронарного синдрома;
- при хронических формах ИБС;
- перед процедурами реваскуляризации сердца.
4. Оценка эффективности реваскуляризации миокарда (шунтирование, ангиопластика, стентирование коронарных артерий).
5. Оценка эффективности медикаментозной терапии.
6. Оценка прогноза течения ИБС:
- при хронических формах ИБС;
- после неосложнённого инфаркта миокарда и острого коронарного синдрома.
7. Оценка степени риска развития осложнений:
- при операциях на сердце, аорте и лёгких;
- при проведении тяжёлых несердечных операций.
8. Для решения вопросов экспертизы нетрудоспособности.
Преимущества стресс-ЭХОКГ состоят в более достоверной визуализации проявлений ишемии миокарда, расширении круга пациентов, которым возможно проведение стресс-исследования.
Понятие “стресс-теста” в кардиологии включает в себя оценку функционального резерва и состояния сердечно-сосудистой системы при выполнении различных видов деятельности. Для чего следует проводить стресс-диагностику? Дело в том, что в состоянии покоя сердечно-сосудистая система может находиться в состоянии компенсации без признаков ее нарушений. Именно поэтому стандартная электрокардиограмма покоя (стандартная ЭКГ) может не обнаруживать признаков поражения тех или иных отделов сердца, что не исключает наличия у пациента тех или иных нозологических форм.
Аналогичным образом при эхокардиографии могут не визуализироваться определенные признаки (паттерны) нарушений сократимости миокарда (локальной или глобальной). Поэтому для выявления тех или иных паттернов, в медицинскую практику были введены пробы с физической нагрузкой (стресс-тесты).
В настоящее время в медицинской практике широкое распространение получили стресс-тесты с дозированной физической нагрузкой.
Дозированная физическая нагрузка - та нагрузка, мощность которой можно изменять согласно определенным задачам исследователя. Дозирование физической нагрузки стало возможным благодаря появлению специальных аппаратов, позволяющих изменять интенсивность физической нагрузки в определенных стандартных значениях. К ним относятся велоэргометры и беговые дорожки (тредмил).
Велоэргометр - позволяет дозировать физическую нагрузку, выраженную в Ваттах (Вт). Существует 2 типа велоэргометров: с электромагнитным и ременным механизмами дозирования нагрузки.
Тредмил - позволяет дозировать физическую нагрузку путем изменения скорости движения и угла наклона движущегося полотна. Дозируется нагрузка при проведении тредмилэргометрии в метаболических эквивалентах (МЕТ), которая отражает энерготраты организма при выполнении работы, при этом 1 МЕТ = 1,2 кал/мин или 3,5-4,0 мл потребленного кислорода в минуту на 1 кг массы тела.
Велоэргометры и тредмилы обеспечивают так называемую изотоническую нагрузку, т.е. ту нагрузку, при выполнении которой задействуется большая группа мышц.
Что можно диагностировать при помощи стресс-тестов?
1. Коронарная недостаточность - изначально в кардиологии пробы с физической нагрузкой применялись именно для этих целей. Стресс-тесты являются самыми информативными из неинвазивных методик в диагностике ишемической болезни сердца (ИБС). Чувствительность данной методики достигает 98%, а специфичность - 100%. Действительно, ИБС - не что иное, как несоответствие в потребности миокарда в кислороде с его доставкой. В покое данное несоответствие может быть компенсированным ввиду низких энерготрат организма, в результате чего на ЭКГ покоя может регистрироваться синусовый ритм без признаков ишемии миокарда. При выполнении какого-либо вида деятельности возрастают энерготраты организма, и как следствие, повышается нагрузка на миокард, возрастает его потребность в кислороде. При несоответствии потребности в кислороде с его доставкой возникает ишемия миокарда, что проявляется определенными паттернами на ЭКГ. В зависимости от степени поражения сосудистого русла, данное несоответствие может проявиться при различных по интенсивности нагрузках. Поэтому использование ступенчатого протокола дозирования физической нагрузки позволяет оценить степень тяжести поражения сосудов, а применение определенных отведений ЭКГ - локализовать его анатомически.
Артериальная гипертензия - до сих пор артериальная гипертензия диагностировалась по одному основному критерию, а именно стойкому подъему уровня артериального давления (АД). Степень тяжести артериальной гипертензии (АГ) оценивалась по наличию определенных изменений в “органах-мишенях” - сердце (гипертрофия левого желудочка), мозге (гипертензивная энцефалопатия), почках (гипертензивная нефропатия). Однако наличие у пациента нормальных значений АД в покое не исключает АГ. Кроме того, большинство больных АГ получают антигипертензивную терапию и возникают проблемы с определением степени тяжести заболевания. В этом отношении нагрузочные пробы имеют высокое диагностическое значение, поскольку при выполнении работы возрастает нагрузка не только на сердце, но и всю сердечно-сосудистую систему, что проявляется ростом частоты сердечных сокращений (ЧСС) и уровня АД. Если при выполнении работы определенной интенсивности возникает чрезмерное повышение АД, то это и служит “диагностическим ключом” при постановке АГ. В зависимости от интенсивности нагрузки, при которой произошел патологический прирост АД, можно оценить и степень тяжести АГ.
Сердечная (миокардиальная) недостаточность - также хорошо верифицируется при проведении стресс-тестов. При выполнении работы определенной интенсивности у больных с сердечной недостаточностью (СН) возникает истощение функционального резерва, что субъективно выражается в появлении выраженной одышки. Используя газовый анализ выдыхаемого воздуха на специальных газоанализаторных приставках, можно объективизировать появление миокардиальной дисфункции, что повышает диагностическую ценность нагрузочных тестов в диагностике СН.
Артериальная недостаточность сосудов нижних конечностей - в настоящее время недостаточно используется ввиду того, что для оценки данного критерия стресс-тесты стали применяться недавно. По аналогии с коронарной недостаточностью, при повышении интенсивности нагрузки, в работающих мышцах повышается потребность в кислороде. Если возникает несоответствие между потребностью в кислороде и его доставкой (что имеет место при облитерирующем атеросклерозе сосудов нижних конечностей), то возникают субъективные жалобы на боль в ногах. В последнее время появилась возможность объективизации ишемии нижних конечностей, что позволяет провести более точную диагностику еще до появления субъективных жалоб больного. В зависимости от интенсивности нагрузки, при которой проявилась артериальная недостаточность, можно оценить степень тяжести заболевания.
Итак, мы рассмотрели диагностические возможности стресс-тестов. Таким образом, исходя из них пациенты направляются для верификации диагноза или определения степени тяжести верифицированного заболевания.
Нагрузочные тесты являются серьезным диагностическим исследованием, поэтому необходимо учесть и противопоказания к их проведению.
АБСОЛЮТНЫЕ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ.
- * Застойная сердечная недостаточность
- * Недавно перенесенный (текущий) инфаркт миокарда
- * Нестабильная или прогрессирующая стенокардия
- * Расслаивающая аневризма
- * Политопная экстрасистолия
- * Выраженный аортальный стеноз
- * Недавно перенесенная (текущая) тромбоэмболия
- * Недавно перенесенный (текущий) тромбофлебит
- * Острое инфекционное заболевание
ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ.
- * Частая (1:10 и более) желудочковая экстрасистолия
- * Нелеченная тяжелая артериальная или легочная гипертензия
- * Аневризма желудочка сердца
- * Умеренно выраженный аортальный стеноз
- * Плохо поддающиеся терапии метаболические заболевания (диабет, тиреотоксикоз и др.)
Итак, для проведения нагрузочных тестов набольшее распространение получил протокол изотонической нагрузки с непрерывным ступенчатовозрастающим ее уровнем.
На чем предпочтительнее проводить нагрузочную пробу? В странах Запада широкое распространение получила тредмилэргометрия, в то время как в Европе используется велоэргометрия (ВЭМ). С физиологической точки зрения наиболее подходящей является тредмилэргометрия, однако из-за высокой стоимости аппаратуры в нашей стране распространена ВЭМ.
Для стресс-тестов вне зависимости от способа дозирования нагрузки, существуют общие принципы:
Равномерность нагрузки - нагрузка от ступени к ступени не должна дозироваться хаотично, а равномерно возрастать, чтобы обеспечить должную адаптацию сердечно-сосудистой системы на каждой ступени, что позволит провести точную диагностику.
Фиксированная длительность каждой ступени. Во всем мире общепринятой является длительность ступени нагрузки, равная 3 минутам.
Начинать пробу нужно с минимальной нагрузки - для ВЭМ это величина, равная 20-40 Вт, а для тредмилэргометрии - 1,8-2,0 МЕТ.
После того, как проведена нагрузочная проба, необходимо приступать к оценке полученных данных, которая включает в себя:
- * оценка коронарной недостаточности с определением функционального класса
- * оценка толерантности к физической нагрузке
- * рекомендации по коррекции терапии и двигательному режиму
ОЦЕНКА КОРОНАРНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Суммарно проба оценивается по трем критериям: положительная, отрицательная и сомнительная.
Положительная проба выставляется, если во время проведения исследования возникли ЭКГ-признаки ишемии миокарда. При появлении признаков ишемии миокарда без приступа стенокардии (ангинозные боли) указывается на безболевую ишемию миокарда.
Отрицательная проба ставится на основании отсутствия критериев ишемии при условии достижения необходимого уровня нагрузки (субмаксимальная ЧСС или нагрузка, соответствующая 10 МЕТ и более).
Сомнительная проба ставится в том случае, если:
- 1. у пациента возник приступ стенокардии, но ишемических изменений на ЭКГ не выявлено;
- 2. не достигнут необходимый уровень нагрузки (субмаксимальная ЧСС или нагрузка
Если выставлена положительная проба, то необходимо определить функциональный класс и топическую локализацию ишемии.
Необходимо отметить, что на сегодня для оценки функционального класса применяется международная метаболическая шкала. Использование метаболической шкалы позволяет достаточно точно определять функциональный класс, в то время как при традиционно применяемой в нашей стране оценке функционального класса по критерию мощности пороговой нагрузки (в Ваттах) мы получали несоответствие тяжести заболевания с объективным состоянием больного, определенного по данным коронароангиографии. Это связано с тем, что величина МЕТ (метаболический эквивалент нагрузки) зависит от многих факторов (возраст, вес, пол), в то время как величина Ватт является “стационарной” и зависит лишь от степени тренированности организма.
Например, одна и та же нагрузка в 60 Вт для мужчины 55 лет с массой тела 90 кг “стоит” 3,0 МЕТ, а при меньшей массе в 40 лет - 5,0 МЕТ. Если эта критическая нагрузка спровоцировала ишемию миокарда (по данным ЭКГ), то у первого больного она соответствует 3 функциональному классу, а у второго соответствует 2 функциональному классу.
При подъеме АД на какой-либо ступени сверх пороговой величины в 190/100 мм рт.ст., указывается на гипертензивную реакцию на физическую нагрузку.
Если в процессе проведения пробы возникают нарушения ритма и/или проводимости, необходимо также указать в заключении с описанием уровня нагрузки, на которой они появились и их характера.
ВОЗМОЖНОСТИ НАГРУЗОЧНЫХ ПРОБ У БОЛЬНЫХ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ
В настоящее время артериальная гипертензия имеет большой удельный вес в структуре заболеваний сердечно-сосудистой системы. Большинство больных принимают антигипертензивную терапию и находятся в так называемой “нормотензивной зоне”, что существенно усложняет определение степени АГ, поскольку нормальные значения АД у больных АГ не являются критериями “излеченности”. У больных АГ создается ложное впечатление об отсутствии у них АГ, что является причиной отказа от приема антигипертензивных средств.
В комплексной оценке степени тяжести АГ большое значение имеют нагрузочные тесты, которые моделируют различные по мощности нагрузки. Это дает возможность оценить связь АД с нагрузкой в данной группе больных, что является важным при экспертизе трудоспособности.
Нами проведены исследования реакции на физическую нагрузку у больных артериальной гипертензией. Выявлена “пиковая” величина АД, т.е. та величина АД, которая достигнута на пике физической нагрузки. Если величина “пикового” уровня АД соответствовала 190/100 мм рт.ст. и более, то диагностировалась гипертензивгая реакция на физическую нагрузку. В зависимости от того, на какой ступени нагрузки был достигнут пиковый уровень АД, т.е метаболической “стоимости” нагрузки (в МЕТ), определялся функциональный класс гипертензивной реакции.
Таким образом, связь повышения АД сверх порогового значения (“гипертензивная реакция”) с физической нагрузкой позволяет установить “функциональный класс” АГ и помогает решать вопрос о коррекции антигипертензивных препаратов, а также экспертные вопросы в отношении трудоспособности пациентов.
ОЦЕНКА ТОЛЕРАНТНОСТИ К ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ
Если продолжительность последней ступени менее трех минут, то работоспособность рассчитывают по формуле:
W =Wнач + (Wпосл- Wнач)t/3
W - общая работоспособность;
Wнач - мощность предыдущей ступени нагрузки;
Wпосл - мощность последней ступени нагрузки;
t - время работы на последней ступени.
Для перенесших инфаркт миокарда и больных ИБС толерантность к физической нагрузке оценивается как “высокая”, если W > 100 Вт; “средняя” - при W = 50-100 Вт; “низкая”, если W < 50 Вт.
Согласно толерантности к физической нагрузке даютися рекомендации по двигательному режиму.
Если в процессе проведения нагрузочной пробы выявлена коронарная недостаточность, то даются рекомендации по коррекции антиангинальной терапии и проведению коронарографии.
При возникновении гипертензивной реакции на физическую нагрузку необходимо указать на коррекцию антигипертензивной терапии и повторное проведение стресс-теста для оценки ее адекватности.
Если во время нагрузочной пробы возникла такие жалобы, как головокружение и боль в икроножных мышцах, то необходимо порекомендовать проведение допплерографического обследования сосудов головного мозга и нижних конечностей, поскольку это косвенно указывает на недостаточность мозгового кровообращения и артериальную недостаточность нижних конечностей.
ХОЛТЕРОВСКОЕ МОНИТОРИРОВАНИЕ
Методика длительной регистрации ЭКГ, предложенная в 1961 г. Норманом Холтером, на сегодня прочно вошла в кардиологическую практику. И действительно, стандартная ЭКГ позволяет регистрировать лишь фрагменты от нескольких секунд до нескольких минут, при этом исследование проводится в состоянии покоя, в результате чего на ЭКГ могут не проявляться признаки ишемии миокарда, различные аритмии. Этих недостатков лишен метод длительной регистрации ЭКГ (холтер-ЭКГ), который за рубежом получил название “амбулаторного мониторирования ЭКГ”. И действительно, как вытекает из названия, регистрация ЭКГ может проводиться в обычных для пациента “бытовых” условиях, при этом сохраняется обычная повседневная активность. Именно данный факт позволяет выявить генез изменений на ЭКГ с жалобами пациента: во время регистрации ЭКГ по Холтеру пациент ведет дневник суточной активности, где он указывает, в какое время и какая нагрузка была выполнена, отмечает все жалобы, которые беспокоили его в течение всего периода регистрации.
В нашем отделении используется хотеровская система “Custo-Med”, Германия. Запись ЭКГ осуществляется на твердотельную память датчика (в отличие от “кассетных” способов регистрации, которые давали большое количество аппаратных артефактов). Аппарат крепится при помощи специального чехла на поясе пациента. Применяются одноразовые липкие электроды. Аппарат работает от алкалайновой батарейки. Процедура безопасна для больного и не затрудняет обычную активность пациента.
Области применения холтеровского мониторирования ЭКГ:
1. Диагностика нарушений ритма и проводимости - наиболее частое показание. Методом Холтера можно определить тип аритмии, его циркадную активность (дневную, утреннюю, ночную), а также определить возможные факторы ее провокации (физическая нагрузка, прием пищи, эмоциональные нагрузки и т.д.).
Показания:
- 1) Жалобы пациента на частые сердцебиения;
- 2) Экстрасистолия (для выявления их общего количества за сутки и циркадной активности, связи с различными видами деятельности);
- 3) Синдром предвозбуждения желудочков (WPW-синдром) - как манифестная, так и латентная формы;
- 4) Дисфункция синусового узла (для исключения синдрома слабости синусового узла) - при ЧСС в покое 50 в минуту и менее;
- 5) Синкопальные состояния - подлежат 100% мониторированию ЭКГ для исключения их аритмогенной природы.
- 6) Преходящая и постоянная форма фибрилляции предсердий.
- 2. Ишемическая болезнь сердца - является методом выбора в диагностике ИБС. В случае, если больной предъявляет жалобы на боли в области сердца - для их дифференциальной диагностики и верификации ИБС. Для верификации ИБС пациенту рекомендуется давать за сутки различные по интенсивности нагрузки, особенно такие, при которых он испытывает субъективные жалобы с обязательной их регистрацией в дневнике пациента.
- 1) Стенокардия напряжения - применяется, как правило, у больных, которые не могут выполнить нагрузочные пробы (нетренированность, заболевание суставов, тромбофлебит и др.).
- 2) Вазоспастическая стенокардия (стенокардия Принцметала) - является 100% показанием к проведению суточной регистрации ЭКГ. Вазоспастическая стенокардия, как правило, возникает у молодых пациентов, преимущественно мужчин. Приступ стенокардии связан не с атеросклеротическим поражением коронарных сосудов, а с их спазмом (“стенокардия на неизмененных коронарах”). Как правило, приступ стенокардии не связан с физической нагрузкой и возникает в ранние утренние часы, сопровождается элевацией сегмента ST на ЭКГ (изменения ЭКГ по типу повреждения) - длится несколько секунд, иногда минуты. После приступа ЭКГ возвращается к исходному уровню (“синусовый ритм”).
- 3) Постинфарктный период.
Рассмотрим некоторые особенности заключений по результатам холтеровского мониторирования ЭКГ.
Итак, метод длительной регистрации позволяет оценить:
- 1) Пейсмекерную активность синусового узла (в норме не нарушена).
- 2) Эктопическую активность миокарда (в норме не выражена).
- 3) Пароксизмальные нарушения ритма.
- 4) Нарушения проводимости (преходящая блокада и т.п.).
- 5) Колебания сегмента ST - при диагностике ИБС. В норме на суточной ЭКГ не регистрируются значимые колебания сегмента ST.
