2 курс / Нормальная физиология / Методы_оценки_состояния_систем_кислородообеспечения_организма_человека
.pdfние сердца. В появлении экстрасистол доказана роль дисфункции центральной и вегетативной нервной системы, эндокринных нарушений, инфекционных поражений организма, патологических процессов в мышце сердца. Различают наджелудочковые экстрасистолы с неизмененным желудочковым комплексом ЭКГ, компенсаторной паузой, измененным зубцом Р, и желудочковые экстрасистолы с широким (более 0.10 с), деформированным комплексом QRS. Повторяющиеся, “залповые” желудочковые экстрасистолы являются признаком серьезных нарушений и могут быть опасны для жизни.
2. ОСНОВЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ
Как уже говорилось выше, диагностика уровня здоровья в валеологии базируется на функциональном тестировании.
В литературе широко используются синонимы: "функциональное тестирование", "функциональные пробы" и т.д.
Главное, на чем основываются разнообразные методические приемы, — это использование дозированных нагрузок, которые могут быть максимально точно оценены объективно и оказывают воздействие на организм, достаточно сходное по характеру реакции у различных людей.
Функциональное тестирование, как основной метод валеологии, должно отвечать определенным требованиям:
-использование нагрузок, которые могут быть максимально точно и объективно дозированы, оценены, и которые оказывают воздействие на организм, достаточно сходное по характеру реакции у различных людей;
-адресность воздействия на конкретную систему;
-возможность постоянного контроля состояния организма в процессе тестирования, позволяющего своевременно и оперативно прекратить использование нагрузки или изменить ее интенсивность, в случае резкого ухуд-
шения состояния человека (непереносимости нагрузки, табл.1, 2).
При использовании тестирующих нагрузок ориентируются на эргометрические показатели, основные из них — интенсивность выполняемой работы, сложность (количество единичных операций, число каналов информации и т.д.) и время (продолжительность) нагрузки.
Использование тестирующих нагрузок предполагает постоянный контроль
качества выполнения нагрузок (точность выполнения заданий, количество пропус21
ков, ошибочных реакций).
Различают следующие виды функциональных нагрузок, используемых при тестировании состояния системы кислородообеспечения человека:
-физическая нагрузка;
-изменение положения тела в пространстве;
-задержка дыхания;
-изменение газового состава вдыхаемого воздуха;
-введение медикаментозных средств (фармакологическая нагрузка).
При дозировании тестирующих нагрузок исследователи ориентируются на эргометрические показатели, основные из них — мощность внешней работы и время (продолжительность) нагрузки. Мощность, как правило, измеряется в ваттах (Вт) или в килограмм-метрах в минуту (кГм/мин), 1 Вт=6 кГм/мин. Для нормирования нагрузки рассчитывается мощность внешней работы, соответствующая должному МПК для каждого испытуемого (исходя из его пола, возраста и веса), и в процентах от МПК задается степень нагрузки.
Показатели функционирования систем при предъявлении функциональных нагрузок могут анализироваться как во время выполнения нагрузки (квазистационарное состояние), так и во время переходных процессов (время адаптации к нагрузке сразу при ее предъявлении и восстановление показателей при прекращении выполнения).
Нагрузочные тесты можно условно разделить на максимальные, умеренные и пороговые. Первые дают способы прямого определения предельных возможностей человека. Недостаток максимальных тестов — чрезмерно большое усилие, требующееся от обследуемого при их выполнении, что значительно ограничивает их применение для пожилых и больных людей. Умеренные нагрузки позволяют работать более "мягко" и в этом случае используются расчетные методы прогноза состояния организма в экстремальных ситуациях. Пороговые нагрузки используются для определения чувствительности системы к воздействиям.
2.1 Наиболее широко применяемые методы функционального тестирования
Велоэргометрическая нагрузка. Тестирующая нагрузка задается с помощью
велоэргометра — прибора, в котором предусмотрено произвольное изменение со22
противления вращению педалей. Нагрузка зависит от сопротивления вращению педалей, задаваемого прибором, от скорости и продолжительности педалирования, задаваемыми условиями проведения исследования. Сложное циклическое движение обследуемого предъявляет повышенные требования к исполняющей системе, в первую очередь — костно-мышечной системе нижних конечностей, и к различным системам жизнеобеспечения, в частности, сердечно-сосудистой и дыхательной.
Дыхание воздушной смесью с пониженным содержанием кислорода при постоянстве парциального давления - нормобарическая гипоксигенация. Форми-
рует состояние умеренного кислородного голодания. Методика обеспечивается специальными приборами (гипоксикаторами), позволяющими получать газовые смеси с пониженным содержанием кислорода при нормальном давлении ("Эльбрус", "Эверест", "Гном" и т.д.).
Ортостатическая проба (орто-проба) — функциональная нагрузка, заключающаяся в быстром переводе тела из горизонтального положения в вертикальное. Основным фактором, воздействующим на сердечно-сосудистую систему, при этом является гравитационное поле Земли. В вертикальной позе расположение основных магистральных сосудов совпадает с направлением силы тяжести, что обуславливает возникновение гидростатических сил, в определенной степени затрудняющих кровообращение. Подъем тела производится активно (произвольно) – человек встает и пассивно (непроизвольно). Пассивная ортостатическая проба производится при помощи специального стола, изменяющего положение тела относительно действующей силы тяготения.
Проба Мартине. Приседания – 20 раз за 30 секунд. Функциональная на-
грузка создается за счет физической работы по подъему-опусканию массы собственного тела и за счет перераспределения объема крови, находящегося в венах нижней части туловища и нижних конечностей. Проба удобна тем, что не требует нормировки (расчета на конкретного человека) и никаких приспособлений.
Пробы задержки дыхания. Пробы с задержкой дыхания на вдохе (проба Штанге) или на выдохе (проба Генчи). Пробы позволяют оценить устойчивость организма человека к смешанной гиперкапнии и гипоксии, отражающей общее состояние кислородообеспечивающих систем организма. Длительность задержки дыхания используется для суждения о состоянии кислородообеспечивающих систем организма и оценки общего уровня тренированности человека.
23
Степ-тест (Гарвардский). Общая идея теста заключается в изучении восстановления частоты сердечных сокращений после прекращения дозированной мышечной работы. Физическая нагрузка задается восхождением на одну или две ступеньки. Высота ступеньки и время выполнения работы задаются в зависимости от пола, возраста, роста и физического развития испытуемого.
Таблица 1
Критерии определения степени утомления
[по Куколевскому, 1975]
Объекты на- |
|
|
|
Степень утомления |
||
блюдения |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Небольшая |
Средняя |
|
Большая |
||
Окраска |
Небольшое |
Значительное |
по- |
Резкое покраснение, поблед- |
||
кожи лица |
покраснение |
краснение |
|
нение или синюшность |
||
Речь, ми- |
Речь отчет- |
Выражение |
лица |
Выражение страдания на лице |
||
мика |
ливая |
|
напряженное |
|
|
|
Потливость |
Небольшая |
Большая в верхней |
Значительная в верхней поло- |
|||
|
|
|
половине тела |
|
вине тела и ниже пояса |
|
Дыхание |
Учащенное, |
Сильно учащенное |
Сильно учащенное, поверхно- |
|||
|
ровное |
|
|
|
|
стное с отдельными глубоки- |
|
|
|
|
|
|
ми вдохами, с меняющимися |
|
|
|
|
|
|
беспорядочным дыханием |
Движения, |
Бодрая |
по- |
Неуверенный |
шаг, |
Резкое покачивание, вынуж- |
|
походка |
ходка |
|
покачивание |
|
денные позы с опорой, паде- |
|
|
|
|
|
|
|
ния |
Самочувст- |
Жалобы |
от- |
Жалобы |
на |
уста- |
Жалобы на головокружение, |
вие |
сутствуют |
лость, |
ощущения |
боль в правом подреберье, го- |
||
|
|
|
слабости, боли |
ловная боль, тошнота, икота, |
||
|
|
|
|
|
|
рвота |
Таблица 2
Предельная ЧСС при выполнении функциональных проб (по В.Л.Карпман и др., 1988)
Возраст, лет. |
ЧСС, уд./мин |
20-29 |
170 |
30-39 |
160 |
40-49 |
150 |
50-59 |
140 |
60 и старше |
130 |
24
2.2 Показания к прекращению нагрузки. Субъективные и объективные признаки чрезмерного утомления и плохого самочувствия
Показания к срочному прекращению нагрузочного теста могут являться субъективные и объективные факторы. К субъективным относятся: нежелание продолжение работы, ощущения крайнего дискомфорта и острой усталости и т.д. К объективным признакам ухудшения состояния обследуемого можно отнести внешние признаки (табл.1) и контролируемые параметры состояния систем организма, в первую очередь, сердечно-сосудистой системы (табл.2).
Неблагоприятными значениями показателей организма в покое считаются: ЧСС>95 уд. в мин или <50 уд. в мин, САД>160 мм рт.ст., ДАД>95 мм рт.ст. Если хотя бы один из показателей выходит за указанные пределы, функциональные пробы не применяются.
Объективные признаки ухудшения состояния и показания к прекращению ра-
боты:
-увеличение систолического давления свыше 220, диастолического — свыше 120 мм рт ст.;
-выраженное нарушение ритма (появление резкой тахикардии, экстрасистолия, "трепетание" желудочков — мерцательная аритмия);
-подъем или снижение относительно изолинии ST-сегмента электрокардиограммы более чем на 0.1 мВ;
-инверсия или формирование острой вершины при увеличении амплитуды зубца Т ЭКГ более чем в три раза;
-увеличение зубца Р ЭКГ свыше 0.3 мВ, удлинение его свыше 0.1 с, инверсия;
-удлинение интервала P-(Q)R ЭКГ;
-уменьшение амплитуды зубца R ЭКГ более чем на 50 %.
25
3. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
Сердечно-сосудистая система включает значительное число различных органов и их систем. Согласно одной общепринятой классификации она может быть разделена по уровню кровяного давления: область высокого и область низкого давления. К области высокого давления относят левый желудочек сердца, артерии крупного, среднего и мелкого калибра, артериолы. К области низкого давления — левое и правое предсердия, правый желудочек, вены, венулы, капилляры.
Наиболее общие параметры работы сердечно-сосудистой системы, широко используемые в валеологии: ЧСС, ИН, САД, ДАД, УОК, МОК.
3.1Измерение частоты сердечных сокращений
3.1.1Измерение частоты сердечных сокращений человека пальпаторным
методом
Изменение частоты сердечных сокращений обеспечивает адаптацию системы кровообращения к потребностям организма (выполняемой работе) и условиям внешней среды.
Наиболее часто используемые методы определения частоты сердечных сокращений:
-пальпаторный, позволяющий оценить частоту сердечных сокращений по частоте пульса, при прощупывании лучевой артерии в области запястья;
-фотоплетизмографический, основанный на фотоэлектрическом измерении поглощения кровью в красном и инфракрасном диапазонах светового излучения;
-сфигмографический, основанный на регистрации механических смещений участка тела, расположенного вблизи крупной артерии;
-реографический, основанный на регистрации изменений электрического сопротивления участка тела, наблюдающихся в процессе прохождения через него систолического объема крови;
-электрокардиографический, основанный на регистрации электрической
26
активности сердца.
Цель работы:
Научиться определять частоту сокращений сердца человека, понять методические принципы.
Оборудование:
Секундомер.
Методика:
Обследуемый отдыхает в положении сидя около 10 минут, тем самым формируется спокойное, расслабленное состояние.
Обхватите одновременно обеими кистями области, расположенные чуть выше лучезапястных суставов, таким образом, чтобы большой палец находился на тыльной поверхности предплечья, а указательный, средний и безымянный — над лучевой артерией.
Прощупав артерию, прижмите ее к лучевой кости и сравните величину пульсовых волн на обеих руках. Начните поиск пульса с левой руки, если не удается уловить его биение, попробуйте — на правой руке.
!!!! ВНИМАНИЕ: Не следует сильно прижимать артерию, так как под давлением пульсовая волна может исчезнуть; не следует также прощупывать пульс своим большим пальцем, поскольку в нем проходит пульсирующая артерия, что может ввести в заблуждение исследователя.
Проведите исследование пульса на той артерии, где пульсовые волны более четкие (в случае разной величины пульсовых волн на обеих руках). Подсчитываем частоту сердечных сокращений за одну минуту. Получаем характеристику частоты пульса человека в спокойном состоянии.
Частота сердечных сокращений может измеряться в спокойном состоянии обследуемого (фоновое значение пульса, измерение желательно проводить по меньшей мере 2 раза в течение 30 секунд, после умножения на 2 и усреднения, получаем усредненное значение пульса – число ударов в минуту). При проведении нагрузочных проб или сразу после их прекращения (быстро изменяющиеся состояния человека) измерение производим в течение 10 или 15 секунд. Результат измерения приводим к числу ударов в минуту (умножаем, соответственно на 6 или на 4).
Полученные результаты сопоставляются с нормативными данными таблицы3.
27
Таблица 3
Характеристика типа сердечных сокращений взрослого человека (20–50 лет) в спокойном состоянии по пульсу
Частота пульса |
Тип сердечных сокращений |
(уд./мин.) |
|
32–48 |
Выраженная брадикардия ** |
49–59 |
Умеренная брадикардия* |
60–84 |
Физиологическая норма |
85–95 |
Тахикардия* |
96–118 и выше |
Выраженная тахикардия** |
* — требуется консультация у терапевта; ** — требуется лечение
3.1.2 Исследование перестроек частоты сердечных сокращений человека при функциональной нагрузке - проба Мартине
Изменение частоты сердечных сокращений обеспечивает адаптацию системы кровообращения к потребностям организма (выполняемой работе) и условиям внешней среды.
Для получения сведения о реактивных свойствах сердечно-сосудистой системы и, в первую очередь, свойств сердца по увеличению частоты сокращения, используется нагрузочная проба Мартине и расчет индекса Руфье.
Цель работы: Определить скорость перестройки (лабильности) частоты сердечных сокращений в ответ на физическую нагрузку заданной интенсивности. Оценить соответствие полученных характеристик известным статистическим нормам, выявить индивидуальные особенности обследуемого.
Определяется адаптивное свойство сердечно-сосудистой системы человека на дозированную физическую нагрузку.
Оборудование:
1.Секундомер.
2.Метроном.
Методика:
1.Измерение пульса обследуемого в спокойном состоянии (Р1). Обследуемый отдыхает в положении сидя около 10 минут, тем самым форми-
руется спокойное, расслабленное состояние.
28
Под удары метронома обследуемый делает 20 глубоких приседаний за 30 секунд с вытянутыми вперед руками. После выполнения работы испытуемый садится на стул и каждую минуту в течение 5 минут измеряется частота пульса.
!!!! ВНИМАНИЕ: При любых нагрузочных пробах необходимо контролировать состояние обследуемого по внешним признакам и по перестройкам частоты сердечных сокращений (разд. 2.)
Фиксируются значения пульса за первые 10 секунд (Р2) и последние 10 секунд (Р3) первой минуты восстановительного периода.
Рассчитываем показатель адаптивности сердечно-сосудистой системы на дозированную физическую нагрузку – Индекс Руфье.
Индекс Руфье = (6 ×(Р1 + Р2 + Р3) − 200) |
, где |
(10) |
10 |
|
|
Р1 — число сердечных сокращений за десять секунд в спокойном состоянии
(фон);
Р2 — число сердечных сокращений за первые десять секунд после выполнения пробы;
Р3 — число сердечных сокращений за последние десять секунд минуты после выполнения пробы (через 50 секунд после выполнения пробы).
Результаты обследования и расчетов сравниваются с табличными (Табл.4), формулируется вывод о соответствии полученных результатов нормативным. При получении оценки “неудовлетворительно” следует обратить внимание на низкий уровень тренированности сердечно-сосудистой системы, рекомендуется заняться оздоравливающими физическими упражнениями.
Оценивается время восстановления пульса к исходному уровню:
Менее 3-х минут – хороший результат, от 3 до 4-х минут – средний, более 4-х минут – функциональная лабильность системы кислородообеспечения ниже среднего.
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Оценочная таблица Индекса Руфье для всех возрастов |
|||||
|
|
|
|
|
|
Оценка резуль- |
Отлично |
Хорошо |
Удовлетвори- |
Неудовлетвори- |
|
|
|
тельно |
тельно |
|
|
тата (усл.ед.) |
|
|
|
||
≤ 0,1– 5 |
5,1–10 |
10,1–15 |
≥15,1–20 |
|
|
|
|
||||
29
3.1.3 Исследование характеристик пульса в покое и при физической нагрузке
Кроме частоты сердечных сокращений, можно исследовать характеристики ритмичности пульса, его наполненности, особенностей пульсовой волны.
Наполненность пульса определяется пальпаторно, по уровню сопротивления стенки артерии пальцевому давлению. Наполненность может быть хорошей, средней или слабой.
!!!!! ВНИМАНИЕ
*Различная величина пульсовых волн на правой и левой лучевых артериях встречается при аномалиях развития, сужении или вдавливании соответствующих артерий.
*Если при одновременном исследовании величины пульсовых волн выявляются различия, то определение других свойств пульса проводят при исследовании той артерии, где пульсовые волны выражены лучше.
*На сонных артериях пульс исследуют поочередно с каждой стороны без сильного давления на артерию. При значительном давлении на артериальную стенку возможны резкое замедление сердечной деятельности вплоть до остановки сердца и падение артериального давления. У обследуемого могут появиться головокружение, обморок, судороги.
*Пульс на бедренной артерии исследуют в паховой области при выпрямленном бедре с небольшим поворотом наружу.
Используемый в данной работе способ регистрации пульсовой волны – фотоплетизмографический. Пульсовая волна, зарегистрированная этим способом, характеризуется восходящим участком — анакротой и нисходящим — катакротой. На нисходящем участке есть еще волна, называемая дикротической и обусловленная “захлопыванием” полулунных клапанов аорты (Рис. 6). Соотношение амплитудных и временных показателей элементов пульсовой волны характеризует различные параметры функционирования сосудистого русла.
Для оценки состояния сосудистого русла мы будем пользоваться следующими показателями:
-скорость распространения пульсовой волны (характеризует упругость сосудистых стенок);
-показатель эластичности сосудов (характеризует способность стенок сосудов к растяжению);
-дикротический индекс (характеризует общее периферическое сопротивление сосудов, т.е. их суммарный просвет).
Цель работы:
30