Чушкин М.И.

ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза»

Попова Л.А.

ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза»

Мандрыкин С.Ю.

Многопрофильный медицинский центр Банка России

Карпина Н.Л.

ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза»

Использование нагрузочных тестов и физических тренировок в легочной реабилитации

Авторы:

Чушкин М.И., Попова Л.А., Мандрыкин С.Ю., Карпина Н.Л.

Подробнее об авторах

Просмотров: 3317

Загрузок: 107


Как цитировать:

Чушкин М.И., Попова Л.А., Мандрыкин С.Ю., Карпина Н.Л. Использование нагрузочных тестов и физических тренировок в легочной реабилитации. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2021;98(1):64‑70.
Chushkin MI, Popova LA, Mandrykin SYu, Kaprina NL. Use of exercise tests and physical training in pulmonary rehabilitation. Problems of Balneology, Physiotherapy and Exercise Therapy. 2021;98(1):64‑70. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/kurort20219801164

Главная задача реабилитации — восстановление нарушенной функции. При легочной реабилитации целью является улучшение функциональной способности кардиореспираторной системы [1, 2].

Легочная реабилитация — это комплекс терапевтических мероприятий, основанный на оценке состояния пациента, который включает физические тренировки (ФТ), образовательные программы, нутритивную и психологическую поддержку и направлен на улучшение физического и психологического состояния здоровья пациентов с хроническими заболеваниями легких [1—3].

Поскольку легочная реабилитация представляет собой комплекс мероприятий, то в зависимости от условий в процессе могут участвовать пульмонолог, врач функциональной диагностики, врач лечебной физкультуры, физиотерапевт, психотерапевт и специалист по лечебному питанию [1, 2, 4].

Физическая работоспособность менее 5 метаболических единиц (MET; 1 MET=3,5 мл/кг/мин потребления кислорода, что примерно соответствует потреблению кислорода в покое) является признаком высокого риска летальности, а увеличение физической работоспособности на каждые 1—2 MET способствует снижению риска летальности на 10—30% [5].

Для улучшения функциональных возможностей сердечно-легочной системы обязательным и основным компонентом легочной реабилитации являются физические тренирующие программы. Они включают тренировки на выносливость, силу (резистентность), упражнения, воздействующие на мышцы верхних конечностей [1—4, 6—10].

Наиболее точно интенсивность ФТ можно определить на основе результатов нагрузочного теста. В связи с этим перед проведением курса реабилитации для адекватной оценки физической работоспособности, назначения оптимальной интенсивности ФТ и последующей оценки эффективности реабилитационных программ целесообразно выполнение нагрузочных тестов, кардиопульмонального теста с газоанализом (эргоспирометрия). Показатели, полученные при эргоспирометрии, можно использовать для оценки причин низкой толерантности к физической нагрузке и риска осложнений тренировочных программ [8, 11—13].

Тип нагрузочного теста (тредмилл или велоэргометр) предпочтительнее выбирать в зависимости от планируемых тренировок. Поэтому, например, при планировании велотренировок целесообразно проведение нагрузочного теста на велоэргометре. Рассчитать оптимально тренировочную нагрузку на велотренажере на основе антропометрических данных и результата теста 6-минутной ходьбы (ТШХ) в 80% случаев не удается [2, 4, 5, 7, 14—17].

У пациентов без ишемической болезни сердца (ИБС) интенсивность нагрузки можно рассчитать. Для этого используют формулу максимальной должной частоты сердечных сокращений (ЧСС) (220 — возраст) при условии, что пациенты не принимают β-блокаторы. Проведение симптом-лимитированного нагрузочного теста показано перед началом ФТ умеренной (3—6 METs) или высокой (более 6 METs) интенсивности у пациентов со стабильной ИБС, кардиомиопатией, патологией клапанного аппарата сердца. Целью исследования является определение физической работоспособности, максимальной ЧСС, выявление ишемии, нарушений ритма и определение уровня безопасной физической нагрузки (интенсивность нагрузки должна быть ниже уровня возникновения любых ишемических проявлений на 10 уд/мин). Кроме того, у таких пациентов целесообразно проводить мониторирование ЭКГ в течение 6—12 первых тренировок или до того, как станет понятно, что интенсивность тренировок безопасна [2, 8, 11, 13].

В большинстве случаев легочную реабилитацию проводят у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) [2]. Рекомендовано при лечении ХОБЛ назначать легочную реабилитацию всем пациентам с объемом форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) менее 50% должных величин. Целосообразно рассмотреть возможность проведения реабилитации пациентам с более легкой степенью ХОБЛ, у которых сохраняется симптоматика на фоне оптимальной медикаментозной терапии [18].

Согласно другим рекомендациям, использование показателей функции дыхания для направления на реабилитацию является спорным, поскольку корреляция между симптоматикой и степенью бронхиальной обструкции является слабой. Результаты ряда исследований показали, что реабилитация может иметь положительный эффект независимо от возраста и функционального статуса пациента. Кроме ХОБЛ легочная реабилитация показана пациентам с другими хроническими заболеваниями легких, особенно тем, кто был госпитализирован по поводу обострения заболевания или при сохранении симптомов на фоне терапии [2, 4, 6].

Таким образом, легочная реабилитация показана пациентам с ХОБЛ и другими хроническими заболеваниями легких, у которых сохраняются симптомы (одышка, нарушение толерантности к физической нагрузке) на фоне оптимальной медикаментозной терапии [4, 19—21] (симптоматическими считают пациентов ХОБЛ с 2 баллами и выше по шкале mMRC, 25 баллами и выше по анкете Госпиталя Святого Георга и 10 баллами и более по шкале CAT [20]).

Противопоказаний к проведению легочной реабилитации немного, они включают любые состояния, которые увеличивают риск осложнений в период проведения реабилитации или значительно затрудняют процесс реабилитации. В большинстве случаев реабилитационный процесс может быть адаптирован к состоянию больного [2]. Протипопоказания включают нестабильную стенокардию и неконтролируемую аритмию; высокое артериальное давление (более 180 мм в покое); острое системное заболевание, высокую температуру; тяжелое состояние вследствие болезни (например, недостаточность кровообращения или химиотерапия), которое может препятствовать участию пациента в реабилитации; инфекционные болезни, которые опасны для окружающих; нестабильные или тяжелые психосоматические расстройства, тяжелые когнитивные расстройства и другие [8, 15, 21].

Основные положения физических тренировок

Основные правила ФТ у пациентов с заболеваниями легких и сердца принципиально не отличаются от тренировок здоровых людей или спортсменов. Для того чтобы ФТ были эффективны, т.е. увеличивали функциональные возможности сердца и легких, их интенсивность должна превышать обычную ежедневную физическую активность. Кроме того, по мере улучшения физической работоспособности интенсивность ФТ должна прогрессивно увеличиваться [2, 10].

Каждая тренировка должна состоять из разминки (5—10 мин), основной части (20—60 мин), периода восстановления (5—10 мин) (10 мин) [8].

Основные положения назначения ФТ основаны на правилах FITT-VP (frequency, intensity, time, type, volume, and progression) — частота тренировок, интенсивность тренировок, продолжительность тренировок, тип упражнений, объем тренировок и увеличение нагрузок. [8, 10, 14] (табл. 1).

Таблица 1. Правила проведения реабилитации у пациентов с хроническими заболеваниями легких [8]

Показатель

Parameter

Тренировка на выносливость

Endurance training

Силовая тренировка

Strength training

Упражнения на гибкость

Flexibility exercises

Частота

Frequency

3—5 дней в неделю

3—5 days per week

2—3 дня в неделю (с перерывом в день)

2—3 days per week (one day break)

2—3 дня и более в неделю, оптимально ежедневно

2—3 days and more per week, daily is optimal

Интенсивность

Intensity

Умеренной/высокой интенсивности (50—80% от максимальной нагрузки или 4—6 по шкале Борга 10)

Moderate / high intensity (50—80% of maximum load or 4—6 on the Borg 10 scale)

Упражнения на силу: сначала 60—70% 1-RM*, затем 80% и более 1-RM Упражнения на силовую выносливость: менее 50% 1-RM

Strength exercises: first 60—70% 1-RM*, then 80% or more 1-RM Strength endurance exercises: less than 50% 1-RM

Время

Time duration

20—60 мин в день; у тяжелых пациентов 20 мин и более (одним отрезком или несколько)

20—60 minutes a day; in severe patients 20 minutes or more (one continuous period or several interrupted ones)

Упражнения на силу: 2—4 подхода, 8—12 повторений; Упражнения на силовую выносливость: до 2 подходов, 15—20 повторений

Strength exercises: 2—4 sets, 8—12 reps; Strength endurance exercises: up to 2 sets, 15—20 reps

10—30 с на упражнение, 2—4 повтора каждое упражнение

10—30 s per exercise, 2—4 repetitions each exercise

Тип

Type

Ходьба, бег, велотренажер, тредмил

Walking, running, exercise bike, treadmill

Свободный вес, тренажеры

Free weight, exercise equipment

Упражнения на гибкость

Flexibility exercises

Примечание. * — 1-RM (1-RM — one repetition maximum) — одно максимальное повторение.

Тренировки на выносливость. Аэробные тренировки являются наиболее важными упражнениями для улучшения толерантности к физической нагрузке [14]. Тренировки на выносливость или улучшение функциональных возможностей кардиореспираторной системы следует выполнять 3—5 раз в неделю. [2, 10]. Высокоинтенсивные тренировки более эффективны, чем ФТ с низкой интенсивностью. Однако следует учитывать, что больные легче переносят тренировки умеренной/низкой интенсивности и приверженность больных такому режиму лучше [1, 2, 5, 9]. Интервальные тренировки могут быть альтернативой у больных с тяжелой одышкой, которые тяжело переносят высокоинтенсивную нагрузку. Для пациентов с тяжелой патологией целесообразно использовать велотренировки [2].

Интенсивность ФТ является ключевым фактором при проведении реабилитации. Существует несколько способов расчета интенсивности тренировок на основе нагрузочного теста. У больных с заболеваниями легких целесообразно проведение ФТ, которые составляют 40—60% от максимальной нагрузки, достигнутой при нагрузочном тесте [2, 8].

Более предпочтительным считают использование резерва ЧСС или резерва потребления кислорода (VO2) [4, 8, 14, 22].

Резерв ЧСС/VO2 можно рассчитать по формуле:

Резерв = ЧССпокой + (ЧССмакс — ЧССпокой)·целевой %

или

Резерв = VO2покой + (VO2макс — VO2покой)·целевой %,

где VO2 — максимальное потребление кислорода, достигнутое при нагрузочном тесте [23].

Для большинства здоровых лиц целесообразно выполнение физической нагрузки более 45—50% от резерва ЧСС/VO2 [5, 10]. Пороговым значением для эффективной физической нагрузки (для увеличения физической работоспособности), вероятно, является 30% от резерва ЧСС/VO2 [10].

Для оценки интенсивности нагрузки можно использовать шкалу Борга и разговорный тест. Исследования показали, что пациент способен свободно говорить при выполнении физической нагрузки до достижения анаэробного порога, а затрудненность разговора свидетельствует об интенсивности физической нагрузки на уровне анаэробного порога. По шкале Борга, интенсивность нагрузки должна соответствовать 4—6 баллам [2, 8, 24, 25].

Для реабилитации наиболее часто применяют велотренировки или упражнения на тредмилле. При отсутствии тренажеров можно использовать ходьбу [2, 9, 22, 26].

Упражнения следует выполнять в течение 20—60 мин. При невозможности выполнить длительную нагрузку упражнения можно разделить на меньшие отрезки (оптимально более 10 мин) [2, 8].

При ходьбе работает большее количество мышц, поэтому потребление кислорода примерно на 10—20% выше и, соответственно, метаболический эффект может быть сильнее, чем при велотренировках. В свою очередь, потребление кислорода при скандинавской ходьбе больше примерно на 20%, чем при ходьбе по ровной поверхности [11, 13, 27].

Для больных с тяжелой ХОБЛ целесообразно проведение тренировок низкой интенсивности. В последующем при хорошей переносимости интенсивность можно увеличивать. У больных с тяжелой ХОБЛ часто наблюдают тахикардию в покое, кроме того, некоторые лекарства увеличивают ЧСС. Поэтому использование VO2max для назначения интенсивности нагрузки вместо ЧСС может быть предпочтительным [8].

Тренировки на развитие силы. Силовые тренировки являются одним из видов физических упражнений с использованием сопротивления. Для силовых упражнений можно использовать свободный вес, специальные тренажеры, эластичные ремни [2, 8, 28].

Целью тренировок на развитие и сохранение силы мышц является профилактика остеопороза, увеличение силы мышц и ежедневной физической активности [2, 29].

В настоящее время не существует четких рекомендаций по выбору режима силовых упражнений. Американский колледж спортивной медицины рекомендует проводить тренировки на силу (или резистентность) 2—3 раза в неделю. Для упражнений на каждую группу мышц следует выполнять 1—3 подхода по 8—12 повторений. Сначала следует использовать 60—70% от одного максимального повторения (1-RM — one repetition maximum), затем при хорошей переносимости нагрузку можно увеличивать на 5—10% до достижения 60—80% от 1-RM. Добавление силовых упражнений к тренировкам на выносливость значительно увеличивает эффективность реабилитационных мероприятий [4, 8, 28].

Упражнения на мышцы верхних конечностей. Этот тип тренировок менее эффективен, чем упражнения на мышцы нижних конечностей, однако сочетание упражнений для верхних и нижних конечностей может быть эффективнее, чем изолированное использование ходьбы или велотренировок. [1, 2].

Тренировки на гибкость. Целью упражнений на гибкость является увеличение объема движений в суставах и растяжимость мышц верхних и нижних конечностей. Выполнять упражнения на гибкость следует более 3 раз в неделю, лучше ежедневно [2, 8].

Упражнения на дыхательную мускулатуру. Слабость дыхательной мускулатуры способствует возникновению одышки и ограничению физической активности. Силу дыхательной мускулатуры оценивают с помощью PImax (максимальное давление в полости рта, развиваемое пациентом во время максимального вдоха), и, соответственно, упражнения на дыхательную мускулатуру должны быть направлены на увеличение PImax (тренировка инспираторной мускулатуры). Упражнения на дыхательную мускулатуру могут быть полезны в комплексе с тренировками на выносливость, особенно у пациентов со слабостью дыхательной мускулатуры (PImax<60 см вд.ст). Для упражнений наиболее часто используют сопротивление на вдохе, которое должно быть не менее 30% PImax. Тренировки дыхательной мускулатуры выполняют 1—2 раза в день по 15 мин [1, 2, 4, 8, 9].

Термин «доза физических тренировок» означает количество энергии, затраченной при тренировке. Дозу ФТ измеряют в килокалориях (ккал) или MET·мин. Для учета объема тренировок используют количество энергии, затраченной за неделю. По мнению экспертов, для здоровых лиц рекомендованная доза ФТ или физической активности умеренной интенсивности (более 3 MET) должна составлять более 1000 ккал/неделю; тренировки в дозе 1500 ккал/нед предупреждают развитие атеросклероза [14, 22, 30].

Увеличение физических нагрузок должно происходить постепенно, например, увеличение длительности нагрузки на 1—5 мин или интенсивности на 5—10% [8, 14].

Для достижения значимого эффекта продолжительность курса реабилитации должна составлять 6—12 нед (не менее 4 нед или 12 тренировок). В любом случае пациент должен получить достаточную дозу ФТ для достижения значимого эффекта [2, 19, 31].

При заболеваниях легких курс реабилитации обычно проводят у пациентов, которые находятся в стабильном состоянии. Имеются разные мнения насчет целесообразности проведения реабилитации при обострении и в ранний период после обострения (менее 3 нед). Одни авторы считают, что проведение реабилитации следует начинать после обострения ХОБЛ, а назначение ФТ в течение госпитализации по поводу обострения ХОБЛ нецелесообразно [32]. Другие авторы полагают, что мероприятия легочной реабилитации следует начинать еще в период госпитализации и продолжать сразу после выписки [33].

Использование тестов с физической нагрузкой для оценки эффективности реабилитации

После курса ФТ не происходит значительного изменения спирометрических показателей [2, 34, 35], поэтому для оценки ее эффективности в начале и по окончании реабилитационных программ рекомендуют выполнение тестов с физической нагрузкой. Наиболее часто используют методики с прогрессивным увеличением нагрузки на велоэргометре или тредмилле (НТ), нагрузочный тест с постоянной нагрузкой (НТ-П), ТШХ, шаттл-тест с возрастающей нагрузкой (ШТ) и шаттл-тест с постоянной нагрузкой (ШТ-П) (табл. 2) [4, 12].

Таблица 2. Наиболее часто используемые тесты [12]

Тест, параметр

Test, parameter

Параметр/Parameter

MCID

Повторяемость

Repeatability

Изменения при реабилитации

Changes during rehabilitation

НТ/ET

VO2max

5—10%

0,1—0,5 л/мин, 1—1,5 мл/кг/мин или 10—40% (11% в среднем)

0.1—0.5 l / min, 1—1.5 ml/kg/min or 10—40% (11% on average)

WRpeak

4±1 ватт

4±1 watt

5—10%

6,8 ватт

6,8 watt

НТ-П/CLT

Tlim

105 с

105 s

5—10%

105 с или 33%

105 s or 33%

ШТ/ST

Дистанция

Distance

47 м

47 m

38 м

38 m

ШТ-П/ST-C

Время

Time

56—71 с

56-71 s

7±72 с

7±72 s

Более 100 с

More than 100 s

Дистанция

Distance

72—81 м

72-81 m

7±113 м

7±113 m

ТШХ/6MWT

Дистанция

Distance

25—33 м

25-33 m

5—8%

44 м

44 m

Примечание. НТ — нагрузочный тест; НТ-П — нагрузочный тест с постоянной нагрузкой; ШТ — шаттл-тест с возрастающей нагрузкой; ШТ-П — шаттл-тест с постоянной нагрузкой; ТШХ — тест с 6-минутной ходьбой; VO2max — максимальное потребление кислорода; MCID (minimal clinically important difference) — минимальная клинически значимая разница; WRpeak — максимальная нагрузка в ваттах; Tlim — время исследования для теста с постоянной нагрузкой.

VO2max можно использовать как критерий эффективности ФТ. Этот параметр обладает хорошей повторяемостью (коэффициент вариабельности 3—9%), однако дает мало информации о величине минимальной клинически значимой разницы (MCID). Увеличение VO2max после реабилитации составляет 1—1,5 мл/кг/мин. WRpeak — наибольшая величина нагрузки, достигнутая в процессе теста. Преимуществом этого показателя является то, что его можно получить без использования дорогостоящего оборудования для газоанализа. WRpeak имеет меньшую чувствительность к изменениям, чем VO2max. В среднем увеличение показателя после реабилитации составляет 6,8 (1,9—11,6) ватта. Однако при реабилитации у больных с легочной гипертензией увеличение WRpeak может достигать 15—25 ватт [12].

Перед НТ-П должен быть выполнен стандартный симптом-лимитированный тест (НТ). Непосредственно НТ-П лучше назначать на следующий день или в этот же день после достаточного периода отдыха. Обычно НТ-П назначают на уровне 75—80% от WRpeak. При НТ-П определяют время, в течение которого пациент может выполнять данную нагрузку (Tlim). Рекомендованная продолжительность НТ-П составляет 180—480 с. Если пациент выполняет нагрузку за пределом указанного времени, исследование лучше повторить, изменив величину нагрузки в соответствующую сторону. Увеличение пост-реабилитационного Tlim на 100 с или 33% считают значительным [12].

ШТ проводят на отрезке длиной 10 м, по которому исследуемый должен ходить со скоростью, регулируемой аудиосигналом. Начальная скорость составляет 0,5 м/с (30 м/мин), и каждую минуту ее увеличивают на 0,17 м/с. Разница результатов между двумя исследованиями считается достоверной, если она превышает 47 м (значительное улучшение — более 79 м). ШТ-П осуществляют после теста с возрастающей нагрузкой. Определяют постоянную скорость, составляющую приблизительно 80—85% от скорости, достигнутой при ШТ. Аналогично нагрузочному тесту оптимальная продолжительность ШТ-П должна составлять 180—480 с. Увеличение результата на 56—71 с или 72—81 м считают значительным [12, 36].

ТШХ проводят в закрытом помещении, в прямом коридоре с твердым покрытием, по которому легко ходить, длиной 30 м (можно проводить в коридоре длиной 20—50 м). Увеличение пройденного расстояния при повторном тесте на 25—35 м считают значительным, однако для прогноза важно общее пройденное расстояние (менее 380—440 мм показывает неблагоприятный прогноз) [12, 36].

В целом тесты с постоянной нагрузкой (НТ-П и ШТ-П) считают более чувствительными для оценки эффективности реабилитации, чем тесты с возрастающей нагрузкой (НТ, ТШХ, ШТ) [9, 12].

Главной задачей реабилитации при заболеваниях легких является восстановление или улучшение нарушенной функциональной способности кардиореспираторной системы, и обязательным компонентом легочной реабилитации являются физические тренирующие программы на выносливость. Наиболее точно интенсивность ФТ можно определить на основе результатов нагрузочного теста с газоанализом (эргоспирометрии). Наиболее часто интенсивность ФТ составляет 40-60% от достигнутой при нагрузочном тесте максимальной нагрузки. Упражнения выполняют в течение 20—60 мин. Продолжительность курса достигает 8 нед (тренировки 3 раза в неделю при амбулаторном лечении, 5 раз и более в стационаре). Применение легочной реабилитации может значительно улучшать физическую работоспособность. Ввиду ее высокой эффективности у пациентов с хроническими заболеваниями легких может широко использоваться в клинической практике.

Статья подготовлена в ходе выполнения темы НИР 0515-2019-0019.

Источник финансирования: ФГБНУ «Центральный научно-исследовательский институт туберкулеза», Москва, Россия.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — М.И. Чушкин, Л.А. Попова, Н.Л. Карпина; поиск литературных источников — М.И. Чушкин, Л.А. Попова, С.Ю. Мандрыкин; написание текста — М.И. Чушкин, С.Ю. Мандрыкин; редактирование — Л.А. Попова, Н.Л. Карпина.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.