CC BY
2315
образовательный модуль
Пробы с дозированной физической нагрузкой в кардиологии
Школьник Е.Л.
ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России
Пробы с физической нагрузкой являются информативными и общедоступными методами диагностики ишемической болезни сердца (ИБС), позволяющими выделить группу больных с наибольшим риском сердечно-сосудистых событий, которым необходимо более интенсивное лечение.
Из различных видов нагрузочного тестирования именно физическая нагрузка является самым физиологичным способом выявления патологии сердечно-сосудистой системы, скрытой в покое.
Несмотря на то что нагрузочные пробы в России проводятся уже в течение многих десятилетий, до сих пор встречается непонимание между врачами функциональной диагностики, терапевтами и кардиологами в вопросах показаний и противопоказаний к проведению нагрузочных проб.
Нагрузочные пробы могут проводиться под контролем только электрокардиограммы (ЭКГ) или с дополнительной оценкой с помощью различных визуализирующих методов, таких как эхокардиография (ЭхоКГ), однофотонная эмиссионная компьютерная (ОФЭКТ), позитронная эмиссионная (ПЭТ) или магнитно-резонансная томография (МРТ).
Хотя традиционные ЭКГ-пробы с физической нагрузкой во всем мире постепенно уступают место визуализирующим методам в силу своей меньшей чувствительности и меньшему объему диагностической и прогностической информации, в России ЭКГ-пробы до сих пор являются наиболее доступной методикой для обследования пациентов с подозрением на стабильную ИБС.
Последние рекомендации по использованию ЭКГ-проб с физической нагрузкой относятся к 2002 г. [1]. Во многом эти рекомендации актуальны и в настоящее время. Данный модуль основан на этом документе с изменениями и дополнениями по диагностике ИБС в соответствии с рекомендациями по диагностике и лечению стабильной ИБС европейского кардиологического общества (ESC) 2013 г. [2].
КЛИНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ НАГРУЗОЧНЫХ ПРОБ
В рекомендациях Американского общества кардиологов по проведению нагрузочных проб рекомендуется выполнять их пациентам со средней вероятностью ИБС до теста (включая пациентов с полной блокадой
правой ножки пучка Гиса и исходной депрессией сегмента БТ <1 мм) [1]. Также оправданно проведение теста пациентам с вазоспастической стенокардией. Менее оправданно проведение пробы с дозированной физической нагрузкой с диагностической целью у пациентов с высокой или низкой вероятностью ИБС до теста. Не столь оправданно тестирование пациентов на фоне терапии дигоксином или с электрокардиографическими признаками гипертрофии левого желудочка и депрессией сегмента БТ до 1 мм.
Не показано проведение нагрузочной пробы при синдроме Вольфа-Паркинсона-Уайта, электрокардиостимуляции, полной блокаде левой ножки пучка Гиса, а также исходной депрессии сегмента БТ >1 мм.
Выполнение ЭКГ-тестов с физической нагрузкой у пациентов с исходной депрессии сегмента БТ >1 мм в покое часто сопровождается усилением депрессии сегмента БТ на нагрузке, которая при этом не отражает ишемию миокарда и приводит к ложноположительным результатам.
Как видно, большое внимание в рекомендациях уделено вероятности наличия ИБС до теста с учетом возраста, пола, а также характеристике болевого синдрома, предположительно связанного с ишемией (табл. 1).
Таблица 1. Дотестовая вероятность ишемической болезни сердца [2]
Возраст Типичная Атипичная Неангинальная
муж жен муж жен муж жен
30-39 59 28 29 10 18 5
40-49 69 37 38 14 25 8
50-59 77 47 49 20 34 12
60-69 84 58 59 28 44 17
70-79 89 68 69 37 54 24
>80 93 76 78 47 65 32
Типичная стенокардия характеризуется:
■ болью или дискомфортом загрудинной локализации;
■ связью с физической или эмоциональной нагрузкой;
■ прекращением боли в покое или при приеме нитроглицерина.
Атипичная/вероятная стенокардия характеризуется только двумя вышеперечисленными признаками. Если у пациента только один из указанных признаков или нет ни одного, такую боль обозначают как неангинальную.
Столь большое внимание к дотестовой вероятности ИБС обусловлено разной диагностической точностью одних и тех же методов у пациентов с низкой, средней и высокой достестовой вероятностью ИБС.
У пациентов с низкой исходной вероятностью ИБС даже положительный результат пробы с дозированной физической нагрузкой практически не добавит дополнительной диагностической информации, так как с большой вероятностью будет носить ложноположительный характер. В то же время отрицательный результат ЭКГ-пробы с физической нагрузкой у больного с высокой вероятностью ИБС не позволяет с уверенностью исключить наличие у пациента ИБС.
Подобный подход получил развитие в рекомендациях ESC 2013 г. Там нагрузочные ЭКГ-тесты допускается проводить пациентам с дотестовой вероятностью ИБС от 15 до 65% и фракцией выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ) >50%. При снижении глобальной сократимости ЛЖ или достестовой вероятности ИБС от 66 до 85% более предпочтительно сразу выполнить нагрузочный тест с визуализацией.
У пациентов с дотестовой вероятностью <15% перед дополнительным кардиологическим обследованием сначала рекомендуется исключить другие возможные причины болевого синдрома в грудной клетке.
У больных с дотестовой вероятностью >85% диагноз ИБС можно считать установленным. Далее требуется стратификация риска для определения дальнейшей тактики лечения.
В России нагрузочные тесты используются недостаточно часто. Согласно данным эпидемиологического исследования «Перспектива», только каждому 7-му пациенту с диагнозом «стабильная стенокардия» когда-либо проводилась нагрузочная ЭКГ-проба [3]. Стресс-эхокардиография выполнялась только 3,4% больных со стабильной ИБС.
Во многом данный факт объясняется боязнью лечащих врачей, а также врачей функциональной диагностикики возникновения осложнений при выполнении нагрузки, а также непонимания важности результатов нагрузочной пробы для определения тактики ведения пациента.
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ НАГРУЗОЧНЫХ ПРОБ
Несмотря на то что нагрузочные пробы считаются достаточно безопасным исследованием, с определенной частотой, достигающей 1 случая на 10 тыс. тестов, возможно развитие таких грозных осложнений, как острый инфаркт миокарда и смерть. При этом надо учитывать, что пробы с физической нагрузкой в целом значительно более безопасны, чем инвазивные методы исследования, такие как коронароангиография. Безопасность проведения пробы во многом обеспечивается корректным отбором больных с учетом показаний и противопоказаний к проведению исследования, а также готовностью врача,
проводящего функциональные пробы, при необходимости оказать реанимационные мероприятия. В идеальной ситуации помещение, в котором проводятся нагрузочные пробы, должно находиться в непосредственной близости к блоку интенсивной терапии. В противном случае лаборатория должна быть специально оборудована для автономного выполнения реанимационных мероприятий.
В американских рекомендациях для лабораторий, проводящих нагрузочные тестирования, приведен следующий список необходимого оборудования и медикаментов: дефибриллятор, доступ к кислороду, назальные канюли, кислородная маска, воздуховод, мешок Амбу, набор для внутривенного введения лекарств, сублингвальный нитроглицерин, атропин, адреналин, аденозин, амиода-рон, аспирин, дилтиазем, лидокаин, прокаинамид, аденозин, верапамил, метопролол, допамин, добутамин [4].
При использовании дипиридамола необходимо наличие его антагониста (эуфиллин). Следует заметить, если в лаборатории не проводятся фармакологические пробы, в большинстве случаев достаточно иметь в наличии ни-троспрей, таблетированные р-блокаторы и гипотензивные средства (анаприлин, каптоприл).
Перед выполнением теста с дозированной физической нагрузкой пациент подписывает информированное согласие, в котором полностью отражены цели, задачи, ценность получаемой информации для постановки правильного диагноза, а также возможные риски развития осложнений.
При выполнении исследования по показаниям, а также при учете противопоказаний к выполнению нагрузке, польза, как правило, значительно превышает возможный риск.
ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ К ПРОВЕДЕНИЮ ПРОБ С ДОЗИРОВАННОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ
Среди противопоказаний к нагрузочному тестированию выделяют абсолютные и относительные. К абсолютным относят ранние сроки острого инфаркта миокарда, нестабильную стенокардию, нарушения ритма, сопровождающиеся нарушениями гемодинамики, тяжелый аортальный стеноз, декомпенсированную хроническую сердечную недостаточность (ХСН), тромбоэмболию легочной артерии, острый миокардит или перикардит, расслаивающую аневризму аорты.
Относительные противопоказания - проксимальный стеноз левой коронарной артерии, умеренные стенозы клапанов сердца, электролитные нарушения, неконтролируемая артериальная гипертензия (>200/110 мм рт.ст.), тахи- или брадиаритмии, гипертрофическая кардиомиопа-тия, высокая степень атриовентрикулярной блокады, неспособность выполнять инструкции врача-исследователя. В определенных ситуациях при относительных противопоказаниях тест может быть выполнен, если польза от его проведения превышает возможный риск. Важно отметить, что пожилой возраст не является противопоказанием для проведения нагрузочной пробы.
В случае неинформативности ЭКГ в покое (полная блокада левой ножки пучка Гиса) или изменений, значительно снижающих диагностическую значимость ЭКГ при нагрузке (исходная депрессия 5Т >1 мм, вольтажные признаки гипертрофии ЛЖ, терапия дигоксином), более оправданно проведение пробы с дозированной физической нагрузкой совместно с визуализирующей методикой (эхокардиография, ОФЭКТ). При невозможности выполнения физической нагрузки можно использовать фармакологические средства - добутамин или дипиридамол.
МЕТОДИКА
В настоящее время достаточно распространены комплексы для проведения динамических нагрузочных проб как на базе велоэргометра, так и на базе тредмила. У каждого есть свои преимущества и недостатки. В частности тредмил-тест считается более физиологичным и удобным для пациентов, особенно пожилых. При нагрузке на тредмиле пациенты достигают более высоких значений максимального потребления кислорода (от 5 до 20%), что должно учитываться при сравнении разных исследований. Однако системы на базе тредмила требует большего помещения, и, как правило, они более дороги.
Потребление кислорода - наиболее объективный и воспроизводимый показатель для оценки нагрузочных проб. При ступенчатом возрастании нагрузки потребление кислорода выходит на стабильный уровень к концу 2-й минуты этапа (до достижения вентиляционного порога). Максимальное потребление кислорода представляет наибольшее количество кислорода, которое организм способен извлечь из вдыхаемого воздуха во время динамической
Таблица 3. Модифицированный протокол проведения тредмил-теста R. Bruce
нагрузки с вовлечением значительного объема мышечной массы. Потребление кислорода принято соотносить с потребностью организма в кислороде в состоянии покоя, что соответствует одному метаболическому эквиваленту (MET), составляющему около 3,5 мл кислорода на кг массы тела в минуту [мл/(кгхмин)]. Максимальное потребление кислорода зависит от возраста, пола, тренированности, наследственности и, безусловно, состояния сердечнососудистой системы. Наиболее точно потребление кислорода можно определить с помощью кардиопульмонального тестирования, использующего данные концентрации кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, однако в большинстве систем метаболические затраты указываются с помощью расчетных величин по интенсивности выполненной нагрузки.
Наиболее распространенным вариантом проведения нагрузочных проб с использования тредмила является протокол R. Bruce, а также его модифицированный вариант с постепенным наращиванием нагрузки (табл. 2, 3). Стандартный протокол Bruce подходит для пациентов без значительных ограничений при повседневной физической активности, для остальных пациентов больше подходит его модифицированный вариант.
При использовании велоэргометра можно использовать множество вариантов дозирования нагрузки в зависимости от состояния пациента. Начальный уровень нагрузки, как правило, составляет 25 или 50 Вт. У больных с ХСН уровень нагрузки может быть снижен до 10 Вт. Последующие уровни нагрузки кратны первоначальной. Длительность каждой ступени может составлять от 1 до 5 мин (как правило, 2 мин).
В табл. 4 приведены примерные метаболические затраты при велоэргометрии в зависимости от веса пациента [5].
Идеально подобранный нагрузочный протокол позволяет достичь критериев прекращения нагрузки за 10 мин (812 мин). Для более точного прогнозирования длительности нагрузочного теста были разработаны специальные ramp-протоколы, заключающиеся в более медленном постоянном приросте нагрузки, в отличие от стандартных ступенчатых протоколов. По специальной номограмме можно определить скорость прироста нагрузки для конкретного пациента.
Во многом безопасность проведения нагрузочной пробы определяется тщательным мониторингом состояния пациента во время выполнения нагрузки и четким следованием критериям прекращения исследования.
Таблица 4. Метаболические затраты при велоэргометрии
Вес, Уровень нагрузки, Вт
50 50 75 100 125 150 175 200
60 4,3 5,7 7,1 8,6 10,0 11,4 12,9
70 3,7 4,9 6,1 7,3 8,6 9,8 11,0
80 3,2 4,3 5,4 6,4 7,5 8,6 9,6
90 2,9 3,8 4,8 5,7 6,7 7,6 8,6
100 2,6 3,4 4,3 5,1 6,0 6,9 7,7
Таблица 2. Протокол проведения тредмил-теста R. Bruce
Ступень Скорость, Наклон,% Длительность
нагрузки км/ч ступени, мин
1 2,74 10 0
2 4,02 12 3
3 5,47 14 6
4 6,76 16 9
5 8,05 18 12
6 8,85 20 15
Ступень Скорость, Наклон,% Длительность
нагрузки км/ч ступени, мин
1 2,74 0 0
2 2,74 5 3
3 2,74 10 6
4 4,02 12 9
5 5,47 14 12
6 6,76 16 15
7 8,05 18 18
8 8,85 20 21
К абсолютным критериям прекращения нагрузочной пробы относят:
■ падение систолического артериального давления (САД) >10 мм рт.ст. от исходного (несмотря на увеличение работоспособности) в сочетании с другими признаками ишемии;
■ выраженную стенокардию;
■ неврологические проявления в виде головокружения, нарушения координации движений;
■ признаки нарушения перфузии в виде цианоза или бледности кожных покровов;
■ технические проблемы при мониторировании ЭКГ или артериального давления;
■ устойчивую желудочковую тахикардию;
■ элевацию сегмента ST >1 мм в отведениях без патологических зубцов Q (за исключением отведений V и aVR);
■ нежелание пациента продолжать исследование.
Относительными критериями прекращения нагрузочной пробы являются:
■ падение САД >10 мм рт.ст. от исходного без сопутствующих признаков ишемии;
■ горизонтальная или косонисходящая депрессия сегмента ST >2 мм;
■ нарушения ритма, включая политопные желудочковые экстрасистолы (ЖЭ), триплеты ЖЭ, наджелу-дочковые тахиаритмии, нарушения проводимости и брадиаритмии;
■ общая усталость, одышка, судороги в ногах;
■ блокада ножек пучка Гиса, а также нарушения внутрижелудочкового проведения, которые невозможно отдифференцировать от желудочковой тахикардии;
■ нарастающая боль в грудной клетке;
■ значительное повышение АД (САД >250 мм рт.ст., ДАД >115 мм рт.ст.).
Для оценки общей усталости пациента, одышки и болей в нижних конечностях можно использовать шкалу Borg или ее модифицированный аналог (табл. 5) [6]. Если пациент
Таблица 5. Модифицированная шкала Borg для оценки выраженности усталости, одышки, болей в ногах
Модифицированная шкала Borg, баллы
0 Совсем нет
0,5 Очень-очень слабая
1 Очень слабая
2 Слабая
3 Умеренная
4 Достаточно сильная
5 Сильная
6
7 Очень сильная
8
9
10 Очень-очень сильная (почти максимальная)
отмечает выраженность симптома в >7 баллов, это, как правило, говорит о существенной интенсивности и может служить основанием для прекращения исследования.
Следует обратить внимание, что частота сердечных сокращений (ЧСС) сама по себе не является критерием прекращения нагрузочной пробы, а изменения АД могут носить достаточно широкий характер. Так, о гипертонической реакции на нагрузку можно говорить при повышении САД >230 мм рт.ст. или ДАД >105 мм рт.ст. Существует определенная взаимосвязь между ростом САД и мощностью выполненной нагрузки. Допустимым приростом САД является <10 мм рт.ст. на 1 МЕТ выполненной нагрузки. Таким образом, при начальном САД 140 мм рт.ст. и нагрузке 6 МЕТ верхней границей нормальной реакции САД на нагрузку будет 200 мм рт.ст.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ
Общепринятым критерием положительной пробы служит горизонтальная или косонисходящая депрессия сегмента БТ >1 мм, через 60-80 мс после окончания комплекса QRS. Учет медленно косовосходящей депрессии сегмента БТ (<1 мВ/с) приводит к повышению чувствительности и уменьшению специфичности пробы. Следует указать, что наиболее информативными изменения сегмента БТ считаются в отведении V,., в котором отражается >85% всех положительных результатов. Учет изменений в нижних отведениях незначительно увеличивает чувствительность пробы, при этом значительно снижает специфичность. У пациентов с нормальной ЭКГ в покое депрессия сегмента БТ, ограниченная нижними отведениями, не несет значимой диагностической информации.
Помимо оценки динамики сегмента ST необходимо учитывать клинические проявления во время нагрузки (приступы стенокардии, одышка и другие симптомы), изменение показателей гемодинамики (ЧСС и АД), толерантность к физической нагрузке. Так, если у пациента возникает болевой синдром в грудной клетке, связанный с нагрузкой и прекращающийся в покое без значимой динамики сегмента БТ, такую пробу обозначают как сомнительную. Если у пациента не возникло болевых ощущений в грудной клетке, а также не наблюдалось существенной динамики сегмента БТ на фоне достаточного увеличения ЧСС, можно говорить об отрицательной пробе. Минимально допустимой ЧСС, для того чтобы заключить об отрицательной пробе, является 85% от максимальной для соответствующего возраста (определяется по формуле ЧССтах= 220 - возраст). По статистике, до 30-40% больных не способны выполнить физическую нагрузку в достаточном объеме, чтобы обеспечить адекватный прирост ЧСС. В таком случае констатируют, что нагрузка была недостаточна для диагностики и рекомендуют альтернативный метод диагностики ИБС (фармакологическая проба с визуализацией или КТ-коронарография в зависимости от доступности и дотестовой вероятности ИБС).
Кроме диагностической информации, нагрузочные пробы позволяют оценить эффективность проводимой антиангинальной терапии, риск сердечно-сосудистых
осложнений, необходимость проведения коронарогра-фии и инвазивного вмешательства, определить уровень допустимых физических нагрузок в повседневной жизни и при разработке программы реабилитации.
К прогностически неблагоприятным факторам по результатам нагрузочной пробы относят ишемию миокарда при низкой толерантности к физической нагрузке (<5 MET), отсутствие адекватного прироста САД на 10-30 мм рт.ст. в ответ на нагрузку или развитие гипотонии, возникновение выраженных (депрессия ST >3 мм) и распространенных изменений ЭКГ, жизнеугрожающие аритмии (желудочковая тахикардия). Наличие таких признаков свидетельствует о высоком риске сердечно-сосудистых осложнений и диктует необходимость проведения коронарографии для определения степени поражения коронарного русла и выбора тактики вмешательства.
Большое количество прогностически значимых переменных привело к появлению различных индексов, позволяющих получить интегральный показатель прогноза. Наибольшее распространение получил индекс Duke, рассчитываемый по формуле: время нагрузки (по протоколу Bruce) - 5* (отклонение сегмента ST в мм) - 4* (уровень стенокардии, равный 0 при отсутствии стенокардии при
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
нагрузке, 1 - при наличии стенокардии, 2 - если стенокардия стала причиной прекращения теста). Значение индекса < -11 соответствует высокому риску ежегодной сердечно-сосудистой смертности (>3%). Значение индекса >5 выделяет группу пациентов с низким риском сердечнососудистой смертности (<1%), которым, как правило, достаточно оптимальной медикаментозной терапии.
При высоком риске смерти (>3% в год) больным требуется проведение коронарографии для решения вопроса о реваскуляризации. При среднем риске сердечнососудистых осложнений, по данным нагрузочной пробы, при решении вопроса о проведении коронарографии во внимание принимаются дополнительные факторы: выраженность стенокардии, ФВ ЛЖ, желание пациента. Большое значение имеет объем ишемии миокарда ЛЖ, который может быть уточнен при применении визуализирующих методов (стресс-ЭхоКГ, стресс-ОФЭКТ).
Таким образом, ЭКГ-пробы с дозированной физической нагрузкой являются наиболее доступным и физиологичным методом неинвазивной диагностики ИБС. Кроме этого, данные нагрузочного теста позволяют выделить группу больных с неблагоприятным прогнозом, которым требуется наиболее интенсивное лечение.
Школьник Евгений Леонидович - доктор медицинских наук, профессор кафедры клинической функциональной диагностики ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России E-mail: eshkolnik@mail.ru
ЛИТЕРАТУРА
1. Gibbons R.J. et al. ACC/AHA 2002 guideline update for exercise testing: a report of the American College of Cardiology/ American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (Committee on Exercise Testing), 2002.
2. Task Force Members, Montalescot G., Sechtem U. et al. 2013 ESC guidelines on the management of stable coronary artery disease: the Task Force on the management of stable coronary artery disease of the European Society of Cardiology // Eur. Heart J. 2013 Oct. Vol. 34, N 38. P. 2949-3003.
3. Оганов Р.Г., Аронов Д.М, Рудоманов О.Г., Бубнова М.Г. и др. Клиническая характеристика и общие подходы к лечению
пациентов со стабильной стенокардией в реальной практике. Российское исследование ПЕРСПЕКТИВА (ч. I) // Кар-диоваскуляр. тер. и профилактика. 2010. № 6. С. 47-56.
4. Myers J., Arena R., Franklyn B. et al. Guidelines for clinical exercise laboratories // Circulation. 2009. Vol. 119. P. 3144-3161.
5. Pollock M.L., Wilmore J.H. Exercise in Health and Disease: Evaluation and Prescription for Prevention and Rehabilitation. 2nd ed. Philadelphia, Pa : W.B. Saunders, 1990. 290 p.
6. Borg G.A.V. Borg's Scales of Perceived Exertion. Champaign, Ill : Human Kinetics, 1999.
