Функциональное состояние организма женщин фертильного возраста по результатам кардиопульмонального нагрузочного тестирования

В настоящее время с большой определенностью и очевидностью признано существование переходных или пограничных состояний организма, которые еще не попадают в категорию болезни, но и не могут быть охарактеризованы как здоровые. Переход от состояния здоровья к состоянию болезни обладает протяженностью во времени и характеризуется определенным расходованием функционального резерва организма [11]. Из этого следует, что в медицинском обеспечении здоровья необходимо перестроиться на диагностику предболезненных состояний, на оценку функционального состояния организма и его адаптационных возможностей в период, когда еще отсутствуют явные признаки заболевания. Все это диктует необходимость решения целого ряда новых задач, в том числе создания новой методологии, направленной на раннее выявление нарушений здоровья людей, а также физиологического обоснования прогноза снижения уровня здоровья в целом [9].

Уровень автоматизации в быту и на производстве требует от современного человека так мало физических усилий, что даже выраженное снижение физической выносливости может долго не осознаваться человеком. Это, в свою очередь, оказывает негативное влияние на его здоровье [8]. Согласно данным ВОЗ, около 60% населения не получает рекомендуемый минимум физической активности в виде 30-минутной нагрузки средней интенсивности в день. А доля лиц, не проявляющих никакой физической активности в течение недели, достигает 25%. Малоподвижный образ жизни является одним из факторов риска развития таких хронических неинфекционных заболеваний как ожирение, сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания и др. [5, 6]. В этом аспекте исследования по ранней диагностике, оценке, прогнозу и коррекции нарушений здоровья различных групп населения являются несомненно актуальными.

В покое ряд нарушений в функционировании кардио-респираторной системы компенсируются резервными возможностями орга- низма. Одним из методов оценки функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем является кардиопульмональный нагрузочный тест (КПНТ), который представляет собой диагностическое исследование с измерением показателей гемодинамики, вентиляции и газообмена, предоставляющее дополнительную информацию о функциональном состоянии организма при выполнении дозированной физической нагрузки, об уровне физической работоспособности с определением порога анаэробного обмена, уровне максимального потребления кислорода и метаболического эквивалента. Данный метод позволяет выявить ограничение работоспособности и нарушение толерантности к физической нагрузке при отсутствии клинических проявлений, а также уточнения причин функциональных отклонений [1-3]. Проведение дозированного нагрузочного теста даёт возможность объективно оценить уровень физической работоспособности и определить патогенетические механизмы её снижения, т.е. способствует раннему выявлению функциональных гемодинамических, дыхательных и метаболических нарушений [2-4].

Цель работы - выявить функциональные особенности кардио-респираторной системы женщин фертильного возраста посредством кардиопульмонального нагрузочного тестирования.

Материал и методы

Исследования проводились на базе Международного научно-клинического центра Физиологии в лаборатории прогнозирования здоровья и физиологии труда (г. Ашхабад). В тестировании принимали участие женщины фертильного возраста (n=32) в возрасте от 23 до 46 лет. I группу составили женщины занимающиеся различными видами фитнес тренировок (n=16, средний возраст 28,37±2,74 лет). Во II группу вошли женщины офисные работники, находящихся в состоянии относительной гиподинамии (n=16, средний возраст 28,75±1,96 лет).

Перед проведением КПНТ у каждого респондента в состоянии покоя измерялись гемодинамические показатели и проводились такие исследования, как электрокардиография, спирометрия и пульсоксиметрия для выявления возможных ограничений и противопоказаний к проведению теста. КПНТ прово- дилось по протоколу со ступенчатовозраста-ющей нагрузкой. Мощность 6 ступеней велоэргометра составила 25-150 Вт, длительность каждой ступени - 2 мин. Во время теста на каждой ступени осуществлялось мониторирование ЭКГ, ЧСС, АД, показателей вентиляции легких и газоанализа. Критерий остановки пробы: отказ респондента от дальнейшего выполнения физической нагрузки в связи максимальным утомлением либо до появления общепринятых критериев прекращения нагрузочных исследований [2, 3]. Проба с физической нагрузкой осуществлялась на системе эргоспирометрии Schiller. Заболеваний сердечно-сосудистой дыхательной и других систем, которые могли бы повлиять на результаты КПНТ, испытуемые не имели.

В работе определялись такие показатели КПНТ, как максимальное потребление кислорода (VO2 max); коэффициент поглощения кислорода на килограмм массы тела при максимальной нагрузке (VO2/kg max); максимальная аэробная производительность организма, характеризующая потребление кислорода за одну минуту на единицу массы тела или метаболический эквивалент (Mets); уровень кислородного пульса (O2 pulse max), характеризующий количество кислорода, поступающее в ткани за один сердечный цикл; минутная вентиляция легких или дыхательный объем (VE), характеризующий общий объем вдыхаемого воздуха за одну минуту; частота дыхания (BF); дыхательный резерв (BR); вентиляционный эквивалент по углекислому газу (VE/VСO2 slope); соотношение потребления кислорода (VO2) и выделения углекислого газа (VСO2) к выполненной работе (О2/load slope). Совокупность указанных данных с электрокардиографическими параметрами, частотой сердечных сокращений (HR), результатами эхокардиографии и уровнем артериального давления (BP sys, BPdia) является той диагностической информацией, интерпретация которой помогает в лечении сложных сердечно-сосудистых и легочных заболеваний. Показатели анаэробного порога предсказывают физическую подготовленность и могут быть использованы для оценки и контроля уровня выносливости и степени тренированности организма [1-5].

Статистическая обработка данных выполнялась с помощью пакета программ

«Statistica 5.0» и MS Exel. Для сравнения показателей использовался непараметрический критерий Манна-Уитни. Результаты считались статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и их обсуждение

При проведении эргоспирометрии случаев остановки пробы по медицинским показаниям не отмечено. Нарушения ритма или проводимости, а также диагностически значимых отклонений сегмента ST во время пробы не зарегистрированы. В обеих группах дыхательный коэффициент на пике нагрузки более

• 1,1    ед., резерв частоты сердечных сокращений составил не более 6-8% от ожидаемого, что свидетельствует о достаточном усилии респондентов при выполнении физической нагрузки и информативности тестов.

Значения метаболических, гемодинамических и вентиляционных показателей организма, характеризующих физическую работоспособность и толерантность к физической нагрузке по результатам кардиопульмонального нагрузочного тестирования представлены в таблице.

Таблица 1. Показатели кардиопульмонального нагрузочного тестирования женщин фертиль- ного возраста (M±m)

	I группа	II группа
BMI, kg/m2	24,38±1,37	22,62±1,30	-
BPsys at rest, mmHg	102,5±5,26	101,25±2,95	-
BPdia at rest, mmHg	68,75±3,50	66,25±2,63	-
HR at rest, 1/min	81,0±1,77	77,38±2,41	-
VO2 max, L/min	1,86±0,04	1,18±0,07	p≤0,001
% pred	96,87±2,66	63,45±3,76	p≤0,001
VO2/kg max, mL/min/kg	28,51±2,00	20,30±2,07	p≤0,01
Mets	8,04±0,37	5,86±0,56	p≤0,001
O2 pulse max, mL	10,86±0,35	7,68±0,34	p≤0,001
% pred	105,4±3,51	80,3±5,21	p≤0,001
BPsys max, mmHg	163,50±3,99	159,86±6,00	-
BPdia max, mmHg	97,50±2,18	99,07±1,81	-
HR max, 1/min	175,80±3,62	161,13±3,62	p≤0,01
% pred	91,5±1,28	83,8±1,44	p≤0,001
VE, L/min	62,76±2,39	40,01±2,42	p≤0,001
% pred	70,88±3,66	42,37±1,99	p≤0,001
BF, 1/min	39,62±2,52	37,75±2,62	-
BR, %	28,74±3,70	55,56±3,19	p≤0,001
VE/VCO2 slope	28,24±1,14	29,60±2,66	-
VO2 load slope	10,33±0,82	5,12±1,00	p≤0,001

Согласно полученным данным, в состоянии покоя достоверных отличий в средних значениях таких гемодинамических показателей, как систолическое давление, диастолическое давление и частота сердечных сокращений в обеих исследуемых группах женщин фертильного возраста не выявлено.

По данным ВОЗ, максимальное потребление кислорода является одним из наиболее информативных показателей функционального состояния кардиореспираторной системы, ее резервов, аэробного потенциала организма и уровня здоровья. Показатель характеризует высшую границу доступного организму уровня окислительных процессов, предельно усиленных мышечной работой [1-3]. Они позволяют не только точно определить выносливость сердца и легких при физической нагрузке, но и судить об аэробной тренированности организма, функциональном состоянии и состоянии здоровья в каждом конкретном случае.

При проведении кардиопульмонального нагрузочного тестирования максимальное потребление кислорода достоверно выше в группе физически активных женщин (1,86±0,04 л/мин), что составило 96,87% от прогнозируемой величины. У женщин II группы данный показатель составил 1,18±0,07 л/мин (63,45% от прогнозируемой величины). При сравнении абсолютных значений максимального потребления кислорода с рекомендуемыми референсными [2, 4] величинами, у женщин I группы выявлена нормальная физическая работоспособность организма. В группе женщин умственного труда отмечена средняя (n=15, 93,75%) и легкая степень (n=1, 6,25%) снижения физической работоспособности. Коэффициент поглощения кислорода на килограмм массы тела при максимальной нагрузке достоверно выше в I группе (28,51±2,00 мл/мин/кг) по сравнению с показателями II группы (20,30±2,07 мл/мин/кг).

Максимальная аэробная производительность организма в I группе составила в среднем 8,04±0,37 метаболических единиц, что достоверно выше показателей II группы (5,86±0,56 метаболических единиц). При сравнении абсолютных значений метаболического эквивалента с рекомендуемыми референсными величинами [2, 4] у всех женщин I группы выявлена высокая толерантность к физической нагрузке. В группе женщин умственного труда отмечена различная степень её снижения. Так в 87,5% случаев отмечена средняя (n=14,) степень и 12,5% случаев -легкая степень (n=2,) снижения толерантности к физической нагрузке.

Отмечено достоверное превалирование уровня кислородного пульса, характеризующего количество кислорода, поступающее в ткани за один сердечный цикл, у физически активных женщин, что соответствует 105,4% от прогнозируемой величины. У женщин умственного труда отмечено незначительное снижение глобальной насосной функции сердца, так как средние значения кислородного пульса на пике нагрузки у них составили 7,68±0,34 мл/уд, что соответствует 80,3% от ожидаемого значения (норма ≥80%). У женщин I группы частота сердечных сокращений на пике нагрузки достигла в среднем 175,80±3,62 уд./мин, что достоверно выше показателей женщин II группы (161,13±3,62).

Ведущую роль в обеспечении адаптации организма к физическим нагрузкам играет сердечно-сосудистая система, от состояния регуляторных механизмов которой в значительной степени зависит характер адаптации организма в целом. Обладая сложными нервно-рефлекторным и гуморальным механизмами система кровообращения активно участвует в процессах адаптации, благодаря тонким и чувствительным аппаратам саморегуляции, лабильно реагируя на малейшие изменения потребностей отдельных органов и систем, согласовывая кровоток в них с гемодинамиче- скими параметрами на организменном уровне. Согласно исследованиям Р.М. Баевского, многоконтурная и многоуровневая реакция системы регуляции кровообращения направлена на достижение оптимального приспособительного ответа и отражает адаптационную реакцию целостного организма [7].

В группе физически активных женщин отмечены достоверно более высокие значения минутной вентиляции легких или дыхательного объема, характеризующего общий, объем вдыхаемого воздуха за одну минуту, по сравнению с показателями женщин с малоподвижным образом жизни, что свидетельствует о высокой функциональной активности респираторной системы при выполнении физических нагрузок. Отсутствие статистически достоверных различий в частоте дыхания на пике нагрузки в обеих группах свидетельствует об увеличении дыхательного объема в группе физически активных лиц за счет увеличения глубины дыхания. Вентиляционный эквивалент по СO2, т.е. соотношение дыхательного объема к объему выделенного углекислого газа, характеризующее альвеолярный газообмен в легких в обеих исследованных группах, отмечен в пределах, рекомендуемых референсных значений (норма VE/VСO2 менее 32), что указывает на отсутствие риска развития вентиляционно-перфузионных нарушений.

Повышенное функциональное состояние респираторной системы у физически активных лиц свидетельствует об увеличении площади функционирующей поверхности альвеолярно-капиллярных мембран, о возрастании объема кровотока и количества кислорода в капиллярном русле легких, что позволяет, в свою очередь, значительно повысить степень аэробной производительности организма [10].

Изменение соотношения потребления кислорода и углекислого газа к выполненной работе у женщин II группы достоверно ниже (5,12±1,00) по сравнению с показателями женщин I группы (10,33±0,82), что соответствует повышенному риску развития сердечно-сосудистой патологии. Данное обстоятельство объясняется тем, что у женщин при малоподвижном образе жизни, по сравнению с данными у физически активных лиц, несмотря на дальнейшее увеличение физической нагрузки, наступает момент, когда потребле-

Причиной снижения толерантности к физиче- ния кислорода и углекислого газа перестают увеличиваться линейно по отношению к работе.

Заключение

Результаты кардиопульмонального нагрузочного тестирования свидетельствуют о том, что функциональная активность сердечнососудистой и дыхательной систем женщин с активным образом жизни характеризуется высокой толерантностью к физической нагрузке.

ским нагрузкам у женщин преимущественно умственного труда является детренированность сердечно-сосудистой и мышечной систем. Более низкие уровни кардиореспира-торной выносливости среди лиц с малоподвижным образом жизни диктуют необходимость разработки физиологически обоснованных методик регулирования физической активности в соответствии с аэробными возможностями организма.