Способ подбора режима интенсивности аэробных тренировок в реабилитации больных с хронической сердечной недостаточностью

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии, в частности физической реабилитации пациентов с сердечно-легочной патологией.

Одним из важнейших компонентов реабилитационных программ является физическая реабилитация (ФР), основным эффектом которой является повышение толерантности к физической нагрузке. Подобное влияние физической реабилитации на толерантность к физической нагрузке опосредовано, в частности, улучшением кровотока и метаболизма скелетных методов расчета режима физической реабилитации. Не разработана теория планирования нагрузок в рамках физической реабилитации у больных с хронической сердечной недостаточностью (ХСН).

Известен способ расчета режима физической реабилитации на основании теста с 6-минутной ходьбой (ТШХ) [Национальные рекомендации ОССН, РКО и РНМОТ по диагностике и лечению ХСН (четвертый пересмотр) Утверждены на Конгрессе ОССН 7 декабря 2012 года и на Конгрессе РКО 25 сентября 2013 года // Журнал Сердечная Недостаточность. Том 14, №7 (81), 2013 г. )]. Способ заключается в том, что необходимо определить ту дистанцию, которую пациент способен пройти за шесть минут. Во время теста работает секундомер, пациент идет по заранее размеченной дорожке. Ходьба осуществляется в максимальном темпе, на который способен пациент. Однако нагрузка не должна вызывать болезненных ощущений. Если во время тестирования возникла необходимость остановиться - безусловно, пациент может это сделать. Однако секундомер продолжает работать, и пауза будет включена в общее время ходьбы.

На основании пройденной дистанции делается вывод о функциональном классе (ФК) сердечной недостаточности. Первому ФК соответствуют показатели 426-550 метров. Расстояние от 301 до 425 метров свидетельствует о втором ФК, 150-300 метров обозначает третий ФК. Для тех больных, которые смогли пройти менее 150 метров, делают вывод о четвертом ФК сердечной недостаточности.

Нужно иметь ввиду, что показатель функционального класса не является неизменным. Он может улучшаться под влиянием успешно подобранной терапии. Или, наоборот, ухудшаться в связи с декомпенсацией заболевания. Тем не менее, результаты ТШХ в значительной мере зависят от мотивации больного и врача, контролирующего выполнение теста, наличия у пациента сопутствующей патологии и многих других факторов, следовательно, программа физической реабилитации, рассчитанная на основании результатов ТШХ, может быть не вполне точной и индивидуализированной.

Известен также способ расчета режима физической реабилитации, рекомендованный Ассоциацией сердечной недостаточности Европейского общества кардиологов (Massimo F. Piepoli, Viviane Conraads, Ugo Corra' Exercise training in heart failure: from theory to practice. A consensus document of the Heart Failure Association and the European Association European Journal of Heart Failure (2011) 13, 347-357). В известных рекомендациях предложено рассчитывать режим ФР исходя из количества кислорода, поглощаемого на пике физической нагрузки (V02 peak), т.е. тренировочная ходьба в ритме, составляющем 50% от V02 peak, достигнутого в процессе выполнения исходного кардиореспираторного теста (КРТ), по 30-40 минут 2 раза в день. Однако данный показатель в высокой степени определяется мотивацией больного.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности режима физической реабилитации путем повышения точности индивидуализированного определения биологических резервов адаптации организма к физической нагрузке.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что в способе подбора режима интенсивности аэробных тренировок в реабилитации больных с хронической сердечной недостаточностью, характеризующемся тем, что проводят КРТ с анализом газового состава венозной крови, при этом в процессе КРТ выявляют индивидуально для каждого больного физиологический этап, определяющий лактатный порог по резкому увеличению уровня содержания лактата крови при постепенно возрастающей физической нагрузке, определяют на трэдмиле скорость ходьбы на уровне лактатного порога и по полученному результату составляют индивидуализированную программу режима реабилитации, предусматривающую тренировочную ходьбу по 40-60 минут ежедневно в течение 18 недель со скоростью на уровне лактатного порога, при этом каждый месяц проводят контрольный КРТ, после чего в соответствии с состоянием пациента проводят коррекцию программы режима физической реабилитации.

Предложенный способ подбора режима интенсивности аэробных тренировок в реабилитации больных с хронической сердечной недостаточностью позволяет составить программу физической реабилитации таким образом, чтобы избежать или предупредить развитие утомления и, следовательно, назначить более длительные физические тренировки, что, в свою очередь, способствует появлению большего числа митохондрий и большему увеличению переносимости физических нагрузок у больного в сравнении с известными способами расчета режима физической реабилитации кардиологических больных, и дает врачу огромные преимущества, так как обуславливает возможность значительно увеличить толерантность к физической нагрузке у больного и повысить эффективность физической реабилитации.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами.

На фиг. 1 представлена диаграмма динамики содержания лактата в венозной крови при физической нагрузке. Ось х - интенсивность физической нагрузки, выраженная в процентном отношении VO₂ к его максимальным значениям. Ось у - содержание лактата в венозной крови в моль/л;

на фиг. 2 - сравнительная характеристика результатов исходного и через 18 недель кардиореспираторного теста у больных сердечной недостаточностью;

на фиг. 3 - динамика функционального класса на фоне различных программ физической реабилитации.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед проведением кардиореспираторного теста с анализом газового состава венозной крови исследуемому устанавливают катетер в локтевую вену. Заборы крови осуществляют 1 раз в покое и каждую минуту во время выполнения КРТ. КРТ проводят, например, на трэдмиле с использованием аппаратуры для эргоспирометрических исследований «Oxycon Pro», Jaeger, Germany. В процессе КРТ по результатам анализов выявляют лактатный порог. Уровень лактата венозной крови определяют на портативном газоанализаторе i-STAT (Abbott, USA) с помощью наборов картриджей CG4. Динамика содержания лактата в крови обследуемых на фоне ФН представлена на фиг. 1. На основании определения лактатного порога индивидуализированно рассчитывается режим физической реабилитации для каждого больного с сердечной недостаточностью: вычисляется скорость ходьбы на уровне лактатного порога. После этого больному составляют программу ФР, предусматривающую тренировочную ходьбу ежедневно в течение 18 недель по 40-60 минут с интенсивностью, которая наблюдалась на уровне ЛП, каждый месяц после контрольного КРТ интенсивность занятий постепенно увеличивается.

Исследования проведены в Федеральном медицинском исследовательском центре имени В.А. Алмазова. Были отобраны две группы: одна из 35 больных - основная группы (ОГ), которым программа физической реабилитации была рассчитана индивидуально (фиг. 2), с помощью оценки фаз физической нагрузки; другая группа из 20 пациентов - контрольная группа (КГ), которым физические тренировки были рассчитаны на основании полученных значений VO₂peak.

Исходно результаты КРТ были сопоставимы у пациентов обеих групп: VO₂ на уровне лактатного порога (VO₂ЛП), VO2 на уровне рН-порога (VO₂pH-П) и VO₂ на пике ФН (VO₂peak) составили 8.7+/-0,5, 11,0+/-0,8, 13,5+/-0,9 мл/мин/кг и 8,9+/-0.9, 11,5+/-1,3, 13,6+/-1,2 мл/мин/кг, соответственно (p VO₂ЛП=0,08, р VO₂pH-П=0,07, р VO₂peak=0,09). После 18 недель VO₂ЛП, VO₂pH-П и VO₂peak были лучше в ОГ, чем в КГ: - прирост на 16%, 16% и 24% в основной группе, и 4%, 5% и 7% - в контрольной группе, соответственно, р VO₂ЛП<0,01, р VO₂pH-П<0,05, р VO₂peak<0,01;

К 18-й неделе тренировок (фиг. 3) у 83% пациентов основной группы к окончанию тренировочного периода выраженность проявлений ХСН уменьшилась до II ФК, а среди пациентов контрольной группы такая динамика была отмечена только у 50% больных.

Способ иллюстрируется следующими клиническими примерами.

Пример 1. Пациент М., 50 лет, рост 178, вес 79 кг. Диагноз ИБС. Постинфарктный кардиосклероз (ИМ 2014 г) с исходом в дилатацию левого желудочка. Гипертоническая болезнь 3, риск 4. Осложнение: ХСН III ФК. В ходе обследования пациент выполнил КРТ с последовательным определением уровней биологических резервов адаптации организма к физическим нагрузкам, пиковая мощность нагрузки 50 Вт, объем кислорода (VO₂), поглощенного на пике нагрузки составил 11,1 мл/мин/кг, тест с ФН прекратился в связи с развитием у больного одышки и усталости ног 9-10/10 по шкале Борга, скорость ходьбы на уровне лактатного порога - 1,2 км/ч. В соответствие с полученными данными, пациенту М. была назначена рассчитанная индивидуализированная программа физической реабилитации с физической нагрузкой мощности, соответствующей уровню лактатного порога: ходьба по 40-60 минут ежедневно со скоростью 1,2 км/ч. Ежемесячно проводился контрольный КРТ и через 18 недель пациент выполнил КРТ с последовательным определением уровней биологических резервов адаптации организма к физическим нагрузкам, пиковая мощность нагрузки 80 Вт, объем кислорода (VO₂), поглощенного на пике нагрузки составил 14,8 мл/мин/кг, тест с ФН прекратился в связи с развитием у больного одышки и усталости ног 6-7/10 по шкале Борга, скорость ходьбы на уровне лактатного порога - 2,2 км/ч, скорость ходьбы на уровне рН-порога - 2,8 км/ч. Первая тренировка в рамках реабилитационной программы осуществлялась в стационаре под наблюдение кардиолога, при осуществлялся забор крови с определением содержания лактата в крови в начале и в конце тренировки. Содержание лактата в образцах крови достоверно не различалось (1,80 и 1,75 ммоль/л). Через 18 недель пациент выполнил КРТ с последовательным определением уровней биологических резервов адаптации организма к физическим нагрузкам, пиковая мощность нагрузки 110 Вт, объем кислорода (VO₂), поглощенного на пике нагрузки составил 18,3 мл/мин/кг, тест с ФН прекратился в связи с развитием у больного одышки и усталости ног 5-5/10 по шкале Борга.

Пример 2. Пациент Г., 48 лет, рост 167 см, вес 73 кг. Диагноз ИБС. Постинфарктный кардиосклероз (ИМ 2013 г) с исходом в дилатацию левого желудочка. Гипертоническая болезнь 3, риск 4. Осложнение: ХСН III ФК. В ходе обследования пациент выполнил кардиореспираторный тест с последовательным определением уровней биологических резервов адаптации организма к физическим нагрузкам, пиковая мощность нагрузки 60 Вт, объем кислорода (VO₂), поглощенного на пике нагрузки составил 11,5 мл/мин/кг, скорость ходьбы на уровне лактатного порога - 1,4 км/ч, тест с ФН прекратился в связи с развитием у больного одышки и усталости ног 9-8/10 по шкале Борга. В соответствие с полученными данными, пациенту Г. была назначена программа физической реабилитации с физической нагрузкой мощности, соответствующей 50% VO₂peak: ходьба по 40 минут 3 раза в неделю со скоростью 2,3 км/ч. Первая тренировка в рамках реабилитационной программы осуществлялась в стационаре под наблюдение кардиолога, при осуществлялся забор крови с определением содержания лактата в крови в начале и в конце тренировки. Содержание лактата в образцах крови достоверно различалось: 1,80 ммоль/л - в первом образце и 3,4 ммоль/л - во втором. Через 18 недель пациент выполнил кардиореспираторный тест, пиковая мощность нагрузки 80 Вт, объем кислорода (VO2), поглощенного на пике нагрузки составил 14,3 мл/мин/кг, тест с ФН прекратился в связи с развитием у больного одышки и усталости ног 7-8/10 по шкале Борга.

Различия содержания лактат в образцах крови, взятых по окончании тренировки, обуславливает различие эффективности физической реабилитации, т.к. лактат является основным медиатором утомления и ингибитором окислительных процессов в митохондриях. Следовательно, использование персонифицированного подхода в расчете режима ФР позволяет рассчитать программу физической реабилитации таким образом, чтобы избежать/предупреждать развития утомления и, следовательно, назначать более длительные физические тренировки, что, в свою очередь, способствует появлению большего числа митохондрий и большему увеличению переносимости физических нагрузок у пациента в сравнении с известными способами расчета режима физической реабилитации кардиологических больных, и дает врачу огромные преимущества, так как обуславливает возможность значительно увеличить толерантность к физической нагрузке у больного и повысить эффективность физической реабилитации.

Заявитель просит рассмотреть представленные материалы заявки «Способ подбора режима интенсивности аэробных тренировок в реабилитации больных с хронической сердечной недостаточностью» на предмет выдачи патента РФ на изобретение.