Функциональные пробы в оценке внешнего дыхания. Функциональные пробы по оценке состояния дыхательной системы Функциональные пробы применяемые для исследования внешнего дыхания

Исследование и оценка функционального состояния си-стем и органов проводится путём использования функциональных проб . Они могут быть одномомент-ными, двухмоментными или комбинированными.

Пробы проводят с целью оценки реакции организма на нагрузку в связи с тем, что данные, полученные в состоянии покоя, не всегда отражают резервные возможности функциональной си-стемы.

Оценку функционального состояния систем организма про-водят по следующим показателям:

• качество выполнения физической нагрузки ;
• процент учащения пульса, частота дыхания;
• время возвращения к исходному состоянию;
• максимальное и минимальное артериальное давление;
• время возвращения артериального давления к исходным данным;
• тип реакции (нормотоническая, гипертоническая, гипото-ническая, астеническая, дистоническая) по характеру кри-вых пульса, частоты дыхания и артериального давления.

При определении функциональных возможностей организ-ма необходимо учитывать все данные в комплексе, а не отдель-ные показатели (например, дыхания, пульса). Функциональные пробы с физическими нагрузками следует подбирать и при-менять в зависимости от индивидуального состояния здо-ровья и физической подготовленности .

Применение функциональных проб позволяет достаточно точно оценить функциональное состояние организма, трени-рованность и возможность использования оптимальных фи-зических нагрузок.

Показатели функционального состояния ЦНС весьма важ-ны при определении резервных возможностей занимающихся. Так как методика исследования высшей нервной системы с по-мощью электроэнцефалографии является сложной, трудоём-кой, требующей соответствующей аппаратуры, изыскание но-вых методических приёмов вполне оправданно. Для этой цели могут быть использованы, например, апробированные двига-тельные тесты.

Теппинг-тест

Функциональное состояние нервно-мышечной системы можно определить с помощью простой методики — выявле-ния максимальной частоты движений кисти (теппинг-теста). Для этого лист бумаги делят на 4 квадрата размером 6x10 см. Сидя за столом в течение 10 с с максимальной частотой ста-вят карандашом точки в одном квадрате. После паузы в 20 с руку переносят на следующий квадрат, продолжая выполнять движения с максимальной частотой. После заполнения всех квадратов работа прекращается. При подсчёте точек, чтобы не ошибиться, карандаш ведут от точки к точке, не отрывая его от бумаги. Нормальная максимальная частота движений кисти у тренированных молодых людей равна примерно 70 точкам за 10 с, что указывает на функциональную лабиль-ность (подвижность) нервной системы, хорошее функциональ-ное состояние двигательных центров ЦНС. Постепенно сни-жающаяся частота движений кисти указывает на недостаточ-ную функциональную устойчивость нервно-мышечного аппа-рата.

Проба Ромберга

Показателем функционального состояния нервно-мышечной системы может служить статическая устойчивость, которая вы-является с помощью пробы Ромберга. Она заключается в том, что человек встаёт в основную стойку: стопы сдвинуты, глаза закрыты, руки вытянуты вперёд, пальцы разведены (услож-нённый вариант — стопы находятся на одной линии). Опреде-ляется максимальное время устойчивости и наличие тремора кисти. Время устойчивости возрастает по мере улучшения функ-ционального состояния нервно-мышечной системы.

В процессе тренировки происходят изменения в характере дыхания. Объективным показателем функционального состояния дыхательной системы является частота дыхания. Частота дыхания опреде-ляется количеством вдохов за 60 с. Для её определения надо положить руку на грудную клетку и подсчитать число вдохов за 10 с, после чего произвести пересчёт на число вдохов за 60 с. В покое частота дыхания у нетренированного молодого челове-ка составляет 10-18 вдохов/мин. У тренированного спортсме-на этот показатель уменьшается до 6-10 вдохов/мин.

Во время мышечной деятельности увеличиваются как ча-стота, так и глубина дыхания. О резервных возможностях ды-хательной системы свидетельствует тот факт, что если в покое количество воздуха, проходящего через лёгкие в минуту, со-ставляет 5-6 л, то при выполнении таких спортивных нагру-зок, как бег, ходьба на лыжах, плавание, оно повышается до 120-140 л.

Ниже приведены тест на оценку функциональной работоспособности дыхательной системы: пробы Штанге и Генча. Следует иметь в виду, что при выполнении данных тестов большую роль играет волевой фактор. Материал с сайта

Проба Штанге

Простым способом оценки работоспособности дыхательной системы является проба Штанге — задержка дыхания на вдо-хе. Хорошо подготовленные спортсмены задерживают дыха-ние на 60-120 с. Задержка дыхания резко сокращается при неадекватных нагрузках, перетренировке, переутомлении.

Проба Генча

Для этих же целей можно использовать задержку дыхания на выдохе — пробу Генча. По мере тренированности время за-держки дыхания увеличивается. Задержка дыхания на выдохе на 60-90 с — показатель хорошей тренированности организ-ма. При переутомлении этот показатель резко уменьшается.

Функциональные пробы по оценке состояния сердечно-сосудистой системы.

Кровообращение - один из важнейших физиологических процессов, поддерживающих гомеостаз, обеспечивающих непрерывную доставку всем органам и клеткам организма необходимых для жизни питательных веществ и кислорода, удаление углекислого газа и других продуктов обмена, процессы иммунологической защиты и гуморальной (жидкостной) регуляции физиологических функций. Оценить уровень функционального состояния сердечно-сосудистой системы можно с помощью различных функциональных проб.

Одномоментная проба. Перед выполнением одномоментной пробы отдыхают стоя, без движений в течение 3 минут. Затем замеряют ЧСС за одну минуту. Далее выполняют 20 глубоких приседаний за 30 секунд из исходного положения ноги на ширине плеч, руки вдоль туловища. При приседании руки выносят вперед, а при выпрямлении возвращают в исходное положение. После выполнения приседаний посчитывают ЧСС в течение одной минуты. При оценке определяется величина учащения ЧСС после нагрузки в процентах. Величина до 20% означает отличную реакцию сердечнососудистой системы на нагрузку, от 21 до 40 % - хорошую; от 41 до 65% -удовлетворительную; от 66 до 75% - плохую; от 76 и более - очень плохую.

Индекс Рюффье. Для оценки деятельности сердечно-сосудистой системы можно пользоваться пробой Рюффье. После 5-минутного спокойного состояния в положении сидя подсчитать пульс за 10с (Р1), затем в течение 45 с выполнить 30 приседаний. Сразу после приседаний подсчитать пульс за первые 10 с (Р2) и через минуту (РЗ) после нагрузки. Результаты оцениваются по индексу, который определяется по формуле:

Индекс Рюффье =6х(Р1+Р2+РЗ)-200

Оценка работоспособности сердца: индекс Рюффье

0,1-5 -«отлично»(очень хорошее сердце)

5,1 - 10 - «хорошо» (хорошее сердце)

10,1 - 15 - «удовлетворительно» (сердечная недостаточность)

15,1 - 20 - «плохо» (сердечная недостаточность сильной степени)

Дыханием называется процесс, обеспечивающий потребление кислорода и выделение углекислого газа тканями живого организма.

Различают внешнее (легочное) и внутриклеточное (тканевое) дыхание. Внешним дыханием называется обмен воздухом между окружающей средой и легкими, внутриклеточным - обмен кислородом и углекислым газом между кровью и клетками тела. Для определения состояния дыхательной системы и способности внутренней среды организма насыщаться кислородом используют следующие пробы.

Проба Штанге (задержка дыхания на вдохе). После 5-ти минут отдыха сидя сделать 2-3 глубоких вдоха и выдоха, а затем, сделав полный вдох задерживают дыхание, время отмечается от момента задержки дыхания до ее прекращения.

Средним показателем является способность задержать дыхание на вдохе для нетренированных людей на 40-55 секунд, для тренированных - на 60-90 с и более. С нарастанием тренированности время задержки дыхания возрастает, при заболевании или переутомлении это время снижается до 30-35 секунд.

Проба Генчи (задержка дыхания на выдохе). Выполняется так же, как и проба Штанге, только задержка дыхания производится после полного выдоха. Здесь средним показателем является способность задержать дыхание на выдохе для нетренированных людей на 25-30 с., для тренированных на 40-60 с и

Проба Серкина. После 5-минутного отдыха сидя определяется время задержки дыхания на вдохе в положении сидя (первая фаза). Во второй фазе выполняется 20 приседаний за 30 с. и повторяется задержка дыхания на вдохе стоя. В третьей фазе после отдыха стоя в течение одной минуты определяется время задержки дыхания на вдохе сидя (повторяется первая фаза)

Функциональное состояние кардиоваскулярной и дыхательной системы определяет возможность человеческого организма адаптироваться к изменчивым условиям внешней среды. Воздействие экологических факторов, наследственность, спортивные нагрузки, а также острые и хронические заболевания оказывают влияние на структуру органов и течение физиологических процессов. Отсутствие выраженной клинической симптоматики не говорит о полном здоровье, поэтому для оценки резервов человеческого организма, готовности к повышенным нагрузкам и с целью ранней диагностики нарушений применяются функциональные пробы дыхательной системы.

Пробы для оценки функционального состояния дыхательной системы

Патологии бронхолегочной системы чаще всего развиваются на фоне инфекционных процессов (пневмонии, бронхиты) и сопровождаются характерными клиническими признаками:

• Кашель с выделением мокроты (гнойного или серозного характера).
• Одышка (в зависимости от фазы дыхания, утрудненного вдоха или выдоха).
• Боль в грудной клетке.

В медицинской практике для диагностики заболеваний чаще всего применяются лабораторные анализы и инструментальные методы, которые дают оценку морфологическим изменениям (рентгенография, компьютерная томография). Хроническое течение заболеваний, которые снижают качество жизни пациента (бронхиальная астма или обструктивная болезнь легких (ХОБЛ)) требуют мониторинга процесса. Тактика лечения определяется выраженностью изменений и степенью снижения функции, которая на легких стадиях не определяется с помощью рентгенологических методов.

В спортивной медицине и функциональной диагностике широко применяются методы тестов и проб, которые проводят оценку состояния респираторной системы на разных уровнях (калибрах бронхов) и определяют «резерв» возможностей каждого человека.

Функциональной пробой (тестом) называют метод, который исследует реакцию органа или системы на дозированную нагрузку с помощью стандартизированных показателей. В практике пульмонологов чаще всего спирометрия, которая определяет:

• Жизненную емкость легких (ЖЕЛ).
• Скорость вдоха и выдоха.
• Объем форсированного выдоха.
• Скорость потока воздуха по бронхам разного калибра.

Другой метод - плетизмография легких применяется для оценки изменения обьемов респираторных органов во время дыхательного акта.

Дополнительное использование провокационных проб (запуск патологической реакции с помощью фармакологических средств), изучение эффективности лекарственных препаратов - составляющие функциональной пульмонологической диагностики.

В спортивной медицине используются тесты, направленные на изучение выносливости, реактивности и динамики тренированности человека. Например, улучшение показателей пробы Штанге и Генчи свидетельствует о позитивной динамике у пловцов.

Показания и противопоказания к проведению функциональных дыхательных проб

Введение в клиническую практику функциональных тестов обязывает формировать контингент пациентов, которым целесообразно проводить исследование.

• Длительный стаж курения (более 10 лет) с высоким риском развития заболеваний.
• Бронхиальная астма (для постановки клинического диагноза и подбора лечения).
• ХОБЛ.
• Пациентам с хронической одышкой (для определения причины и локализации поражения).
• Дифференциальная диагностика легочной и сердечной недостаточности (в комплексе с другими методами).
• Спортсменам для оценки силы мышц грудной клетки, дыхательного объема.
• Контроль эффективности лечения при легочных заболеваниях.
• Предварительная оценка возможных осложнений перед оперативным вмешательством.
• Экспертиза трудоспособности и военная экспертиза.

Несмотря на широкое клиническое применения, проведение тестов сопровождается усиленной нагрузкой на дыхательную систему и эмоциональным напряжением.

Функциональные дыхательные пробы не проводятся при:

• Тяжелое состояние больного вследствие соматического заболевания (печеночная, почечная недостаточность, ранний послеоперационный период).
• Клинические варианты ишемической болезни сердца (ИБС): прогрессирующая стенокардия напряжения, инфаркт миокарда (в течение 1 месяца), острое нарушение мозгового кровообращения (ГНМК, инсульт).
• Гипертоническая болезнь с очень высоким риском сердечнососудистых заболеваний, злокачественная гипертензия, гипертонические кризы.
• Гестозы (токсикозы) у беременных.
• Сердечная недостаточность 2Б и 3 стадии.
• Легочная недостаточность, которая не позволяет провести дыхательные манипуляции.

Важно! На результат исследования влияет вес, пол, возраст человека и наличие сопутствующих заболеваний, поэтому анализ данных спирометрии проводится с помощью специальных компьютерных программ.

Нужна ли специальная подготовка к обследованию

Функциональные дыхательные тесты с использованием пневмотахометра или спирометр проводятся в первой половине дня. Пациентам не рекомендуется есть перед процедурой, так как наполненный желудок ограничивает движение диафрагмы, что ведет к искажению результатов.

Больным, которые регулярно принимают бронходилатирующие средства (Сальбутамол, Серетид и другие), рекомендуется не использовать препараты за 12 часов до исследования. Исключение составляют пациенты с частыми обострениями.

Для объективности результатов, врачи советуют не курить минимум за 2 часа до исследования. Непосредственно перед исследованием (20-30 минут) - исключить все физические и эмоциональные нагрузки.

Виды функциональных дыхательных проб

Методика проведения различных тестов отличается из-за разнонаправленности исследований. Большинство проб используется для диагностики скрытой (латентной) стадии бронхоспазма или легочной недостаточности.

Широко используемые функциональные пробы представлены в таблице.

Использований функциональной диагностике в клинической практике терапевтов оправдывается ранней диагностикой и контролем эффективности лечения заболеваний. Спортивная медицина применяет пробы для оценки состояния человека перед соревнованием, для контроля адекватности подобранного режима и ответа организма на нагрузки. Динамические методы исследования более информативны для врачей, поскольку нарушение функции не всегда сопровождается структурными изменениями.

Функциональная проба - неотъемлемая часть комплексной методики врачебного контроля лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Применение таких проб необходимо для полной характеристики функционального состояния организма занимающегося и его тренированности.

Результаты функциональных проб оцениваются в сопоставлении с другими данными врачебного контроля. Нередко неблагоприятные реакции на нагрузку при проведении функциональной пробы являются наиболее ранним признаком ухудшения функционального состояния, связанного с заболеванием, переутомлением, перетренированностью.

Приводим наиболее часто встречающиеся функциональные пробы, используемые в спортивной практике, а также пробы, которые можно использовать при самостоятельных занятиях физической культурой.

Функциональные пробы позволяют получить информацию о функциональном состоянии органов дыхания. С этой целью применяют спирометрию, ультразвуковое исследование, определение минутного и ударного объемов и другие методы исследования. Спирометрия - измерение жизненной емкости легких и других легочных объемов при помощи спирометра. Спирометрия позволяет оценить состояние внешнего дыхания.

Функциональная проба Розенталя позволяет судить о функциональных возможностях дыхательной мускулатуры. Проба проводится на спирометре, где у обследуемого 4-5 раз подряд с интервалом в 10-15 с. определяют ЖЕЛ. В норме получают одинаковые показатели. Снижение ЖЕЛ на протяжении исследования указывает на утомляемость дыхательных мышц.

Проба Вотчала-Тиффно - функциональная проба для оценки трахеобронхиальной проходимости путем измерения объема воздуха, выдыхаемого в первую секунду форсированного выдоха после максимального вдоха, и вычисление его процентного отношения к фактической жизненной емкости легких (норма - 70-80 %). Пробу проводят при обструктивных заболеваниях бронхов и легких. Коэффициент использования кислорода - процентное отношение доли кислорода, используемой тканями, к общему содержанию его в артериальной крови. Является важным показателем, характеризующим процессы диффузии через альвеолярно-капиллярные мембраны (норма 40 %). Кроме того, по специальным показаниям проводят бронхоспирографию (изучение вентиляции одного легкого, изолированного путем интубации бронха); тест с блокадой легочной артерии и измерением давления в ней (повышение давления в легочной артерии выше 40 мм рт. ст. свидетельствует о невозможности пневмоэктомии из-за развития после операции гипертензии в легочной артерии).

Функциональные пробы на задержку дыхания - функциональная нагрузка с задержкой дыхания после вдоха (проба Штанге) или после выдоха (проба Генчи), измеряется время задержки в секундах. Проба Штанге позволяет оценить устойчивость организма человека к смешанной гиперкапнии и гипоксии, отражающую общее состояние кислородообеспечивающих систем организма при выполнении задержки дыхания на фоне глубокого вдоха, а проба Генчи - на фоне глубоко выдоха. Используются для суждения о кислородном обеспечении организма и оценки общего уровня тренированности человека.

Оборудование: секундомер.

Проба Штанге. После 2-3 глубоких вдохов-выдохов человека просят задержать дыхание на глубоком вдохе на максимально возможное для него время.

После проведения первой пробы необходим отдых 2-3 минуты.

Проба Генчи. После 2-3 глубоких вдохов-выдохов человека просят глубоко выдохнуть и задержать дыхание на максимально возможное для него время.

Оценка результатов тестирования проводится на основании таблиц (Таблица 1, Таблица 2). Хорошие и отличные оценки соответствуют высоким функциональным резервам системы кислородообеспечения человека.

Таблица 1. Ориентировочные показатели пробы Штанге и Генчи

Таблица 2. Оценка общего состояния обследуемого по параметру пробы Штанге

Проба Штанге. Обследуемый в положении сидя делает глубокий вдох и выдох, а затем вдох и задерживает дыхание. В норме проба Штанге – для не спортсменов 40-60 сек, для спортсменов 90-120.

Проба Генчи. Обследуемый в положении сидя делает глубокий вдох, затем неполный выдох и задерживает дыхание. В норме проба равна -20-40 сек.(не спортсмены), 40-60 с (спортсмены). Проба Розенталя. Пятикратное измерение ЖЕЛ с 15-сек интервалами. В N все ЖЕЛ одинаковые.

Проба Серкина. Проводится в три этапа.1-я фаза: задержка дыхания на вдохе в положении сидя; 2-я фаза: задержка дыхания на вдохе после 20 приседаний за 30 секунд, 3-я фаза: через минуту повторение 1-й фазы. Это проба на выносливость. Для здорового тренированного человека 1-я фаза = 45-60 сек; 2-я фаза = более 50% 1-й фазы; 3-я фаза = 100 и более % 1-й фаза. Для здорового нетренированного человека : 1-я фаза = 35-45 сек; 2-я фаза = 30-50% от 1-й фазы; 3-я фаза = 70-100 % 1-й фазы. Со скрытой недостаточностью кровообращения : 1-я фаза = 20-30 сек, 2-я фаза = менее 30 % от 1-й фазы; 3-я фаза = менее 70 % 1-й фазы.

Функциональные пробы для оценки состояния сердечно-сосудистой системы Проба Мартине – Кушелевского (с 20 приседаниями)

После 10-минутного отдыха в положении сидя у обследуемого считают пульс каждые 10 с до 3-х кратного получения одинаковых цифр. Далее измеряют АД и ЧД. Все найденные величины являются исходными. Затем обследуемый делает 20 глубоких приседаний, с выбрасыванием рук вперед, за 30 с (под метроном). После приседаний испытуемый садится; первые 10 с 1-й минуты восстановительного периода, считают пульс, а в оставшиеся 50 с, измеряют АД. Сначала 2-й минуты восстановительного периода по 10-секундным отрезкам определяют пульс до 3-х кратного повторения исходных значений. В заключение пробы измеряют АД. Иногда в восстановительном периоде может быть урежения пульса ниже исходных данных(«отрицательная фаза»). Если «отрицательная фаза» пульса короткая (10-30 сек), то реакция ССС на нагрузку нормотоническая.

Оценка результатов пробы проводится по данным пульса, АД и длительности восстановительного периода. Нормотоническая реакция : учащение пульса до 16-20 ударов за 10 с (на 60-80 % от исходного), САД повышается на 10-30 мм.рт.ст (не более 150 % от исходного), ДАД остается постоянным или снижа-ется на 5-10 мм.рт.ст.

Атипичные реакции : гипотоническая, гипертоническая, дистоническая,ступенчатая.

Атипичные реакции . Гипертоническая – значительное повышение САД (до 200-220 мм.рт.ст) и ДАД, пульса до 170-180 уд/мин. Такой тип реакции встречается у лиц пожилого возраста, в начальных стадиях гипертонической болезни, при физическом перенапряжении ССС.

Гипотоническая – незначительное повышение АД при очень значительном повышении ЧСС до 170-180 уд/мин, восстановительный период увеличивается до 5 мин уже после первой нагрузки. Такой тип реакции наблюдается при ВСД, после перенесенных инфекционных заболеваний, при переутомлении.

Дистоническая - резкое снижение ДАД до появления феномена «бесконечного» тона (при изменении сосудистого тонуса). Появление этого феномена у здоровых спортсменов указывает на высокую сократительную способность миокарда, но может быть. Такой тип реакции бывает при ВСД, физическом перенапряжении, у подростков в пубертатном периоде.

Ступенчатая - САД повышается на 2-3 мин восстановительного периода. Такая реакция ССС бывает при нарушении регуляции кровообращения и может быть связана с недостаточно быстрым перераспределением крови из сосудов внутренних органов на периферию. Чаще всего такую реакцию отмечают после 15-ти секундного бега при перетренированности.

Комбинированная п роба Летунова

Проба включает 3 нагрузки: 1) 20 приседаний за 30 сек, 2) 15-секундный бег, 3) бег на месте в течение 3 мин в темпе 180 шагов в мин. Первая нагрузка является разминкой, вторая выявляет способность к быстрому усилению кровообращения, а третья выявляет способность организма устойчиво поддерживать усиленное кровообращение на высоком уровне в течение относительно продолжительного времени. Типы реакции на физическую нагрузку аналогичны пробе с 20-ю приседаниями.

Проба Руффье – количественная оценка реакции пульса на кратковременную нагрузку и скорость восстановления.

Методика: после 5-ти мин отдыха в положении сидя считают пульс за 10 с (перерасчет за мин – Р0). Затем испытуемый делает 30 приседаний за 30с, после чего в положении сидя определяют пульс за 10 с (Р1). Третий раз пульс измеряют в конце первой мин восстановительного периода за 10с (Р2).

Индекс Руффье = (Р0+Р1+Р2- 200)/ 10

Оценка результатов: отлично- ИР <0; хорошо – ИР 0-5, удовлетворительно – ИР 6-10, слабо – ИР 11-15;

неудовлетворительно – ИР > 15.

Показатель качества реакции сердечно-сосудистой системы.

ПКР = (РД2 – РД1) : (Р2 – Р1) (Р1 – пульс в покое, РД1 – пульсовое давление в покое, Р2 – пульс после нагрузки, РД2 – пульсовое давление после нагрузки). Хорошее функциональное состояние сердечно-сосудистой системы при ПКР= от 0,5 до 1,0.