Введение к работе
Актуальность проблемы.
Успехи, достигнутые в последние годы в лечении больных с сердечно-сосудистой патологией, в том числе и ишемической болезнью сердца (ИБС), в значительной мере обязаны использованию на всех этапах восстановительного лечения тренирующих физических нагрузок. Большую роль в этом сыграла введенная в стране государственная система поэтапной реабилитации больных, перенесших инфаркт миокарда (ИМ) (И.К.Шхвацабая, Г.Андерс, 1983). Важное место в ней занимает долечивание больных в санатории и поликлинике, задачей которых является восстановление физической работоспособности и психологической реадаптации больных, подготовка их к бытовым нагрузкам и производственной деятельности (Л.Ф.Николаева, 1988; Л.Ф.Николаева, Д.МАронов, 1988; Franclin В.А. et.al. 1986; Wenger N.K., 1978).
Особое место в реабилитации больных ИМ принадлежит физическим тренировкам. Необходимость использования и высокая эффективность их доказана многими исследователями (А.А.Валюлис, 1987; А.С.Волгина, В.А.Гончаренок, 1985; B.C. Волков, З.Анталоци, 1982; Giese Н., Schomer N.H., 1986; Denolin Н., 1979).
Однако, наряду с организационными и социально-медицинскими достижениями, все отчетливее просматривается ряд проблем, без решения которых дальнейшее развитие этой отрасли медицины было бы значительно затруднено. Это, прежде всего, вопрос об исходном уровне интенсивности физических нагрузок (ФН) при велотренировках и ходьбе. В литературе приводится противоречивый спектр рекомендованных уровней нагрузок от 50 до 90% пороговой мощности или пороговой ЧСС, причем каждая величина найдена эмпирически (А.А.Горбаченков, 1986; А.П.Матусова, О.В.Масленников, В.А.Люсов, 1984; Н.И.Чудновский, 1987; Н.М.Амосов, ЯЛ.Бендет, 1984; В.П.Орджоникидзе, 1984; Е.А.Поручиков и др., 1986; И.К. Щхвацабая, ГАндерс, 1983; И.ВАулик, 1990; В.А.Крыжановский, 1989; О.В.Масленников, А.Ф.Емельянова, М.С.Бубель, 1985; М.Г.Шарфнадель, 1983; Franclin В.А. et. al., 1986).
Произвольно взятая начальная величина тренирующей .нагрузки для конкретного больного может совпадать или не совпадать с его биологической и функциональной потребностью в нагрузке. При низкой - возможно дальнейшее усугубление патологии, при высокой - неизбежна стресс-реакция со срывом адаптации организма к ФН (Ф.З.Меерсон, М.Г.Пшенникова, 1988).
Еще одной проблемой, ожидающей своего решения, является отсутствие адекватного способа определения мощности нагрузки при ходьбе. Очевидно, что это существенно осложняет дозирование нагрузки ходьбой. Нагрузка, дозированная по числу шагов, определенного по уравнению регрессии, чаще всего не соответствует мор-фофункциональным свойствам организма больного, и часто отвергается ими.
На наш взгляд, перечисленные проблемы должны решаться в
русле основополагающего принципа функции живых систем - вы
полнение максимума внешней работы при минимальных затратах
энергии (эффект максимума внешней работы Э.Бауэра (Э.Бауэр,
1935). Не будет преувеличением сказать, что все попытки создания
тех или иных программ физической реабилитации так или иначе
преследовали эту же цель - максимально экономизировать энерго
траты (Н.М.Амосов, Я.Л.Бендет, 1984; Е.Г.Сорокина, 1989;
Т.В.Нешумова, В.А.Черепанова, Н.П.Сыпченко, 1988;
Л.М.Клячкин, А.Г.Голунова, 1985; Н.А.Бернштейн, 1947, 1966). Этот подход нам представляется наиболее правильным и потому, что функция живой системы - это, прежде всего, обмен, превращение энергии.
Цель исследования:
Изучить механизмы экономизации функций сердечно-сосудистой системы и скелетной мускулатуры и на этой основе разработать и обосновать новые эффективные методы оптимизации тренирующих нагрузок для больных инфарктом миокарда.
Задачи исследования.
-
Изучить механизмы минимизации энерготрат при физических нагрузках синхронизацией ритмов функции сердца и скелетной мускулатуры, а также модуляцией параметров ходьбы.
-
На основе изученных механизмов экономизации энерготрат разработать и обосновать новые способы оптимизации тренирующих нагрузок у больных инфарктом миокарда при велотренировках и дозированной ходьбе.
-
Оценить влияние физических тренировок на велотренажере с оптимальной частотой педалирования и дозированной ходьбе в режиме оптимальной тренирующей нагрузки на клиническую картину ИБС, физическую работоспособность и гемодинамические параметры у больных инфарктом миокарда на санаторном этапе реабилитации.
4. Произвести оценку эффективности разработанных методов реабилитации на санаторном этапе по истечении 12 мес. от начала заболевания.
Научная новизна.
Обоснован новый концептуальный подход к оптимальному дозированию тренирующих нагрузок, в основу которого положен принцип минимизации энерготрат при максимуме внешней (механической) работы. Экономичность выполнения физических тренировок зависит от гармоничного функционирования звеньев регуляторной системы: длина шага—частота шага—частота сердечных сокращений—ударный объем, объединяющей функции сердечно-сосудистой системы и скелетной мускулатуры.
Выявлена важная закономерность содружественных изменений длины и частоты шага при ходьбе с различной мощностью нагрузки, заключающаяся в достижении необходимой скорости ходьбы за счет преобладающего прироста одного из этих параметров. При этом преобладание прироста зависит от мощности нагрузки и является основным условием снижения энерготрат. Параллельный прирост их экономически невыгоден.
Минимизация энерготрат сердечно-сосудистой системы и скелетной мускулатуры тесно связана со степенью синхронизации ритмов их функционирования. При этом показано, что высокая ее степень сопровождается в процессе проведения физических тренировок минимальными энергртратами.
У больных ИБС степень синхронизации ритмов сердца и скелетной мускулатуры достоверно отличается от таковой у здоровых лиц. Уменьшение ее по мере возрастания мощности нагрузки приводит к приступам стенокардии и невозможности продолжения тренировок.
У большенства больных ИБС при мощностях нагрузки более 60 вт наблюдается нарушение оптимального соотношения длины и частоты шага, а также синхронизации ритмов сердца и скелетной мускулатуры. Вследствие этого, даже при высокой исходной физической работоспособности, тренировки с нагрузками более 60 вт являются малоэффективными.
Практическая значимость работы.
- Разработаны и внедрены в практику 3 высокоэффективных спо
соба оптимизации физических тренировок больных ИМ, позволив
ших повысить эффективность их реабилитации:
а. Оптимизация ФН на велотренажере путем определения и использования в тренировках частоты педалирования, при которой
прирост ЧСС минимален и составляет 31-76% от ЧСС при пороговой мощности нагрузки. Методика велотренировок с учетом оптимальной частоты педалирования (ОЧП) позволяет значительно улучшить переносимость больными ФН, улучшить показатели центральной и периферической гемодинамики и повысить эффективность реабилитации на санаторном этапе. Велотренировки в режиме ОЧП оказались наиболее безопасными и для больных с исходно низкой ТФН, что позволяет включить в восстановительное лечение больных III кл. тяжести (АС №1738262 от 8 февраля 1992 г.).
б. Определение мощности нагрузки при ходьбе по горизонтальной
поверхности и использование результатов его для точного дозиро
вания тренирующей нагрузки ходьбой. Метод позволил дозировать
ее не по приросту ЧСС, а по мощности нагрузки.
в. Определение и использование оптимальной мощности трени
рующей нагрузки при ходьбе (ОТН) (получена приоритетная справ
ка).
Проведена сравнительная оценка различных методов дозирования тренирующей нагрузки. Установлено, что наиболее адекватными для больных ИБС и эффективными являются методы, основанные на принципе экономизации энерготрат.
Установлено, что оптимальная тренирующая нагрузка для больных инфарктом миокарда при ходьбе лежит в интервале 21,4-70,9 вт (2а) со средней величиной 46,15±2,15 вт.
- Проведен сравнительный анализ эффективности дозирования
тренирующих нагрузок по ЧСС и по мощности. Установлено, что
дозирование по мощности нагрузки позволяет наиболее адекватно
оценить функциональные возможности конкретного больного.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Основным принципом минимизации энерготрат при физических нагрузках является согласование функций звеньев регулятор-ной цепи: длина шага—частота шага—частота сердечных сокращений—ударный объем, объединяющей в единое целое функции сердца и скелетной мускулатуры. Нарушение функционирования описанной регуляторной цепи приводит к излишним энерготратам, в связи с чем необходимо его восстановление с помощью изменения функции составляющих этой цепи, либо путем проведения тренировок с таким уровнем нагрузок^ при котором восстанавливается оптимальное соотношение длины, частоты шага и синхронизации их с ритмом сердца.
-
У больных ИБС нормальное функционирование описанной регуляторной цепи наблюдается в интерзале нагрузок от 30 до 60 вт. При более высоких нагрузках возникает рассогласование ритма
сердца и частоты шага с нарушением соотношения его длины и частоты. Всвязи с этим наиболее рациональными при дозированной ходьбе являются нагрузки не выходящие за пределы этого интервала (независимо от исходной ТФН).
-
При работе на велотренажере в процессе возрастания мощности нагрузки функционирование регуляторной цепи нарушается в связи с нарастающим несоответствием стандартного соотношения длины педали и частоты оборотов ее уровню. Восстановление функционирования регуляторной цепи возможно на других частотах педалирования, при которых достигается минимизация энерготрат.
-
Физические тренировки с использованием разработанных методов оптимизации нагрузок являются наиболее эффективными з плане повышения физической работоспособности, улучшения клинической картины ИБС, параметров гемодинамики, а также уменьшения сроков временной нетрудоспособности, частоты госпитализации, повторных инфарктов миокарда и инвалидизации больных.
Внедрение результатов работы в практику.
Материалы диссертационной работы используются при восстановительном лечении больных ИМ в санатории "Барнаульский", кафедрах факультетской терапии Новосибирского государственного медицинского института и внутренних болезней педиатрического и стоматологического факультетов Алтайского государственного медицинского университета. Используются в учебном процессе на кафедре спортивной медицины и ЛФК и кафедре госпитальной и поликлинической терапии АГМУ.
По теме работы изданы и внедрены в практику методические рекомендации "Комплексная реабилитация больных острым инфарктом миокарда-жителей сельской местности Алтайского края на стационарном; этапе " (Барнаул-1985), "Комплексная реабилитация больных, перенесших инфаркт миокарда - жителей сельской местности Алтайского края на амбулаторно-поликлиническом этапе" (Барнаул-1986), а так же включены в учебное пособие для субординаторов терапевтов и интернов "Кардиология" (Барнаул-1994). Разработанные методы физических тренировок больных ИМ включены в методические рекомендации для врачей-реабилитологов "Оптимизация физических тренировок больных инфарктом миокарда на санаторном этапе реабилитации (Барнаул-1995).
Апробация результатов исследования.
Диссертация апробировалась на заседании проблемной комиссии "Физиология и патология сердечно-сосудистых заболеваний" Алтайского государственного медицинского университета с привлече-
нием кафедр университета. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на: научно-практической конференции "Актуальные вопросы курортологии Сибири и Дальнего востока " (Белокуриха, 1988); научно-практической конференции "Многофакторная первичная и вторичная профилактика сердечно-сосудистых заболеваний в условиях здравниц" и 6-м съезде терапевтов Алтайского края "Диагностика, лечение, реабилитация и профилактика терапевтических заболеваний в первичном звене здравоохранения. Новые методы диагностики и лечения" (Барнаул, 1989), межтерриториальной научно-практической конференции "Курортные факторы в лечении и реабилитации больных с сердечно-сосудистыми и эндокринными заболеваниями" (Белокуриха, 1990); 1-м съезде кардиологов Казахстана "Вопросы кардиологии" (Алма-Ата, 1991); региональной конференции "Реабилитация больных ишемической болезнью сердца, церебральной ишемией и артериальными гипертониями" (Томск, 1993); симпозиуме "Актуальные проблемы реабилитации больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями (Красноярск, 1994); отчетной научной сессии "Актуальные проблемы кардиологии" (Томск, 1994); Всесоюзном симпозиуме и рабочем совещании "Современное состояние и перспективы реабилитации больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями"(Москва, 1995); региональной научно-практической конференции "Актуальные вопросы реабилитации, лечения и профилактики в санаторно-курортных условиях" (Барнаул, 1995).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано в центральной и местной печати 27 научных работ.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 6 глав, включающих материал и методы исследования, результаты собственных исследований, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 166 работ отечественных и 120 зарубежных авторов. Объем диссертации составляет 241 страницу машинописного текста, в том числе 72 таблицы и 13 рисунков.