UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE "GR. T. POPA" IAȘIFACULTATEA DE BIOINGINERIE MEDICALĂ

TESTE DE EFORT SPECIFICE ÎN EVALUAREA

FUNCȚIEI RESPIRATORII

Student: Rotariu RenataMaster anul IGrupa 3

Evaluarea este obligatorie atat pentru stabilirea diagnosticului, cat și pentru alcătuirea programului recuperator (alegerea metodelor și metodologiei, fixarea etapelor și obiectivelor acestor etape de recuperare) și aprecierea rezultatelor obținute. Evaluarea sau testarea funcției respiratorii, în cadrul patologiei disfuncționale respiratorii și desigur a recuperării funcționale, beneficiază poate de cele mai complexe metode, comparativ cu posibilitățile de testare a funcției altor aparate și sisteme. Însăși cunoașterea fiziopatologiei respirației a fost posibilă numai pe măsura apariției metodelor de testare a diverselor verigi funcționale. De aceea, probele sau testele funcționale respiratorii s-au dezvoltat paralel cu, cunoașterea fiziopatologiei respirației, influențîndu-se reciproc în procesul de aprofundare științifică. Respiraţia pulmonară face parte integrantă din complexul de sisteme care concură la aprovizionarea celulelor organismului cu O2 şi la depurarea lor de CO2 produs al arderilor. Schimbul gazos dintre mediul înconjurător şi celule este realizat prin conlucrarea plămânilor, a căror funcţie respiratorie constă în convecţia şi transferul O2 din atmosferă în sânge şi a CO2 invers - şi a aparatului cardiovascular care asigură convecţia gazelor respiratorii între plămâni şi ţesuturi. Cele mai multe dintre testele prezentate, evaluează un singur parametru al funcţiei respiratorii a plămânului. Mai mult, măsurători precum volumele pulmonare, elasticitatea pulmonară, factorul de transfer gazos prin membrana alveolo-capilară, sunt efectuate în condiţii de statică, deci nu în condiţia dinamică, caracteristică proceselor vitale. Rostul testării la efort fizic (muscular) este de a furniza informaţii asupra modului în care funcţionează sistemele integrate care iau parte la schimbul gazos dintre mediul înconjurător şi celulele organismului, în condiţiile creşterii cerinţelor metabolice determinate de activitatea musculară. Testul la efort este o explorare integrată a funcţiilor pulmonară, cardio-circulatorie şi musculară în condiţii în care organismul face apel la rezervele fiecărui sistem în parte. La individul normal aceste rezerve sunt mari: la efort, ventilaţia poate creşte de peste 20 de ori mărimea ventilaţiei/minut de repaus (ventilaţia necesară pentru a asigura metabolismul bazal). Existenţa unor rezerve funcţionale atât de importante indică amploarea posibilităţilor de adaptare la solicitări externe a organismului sănătos, dar şi marea capacitate de compensare a unor deficite. Restricţia moderată a volumului pulmonar, limitarea debitului ventilator prin

obstrucţie in căile aerifere, micşorarea capacităţii de difuziune a O2 prin membrana alveolo-capilară pot fi până la un anumit punct compensate prin conlucrarea celorlalte funcţii. De aceea, un test funcţional unic practicat în condiţie statică nu poate aprecia corect capacitatea de adaptare la efort a unui pacient. În plus, eficacitatea sistemului cardio-pulmonar poate fi complet diferită în perioada de creştere a metabolismului prin efort muscular de valorile măsurate în condiţii de repaus: ameliorarea distribuţiei perfuziei pulmonare la efort diminuă uneori disparitatea raporturilor ventilaţie-perfuzie observată, de exemplu, la bronşiticii obstructivi, cu consecinţa o ameliorare a oxigenării sângelui arterial sistemic; invers, testul la efort poate releva deficitul unuia dintre mecanismele integrate, deficit inaparent, în condiţie de repaus: hipoxemia apărută la efort (insuficienţă pulmonară latentă) la un bolnav cu vasculită pulmonară la care volumele pulmonare, elasticitatea plămânului şi schimbul gazos prin membrana alveolo-capilară furnizau valori înscrise în limitele de variaţie ale normalului. Efortul muscular este utilizat ca mijloc de a mări cerinţele metabolice ale organismului. Satisfacerea acestor cerinţe la un volum corespunzător puterii efortului prestat depinde de mai multe mecanisme prin care creşte aportul de O2

la muşchii în activitate şi depurarea CO2 la acest nivel. Modul în care se desăvârşeşte integrarea tuturor acestor mecanisme şi integritatea fiecăruia dintre ele, se reflectă în capacitatea de adaptare la efort. De aici derivă utilitatea clinică a testării la efort.

Obiectivele testării la efort

Testul la efort poate:

stabili sau preciza diagnosticul; obiectiva acuzele pacientului (în primul rând dispneea); releva mecanismul prin care este limitată capacitatea de adaptare la efort:

ventilator, cardio-circulator, muscular şi preciza natura acestuia (de ex. limitare ventilatorie restrictivă ori obstructivă, limitare circulatorie etc);

evalua severitatea unui handicap funcţional; orienta tratamentul; evalua evoluţia bolii; evalua efectul terapeutic; individualiza reantrenarea la efort; evalua evoluţia performanţei fizice a unui subiect aparent normal supus la

eforturi fizice mari (sportivi) sau expus la noxe respiratorii; contribui la aprecierea riscului operator, mai ales în intervenţiile pe torace.

Contraindicaţii le testării la efort: Contraindicaţii absolute:

infarct de miocard datând de mai puţin de 5 zile; afecţiuni febrile acute; insuficienţă cardiacă congestivă; angor instabil; miocardită, pericardită acute: hipertensiune arterială care nu răspunde la tratament (TA sistolică > 250

mm Hg, TA diastolica > 120 mm Hg); stenoză aortică strânsă; cardiomiopatie obstructivă severă; anevrism disecant; insuficienţă pulmonară cu Pa, O2 < 40 mmHg; Pa, CO2 > 70 mm Hg.

Contraindicaţii relative:

infarct miocardic recent mai mic de 4 săptămâni; bloc de gradul II sau III; maladie valvulară aortică; anomalii EKG în repaus; tahicardie în repaus; aritmii ventriculare, atriale rapide; tulburări electrolitice severe; afecţiuni tromboembolice (inclusiv pulmonare); afecţiuni ortopedice; afecţiuni vasculare cerebrale: anevrism; tulburări neurologice care diminua posibilitatea de adaptare la efort

muscular; diabet neechilibrat; epilepsie; astm bronşic ce nu răspunde la tratament.

Testarea la efort va fi precedată un examen cardiac în repaus (clinic şi HKG). Indicaţii de întrerupere a testului la efort:

Semne şi simptome generale:

dureri toracice sugestive de angor; dispnee severă; ameţeli, stare de slăbiciune; teamă, stare de confuzie mentală, lipsă de coordonare, cefalee, delir; paloare şi transpiraţie instalate brusc; greaţă, vărsături; cianoză; crampe musculare.

Semne electrocardiografice:

semne de ischemie: subdenivelare de ST mai mare sau egal cu 0,l mV (1 mm) cu ST descendent sau orizontal, inversarea undei T sau apariţia de unde Q;

extrasistole supraventriculare polimorfe, tahicardei evntriculară paroxistică;

fibrilaţie atrială survenind în cursul efortului; bloc AV de gradul II sau III; apariţia unui bloc de ramură drept sau stâng indus de efort.

Tensiunea arterială

scăderea tensiunii sistolice sub valoarea din repaus; scăderea mai mare de 20 mmHg, după o creştere normală; tensiune arterială sistolică mai mare de 300 mm Hg sau tensiuni arteriale

diastolice mai mare de 140 mm Hg.

Factorii care limitează performanţa la efort

starea nutriţională a organismului; condiţia fizică a subiectului; starea lui psihologică; particularităţi ale mediului înconjurător (căldură, frig, altitudine, poluare

atmosferică); condiţii fizio-patologice: respiratorii: perturbarea schimburilor gazoase; perturbarea mecanicii ventilaţiei; tulburări de reglare a ventilaţiei; deficit al muşchilor respiratori; circulatorii: boli cardiace ischemice, valvulare, miocardice; cord pulmonar;

boli vasculare pulmonare; boli vasculare periferice; neuromusculare; osteo-articulare;

Metodologia testării la efort

Exerciţiul muscular este efectuat cu ergometre. Ergometrele sunt aparate utilizate pentru realizarea şi măsurarea efortului prestat, a cărui putere poate fi făcută să varieze între limite destul de largi. Două tipuri de ergometre sunt folosite mai frecvent: 1. covorul rulant permite să se obţină efortul muscular printr-o activitate obişnuită, mersul; puterea efortului poate fi modificată de tehnician schimbând fie viteza de deplasare a benzii pe care merge subiectul, fie înclinarea benzii faţă de orizontală, fie ambele deodată; dar mărimea efortului prestat nu poate fi evaluată cu precizie pentru că ea depinde nu numai de cei 2 factori menţionaţi, ci şi de greutatea subiectului: persoane de greutăţi diferite care merg pe covor rulant la aceeaşi viteză şi pantă a benzii, efectuează eforturi de puteri diferite; tipul mersului, lungimea pasului, influenţează mărimea actuală a lucrului mecanic efectuat; efortul pe covor rulant se exprimă în km/oră iar panta suprafeţei pe care se merge în grade %; 2. bicicleta ergometrică (cicloergometru) permite să se obţină efortul prin pedalare împotriva unei rezistenţe, a cărei mărime, ca şi frecvenţa pedalării pot fi modificate, variind astfel puterea efortului prestat; avantajul bicicletei ergometnce constă în posibilitatea de a varia rapid mărimea efortului şi în faptul că acesta nu depinde de greutatea subiectului; cicloergometrul conferă o mai bună condiţie de recoltare a aerului expirat şi a sângelui, precum şi de măsurare a tensiunii arteriale în comparaţie cu covorul rulant. Dezavantajele covorului rulant în combinație cu bicicleta ergometrică constau în faptul că măsurătorile și prelevările sangvine se efectuează mai greu din cauza zgomotului sau a accesibilității. Pentru sportivii de performanță se recomandă ca proba de efort să se efectueze pe un ergometru adaptat specializării sportive, deoarece efortul trebuie

să reproducă mișcările specifice din antrenamente sau din activitățile competiționale. Efortul efectuat cu covorul rulant este întrucâtva mai mare decât cel realizat pe cicloergometru, deoarece masa musculară solicitată este mai mare în primul caz, aportul maxim de O2 fiind cu aprox. 7% mai mic pe cicloergometru, dar diferenţele nu par a fi semnificative în condiţii clinice. Efortul prestat se exprimă în: - kilogram-metri (1 kgm = lucrul mecanic efectuat când se deplasează o masa de 1 kg. pe o distanţă verticală de 1 m împotriva forţei gravitaţionale); - kilogram-metri / minut (lucru mecanic pe unitate de timp) sau în Watts (1 W = 6,12 kgm / minut ); - energia este exprimată prin consumul de O2.

Protocoale folosite

Sunt foarte numeroase. O încercare de simplificare descrie 2 tipuri: 1. tesle de efort la putere constantă (efort dreptunghiular): efortul este efectuat un timp definit de regulă, 5-8 minute, la aceeaşi putere, apoi în funcţie de rezultatele obţinute, repetat, după o pauză de durată convenabilă (între 30 min 2 ore) la o putere inferioară sau superioară menţinută constant acelaşi interval; 2. testul de efort la putere progresiv crescândă, teste în trepte sau efort triunghiular: puterea efortului este crescută la intervale prestabilite de la 1-6 minute, iar măsurările sunt efectuate către sfârşitul fiecărui interval; testul continuă până la atingerea valorii maxime a prelevării de O2 sau până la apanţia semnelor şi simptomelor care impun întreruperea efortului; în general durata exerciţiului muscular variază între 8-15 minute. Testele în trepte sunt folosite mai frecvent, scopul fiind determinarea puterii efortului la care prelevarea de O2, ventilaţia sau frecvenţa cardiacă ating valori maxime şi modul în care evoluează diferiţii parametri ai efortului. În cursul testelor în trepte cu durată scurtă de 1-3 minute pentru fiecare treaptă, nici schimburile gazoase nici ventilaţia şi nici răspunsul cardiovascular nu ating starea stabilă. Testele la putere constantă sunt folosite pentru a obţine informaţii privind adaptarea la o anumită mărime de efort (în medicina muncii) şi pentru a evalua efectele terapeutice sau farmacologice asupra capacităţii de adaptare la efort a unui subiect.

Variante tehnice ale testului la efort

1. Efort triunghiular pe cicloergometru. Subiectul aşezat pe bicicleta ergometrică respiră pe gură, cu nasul pensat, printr-o piesă bucală montată la un sistem de valve cu rezistenţă la flux minimă, care dinţează respiraţie astfel încât să inspire aer atmosferic şi să expire intr-un burduf care comunică prin mai multe orificii cu exteriorul; pe calea expiratorie este montat un traductor de flux de la un pneumotahograf prevăzut cu integrator de volum, iar din burduf, o pompă aspiră continuu aer expirat amestecat pe care îl trece prin analizorul de O2 şi prin cel de CO2. Se înregistrează continuu volumul curent expirat, frecvenţa ventilaţiei/min, concentraţia O2 şi a CO2 în aerul expirat. Din prelucrarea datelor se obţine prelevare de O2/min. şi eliminarea de CO2/min. După 5-6 minute de respiraţie în condiţii de repaus, timp necesar pentru atingerea unui regim constant se recoltează sânge arterial (cateter radial) şi se determină Pa, O2, Pa, CO2, pH, şi se calculează parametrii echilibrului acido-bazic. Se măsoară tensiunea arterială şi pulsul, se înregistrează electrocardiograma. Subiectul începe a pedala ˮîn gol” (fără rezistenta electrică a cicloergometrului), apoi împotriva unor rezistenţe progresiv crescânde; la interval de 2 minute, puterea efortului creşte cu 25W până când este atins n' O2

maxim. Un test de acest tip durează aproximativ 15 minute la un subiect normal. Pe toată durata testului sunt urmăriţi parametrii funcţionali şi în minutele 5, l0, 15 se recoltează sânge arterial pentru dozarea gazelor sangvine şi evaluarea echilibrului acido-bazic. 2. O altă modalitate de testare începe cu un efort triunghiular cu o dozare crescătoare de 100 kgm/minut la fiecare minut (corespunzând unei creşteri a prelevării de O2 de aprox. 200 ml/min); proba durează până la atingerea aportului maxim de O2, limitat de simptome (de ex. până la apariţia dispneei intense, a crampelor musculare etc), de obicei între 4 şi 20 minute, în funcţie de mărimea rezervelor disponibile. Intr-un al doilea timp, se efectuează 2 eforturi dreptunghiulare la puteri de 1/3 şi 2/3 din puterea maximă atinsă în cursul efortului triunghiular; se măsoară prelevarea de O2 şi eliminarea de CO2 în regim constant, se calculează ventilaţia alveolară şi raportul Vds/VT, obţinându- se informaţii ample asupra funcţiei pulmonare; determinări de O2 şi CO2 în sângele arterial sistemic completează într-un al 3 lea timp tabloul funcţional. 3. De multe ori. condiţia clinică a bolnavilor nu permite aplicarea testelor descrise. În astfel de cazuri, se practică un test simplu: se efectueză la cicloergometru un efort constant cu o durată de minimum 5 min şi o putere calculată pe ventilaţia maximă actuală (sau VKMS actual): VEMS actual Puterea efortului (W) (% din prezis) bărbați femei

> 80% 100 80 65 – 79 80 70 50 – 64 60 50 < 50 30 Singurele măsurători efectuate: Pa, O2 în repaus şi după 5 minute de efort. Informaţiile obţinute sunt suficiente pentru a: - diagnostica insuficienţa pulmonară latentă (Pa, O2 normală în repaus scade semnificativ, cu cel puţin 5 mmHg la efort); - decela mecanismul de producere a unei insuficienţe pulmonare manifeste (hipoxemie în repaus; creşterea Pa, O2 la efort - care se poate normaliza - indică tulburările de distribuţie a ventilaţiei ca mecanism de producere a insuficienţei pulmonare de repaus); - releva caracterul precar al unui echilibru respirator stabilit (în repaus) la valori ale gazelor sanguine ce se abat de la cele prezise; accentuarea hipoxemiei la efort şi apanţia unei discrete hipercapnii ori creşterea celei preexistente semnalează că rezervele funcţionale sunt practic epuizate, cu atât mai mult, cu cât bolnavilor hipoxemiei în repaus nu li se cere să efectueze decât eforturi de putere mică; întreruperea efortului datorită apariţiei simptomelor după 1-3 minute de exerciţiu traduce diminuarea foarte severă a rezervelor. 4. în sfârşit, unul dintre cele mai simple teste de efort este testul la mers (walking test): se măsoară distanţa parcursă de subiect în 12 minute de mars obișnuit, fără oprire, rezultatele obţinute corelează cu indicii ale dispneei. Este testul recomandat pentru explorarea bolnavilor cu rezerve foarte mici.

O interpretare globală a datelor obţinute la testarea la efort permite să se diferenţieze limitarea capacităţii de adaptare la efort (Lachman şi Brefaut). 1. de origine cardiovasculară: scăderea nˈO2 max, rezervă ventilatorie normală, diminuarea pulsului de O2 către sfârşitul efortului, creşterea raportului Vds/VT, creştere excesivă a fecvenţei cardiace; 2. de origine ventilatorie: scăderea n'O2 max care apare limitat de simptome, rezerve ventilatorii net micşorate, creşterea P(A-a), O2 a raportului Vds/VT, scădere foarte marcată a VT la efort, frecvenţa respiraţiei mult crescută (>50 c/min) la bonavii cu disfuncţie ventilatorie restrictivă (semn discriminator de disfuncţia obstructivă). Scăderea Pa, O2 cu cel puţin 5 mm Hg la efort, cu Pa, CO2 normală sau micşorată care se accentuează dacă efortul continuă, caracterizează de obicei o tulburare de transfer gazos prin membrana alveolo-capilară rezultat al unei amputări a patului capilar pulmonar (observată în pneumopatiile interstiţiale difuze şi în emfizemul primitiv atrofic). In bolile obstructive, scăderea Pa, O2

este maximă de la început semnalând distribuţia neuniformă a raporturilor Vˈ/Q

ˈ, cu largi teritorii hipoventilate (prin îngustarea canalelor aerifere) faţă de perfuzia lor; pentru o anumită putere de efort se stabileşte un nou echilibru de schimb gazos şi Pa, O2 nu diminua în continuare.

BIBLIOGRAFIE1. OCHIANĂ G., 2008, Kinetoterapia în afecțiuni respiratorii, Editura Pim,

Iași.2. CORDUN M., 2009, Kinantropometrie, Editura CD PRESS, București.3. SBENGHE T. 1983, Recuperarea medicală a bolnavilor respiratori,

Editura Medicală, București.4. RINDERU E. T., 2005, Kinetoterapia în activități sportive – Bazele

medicale ale efortului, Curs pentru studenții secției de kinetoterapie, Editura Universitaria, Craiova.

5. http://www.cardiologie-iasi.ro/