Test wysiłkowy na cykloergometrze to jedno z podstawowych badań, które stosujemy w diagnostyce kardiologicznej. Na jego podstawie oceniamy wydolność fizyczną, monitorujemy adaptację do wysiłku w medycynie sportowej. Badanie to pozwala na ocenę odpowiedzi układu sercowo-naczyniowego i oddechowego na kontrolowany wysiłek fizyczny.
Omówimy tutaj zasady przeprowadzania testu wysiłkowego na cykloergometrze, wskazania, przeciwwskazania oraz znaczenie kliniczne i sportowe wyników.
Metodologia testu;
Jak przygotować się do badania;
1. Unikaj intensywnego wysiłku fizycznego, kofeiny, alkoholu i ciężkich posiłków w ciągu 3–4 godzin przed badaniem.
2. Należy wykluczyć przeciwwskazania (np. niestabilna choroba wieńcowa, ciężkie zaburzenia rytmu serca, ostre infekcje).
3. W trakcie badania pacjent nosi elektrody EKG oraz (opcjonalnie) maskę spirometryczną do analizy wymiany gazowej.
Kardiologiczna próba wysiłkowa to specjalistyczne badanie, pozwalające na ocenę wydolności układu krążenia oraz kontroli ciśnienia. Tego typu badania muszą być przeprowadzane w ściśle kontrolowanych warunkach przez wykwalifikowany personel medyczny. Do przeprowadzenia wysiłkowego EKG wykorzystywane są specjalistyczne urządzenia np. bieżnia lub cykloergometr, które gwarantują maksymalną dokładność, prosty przebieg badania, a także pełne bezpieczeństwo.
Kardiologiczna próba wysiłkowa, określana również jako EKG wysiłkowe to badanie, które pozwala ocenić wydolność układu krążenia oraz kontrolę ciśnienia w trakcie kontrolowanego wysiłku fizycznego. Tego typu badania są wykorzystywane w diagnostyce, a jednocześnie pozwalają ocenić efekty realizowanej rehabilitacji, np. po zawale serca lub pomostowaniu tętnic wieńcowych. Z kardiologiczną próbą wysiłkową styczność mają także profesjonalni sportowcy, którzy na bieżąco muszą wykonywać takie badania, aby wykluczyć zagrożenia związane z uprawianiem sportu wyczynowego.
Jak wygląda badanie?
Badanie wykonuje się w kontrolowanych warunkach, zgodnie z wybranym protokołem:
1. Wykonujemy spoczynkowe pomiary – rejestracja EKG, tętna i ciśnienia tętniczego w pozycji siedzącej.
2. Przechodzimy do wysiłku stopniowanego – pacjent pedałuje na cykloergometrze z rosnącym obciążeniem, zwykle zwiększanym co 1–3 minuty.
• Obciążenie wyrażane jest w watach (W) i może być dostosowane do wieku, płci oraz stanu zdrowia pacjenta.
• Standardowe protokoły obejmują np. Bruce’a* lub Ramp**, różniące się dynamiką wzrostu obciążenia.
3. Faza maksymalna – test kończymy się przy osiągnięciu założonego celu (np. maksymalnego tętna, określonego poziomu zmęczenia) lub wystąpieniu objawów ograniczających takich jak ból w klatce piersiowej czy duszności.
4. Przechodzimy do faza regeneracji – rejestrujemy parametry w okresie 5–10 minut po zakończeniu wysiłku.
** Protokół ramp
Protokół Ramp to nowoczesny sposób przeprowadzania testu wysiłkowego, który charakteryzuje się płynnym i stopniowym zwiększaniem obciążenia, bez wyraźnych “stopni” charakterystycznych dla protokołów takich jak Bruce’a. Dzięki temu uzyskujemy bardziej precyzyjne dane, zwłaszcza w ocenie wydolności fizycznej oraz reakcji układu sercowo-naczyniowego na wysiłek.
Najważniejsze różnice wobec protokołu Bruce’a?
1. Stopniowe i płynne zwiększanie obciążenia, które zwiększa się w sposób ciągły, zazwyczaj o 1–2 waty na 6–12 sekund, co odpowiada 10–30 W/min.
• W przeciwieństwie do protokołu Bruce’a, gdzie co 3 minuty następuje skokowe zwiększenie intensywności, w protokole Ramp wysiłek narasta łagodniej, co jest bardziej fizjologiczne.
2. Personalizacja, gdyż tempo wzrostu obciążenia można dostosować indywidualnie do pacjenta w zależności od jego wieku, wydolności fizycznej oraz celu badania.
• U osób starszych lub z ograniczoną wydolnością stosuje się wolniejsze tempo (np. 10–15 W/min), natomiast u sportowców można zastosować szybszy przyrost.
3. Czas testu trwa zwykle 8–12 minut, co odpowiada optymalnemu czasowi dla oceny wydolności wysiłkowej – krótszy czas może być niewystarczający do osiągnięcia maksymalnego wysiłku, natomiast dłuższy może powodować zbyt duże zmęczenie mięśni.
4. Monitorowanie parametrów: rejestrujemy EKG, ciśnienie tętnicze, tętno i parametry oddechowe (VO₂, VCO₂, próg wentylacyjny) i odbywa się to w sposób ciągły.
Kiedy go stosujemy?
1. W kardiologii w diagnostyce choroby niedokrwiennej serca.
• Oceniamy funkcjeserca u pacjentów z niewydolnością serca.
2. W pulmonologii: prowadzimy analizę tolerancji wysiłku u pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc (POChP).
3. W medycynie sportowej możemy precyzyjne wyznaczać progi metaboliczne (próg wentylacyjny, próg mleczanowy).
• Możemy ocenić wydolność fizyczną (VO₂max).
Zalety protokołu Ramp to;
• płynność obciążenia: bardziej naturalny wzrost intensywności zmniejsza ryzyko nagłego zmęczenia, pozwalając pacjentowi osiągnąć maksymalny wysiłek w komfortowych warunkach.
• precyzyjna ocena progów metabolicznych: płynny wzrost obciążenia ułatwia wyznaczenie kluczowych punktów, takich jak próg wentylacyjny.
• lepsza tolerancja wysiłku: szczególnie u osób starszych, z niską wydolnością lub pacjentów kardiologicznych.
Ograniczenia protokołu Ramp
• Wymóg specjalistycznego sprzętu: test wymaga ergometru, który umożliwia precyzyjne i płynne sterowanie obciążeniem.
• Wysokie wymagania dla personelu: analiza wyników wymaga większej wiedzy, zwłaszcza przy interpretacji wymiany gazowej.
Protokół Ramp jest elastyczną i bardziej zaawansowaną metodą diagnostyczną.
* Protokół Bruce'a
Protokół Bruce’a to jeden z najczęściej stosowanych protokołów podczas testów wysiłkowych, szczególnie na bieżni, ale bywa również adaptowany na cykloergometr. Jego celem jest stopniowa ocena wydolności fizycznej oraz diagnostyka chorób sercowo-naczyniowych, takich jak choroba wieńcowa.
Najważniejsze elementy protokołu Bruce’a.
1. Stopniowe zwiększamy obciążenia:
• Test składa się z etapów, z których każdy trwa 3 minuty.
• Na bieżni zwiększana jest zarówno prędkość, jak i nachylenie bieżni (w stopniach), co powoduje wzrost intensywności wysiłku.
• W wersji adaptowanej na cykloergometr zwiększa się obciążenie w watach (W) co etap.
2. Standardowe wartości dla bieżni:
• Pierwszy etap: prędkość 2,7 km/h, nachylenie 10%.
• Kolejne etapy stopniowo zwiększają prędkość i nachylenie, np. etap drugi: 4 km/h, nachylenie 12%, etap trzeci: 5,5 km/h, nachylenie 14%.
3. Czas trwania testu:
• test trwa do momentu osiągnięcia maksymalnego wysiłku, wyczerpania pacjenta lub wystąpienia objawów wskazujących na konieczność przerwania takie jak ból w klatce piersiowej, zaburzenia rytmu serca.
4. Monitorowanie; w trakcie testu rejestrowane są:
• elektrokardiogram (EKG),
• ciśnienie tętnicze krwi,
• częstość pracy serca,
• subiektywne odczucia pacjenta wg skali Borga oceniającej poziom zmęczenia.
Poznaj podstawowe parametry badania na cykloergometrze;
1. VO₂max (maksymalny pobór tlenu) – wskaźnik wydolności tlenowej, wyrażający maksymalną ilość tlenu zużywaną przez organizm w czasie wysiłku.
2. HRmax (maksymalne tętno) – obliczane na podstawie wzoru (220 – wiek) lub mierzone w czasie testu.
3. Rezerwa sercowa – różnica między HRmax a tętnem spoczynkowym, wskazująca na zdolność adaptacji serca do wysiłku.
Ocena zmian EKG
Zmiany odcinka ST (>1 mm obniżenie lub uniesienie) są kryterium sugerującym niedokrwienie mięśnia sercowego.
Ocena wentylacji i metabolizmu
Analiza wymiany gazowej pozwala na wyznaczenie progów metabolicznych:
• Próg wentylacyjny (VT) – moment, w którym wentylacja wzrasta nieproporcjonalnie do zużycia tlenu, co odzwierciedla początek akumulacji kwasu mlekowego.
Znaczenie kliniczne i sportowe
1. Diagnostyka kardiologiczna:
• Test wysiłkowy pozwala na wykrycie niedokrwienia mięśnia sercowego, arytmii oraz oceny tolerancji wysiłku w chorobach sercowo-naczyniowych.
2. Medycyna sportowa:
• W sporcie test umożliwia personalizację treningu na podstawie progów metabolicznych i oceny wydolności tlenowej.
3. Rehabilitacja:
• Monitorowanie postępów w rehabilitacji kardiologicznej lub pulmonologicznej.
Przeciwwskazania i ograniczenia bezwzględne;
• Ostry zawał serca.
• Niestabilna dławica piersiowa.
• Ciężkie zaburzenia rytmu serca.
Uwagi;
• Wyniki mogą być zafałszowane przez niewłaściwą technikę pedałowania lub brak motywacji pacjenta.
• Test wymaga odpowiedniej aparatury i wykwalifikowanego personelu.
Ale co najważniejsze test wysiłkowy na cykloergometrze jest niezastąpionym narzędziem diagnostycznym i prognostycznym w kardiologii oraz medycynie sportowej. Dzięki precyzyjnym pomiarom fizjologicznym pozwala na ocenę funkcji serca, wydolności fizycznej i adaptacji wysiłkowej. Interpretacja wyników wymaga jednak kompleksowego podejścia i uwzględnienia stanu klinicznego pacjenta.
Bibliografia
1. American Heart Association. “Exercise Testing in Cardiac Patients”, Circulation, 2022.
2. Wasserman K., Hansen J. E., Sue D. Y. “Principles of Exercise Testing and Interpretation”, 6th ed., 2020.
3. Guidelines on Cardiopulmonary Exercise Testing – European Society of Cardiology (ESC), 2023.
Kiedy stosujemy protokół Bruce’a
1. W diagnostyce kardiologicznej:
• oceniamy tolerancję wysiłku u pacjentów z podejrzeniem choroby niedokrwiennej serca.
• poszukujemy zmian niedokrwiennych w zapisie EKG tj .obniżenie odcinka ST.
2. W przypadku oceny wydolność fizycznej;
• obliczamy maksymalny pobór tlenu (VO₂max) oraz szacujemy wydolność tlenową organizmu.
3. W rehabilitacji kardiologicznej:
• monitorujemy postępy pacjentów po zawale serca, zabiegach kardiochirurgicznych lub w przewlekłej niewydolności serca.
Zalety protokołu Bruce’a
• Jest uniwersalny ponieważ może być stosowany zarówno u pacjentów kardiologicznych, jak i sportowców.
• Stopniowalny, ponieważ obciążenia umożliwiają dokładne określenie tolerancji wysiłku.
• Ma standardowe etapy, które pozwalają na porównywalność wyników między różnymi badaniami.
Ograniczenia protokołu Bruce’a
• Jest nieodpowiedni dla osób o bardzo niskiej wydolności z uwagi na to, że pierwszy etap może być zbyt wymagający dla pacjentów z ciężką niewydolnością serca.
• Jest niepełny w kwestii oceny układu oddechowego, gdyż protokół kładzie większy nacisk na układ sercowo-naczyniowy.
Cykloergometr – próba wysiłkowa
