4. Ergometrie

4.1 Poznámky ke cvičení

Ergometrie je metoda zabývající se stanovením výkonu a práce. Test je součástí komplexu zkoušek hodnotících reakce a adaptace organismu na zátěž. Využívá se v kardiologii, ve sportovní a rehabilitační medicíně. Pomocí ergometrie se zjišťují maximální hranice kardiovaskulárních a respiračních parametrů a počítají se příslušné kapacity a rezervy. Obecně člověka v maximálním výkonu může limitovat neschopnost srdce vyvinout dostatečný srdeční výdej (nedostatečná trénovanost, zhoršený koronární oběh, prodělaný infarkt), snížení funkce a kapacity plic nebo poškození či nedostatečná trénovanost pohybového aparátu.

Ve cvičeních se budeme zabývat jen změnami srdeční frekvence během zátěže. Srdeční frekvence roste lineárně se zvyšujícím se výkonem během zátěže až do její maximální hodnoty, na které se nárůst zastaví. Maximální hodnota srdeční frekvence je závislá především na věku. Ovšem především ve vyšším věku jsou přítomné výrazně interindividuální rozdíly. Tabulka je proto jen orientační (Tabulka 4-1).

Tabulka 4-1 Orientační hodnoty maximální tepové frekvence podle věkových kategorií.

Věk (roky) Do 30 31–40 41–50 51–60 61–70
Maximální srdeční frekvence 195/min 185/min 182/min 170/min 162/min

Důsledkem dlouhodobého tréninku není zvýšení maximální srdeční frekvence, ale naopak snížení klidové srdeční frekvence. Trénovaní jedinci mají nízkou klidovou srdeční frekvenci, třeba až 55 tepů/min. To jim umožní zvýšit chronotropní rezervu, která je definovaná jako podíl maximální a klidové srdeční frekvence. Netrénovaný třicátník má rezervu 190/75 = 2,53, zatímco trénovaný například 190/55 = 3,45.

Ze srdeční frekvence se hodnotí index W170. Je to výkon, při kterém je dosažena srdeční frekvence 170 tepů/min.

Vizualizace určení ergometrického výkonu dosaženého při srdeční frekvenci 170/min (index W170) z naměřených dat u netrénovaného a trénovaného jedince.
Vizualizace určení ergometrického výkonu dosaženého při srdeční frekvenci 170/min (index W170) z naměřených dat u netrénovaného a trénovaného jedince.
Obrázek 4-1 Vizualizace určení ergometrického výkonu dosaženého při srdeční frekvenci 170/min (index W170) z naměřených dat u netrénovaného a trénovaného jedince.
Komentář: Očekávatelný rozdíl způsobený odlišnou sportovní zdatností spočívá jak v rozdílné iniciální tepové frekvenci (na začátku měření), tak v rychlosti dosažení hranice maximální tepové frekvence jako jednoho z kritérií indikujícího ukončení měření.

Vyšetřovací fáze

  1. přípravná fáze: příprava osoby na test, připojení k přístrojům
  2. klidová fáze: záznam klidových hodnot
  3. zahřívací fáze: aplikace nízké zátěže s cílem zvýšit prokrvení tkání, zlepšit pohyblivost kloubů
  4. fáze zátěže: vystavení vyšetřované osoby regulované fyzické práci
  5. fáze zklidnění: zátěž o nízké intenzitě s cílem urychlit odbourávání zplodin metabolismu, pomáhá návratu srdeční frekvencedo klidu, pomáhá redukovat závratě a kolapsy z důvodu pozátěžové hypotenze
  6. fáze zotavení: sledování uklidnění po zátěži

Typy protokolů

Zátěž může probíhat pomocí různých typů ergometru či v jejich kombinaci. Zátěž může být jednostupňová, vícestupňová s přestávkami nebo bez nich, případně s kontinuálně se zvyšující zátěží. Do speciálních ergometrů patří veslařský trenažér, který zatěžuje horní polovinu těla. U pacientů s omezenou mobilitou dolních končetin (paraplegici, pacienti po amputaci dolní končetiny, kvadruplegici s nižší úrovní míšního poškození apod.) se využívá rumpálový rotoped, což je rotoped pro ruce.

Různé typy měřících protokolů pro zátěžová vyšetření.
Různé typy měřících protokolů pro zátěžová vyšetření.
Obrázek 4-2 Různé typy měřících protokolů pro zátěžová vyšetření.
Komentář: V případě vyšetření v rámci sportovní medicíny nebo na podkladě kardiologické indikace je v dnešní době majoritně využíván, a také odbornými společnostmi odporučován, protokol s kontinuálním nárůstem zátěže (rampa).

Indikace k vyšetření

  • Základní lékařské vyšetření sportovců
  • Indikace preventivně kardiologická
  • Indikace diferenciálně diagnostická
  • Posudkové indikace
  • Indikace farmakoterapeutická

Kontraindikace

  • Vyšetření je velmi nebezpečné podstoupit, pokud pacient trpí závažnými poruchami srdečního rytmu, při nestabilní angině pectoris či při zúžení aorty.
  • Ergometrie nemůže být prováděna, probíhá-li u pacienta akutní zánětlivé onemocnění.
  • Je nutné vyšetření odložit, pokud pacient hlásí před začátkem příznaky jako je dušnost, točení hlavy, bolest na hrudi.
  • Vyšetření také nemůže být prováděno, pokud pacient není schopen absolvovat fyzickou zátěž, ať už z důvodů akutních (zranění nebo náhlé onemocnění), či chronických (plicní problémy nebo jiná svalová či kloubní patologie).
  • Dalším důvodem k neprovedení vyšetření je, pokud se pacient trpící onemocněním s proměnlivým průběhem nachází ve fázi zhoršení stavu. Příkladem může být diabetes mellitus, astma bronchiale, arteriální hypertenze.

Komplikace

  • K nejvýraznějším, a také nejzávažnějším rizikům ergometrie, patří zejména vznik akutního infarktu myokardu (0,05 %), případně maligní arytmie. Riziko je přirozeně vyšší u pacientů trpících ischemickou srdeční poruchou či zvláště v časné fázi infarktu myokardu.
  • Riziko náhlé smrti je přibližně 0,01 %.
  • Dalším rizikem je případné svalové či kloubní zranění vycházející z nadměrné zátěže. Toto riziko hrozí zejména u pacientů důchodového věku.
  • Může docházet i k drobnějším komplikacím jako jsou závratě, slabost či přetrvávající únava.

Indikace k ukončení zátěžového testu

  • Typické projevy anginy pectoris
  • Dyspnoe, zvláště s nálezem vlhkých fenoménů při auskultaci hrudních orgánů
  • Ischemické známky na EKG, zvláště typické ischemické ST deprese progredující se zvyšováním zátěže
  • Vzestup systolického krevního tlaku nad 240 mmHg nebo diastolického krevního tlaku nad 120 mmHg
  • Výskyt těchto změn na EKG: salvy předčasných stahů, polymorfní předčasné stahy, předčasné stahy s pevnou vazbou na normální komplexy, různé formy náhle vzniklé tachykardie, fibrilace, blokáda vzniklá v souvislosti se zátěží.

Kontrolní otázky

Index W170 je:

fyzický výkon při 170 W/kg.
výkon přepočítaný na kg váhy (W/kg) při srdeční frekvenci 170 tepů/min.
fyzický výkon při 170 kilojoulech přepočítaný na kg váhy (170 kJ/kg).
fyzický výkon podaný za 170 sekund v rekonvalescenční fázi.

Během práce na kyslíkový dluh:

zůstává spotřeba kyslíku konstantní.
tělo získává energii především aeróbní glykolýzou.
klesá spotřeba kyslíku.
narůstá hladina laktátu v krvi.

Chronotropní srdeční rezerva znamená:

kolikrát více krve může během zátěže protéci srdcem.
kolikrát více krve může během zátěže protéci koronárními cévami.
kolikrát může srdce navýšit srdeční frekvenci během zátěže.
rezervní objem krve v srdci na konci diastoly.
Předcházející kapitola
Následující kapitola