VO <sub>2</sub> max , VO <sub>2</sub> peak
Поскольку VO<sub>2</sub> возрастает при повышении уровня нагрузки один или несколько факторов, определяющих потребление кислорода, подходит к своему лимиту (например, это может быть ударный объем сердца, число сердечных сокращений, или экстракция кислорода из тканей), при этом значение VO<sub>2</sub> по отношению к скорости работы приближается к плато. Достижение истинного плато в потреблении кислорода используется как доказательство достижения VO<sub>2</sub>max. Показатель VO<sub>2</sub>max является наилучшим индексом аэробной способности и «золотым стандартом» при кардиореспираторном тесте. Он отражает максимально достижимый уровень метаболизма кислорода, включая большую мышечную группу. Однако в конкретных клинических ситуациях истинное плато может быть не достигнуто до появления симптомов ограничения нагрузки. Поэтому VO<sub>2</sub>peak часто используют для оценки максимального потребления кислорода. Для практических целей VO<sub>2</sub>max и VO<sub>2</sub>peak взаимозаменяемы. Аэробная способность должна измеряться напрямую, потому что оценивается по показателям покоя, скорости работы, а субмаксимальные нагрузочные протоколы ограничены физиологическими механизмами и методологическими неточностями. С другой стороны, прямое измерение VO<sub>2</sub>max - надежный и воспроизводимый метод у здоровых лиц и пациентов. Основные должные величины нормального уровня VO<sub>2</sub>max и VO<sub>2</sub>peak зависят от генетических факторов и мышечной массы. Показатель VO<sub>2</sub> max или VO<sub>2</sub>peak зависит от возраста, пола, размера тела, а также от тренированности субъекта. Показатель VO<sub>2</sub>peak выражается в абсолютных значениях (л/мин), а также в процентах от должных величин. Выбор значений должных величин должен отражать исследуемую популяцию.
Показатель VO<sub>2</sub>max часто соотносится с некоторыми индексами размера тела. Наиболее часто используется вес тела в килограммах, и это наиболее легко рассчитать. Однако при таком выборе не учитывается различная метаболическая скорость у индивидуумов разного роста и веса, так как здоровый человек небольшого роста и веса имеет более высокое значение VO<sub>2</sub> на килограмм веса, чем крупный индивидуум. Поскольку метаболизм жиров значительно не влияет на VO<sub>2</sub>max, его отношение к весу тела приводит к заниженным значениям у тучных пациентов. При ожирении соотношение должных величин с учетом роста (VO<sub>2</sub>/ рост) приводит к лучшей корреляции с линейной массой тела и в конечном итоге к более надежному индексу аэробной работоспособности. Но для более точного анализа необходимы дополнительные исследования.
В некоторых исследованиях показано, что VO<sub>2</sub>, соотнесенное с линейной массой тела, известной как масса тела свободной от жира (fat-free mass - FFM), является более удобным индексом и имеет преимущества при расчете VO<sub>2</sub>max как у мужчин, так и у женщин. Однако эти показатели трудно внедрить в клиническую лабораторную практику. Кроме того, популяционные различия могут быть нивелированы при учете как веса, так и роста.
В связи с этим рекомендуется выражать показатели VO<sub>2</sub>max и VO<sub>2</sub>peak как в абсолютных значениях, так и в процентах от должных величин. Кроме того, VO<sub>2</sub>max должно обязательно соотноситься с весом тела в килограммах и/или ростом в формате заключения таким образом, чтобы влияние размеров тела на результаты нагрузочного теста были очевидны. Это особенно важно для тех пациентов, для которых реальный вес значительно больше идеального веса тела.
Показатель VO<sub>2</sub> может повышаться от значений в состоянии покоя от 3,5 мл/мин
на кг (около 250 мл/мин в среднем индивидуально) до уровня VO<sub>2</sub>max превышающего в 15 раз показатели покоя (от 30 до 50 мл/мин на кг веса). У атлетов при нагрузке эти показатели могут превышать показатели в состоянии покоя в 20 раз (до 80 мл/мин на кг веса).
Снижение показателей VO<sub>2</sub>peak может свидетельствовать о проблемах с транспортом кислорода (измененный сердечный выброс, изменения свойств крови, ответственных за транспорт кислорода), легочных ограничениях (нарушения механических свойств легких, центральной регуляции дыхания, газообмена), проблемах с экстракцией кислорода в тканях (изменения тканевой перфузии и диффузии), нейромускулярных или мышечно-скелетных ограничениях, и конечно, о недостаточном усилии при выполнении нагрузочного теста. Таким образом, нарушение VO<sub>2</sub>max зависит от множества самых различных факторов.
Снижение VO<sub>2</sub>max илиVO<sub>2</sub>peak, главным образом, отражает снижение способности (толерантности) к выполнению физической нагрузки. Причины, приводящие к ограничению физической работоспособности, проявляются изменением целого ряда показателей, однако снижение VO<sub>2</sub>peak является главной отправной точкой для определения снижения толерантности к физической нагрузке.
Рекомендуется получать показатели VO<sub>2</sub>max/VO<sub>2</sub>peak из максимального VO<sub>2</sub>, измеренного во время протокола непрерывно возрастающей физической нагрузки с определением лимитирующих симптомов, даже если плато VO<sub>2</sub> не определяется. Выявленные симптомы, ограничивающие физическую работоспособность, должны быть документированы.
ПРОДУКЦИЯ УГЛЕКИСЛОТЫ
Продукция СО<sub>2</sub> (VCO<sub>2</sub>) во время физической нагрузки определяется факторами, похожими на те, которые определяют уровень потребления О<sub>2</sub>. Это в первую очередь сердечный выброс и СО<sub>2</sub>, несущие свойства крови, определяющие газообмен в тканях. Однако поскольку СО<sub>2</sub> более растворим в тканях и в крови, то продукция СО<sub>2</sub>, измеренная эргоспирометрическим методом, в большей степени зависит от вентиляции, чем VO<sub>2</sub>. Кроме того, поскольку растворенный СО<sub>2</sub> является слабой кислотой, организм включает механизмы регуляции уровня СО<sub>2</sub> для устранения острого метаболического ацидоза, который влияет на паттерн VСО<sub>2</sub> при возрастании интенсивности физической нагрузки после достижения точки перехода на анаэробный метаболизм.
Во время кратковременных физических нагрузок для получения энергии гликоген непосредственно используется из мышечной ткани, и соотношение между потреблением кислорода и выделением углекислого газа практически эквимолярное. При прогрессировании физической нагрузки VCO<sub>2</sub> возрастает почти так же, как и VO<sub>2</sub> со средним отношением VCO<sub>2</sub> - VO<sub>2</sub> чуть меньше 1,0 (рис. 5-83, кривая S<sub>1</sub>). Необходимо понимать, что кривая на графике отношения VCO<sub>2</sub> к VO<sub>2</sub>, не идентична показателю отношения респираторного обмена (VCO<sub>2</sub>/VO<sub>2</sub>), так как это отношение обычно имеет небольшой позитивный перехват (перекрест) на оси VO<sub>2</sub>. Это типичный метод определения анаэробного порога АТ по методу V-slope. На рис. 5-83 крутая кривая S<sub>2 </sub>отражает уровень, когда СО<sub>2</sub> генерируется в большем количестве, чем это происходит при аэробном метаболизме, вследствие возрастания продукции молочной кислоты и ее связывания бикарбонатным буфером на высоких ступенях выполняемой нагрузки. При анаэробном метаболизме VCO<sub>2</sub> возрастает в результате химической реакции между ионами воды (из лактата) и растворенным СО<sub>2</sub>:
