Ergometrie2 (2. LF UK)

Zadání úlohy

1. Ověření fyzikálního vztahu $P={\vec {F}}\cdot {\vec {v}}$.
2. Vyšetření se stupňovanou zátěží bez přestávek.
3. Porovnání kondice dvou osob.

Teoretický úvod

Ergometrie je vyšetření sledující činnost srdce při zátěži, díky kterému lze diagnostikovat některé typy srdečních poruch, které nelze odhalit, je-li člověk v klidu. Před zahájením samotného vyšetření se pacientovi ležícímu v klidu natočí kontrolní křivka EKG. Za přítomnosti lékaře je pak pacient vystaven rostoucí zátěži na tzv. ergometru (rotoped, běhací pás…) a dále je připojen na EKG monitorující srdeční činnost během celého vyšetření. Po skončení testu je výsledek interpretován zkušeným kardiologem.

Pozn.: Pro potřeby praktik neužíváme EKG, ale jen měřiče pulzní frekvence.

Při rostoucí fyzické zátěži si svaly nárokují větší množství kyslíku a energie, v důsledku toho se v namáhané oblasti rozšíří tepny a dojde také ke zvýšení srdeční aktivity. Pokud jsou však cévy ucpané tukovými pláty (ateroskleróza), nedojde k tomuto rozšíření a dostatečnému okysličení oblasti srdce zásobované zúženou cévou, to způsobí silné bolesti na hrudi.

Vyšetření může lékař doporučit v několika následujících případech:

• zjištění srdečních onemocnění a jejich charakteru
• jako kontrolu průběhu srdečního onemocnění
• po akutním infarktu myokardu a srdečních katetrizacích (operace koronárních tepen)
• pro určení účinnosti léků, popř. změnit medikaci
• určení snesitelné zátěže při sportu a jiné fyzické aktivitě
• posouzení jiných srdečních vad a arytmií

Vyšetření se obvykle skládá z několika částí:

1. Přípravná fáze: připojení osoby k přístrojům, měření klidové pulzní frekvence
2. Fáze zahřívací (warm up): aplikace nízké zátěže s cílem zvýšit prokrvení tkání, zásobování kyslíkem a metabolismus, zlepšit pohyblivost kloubů, fáze má i preventivní účinek před ischemizací srdce a arytmiemi
3. Fáze zátěže: stupňování zátěže se liší podle typu stroje a výkonnosti vyšetřovaného pacienta
4. Fáze zklidnění (cool down): zátěž o nízké intenzitě s cílem vrátit oběhové parametry po intenzivní zátěži na hodnoty blízké klidu a zabránit závratím nebo kolapsům, usnadnit odstranění laktátu z krve
5. Fáze zotavení: sledování uklidnění po zátěži

Opatření před zahájením testu.

Testu se nesmí zúčastnit osoby, které jsou jakkoliv zdravotně indisponované (závažné poruchy srdečního rytmu, zranění, zánětlivá onemocnění, plicní problémy,...). Před testem se rozumně najezte a sportovně oblečte. Nezapomeňte na dostatečný přísun tekutin. Na ergometr vstupujte bez bot. Během testu se zbytek skupiny nepohybuje v okolí ergometru, abyste předešli zranění. Podle potřeby místnost větrejte. Během vyšetřovaní se mohou objevit komplikace jako je akutní infarkt myokardu (0,05%), náhlá smrt (0,01%), či méně vážné poruchy (mechanická zranění, závratě, slabost…). Pokud během testu budete cítit jakékoliv zdravotní obtíže, test okamžitě přerušte. Za bezpečný rozsah tepové frekvence se považuje, aby tepová frekvence nepřekročila dvojnásobek klidové tepové frekvence.

Domácí příprava

Ráno hned po probuzení si změříme klidovou srdeční frekvenci (BPM).

Postup

Pomůcky:

• Eliptický ergometr Kettler SKYLON S (počítá práci ze síly potřebné k překonání odporu stroje)
• Hrudní pás ‒ měřič pulzní frekvence
• Sportovní oblečení

1. Úkol ― Ověření fyzikálního vztahu $P={\vec {F}}\cdot {\vec {v}}$.

1. Rychlým nebo pomalým šlapáním zjistěte, kdy musíte vyvinout větší nebo menší sílu k udržení stálého výkonu (stejných otáček).
2. V protokolu popište co jste pozorovali a vysvětlete.

2. Úkol ― Vyšetření se stupňovanou zátěží bez přestávek.

Příprava vyšetření

1. Do protokolu uveďte jméno člena týmu, který bude vyšetřovaný. Do příslušných kolonek vyplňte pohlaví, váhu, věk, klidový tep (zjištěný nejlépe ráno po probuzení) a informaci, zda je dotyčný sportovec, potažmo uveďte další důvody, které by mohly ovlivnit výsledky vyšetření (aktuální/trvalé zdravotní problémy, zda je vyšetřovaný kuřák apod.).
2. Nejprve ergometr resetujte tlačítkem Reset.
3. Poté opakovanými stisky tlačítka Program vyberte Count down.
4. Pomocí tlačítek Set, - a + nastavte čas (time) na 12 min.
5. Klikejte na Set, dokud se nedostanete na výchozí obrazovku.
6. Poté zkontrolujte, zda je zátěž (power) 25 W, popř. upravte pomocí tlačítek - a +.
7. Po nastavení si vyšetřovaný nastaví na hrudník pás na měření tepové frekvence.

Průběh vyšetření

1. Vyšetřovaná osoba nastoupí na eliptický ergometr a stojí na něm v klidu.
2. 0. minut (Číslo měření 1): Bezprostředně před zahájením výkonu zapíšeme tep
3. 1.–2. minuta: Po dobu dvou minut vyšetřovaná osoba běží při nastavené zátěži 25 W.
   • Zápis – číslo měření 2 (čas 2 min): Cca 10 sekund před koncem 2. minuty běhu (tj. ještě při zátěži 25 W) odečtěte a zapište do tabulky následující hodnoty: RPM, rychlost, uběhlou vzdálenost, vynaloženou energii a tepovou frekvenci.
4. 3.–4. minuta: Zvýšíme zátěž na 40 W a při ní se běží další dvě minuty.
   • Zápis – číslo měření 3 (čas 4 min): Cca 10 sekund před koncem 4. minuty běhu (tj. ještě při zátěži 40 W) odečtěte a zapište do tabulky výše uvedené hodnoty.
5. Obdobným způsobem postupujeme dále tak, že každé dvě minuty zvyšujeme zátěž po 20 W a před koncem daného cyklu zapisujeme zjištěné hodnoty do protokolu.
6. 9.–10. minuta: Naposledy zvýšíme zátěž, a to na 100 W a běžíme při ní další dvě minuty.
   • Zápis – číslo měření 6 (čas 10 min)
7. 11.–12. minuta: Zátěž snížíme na oddychových 25 W a běžíme při ní další dvě minuty.
   • Zápis – číslo měření 7 (čas 12 min)
8. 13.–14. minuta: Klid. Vyšetřovaná osoba si může jít sednout a další dvě minuty odpočívá.
   • Zápis – číslo měření 8 (čas 14 min): Zapíšeme už jen hodnotu tepové frekvence na konci odpočinku

Upozornění: Během výkonu neustále sledujeme tepovou frekvenci. Pokud by překročila dvojnásobek klidové frekvence, zátěž už dále nezvyšujeme! V tom případě zátěž opět snížíme a dle toho upravíme protokol, případně přejdeme rovnou na oddychových 25 W, případně rovnou necháme vyšetřovanou osobu odpočívat. Stejně tak, pokud by proband pociťoval náznaky nevolnosti apod.

3. Úkol ― Porovnání kondice dvou osob

1. Zcela stejným způsobem vyšetříme druhou osobu
2. Výsledky vyšetření obou osob porovnáme zejména s ohledem na průběh srdečního tepu.

Odkazy

1. Ergometrie
2. https://vysetreni.vitalion.cz/ergometrie/
3. http://www.kardioprachatice.cz/pages/ergometricke_vysetreni/custom_page.htm/custom_page.htm;jsessionid=13E6AF19208FFEA5E22CCD3F57060239
4. http://www.stefajir.cz/?q=zatezova-ergometrie
5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3761733/

Související stránky

• Portál:Biofyzikální praktikum (2. LF UK)

Literatura

1. Amler E. et al. Praktické úlohy z biofyziky I. Ústav biofyziky UK, 2. lékařské fakulty, Praha 2006
2. Navrátil L. et al. Medicínská biofyzika, Grada Praha 2005