Респираторная медицина. Руководство (в 2-х томах) - Чучалин А. Г. - Страница 168

[H⁺] + [HCO₃^-] ↔[H₂CO₃] ↔[CO₂] + [H₂O].

Поскольку продукция молочной кислоты (лактата) в тканях возрастает (Н⁺), реакция смещается вправо, продуцируя большее количество СО₂, чем производится аэробно. Увеличение выделения СО₂ возможно также вследствие снижения накопления двуокиси углерода в организме в результате гипервентиляции (проявляющейся в виде артериальной гипокапнии).

path: pictures/0583.png

Рис. 5-83. Определение анаэробного порога методом V-slope.

Поскольку вентиляция обычно тесно связана с VCO₂ во время физической нагрузки, то, безусловно, полезно проводить анализ изменения Ve по отношению к VCO₂, хотя нет достаточно общепринятых должных значений для клинической интерпретации динамики этого соотношения.

Также является важным аккуратное и точное измерение продукции СО₂, поскольку этот показатель является базисом для расчета других значимых параметров, включая отношение респираторного газообмена, респираторный коэффициент, Р(А-а)О₂, Vd/Vt, альвеолярной вентиляции и т.д.

ОТНОШЕНИЕ РЕСПИРАТОРНОГО ОБМЕНА

Отношение VCO₂/VO₂ называется также отношением газообмена или отношением респираторного обмена (RER). В условиях состояния устойчивого равновесия RER равно респираторному коэффициенту (RQ), значения которого определяются субстратами, которые используется для метаболических процессов. Значение RQ, равное 1,0, указывает на метаболизм преимущественно за счет углеводов, в то время как RQ меньше 1,0 указывает на преобладание смешанного метаболизма за счет углеводов и жиров (если RQ около 0,7) или протеинов (RQ около 0,8). Термин RQ применяется для обозначения процессов, происходящих на уровне тканей, которые трудно измерить и которые не определяются во время проведения теста с физической нагрузкой. Показатель RER обычно определяется во время исследования газообмена в выдыхаемом воздухе. При истинном состоянии устойчивого равновесия системы транспорта кислорода работают синхронно со скоростью метаболизма тканей; таким образом, RER может использоваться как грубый показатель метаболических процессов (RQ). Однако, если RER больше 1,0, то это может быть вызвано выделением СО₂ из молочной кислоты или вследствие гипервентиляции, поскольку СО₂ в 20 раз лучше растворяется в тканях, чем О₂. Разница в растворимости обусловлена тем, что растворимость СО₂ в воде в 20 раз выше, чем у О₂. Кроме того, НСО₃ и белки поставляют значительную часть СО₂ в ткани организма, в то время как транспорт кислорода происходит только за счет его соединения с гемоглобином. Таким образом, при проведении нагрузочного теста, молочнокислый ацидоз и гипервентиляция должны приниматься во внимание, если RER больше 1,0.

АНАЭРОБНЫЙ ПОРОГ

Циркуляторно-метаболическое ограничение физической нагрузки отмечается в норме и может быть определено во время нагрузочного теста путем регистрации так называемого анаэробного порога. Это, конечно же, не порог в буквальном смысле этого слова, выше которого имеет место только анаэробный механизм, а ниже -

только аэробный. Анаэробный порог в целом описывает тот уровень нагрузки или потребления кислорода, при котором значительная часть энергетических потребностей покрывается за счет анаэробного метаболизма.

Анаэробный порог (АП) известен также как лактатный порог, порог молочной кислоты, газообменный порог, вентиляционный порог. Показатель АП всегда соотносится со значениями потребления кислорода при которых происходят эти изменения (анаэробный порог) и выражается в процентах от должных значений VO₂max (процент от VO₂max должного). Термин АП означает уровень VO₂, при котором скорость изменения уровня молочной кислоты в артериальной крови быстро возрастает. Этот показатель широко используется и наиболее предпочтителен для применения в клинической практике. Существует также термин «порог молочной кислоты», который предпочтителен в тех случаях, когда уровень лактата измеряется непосредственно в крови. Название «вентиляционный порог» подразумевает, что имеет место вентиляционный ответ, который является следствием метаболического ацидоза. Независимо от того, какой термин выбирается для определения данного процесса, необходимо уточнять каким именно методом определялся АП.

После тридцатилетнего использования этого показателя физиологические механизмы, лежащие в основе возрастания уровня лактата в мышцах и в крови при анаэробном пороге, остаются до конца не изученными. Независимо от механизма, повышение уровня молочной кислоты, которое встречается в крови во время интенсивного возрастания физической нагрузки, имеет важные физиологические последствия. Во-первых, наращивание уровня молочной кислоты снижает рН крови и интерстициальной жидкости, и в конечном счете нарушает функцию клеток. Во-вторых, сниженная рН или какие либо процессы, имеющие отношение к снижению рН, хорошо стимулируют вентиляцию из-за попыток организма нивелировать возрастание кислотности путем снижения РСО₂. Поскольку возрастающий уровень молочной кислоты наращивает свое влияние на функцию клеток, в конечном счете повышение уровня лактата и сама динамика увеличения уровня лактата при изменении VO₂ во время физической нагрузки могут быть полезными в качестве диагностического критерия или индикатора при проведении теста с физической нагрузкой.

Концепция анаэробного порога многими авторами используется для характеристики кислородного долга работающих мышц. Другими словами, анаэробный порог - это уровень, при котором мышечный метаболизм переключается с аэробных процессов из-за неадекватной поддержки кислородом. Следовательно, концентрация молочной кислоты в крови и выделение углекислого газа (VCO₂) повышаются неравномерно. Повышение VCO₂ является результатом повышенной реакции молочной кислоты и бикарбоната. Измерение этих параметров позволяет просто измерять анаэробный порог.

Клиническое применение анаэробного порога. У здоровых индивидуумов АП обычно наступает при 50 - 60% от должного максимального потребления кислорода VO₂max. При выполнении нагрузки в положении сидя (на велоэргометре), нормальные значения имеет более широкие рамки от 35 до 80%. Показатель АП зависит от возраста, способа нагрузки и других специфик протокола. Показатель АП высоко специфичен при определенных видах нагрузки, например при нагрузке в основном за счет рук показатели ниже, чем при ножных видах нагрузки. Результаты нагрузки на велосипеде на 5 - 11% ниже значений тредмила, что является отражением разницы мышечной массы, участвующей в нагрузке и, возможно, доминирования различных типов мышечных волокон при том или ином виде физической нагрузки.

Анаэробный порог разграничивает верхний уровень интенсивности физической нагрузки, который можно достигнуть аэробно. Некоторые авторы утверждают, что у пациентов с симптомами ограничения физической нагрузки, которые привели к преждевременному прекращению теста, АП как измерение, не зависящее от усилия, может отражать субмаксимальные вариабельности.

Анаэробный порог снижен при широком спектре клинических состояний и заболеваний, поэтому его значение в дифференциальной диагностике различных состояний ограничено. Снижение АП, так же как и VO₂max, не является специфичным и часто требует рассмотрения других параметров ответа на нагрузку для определения причин изменения этих показателей. Значения ниже 40% от должного VO₂max могут указывать на сердечную, легочную (десатурация) или другую причину ограничения обеспечения тканей кислородом или на нарушения в митохондральном аппарате (например, мышечную дисфункцию при сердечно-легочных заболеваниях, митохондриальные миопатии и другие состояния).