Велоэргометр представляет собой стационарный велосипед, имеющий приспособление (электронное или механическое) для тарирования нагрузки в единицах мощности (в ваттах или килограммометрах в минуту).
Велоэргометры тарированы таким образом, что задаваемая мощность точно обеспечивается при режиме педалирования 60 об/мин. для сохранения постоянства выполняемой нагрузки. Высота седла и ручки велоэргометра устанавливаются соответственно росту испытуемого для удобного педалирования. При велоэргометрии возможен вариант работы руками.
Тредмил представляет собой дорожку, приводимую в движение электромотором с различной скоростью (от 1 до 10 миль/ч). Человек, находящийся на движущейся дорожке, совершает ходьбу или бег, соответствующие скорости движения дорожки. Скорость ходьбы на тредмиле регулируется в широких пределах, «нагрузочность» пробы можно увеличивать, создавая постепенно повышающийся градуируемый уклон. В этом случае имитируется ходьба в гору. Подъем конца дорожки выражается в специальных процентах: подъем на 5 см относительно медианы дорожки равняется 5%.
Какова бы ни была схема или способ нагрузки, следующие условия являются неизменными:
- Нагрузка должна возрастать постепенно, лучше ступенеобразно с повышением мощности от низкого уровня до высокого. Каждая новая ступень нагрузки меняется минимум через 3 минуты.
- Об адекватности нагрузки на каждом уровне будут свидетельствовать постоянный прирост ЧСС (на 15-20 уд/мин на каждой ступени), прирост АД (на 20- 35 мм рт. ст. на каждой ступени) и отсутствие патологических изменений на ЭКГ в последние 1-2 мин каждого уровня нагрузки.
- Клинические симптомы, ЧСС, АД и ЭКГ должны регистрироваться в течение всего теста и не менее 6-8 мин после его окончания.
- Нагрузка не должна резко прерываться.
- Исходный уровень АД не должен превышать 145/90 мм рт.ст.
Энергетические эквиваленты
Для того, чтобы оценить, соответствует ли реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку норме, нагрузочная проба должна быть дозирована. Для выражения нагрузки могут быть использованы общепринятые единицы работы и мощности или индекс нагрузки, представляющий собой уровень потребления кислорода (О2) при нагрузке. Способность выполнять физическую работу зависит от состояния физической работоспособности человека. В медицинской литературе принято сокращенное обозначение физической работоспособности — PWC (англ. Physical Working Capacity) или по-русски — ФРС.
Работа выполняется, когда сила преодолевает расстояние. Единица работы - джоуль. (Дж) – означает силу в 1 ньютон, действующую на расстоянии 1 метр.
Мощность - интенсивность работы, или работа, выполненная за единицу времени. Общепринятой единицей мощности является ватт (Вт) - 1 джоуль в секунду.
В клинике при проведении тредмил теста часто используется другая единица мощности - (метаболическая единица МЕ или метаболический эквивалент МЕТ) - это кратность потребления кислорода на высоте нагрузки к его потреблению в покое. При этом за 1 МЕТ принимается потребление 3,5 мл кислорода в 1 минуту на каждый кг массы тела (для мужчины массой тела 70 кг).
1 МЕТ = 3,5 мл О2/мин × кг массы тела.
Взаимосвязи между отдельными единицами измерения работы, мощности и энергии.
1 Вт = 6,12 кгм/мин = 1 Дж/с = 0,1433 ккал/мин.
1 кгм/мин =0,163 Вт = 9,807 Дж/с.
Пересчет продолжительности физической нагрузки в количество МЕТs обеспечивает стандартизацию стресс-теста независимо от типа нагрузочного исследования или использованного протокола.