Порівняння велоергометрії та тредміл-теста

Велоергометрія vs тредміл-тест – в чому різниця?

Велоергометрія – це діагностичний тест із фізичним навантаженням на стаціонарному велосипеді. Пацієнт крутить педалі, а спеціальний прилад (велоергометр) дозує навантаження і дозволяє лікарям слідкувати за роботою серця, тиском і ЕКГ.

Тредміл – це подібний стрес-тест, але який виконується на біговій доріжці. Пацієнт йде або біжить на доріжці, яка змінює швидкість і кут нахилу, і паралельно контролюються показники серцево-судинної системи.

Обидва методи належать до неінвазивних стрес-тестів – вони навантажують серце вправами, щоб виявити приховані проблеми з серцем або оцінити фізичну форму.

Обидва тести мають спільну мету: перевірити, як серце та судини реагують на контрольоване фізичне навантаження. Проте між велоергометрією та тредмілом є істотні відмінності у тому, як здійснюється навантаження і які результати отримуються.

Далі розглянемо, коли лікарі обирають велоергометрію, а коли – тредміл, а також порівняємо їх за безпекою, інформативністю, фізіологічним навантаженням, доступністю та іншими ключовими параметрами.

Західна практика: що популярно в США та Європі?

Історично склалося, що різні країни надають перевагу різним методам. У США частіше використовують тредміл, оскільки більшість пацієнтів звикли ходити/бігати, і практично в кожній клініці є бігова доріжка. Натомість у багатьох європейських країнах популярнішою є велоергометрія, що частково пов’язують з культурою користування велосипедами та компактністю цього обладнання.

Обидва методи широко застосовуються у західній медицині, тож сучасні протоколи стрес-тестування за кордоном передбачають наявність і доріжки, і велоергометра. Експерти відзначають, що добре мати в клініці обидва типи обладнання, адже іноді пацієнту легше виконати тест саме на велосипеді, а іноді – на доріжці (залежно від стану здоров’я та навичок).

Наприклад, пацієнт, який ніколи не їздив на велосипеді, може почуватися впевненіше на тредмілі, тоді як людина із проблемами колін або зайвою вагою легше перенесе тест на велоергометрі. Лікарі у західній практиці обирають режим навантаження індивідуально, залежно від того, що буде безпечніше й інформативніше для конкретного пацієнта.

Коли обирають велоергометрію, а коли – тредміл?

Вибір між велосипедом і доріжкою залежить від кількох факторів. Лікар враховує фізичний стан пацієнта, наявність супутніх захворювань, цілі тесту та навіть досвід пацієнта з тим чи іншим видом навантаження. Основні сценарії такі:

• Ортопедичні або неврологічні обмеження: Якщо пацієнт має проблеми з опорно-руховим апаратом (артроз колін, біль у спині, порушення рівноваги) чи неврологічні порушення, які ускладнюють ходьбу/біг, лікар скоріше призначить велоергометрію. На велосипеді людина сидить, навантаження рівномірно йде на ноги, і ризик впасти мінімальний. Наприклад, у повних людей або пацієнтів літнього віку тредміл може викликати ранню зупинку через дискомфорт в суглобах або задишку, тоді як на велоергометрі вони зможуть довше крутити педалі без надмірного стресу на суглоби. Отже, при ожирінні, артритах, проблемах з ходьбою – вибір схиляється на користь велоергометрії.
• Необхідність максимальної віддачі: Якщо ж важливо отримати найбільше навантаження і досягти пікових показників (наприклад, для виявлення прихованої ішемії серця), то перевагу часто надають тредмілу. Бігова доріжка залучає більшу масу м’язів (і ноги, і тулуб), що допомагає швидше підняти пульс і навантажити серце. У спортивних або відносно здорових пацієнтів, які можуть бігти, тредміл дозволяє досягти вищої інтенсивності. Дослідження показують, що на тредмілі людина здатна спожити більше кисню і розвинути вищу частоту пульсу, ніж на велосипеді. Тому для діагностики коронарних проблем (стенокардії, ішемії) тредміл може бути більш чутливим – він частіше провокує типові зміни ЕКГ і симптоми, якщо у пацієнта є проблеми з серцевим кровообігом.
• Стрес-ехокардіографія чи інші спеціальні тести: Іноді вибір диктується конкретною методикою. Наприклад, при стрес-ехокардіографії (УЗД серця під навантаженням) в Європі популярна модифікація з велоергометром: пацієнт лежачи або напівсидячи крутить педалі, і лікар одночасно робить УЗД серця. Це зручно, бо на велосипеді людина менше рухає верхньою частиною тіла, і зображення серця виходить чіткішим. Для ядерних сканувань (радіонуклідних тестів) також іноді використовують велонавантаження. Водночас у США частіше застосовують тредміл з одночасною ЕКГ, бо цей підхід напрацьований десятиліттями практики. Вибір залежить від оснащення клініки і навченості персоналу: де є добре обладнані велоергометри – там їх активно застосовують, і навпаки.
• Зручність та вподобання пацієнта: Не останню роль грає і психологічний комфорт. Дехто боїться впасти з бігової доріжки або не любить відчуття руху під ногами – таким пацієнтам запропонують велосипед. Інші, навпаки, ніколи не користувались велотренажером і переживають, що швидко знесиляться від незвичної роботи м’язів ніг – їм легше пройти тест на тредмілі. Лікар намагається обрати той метод, на якому пацієнт зможе максимально викластися, адже для достовірності тесту треба досягти певного рівня навантаження (як правило, не менше 85% від прогнозованої максимальної частоти пульсу). Тому враховують навіть досвід: приміром, тренованому велосипедисту логічніше дати тест на велоергометрі, а завзятому пішоходу – на доріжці.

Безпека та ризики: що каже статистика?

Стрес-тести вважаються дуже безпечними при належному проведенні. Західні дослідження показують вкрай низьку частоту серйозних ускладнень. За великими оглядами, ймовірність інфаркту міокарда під час проби становить ~0,9‑3,6 на 10 000 тестів, життєво небезпечних аритмій – ~0,3‑4,8 на 10 000, а летальних випадків – від 0 до 0,5 на 10 000. Іншими словами, менше ніж у 0,01% випадків виникають важкі події – і це дані переважно по тредмілу, оскільки він більш поширений.

Сучасний 18-річний аналіз 50 тисяч тестів підтвердив цю безпеку: серед 50 142 навантажувальних проб (в Китаї, з використанням західних протоколів) трапилося лише 3 серйозних ускладнення, тобто близько 0,6 випадку на 10 000 тестів.

Таким чином, сам по собі і велоергометричний, і тредміл-тест є дуже безпечними процедурами для пацієнтів за умови, що вони проводяться під наглядом кваліфікованого персоналу та з урахуванням протипоказань.

Чи є різниця в безпеці між велоергометром і доріжкою?

Обидва методи мають подібний профіль ризику для серця, але відрізняються деякими аспектами.

На тредмілі пацієнт фізично рухається по полотну, тому потрібен пильний нагляд, щоб він не впав (є поручні, інколи страхувальні пояси).

Велоергометр в цьому плані стабільніший – людина сидить, і навіть при виснаженні просто перестане крутити педалі, ризик травми від падіння мінімальний.

З іншого боку, тредміл більш інтенсивно навантажує серце, що трохи підвищує шанс появи симптомів (біль у грудях, аритмія) під час тесту. Цей нюанс підтверджено дослідженнями: у порівняльному аналізі понад 10 000 тестів пацієнтів з ішемічною хворобою серця небажані ефекти частіше спостерігалися на тредмілі. Зокрема, у групі тредміла зафіксовано 4,1% випадків якихось серцево-судинних подій під час тесту (перебоїв пульсу, приступів стенокардії тощо) проти 2,5% у групі велоергометра. Серйозні аритмії (наприклад, короткі епізоди шлуночкової тахікардії) траплялися також частіше при навантаженні на доріжці (0,6% проти 0,3%). Випадки важких ускладнень були вкрай рідкісні в обох групах, але цікаво, що серед понад 10 тисяч тестів у тому дослідженні всі 2 зареєстровані серйозні події сталися саме під час тредміл-тесту (на велоергометрі – жодної).

Автори роблять висновок: велоергометрія виглядає дещо безпечнішою для пацієнтів із захворюваннями серця, оскільки дає менше провокацій ішемії та аритмій при майже такій самій ефективності навантаження.

Втім, різниця цієї частоти невелика, і обидва методи вважаються безпечними. Лікарі більше покладаються на загальні протоколи моніторингу: перед тестом пацієнта обстежать, під час навантаження уважно слідкують за самопочуттям, ЕКГ та тиском, а при найменших ознаках небезпеки – пробу зупиняють. Завдяки таким заходам і велосипед, і бігова доріжка у західних клініках застосовуються багато десятиліть без суттєвого ризику для пацієнтів.

Фізіологічне навантаження та максимальні показники

Головна різниця між велоергометрією та тредмілом – характер фізичного навантаження.

На велотренажері навантажуються переважно м’язи ніг (стегна, литки), пацієнт сидить, тому відсутнє вертикальне навантаження масою тіла.

На тредмілі працюють практично всі групи м’язів нижніх кінцівок і кора, людина підтримує вагу тіла при кожному кроці/бігу, що робить навантаження більш всеохопним і енергоємним.

В результаті тредміл-тест забезпечує вищий рівень роботи серця і дихання: максимальне споживання кисню (VO₂ max) на біговій доріжці, як правило, на 10‑20% вище, ніж на велоергометрі (особливо у людей, не тренованих у їзді на велосипеді).

Аналогічно і максимальна частота серцевих скорочень (пульс) на тредмілі може бути на 5‑20% більшою за ту, якої вдається досягти на велосипеді. Це означає, що тредміл дозволяє “вичавити” з пацієнта більше фізичного зусилля, ближче до його справжнього максимуму.

Чому ж тоді не робити всім тести лише на доріжці?

Річ у тому, що таке інтенсивніше навантаження має і зворотний бік: його може бути важче перенести. На велоергометрі багато хто здатен довше терпіти роботу, бо сидяче положення комфортніше, відсутні удари ногами об поверхню, легше контролювати дихання. Людина, не звична до велосипеда, може відчути печіння і втому в м’язах ніг ще до того, як серце й легені досягнуть свого максимуму – через це тест на велоергометрі іноді зупиняється трохи раніше потрібного (не через серце, а через “накачані” ноги).

На тредмілі ж частіше обмежувальним фактором стає саме втома загальна або симптоми з боку серця/дихання, а не локальна слабкість ніг. Таким чином, велоергометрія дає дещо менше пікове навантаження, ніж тредміл, але краще переноситься деякими пацієнтами.

З погляду фізіологічних показників: на тредмілі легше досягти більш високого артеріального тиску і пульсу, що корисно для виявлення прихованої гіпертензії або недостатності кровопостачання серця. Зате на велоергометрі зручніше вимірювати тиск і знімати ЕКГ, бо тулуб залишається відносно нерухомим (менше перешкод для точних вимірювань).

Обидва методи дозволяють оцінити споживання кисню та витривалість: результати тредміл-тесту зазвичай виражають у метаболічних еквівалентах (МЕТ) або часі, протягнутому за стандартним протоколом (наприклад, скільки хвилин вдалося пройти за протоколом Брюса).

Велоергометрія ж оперує потужністю в ватах: можна точно сказати, яку максимальну потужність (навантаження) розвинув пацієнт під час тесту, і порівняти це з нормами. У кардіопульмональних тестах (з аналізом газообміну) велоергометр навіть зручніший – він дозволяє рівномірно нарощувати навантаження по ватах, а маска для дихання краще тримається на нерухомому тілі. Тому для оцінки спортивної форми або реабілітації після хвороб серця в Західній Європі часто застосовують саме велоергометричні тести з вимірюванням VO₂ max, вентиляції тощо.

Інформативність для діагностики серцево-судинних захворювань в обох методів висока, якщо тест проведено до потрібного рівня навантаження. В разі досягнення цільової інтенсивності і вело-, і тредміл-ергометрія дають цінні дані: чи виникла ішемія міокарда (депресія сегмента ST на ЕКГ, стенокардія), як поводиться тиск і ритм, яка загальна толерантність до навантаження. Проте деякі дослідження вказують, що тредміл‑тест дещо частіше “позитивний”, якщо у пацієнта справді є ішемічна хвороба. Це й логічно – більш інтенсивне навантаження швидше провокує кисневе голодування серця при звужених судинах.

Класичний приклад: у досліді з групою чоловіків із прихованою ішемією на велоергометрі тест виявив проблему у 25 пацієнтів, тоді як тредміл зміг спровокувати зміни ЕКГ або біль у грудях у 35 пацієнтів (при тому, що у всіх у них ангіографічно була підтверджена коронарна хвороба). Максимальне споживання кисню і пульс у тих самих людей теж були значно більшими на доріжці, ніж на велосипеді. Висновок авторів: ходьба/біг на тредмілі краще виявляє ішемію серця, ніж їзда на велоергометрі.

З іншого боку, трохи менша “чутливість” велоергометрії компенсується її точністю і контрольованістю: показники ЕКГ менш зашумлені, пацієнт не рухає руками, можна без перешкод записувати електрокардіограму навіть під час пікового навантаження. Тому велоергометрія не втрачає актуальності – вона прекрасно справляється із завданням у більшості випадків, особливо якщо правильно підібрати протокол (плавно підвищувати ваттаж, щоб пацієнт досяг свого максимуму).

Доступність обладнання та зручність проведення

Проведення тесту має свої нюанси. На тредмілі завжди має бути присутній медпрацівник поруч, щоб підстрахувати пацієнта (особливо в кінці проби, коли можливе запаморочення). Пацієнту інколи потрібна допомога, щоб стати на рухому доріжку і з неї зійти. При велоергометрії таких труднощів менше – пацієнт сідає і починає крутити педалі по команді, а після завершення просто зупиняється.

Вимірювання показників (артеріального тиску, сатурації, ЕКГ) легші на велоергометрі: руки вільні, тіло стабільне. На тредміл‑тесті доводиться періодично просити пацієнта триматися лише легко і не напружувати руки, щоб поміряти тиск вручну (автоматичні тонометри під час бігу працюють неточно). ЕКГ на біговій доріжці може мати більше артефактів через рухи, тому апарат використовує спеціальну систему усереднення сигналу. Усе це вимагає навичок від персоналу, але в досвідчених руках проблем не виникає – і тредміл, і велосипед дозволяють отримати якісний запис ЕКГ та інших параметрів.

Доступність для пацієнтів: у західних країнах обидва тести доступні за направленням кардіолога чи терапевта. Проте в маленьких клініках США може бути лише тредміл (бо він універсальніший для різних задач), а в європейських реабілітаційних центрах – лише велоергометри (через їхню зручність для тренувань і оцінки толерантності).

Загалом, сучасні рекомендації не віддають абсолютної переваги одному методу над іншим – обидва вважаються еквівалентними для більшості клінічних ситуацій. Тому головне – наявність кваліфікованого персоналу та правильно обраний протокол навантаження, а не тип тренажера.

Порівняльна таблиця ключових параметрів

Нижче наведено стислий огляд відмінностей між велоергометричною пробою та тредміл-тестом:

Висновки

Велоергометрія та тредміл – це два ефективні методи навантажувальної діагностики серця, кожен із яких має свої плюси.

Обираючи між ними, медики керуються принципом максимальної користі для пацієнта: безпека, інформативність і комфорт ставляться на перше місце.

За наявності кваліфікованого нагляду і правильного виконання, обидва методи дають цінну інформацію про стан серцево-судинної системи і допомагають у діагностиці та профілактиці захворювань серця.

Для пацієнтів же важливо знати, що і “велосипед”, і “бігова доріжка” – перевірені часом, науково обґрунтовані тести, яким довіряють лікарі у США, Європі та всьому світі. Зрештою, незалежно від методики, регулярна фізична активність і своєчасні обстеження – запорука здорового серця, а велоергометрія й тредміл служать інструментами на шляху до цієї мети.

Використані джерела

Exercise stress test (exercise ECG): protocols, evaluation & termination – The Cardiovascular
https://ecgwaves.com/topic/exercise-stress-test-exercise-ecg-protocols-evaluation-parameters/

Exercise Standards for Testing and Training | Circulation
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/cir.0b013e31829b5b44

Greater diagnostic sensitivity of treadmill versus cycle exercise testing of asymptomatic men with
coronary artery disease – PubMed
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1626497/

Frontiers | Safety of Exercise Testing in the Clinical Chinese Population
https://www.frontiersin.org/journals/cardiovascular-medicine/articles/10.3389/fcvm.2021.638682/full