Сравнение велоэргометрии и тредмил-теста

Велоэргометрия vs тредмил-тест – в чем разница?

Велоэргометрия – это диагностический тест с физической нагрузкой на стационарном велосипеде. Пациент крутит педали, а специальный прибор (велоэргометр) дозирует нагрузку и позволяет врачам следить за работой сердца, давлением и ЭКГ.
Тредмил – это похожий стресс-тест, но который выполняется на беговой дорожке. Пациент идёт или бежит на дорожке, которая меняет скорость и угол наклона, и параллельно контролируются показатели сердечно-сосудистой системы.

Оба метода относятся к неинвазивным стресс-тестам – они нагружают сердце упражнениями, чтобы выявить скрытые проблемы с сердцем или оценить физическую форму.

Оба теста имеют общую цель: проверить, как сердце и сосуды реагируют на контролируемую физическую нагрузку. Однако между велоэргометрией и тредмилом есть существенные отличия в том, как создаётся нагрузка и какие результаты получаются.

Далее рассмотрим, когда врачи выбирают велоэргометрию, а когда – тредмил, а также сравним их по безопасности, информативности, физиологической нагрузке, доступности и другим ключевым параметрам.

Западная практика: что популярно в США и Европе?

Исторически сложилось, что разные страны отдают предпочтение различным методам. В США чаще используют тредмил, поскольку большинство пациентов привыкли ходить/бегать, и практически в каждой клинике есть беговая дорожка. Вместо этого во многих европейских странах популярнее велоэргометрия, что частично связывают с культурой пользования велосипедами и компактностью этого оборудования.
Оба метода широко применяются в западной медицине, поэтому современные протоколы стресс-тестирования за рубежом предполагают наличие и дорожки, и велоэргометра. Эксперты отмечают, что хорошо иметь в клинике оба типа оборудования, ведь иногда пациенту легче выполнить тест именно на велосипеде, а иногда – на дорожке (в зависимости от состояния здоровья и навыков).

Например, пациент, который никогда не ездил на велосипеде, может чувствовать себя увереннее на тредмиле, тогда как человек с проблемами коленей или лишним весом легче перенесёт тест на велоэргометре. Врачи в западной практике выбирают режим нагрузки индивидуально, исходя из того, что будет безопаснее и информативнее для конкретного пациента.

Когда выбирают велоэргометрию, а когда – тредмил?

Выбор между велосипедом и дорожкой зависит от нескольких факторов. Врач учитывает физическое состояние пациента, наличие сопутствующих заболеваний, цели теста и даже опыт пациента с тем или иным видом нагрузки. Основные сценарии таковы:

• Ортопедические или неврологические ограничения: Если у пациента есть проблемы с опорно-двигательным аппаратом (артроз коленей, боль в спине, нарушение равновесия) или неврологические расстройства, которые затрудняют ходьбу/бег, врач скорее назначит велоэргометрию. На велосипеде человек сидит, нагрузка равномерно приходится на ноги, и риск падения минимален. Например, у полных людей или пациентов пожилого возраста тредмил может вызвать раннюю остановку из-за дискомфорта в суставах или одышки, тогда как на велоэргометре они смогут дольше крутить педали без чрезмерного стресса на суставы. Следовательно, при ожирении, артритах, проблемах с ходьбой выбор склоняется в пользу велоэргометрии.
• Необходимость максимальной отдачи: Если важно получить наибольшую нагрузку и достичь пиковых показателей (например, для выявления скрытой ишемии сердца), то предпочтение часто отдают тредмилу. Беговая дорожка задействует большую массу мышц (и ноги, и туловище), что помогает быстрее поднять пульс и нагрузить сердце. У спортивных или относительно здоровых пациентов, которые могут бежать, тредмил позволяет достичь более высокой интенсивности. Исследования показывают, что на тредмиле человек способен потребить больше кислорода и развить более высокую частоту пульса, чем на велосипеде. Поэтому для диагностики коронарных проблем (стенокардии, ишемии) тредмил может быть более чувствительным – он чаще провоцирует типичные изменения ЭКГ и симптомы, если у пациента есть проблемы с коронарным кровообращением.
• Стресс-эхокардиография или другие специальные тесты: Иногда выбор диктуется конкретной методикой. Например, при стресс-эхокардиографии (УЗИ сердца под нагрузкой) в Европе популярна модификация с велоэргометром: пациент лёжа или полусидя крутит педали, и врач одновременно делает УЗИ сердца. Это удобно, потому что на велосипеде человек меньше движет верхней частью тела, и изображение сердца получается более чётким. Для ядерных сканирований (радионуклидных тестов) также иногда используют велонагрузку. В то же время в США чаще применяют тредмил с одновременной ЭКГ, поскольку этот подход отработан десятилетиями практики. Выбор зависит от оснащения клиники и подготовки персонала: где есть хорошо оборудованные велоэргометры – там их активно используют, и наоборот.
• Удобство и предпочтения пациента: Не последнюю роль играет и психологический комфорт. Кто-то боится упасть с беговой дорожки или не любит ощущение движения под ногами – таким пациентам предложат велосипед. Другие, наоборот, никогда не пользовались велотренажёром и переживают, что быстро устанут от непривычной работы мышц ног – им легче пройти тест на тредмиле. Врач старается выбрать тот метод, на котором пациент сможет максимально выложиться, ведь для достоверности теста нужно достичь определённого уровня нагрузки (как правило, не менее 85 % от прогнозируемой максимальной частоты пульса). Поэтому учитывают даже опыт: например, тренированному велосипедисту логичнее дать тест на велоэргометре, а заядлому ходоку – на дорожке.

Безопасность и риски: что говорит статистика?

Стресс-тесты считаются очень безопасными при надлежащем проведении. Западные исследования демонстрируют крайне низкую частоту серьёзных осложнений. По крупным обзорам, вероятность инфаркта миокарда во время пробы составляет ~0,9–3,6 на 10 000 тестов, жизнеугрожающих аритмий – ~0,3–4,8 на 10 000, а летальных исходов – от 0 до 0,5 на 10 000. Иными словами, менее чем в 0,01 % случаев возникают тяжёлые события – и это данные преимущественно по тредмилу, поскольку он более распространён.
Современный 18-летний анализ 50 тысяч тестов подтвердил эту безопасность: среди 50 142 нагрузочных проб (в Китае, с использованием западных протоколов) произошло лишь 3 серьёзных осложнения, то есть около 0,6 случая на 10 000 тестов.

Таким образом, сами по себе и велоэргометрический, и тредмил-тест являются очень безопасными процедурами для пациентов при условии, что они проводятся под наблюдением квалифицированного персонала и с учётом противопоказаний.

Есть ли разница в безопасности между велоэргометром и дорожкой?

Оба метода имеют похожий профиль риска для сердца, но различаются некоторыми аспектами.
На тредмиле пациент физически движется по полотну, поэтому нужен пристальный контроль, чтобы он не упал (есть поручни, иногда страховочные пояса).

Велоэргометр в этом плане стабильнее – человек сидит, и даже при истощении просто перестанет крутить педали, риск травмы от падения минимален.

С другой стороны, тредмил более интенсивно нагружает сердце, что слегка повышает шанс появления симптомов (боль в груди, аритмия) во время теста. Этот нюанс подтверждён исследованиями: в сравнительном анализе более 10 000 тестов пациентов с ишемической болезнью сердца нежелательные эффекты чаще наблюдались на тредмиле. В частности, в группе тредмила зафиксировано 4,1% случаев каких-либо сердечно-сосудистых событий во время теста (нарушений ритма, приступов стенокардии и т. д.) против 2,5% в группе велоэргометра. Серьёзные аритмии (например, короткие эпизоды желудочковой тахикардии) случались также чаще при нагрузке на дорожке (0,6% против 0,3%). Случаи тяжёлых осложнений были крайне редки в обеих группах, но интересно, что среди более 10 тысяч тестов в том исследовании все 2 зарегистрированных серьёзных события произошли именно во время тредмил-теста (на велоэргометре – ни одного).

Авторы делают вывод: велоэргометрия выглядит несколько безопаснее для пациентов с заболеваниями сердца, поскольку вызывает меньше провокаций ишемии и аритмий при почти такой же эффективности нагрузки.

Тем не менее разница этой частоты невелика, и оба метода считаются безопасными. Врачи больше полагаются на общие протоколы мониторинга: перед тестом пациента обследуют, во время нагрузки внимательно следят за самочувствием, ЭКГ и давлением, а при малейших признаках опасности пробу останавливают. Благодаря таким мерам и велосипед, и беговая дорожка в западных клиниках применяются много десятилетий без существенного риска для пациентов.

Физиологическая нагрузка и максимальные показатели

Главное различие между велоэргометрией и тредмилом – характер физической нагрузки.
На велотренажёре нагружаются преимущественно мышцы ног (бёдра, икры), пациент сидит, поэтому отсутствует вертикальная нагрузка массой тела.

На тредмиле работают практически все группы мышц нижних конечностей и кора, человек поддерживает вес тела при каждом шаге/беге, что делает нагрузку более всеобъемлющей и энергозатратной.

В результате тредмил-тест обеспечивает более высокий уровень работы сердца и дыхания: максимальное потребление кислорода (VO₂ max) на беговой дорожке, как правило, на 10–20% выше, чем на велоэргометре (особенно у людей, не тренированных в езде на велосипеде).

Аналогично и максимальная частота сердечных сокращений (пульс) на тредмиле может быть на 5–20 % выше той, которой удаётся достичь на велосипеде. Это означает, что тредмил позволяет «выжать» из пациента больше физического усилия, ближе к его истинному максимуму.

Почему же тогда не делать всем тесты только на дорожке?

Дело в том, что такая более интенсивная нагрузка имеет и обратную сторону: её может быть тяжелее перенести. На велоэргометре многие способны дольше терпеть работу, потому что сидячее положение комфортнее, отсутствуют удары ногами о поверхность, легче контролировать дыхание. Человек, не привыкший к велосипеду, может почувствовать жжение и усталость в мышцах ног ещё до того, как сердце и лёгкие достигнут своего максимума – из-за этого тест на велоэргометре иногда останавливается чуть раньше нужного (не из-за сердца, а из-за «забитых» ног).
На тредмиле же чаще ограничивающим фактором становится именно общая усталость или симптомы со стороны сердца/дыхания, а не локальная слабость ног. Таким образом, велоэргометрия даёт несколько меньше пиковую нагрузку, чем тредмил, но лучше переносится некоторыми пациентами.

С точки зрения физиологических показателей: на тредмиле легче достичь более высокого артериального давления и пульса, что полезно для выявления скрытой гипертензии или недостаточности кровоснабжения сердца. Зато на велоэргометре удобнее измерять давление и снимать ЭКГ, потому что туловище остаётся относительно неподвижным (меньше помех для точных измерений).

Оба метода позволяют оценить потребление кислорода и выносливость: результаты тредмил-теста обычно выражают в метаболических эквивалентах (МЕТ) или времени, протянутом по стандартному протоколу (например, сколько минут удалось пройти по протоколу Брюса).

Велоэргометрия же оперирует мощностью в ваттах: можно точно сказать, какую максимальную мощность (нагрузку) развил пациент во время теста, и сравнить это с нормами. В кардиопульмональных тестах (с анализом газообмена) велоэргометр даже удобнее – он позволяет равномерно наращивать нагрузку по ваттам, а маска для дыхания лучше держится на неподвижном теле. Поэтому для оценки спортивной формы или реабилитации после болезней сердца в Западной Европе часто применяют именно велоэргометрические тесты с измерением VO₂ max, вентиляции и т. д.

Информативность для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний у обоих методов высока, если тест проведён до нужного уровня нагрузки. В случае достижения целевой интенсивности и вело-, и тредмил-эргометрия дают ценные данные: возникла ли ишемия миокарда (депрессия сегмента ST на ЭКГ, стенокардия), как ведут себя давление и ритм, какова общая толерантность к нагрузке. Однако некоторые исследования указывают, что тредмил-тест несколько чаще «положителен», если у пациента действительно есть ишемическая болезнь. Это логично – более интенсивная нагрузка быстрее провоцирует кислородное голодание сердца при суженных сосудах.

Классический пример: в исследовании с группой мужчин со скрытой ишемией на велоэргометре тест выявил проблему у 25 пациентов, тогда как тредмил смог спровоцировать изменения ЭКГ или боль в груди у 35 пациентов (при том, что у всех у них ангиографически была подтверждена коронарная болезнь). Максимальное потребление кислорода и пульс у тех же людей тоже были значительно выше на дорожке, чем на велосипеде. Вывод авторов: ходьба/бег на тредмиле лучше выявляет ишемию сердца, чем езда на велоэргометре.

С другой стороны, чуть меньшая «чувствительность» велоэргометрии компенсируется её точностью и контролируемостью: показатели ЭКГ менее зашумлены, пациент не двигает руками, можно без помех записывать электрокардиограмму даже во время пиковой нагрузки. Поэтому велоэргометрия не теряет актуальности – она прекрасно справляется с задачей в большинстве случаев, особенно если правильно подобрать протокол (плавно повышать нагрузку, чтобы пациент достиг своего максимума).

Доступность оборудования и удобство проведения

Проведение теста имеет свои нюансы. На тредмиле всегда должен присутствовать медработник рядом, чтобы подстраховать пациента (особенно в конце пробы, когда возможно головокружение). Пациенту иногда нужна помощь, чтобы встать на движущуюся дорожку и с неё сойти. При велоэргометрии таких трудностей меньше – пациент садится и начинает крутить педали по команде, а после завершения просто останавливается.
Измерение показателей (артериального давления, сатурации, ЭКГ) легче на велоэргометре: руки свободны, тело стабильно. На тредмил-тесте приходится периодически просить пациента держаться только легко и не напрягать руки, чтобы измерить давление вручную (автоматические тонометры во время бега работают неточно). ЭКГ на беговой дорожке может иметь больше артефактов из-за движений, поэтому аппарат использует специальную систему усреднения сигнала. Всё это требует навыков от персонала, но в опытных руках проблем не возникает – и тредмил, и велосипед позволяют получить качественную запись ЭКГ и других параметров.

Доступность для пациентов: в западных странах оба теста доступны по направлению кардиолога или терапевта. Однако в маленьких клиниках США может быть только тредмил (потому что он универсальнее для разных задач), а в европейских реабилитационных центрах – только велоэргометры (из-за их удобства для тренировок и оценки толерантности).

В целом современные рекомендации не отдают абсолютного предпочтения одному методу перед другим – оба считаются эквивалентными для большинства клинических ситуаций. Поэтому главное – наличие квалифицированного персонала и правильно выбранный протокол нагрузки, а не тип тренажёра.

Сравнительная таблица ключевых параметров

Ниже приведён краткий обзор различий между велоэргометрической пробой и тредмил-тестом:

Выводы

Велоэргометрия и тредмил – это два эффективных метода нагрузочной диагностики сердца, каждый из которых имеет свои плюсы.
Выбирая между ними, медики руководствуются принципом максимальной пользы для пациента: безопасность, информативность и комфорт ставятся на первое место.

При наличии квалифицированного наблюдения и правильного выполнения оба метода дают ценную информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы и помогают в диагностике и профилактике заболеваний сердца.

Для пациентов важно знать, что и «велосипед», и «беговая дорожка» – проверенные временем, научно обоснованные тесты, которым доверяют врачи в США, Европе и во всём мире. В конечном счёте, независимо от методики, регулярная физическая активность и своевременные обследования – залог здорового сердца, а велоэргометрия и тредмил служат инструментами на пути к этой цели.

Использованные источники

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