Personalizing physical rehabilitation for geriatric patients using cardiorespiratory exercise testing: a review

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Рост доли лиц пожилого и старческого возраста выдвигает на первый план парадигму здорового старения [1]. В этом контексте фундаментальное значение приобретает концепция Всемирной организации здравоохранения, в рамках которой здоровое старение трактуется как процесс развития и поддержания функциональной возможности, обеспечивающей благополучие в пожилом возрасте [2]. Согласно этой парадигме, сохранение функциональной способности позволяет отнести пациентов с полиморбидностью к категории «здоровое старение» при условии сохранения функциональной способности, несмотря на наличие множественных хронических заболеваний [3].

Функциональная способность определяется внутренними резервами организма (intrinsic capacity), формируемыми под влиянием генетического фона, хронических заболеваний, образа жизни, возрастных изменений и гериатрических синдромов, окружающей среды. Снижение внутренних резервов закономерно приводит к снижению функционального резерва, риск развития ограничений жизнедеятельности становится крайне высоким, а потенциал восстановления низким. В этом континууме выделяется клиническое состояние, характеризующееся повышенной уязвимостью к действию незначительных стрессоров и высоким риском неблагоприятных исходов при сохранении потенциала для восстановления, — старческая астения (СА).

С практической точки зрения СА следует рассматривать как мультисистемный синдром, при котором дозирование физической нагрузки требует учета не только кардиореспираторных ограничений, но и множества сопутствующих факторов, включающих когнитивные нарушения, сенсорные дефициты, полипрагмазию, нутритивный статус и ортопедические ограничения [4]. Не менее важной характеристикой данной популяции является полиморбидность, обусловливающая гетерогенность клинических проявлений и необходимость персонализированного подхода к ведению пациентов.

В последние десятилетия СА привлекает повышенное внимание как потенциальное «окно возможностей» для предотвращения или отсрочки наступления ограничений самостоятельного функционирования. Профилактика и отсрочка снижения функционального статуса и перехода к зависимости от посторонней помощи — главные задачи гериатрической реабилитации [5].

Многочисленные исследования подтвердили, что краеугольным камнем в управлении СА являются физические тренировки. Для пациентов с СА, требующих комплексных адаптаций, в качестве наиболее эффективной стратегии были предложены многокомпонентные программы упражнений [6], включающие аэробные и анаэробные нагрузки, упражнения на баланс. Данный подход находит отражение и в российских клинических рекомендациях, предписывающих назначение комплексов лечебной физкультуры с учетом индивидуальных функциональных возможностей с целью улучшения или поддержания физического, функционального и когнитивного статусов [7].

Несмотря на консенсус относительно пользы физической активности и существование различных подходов к дозированию физической активности в зависимости от функционального статуса пациента [8], ввиду высокой гетерогенности популяции пожилых людей отсутствует единый стандарт персонализации нагрузок. Рекомендации Всемирной организации здравоохранения определяют объем аэробной активности (150–300 минут в неделю умеренной или 75–150 минут высокой интенсивности) [9]. Однако вопрос персонализации индивидуальных зон интенсивности аэробных нагрузок для ослабленных пациентов с СА остается открытым.

ЦЕЛЬ

Систематизировать существующие и потенциальные подходы к персонализации программ физической реабилитации для пациентов гериатрического профиля для формирования практико-ориентированных принципов определения индивидуальной интенсивности аэробных тренировок.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОБЗОРА

Для отбора публикаций были изучены базы данных PubMed, Web of Science (Web of Science Core Collection и Medline), Cochrane Library. Включались данные метаанализов, систематических обзоров и полнотекстовых оригинальных статей, посвященных персонализации физической реабилитации гериатрических пациентов на основе результатов кардиореспираторного нагрузочного тестирования (КРНТ). Поиск проводился по комбинации терминов, которые включали физическую реабилитацию, гериатрию, КРНТ, пиковое потребление кислорода, вентиляторный порог (ВП), эффективность реабилитации, пожилой возраст, старение, функциональный резерв. Глубина поиска публикаций составила 10 лет, с 2015 по 2025 г., также в обзор был включен ряд более ранних основополагающих работ по методологии КРНТ.

Рассмотрены различные методы персонализации физических нагрузок. Комплексная гериатрическая оценка, оставаясь фундаментом стратификации гериатрических пациентов, не позволяет получить объективные физиологические параметры. Традиционные методы (расчетные формулы, 6МТХ, шкала Борга) характеризуются высокой субъективностью, вариабельностью и не учитывают индивидуальные метаболические паттерны пациента. В качестве эталонного инструмента персонализации нагрузок рассматривается КРНТ. Проанализированы ограничения, присущие современным подходам из кардиореабилитации и спортивной медицины в применении к пациентам пожилого возраста, обусловленные сниженным функциональным резервом, полиморбидностью и особенностями гериатрического статуса. Отдельно обсуждаются ограничения подходов, основанных на применении процентных соотношений от достигнутой максимальной частоты сердечных сокращений и пикового поглощения кислорода у пожилых. На их клиническую применимость оказывают влияние полипрагмазия, невозможность достижения истинного физиологического максимума и другие факторы. В качестве физиологически обоснованной альтернативы предложено использование ВП. Данный подход позиционируется как физиологически обоснованный инструмент для определения персональных и клинически безопасных режимов физической активности. Сформулированы перспективные направления для дальнейших исследований, направленных на разработку программ физической реабилитации для пациентов гериатрического профиля.

Персонализация программ физической реабилитации у пациентов гериатрического профиля

Персонализация программ физической реабилитации для пациентов гериатрического профиля предполагает стратификацию риска и возможностей пациента по результатам клинической и комплексной гериатрической оценки (КГО) с последующим подбором персонализированной мощности и длительности физических нагрузок с учетом оценки аэробной способности пациента (способности кардиореспираторной системы доставлять кислород к работающим мышцам, тесно ассоциированной с показателями смертности, риском сердечно-сосудистых заболеваний, ограничениями мобильности и инвалидизацией) [6].

В клинической практике для оценки физического функционирования применяются различные методики: функциональные шкалы и тесты (скорость ходьбы, краткая батарея тестов физического функционирования (КБТФФ), тест «Встань и иди», 6МТХ, расчетные параметры (прогнозируемые максимальная частота сердечных сокращений (ЧССмакс) и пиковое потребление кислорода (VO₂peak), а также инструментальные методы, позволяющие объективизировать кардиореспираторный ответ на нагрузку, такие как электрокардиографические (ЭКГ) нагрузочные пробы и КРНТ.

Каждый из этих методов предназначен для решения конкретных диагностических задач и обладает присущими ему ограничениями, что требует особого внимания при обследовании пациентов с полиморбидностью и синдромом СА (табл. 1).

 

Таблица 1. Краткое резюме особенностей основных методов персонализации программ физической реабилитации у пациентов гериатрического профиля

Table 1. Summary of key features of the main methods for personalizing physical rehabilitation programs in geriatric patients

Метод / Method	Ключевые преимущества / Key advantages	Основные ограничения / Key limitations	Роль в персонализации реабилитации / Role in personalizing rehabilitation
Комплексная гериатрическая оценка / Comprehensive Geriatric Assessment	Мультидоменная оценка (физический, когнитивный, психоэмоциональный, функциональный и социальный статусы) / Multidomain assessment (physical, cognitive, psycho-emotional, functional and social status). Низкая технологическая и инструментальная стоимость (не требует сложного оборудования) / Low technological and tool cost (does not require complex equipment). Использование стандартизированных шкал с высокой чувствительностью к динамике и воспроизводимостью результатов / Use of standardized scales with high sensitivity to dynamics and reproducibility of results	Трудоемкость и длительность (проводится в течение 60–90 минут, требует специально обученного персонала: врач-гериатр и медицинская сестра / Labor intensity and duration (carried out for 60–90 minutes, requires specially trained personnel a geriatrician and a nurse). Элементы субъективности (зависимость от самоотчета пациента и оценки врача) / Elements of subjectivity (dependence on the patient’s self-report and the doctor’s assessment). Не предоставляет объективного физиологического критерия для точного дозирования интенсивности аэробных нагрузок / Does not provide an objective physiological criterion for accurate dosing of aerobic exercise intensity	Базовый уровень: стратификация пациентов, определение целей программы реабилитации и условий безопасности, создание клинического контекста для определения дальнейших методов тестирования / Baseline: stratification of patients, definition of rehabilitation program goals and safety conditions, creation of a clinical context to determine further testing methods
6-минутный тест ходьбы / 6-Minute Walk Test	Простота выполнения и низкая ресурсоемкость (не требует сложного оборудования и больших временных затрат) / Ease of execution and low resource intensity (does not require complex equipment and large time costs). Отражает переносимость повседневных нагрузок / Reflects the tolerance of everyday loads	Субъективность (влияние эффекта обучения и мотивации пациента) / Subjectivity (the influence of the “learning effect” and the patient’s motivation). Недостижение истинного пика функциональных возможностей (чаще отражает субмаксимальную, а не пиковую работоспособность) / Failure to reach the true peak of functional capabilities (more often reflects submaximal, rather than peak performance). Косвенный метод оценки аэробной способности / Indirect method for assessing aerobic capacity	Скрининг и мониторинг: начальная оценка толерантности к физической активности и отслеживание динамики функционального статуса / Screening and monitoring: initial assessment of physical activity tolerance and tracking of functional status dynamics
Инкрементальный шаттл-тест / Incremental Shuttle Walk Test	Простота выполнения и низкая ресурсоемкость / Easy to perform and low resource consumption. Более воспроизводимая дозированность нагрузки по сравнению с 6-минутным тестом ходьбы / More reproducible dosage compared to a 6-minute walk test	Ограниченная применимость у гериатрических пациентов (требует сохранного слуха и баланса, быстрой реакции) / Limited applicability in geriatric patients (requires intact hearing and balance, quick response). Недостижение истинного пика функциональных возможностей / Failure to reach true peak functionality. Косвенный метод оценки аэробной способности / Indirect method for assessing aerobic capacity	Скрининг и мониторинг: ограниченно применим в гериатрической популяции для оценки переносимости субмаксимальной нагрузки и отслеживания динамики / Screening and monitoring: of limited use in the geriatric population to assess submaximal load tolerance and track dynamics
Тест подъема по лестнице/степ-тест / Stair Climbing Test/Step Test	Простота выполнения и низкая ресурсоемкость / Easy to perform and low resource consumption. Отражает переносимость повседневных нагрузок / Reflects the tolerance of everyday loads	Ограниченная применимость у гериатрических пациентов (ортопедическая патология, болевой синдром, риск падений) / Limited applicability in geriatric patients (orthopedic pathology, pain syndrome, risk of falls). Низкая сопоставимость результатов в динамике из-за различий в технике выполнения / Low comparability of results in dynamics due to differences in execution techniques. Недостижение истинного пика функциональных возможностей / Failure to reach true peak functionality. Косвенный метод оценки аэробной способности (не выявляет лимитирующий фактор и не дает точного критерия для дозирования нагрузки) / Indirect method for assessing aerobic capacity (does not identify a limiting factor and does not provide an accurate criterion for dosing load)	Скрининг и мониторинг: ограниченно применим в гериатрической популяции для оценки переносимости субмаксимальной нагрузки и отслеживания динамики / Screening and monitoring: of limited use in the geriatric population to assess submaximal load tolerance and track dynamics
Стандартная электрокардиография с физической нагрузкой (тредмил, велоэргометрия) / Standard Electrocardiography Exercise Testing (Treadmill, Cycle Ergometer)	Доступность и широкое распространение / Availability and wide distribution. Оценка кардиальных рисков (ишемия, аритмия), симптом-лимитирующих факторов и гемодинамического ответа / Assessment of cardiac risks (ischemia, arrhythmia), symptom-limiting factors and hemodynamic response	Косвенный метод оценки аэробной способности (не оценивают параметры газообмена и вентиляторные пороги) / Indirect method for assessing aerobic capacity (gas exchange parameters and ventilation thresholds are not assessed). Из-за низких функциональных резервов у ослабленных пациентов тест часто прекращается досрочно, до достижения диагностически значимой интенсивности / Due to low functional reserves in debilitated patients, the test is often stopped prematurely, before reaching a diagnostically significant intensity	Оценка безопасности: ключевой метод для исключения кардиальных противопоказаний к физической реабилитации / Safety Assessment: a key method for excluding cardiac contraindications to physical rehabilitation
Кардиореспираторное нагрузочное тестирование / Cardiopulmonary Exercise Testing	Объективная количественная оценка толерантности к нагрузке с прямым измерением потребления кислорода и определением вентиляторных порогов / Objective quantification of load tolerance with direct measurement of oxygen consumption and determination of ventilation thresholds. Выявление ведущего фенотипа ограничения нагрузки (кардиальный, респираторный, мышечный) / Identification of the leading phenotype of load limitation (cardiac, respiratory, muscular)	Высокая ресурсоемкость (требует специального оборудования, времени и квалифицированного персонала) / High resource intensity (requires special equipment, time and qualified personnel). Пациенты гериатрического профиля редко достигают критериев истинного максимального потребления кислорода (VO2max, плато) / Geriatric patients rarely meet the criteria for true maximum oxygen consumption (VO2max, plateau)	Уровень точной физиологической калибровки: оценка толерантности и персонализация нагрузок с учетом индивидуальной физиологии пациента и объективных параметров аэробной способности / Level of Accurate Physiological Calibration: Assessment of tolerance and personalization of loads, taking into account the individual physiology of the patient and objective parameters of aerobic capacity

 

Комплексная гериатрическая оценка

«Золотым стандартом» оценки пациентов гериатрического профиля является КГО [10]. При разработке программ физической реабилитации особую релевантность приобретает оценка функционального домена, а также когнитивного и психоэмоционального статусов, оказывающих опосредованное влияние на эффективность и приверженность рекомендациям по физической активности.

Для стратификации пациентов и назначения адекватного уровня нагрузки наряду с объективными функциональными показателями рекомендуется учитывать параметры, отражающие исходный уровень физической активности (ее кратность и продолжительность).

Среди инструментов оценки предпочтение отдается стандартизированным шкалам, характеризующимся высокой чувствительностью к динамике и воспроизводимостью результатов. Так, показатель скорости ходьбы, являясь интегральным маркером физической независимости, широко применяется в клинической практике. Еще одним валидированным инструментом для оценки функционального статуса у лиц пожилого возраста служит КБТФФ, результаты которой коррелируют с риском утраты способности к самообслуживанию (по шкале Бартел) [11]. Это позволяет рассматривать данную методику как эффективный инструмент стратификации пациентов для включения в программы физической реабилитации [12].

Результат по КБТФФ в совокупности с антропометрическими данными (рост, вес, индекс массы тела) и ключевыми параметрами КГО (шкала Бартел, время выполнения тестов «Встань и иди» и ходьбы на 4 метра, результат по опроснику «Возраст не помеха») формирует многомерный профиль пациента, являющийся основой для безопасного и персонализированного планирования реабилитационных вмешательств. В исследовании LIFE также было показано, что назначение физических упражнений на основе результатов КБТФФ способствовало снижению риска неблагоприятных событий [13].

Однако, несмотря на ключевую роль КГО в стратификации рисков и определении целей реабилитации, данный подход не предоставляет объективного физиологического критерия для точного дозирования интенсивности аэробных нагрузок. Это формирует потребность в методе, позволяющем:

• выявить ведущий лимитирующий фактор переносимости нагрузок (кардиальный, вентиляционный, периферический/мышечный или смешанный);
• определить индивидуальные безопасные уровни интенсивности нагрузок;
• объективно мониторировать динамику тренированности в процессе реабилитации.

Шестиминутный тест ходьбы

Косвенным методом оценки аэробной способности может служить тест 6МТХ [14]. Благодаря простоте исполнения и низкой ресурсоемкости (финансовой и временной) тест получил широкое распространение для оценки физического статуса, прогнозирования рисков, а также для разработки и последующей оценки эффективности рекомендаций по физической активности. Несмотря на кажущуюся объективность, метод имеет существенные ограничения. Ключевым из них является влияние на результат субъективного восприятия нагрузки пациентом, что может препятствовать достижению истинно максимального уровня переносимой физической нагрузки. С указанным феноменом, вероятно, связана и значительная вариабельность получаемых результатов в динамике, так называемый эффект обучения, проявляющийся в увеличении преодолеваемой дистанции при повторных тестированиях вследствие первоначальной недооценки функциональных возможностей [15].

Таким образом, 6МТХ чаще отражает субмаксимальную, а не пиковую работоспособность и не предназначен для выявления конкретных нозологических причин, ограничивающих переносимость нагрузки, что подтверждает его статус косвенного метода оценки аэробной способности. В клинической практике применение 6МТХ целесообразно для скрининга и мониторинга функционального статуса в динамике, но его возможностей недостаточно для точной физиологической «калибровки» интенсивности тренировок у пациентов с СА.

Инкрементальный шаттл-тест

Инкрементальный шаттл-тест представляет собой тест, в ходе которого пациент выполняет ходьбу «челноком» между двумя маркерами, синхронизируя шаги со звуковыми сигналами, темп которых ступенчато возрастает до момента прекращения нагрузки из-за предельного утомления или одышки [16]. Ключевое отличие данного теста от 6МТХ заключается в более воспроизводимой дозированности нагрузки. Однако применение инкрементального шаттл-теста в гериатрической практике может быть сопряжено со значительными ограничениями, поскольку его корректное выполнение требует от пациента хорошего слухового восприятия аудиосигналов, а также с наличием сохранного баланса и способности к быстрым разворотам.

Тест подъема по лестнице/степ-тест

Несмотря на то что степ-тесты могут служить индикатором переносимости повседневных нагрузок, их использование в гериатрической практике часто сопряжено с ограничениями из-за высокой распространенности ортопедической патологии, хронического болевого синдрома и высокого риска падений [17]. Кроме того, выраженные различия в технике выполнения значимо снижают сопоставимость результатов динамического тестирования.

Инструментальные тесты оценки толерантности к физической нагрузке (велоэргометр, тредмил-тест)

Стандартные нагрузочные пробы с ЭКГ-мониторированием (тредмил, велоэргометрия) позволяют оценить кардиальные риски (ишемические изменения, аритмии, симптом-лимитирующие факторы и гемодинамический ответ).

Преимуществом данных тестов является их доступность, недостатком — отсутствие возможности прямой оценки показателей кислородного транспорта и ВП, что существенно ограничивает точность персонализации аэробных нагрузок [18]. Кроме того, у пациентов с синдромом СА часто не удается достичь диагностически значимого уровня нагрузки из-за быстрого наступления лимитирующих симптомов.

Кардиореспираторное нагрузочное тестирование

Кардиореспираторное нагрузочное тестирование обеспечивает наиболее точную количественную оценку толерантности к нагрузке и ее механизмов за счет одновременного анализа газообмена (потребления кислорода VO₂, продукции углекислого газа VCO₂), вентиляции, ЭКГ и показателей гемодинамики. КРНТ считается «золотым стандартом» объективной оценки функциональных резервов, используемым и в спорте высших достижений, и при оценке рисков и прогноза у пациентов с патологией различных систем (кардиоваскулярной, респираторной и т. д.) [19].

Дополнительно КРНТ позволяет выявлять фенотип ограничения нагрузки (например, вентиляционное ограничение, сердечно-сосудистые нарушения, мышечная патология или психогенные расстройства), что помогает выбрать приоритеты реабилитации (аэробная выносливость, силовой компонент, дыхательные тренировки, коррекция анемии/нутритивного дефицита и др.), обладает значительным диагностическим потенциалом у пожилых пациентов со сниженной толерантностью к физическим нагрузкам [20].

Методология оценки выносливости и дозирования нагрузок

Параметры и методы расчетов, используемые для оценки физической выносливости и персонализации нагрузки по результатам 6-минутного теста ходьбы, велоэргометрии/тредмил-теста

Для объективизации уровня физической выносливости и последующего дозирования нагрузок применяется комплекс клинико-функциональных параметров.

По результатам вышеуказанных тестов оцениваются [21]:

• общая пройденная дистанция 6МТХ (метры);
• кардиореспираторный ответ: динамика ЧСС и артериального давления, а также уровень сатурации кислорода (SpO₂) при наличии пульсоксиметра;
• субъективное восприятие нагрузки: интенсивность одышки и усталости по стандартизированной шкале (шкала Борга).

На основании полученной дистанции 6МТХ по формуле дистанция 6МТХ (м) / 360 (с) рассчитывается ключевой функциональный параметр «средняя скорость ходьбы» (м/с), являющийся одним из маркеров для формулировки конкретных рекомендаций по интенсивности и объему аэробных тренировок. В клинической практике, как правило, применяется умеренный диапазон интенсивности, конкретные значения которого варьируют в зависимости от задач и текущего состояния пациента. Важным лимитирующим фактором является саморегулируемый характер скорости во время теста, на которую влияют уровень мотивации, страх падений, болевой синдром и поведенческая склонность к избыточной осторожности. Вследствие этого данный параметр не может рассматриваться как стабильный физиологический якорь для точного дозирования нагрузок.

Альтернативным методом является дозирование физических нагрузок по шкале субъективного восприятия нагрузки (шкала Борга) при отсутствии клинически значимой десатурации или негативной динамики витальных показателей (артериальное давление, ЧСС, характер и частота дыхания) [22]. Главное преимущество данной клинико-симптоматической стратегии — применимость у пациентов с нарушениями ритма или на фоне терапии, влияющей на хронотропную функцию (например, β-адреноблокаторами). Ключевой недостаток — высокая субъективность и, как следствие, низкая точность персонализации физической нагрузки.

Еще одним часто используемым методом является подбор интенсивности нагрузок на основании полученной в ходе теста ЧСС; тренировочная зона устанавливается в процентном отношении либо от достигнутой максимальной ЧСС (ЧССмакс), либо от сердечного резерва (резерв ЧСС). На практике значение ЧССмакс часто не измеряется напрямую, а оценивается с помощью стандартных регрессионных уравнений, учитывающих пол, возраст и антропометрические данные. Существенным ограничением данного подхода является значительная вариабельность прогнозных формул, а также их принципиальная неспособность учитывать индивидуальные метаболические реакции и специфические функциональные ограничения конкретного пациента, что в совокупности снижает точность и персонализированность рекомендаций [23].

Таким образом, каждый из подходов к определению интенсивности аэробной нагрузки имеет как области целесообразного применения, так и существенные методологические ограничения, требующие учета при работе с гериатрической популяцией.

Параметры и методы расчетов, используемые для оценки физической выносливости и персонализации нагрузки по результатам кардиореспираторного нагрузочного тестирования

Существенным достоинством КРНТ является возможность перехода от назначения нагрузок в виде «процентов от условного максимума» на пороговую физиологию (точное определение индивидуальных пороговых зон анаэробного порога, точки респираторной компенсации).

Длительное время рекомендации по интенсивности физических нагрузок по результатам КРНТ формировались через расчет диапазонов в процентах от показателей максимального усилия [24]. К числу таких показателей относятся:

• метаболический эквивалент (MET) — единица, количественно отражающая энергетическую стоимость нагрузки (за 1 MET принимается уровень метаболизма в состоянии покоя, соответствующий потреблению ~3,5 мл O₂/кг/мин);
• процент от максимального/пикового потребления кислорода (% VO₂max/peak) — ключевой показатель аэробной мощности (главное методологическое отличие VO₂max от VO₂peak заключается в характере реакции организма на прогрессирующую нагрузку: критерием VO₂max считается достижение плато, дальнейшее увеличение мощности работы не приводит к приросту потребления кислорода за счет исчерпания аэробных резервов, критерий VO₂peak — абсолютное максимальное значение потребления O₂, достигнутое в момент прекращения теста по причине субъективного утомления или объективных критериев независимо от наличия или отсутствия плато) (рис. 1);
• процент от максимальной ЧСС (% ЧССмакс) — в данном подходе используется величина ЧССмакс, непосредственно измеренная на пике нагрузки в ходе КРНТ, что отражает реальный, а не расчетный максимум пациента;
• процент от резерва ЧСС (% резерва ЧСС) — доля от индивидуального сердечно-сосудистого резерва (разницы между ЧССмакс, достигнутой в тесте, и ЧСС в состоянии покоя).

 

Рис. 1. График зависимости потребления кислорода (VO₂) и выделения углекислого газа (VCO₂)

Fig. 1. Graph of the relationship between oxygen consumption (VO₂) and carbon dioxide production (VCO₂)

 

Однако, несмотря на широкую распространенность этих методов в кардиореабилитации и спортивной медицине, их прямое применение в гериатрической практике сталкивается с серьезными методологическими сложностями. При этом в гериатрической практике отсутствуют единые, научно обоснованные протоколы персонализации интенсивности физических нагрузок на основе результатов КРНТ. Существующие подходы, заимствованные из других медицинских областей, демонстрируют ограниченную применимость в гериатрической популяции. В частности, методики, разработанные для пациентов с конкретной патологией (например, хронической сердечной недостаточностью или хронической обструктивной болезнью легких), не учитывают комплексного влияния полиморбидности и гериатрических синдромов, что существенно ограничивает возможность их экстраполяции на гериатрических пациентов.

Именно поэтому в современной физической реабилитации пациентов гериатрического профиля на первый план выходит не просто использование зон, а их физиологически обоснованное определение по данным КРНТ, основанное на прямом выявлении индивидуальных порогов, а не на расчетных процентах от максимума.

Современные тенденции персональных рекомендаций по интенсивности физических нагрузок

Пульсовые зоны интенсивности по результатам кардиореспираторного нагрузочного тестирования: пятизонная модель

Наиболее широкое распространение получила 5-зонная модель пульсовых зон, где каждая зона определяется специфическим физиологическим ответом и соответствует определенному процентному диапазону от установленного максимума (рис. 2) [25].

 

Рис. 2. Пример рекомендаций по 5-зонной модели определения интенсивности упражнений

Fig. 2. Example of recommendations based on the 5-zone model for determining exercise intensity

Примечание: РЭ — расход энергии, ЧСС — частота сердечных сокращений, v — velocity (скорость), A — зона компенсации, B — зона экстенсивной выносливости, C — зона интенсивной выносливости, D — зона производительности, E — верхняя зона.

Note: EE — energy expenditure, HR — heart rate, v — velocity, A — compensation zone, B — extensive endurance zone, C — intensive endurance zone, D — performance zone, E — supreme zone.

 

Однако данные подходы, исходно валидизированные в контексте спортивной медицины, демонстрируют ограниченную применимость в гериатрической популяции. Основное методологическое ограничение заключается в том, что пациенты пожилого и старческого возраста в силу полиморбидности, особенностей психоэмоционального статуса и сниженной толерантности к физической нагрузке редко достигают объективных критериев истинного плато потребления кислорода при проведении КРНТ.

В этих условиях расчет целевых зон интенсивности от условного максимума сопровождается значительной межиндивидуальной вариабельностью острых физиологических реакций, что снижает точность и безопасность назначений. Кроме того, принципиальным ограничением является низкая клиническая релевантность данного подхода. Интенсивность нагрузки, определенная исключительно на основе процентных соотношений от расчетного пика, в большинстве случаев не имеет прямой корреляции с функциональными возможностями пациента в повседневной жизни, что существенно ограничивает практическую ценность метода при планировании реабилитационных мероприятий [26].

Пульсовые зоны интенсивности по результатам кардиореспираторного нагрузочного тестирования: трехзонная модель

Существует также трехфазная модель для определения интенсивности упражнений, основанная на физиологических фазах метаболизма лактата при росте нагрузки (рис. 3) [27]. Фазы и пороги в данном случае могут оцениваться путем определения вентиляторных или лактатных порогов.

 

Рис. 3. Пример рекомендаций по 3-зонной модели определения интенсивности упражнений

Fig. 3. Example of recommendations based on the 3-zone model for determining exercise intensity

Примечание: РЭ — расход энергии, ЧСС — частота сердечных сокращений, v — velocity (скорость), A — зона низкой интенсивности, B — зона средней интенсивности, C — зона высокой интенсивности.

Note: EE — energy expenditure, HR — heart rate, v — velocity, A — low-intensity zone, B — moderate-intensity zone, C — high-intensity zone.

 

Методология, основанная на лактатных порогах, сопряжена с рядом ограничений, главным из которых является инвазивность процедуры, требующей капиллярной пункции для забора крови, что создает риски инфицирования и геморрагических осложнений у пациентов, получающих антикоагулянтную терапию [28]. Оценка ВП неинвазивна.

Первый вентиляторный порог (ВП1) переход от низкой (фаза I) к умеренной (фаза II) интенсивности упражнений, что соответствует переходу от преимущественно аэробного метаболизма к точке, когда уровень лактата в крови начинает повышаться, активируя метаболическую буферную систему, которая стимулирует вентиляцию вследствие лактат-зависимой продукции CO₂. С точки зрения физиологии во время фазы I наблюдается линейное увеличение потребления кислорода, выработки углекислого газа и минутной вентиляции, производство энергии почти исключительно аэробное, с эффективной вентиляцией и высокой экстракцией кислорода тканями, что приводит к низкому кислородному эквиваленту (EqO₂) и концевому парциальному давлению кислорода (PetO₂), без значительного увеличения лактата в крови.

При увеличении интенсивности нагрузок выше ВП1 аэробное производство энергии дополняется анаэробным (фаза II). Это приводит к накоплению лактата и ионов водорода (H⁺), которые буферизуются бикарбонатом (HCO₃⁻) с повышенной продукцией CO₂, стимулирующей центральные и периферические хеморецепторы. С целью адекватной элиминации избыточного CO₂ возникает быстрый рост минутной вентиляции, что приводит к снижению углекислотного эквивалента (EqCO₂) и непрерывному росту или плато парциального давления углекислого газа в конце выдоха (PetCO₂) [29].

Переход от умеренной к высокой интенсивности (фаза III) — это второй вентиляторный порог (ВП2), также называемый точкой респираторной компенсации. При достижении ВП2 скорость накопления лактата в крови превышает скорость его метаболизма, что приводит к ацидозу и несбалансированному увеличению вентиляции относительно элиминации CO₂ из-за сопутствующего увеличения H⁺ [30, 31].

Подбор интенсивности физических нагрузок на основании ВП имеет значительную межиндивидуальную вариабельность физиологических реакций у пациентов с низкой толерантностью к физическим нагрузкам [32–34].

По результатам исследования пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями ЧСС в точках ВП1 и ВП2 у данной популяции характеризуется широким размахом диапазона ЧСС (87–105 уд/мин и 107–141 уд/мин соответственно) [35, 36]. В данном случае подбор интенсивности нагрузок на основе процентных диапазонов от максимальных усилий продемонстрирует принципиальную несовместимость: нагрузка, соответствующая ВП1, может интерпретироваться в диапазоне от «низкой» до «очень тяжелой» интенсивности (согласно рекомендациям Европейского общества кардиологов) [37].

В другом исследовании было обнаружено, что у физически более подготовленных пациентов с сердечными заболеваниями (VO₂peak > 15 мл/кг/мин) наблюдалась большая согласованность зон интенсивности упражнений в рамках рекомендаций при ВП2 по сравнению с менее физически подготовленными пациентами (VO₂peak < 15 мл/кг/мин) [38]. Существенный разброс значений свидетельствует о высокой вероятности несоответствия интенсивности тренировок, основанной на максимальном усилии, индивидуальному метаболическому профилю полиморбидного ослабленного пациента, что ставит под сомнение эффективность и безопасность универсального нормативного подхода в клинической практике.

Согласно имеющимся данным, назначение физических тренировок на основе ВП является не только более физиологичной и безопасной, но и более эффективной стратегией по сравнению с подходом, использующим долю пикового усилия (процент ЧСС пикового, процент резерва ЧСС, процент VO₂peak). Метаанализ 42 рандомизированных исследований (n = 1544) продемонстрировал достоверно большее улучшение VO₂peak при пороговом подходе: +4,1 мл/кг/мин (95% доверительный интервал (ДИ) 3,1–5,0) против +1,8 мл/кг/мин (95% ДИ 0,9–2,8) [39]. Это подтверждается данными отдельных рандомизированных клинических исследований, где после 12-недельных тренировок, интенсивность которых была основана на ВП, наблюдался больший прирост VO₂peak по сравнению с тренировками на основе процента резерва ЧСС [40–43].

По данным о ВП также может оцениваться эффективность проводимой физической реабилитации. Например, хорошо известно, что ВП могут смещаться вправо (относительно ЧСС или VO₂₎ по мере улучшения толерантности к нагрузке и/или эффективности упражнений в результате тренировок. Следовательно, необходим регулярный пересмотр эффективности. Однако стоит учитывать, что большинство исследований о пороговых уровнях интенсивности относительно недавние (первая публикация датируется 2015 г.) и, возможно, еще не получили широкого распространения в научном или клиническом сообществе. В настоящее время независимо от того, какой метод превосходит, в целом «пороговый» подход предлагает несравненное преимущество контроля метаболического стимула с гораздо более высокой степенью точности, но ввиду отсутствия регламентированных алгоритмов выбор предпочтительного метода остается на усмотрение врача [44, 45].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенный анализ литературы позволяет сформулировать ряд ключевых выводов. Показано, что стратегия назначения аэробных тренировок на основе ВП обладает неоспоримыми преимуществами перед традиционным подходом, использующим процентные доли от пиковых показателей (процент ЧСС пикового, процент VO₂peak). Пороговый метод не только обеспечивает более предсказуемые и физиологически однородные реакции организма во время нагрузки, но и приводит к статистически значимо более выраженному улучшению кардиореспираторной выносливости (VO₂peak) и метаболических параметров. Важнейшим клиническим аспектом также является значительное сокращение доли пациентов, не отвечающих на физическую реабилитацию, при использовании пороговой модели, что повышает общую эффективность реабилитационных программ.

Особую актуальность пороговый подход приобретает в гериатрической практике. Для данной категории лиц персонализация физических нагрузок, основанная на объективных данных КРНТ с приоритетом определения ВП1 и ВП2, позволяет более точно дозировать интенсивность с учетом ограниченных функциональных резервов и комплексного характера патологий, минимизируя риски и повышая потенциальную пользу вмешательства, что в конечном счете направлено на улучшение функционального статуса и качества жизни.

Ключевые положения, имеющие принципиальное значение для разработки персонализированных программ физической реабилитации пациентов гериатрического профиля с СА:

1. Назначение нагрузок должно осуществляться последовательно путем реализации алгоритма, включающего клинико-гериатрический этап (проведение КГО со всесторонней оценкой индивидуальных рисков, функциональных и психоэмоциональных барьеров, обеспечением условий безопасности и определением четких целей реабилитации) с последующей физиологической калибровкой аэробной интенсивности нагрузок (для максимальной точности с использованием результатов КРНТ).
2. При назначении программ реабилитации необходимо учитывать ограниченность традиционных методов на основе пиковых показателей (процент ЧСС пикового, процент резерва ЧСС и процент VO₂peak). Пиковые показатели нередко лимитируются не истинным кардиореспираторным потенциалом, а влиянием симптомов сопутствующих заболеваний и лекарственной терапии, страхом и низкой мотивацией, что может привести к неточному и потенциально небезопасному подбору интенсивности нагрузок.
3. Приоритетным методом подбора интенсивности физической реабилитации является КРНТ с использованием пороговой методологии (определение ВП1 и ВП2 — наиболее физиологически обоснованный ориентир для дозирования аэробного компонента у ослабленных и полиморбидных пациентов, так как опирается на индивидуальные метаболические переходы и снижает зависимость назначения от «условного максимума»).
4. Клинически применимый алгоритм персонализации физических нагрузок на основе ВП: ниже ВП1 — зона для начала реабилитации и при низком функциональном резерве (приоритет — безопасность, переносимость и регулярность), между ВП1 и ВП2 — оптимальный диапазон для развития аэробной выносливости (конкретная точка выбирается индивидуально по целям и симптоматике), выше ВП2 — зона высокой интенсивности, применимая только при наличии показаний, достаточной переносимости и возможности мониторинга нагрузок.

Вместе с тем настоящий обзор выявил существенный пробел в современных научных знаниях. На текущий момент практически отсутствуют исследования, целенаправленно изучающие применение дозирования нагрузок на основе КРНТ у полиморбидных гериатрических пациентов с синдромом СА, что требует проведения дальнейших исследований, оценки эффективности и безопасности таких программ, а также разработки и валидации клинических алгоритмов для подбора интенсивности физических нагрузок в данной популяции.

Таким образом, в настоящее время окончательный выбор стратегии физической реабилитации в клинической практике остается за врачом и должен базироваться на индивидуальной оценке пациента, ресурсах учреждения и клинической целесообразности.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства согласно международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределен следующими образом: Арефьева М.С. — обеспечение материалов для исследования, анализ данных, написание черновика рукописи; Колесникова Е.А. — курирование проекта, проверка и редактирование рукописи; Рунихина Н.К. — научное обоснование, методология, проверка и редактирование рукописи; Ерусланова К.А. — курирование проекта, проверка и редактирование рукописи, Ткачева О.Н. — научное обоснование, методология, проверка и редактирование рукописи.

Источники финансирования. Данное исследование не было поддержано никакими внешними источниками финансирования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Доступ к данным. Данные, подтверждающие выводы этого исследования, можно получить по обоснованному запросу у корреспондирующего автора.

ADDITIONAL INFORMATION

Author Contributions. All authors confirm their authorship according to the international ICMJE criteria (all authors contributed significantly to the conception, study design and preparation of the article, read and approved the final version before publication). Special contributions: Arefeva M.S. — resources, formal analysis, writing — original draft, Kolesnikova E.A. — supervision, writing — review & editing, Runikhina N.K. — conceptualization, methodology, project administration, writing — review & editing; Eruslanova K.A. — supervision, writing — review & editing; Tkacheva O.N. — conceptualization, methodology, project administration.

Funding. This study was not supported by any external funding sources.

Disclosure. The author declares no apparent or potential conflicts of interest related to the publication of this article.

Data Access Statement. The data that support the findings of this study are available on reasonable request from the corresponding author.

About the authors

Mariia S. Arefeva

Pirogov Russian National Research Medical University

Author for correspondence.
Email: arefieva_ms@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0001-5869-0233

Geriatrician, Functional Diagnostics Doctor, Junior Research Assistant, Geriatrics Laboratory

Russian Federation, Moscow

Elena A. Kolesnikova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: arefieva_ms@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0001-8675-7167

PhD (Med.), Researcher, Laboratory of Cardiovascular Aging, Functional Diagnostics Doctor, Associate Professor at the Department of Propaedeutics of Internal Diseases No. 1, Institute of Clinical Medicine

Russian Federation, Moscow

Nadezda K. Runikhina

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: arefieva_ms@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0001-5272-0454

D.Sc. (Med.), Professor, Deputy Director of Geriatric Work, Russian Clinical and Research Center of Gerontology

Russian Federation, Moscow

Ksenia A. Eruslanova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: arefieva_ms@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0003-0048-268X

PhD (Med.), Cardiologist, Head of Laboratory of Cardiovascular Aging, Russian Gerontological Scientific and Clinical Center

Russian Federation, Moscow

Olga N. Tkacheva

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: arefieva_ms@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0002-4193-688X

D.Sc. (Med.), Professor, Russian Clinical and Research Center of Gerontology

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files