Možnosti využití zátěžového terénního chodeckého testu Incremental Shuttle Walk Test v rehabilitační praxi a klinickém výzkumu u nemocných s respirační dysfunkcí

Česká verzia English info

The Possibilities of Using Incremental Shuttle Walk Test in Clinical Practice and Clinical Research in Patient with Respiratory Dysfunction

Respiratory dysfunction often decreases the quality of life in patients with breathing disorders. Respiratory symptoms, especially various degree of breathing difficulties, negatively influence activities of daily living. Walking is one of the most common activities, which is negatively affected by respiratory problems. Therefore, it is very important to focus not only on the evaluation of breathing motion and breathing pattern during the kinesiology testing, but also to assess the presence or absence of gait disorders. We can use the walking tests – the Six-minute Walk Test and the Incremental Shuttle Walk Test, during which it is possible to evaluate the exercise tolerance and individual gait characteristics and parameters. When using these two tests together with kinematic and dynamic gait analysis we can obtain more detailed data. The results of the initial assessment are used to determine the rehabilitation plan, which is focused on the minimization or elimination of the patient’s subjective symptoms.

Keywords:
walking, clinical exercise testing, kinematic and dynamic gait analysis

Autoři: K. Neumannová ^1,2; Z. Svoboda ¹; Z. Kováčiková ¹; J. Zatloukal ³; M. Procházková ^1,2; M. Janura ¹
Působiště autorů: Katedra přírodních věd v kinantropologii, Fakulta tělesné kultury, Univerzita Palackého, Olomouc, vedoucí katedry prof. RNDr. M. Janura, Dr. ¹; Katedra fyzioterapie, Fakulta tělesné kultury, Univerzita Palackého, Olomouc, vedoucí katedry prof. MUDr. J. Opavský, CSc. ²; Pulmonary/Cardiac Rehabilitation Department, University Hospitals of Leicester NHS Trust, Glenfield Hospital, Leicester, Spojené Království, vedoucí Pulmonary/Cardiac Rehabilitation Department: prof. S. J. Singh, Ph. D. ³
Vyšlo v časopise: Rehabil. fyz. Lék., 21, 2014, No. 4, pp. 194-198.
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Respirační dysfunkce velmi často snižuje kvalitu života nemocných s poruchami dýchání. Jednotlivé symptomy, zejména různý stupeň dechových obtíží, znesnadňují běžné denní činnosti. Jednou z nejčastěji prováděných činností, která je negativně dechovými obtížemi ovlivněna, je chůze. Proto je velmi důležité se během kineziologického vyšetření zaměřit nejen na hodnocení dechového pohybu a dechového vzoru, ale posoudit i přítomnost/nepřítomnost poruch chůze. Jednou z možností je využití chodeckých testů – šestiminutového testu chůzí a člunkového testu chůzí, během kterých lze zhodnotit současně toleranci zátěže i charakteristiku a jednotlivé parametry chůze. Při propojení obou testů s kinematickou a dynamickou analýzou chůze můžeme získat další detailní výsledky. Výsledky ze vstupního vyšetření slouží ke stanovení rehabilitačního plánu, jehož cílem je minimalizace až eliminace subjektivních obtíží pacienta.

Klíčová slova:
chůze, zátěžové testy, kinematická a dynamická analýza chůze

U pacientů s chronickým respiračním onemocněním je velmi často díky symptomům onemocnění limitováno vykonávání pohybových aktivit. To často způsobuje nedostatečnou toleranci zátěže, která vede k postupné eliminaci činností o vyšší a střední intenzitě a dochází k postupné dekondici nemocného. Snížená kondice takto nemocných osob způsobuje další zdravotní problémy a vede ke zvýraznění symptomů onemocnění – zejména dechových obtíží během běžných denních činností. Nejčastější aktivitou, která je dechovými obtížemi limitována, je chůze, a to zejména rychlá chůze, chůze do schodů a chůze do kopce.

U pacientů, u kterých symptomy jejich onemocnění ovlivňují vykonávání denních aktivit, je proto důležité zahájit co nejdříve komplexní léčbu. Komplexní léčba zahrnuje farmakologické i nefarmakologické postupy, jejichž nedílnou součástí je plicní rehabilitace (5, 9). Před jejím zahájením je vždy nezbytné určit kardiální nebo respirační limitaci pro pohybovou léčbu. Nejpodrobnějším vyšetřením, pomocí kterého lze specifikovat limitaci pro pohybové aktivity, včetně doporučení pro nutnost aplikace oxygenoterapie během pohybové léčby, je bicyklová spiroergometrie (10). V současné klinické praxi je však pouze malé množství pacientů, u kterých je toto vyšetření před indikací plicní rehabilitace provedeno.

Jednou z možností, jak zhodnotit toleranci zátěže u pacientů s respiračním onemocněním, je využití terénních chodeckých testů. V České republice se běžně využívá šestiminutový test chůzí, při kterém se pacient snaží chodit maximální možnou rychlostí po dobu 6 minut na dráze dlouhé 30 m. Během testu je sledována saturace hemoglobinu kyslíkem a tepová frekvence. Po ukončení testu je zhodnocena dosažená vzdálenost a je zaznamenána tíže dušnosti, přítomnost/nepřítomnost bolesti na hrudníku a bolesti dolních končetin a je vyhodnocena Borgova škála subjektivního vnímání intenzity zátěže. Dosažená vzdálenost je porovnána s hodnotou normy (1, 3). Zejména v zahraničí, ale také na některých pracovištích v České republice, je taktéž využíván člunkový test chůzí – Incremental Shuttle Walk Test (ISWT), při kterém je hodnocena maximální tolerance zátěže u nemocných s chronickým respiračním onemocněním při chůzi po rovině. Během tohoto testu je určováno, jakou rychlostí má vyšetřovaná osoba jít po testovací dráze dlouhé 10 metrů. Rychlost se postupně každou minutu zvyšuje. Test obsahuje celkem 12 rychlostních úrovní. I když nejsou během ISWT testu přesně zhodnoceny kardiální a respirační faktory limitující fyzickou zátěž jako při bicyklové ergometrii, lze z dosažené vzdálenosti odhadnout maximální spotřebu kyslíku, která při tomto testu koreluje s výsledky z bicyklové ergometrie (2). Dosažená vzdálenost v ISWT testu pak slouží pro určení maximální zátěžové kapacity vyšetřované osoby (7, 8). Výsledky z obou terénních chodeckých testů lze využít pro následnou preskripci pohybové léčby.

Uvedené terénní chodecké testy nelze provádět u pacientů s nestabilní anginou pectoris v posledním měsíci, v období jednoho měsíce po akutním infarktu myokardu, při ischemických změnách při klidovém EKG, je-li krevní tlak vyšší než 180/100 a tepová frekvence vyšší než 120 tepů za minutu. Mezi relativní kontraindikace těchto testů patří onemocnění znesnadňující chůzi (např. neurologické poruchy limitující chůzi, ortopedické vady dolních končetin). Během terénních chodeckých testu je důležitá přítomnost lékaře na pracovišti, vybavení pro kardiopulmonální resuscitaci, dostupnost O₂, nitroglycerinu a inhalačních bronchodilatancií s krátkodobým účinkem (1).

Pro provedení ISWT testu je potřebné mít originální CD nahrávku, na které jsou nahrané pokyny pro provádění testu a zvukové impulzy, které určují rychlost chůze pro jednotlivé úrovně testu. ISWT test lze v klinické praxi a výzkumu použít pouze se souhlasem autorů testu, který lze získat na Pulmonary Rehabilitation Department, University Hospitals of Leicester NHS Trust, Glenfield Hospital, Leicester ve Velké Británii. Pro detailní výsledky je během testu kontinuálně monitorována tepová frekvence a saturace hemoglobinu kyslíkem (S_pO₂), ze které můžeme po ukončení testu přesně určit, při jaké úrovni testu dochází k poklesu saturace hemoglobinu kyslíkem a jaká byla nejnižší dosažená hodnota S_pO₂ (graf 1). Před testem a po jeho ukončení je změřen krevní tlak, tepová frekvence a zhodnocen stupeň dechových obtíží pomocí Borgovy škály dušnosti, dále je posouzeno subjektivní vnímání intenzity zátěže pomocí Borgovy škály. Během celého testu se do protokolu zaznamenávají dokončené 10metrové úseky. Test je ukončen v okamžiku, kdy pacient již není schopen udržet požadovanou rychlost danou zvukovými signály (při zvukovém signálu je více než 0,5 m před značkou ohraničující vymezený úsek chůze), anebo již není schopen v testu pokračovat nejčastěji z důvodu dušnosti, bolesti na hrudníku, bolesti dolních končetin nebo únavy, ztráty koordinace nebo pro vznik bolesti hlavy. U pacientů, kteří test provádějí poprvé, se test opakuje s odstupem nejméně 30 minut a po vymizení subjektivních obtíží. Pro zhodnocení maximální tolerance zátěže se použije lepší výsledek ze dvou testů (6).

Záznam SpO<sub>2</sub> u nemocného s chronickou obstrukční plicní nemocí (stadium 4D) během ISWT testu. — **Graf 1. Záznam SpO₂ u nemocného s chronickou obstrukční plicní nemocí (stadium 4D) během ISWT testu.**

Pro fyzioterapeuta je důležité během ISWT testu kromě sledování S_pO₂ a tepové frekvence aspekčně hodnotit změny, ke kterým dochází při chůzi v závislosti na zvyšující se rychlosti. Sledování charakteru chůze a aspekční analýza chůze jsou velice důležitou součástí kineziologického vyšetření, při kterém zjišťujeme svalovou koordinaci během chůze, plynulost chůze, parametry krokového cyklu (vždy je hodnocena zvlášť stojná a švihová fáze), symetrii chůze, pohyby jednotlivých segmentů (pohyb horních a dolních končetin, pohyb trupu a pánve, postavení hlavy), charakter zatížení nohy během stojné fáze a „hlasitost“ kroků.

Pro detailní zaznamenání parametrů chůze lze využít v klinickém výzkumu i laboratorní přístrojové metody, díky kterým získáme podrobné výsledky z analýzy chůze. Mezi nejčastěji využívané metody patří kinematická a dynamická analýza chůze (4). Pro kinematickou analýzu chůze jsou nejčastěji využívané optoelektronické systémy, které umožňují ze záznamu pohybu určit 3D časově-prostorové a úhlové parametry chůze. Typickým výstupem kinematické analýzy chůze jsou grafy znázorňující pohyb v kloubech dolních končetin a pohyb pánve. Obecně lze říci, že se zvyšující se rychlostí chůze dochází ke zvětšení rozsahu pohybů a zkrácení stojné fáze. Tyto tendence jsou patrné u většiny uvedených grafů (graf 2), ve kterých je zobrazen pohyb v kloubech dolní končetiny v rovině sagitální a pohyb pánve v rovině sagitální, frontální a transverzální v první, čtvrté a sedmé minutě ISWT testu u pacienta s chronickou obstrukční plicní nemocí (stadium 2A). U pohybu v hlezenním kloubu se zvyšující rychlost projevila zejména v nárůstu maxima plantární flexe, v kolenním kloubu se zvýšilo maximum flexe jak ve stojné, tak ve švihové fázi. U pohybu v kyčelním kloubu došlo ke zvětšení maxim flexe i extenze, což souvisí mimo jiné s prodloužením délky kroku. U pohybu pánve můžeme sledovat velký vliv rychlosti na lateroflexi (při vyšších rychlostech chůze se lateroflexe zvyšuje) a relativně malý vliv na rotaci pánve v transverzální rovině. V sagitální rovině se při vyšší rychlosti poloha pánve posunula do větší anteverze, ale rozsah pohybu se výrazně nezměnil.

**Graf 2. Pohyb v kloubech dolní končetiny v rovině sagitální a pohyb pánve v rovině sagitální, frontální a transverzální během 1., 4. a 7. minuty ISWT testu – záznam ze systému Vicon.**

Při dynamické analýze chůze je zjišťována reakční síla podložky na silových plošinách nebo rozložení tlaků při kontaktu chodidla s podložkou. Při využití těchto plošin lze získat kromě jednotlivých složek reakční síly, rychlosti chůze, délky kroku, frekvence kroků (graf 3) i další informace pro detailní analýzu chůze – např. trvání stojné fáze, trvání švihové fáze nebo trajektorii COP (centre of pressure, působiště reakční síly podložky) během stojné fáze krokového cyklu (graf 4).

Graf 3. Změna délky kroku (A), frekvence kroku (B) a rychlosti chůze (C) během jednotlivých rychlostních úrovní ISWT testu u pacientky s funkční poruchou dýchání (test byl ukončen v 10. minutě) – záznam ze systému Footscan.

Graf 4. Působiště reakční síly COP (A) a průběh vertikální složky reakční síly podložky (B) během stojné fáze krokového cyklu v 1., 4. a 7. minutě ISWT testu (test byl ukončen v 10. minutě) – záznam ze systému Footscan.

Pokud se týká průběhu zatížení na kontaktu nohy s podložkou, tak se zvyšující se rychlostí chůze se zvyšuje velikost reakční síly podložky jak při přenosu zátěže na končetinu, tak při odrazu v závěru stojné fáze. Průběh křivky vertikální složky reakční síly je při vyšších rychlostech dynamičtější s většími odchylkami mezi maximálními a minimálními hodnotami (graf 4). Trajektorie působiště reakční síly podložky (COP), která charakterizuje způsob přenosu zátěže, je u sledované probandky podobná ve všech rychlostech.

Z výše uvedeného přehledu je zřejmé, že ISWT test lze v klinické praxi využít u nemocných s chronickou respirační dysfunkcí nejen pro zhodnocení maximální tolerance zátěže a pro preskripci pohybových aktivit (zejména vytrvalostního tréninku). Protože se jedná o standardizovaný chodecký test, lze tento test využít také v klinických studiích. Při propojení ISWT testu s dalšími laboratorními metodami tak můžeme získat detailní údaje pro biomechanickou analýzu chůze v průběhu zátěžového vyšetření, díky kterým můžeme přesně určit, k jakým změnám při chůzi dochází se zvyšující se rychlostí. Postupný nárůst rychlosti během ISWT testu v každé minutě může odhalit další změny v chůzi, které při běžném aspekčním vyšetření nemusí být vždy patrné, neboť standardně je chůze během kineziologického vyšetření hodnocena pouze při jedné rychlosti, kterou si zvolil pro chůzi sám pacient (self-selected speed). U nemocných s chronickou respirační dysfunkcí je však žádoucí hodnotit chůzi při různých rychlostech, neboť velmi často během anamnézy u takto nemocných zjišťujeme, že se dechové obtíže, pocit nejistoty při chůzi a obtížná chůze objevují až při vyšších rychlostech.

Výsledky komplexního kineziologického vyšetření pak slouží pro sestavení rehabilitačního plánu. Následná rehabilitační léčba je individuálně cílena jak na jejich dechové obtíže pomocí technik dechové rehabilitace, tak na zvýšení zdatnosti takto nemocných (silový a vytrvalostní trénink). Důležité je také využití jednotlivých rehabilitačních postupů pro eliminaci poruch chůze (např. senzomotorická stimulace). Cílem komplexní rehabilitační léčby u nemocných s chronickou respirační dysfunkcí by tak vždy mělo být co nejvíce minimalizovat či zcela eliminovat všechny tyto poruchy a usnadnit pacientům vykonávání běžných denních činností a pohybových aktivit.

Poděkování:

Tato práce byla podpořena projektem „Podpora vytváření excelentních výzkumných týmů a intersektorální mobility na Univerzitě Palackého v Olomouci“ reg. č. CZ.1.07/2.3.00/30.0004.

Adresa pro korespondenci:

Mgr. Kateřina Neumannová, Ph.D.

Katedra přírodních věd v kinantropologii FTK UP

Tř. Míru 115

771 11 Olomouc

e-mail: burianovakaterina@seznam.cz

Zdroje

1. ATS: ATS statement. Guidelines for the six-minute walk test. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 166, 2002, s. 111-117.

2. CASAS, A., VILARO, J., RABINOVICH, R., MAYER, A., BARBERA, J. A., RODRIGUEZ-ROISIN, R., ROCA, J.: Encouraged 6-min walking test indicates maximum sustainable exercise in COPD patients. Chest, 128, 2005, s. 55-61.

3. CHETTA, A., PISI, G., AIELLO, M., TZANI, P., OLIVIERI, D.: The walking capacity assessment in the respiratory patient. Respiration, 77, 2009, s. 361-367.

4. JANURA, M., VAŘEKA, I., LEHNERT, M., SVOBODA, Z. a kol.: Metody biomechanické analýzy pohybu. Olomouc, Univerzita Palackého, 2012.

5. KOBLÍŽEK, V., CHLUMSKÝ, J., ZINDR, V., NEUMANNOVÁ, K., ZATLOUKAL, J., KOCIÁNOVÁ, J., ZATLOUKAL, J., SEDLÁK, V.: Doporučený postup diagnostiky a léčby CHOPN, Praha, Maxdorf, 2013.

6. SINGH, S. J., JONES, P. W., EVANS, R., MORGAN, M. D.: Minimum clinically important improvement for the incremental shuttle walking test. Thorax, 63, 2008, s. 775-777.

7. SINGH, S. J., MORGAN, M. D. L., HARDMAN, A. E., ROWE, C., BARDSLEY, P. A.: Comparison of oxygen uptake during a conventional treadmill test and the shuttle walking test in chronic airway limitation. European Respiratory Journal, 7, 1994, s. 2016-2020.

8. SINGH, S. J., MORGAN, M. D. L., SCOTT, S., WALTERS, D., HARDMANN, A. E.: Development of a shuttle walking test of disability in patients with chronic airways obstruction. Thorax, 47, 1992, s. 1019-1024.

9. SPRUIT, M. A. et al.: An official American Thoracic Society/European Respiratory Society statement: Key concepts and advances in pulmonary rehabilitation. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2013, 188, s. e13-e64.

10. WASSERMAN, K., HANSEN, J. E., SUE, D. Y., STRINGER, W. W., SEITSEMA, K. E., SUN, X., WHIPP, B. J.: Principles of exercise testing and interpretation (5. vyd.). Philadelphia, Lippincott Williams &Wilkins, 2012.