Innledning

Aerob kapasitet defineres som den maksimale mengden av oksygen et individ klarer å ta opp per tidsenhet (1). Tilførsel av oksygen til arbeidende muskulatur begrenses i stor grad av hjertets pumpeevne. Måling av oksygenopptak, som en indikator på aerob energifrigjøring, vil derfor gi informasjon om hjertets funksjonsevne. I tillegg får man informasjon om lungefunksjon. Perifere funksjoner er vanskeligere å måle. Maksimalt oksygenopptak (VO_2max) er ofte definert som en avflating (et platå) av oksygenopptaket til tross for stigende belastning (2). For barn og unge er dette vist seg å være vanskelig å vise, og dermed er høyeste oppnådde verdi blitt benyttet (VO_2peak).

Det er også indikasjoner på at hjelpekriterier som maksimal hjertefrekvens (HF_max) og respiratorisk utvekslingskoeffisient (R) vanskelig kan benyttes som et definert mål på om VO_2peak er nådd hos barn og unge (3). Da objektive mål på oppnåelse av maksimalt oksygenopptak ikke kan benyttes i den grad som er ønskelig hos barn og unge, er gode testrutiner og et trenet personell en forutsetning for et vellykket testresultat. Testleders evne til å motivere pasienten er her helt essensielt. Internasjonale undersøkelser indikerer at barn helt ned til fire år kan testes, men egen erfaring tilsier at 6–8 år ser ut til å være den laveste aldersgruppen hvor en kan få relativt pålitelige resultater.

Testing av maksimalt oksygenopptak gir beskjeden risiko med hensyn til alvorlige komplikasjoner. Hos pasienter (barn) i høyrisiko gruppen er det ikke rapportert om dødsfall og bare mindre komplikasjoner hos 1,7 % av testene (4). Foreldrene bør være med under testen. Testen viser tydelig hva pasienten tåler/ikke tåler av belastning, noe mange foreldre kan være usikre på.

Testprosedyrer

Valg av belastningsmetode

Ved testing av voksne benyttes det i Norge vanligvis ergometersykkel. Ved bruk av ergometersykkel er overkroppen i ro noe som gjør det lettere å måle blodtrykk og EKG. Sykkel er billigere i innkjøp og det finnes allerede ergometersykler på de fleste sykehus. En fordel er også at arbeidet som utføres kan måles i joule. Ulempen er at ofte inntreffer lokal tretthet i beinmuskulatur før pasienten har nådd maksimale verdier av oksygenopptak. Det er en begrenset mengde muskelmasse i arbeid, og enkelte muskelgrupper utsettes til en viss grad for tilnærmet statisk belastning (plantar-flexorene og arm/skuldre/brystmuskler som holder styret). Dette kan forårsake høyere blodtrykk enn ved bruk av tredemølle og høyere verdier av laktat på lavere belastning. Dette kan være en av årsakene til at det maksimale oksygenopptaket ligger ca 10 % lavere når ergometersykkel benyttes istedenfor tredemølle (5). Ved ergometersykkelbelastning er sykkelteknikk og spesifikk tilvenning til sykling avgjørende for resultatet (2). Videre vil ergometersykkel favorisere store og langlemmede personer med stor muskulær styrke. Dette vanskeliggjør testing av barn med kortere lemmer enn voksne da pedalarmens lengde er tilpasset voksne og at setehøyden kan være vanskelig å tilpasse.

Tredemølle er av flere benyttet ved testing av barn og unge fordi den krever lite teknisk trening og det er få innstillingsproblemer. Fordi det ved slik belastning er en større muskelmasse som er i arbeid og bevegelsesmønsteret er mer dynamisk, er det her mindre lokal tretthet i arbeidende muskulatur enn ved sykling. Testpersonen bærer hele sin kroppsmasse noe som gjør testsituasjonen mer lik dagliglivets belastning. Internasjonalt utføres derfor belastningstesting av barn som regel med tredemølle. Ulempene ved tredemølle er at pasientene kan falle. Det stilles store krav til EKG-apparat for å kunne filtrere bort støy og det er vanskeligere å måle blodtrykk, men det lar seg gjøre. Ved Barnehjerteseksjonen, Rikshospitalet, er tredemølle valgt som belastningsmetode ved testing av barn og ungdom.

Valg av testprotokoll

Felles for de fleste protokoller er at de i utgangspunktet er laget for voksne. I hovedsak benyttes to prinsipper for økning av belastningen; økning av hastighet med fast vinkel eller trinnvis økning med standardiserte intervaller (tab 1).

Ulike måter å øke belastningen på ved tredemølletest:

1. Rask, gradvis økning av hastigheten (ofte 1 km/t hvert 30 sek.) med fast vinkel (ofte ca. 3°) med kontinuerlig måling av oksygenopptak. Det er nødvendig med en fortløpende kommunikasjon mellom test-leder og den som blir testet da hastigheten tilpasses  individuelt.

 2. Belastningen økes trinnvis med standardiserte intervaller:

• Hastigheten økes med konstant vinkel (modifisert Åstrand/ Rodahl-protokoll)
• Vinkel økes med konstant hastighet (Balke-protokoll)
• Vinkel og hastighet økes samtidig (Bruce-protokoll)
• Vinkel og hastighet økes annenhver gang (Oslo-protokoll) (fig. 1)

Barn har begrenset evne til å utvikle kraft og oppnå høy hastighet sammenlignet med voksne. Vinkelen på tredemøllen bør derfor ikke være for bratt. Kraftig stigning gir ofte lokal tretthet, spesielt i leggmuskulatur. Starthastigheten bør være ganghastighet, men i løpet av testen bør pasientene løpe for å komme i nærheten av sitt maksimale oksygenopptak. Intervallene bør ikke være for lange, men testen bør vare i minimum 6 minutter og helst over 10 minutter for å kunne registrere hva som skjer med de ulike variablene på vei mot maksimal belastning (6). Økningen i oksygenkravet mellom hvert trinn bør ikke være for stort. De svakeste pasientene kan "møte veggen" fra et trinn til det neste. En gradvis relativ reduksjon av belastningsøkning mellom hvert trinn ved stigende totalbelastning vil redusere faren for at pasienten stopper brått og samtidig gi et mer nyansert mål på "tid til utmattelse".

 Ved Rikshospitalet benyttes Oslo-protokollen (fig 1) som belastningsprotokoll ved testing av barn og unge med medfødte hjertefeil. Resultatene bør sammenlignes med et referansemateriale hos friske norske barn og unge (7).

Figur 1: Bruce-protokoll og Oslo-protokoll

Måling av oksygenopptak

Ved måling av oksygenopptak kan undersøkelse av utåndingsluft gjøres enten ved å bruke pust-til-pust eller ved å samle luften i et miksekammer. Ved bruk av miksekammer benyttes ofte neseklype og munnstykke med ventil (Rudolph-ventil). Fordelen med munnstykke er liten risiko for lekkasjer av utåndingsluft. Fordelen med pust-til-pust er at man kan velge det antall pust som skal være med i gassanalysen. Masken holdes på plass ved hjelp av en hette og flow-sensoren kobles direkte til masken slik at enveisventil ikke er nødvendig. Fordelene med maske er at pasienten kan snakke, svelge og unngå å bli tørr i halsen slik mange pasienter klager på ved bruk av munnstykke.

Blodtrykksmåling

Erfaringsmessig er blodtrykk vanskelig å måle ved testing på tredemølle. Hvis måling av blodtrykk er den primære variabelen, er en protokoll hvor pasienten ikke løper å foretrekke. Et blodtrykksapparat med EKG-signalet integrert er å foretrekke for å få en synkronisering av EKG-signalet og mikrofonen (Suntech, Tango).

EKG-registrering

EKG-apparatet må ha mulighet for registrering med 12 avledninger og ha filter. Erfaringsmessig viser det seg at det sjelden er nødvendig med prepareing av huden før påsettelse av elektroder. Enkelte ganger kan vasking med sprit være påkrevet for å få elektroden til å feste godt. De precordiale elektrodene festes som hos voksne. Ofte må mindre elektroder benyttes hos de aller minste barna (< 8 år). Ekstremitetselektrodene festes på os acromion for å unngå artefakter på grunn av muskelbruk og i overkant av crista iliaca posterior superior.

Registrering av oksygenmetning

Registrering av oksygenmetning i prosent kan gi verdifull informasjon hos pasienter med medfødt hjertefeil. Ved måling av oksygenmetning i ro benyttes ofte fingerprobe. Dette er ikke egnet ved bruk av verken ergometersykkel eller tredemølle. En feilkilde ved bruk av ergometersykkel er at håndgrep om styret kan føre til at blodet enkelte ganger klemmes helt eller delvis av i hendene. Ved bruk av tredemølle er det mye bevegelse av armene/hendene og derfor vanskelig å få korrekte målinger. Ved Rikshospitalet benyttes en reflektorprobe plassert i pannen.

Indikasjoner på å avslutte testen

I tabell 2 vises absolutte og relative indikasjoner på å avslutte teste. I tillegg til dette vil testleders erfaring vær viktig. Blant annet fordi mange barn og unge med medfødte hjertefeil er uvant med å anstrenge seg og ønsker å avslutte testen før maksimale verdier er nådd. Hvis ingen av de kriteriene som er gitt i tabell 2 inntreffer er det kun testleders erfaring og pasientens evne til å presse seg selv som er avgjørende for resultatet. Egen erfaring tilsier at hvis pasienten gir uttrykk for utmattelse, har rask respirasjon (> 60 / minutt) og har et uryddig løpesteg, er det rimelig grunn til å anta at pasienten har nådd sin maksimale yteevne.

Tabell 2: Relative og absolutte kriterier for å avslutte testen.

Relative indikasjoner

• Fall i systolisk blodtrykk ³10 mmHg i forhold til hvileblodtrykket til tross for økende belastning.
• ST-depresjon > 2 mm med horisontal eller nedadgående ST-segment depresjon.
• Supraventrikulær takykardi og bradyarytmier.
• Økende brystsmerter.
• Systolisk blodtrykk > 250 mmHg.

Absolutte indikasjoner

• Fall i systolisk blodtrykk > 10 mmHg i forhold til hvileblodtrykket til tross for økende belastning.
• Moderat eller alvorlig angina.
• Økende svimmelhet eller nær synkope.
• Utpreget cyanose.
• Vedvarende ventrikulær takykardi.

Oppsummering

Tredemølle er i de aller fleste tilfeller en hensiktsmessig belastningsmetode når fysisk yteevne skal bestemmes hos barn og unge med medfødte hjertefeil. Belastningstesting kan benyttes til å måle effekt av medisinering, kirurgi, habiliteringsprogrammer og progresjon av sykdom. Spesielle forhold bør tas hensyn til ved testing av barn og en standardisering av testprosedyrer vil være en fordel når resultater skal sammenlignes.

Prosedyrer og verktøy

• Cardiovascular system, BNF for Children

Litteratur

1. Bahr R, Hallèn J, Medbø JI. Testing av aerob energiomsetning. I: Testing av idrettsutøvere. Oslo: Universitetsforlaget, 1991; 30-42.
2. Krahenbuhl GS, Skinner JS, Kohrt WM. Developmental aspects of maximal aerobic power in children. Exerc Sport Sci Rev 1985; 13: 503-38.
3. Fredriksen PM, Ingjer F, Nystad W, Thaulow E. Aerobic testing of children and adolescents - a comparison of two treadmill-protocols. Scand J Med Sci Sports 1998, 8, 203-207.
4. Freed MD. Exercise testing in children: A survey of techniques and safety. Circulation 1981; 64: 278
5. Goodman J. Assessment of exercise capacity and principles of exercise prescription. I: Shepard RJ, Miller, HS jr. red. Exercise and the heart in health and disease. New York: Marcel Dekker, 1995; 55-102.
6. Froelicher FV, Myers J, Follansbee WP, Labovitz AJ. Exercise Testing Methodology. I: Manning S. red. Exercise and the Heart. 3 utg. St.Louis; Mosby; 1993; 10-31. 
7. Fredriksen PM, Ingjer F, Nystad W, Thaulow E. A comparison of VO_2peak between patients with congenital heart disease and healthy subjects – all aged 8-17 years. Eur J Appl Physiol. 1999, 80, 409-416.