Спосіб визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцево-судинної системи

Реферат: Спосіб визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцевосудинної системи полягає в реєстрації за допомогою кардіографа електрокардіограми ЕКГ обстежуваного пацієнта в станах спокою і після фізичного навантаження і визначенні за допомогою апаратних і програмних засобів частоти серцевих скорочень ЧСС 1 в стані спокою, частоти серцевих скорочень ЧСС2 після фізичного навантаження і параметрів відповідних кардіологічних циклів, що включають інтервал P-Q, причому на ЕКГ за допомогою апаратних і програмних засобів у відповідних кардіологічних циклах визначають тимчасові параметри інтервалу P-Q, що включають його тривалість P-Q1 в стані спокою і P-Q2 після фізичного навантаження і тривалість зубця Р2 передсердного скорочення після фізичного навантаження, виявляють тип реакції серця на навантаження і відповідно до встановленого типу реакції обчислюють величину порогової частоти серцевих скорочень ЧССпФ при фізіологічній реакції серця на фізичне навантаження або величину порогової частоти серцевих скорочень ЧСС пп при патологічній реакції серця на фізичне навантаження, які відповідають індивідуальній безконфліктній внутрішньосерцевій гемодинаміці при максимально допустимих фізичних навантаженнях. UA 83808 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОГО ФІЗИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ДЛЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ СЕРЦЕВО-СУДИННОЇ СИСТЕМИ UA 83808 U UA 83808 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до медицини, зокрема до кардіології, педіатрії, функціональної діагностики, спортивної медицини і лікарського контролю, а саме до способу визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцево-судинної системи на основі гемодинаміки серцевої діяльності, і може бути використана як критерій при визначенні адекватності фізичних навантажень індивідуальним потенційним резервам серцево-судинної системи у дорослих і дітей всіх вікових груп. Функціональний стан серцево-судинної системи в значній мірі визначає адаптацію організму до фізичних навантажень і рівень граничних навантажень в процесі тренувань, занять фізичними вправами і реабілітації пацієнтів з будь-якою патологією. У кожної людини є свої особливості серцево-судинної системи, у зв'язку з цим реакція на фізичне навантаження завжди індивідуальна. Однією з найважливіших умов адаптації організму до фізичних навантажень, особливо навантажень в процесі фізичного виховання дітей різних вікових груп, є відповідність величини і тривалості навантажень індивідуальним можливостям серцево-судинної системи. В найдоступніших способах самоконтролю осіб, що займаються фізичними вправами, і контролю за ними з боку педагогів по фізичному вихованню є наступні показники: частота серцевих скорочень ЧСС, артеріальний тиск АТ, величина ударного УОК і хвилинного ХОК об'єму кровообігу. У зв'язку з цим способи визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцево-судинної системи дорослих і дітей всіх вікових груп повинні поєднувати високу клінічну інформативність в методології з простотою і широкою доступністю при самоконтролі і контролі в процесі занять. Ця задача є актуальною для багатьох розділів сучасної медицини. Відомий спосіб визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцево-судинної системи (див. Патент RU № 2306842, A61B 5/00, дата публікації 27.09.2007), який полягає у вимірюванні систолічного Cп і діастолічного Дп артеріального тиску і частоти 25 серцевих скорочень ЧСС п в стані спокою, встановленні норми для трьох виміряннях в цьому стані показників роботи серця і визначенні ступеня перевантаження Ф і втомленості В серця в разах, які розраховують по формулах Ф  (Сп  Дп )  ЧСС п /(Сн  Дн )  ЧСС н В  (Сн  Дн )  ЧСС н /(Сп  Дп )  ЧСС п , 30 де Сн і Дн - норми, відповідно, систолічного і діастолічного артеріального тиску для здорової людини в стані спокою; ЧСС н - норма ЧСС в стані спокою, а також вимірювання систолічного і діастолічного артеріального тиску і ЧСС в станах спокою і при заданому граничному для людини фізичному навантаженні і визначення ступеня перевантаження серця Ф в разах, яку розраховують по формулі Ф  (С  Д)  ЧСС /(Сп  Дп )  ЧСС п , де С і Д - зміряні значення, відповідно, систолічного і діастолічного артеріального тиску при фізичному навантаженні; ЧСС - зміряне значення ЧСС при фізичному навантаженні. При розрахунку ступеня перевантаження серця як норми систолічного і діастолічного артеріального тиску для здорової людини в стані спокою приймають загальноприйняту норму артеріального тиску 120/80 мм рт.ст., а норму для ЧСС - 60 уд./хв. або відповідні показники роботи серця людини при досягненні ним віку 20 років або інші індивідуальні показники артеріального тиску і ЧСС. Недоліками відомого способу є: - недостатня точність визначення граничного фізичного навантаження для людей з несталою або передпатологічною нормою артеріального тиску у зв'язку з використовуванням при розрахунку граничного фізичного навантаження загальноприйнятих норм артеріального тиску і ЧСС, що може привести до надмірних фізичних навантажень, небезпечних для здоров'я, і не дозволяє його застосовувати в широкій практиці при проведенні занять по оздоровчій і лікувальній фізкультурі, наприклад в дошкільних установах, школах, лікувальних установах; - недостатня клінічна інформативність способу через неможливість його кореляції з причинами можливих функціональних розладів серцево-судинної системи. Відомий спосіб визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцево-судинної системи шляхом оцінки коронарного резерву у хворих на стенокардію (див. Патент RU № 2179406, A61B 5/00, A61B 5/02, дата публікації 20.02.2002), який полягає в тому, що проводять електрографічне моніторування обстежуваного пацієнта, задають йому фізичне навантаження, визначають порогову частоту серцевих скорочень ЧСС п у момент виникнення 35 40 45 50 55 1 UA 83808 U ST-зміщення, будь-яким доступним способом встановлюють належну мінімальну частоту серцевих скорочень ЧСС хв і належну максимальну частоту серцевих скорочень ЧСС макс.д за 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 час моніторування ЧСС і виконують оцінку коронарного резерву за допомогою індексу коронарного резерву ІКР по формулі: ЧСС макс.д  ЧСС п ІКР  (1  )  100 % ЧСС макс.д  ЧСС хв Спосіб здійснюють таким чином. Проводять пробу навантаження на велоергометрі по будьякій методиці проведення проб з навантаженням. В процесі навантаження разом з ЕКГ безперервно реєструють ЧСС і зміщення ST. Після закінчення проби навантаження пацієнту встановлюють добовий монітор електрокардіосигналу. Отриману інформацію представляють у вигляді безперервних графіків, що відображають зміну значень ЧСС, зміщення сегменту ST, потужність ступенів навантаження, а також відмітки часу початку і припинення навантаження. По графіку ST визначають момент початку його зміщення. По графіку ЧСС визначають значення ЧСС, відповідне точці початку зміщення ST - ЧСС пор . За наслідками ЕКГ будь-яким доступним способом визначають ЧСС хв , а ЧСС макс.д визначають будь-яким доступним способом, наприклад по нормативах для даного віку і статі пацієнта. Спосіб може використовуватися для динамічного спостереження, оцінки результатів лікування і проведення експертизи працездатності у даної категорії пацієнтів. Недоліком відомого способу є недостатня точність визначення граничного фізичного навантаження для людей з іншими, окрім стенокардії, функціональними порушеннями серцевосудинної системи, що може привести до надмірних фізичних навантажень, небезпечних для здоров'я, і не дозволяє його застосовувати в широкій практиці при проведенні занять по оздоровчій і лікувальній фізкультурі, наприклад, в дошкільних установах, школах, лікувальних установах. Відомий спосіб визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцево-судинної системи на основі аналізу форми електрокардіограми ЕКГ і варіабельності ритму серця (див. Патент UА № 61285, A61B 5/0402, дата публікації 10.02.2001), який полягає в реєстрації за допомогою кардіографа ЕКГ обстежуваного пацієнта з подальшим визначенням за допомогою апаратних і програмних засобів параметрів відповідних кардіологічних циклів, що включають інтервал P-Q. При цьому обчислюють усереднений кардіоцикл і параметри варіабельності ритму серця, оцінюють форму усередненої ЕКГ і її похідних довільних порядків, обчислюють амплітудно-тимчасові параметри, інтеграли всіх елементів кривої ЕКГ і коефіцієнти апроксимації, визначають індивідуальний еталонний стан серця людини шляхом усереднювання згаданих параметрів по результатах не менше п'яти обстежень в умовах основного обміну і повного психоемоційного і фізичного комфорту, виконують обстеження поточного стану серця і обчислюють узагальнений діагностичний критерій ДК у вигляді усередненої по кількості параметрів сумі балів відповідно до чотиризначної шкали: норма, незначні, помірні і виражені порушення, порівнюють поточний стан серця з індивідуальним еталонним станом для даного пацієнта, а у разі його відсутності - із загальновідомим віковим еталонним станом, роблять висновок про те, що функціональний стан серця пацієнта знаходиться в нормі (порушено трохи, помірно або істотно), якщо значення ДК для поточного стану порівняно з еталонним станом знаходяться в діапазоні 0≤ДК≤0,5 (0,5 P  Q1 , що свідчить про патологічну реакцію серця на фізичне навантаження. Розрахунок індивідуальної порогової ЧСС пп проводять по другій формулі, після підстановки в яку вищезгаданих початкових даних отримаємо, що порогова ЧСС пп для обстежуваного пацієнта складає 157 скорочень в хвилину. 6 UA 83808 U 5 10 15 20 Приклад 4. Визначення порогової частоти серцевих скорочень ЧСС пп при патологічній реакції серця на фізичне навантаження. Обстежуваний пацієнт: дівчинка, 10 років. В стані спокою на ЕКГ зареєстрована ЧСС 1 - 82 скорочення в хвилину. За наслідками розшифровки на ЕКГ тимчасових показників тривалість інтервалу P  Q1 склала 147 мс, зубця P1 - 90 мс, сегменту P  Qs1 - 57 мс. Після фізичного навантаження у вигляді 10 присідань на ЕКГ зареєстрована ЧСС 2 - 104 скорочення в хвилину. За наслідками розшифровки на ЕКГ тимчасових показників тривалість інтервалу P  Q2 склала 168 мс, зубця P2 - 100 мс, сегменту P  Q s2 - 66 мс. У обстежуваного пацієнта спостерігається тренд тривалості інтервалу і сегменту P-Q у бік збільшення. Відповідно до прийнятих критеріїв тривалість інтервалу P  Q2 > P  Q1 , що свідчить про патологічну реакцію серця на фізичне навантаження. Розрахунок індивідуальної порогової ЧСС пп проводять по другій формулі, після підстановки в яку вищезгаданих початкових даних отримаємо, що порогова ЧСС пп для обстежуваного пацієнта складає138 скорочень в хвилину. Розрахунок порогової частоти серцевих скорочень ЧСС пф і ЧСС пп проводять в автоматичному режимі за допомогою комп'ютерної програми при обробці на персональному комп'ютері відповідних даних ЕКГ. Обчислені значення порогової ЧСС далі використовують для самоконтролю і контролю при фізичних навантаженнях. Спосіб, що заявляється, дозволяє достатньо точно визначати порогові значення ЧСС, як критерію граничних фізичних навантажень для попередження зриву функціонального стану серцево-судинної системи. Простота виконання самоконтролю і контролю при фізичних навантаженнях дозволяє застосовувати спосіб в широкій практиці при проведенні занять по оздоровчій і лікувальній фізкультурі, наприклад в дошкільних установах, школах, вищих учбових закладах, а також в масовій фізкультурі і непрофесійному спорті для людей різних вікових груп. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 1. Спосіб визначення граничного фізичного навантаження для функціонального стану серцевосудинної системи, який полягає в реєстрації за допомогою кардіографа електрокардіограми ЕКГ обстежуваного пацієнта в станах спокою і після фізичного навантаження і визначенні за допомогою апаратних і програмних засобів частоти серцевих скорочень ЧСС 1 в стані спокою, частоти серцевих скорочень ЧСС2 після фізичного навантаження і параметрів відповідних кардіологічних циклів, що включають інтервал P-Q, який відрізняється тим, що на ЕКГ за допомогою апаратних і програмних засобів у відповідних кардіологічних циклах визначають тимчасові параметри інтервалу P-Q, що включають його тривалість P-Q1 в стані спокою і P-Q2 після фізичного навантаження і тривалість зубця Р 2 передсердного скорочення після фізичного навантаження, виявляють тип реакції серця на навантаження і відповідно до встановленого типу реакції обчислюють величину порогової частоти серцевих скорочень ЧССпФ при фізіологічній реакції серця на фізичне навантаження або величину порогової частоти серцевих скорочень ЧССпп при патологічній реакції серця на фізичне навантаження, які відповідають індивідуальній безконфліктній внутрішньосерцевій гемодинаміці при максимально допустимих фізичних навантаженнях. 2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що як критерій фізіологічної реакції серця на фізичне навантаження приймають зменшення тривалості інтервалу P-Q2 після фізичного навантаження в порівнянні з тривалістю інтервалу P-Q1 в стані спокою, а порогову частоту серцевих скорочень ЧССпф при фізіологічній реакції серця на фізичне навантаження розраховують по формулі [(P  Q 2 )  P2 ]  (ЧСС 2  ЧСС 1 ) . ЧСС пф  ЧСС 2  (P  Q1 )  (P  Q 2 ) 3. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що як критерій патологічної реакції серця на фізичне навантаження приймають збільшення тривалості інтервалу P-Q2 після фізичного навантаження в порівнянні з тривалістю інтервалу P-Q1 в стані спокою, а порогову частоту серцевих скорочень ЧССпп при патологічній реакції серця на фізичне навантаження розраховують при тривалості інтервалу P-Q не більше 200 мс по формулі 7 UA 83808 U [200  (P  Q 2 )]  (ЧСС 2  ЧСС 1 ) , (P  Q 2 )  (P  Q1 ) де 200 - границя в тривалості інтервалу P-Q між нормою і АВ блокадою. ЧСС пп  ЧСС 2  Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8