Спосіб корекції функціонального стану людини

fO / / -г МКВ6А61 В 5/16 Спосіб корекції функціонального стану людини. Винахід відноситься до медицини і призначений для корекції та упередження розвитку несприятливих змін в організмі людини в процесі учбової, операторської, а також окремих видів спортивної діяльності і може бути використаний в фізіології, психофізіології, фізіології праці, спортивній, авіаційній та космічній медицині Відомий спосіб корекції функціонального стану людини / 1, Патент України № 10256 МК1 5 А6І В 21 / 00, 5 / 00 Спосіб зміни функціонального стану організму при здійсненні тренуючих рухів з використанням біологічного зворотнього зв'язку та система для його здійснення // Офіційний бюлетень " Промислова власність України " № 4 1996. 25 12.96 /, шляхом злагоди ритму рухових функцій різних частин тіла і циклічної зміни швидкості переміщення повітряного середовища відносно суб'єкту, що тренується, а також фізико-хімічних параметрів повітря відповідно фазам вдоху та видоху дихального циклу. Недоліком відомого способу є те, що він спрямований на керування функціональним станом людини шляхом злагоди ритму рухових функцій різних частин тіла і параметрів впливаючих факторів із фазовими характеристиками дихального циклу, параметри якого залежать від поточного значення функціонального стану Тому узгодження рухових функцій і параметрів діючих факторів з фазовими складовими дихального циклу, які змінюються в процесі діяльності, не забезпечує оптимального регулювання функціонального стану людини Відомий також спосіб корекції функціонального стану людини / 2, Патент CPCPSU№ 1805982 МКІ5 A3 А 61 N 1 /18 Спосіб корекції психічного стану спортсмена//Бюл. № 12 30 03 93 /, шляхом комбінованої дії психічними і фізичними факторами, при цьому просторові та енергетичні характеристики фізичних факторів задаються з урахуванням попереднього поглибленого психофізиологічного обстеження та задач, що стоять перед ним, а дію психічними факторами здійснюють до та після дії фізичними факторами Недоліком відомого способу є те, що для визначення необхідносте проведення коректуючої процедури та її параметрів необхідне попереднє тривале обстеження. Крім того, застосування його для корекції функціонального стану потребує спеціальних умов, що виключає можливість його застосування безпосередньо в умовах виробничої діяльності Найбільш близьким за технічною сутністю до способу, що заявляється, є спосіб корекції функціонального стану людини / 3, Патент Росії RU № 2028081 А61 В 5 / 16 Спосіб корекції психофізіологічного стану людини // Бюл № 4 09 02 95 /, шляхом встановлення еталонних характеристик фізіологічного показника, що коректується, дії фактором середовища, формованого з урахуванням еталонних значень Недоліком відомого способу є те, що корекція не є керованою, тому що дія обраним фактором зовнішнього середовища з часовими та амплітудними характеристиками , відповідними еталонному значенню фізіологічного сигналу, повинно здійснюватись тоді, коли в цьому є необхідність Інакше кажучи, наприклад, в умовах виробничої діяльності необхідно мати можливість контролю того фізіологічного параметру, еталонне значення якого попередньо визначене і сформоване, щоб у випадку його недопустимого відхилення від норми, було можливо здійснити його корекцію, що у відомому способі не передбачене. Крім того, знання еталонного значения показника, що контролюється, також недостатньо, тому що навіть у випадку, якщо людина не виконує ніякої виробничої діяльності, обраний для контролю фізіологічний показник змінює свою величину внаслідок біоритмологічних коливань, які даний спосіб не враховує, тобто не дозволяє контролювати і коректувати стан людини в умовах виробничої діяльності, а також забезпечувати формування найбільш оптимальних співвідношень фазових складових його найважливіших фізіологічних процесів, що знижує ефективність управління функціональним станом. В основу пропонованого винаходу покладено завдання корекції функціонального стану людини в умовах виробничої діяльності шляхом одночасного контролю показників серцевої діяльності, дихання, швидкості та точності виробничих дій і оперативної корекції при погіршенні їх характеристик більш припустимого рівня, що дає можливість управління процесом корекції. Суть заявленого способу посідає в тому, що корекцію функціонального стану людини в процесі діяльності здійснюють шляхом встановлення еталонних характеристик фізіологічного показника, що коректується, дії' фактором середовища, формованого з урахуванням еталонних значень, в доповнення постійно контролюють коректовані показники, необхідність корекції визначають за погіршенням характеристик, які контролюють, більш заданого рівня, корекцію виконують діючим фактором (звукові або / і світлові сигнали ), які формують з найбільш оптимальним для корекції спектральним складом, одночасно по цим сигналам людина коректує паттерн свого дихання, тривалість і моменти вдоху та видоху за оптимальними їх співвідношеннями узгоджують з ритмом серцевої діяльності, синхронно з фазою вдоху подають негативні аероіони в зону повітря, що вдихається, а на коміркову зону - підігрітий повітряний потік і по досягненні показниками,що коректуються, потрібних значень, припиняють корекцію, при цьому за еталонні приймають динамічні характеристики показників, що контролюють, з урахуванням їх біоритмологічних коливань, а контроль здійснюють за характеристиками серцево - судинної системи, дихання, швидкості та точності виконування виробничої діяльності, постійним порівнянням їх з еталонними, ЩО дає можливість здійснювати керований процес корекції. Новим в заявленому способі корекції функціонального стану людини є те, що за еталонні приймають динамічні характеристики показників, що контролюють, з урахуванням їх біоритмологічних коливань, при цьому за контролюємі показники беруть характеристики серцевої діяльності, дихання, швидкості та точності виконування виробничих дій, значення яких постійно порівнюють з еталонними з урахуванням біоритмологічних коливань, момент початку проведення коректуючих процедур визначають за погіршенням будь-якого з показників, що контролюють, більш заданого рівня порівняно з еталонним, а корекцію стану людини здійснюють шляхом одночасного формування керуючих ( звукових чи світлових сигналів ), з найбільш оптимальними їх енергетичними, частотними та спектральними характеристиками, за якими людина коректує паттерн свого дихання, при цьому тривалість і моменти початку вдоху та видоху співвідносять з ритмом серцевої діяльності, з найбільш оптимальними, для отримання необхідного ефекту співвідношеннями, крім цього, синхронно з фазою вдоху здійснюють подачу негативних аероіонів, спрямованих в зону повітря, що вдихається, момент припинення корекційних процедур визначають за досягненням параметром, що коректується, потрібних значень Вибір в якості показників , що контролюються, характеристик серцевої діяльності, дихання, швидкості та влучності виконування виробничих дій, значення яких постійно порівнюють з їх еталонними та індивідуальними, з урахуванням біоритмологічних коливнь, дозволяє визначити ефективність діяльності з найбільш точним встановленням того, якою "ціною " забезпечується ця діяльність, для оперативного визначення моменту в необхідності проведення корекції функціонального стану людини Крім того, спосіб корекції направлено не просто на оптимізацію функціонального стану людини шляхом зовнішніх дій, а також на одночасне навчання його найбільш оптимальним прийомам управління своїм функціональним станом. Застосування в якості діючого фактора спрямованої, синхронної з фазами вдоху подачі негативних аероіонів, обумовлено тим, що, як правило, умови сучасної діяльності сприяють створенню позитивних іонів, забрудненню повітряного середовища, негативному впливу на органи дихання та центральну нервову систему працюючих. Спосіб може бути здійснений за допомогою відомих технічних рішень Зокрема, контроль серцевої діяльності, дихання, швидкості та влучності виконування виробничих дій, визначення моментів для проведення корекції, керування виконавчими механізмами може бути здійснений, наприклад, з використанням ПЕОМ, аналогічно відомим / 4 /, з виготовленням і використанням необхідних для цього блоків, аналогічно відомим технічним рішенням / 5, 6, 7, 8 /, а також іншим. Спосіб реалізують таким чином. Встановлюють на тілі людини датчики для контролю діяльності серцево-судинної і дихальної систем. При цьому в залежності від попередньо встановлених особливостей реакції серцево-судинної системи на різноманітні дії зовнішнього середовища, а також специфіки діяльності, використовують параметри ЕКГ, артеріального тиску, або обидва параметри водночас, чи інші показники. Аналогічним чином здійснюється вибір для контролю параметрів дихання Потім, з урахуванням специфіки діяльності, встановлюють датчики контролю точності і швидкості виконання необхідних в даному випадку дій. При цьому параметри, прийнятих в якості еталонних значень показників функціонального стану, встановлюють з урахуванням фізіологічних показників, що контролюють, та їх біоритмологічних характеристик, а також індивідуальних особливостей конкретної людини Після цього фіксують початок та загальний час роботи і починають процедуру 3 початком діяльності здійснюють постійний контроль поточних фізіологічних показників, а також швидкості і точності дій, що виконуються При погіршенні будь-якого з показників, що контролюються, більш заданого рівня включають режим корекції Приклад 1 Спортсмен С - в, спортивна спеціалізація - бокс. Готується до відповідних змагань Необхі дно забезпечити підведення спортсмена в найбільш оптимальній формі до початку змагань Виходячи з цього, на спортсмені було встановлено датчики дихання, серцевої діяльності, а також в певних точках боксерських приладів - датчики для реєстрації влучності ударів і продуктивності діяльності спортсмена. Перед початком тренувань визначають частоту дихання та серцевих скорочень, відносно яких, з урахуванням біоритмологічних показників здійснюють контроль динаміки його показників в процесі тренувань В даному прикладі, частота серцевих скорочень ( ЧСС ) була 74 уд / хв , а частота дихання ( ЧД ) - 20 актів за хвилину. По першому удару боксера здійснюють запуск таймера на відлік тривалості його діяльності, а також визначення динаміки його показників В процесі тренувань контролюють його фізіологічні показники, а також кількість та влучність ударів за задані відрізки часу По закінченні першої хвилини було зафіксовано такі результати діяльності спортсмена ЧСС - 96 уд / хв , ЧД - 25 актів за хвилину, загальна кількість ударів 72, влучність - 85% При погіршенні будь-якого із показників, що контролюються, більш її заданого рівня, наприклад, фізіологічних на 60%, а продуктивності і влучності - на 25%, здійснюють корекцію його функціонального стану і динамічних складових його діяльності. В даному випадку по закінченні другої хвилини було встановлено одночасне погіршення по фізіологічним показникам. ЧСС - 121 уд / хв , ЧД- 34 акти за хвилину, а також і по показникам спортивної діяльності: загальна кількість ударів 71, влучність - 67%. У зв'язку з погіршенням функціонального стану спортсмена по фізіологічним і спортивним показникам було проведено режим корекції. Для цього в процесі спортивних тренувань периодично формують звукові сигнали, на вдох однієї, а на видох - іншої тональності, при цьому тривалість і моменти початку означених дихальних актів співвідносять з періодами серцевої діяльності, синхронно з початком кожного акту вдоху в зону дихання подають повітряні потоки, насичені негативними іонами кисню Під кінець третьої хвилини було зафіксовано такі показники" ЧСС - 95 уд / хв, ЧД - 24 акти за хвилину, загальна кількість ударів - 75, влучність - 87%, у зв'язку з чим було припинено режим корекції Таким чином, здійснення одночасного контролю показників діяльності і фізіологічного стану, дозволяє оперативно виявляти моменти погіршення і здійснювати оперативну корекцію функціонального стану людини Приклад 2. Студент першого курсу І-в, в процесі занять виявляв швидке стомлення, зниження уваги вже в середині занять Для контролю та оперативного виявлення початку і особливостей погіршення його функціонального стану на тілі студента було встановлено датчики дихання, серцевої діяльності, а також здійснювався аналіз успішності його діяльності при виконуванні учбової програми на комп'ютері Для визначення динаміки показників перед заняттям визначили початкові значення ЧСС, ЧД Ці показники складали ЧСС - 68 уд/хв, ЧД- 16 актів/хв , артеріальний тиск ( AT ) - 1 ЗО і 70 мм рт ст Під час занять студент виконував нескладну тестову діяльність При цьому протягом всього заняття відбувався нагляд за його функціональним станом. При виконуванні учбової діяльності вже на 20-й хвилині в роботі студента стали з'являтися помилки, кількість яких з часом зростала При цьому помітно змінились і фізіологічні показники ЧД зросла до 24 актів/хв , а ЧСС - до 96 уд /хв Студенту запропонували синхронно зі звуковими сигналами двох різних тональностей скоректувати параметри дихання На сигнал більш високої частоти студент І - в робив вдох, а на сигнал більш низької частоти - видох Синхронно з актами вдоху здійснювалась подача в зону вдоху потока повітря, насиченого негативними аероіонами кисню, а на коміркову зону - нагрітого повітряного потоку На кінці другої хвилини процедури корекції студенту вдалося привести у відповідність частоту дихання - 12 актів/хв і ЧСС - 68 уд /хв Водночас із цим було досягнуто достатньо високих для даного студента показників швидкості і безпомилковості тестової діяльності По закінченні учбової години було зафіксовано такі фізіологічні показники ЧСС - 66 уд /хв , ЧД 14 актів/хв , AT - 123 і 70 мм рт ст , а також в цілому добрі показники учбової діяльності. Приклад 3 Студент П - в при будь-яких змінах звичних обставин виявляв значну емоц ійну лабільність,яка виражалась в залежності від ступеня реакції у плутаній мові, дрижанні рук, підвищеній пітливості, гіперемії обличчя Об'єктивно ця реакція супроводжувалась більш частим пульсом, диханням та зростанням артеріального тиску Корекція його стану, яка проводилась амбулаторно, не дала позитивних результатів Студенту було запропоновано скоректувати свою реакцію в процесі учбової діяльності за способом, який заявляється З цією метою на тілі студента П - ва було встановлено датчики дихання, серцевої діяльності, а також здійснювався аналіз успішності його діяльності при виконуванні учбової програми Для цього студенту П - ву було запропоновано індивідуальне завдання, пов'язане з прийняттям рішень При цьому перед початком учбового заняття буловареєстровано такі фізіологічні показники ЧСС - 120 уд/хв , AT - 133 і 74 мм рт ст, ЧД - 23 акти/хв У зв'язку з чим студенту було запропоновано привести в оптимальне співвідношення дихання та серцевий ритм шляхом синхронного із звуковими сигналами двох різних тональностей здійснення актів вдоху та видоху За сигналом більш високої частоти студент П - в робив вдох, за більш низьким сигналом - видох Синхронно с актами вдоху виконувалась подача в зону вдоху потоку повітря, насиченого негативними аероіонами кисню, а на коміркову зону - нагрітого повітряного потоку По закінченні третьої хвилини процедури корекції студенту вдалося привести у відповідність частоту дихання - 12 актів/хв і ЧСС - 70 уд /хв Протягом всього заняття здійснювався нагляд за його функціональним станом При виконанні учбової діяльності вже на 10-й хвилині в роботі студента стали з'являтися помилки, кількість яких з часом зростала При цьому помітно змінились і фізіологічні показники ЧД зросла до 24 актів/хв , а ЧСС - до % уд /хв У зв'язку з цим студенту було вдруге запропоновано синхронно із звуковими сигналами двох різних тональностей скоректувати параметри дихання При цьому також, як і на початку учбового заняття синхронно с актами вдоху здійснювалась подача в зону вдоху потоку повітря, насиченого негативними аероіонами кисню, а на коміркову зону - нагрітого повітряного потоку Наприкінці другої хвилини процедури корекції студенту вдалося привести у відповідність частоту дихання - 12 актів/хв і ЧСС - 70 уд./хв Далі протягом всього заняття здійснювався нагляд за його функціональним станом і кожного разу під час погіршення показників, які контролюються, вище певного рівня, проводилась оперативна корекція. Шляхом періодичного контролю стану студента П - ва та у випадку необхідності корекції його показників було досягнуто стабілізації його фізіологічних показників при добрій учбовій діяльності. Таким чином, одночасний контроль показників фізіологічного стану і результатів діяльності в процесі виконування звичної роботи, дозволяє контролювати і коректувати стан людини в умовах виробничої діяльності, а формування найбільш оптимальних співвідношень фазових складових його найважливіших фізіологічних процесів, забезпечує підвищення ефективності управління його функціональним станом, а також дозволяє оперативно виявляти погіршення і своєчасно коректувати функціональний стан людини. Джерела інформації, використовані при укладанні опису. 1 Патент України № 10256 МКІ 5 А61 В 21 / 00, 5 / 00 Спосіб зміни функціонального стану організма при здійсненні тренуючих рухів з використанням біологічного зворотнього зв'язку та системи для його здійснення / В Л Верещапн // Офіційний бюлетень " Промислова власність України " № 4 1996 25 12 96 Заявка №95094310 2 Патент СРСР SU № 1805982 МКИ5 A3 А 61 N 1 /18 Спосіб корекції психічного стану спортсмена / С П Шклярук и В В Дубенюк // Бюл № 12 30 03 93 Заявка №4916859/14 04 02 91 3 Патент Росії RU № 2028081 А61 В 5 / 16 Спосіб корекції психофізіологічного стану людини /MB Бистров, Г Э Заславський, Г І Кока // Бюл № 4 09 02 95 Заявка № 92002701 / 14 14 10 92 4 Мирський Г Я Мікропроцесори у вимірювальних приладах М Радіо і зв'язок 1984 160 с 5 Бриндлі К Вимірювальні перетворювачі Довідковий посібник Пер з англ - М Знергоатоміздат, 1991 144 с 6 Гришин О В , Грошев Д Є , Кузьминський А Ю , та інші Особливості спіротахоаналізатора " Эльф- Ласпек-01 L' // Мед техніка 1997 №6 С 42 - 44 7 Корсаков АН Застосування цифрових сигнальных процесорів у системах багатоканального моніторінга фізіологічних параметрів // Мед техніка 1997 №6 С 27- 3 0 8 Грехнєв В.А., Коніченко В А, Макєєва Л Д , Нікітіна Л В Пристрій для автоматичного визначення, розрахунку та збереження параметрів у кардіоінтервалографії//Мед техніка 1995 №5 С 6 - 9 11