Спосіб визначення показників зовнішнього дихання в залежності від антропогенетичних характеристик організму

Спосіб визначення показників зовнішнього дихання в залежності від антропогенетичних характеристик організму, який характеризується тим, що проводять антропометричні та соматотипологічні дослідження, здійснюють покроковий регресійний аналіз і визначають показники зовнішнього дихання за допомогою наступних лінійних рівнянь: UA (21) u200606661 (22) 15.06.2006 (24) 15.11.2006 (46) 15.11.2006, Бюл. № 11, 2006 р. (72) Гудзевич Людміла Сергіївна, Сарафінюк Лариса Анатоліївна, Гунас Ігор Валерієвич, Шаповал Олена Миколаївна, Дмітрієв Микола Олександрович (73) ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. М. І. ПИРОГОВА 2 (19) 1 3 18886 4 МВВ - міжвертлюгова відстань (см); ТШЖСПЛ - товщина шкірно-жирової складки під ПРГК - передній розмір грудної клітки (см); лопаткою (мм); ДТ - довжина тіла (см); ТШЖСГ - товщина шкірно-жирової складки на груОПСС - обхват плеча в спокійному стані (см); дях (мм); ЕКС - ектоморфний компонент соматотипу (бал); ПНГР - поперечний нижньогруднинний розмір (см); МММА - м'язова маса за методом Американського ЕГ - епіфіз гомілки (см); інституту харчування (кг); ОПНС - обхват плеча в напруженому стані (см); ШДЕС - ширина дистального епіфіза стегна (см); ТШЖСП - товщина шкірно-жирової складки на пеOK - обхват кисті (см); редпліччі (мм). ВЛТ - висота лобкової точки (см); Корисна модель належить до медицини, а саме до її фізіологічної та морфологічної галузі, і стосується оцінки особливостей показників зовнішнього дихання у осіб підліткового віку, що мешкають в умовах сучасного міста, на підставі грунтовного вивчення комплексу антропометричних та соматотипологічних показників. Проблема індивідуального підходу до визначення нормативних параметрів внутрішніх органів і фізіологічних показників організму людини є актуальною не тільки з точки зору фундаментальної науки, але має також важливе практичне значення. Використання антропометрії з метою відновлення стандартів і індексів для оцінки стану здоров'я організму людини в різні вікові періоди залишається важливим питанням сьогодення. Це обумовлено тим, що ріст і розвиток органів і систем організму відбувається нерівномірно, тобто в різних вікових групах з різною інтенсивністю [Никитюк, Чтецов, 1990; Самбурова, 1990]. У літературі в основному вивчаються антропометричні особливості дітей різних періодів дитинства [Шевченко, 2001; Villena et al., 2001] та дорослих людей [Гумінський, 1998; Carey et al., 2000], нестабільна ж в процесах росту та розвитку підліткова група залишається недостатньо вивчена. Серед деяких дослідників переважає думка про те, що антропометричні показники не мають кореляційної залежності із спірометричними даними [Manifold, Murdoch 1993; Lazarus et al., 1995], тоді як інші встановили тісні взаємозв'язки з даними показниками [Березюк, 1998; Доскин с соавт.,1997; Орлов, Визгалов, 2001]. Вищезазначене свідчить про відсутність чіткої концепції стосовно взаємозв'язку антропометричних характеристик і показників дихальної системи. Прототип способу, що пропонується, не відомий. В основу корисної моделі "Спосіб визначення показників зовнішнього дихання в залежності від антропогенетичних характеристик організму" поставлене завдання шляхом вивчення антропологічних та соматотипологічних характеристик організму і проведення прямого покрокового регресійного аналізу розробити математичні моделі визначення показників зовнішнього дихання. Поставлене завдання досягається способом, в якому згідно з корисною моделлю визначають комплекс антропогенетичних характеристик організму, проводять покроковий регресійний аналіз і створюють математичні моделі. Використання запропонованого підходу надає можливість провести безпосередню діагностичну оцінку та визначити показники зовнішнього дихання за наступними рівняннями: Хлопчики} ФЖЄ=-2,48+4,66·ППТ-0,05·ОС-0,11·МОВ+0,19·ОШ-0,14·ТШЖСЗПП -0,1·ОПНТ ООФВ=-3,29+4,21·ППТ-0,05·ОТ+0,16·ОШ-0,17·ЖМТ-0,07·МОВ+0,08·ТШЖСБ ОШВ1=-5,46+0,38·ОШ-0,16·ОТ+0,3·ТС+1,21·ШДЕС+0,13·МММА-0,3·ОПНТ ОШВ2=-9,8+0,11·ДТ+0,18·ОК-0,08·ОТ+0,16·ОПСС+0,15·ТС-0,07·ВЛТ СПВ=1,8-0,006·ВЛТ+0,21·ВП-0,11·ОТ+7,32·ППТ МДВ=-157,32+6,77·ОШ-7,14·ТШЖСПЛ-1,59·ОТ+1,95·МММА+9,94·ТШЖСГ-3,36·ПНГР+6,94·ВП+13,1·ЕГ ЖЄ =-5,54+5,81·ППТ-0,04·ОС+0,04·ОГКВ+0,07·ОШ-0,05·МТ-0,05·МОВ ЄВ = -4,71+2,84·ППТ+0,07·ПНГР+0,04·ОГКВ-0,04·МТ ЗОВ =-2,49+0,02·ДТ-0,32·ШДЕС+0,34·ЕГ+0,13·ТШЖСП-0,08·ТШЖСПЛ+0,11·ТШЖСЗПП Дівчатка} ФЖЄ= -6,63+3,87·ППТ- 0,11·ТШЖСЗПП+0,11·ВП+0,08·ТС+0,07·ОГКНВ-0,05·МТ ООФВ=-6,74+4,59·ППТ-0,06·МТ+0,08·ПЗРГК+0,05·ОГКВ-0,18·ЗК+0,13·МВВ-0,12·ЖМТ ОШВ1=-17,15+0,27·ПРГК+0,3·ДТ+0,19·МОВ-0,84·ОПСС-1,87·ЕКС-0,3·МТ+0,28·МММА ЖЄ=-1,26+4,2·ППТ+0,13·ТС-0,12·ЗК ЄВ=-1,6+7,81·ППТ+0,15·ОК-0,07·ЗК+0,05·ПЗРГК-0,05·ОПНС-0,07·ВЛТ-0,07·МТ Де: ФЖЄ - Форсована життєва ємність (л); ООФВ - Односекундний об'єм форсованого видиху (л);ОШВ1 - Об'єм швидкості видиху у 25% від FVC- F (л/с); ОШВ2 - Об'єм швидкості видиху у 50% від FVC- F (л/с); СПВ – середній потік видиху (л/с); 5 18886 6 МДВ - Максимально довільна вентиляція М., 1941.- 368с.], що передбачає визначення тота(л/хв.); льних (довжини і маси) і парціальних (поздовжніх, ЖЄ - Життєва ємність (л); охватних, поперечних, передньо-задніх) розмірів ЄВ - Ємність вдиху (л); тіла, а також товщини шкірно-жирових складок. ЗОВ - Залишковий об'єм видиху(л); Для оцінки соматотипа нами використовується 2 ППТ - площа поверхні тіла (м ); математична схема за Хіт-Картер [Carter J., Heath ТШЖСЗПП - товщина шкірно-жирової складки В. Somatotyping -development and applications. на задній поверхні плеча (мм); Cambridge University Press, 1990.- 504р.]. ВП - вік підлітка (рік); Так, довжину тіла вимірюють за допомогою ТС - тип соматотипу (бали); універсального антропометра з точністю до 0,5см, ОГКНВ - обхват грудної клітки на вдиху (см); масу тіла - на спеціальній медичній вазі з точністю МТ - маса тіла (кг); до 0,1кг. ОС - обхват стегна (см); Серед провідних охватних розмірів вимірюМОВ - міжостиста відстань (см); ванню підлягають величини обхвату плеча (в умоОШ - обхват шиї (см); вах максимального напружування та в розслаблеОПНТ - обхват передпліччя у нижній третині ному стані), передпліччя (у верхній та нижній (см); частині), стегна, гомілки (у верхній та нижній часОТ - обхват талії (см); тині), шиї та кисті. Вимірювання проводяться санЖМТ - жирова маса тіла (кг); тиметровою стрічкою стрічкою з точністю до 0,5см ТШЖСБ - товщина шкірно-жирової складки на по найбільшій та найменшій окружності вимірювабоку (мм); них об'єктів при розслаблених м'язах. ПЗРГК – передньо-задній розмір грудної клітки В ході визначення ширини дистальних епіфізів (см); штангенциркулем з точністю до 0,01см вимірюють ОГКВ - обхват грудної клітини на вдиху (см); ширину дистальних епіфізів плеча (найбільша відЗК -зовнішня кон'югата (см); стань по горизонталі між зовнішнім і внутрішньої МВВ - міжвертлюгова відстань (см); надвиростками плечової кісти) та гомілки (найбіПРГК – передньо-задній розмір грудної клітки льша відстань по горизонталі між зовнішньою і (см); внутрішньою кісточками гомілки). ДТ - довжину тіла (см); Серед основних розмірів тазу вимірюванню з ОПСС - обхват плеча в спокійному стані (см); використанням тазоміру (великий товстотний цирЕКС - ектоморфний компонент соматотипу куль) за загальноприйнятою методикою підлягає (бал); міжвертлюговий розмір (distantia trochanterica), МММА - м'язову масу за методом американсьтобто відстань між великими вертлюгами стегнокого інституту харчування (кг); вих кісток. ШДЕС - ширина дистального епіфіза стегна Товщину шкірно-жирових складок вимірюють (см); за допомогою каліперу на задній поверхні плеча OK - обхват кисті (см); (при опущеній руці у верхній третині плеча над ВЛТ - висота лобкової точки (см); триголовим м'язом, ближче до її внутрішнього ТШЖСПЛ - товщина шкірно-жирової складки краю у вертикальному положенні), на передній під лопаткою (мм); поверхні передпліччя (на внутрішній поверхні у ТШЖСГ - товщина шкірно-жирової складки на найбільш широкому місці у вертикальному пологрудях (мм); женні) та на гомілці (по задньолатеральній поверПНГР - поперечний нижньогруднинний розмір хні верхньої частини гомілки на рівні нижнього кута (см); підколінної ямки у положенні досліджуваного сиЕГ - епіфіз гомілки (см); дячи на стільці, ноги зігнуті в колінних суглобах під ОПНС - обхват плеча в напруженому стані прямим кутом). (см); Спірографічне дослідження проводили за заТШЖСП - товщина шкірно-жирової складки на гальноприйнятою методикою Американської асопередпліччі (мм). ціації пульмонологів [American Thoracic Society], Для досягнення максимально можливого співприйнятої у 1994 році, [American Thoracic Society, ставлення результатів при проведенні прямого Standardization of Spirometry 1994 Update покрокового регресійного аналізу визначені декі//Am.J.Respir.Crit.Care Med.- 1995.- Vol.152. -P.I лька умов. Перша умова - кінцевий варіант регре107-1136] на апараті Medgraphics Pulmonary сійного полиному повинен мати коефіцієнт детерFunction System 1070 series. На першому етапі мінації (R2) не менше 0,50, тобто точність опису визначали життєву ємність легень, максимальний ознаки, що моделюється не менша 50%. Друга спокійний об'єм вдиху та максимальний спокійний умова - значення F-критерію не менше 2,5. Третя об'єм видиху. Пацієнту пропонували дихати споумова - кількість вільних членів, що включаються кійно в мундштук, закривши спеціальною прищедо поліному, повинна бути по можливості мінімапою ніс. Після 5-6 спокійних актів "вдих-видих" льною. пацієнт максимально глибоко вдихав і одразу пісЗгідно з запропонованим підходом на попереля цього максимально спокійно видихав. На друдньому етапі здійснення прогностичної оцінки погому етапі визначали форсовану життєву ємності казників зовнішнього дихання проводять антрополегень, об'єм форсованого видиху за першу секуметричні та спірографічні дослідження. Зокрема, нду, відношення об'єму форсованого видиху за антропометричні обстеження здійснюються згідно першу секунду до форсованої життєвої ємності зі схемою В.В. Бунака [Бунак В.В. Антропометрия.легень, швидкості потоку повітря під час форсова 7 18886 8 ного видиху на різних ділянках розгалуження бро1,5см2; обхват стегна (ОС) - 47,5см; міжостиста нхо-легеневого дерева (БЛД): 25%, 50% та 75%, відстань (МОВ) - 20,4см; обхват шиї (ОШ) - 32,5см; максимальну швидкість потоку повітря, що видитовщина шкірно-жирової складки на задній поверхається, середню швидкість потоку повітря під час хні плеча (ТШЖСЗПП) - 3,4мм; обхват передпліччя форсованого видиху на ділянках 25-75% та 75у нижній третині (ОПНТ) - 15,1см; товщина шкірно85% розгалуження БЛД, швидкість потоку повітря жирової складки під лопаткою (ТШЖСПЛ) - 4,5мм; на вдиху в середньому відділі БЛД та відношення обхват талії (ОТ) - 67,4см; м'язова маса за метопоказників швидкості потоку повітря при максимадом американського інституту харчування (MM) льно різкому форсованому видиху до вдиху при 25,6кг; товщина шкірно-жирової складки на грудях проведенні проби. При визначенні вище зазначе(ТШЖСГ) - 3,1мм; поперечний нижньогрудинний них показників автоматично програмою дослірозмір (ПНГР) - 25,1см; епіфіз гомілки (ЕГ) - 6,9мм; дження реєструвалась форсована ємність легень обхват грудної клітки на вдиху (ОГКВ) - 88,9; маса на вдиху. На третьому етапі визначали максиматіла (МТ) - 52,3кг. льну довільну вентиляцію легень. Пацієнту пропоВизначили форсовану життєву ємність легень, нували дихати максимально часто та якомога глимаксимально довільну вентиляцію легень та ємбше протягом 12 секунд. ність вдиху. При виконанні всіх спроб у програмі фіксували Використовуємо розроблені математичні моотримані дані, порівнюючи їх з нормативами, які делі для знаходження форсованої життєвої ємнособчислювались програмою з урахуванням попереті легенів (ФЖЄ), максимально довільну вентилядньо введених санітарно-гігієнічних та антропомецію легень (МДВ) та ємність вдиху(ЄВ) для тричних показників. Таку пробу проводили тричі, хлопчиків: враховували кращий результат. ФЖЄ=-2,48+4,66·ППТ-0,05·ОСНа завершальному етапі для розробки регре-0,11·MOB+0,19·ОШ-0,14·ТШЖСЗПП-0,1·ОПНТсійних моделей прогнозу показників зовнішнього -2,48+4,66·1,5-0,05·47,5-0,11·20,4+0,19·32,5дихання застосовується метод прямого покроково-0,14·3,4 -0,1·15,1=4,1л го регресійного аналізу. МДВ=-157,32+6,77·ОШ-7,14·ТШЖСПЛВикористання запропонованого підходу надає -1,59·ОТ+1,95·МММА+9,94·ТШЖСГможливість провести безпосередню прогностичну -3,36·ПНГР+6,94·ВП+13,1·ЕГ=-157,32+6,77·32,5оцінку показників зовнішнього дихання, що дозво7,14·4,5-1,59·67,4+1,95·25,6+9,94·3,1ляють адекватно вирішувати завдання імовірнісно-3,36·21,1+6,94·15+13,1·6,9=-157,32+220-32го передбачення та визначення індивідуальної -107+49,92+30.8-70,89+104,1+90,39=128л/хв норми, а отримані результати дають можливість в ЄВ=-4,71+2,84·ППТ+0,07·ПНГР+0,04·ОГКВподальших клінічних дослідженнях проводити -0,04·МТ=-4,71+2,84·1,5+0,07·25,1+0,04·88,9аналіз спірографічних параметрів як у здорових, -0,04·52,3=2,8л. так і у хворих міських підлітків Подільського регіоВідповідь: В нормі у хлопчика С. форсована ну України. життєва ємність легень, максимальна довільна Приклад: вентиляція легень та ємність вдиху в нормі повинХлопчик С. 15 років. Відомі наступні антропона становити відповідно - 4,1л, 128л/хв та 2,8л. метричні показники: площа поверхні тіла (ППТ) Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601