Спосіб моделювання нормативних показників центральної гемодинаміки у хлопчиків підліткового віку з різними соматотипами в залежності від конституціональних особливостей

Спосіб моделювання нормативних показників центральної гемодинаміки у хлопчиків підліткового віку з різними соматотипами в залежності від конституціональних особливостей, який характеризується тим, що визначають комплекс соматотипологічних та антропометричних показників, проводять покроковий регресійний аналіз і створюють математичні моделі визначення основних нормативних показників центральної гемодинаміки: для хлопчиків мезоморфів AD_C=50,89-15,2·ШДЕС+1,66·ДТ-1,77·ВВТ+3,61·ТШЖСПП+3,41·ОГКВИ-2,52·ОГКВД+7,29·ЕКМКС AD_D=19,31+1,67·ШП+4,34·ТШЖСПП-3,47·ММКС AD_S=3,33+1,71·ШП+8,54·ТШЖСПП - 4,70·ММКС+1,79·СГД-1,86·ТШЖСЗПП YO=-33,61+5,06·ПНГДГК+22,17·ШДЕГ-1,96·ТШЖСБ+3,22·МКМТАІХ+2,70·ОГКВИ OSD=-679,0+10,81·ДТ-12,01·ВЛТ+83,75·ШДЕГ-72,16·ШДЕС+10,60·ПНГДГК MLG=1,17+0,11·ДТ-0,16·ВВТ+01,21·ПНГДГК-1,31·ШДЕС+0,50·КМТМ RE=-0,01+0,003·ШП+0,01·ТШЖСПП-0,01·ММКС+0,005·СГД-0,01·ТШЖСЗПП+0,004·ТШЖСС, де: AD_D - артеріальний систолічний тиск (мм рт.ст.); AD_S - середній артеріальний тиск (мм рт.ст.); AD_C - артеріальний систолічний тиск (мм рт.ст.); OSD - об'ємна швидкість руху крові (мл/с); YO - ударний об'єм крові (мл); MLG - потужність лівого шлуночка (Вт); RE - показник витрати енергії (Вт/л); ВВТ - висота вертлюгової точки (см); ВЛТ - висота лобкової точки (см); ВНГТ - висота надгрудинної точки (см); ВПАТ - висота пальцевої точки (см); ВПЛТ - висота плечової точки (см); ДТ - довжина тіла (см); ЕКМКС - ектоморфний компонент соматотипу (бал); ЕМКС - ендоморфний компонент соматотипу (бал); (13) 47413 (11) } UA } (19) для хлопчиків ектоморфів AD_C=147,+2,94·МКМТАІХ-8,53·ТШЖСГР-6,36·ОППВЧ+0,8·НТ-2,51·ОППНЧ AD_D=-28,99+2,79·МГРТ+1,98·СГД-7,89·ТШЖСГР+7,25·ТШЖСППП AD_S=77,+1,86·МГРТ-8,06·ТШЖСГР+5,66·ТШЖСППП+1,38·МКМТАІХ-3,15·ОК YO=-105,5+4,47·ОШ+4,57·СГД-1,84·ОГНЧ OSD=205,3+301,4·ППТ-90,99·ШДЕПП+2,29·ШП MLG=3,33+0,09·МТ-1,22·ШДЕПП+0,03·ШП RE=-0,057+0,004·МГРТ-0,01·ТШЖСГР+0,01·ТШЖСППП+0,001·МКМТАІХ, для хлопчиків екто-мезоморфів AD_C=-98,2+6,47·ОК+2,41·ОГНЧ-9,11·ЕМКС+1,65·ВЛТ-2,95·ОГВЧ AD_D=-42,25+0,59·ВЛТ+1,97·ПНГДГК-1,12·ОПРС+3,94·ТШЖСПП+11,83·ШДЕПП AD_S=-33,17+12,20·ШДЕП+3,5·ТШЖСПП+2,02·ПНГДГК+1,44·ВВТ-0,89·ВПЛТ YO=-13,81+9,80·ОППВЧ-9,32·ТШЖСППП+10,71·ТШЖСЗПП-2,05·ВВТ-16,75·ММКС+12,55·ШДЕГ OSD=823,1+12,44·МТ-14,11·ОСТЕ+19,01·ТШЖСБ-24,04·ТШЖСППП-6,55·ВВТ MLG=-8,58+0,37·ОППВЧ+0,17·СГД RE=-0,07+0,02·ШДЕПП+0,007·ТШЖСПП+0,004·ПНГДГК+0,003·ВПАТ-0,001·ВПЛТ, U } 3 47413 4 КМТМ - кісткова маса тіла за Матейко (кг); МГРТ - міжгребеневий розмір таза (см); МКМТАІХ - м'язовий компонент маси тіла за методом АІХ (кг); ММКС - мезоморфний компонент соматотипу (бал); МТ - маса тіла (кг); ОГВЧ - обхват гомілки у верхній частині (см); ОГКВД - обхват грудної клітки на вдиху (см); ОГКВИ - обхват грудної клітки на видиху (см); ОГНЧ - обхват гомілки у нижній частині (см); ОК - обхват кисті (см); ОППВЧ - обхват передпліччя у верхній частині (см); ОППНЧ - обхват передпліччя у нижній частині (см); ОПРС - обхват плеча в розслабленому стані (см); ОСТЕ - обхват стегна (см); ОШ - обхват шиї (см); ПНГДГК - поперечний нижньогрудний діаметр грудної клітки (см); ППТ - площа поверхні тіла (м2); СГД - середньогруднинний діаметр (см); ТШЖСБ - товщина шкірно-жирової складки на боку (мм); ТШЖСГР - товщина шкірно-жирової складки на грудях (мм); ТШЖСЗПП - товщина шкірно-жирової складки на задній поверхні плеча (мм); ТШЖСПП - товщина шкірно-жирової складки на передпліччі (мм); ТШЖСППП - товщина шкірно-жирової складки на передній поверхні плеча (мм); ТШЖСС - товщина шкірно-жирової складки на стегні (мм); ШДЕГ - ширина дистального епіфізу гомілки (см); ШДЕП - ширина дистального епіфізу плеча (см); ШДЕПП - ширина дистального епіфізу передпліччя (см); ШДЕС - ширина дистального епіфізу стегна (см); ШП - ширина плечей (см). Корисна модель належить до медицини, а саме до її фізіологічної та морфологічної галузей, і стосується моделювання показників центральної гемодинаміки у хлопчиків підліткового віку, що мешкають в умовах сучасного міста, на підставі ґрунтовного вивчення провідних фенотипічних маркерів, передусім комплексу антропометричних та соматотипологічних показників. Визначення нормативних показників організму людини з урахуванням віку, типу соматотипу та належність до певної етнотериторіальної групи, є одним із основних напрямків вирішення проблеми сучасної нормології. Тому, моделювання належних показників центральної гемодинаміки в залежності від віку, статі та особливостей будови тіла є надзвичайно актуальним і може бути впроваджено в практичну медицину та використане у діагностичних цілях. Відомостей про дослідження, в яких розглядалися б показники центральної гемодинаміки у хлопчиків підліткового віку в залежності від конституційних особливостей, як в Україні, так і за її межами, нами не знайдено. Таким чином, необхідність вивчення взаємозв'язків параметрів центральної гемодинаміки з антропологічними показниками у здорових міських хлопчиків підліткового віку різних соматотипів та розробка на основі цих даних нормативних показників, без сумніву потребує сучасних наукових розробок і визначає актуальність даного дослідження. Прототип способу, що пропонується, невідомий. В основу корисної моделі "Спосіб моделювання нормативних показників центральної гемодинаміки у хлопчиків підліткового віку з різними соматотипами в залежності від конституціональних особливостей" поставлене завдання шляхом вивчення антропометричних, соматотипологічних та показників центральної гемодинаміки і використання математичного апарату та статистичних моделей розробити адекватний підхід до здійснення прогностичної оцінки та моделювання нормативних показників центральної гемодинаміки для хлопчиків підліткового віку з різними конституційнальними типами. Поставлене завдання досягається способом, в якому згідно з корисною моделлю визначають комплекс антропометричних, соматотипологічних показників, компонентний склад маси тіла та показників центральної гемодинаміки у практично здорових міських хлопчиків підліткового віку з різними конституційнальними типами, проводять покроковий регресійний аналіз і створюють математичні моделі визначення нормативних індивідуальних показників центральної гемодинаміки. Статистична модель, що надає можливість визначити основні параметри центральної гемодинаміки, має наступний вигляд: для хлопчиків мезоморфів AD_C=50,89-15,2·ШДЕС+1,66·ДТ-1,77·ВВТ+3,61·ТШЖСПП+3,41·ОГКВИ-2,52·ОГКВД+7,29·ЕКМКС. AD_D=19,31+1,67·ШП+4,34·ТШЖСПП-3,47·ММКС. AD_S=3,33+1,71·ШП+8,54·ТШЖСПП-4,70·ММКС+1,79·СГД-1,86·ТШЖСЗПП. YO=-33,61+5,06·ПНГДГК+22,17·ШДЕГ-1,96·ТШЖСБ+3,22·МКМТАІХ+2,70·ОГКВИ OSD=-679,0+10,81·ДТ-12,01·ВЛТ+83,75·ШДЕГ-72,16·ШДЕС+10,60·ПНГДГК. MLG=1,17+0,11·ДТ-0,16·ВВТ+01,21·ПНГДГК-1,31·ШДЕС+0,50·КМТМ RE=-0,01+0,003·ШП+0,01·ТШЖСПП-0,01·ММКС+0,005·СГД-0,01·ТШЖСЗПП+0,004·ТШЖСС для хлопчиків ектоморфів } 5 47413 6 AD_C=147,+2,94·МКМТАІХ-8,53·ТШЖСГР-6,36·ОППВЧ+0,8·НТ-2,51·ОППНЧ. AD_D=-28,99+2,79·МГРТ+1,98·СГД-7,89·ТШЖСГР+7,25·ТШЖСППП. AD_S=77,+1,86·МГРТ-8,06·ТШЖСГР+5,66·ТШЖСППП+1,38·МКМТАІХ-3,15·ОК YO=-105,5+4,47·ОШ+4,57·СГД-1,84·ОГНЧ. OSD=205,3+301,4·ППТ-90,99·ШДЕПП+2,29·ШП. MLG=3,33+0,09·МТ-1,22·ШДЕПП+0,03·ШП. RE=-0,057+0,004·МГРТ-0,01·ТШЖСГР+0,01·ТШЖСППП+0,001·МКМТАІХ для хлопчиків екто-мезоморфів AD_C=-98,2+6,47·ОК+2,41·ОГНЧ-9,11·ЕМКС+1,65·ВЛТ-2,95·ОГВЧ. AD_D=-42,25+0,59·ВЛТ+1,97·ПНГДГК-1,12·ОПРС+3,94·ТШЖСПП+11,83·ШДЕПП. AD_S=-33,17+12,20·ШДЕП+3,5·ТШЖСПП+2,02·ПНГДГК+1,44·ВВТ-0,89·ВПЛТ. YO=-13,81+9,80·ОППВЧ-9,32·ТШЖСППП+10,71·ТШЖСЗПП-2,05·ВВТ-16,75·ММКС+12,55·ШДЕГ. OSD=823,1+12,44·МТ-14,11·ОСТЕ+19,01·ТШЖСБ-24,04·ТШЖСППП-6,55·ВВТ. MLG=-8,58+0,37·ОППВЧ+0,17·СГД. RE=-0,07+0,02·ШДЕПП+0,007·ТШЖСПП+0,004·ПНГДГК+0,003·ВПАТ-0,001·ВПЛТ } } Де: AD_D - артеріальний систолічний тиск (мм.рт.ст.); AD_S - середній артеріальний тиск (мм.рт.ст.); AD_C - артеріальний систолічний тиск (мм.рт.ст.); OSD - об'ємна швидкість руху крові (мл/с); YO - ударний об'єм крові (мл); MLG - потужність лівого шлуночка (Вт); RE - показник витрати енергії (Вт/л); ВВТ - висота вертлюгової точки (см); ВЛТ- висота лобкової точки (см); ВНГТ- висота надгрудинної точки (см); ВПАТ - висота пальцевої точки (см); ВПЛТ - висота плечової точки (см); ДТ - довжина тіла (см); ЕКМКС - ектоморфний компонент соматотипу(бал); ЕМКС - ендоморфний компонент соматотипу (бал); КМТМ - кісткова маса тіла за Матейко(кг); МГРТ - міжгребеневий розмір таза (см); МКМТАІХ - м'язовий компонент маси тіла за методом АІХ (кг); ММКС - мезоморфний компонент соматотипу (бал); МТ - маса тіла (кг); ОГВЧ - обхват гомілки у верхній частині (см); ОГКВД - обхват грудної клітки на вдиху (см); ОГКВИ - обхват грудної клітки на видиху (см); ОГНЧ - обхват гомілки у нижній частині (см); ОК - обхват кисті (см); ОППВЧ - обхват передпліччя у верхній частині (см); ОППНЧ - обхват передпліччя у нижній частині (см); ОПРС - обхват плеча в розслабленому стані (см); ОСТЕ - обхват стегна (см); ОШ - обхват шиї (см); ПНГДГК - поперечний нижньогрудний діаметр грудної клітки (см); ППТ - площа поверхні тіла (м2); СГД - середньогрудниний діаметр (см); ТШЖСБ - товщина шкірно-жирової складки на боку (мм); ТШЖСГР - товщина шкірно-жирової складки на груді (мм); ТШЖСЗПП - товщина шкірно-жирової складки на задній поверхні плеча (мм); ТШЖСПП - товщина шкірно-жирової складки на передпліччі (мм); ТШЖСППП - товщина шкірно-жирової складки на передній поверхні плеча (мм); ТШЖСС - товщина шкірно-жирової складки на стегні (мм); ШДЕГ - ширина дистального епіфізу гомілки (см); ШДЕП - ширина дистального епіфізу плеча (см); ШДЕПП - ширина дистального епіфізу передпліччя (см); ШДЕС - ширина дистального епіфізу стегна (см); ШП - ширина плечей (см). Спосіб здійснюється таким чином. На попередньому етапі визначення показників центральної гемодинаміки у здорових підлітків проводили: Антропометричне дослідження за методикою В.В. Бунака [Бунак В.В. Антропометрия. - М: Учмедгиз Наркомпроса РСФСР. - 1941. - 368 с]. Компонентний склад маси тіла вивчали за методом J. Mateigka [Matiegka J. The testing of physical efficiency //Amer. J. Phys. Antropol. - 1921. - Vol. 2, № 3. - P. 25-38.]. Соматотипування проводили за розрахунковою модифікацією методу В. Heath і J. Carter [Carter J.L., Heath B.H. Somatotyping - development and applications. - Cambridge University Press, 1990. - 504 p.]. Показники центральної гемодинаміки визначали за допомогою кардіологічного комп'ютерного діагностичного комплексу, портативного приладу, який був розроблений співробітниками ВНТУ та науково-дослідного центру ВНМУ ім. М.І. Пирогова [Зелінський, 2000]. Комплекс забезпечує одночасну реєстрацію електрокардіограми, фонокардіограми, основної й диференціальної тетраполярної реограми та вимір артеріального тиску. Для статистичної обробки отриманих результатів та побудови математичних моделей використовували статистичний пакет "STATISTICA 5.5". На завершальному етапі розробки математичних моделей для визначення показників центральної гемодинаміки застосовували методику прямого покрокового регресійного аналізу, який не вимагає наявності лінійного зв'язку між перемінними вели 7 47413 чинами та нормального розподілу залишків. При проведенні прямого покрокового регресійного аналізу нами були визначені наступні умови: перша кінцевий варіант моделі повинен мати коефіцієнт детермінації (R2) не менше 0,50, тобто точність опису ознаки, що моделюється - не менша 50 %; друга - значення F-критерію не менше 2,5; третя кількість вільних членів, що включаються до моделі повинна бути, по можливості, мінімальною. Використання запропонованого підходу надає можливість визначити індивідуальні нормальні показники центральної гемодинаміки та адекватно вирішити завдання діагностики захворювань з урахуванням, соматотипологічних, статевих, конституціональних та вікових особливостей людини. Приклад 1. Для хлопчика P., який за типом соматотипу екоморф та має наступні показники: масу тіла (МТ) - 45,9кг; обхват гомілки у нижній частині (ОГНЧ) - 23,2см; обхват шиї (ОШ) - 28см; площу поверхні тіла (ППТ) - 1,35м2; середньогрудниний діаметр (СГД) - 21,5см; ширину дистального Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 8 епіфізу передпліччя (ШДЕПП) - 4,5см; ширина плечей (ШП) - 39,8см - визначити індивідуальні нормальні показники ударного об'єм крові (YO), об'ємної швидкості руху крові (OSD) та потужність лівого шлуночка (MLG). Використовуючи запропонований спосіб, розрахунок необхідних показників проводимо, використовуючи слідуючі формули для хлопчиків підліткового віку з ектоморфним соматотипом: YO=-105,5+4,47·ОШ+4,57·СГД-1,84·ОГНЧ= =-105,5+4,47·28+4,57·21,5-1,84·23,2=75,2 OSD=205,3+301,4·ППТ90,99·ШДЕПП+2,29·ШП=205,3+301,4·1,35-90,99·4,5+2,29·39,8=293,9 MLG=3,33+0,09·МТ-1,22·ШДЕПП+ +0,03·ШП=3,33+0,09·45,9-1,22·4,5+0,03·39,8=3,17 Висновок: Для хлопчика Р нормальними індивідуальними показниками будуть: об'ємну швидкість руху крові - 293,9 (мл/с), ударний об'єм крові 75,2 (мл) та потужність лівого шлуночка 3,17 (Вт). Підписне Тираж 28 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