Спосіб комплексної функціональної діагностики фізичного стану людини

Реферат: Спосіб комплексної функціональної діагностики фізичного стану людини ґрунтується на реєстрації функціональних показників і визначенні індексу фізичного стану (ІФС), включає вимірювання частоти серцевих скорочень, артеріального тиску, визначення масово-ростового показника Кетле, життєвого показника по життєвій ємності легень, проведення проби Штанге, проби на швидкість зорово-рушійної реакції з вимірюванням відстані, що долає падаючий предмет від початку падіння до його фіксації, визначення індексу Руф'є, дослідження гнучкості хребта з вимірюванням відстані від пальців рук до рівня стоп, реєстрацію кількості групувань з положення лежачи на спині протягом 30 с, реєстрацію кількості віджимань в упорі лежачі протягом 30 с, проведення степ-тесту. Крім цього, обчислюють індекс Скибинського і проводять пробу Серкіна, визначають показник Руф'є, вимірюють час, необхідний для відновлення частоти серцевих скорочень у спокої, після чого проводять пробу на швидкість зорово-рушійної реакції, степ-тест проводять за методикою Астранда-Риммінга з визначенням показника максимального споживання кисню, після чого визначають ІФС за формулою ІФС  1/ 6 ( Аі)2 , UA 104949 U (12) UA 104949 U де Аі - оцінки показників, бал. UA 104949 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медицини, а саме - до спортивної медицини і функціональної діагностики, і може використовуватися для визначення стану і резервних можливостей організму людини. В галузі спортивної медицини широко використовуються способи функціональної діагностики, такі як тестування функціональної готовності, фізичної працездатності та інших характеристик стану організму людини з метою вибору засобів дії, які адекватні задачам фізичного тренування, їх якісного проведення й об'єктивної оцінки результатів тестування. Відомим є спосіб функціональної діагностики, який включає в себе три етапи (див. книгу В.А.Орлов, С.Б.Мельников "Комплексная программа оценки физического состояния и резервних возможностей организма человека" - М.: Здоровье, 1989. - С.7): спочатку в стані спокою визначаються вихідні показники, котрі передбачається дослідити; потім дається дозоване навантаження і визначається характер реакції цих показників; після чого досліджується відновлювальний період, тобто час повернення їх до вихідної величини показників. При цьому в залежності від виду навантаження вимірювальні показники, характеру реакції на них, пульс, артеріальний тиск (AT), частота дихання, легенева вентиляція, зміни ЕКГ та інші, вельми різноманітні. Достатньо широко використовуються функціональні проби Штанге, Руф'є, які характеризують функціональний стан легеневої і серцево-судинної систем. Проби прості у використанні і до цього часу не втратили свого значення як скринінг-тести. Більш складною, але і інформативною, є проба Серкіна. У цій пробі зразу ж після закінчення навантаження за пробою Руф'є (30 глибоких присідань протягом 45 с) здійснюють затримку дихання у положенні сидячи, а після її припинення і хвилинного відпочинку знов її повторюють. При цьому оцінку легеневосерцевої системи під навантаженням здійснюють на основі поєднання тривалості двох затримок дихання. Для оцінки загальної працездатності нерідко використовують так звані степ-тести, наприклад Гарвардський, або його модифікацію за методикою Астранда-Риммінга. За даною методикою випробуваний протягом 6 хвилин зі швидкістю (частотою) 23 кроки за хвилину піднімається на сходинку висотою 40 см для чоловіків й 33 см для жінок і спускається з неї. У процесі проведення тесту щохвилини вимірюється ЧСС і у випадку перевищення величини, встановленої Всесвітньою організацією охорони здоров'я (ВОЗ), тестування припиняється. Якщо ЧСС знаходиться у межах допустимої норми, тестування продовжують. Через 6 хвилин навантаження припиняється, вимірюється остання величина ЧСС і у відповідності з вагою випробуваного за номограмою Астранда-Риммінга визначається максимальне споживання кисню (МСК), по якому судять про загальну працездатність організму. Недоліком відомого способу є його низькі експлуатаційні якості, тому що використовуючи той або інший тест дослідник отримує інформацію щодо стану здоров'я і фізичної витривалості випробуваного, котра однак надто приблизна, щоб визначити фізичний стан у комплексі усіх можливих відхилень з урахуванням статі, віку, ваги та інших особливостей пацієнта. Для оцінки реакції людини на фізичне навантаження використовують також індекс Скибинського, який обчислюється за формулою (див. книгу В.А.Орлов, С.Б.Мельников "Комплексная программа оценки физического состояния и резервних возможностей организма человека". - М.: Здоровье, 1989. - С.11): Іск  ( ЖЄЛ / 100  Т) / ЧСС , де ЖЄЛ - життєва ємність легень, мл; ЧСС - частота серцевих скорочень у спокої, уд./хв.; Т - час можливої затримки дихання на вдоху за пробою Штанге, хв. За його величиною судять щодо стану систем дихання і кровообігу випробуваного. Недоліком відомого способу є його низькі експлуатаційні якості, тому що кожен з перелічених методів дозволяє оцінити лише окремі характеристики фізичного стану випробуваного і не дає загальної картини стану його здоров'я. Природно, що чим більше кількість функціональних показників підлягає оцінці, тим достовірніше інтегральна характеристика фізичного і функціонального стану випробуваного. Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип спосіб комплексної функціональної діагностики фізичного стану людини за книгою В.А.Орлов, С.Б.Мельников "Комплексная программа оценки физического состояния и резервних возможностей организма человека". - М.: Здоровье, 1989. - С.45. Цей спосіб ґрунтується на розрахунку індивідуального індексу фізичного стану (ІФС) людини. У даному способі використовуються наступні функціональні і фізичні показники: ЧСС, ЖЄЛ, АД у спокої, ваго 1 UA 104949 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ростовий показник Кетле, гіпоксичної проби (проба Штанге), гнучкості хребта, зорово-рушійної реакції, силової витривалості м'язів рук і плечового поясу, силової витривалості м'язів черевного пресу, відновлення пульсу (проба Руф'є), фізичної працездатності (степ-тест). Для оцінки кожного тесту використовується 6-бальна шкала. Потім по кожному параметру-показнику з таблиці підбирається відповідний отриманим даним коефіцієнт, підсумовування яких за усіма показниками визначає ІФС людини. Величина ІФС характеризує як фізичний стан, так і резервні можливості організму людини. Недоліком відомого способу є його невисокі експлуатаційні якості, такі як: відомий спосіб хоч і охоплює значну кількість фізичних характеристик організму людини, він не враховує стан однієї з важливих систем - судинної і синхронність її роботи з системою дихання, тому що під час тестування без навантаження у пробі Штанге визначається стан тільки системи дихання, а під час тестування з навантаженням у пробі Руф'є - тільки стан серцевосудинної системи; нераціональна послідовність виконання тестів, коли навантаження на випробуваного зростає не поступово, а стрибками, провокуючи небажану реакцію організму, і, не дозволяючи йому розкрити резервні можливості, насамперед тест на зорово-рушійну реакцію, що проводиться до навантажувальних випробувань, не може дати об'єктивних результатів, тому що здійснюється при нерозігрітій м'язовій системі організму, що значно впливає на кінцеві показники. У той же час Гарвардський степ-тест, що використовують у цьому способі, являє собою значне для організму людини навантаження і без безперервного контролю за станом організму становить небезпеку для випробуваного. Крім того, визначення ІФС у даному способі являє собою складні маніпуляції з переведенням балів у коефіцієнти підсумовуванням їх і навпаки переведенням у бали. При цьому кожна трансформація об'єктивних характеристик, отриманих у результаті тестування, буде багаторазово викривлятися суб'єктивною оцінкою у балах, переведенням їх у коефіцієнти і навпаки при недостатньо обґрунтованому їх виборі і оцінці непорівнюваних величин. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленого способу комплексної функціональної діагностики фізичного стану людини, який би дозволяв підвищити його експлуатаційні характеристики шляхом уведення в нього нових операцій, таких як: додатково обчислюється індекс Скибинського і проводиться проба Серкіна, при цьому визначається показник Руф'є, вимірюється час, необхідний для відновлення частоти серцевих скорочень у спокої, після чого проводиться проба на швидкість зорово-рушійної реакції, стептест проводиться за методикою Астранда-Риммінга з визначенням показника максимального споживання кисню, після чого визначається ІФС за формулою ІФС  1/ 6 ( Аі)2 , де Аі - оцінки показників, бал, що дозволяє підвищити об'єктивність оцінки фізичного стану людини і спростити процедуру визначення ІФС. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованому способі комплексної функціональної діагностики фізичного стану людини, котрий ґрунтується на реєстрації функціональних показників з наступною їх бальною оцінкою і визначенням індексу фізичного стану (ІФС) й з винесенням судження щодо погіршання стану за ступенем зниження ІФС, що включає вимірювання частоти серцевих скорочень, артеріального тиску, визначення масоворостового показника Кетле, життєвого показника по життєвій ємності легень, проведення проби Штанге, проби на швидкість зорово-рушійної реакції з вимірюванням відстані, що долає падаючий предмет від початку падіння до його фіксації випробуваним, визначення індексу Руф'є, дослідження гнучкості хребта з вимірюванням відстані від пальців рук до рівня стоп при максимально можливому нахилі вперед, реєстрацію кількості групувань з положення лежачи на спині протягом 30 с, реєстрацію кількості віджимань в упорі лежачи протягом 30 с, проведення степ-тесту, в ньому додатково обчислюють індекс Скибинського і проводять пробу Серкіна, при цьому визначають показник Руф'є, вимірюють час, необхідний для відновлення частоти серцевих скорочень у спокої, після чого проводять пробу на швидкість зорово-рушійної реакції, степ-тест проводять за методикою Астранда-Риммінга з визначенням показника максимального споживання кисню, після чого визначають ІФС за формулою ІФС  1/ 6 ( Аі)2 , де Аі - оцінки показників, бал. Комплексну функціональну діагностику фізичного стану людини проводять наступним чином. 2 UA 104949 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1. Вимірюють ЧСС (хв.) у спокої, наприклад за пульсом на променевій артерії у положенні сидячи після 5-хвилинного спокійного відпочинку. 2. Вимірюють артеріальний тиск. 3. Визначають ваго-ростовий показник Кетле з урахуванням конституційного типу і статі. 4. Вимірюють ЖЄЛ за допомогою спірометрії і визначають життєвий показник шляхом ділення ЖЄЛ (мл) на масу тіла (кг). 5. Проводять гіпоксичну пробу Штанге з реєстрацією максимально можливого часу Т (с) затримки дихання на вдоху. 6. Обчислення індексу Скибинського. 7.Проводять пробу Руф'є і одночасно з нею пробу Серкіна. 8. Випробовуваний виконує 30 присідань протягом 45 с з наступною максимально можливою затримкою дихання і повторенням її через 1 хвилину. Під час виконання проб вимірюють ЧСС до присідань сидячи Р1, після присідань стоячи Р2 і через хвилину після присідань сидячи Р3, за якими обчислюють показник Руф'є: Р=(Р1+Р2+Р3-200)/10 і реєструють тривалість обох затримок дихання, за поєднуванням яких реєструють показник проби Серкіна. 9. Вимірюють час, необхідний для відновлення ЧСС спокою у випробуваного у положенні сидячи і реєструють показник відновлення пульсу у спокої. 10. Вимірюють відстань, котру долає падаючий предмет від початку його падіння до фіксації випробуваним, тест з захопленням падаючої лінійки, який характеризує швидкість зороворушійної реакції. 11. Гнучкість хребта оцінюють у з нахилом вперед з положення стоячи на гімнастичній лавці з фіксацією пальцями рук протягом 2 с можливої нижньої точки без згинання колін. Якщо випробуваний не достає до рівня лавки, цю відстань оцінюють зі знаком " - ", при хорошій гнучкості результат реєструють зі знаком " + ". 12.Реєструють кількість групувань з положення лежачи на спині протягом 30 с, тест характеризує силову витривалість м'язів черевного пресу. 13. Реєструють кількість віджимань в упорі лежачи протягом 30 с, тест характеризує силову витривалість м'язів рук і плечового поясу. 14. Проводять степ-тест за методикою Астранда-Риммінга: випробуваний здійснює підйом на сходинку висотою 40 см для чоловіків і 33 см для жінок і спускання з неї з частотою 23 кроки за хвилину протягом 6 хвилин з постійним контролем його ЧСС. На основі ЧСС у момент закінчення тесту і у відповідності з вагою випробуваного за допомогою номограми визначають МСК. Усі тести проводять один за одним і тільки між 13-м і 14-м роблять перерву протягом 5 хвилин. За отриманими бальними показниками від 0 до 6 балів кожного показника визначають ІФС людини. Оцінки по можливості роблять об'єктивними з урахуванням попередньо складених таблиць показників чоловіків і жінок різного віку, ваги, росту як практично здорових і фізично тренованих, так і людей з різним ступенем фізичної витривалості, працездатності і функціональними відхиленнями. При невиконані тесту випробуваний отримує 0 балів. Результати діагностування трьох чоловіків зведені у таблицю. Орієнтовно значення ІФС у межах 3,71-3,12 свідчить про високий рівень фізичного стану і наявності резервних можливостей організму. ІФС у межах 3,11-2,49 свідчить про хороший рівень фізичного стану, 2,48-1,26 - про цілком задовільний стан. Знаходження ІФС у межах 1,250,63 свідчить про поганий стан організму і підвищений ризик захворювань, при ІФС нижче 0,63 – про явно виражений поганий фізичний стан і наявність захворювань. Запропонована послідовність виконання тестів від простого до складного з поступовим розігріванням організму, що досліджують, дозволяє підвищити достовірність отриманих оцінок і уникнути серйозних ускладнень у процесі тестування (Таблиця). 3 UA 104949 U Таблиця № показника 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 10 Функціональний показник 25 30 Випробовуваний Н.29років Вели чина Оцінка Вели чина Оцінка Пульс у спокої (ЧСС), уд./хв. 63 4 78 2 Артеріальний тиск, мм рт. ст. 120/80 6 135/90 1 Показник Кетле 488 3 523 0 Життєвий показник 53 3 47 1 Проба Штанге 80 5 48 3 Індекс Скибинського 41 4 27 3 Показник Руф'є 11,3 2 12,3 2 Проба Серкіна 17/35 3 13/20 2 Відновлення пульсу, хв. 3 5 6 0 Зорово-рушійна реакція 23 2 19 3 Гнучкість хребта +2 2 +4 3 Сила м'язів черевного пресу 18 3 12 1 (групування) Сила м'язів плечового поясу 20 3 11 1 (віджимання) Стоп-тест Астрандане не 0 0 Риммінга (МСК) виконаний виконаний ІФС 2,17 1,20 Оцінка ІФС стан задовільний стан поганий П.65 років Вели Оцінка чина 54 5 115/80 5 395 6 67 4 110 6 65 5 2,1 4 35/70 5 3 5 17 4 +15 6 20 5 35 6 40 6 3,24 стан відмінний Відновлювальний період (час, необхідний для відпочинку після навантаження) визначається за патентом РФ № 2.239.350, МПК А61В 5/00, 2002 р. Визначення загального стану організму людини здійснюють за патентом РФ № 2.142.733, МПК А61В 5/02, 1995р. та за патентом України № 50282А, МПК А61В 5/0205, 2001 р. Детальний опис функціональних показників наведений у патентах РФ № 2.441.580, МПК А61В 5/0205, А61В 5/11, 2011р. та № 2.147.208, МПК А61В 5/02, А61В 5/0205, 1999 р. Діагностування функціонального стану людини можна здійснювати на телеметричному комплексі за патентом РФ № 2.175.212, МПК А61В 5/04, А61В 5/0205, 2000 р. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє, без використання складної апаратури, провести професійний відбір і прогнозування тривалості життя (оцінка відповідності біологічного і паспортного віку), а також визначення оптимального рушійного режиму. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 К.48 років Спосіб комплексної функціональної діагностики фізичного стану людини, котрий ґрунтується на реєстрації функціональних показників з наступною їх бальною оцінкою і визначенням індексу фізичного стану (ІФС), і з винесенням судження щодо погіршання стану за ступенем зниження ІФС, що включає вимірювання частоти серцевих скорочень, артеріального тиску, визначення масово-ростового показника Кетле, життєвого показника по життєвій ємності легень, проведення проби Штанге, проби на швидкість зорово-рушійної реакції з вимірюванням відстані, що долає падаючий предмет від початку падіння до його фіксації випробуваним, визначення індексу Руф'є, дослідження гнучкості хребта з вимірюванням відстані від пальців рук до рівня стоп при максимально можливому нахилі вперед, реєстрацію кількості групувань з положення лежачі на спині протягом 30 с, реєстрацію кількості віджимань в упорі лежачи протягом 30 с, проведення степ-тесту, який відрізняється тим, що додатково обчислюють індекс Скибинського і проводять пробу Серкіна, при цьому визначають показник Руф'є, вимірюють час, необхідний для відновлення частоти серцевих скорочень у спокої, після чого проводять пробу на швидкість зорово-рушійної реакції, степ-тест проводять за методикою Астранда-Риммінга з визначенням показника максимального споживання кисню, після чого визначають ІФС за формулою ІФС  1/ 6 ( Аі)2 , де Аі - оцінки показників, бал. 4 UA 104949 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5