Спосіб оцінки фізичної працездатності у молодих нетренованих людей

Реферат: UA 84722 U UA 84722 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а саме спортивної медицини, фізичної реабілітації, кардіології та сімейної медицини і може бути використана для оцінки функціональних можливостей кардіо-респіраторної системи, як основної системи життєзабезпечення, у практично здорових фізично нетренованих молодих осіб. Фізична працездатність(ФП) є однією із основних характеристик "динамічного", тобто функціонального здоров'я людини [1] і характеризує здатність людини до прояву максимального фізичного зусилля при м'язовій роботі в динамічному режимі. Фізична працездатність є мірилом життєздатності організму і фактично визначає спроможність людини до виконання професійних, побутових, тренувальних навантажень, що здійснюються без перенапруги киснево-транспортної системи [2]. Відомо, що з віком показник фізична працездатність прогресивно знижується, що може бути причиною обмеження професійної придатності людей у багатьох професіях уже навіть у середньому віці. Визначено також, що навіть у високо економічно розвинених країнах, зниження фізичної працездатності виникає навіть раніше, ніж очікуване за віком, що свідчить за прискорені темпи старіння [2]. Лонгітудинальні дослідження встановили високий ступінь негативної кореляційної залежності між рівнем фізичної працездатності і поширеністю серцево-судинних захворювань. Тому з метою профілактики виникнення останніх необхідно підвищувати рівень загальної аеробної фізичної працездатності тим особам, в кого вона знижена. Існують різні підходи до визначення фізичної працездатності, але ВООЗ рекомендувала до широкого використання у молодих людей віком до 30 років пробу на велоергометрі - тест PWC170. Методика проведення проби PWC170 передбачає виконання досліджуваним двох фізичних навантажень зростаючої потужності і визначення потужності навантаження у ватах (Вт) або кілограмометрах за хвилину (кГм/хв), яку досліджуваний може виконати з пульсом 170 уд/хв. Аналіз літературних джерел показав, що до теперішнього часу не існує єдиного обґрунтованого підходу до оцінки визначеного показника PWC170 у молодих нетренованих осіб. Так існує спосіб оцінки фізичної працездатності [3], який констатує лише граничні значення коливань абсолютних величин PWC170, які зустрічаються у нетренованих обстежених. Вони складають у чоловіків 115-182 Вт, а у жінок 75-125 Вт. Різниця крайніх величин означеного діапазону складає 59 % у чоловіків і 67 % у жінок, що є дуже високою і знижує точність і інформативність указаного способу. Спосіб передбачає також поряд із абсолютними значеннями PWC170 оцінку відносного показника фізичної працездатності, тобто PWC 170 на 1 кг маси тіла. Цей показник за даними авторів має становити для чоловіків 2,5 Вт/кг, а для жінок 1,7 Вт/кг. Оціночні відносні величини фізичної працездатності фактично мають єдине значення, не передбачаючи можливих коливань. Спосіб побудований без урахування розмаху можливих коливань величин маси тіла. Результати наших досліджень виконаних у молодих людей показали, що маса тіла у обстежених чоловіків в середньому складала 72,4±0,67 кг і знаходилась в межах від 55 до 90 кг, що могло відповідати розрахованим за відносним показником величинам PWC170 від 137 до 225 Вт, у жінок в середньому по групі обстежених маса тіла складала 59,4±0,64кг і коливалась від 48 до 84 кг, що могло відповідати величинам PWC170 від 82 до 143 Вт. Тобто при оцінці ФП за указаним способом її показники у осіб з надмірною масою тіла штучно занижуються, а у осіб із недостатньою масою - відповідно підвищуються. На відміну від попереднього інший спосіб [4], крім посилання на коливання абсолютних значень PWC170 в таких самих межах містить границі коливань значень відносного показника (PWC170/кг) для осіб обох статей. Для чоловіків вони складають 12-17 кГм/хв/кг, або 2,0-2,83 Вт/кг, для жінок - 8-14 кГм/хв/кг, або 1,33-2,33 Вт/кг. Недоліком способу, як і попереднього, є відсутність урахування величини маси тіла у обстежених, що призводить до заниження оціночного рівня фізичної працездатності у осіб з надмірною масою і відповідного завищення при наявності зниженої маси. Тобто різниця граничних значень показника PWC 170/кг маси тіла складає для чоловіків 41,5 %, для жінок 75 % і тому навіть якщо припустити, що ці особи мають приблизно однакову масу тіла не представляється можливим достовірно визначити характер і ступінь змін функціональних можливостей кардіо-респіраторної системи. Наприклад: для чоловіків з масою тіла 75 кг абсолютна величина ФП, розрахована за нижньою границею визначених авторами способу відносних величин складає 150 Вт, одночасно як за верхньою границею - відповідно 212 Вт. Розрахований нами останній показник, без сумніву, може бути характерним лише для осіб з високими функціональними можливостями кардіо-респіраторної системи, в той час, як показник 150 Вт відповідає середньому значенню фізичної працездатності. Для жінок з масою тіла 60 кг межі абсолютних значень PWC170 коливаються від 1 UA 84722 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 80 до 140 Вт. Розраховане нами перше значення показника фізичної працездатності для жінок молодого віку, безумовно, відображає знижені функціональні можливості, в той час, як друге середні величини фізичної працездатності. Отже спосіб не дозволяє достеменно диференціювати осіб з низькими і високими функціональними можливостями і суттєво різниться в оціночних градаціях за абсолютними і відносними значеннями показника фізичної працездатності, тобто є недостатньо точним і інформативним. Найближчим аналогом (прототипом) способу, що заявляється є спосіб [5], що пропонує шкалу оцінки функціональних можливостей за показником PWC 170/кг, тобто дозволяє характеризувати рівень фізичної працездатності у нетренованих чоловіків і жінок віком від 17 до 25 років як такий, що відповідає низькому, нижчому за середній, середньому, вищому за середній і високому рівням. В указаному способі оцінка рівня фізичної працездатності здійснюється за відносною величиною показника PWC170. В результаті особи з різною масою тіла при однакових абсолютних величинах PWC170 потрапляють в різні оціночні градації. Так при абсолютному значенні PWC170, що складає 180 Вт і відносному значені PWC170 2,4 Вт/кг, чоловіки з масою тіла 75 кг потрапляють в градацію нижчого за середній рівня фізичної працездатності, при тому самому значенні PWC170 і масі тіла 65 кг - до вищого за середній рівня, а при масі тіла 85 кг - до низького рівня. Така закономірність прослідковується і у жінок. При PWC170, що складає 120 Вт, відносний показник фізичної працездатності у жінок з масою тіла 48 кг відповідає градації високого, а з масою тіла 65 кг - середнього рівня функціональних можливостей. Тому спосіб оцінювання за відносним показником є доволі приблизним. Наші дослідження показали, що у молодих нетренованих осіб кореляційна залежність між показником маси тіла і величиною PWC170 практично відсутня. Крім того гранична вікова межа авторами способу надана тільки для осіб віком до 25 років, хоча тест може використовуватись у обстежених більш старшого віку, а саме до 30 років. Тобто цей спосіб також має низьку точність і інформативність. В основу корисної моделі поставлена задача розробки такого способу оцінювання PWC170 у молодих нетренованих людей, який враховує міжкласові проміжки варіаційних рядів абсолютних значень PWC170 у Вт і дає змогу оцінити показник за кількісною шкалою, а в разі його зниження ще і за функціональним біологічним віком і адекватно відображає можливості кардіо-респіраторної системи. Технічний результат від використання корисної моделі буде полягати у підвищенні точності і інформативності способу оцінки PWC170, ранньому виявленні зниження функціональних можливостей кардіо-респіраторної системи і кількісній характеристиці ступеня зниження фізичної працездатності через оцінку функціонального біологічного віку, використанні раціональних підходів до корекції виявлених порушень з метою здійснення первинної профілактики серцево-судинних захворювань і оцінці ефективності реабілітаційних заходів. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі, який включає визначення абсолютної величини PWC170 при виконанні велоергометричних навантажень і розрахунок її величини на 1 кг маси тіла, згідно з корисною моделлю проводять визначення абсолютних величин PWC170 з урахуванням типу реакції артеріального тиску (AT), оцінюють абсолютні величини з використанням міжкласових проміжків варіаційних рядів і характеризують їх величини як такі, що відповідають середньому рівню, якщо величини PWC 170 у чоловіків і жінок знаходяться в межах відповідно 145-175 Вт і 116-137 Вт, вищому за середній - при значеннях 176-206 Вт і 138-159 Вт, високому - при значеннях 207 Вт і більше та 160 Вт і більше; значення величин PWC170 в межах 114-144 Вт і 94-115 Вт відповідають рівню нижчому за середній, 83-113 Вт і 72-93 Вт - низькому, нижче 83 Вт та нижче 72 Вт - дуже низькому рівню фізичної працездатності і при всіх значеннях PWC170 нижчих за середній рівень фізичної працездатності розраховують біологічний вік (БВ) обстежених за формулами: для чоловіків БВ = паспортний вік + (145-PWC170 фактична): 2 для жінок БВ = паспортний вік + (116-PWC170 фактична): 2 Значення 145 і 116, що містяться у формулі, являють собою нижню границю середнього рівня фізичної працездатності для чоловіків і жінок, яка взята нами у розрахунки з метою уникнення гіпердіагностики при визначенні темпів старіння. Запропоновану кількісну оціночну шкалу абсолютних значень PWC170 отримали наступним чином. Були обстежені 286 практично здорових нетренованих осіб обох статей у віці 20-30 років: 158 чоловіків та 128 жінок. Діапазон коливань абсолютних величин PWC170 був дуже значним і складав у чоловіків від 52 до 237 Вт, у жінок від 50 до 179 Вт. Кількісні показники були оброблені методами варіаційної статистики з розрахунком середньої величини варіаційного ряду (М), середньої похибки ряду (±m), середньоквадратичного відхилення (), а також була проведена кореляція між показниками віку 2 UA 84722 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 і маси тіла - з одного боку і абсолютними значеннями PWC170 - з другого боку. Установлено відсутність кореляційної залежності між аналізованими показниками: у чоловіків коефіцієнти кореляції склали відповідно r=0,067 і r=0,156, у жінок - r=0,008 і r=0,87. Середньо групові значення PWC170 становили у чоловіків 134,7±2,9 Вт, значення =37,2 Вт, коефіцієнт мінливості склав 27, 6 %, у жінок середньо групові значення дорівнювали 101,0±2,5 Вт, значення =28,8 Вт, коефіцієнт мінливості склав 28,4 %. Отримані дані свідчили за суттєву неоднорідність показника PWC170 у обстежених обох статей в цілому по групі, що не дозволило використати показник середньоквадратичного відхилення для визначення і характеристики загально відомих градацій фізичної працездатності. Тому для шкалювання результатів PWC170 ми використали міжкласові проміжки варіаційних рядів, які були нами виділені у чоловіків і жінок. Вони склали відповідно 30 Вт і 21 Вт. Аналіз абсолютних величин PWC170 після установлення визначених нами шести рівнів свідчив за те, що групи стали однорідними (коефіцієнт мінливості становив від 4,1 % до 7,0 %). Передумовою для спроби оцінювання результату тесту PWC 170 через біологічний вік людини послужили наступні дані. Відомо, що фізична працездатність неухильно знижується у віці від 30 до 80 років майже на 70 процентів. Крім того відомо, що зменшення ФП з віком може бути навіть більш суттєвим і раннім, ніж очікуване, що свідчить за прискорені темпи старіння. Відомо також, що здатність виконувати фізичні навантаження знижується раніше, ніж розумова працездатність [2]. Проведені нами аналіз належних величин фізичної працездатності для молодих нетренованих осіб за тестом PWC170 [6] показав, що зниження її величини складає приблизно 2 Вт на один рік життя як у чоловіків, так і у жінок, що і обумовило наявність цифри "2" у вище наведених формулах БВ. Відмінними особливостями способу, що заявляється є те, що оцінку PWC170 проводять за абсолютними величинами, визначеними з урахуванням реакції артеріального тиску за створеною оціночною шкалою побудованою з використанням міжкласових проміжків варіаційних рядів. Спосіб оцінки, крім того, дозволяє виділити осіб із зниженими можливостями кардіореспіраторної системи. Оціночна шкала, крім того, дозволяє у осіб, із зниженими можливостями виразити ступінь зниження фізичної працездатності через визначення функціонального БВ і рекомендувати програми фізичних тренувань, направлені на корекцію виявлених порушень. За рахунок використання запропонованого способу значно підвищується точність і інформативність оцінки PWC170 у практично здорових осіб. За літературними даними такий спосіб оцінки PWC170 невідомий. Запропонований спосіб здійснюється наступним чином. Визначають фактичну величину PWC170 за велоергометричним тестом шляхом використання двох стандартних зростаючих за потужністю, навантажень. Для молодих нетренованих осіб вони складають 50 і 100 Вт для чоловіків і 25 і 75 Вт для жінок. Крім визначення частоти серцевих скорочень (ЧСС), вимірюють AT і визначають тип відповідної гемодинамічної реакції [7]. За формулами розраховують фактичну величину PWC 170 у Вт. При нормальній та гіпотонічній реакціях AT за формулою PWC170=W1+(W2-W1)x(170-f1)/(f2-f1), де W1 - потужність першого навантаження, Вт W2 - потужність другого навантаження, Вт f1 - ЧСС при першому навантаженні, уд/хв f2 - ЧСС при другому навантаженні, уд/хв При гіпертонічній реакції систолічного АТ [8] за формулою PWC170=297,5xW2/ПД2, де W2 - потужність другого навантаження, Вт. ПД2 - подвійний добуток (у.о.): ЧСС x систолічний АТ/100. Співставляють фактичну величину PWC170 з установленими межами градацій і оцінюють її, як таку, що відповідає середньому рівню при знаходженні показника у чоловіків і жінок в межах відповідно 145-175 Вт і 116-137 Вт, вищому за середній - при значеннях 176-206 Вт і 138-159 Вт, високому - при значеннях 207 Вт і більше та 160 Вт і більше; значення величин PWC 170 в межах 114-144 Вт і 94-115 Вт відповідають рівню нижчому за середній, 83-113 Вт і 72-93 Вт, низькому, нижче 83 Вт та нижче 72 Вт дуже низькому рівню фізичної працездатності. При всіх значеннях абсолютних величин PWC170, які є нижчими за нижню межу середнього рівня фізичної працездатності розраховують функціональний біологічний вік за формулами: для чоловіків БВ = паспортний вік + (145-PWC170 фактична): 2, для жінок БВ = паспортний вік + (116PWC170 фактична): 2. 3 UA 84722 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонований нами спосіб оцінки PWC170 у молодих нетренованих людей простий, короткотривалий, доступний для використання в установах охорони здоров'я, в тому числі в первинній його ланці, дозволяє здійснити індивідуальний підхід в оцінці функціонального стану кардіо-респіраторної системи та намітити заходи по корекції виявлених порушень з включенням фізичної реабілітації. Спосіб може бути проілюстрований наступними конкретними прикладами. 1. Обстежений 25 років, вага 81 кг При виконанні першого навантаження 50 Вт: ЧСС 104 уд/хв, AT 120/70 мм рт. ст. При виконанні другого навантаження 100 Вт: ЧСС 132 уд/хв, AT 140/70 мм рт. ст. Тип гемодинамічної реакції на пробу - нормотонічний. PWC170=50+(100-50)x(170-104)/(132104)=168 Вт Висновок: середній рівень фізичної працездатності, біологічний вік відповідає паспортному. 2. Обстежений 20 років, вага 95 кг При виконанні першого навантаження 50 Вт: ЧСС 120 уд/хв, AT 150/80 мм рт. ст. При виконанні другого навантаження 100 Вт: ЧСС 156 уд/хв, AT 200/50 мм рт. ст. Тип гемодинамічної реакції на пробу - гіпертонічний ПД2=156x200/100=312 y.o. PWC170=297,5x100/312=95 Вт БВ=20+(145-95)/2=45років Висновок: низький рівень ФП, відповідає БВ 45 років 3. Обстежена 23 років, вага 62 кг При виконанні першого навантаження 25 Вт: ЧСС 114 уд/хв, AT 120/50 мм рт. ст. При виконанні другого навантаження 75 Вт: ЧСС 154 уд/хв, AT 140/70 мм рт. ст Тип гемодинамічної реакції на пробу - нормотонічний. PWC170=25+(75-25)x(170-114)/(154114)=95 Вт БВ=23+(116-95)/2=33 роки Висновок: нижчий за середній рівень ФП, відповідає БВ 33 роки. За період з 2005 до 2010 року на базі кафедри фізичної реабілітації та спортивної медицини Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця були проведені обстеження 286 практично здорових осіб (158 чоловіків і 128 жінок) віком 20-30 років. Знижені функціональні можливості кардіо-респіраторної системи визначені нами у 65,2 % чоловіків і 74,9 % жінок. За рівнями фізичної працездатності вони розподілялись наступним чином: дуже низький рівень фізичної працездатності мали 5,1 % чоловіків і 10,1 % жінок, низький відповідно - 24,7 % і 36,7 %, нижчий за середній - 35,4 % і 28,1 %. Біологічний вік обстежених в означених групах склав у чоловіків 67, 44 і 31 рік, у жінок - 50, 38 і 29 років. Тобто хоча знижені показники фізичної працездатності в цілому у жінок зустрічалися частіше, ніж у чоловіків, темпи старіння останніх були більш значними. Серед заходів по корекції виявлених порушень основну увагу слід приділити тренуванням, направленим на збільшення загальної аеробної витривалості. По суті справи це є профілактикою виникнення серцево-судинних захворювань у молоді в подальшому. Джерела інформації: 1. Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. Μ.: Медицина, 1990. - 191 с. 2. Старение и работоспособность/ Доклад исследовательской группы ВОЗ. Серия технических докладов № 835. Женева. - 1995. - 71 с. 3. Карпман В.Л., Белоцерковський З.Б., Гудков И.А. Исследование физической работоспособности у спортсменов. М.: ФиС, 1988. - 93 с. 4. Граевская Н.Д., Долматова Т.И. Спортивная медицина /Курс лекций и практические занятия. М.: Советский спорт, 2005. - С. 184-193. 5. Спортивная медицина // Руководство для студентов и врачей // Под ред. проф. Сокрута В.Н, акад. Казакова В.Н. Донецк: Каштан, 2009. - С. 64-67. 6. Преварский Б.П. Определение физической нагрузки для проведения велоэргометрии и степэргометрии в клинической практике. /Методические рекомендации. - К., 1981. - 25 с. 7. Шаповалова В.А., Халтагарова В.М., Шимеліс І.В. Спосіб визначення реакції артеріального тиску при велоергометричному навантаженні. Деклараційний патент на винахід, Україна, № 59808 А 61В5/02, 15.09.2003, бюл. № 9. 8. Шаповалова В.А., Халтагарова В.М., Шимеліс І.В. Спосіб визначення фізичної працездатності. Деклараційний патент на винахід, Україна, № 54197 А, А61В 5/02, 17.02.2003, бюл. № 2. 60 4 UA 84722 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Спосіб оцінки фізичної працездатності у молодих нетренованих людей, що включає послідовне виконання двох велоергометричних навантажень зростаючої потужності, розрахунок показника PWC170, який відрізняється тим, що визначення абсолютних величин PWC170 проводять з урахуванням типу реакції артеріального тиску, оцінюють абсолютні величини з використанням міжкласових проміжків варіаційних рядів і характеризують їх як такі, що відповідають середньому рівню, причому якщо величини PWC170 у чоловіків і жінок знаходяться в межах відповідно 145-175 Вт і 116-137 Вт, вищому за середній - при значеннях 176-206 Вт і 138-159 Вт, високому - при значеннях 207 Вт і більше та 160 Вт і більше; значення величин PWC170 в межах 114-144 Вт і 94-115 Вт відповідають рівню нижчому за середній, 83-113 Вт і 72-93 Вт - низькому, нижче 83 Вт та нижче 72 Вт - дуже низькому рівню фізичної працездатності; і при всіх значеннях PWC170 нижчих за середній рівень розраховують біологічний вік (БВ) обстежених за формулами: для чоловіків БВ = паспортний вік + (145-PWC170 фактична) : 2, для жінок БВ = паспортний вік + (116-PWC170 фактична) : 2. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 5