СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА ЧЕЛОВЕКА Российский патент 1998 года по МПК A61B5/16 A61B5/02 

Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии и геронтологии.

Известен способ определения биологического возраста человека путем определения субмаксимальной физической работоспособности (Коркушко О.В., Плачинда Ю. И. , Котко Д.Н., Ярошенко Ю.Т. Математическая модель функционального возраста сердечно-сосудистой системы, основанная на результатах пороговой физической нагрузки в кн. Биологический возраст, наследственность и старение. Геронтология и гериатрия. 1984. Ежегодник. Киев, 1984, с. 67 - 72).

Недостатки: способ не точен, ввиду отсутствия оценки второй стороны работоспособности человека, а именно - его умственной работоспособности.

Изобретение направлено на решение задачи: повышение точности и объективности способа.

Данная задача достигается путем определения физической работоспособности методом степэргометрии и умственной работоспособности.

Новым в способе является то, что дополнительно определяют умственную работоспособность по следующим критериям: кратковременная память по Мучнику-Смирнову, психическая продуктивность по таблицам Анфимова, мышление (классификации, толкование пословиц, подбор синонимов и антонимов, метод исключения, ассоциативный эксперимент), внимание (таблицы Шульте-Платонова, тахистоскопия).

Биологический возраст определяют по формуле:
у мужчин:
БВ = 95,50 - 0,07 • ФР₁ + 0,36 • ФР₂ - 0,06 • ЧСС + 0,14 • АД_сист. - 0,23 • АД_диаст. + 1,32 • НП - 2,43 • ОП + 1,07 • ИКП - 4,83 • K + 0,10 • Q - 0,08 • C₁ + 0,22 • C₂ + 0,85 • КЛ - 0,05 • П + 0,12 • CA - 0,17 • МИ + 0,08 • A + 1,77 • Ш + 0,10 • T
у женщин:
БВ = 119,71 - 0,03 • ФР₁ - 1,78 • ФР₂ - 0,19 • ЧСС + 0,11 • АД_сист. - 0,09 • АД_диаст. - 0,62 • НП + 0,12 • ОП + 0,66• ИКП - 4,33 • K - 0,41 • Q + 0,02 • C₁ - 0,19 • C₂ - 0,78 • КЛ + 0,79 • П - 0,07 • CA + 1,26 • МИ + 0,60 • A - 0,78 • Ш + 0,30 • T
где ФР₁ - субмаксимальная физическая работоспособность в кГм/мин;
ФР₂ - субмаксимальная физическая работоспособность в кГм/мин на кг массы;
ЧСС - частота сердечных сокращений при выполнении данной нагрузки;
АД_сист. - систологическое артериальное давление при выполнении данной нагрузки;
АД_диаст. - диастолическое артериальное давление при выполнении данной нагрузки;
НП - непосредственная память;
ОП - оперативная память;
ИКП - индекс кратковременной памяти;
К - индекс психической продуктивности;
Q - психическая продуктивность;
C₁ - количество ошибок на 500 знаков;
C₂ - количество ошибок на 200 знаков;
КЛ - способность к классификациям;
П - способность к толкованию пословиц;
СА - способность к подбору синонимов и антонимов;
МИ - способность к методу исключения;
А - способность к ассоциациям;
Ш - объем внимания по таблицам Шульте-Платонова;
Т - объем внимания по тахистоскопии.

Способ осуществляют следующим образом.

Умственную работоспособность оценивают с помощью батареи психофизиологических тестов, позволяющих оценивать разные ее стороны и их общую совокупность: кратковременная память по Мучнику-Смирнову, психическая продуктивность по таблицам Анфимова, мышление (классификации, толкование пословиц, подбор синонимов и антонимов, метод исключения, ассоциативный эксперимент), внимание (таблицы Шульте-Платонова, тахистоскопия).

Объем кратковременной памяти, который включает в себя непосредственную и оперативную память, измеряется по методу Мучника-Смирнова числом единиц, которые можно воспроизвести в заданном порядке после одноразового предъявления. В качестве стимульного материала используются слова и цифры.

Для определения непосредственной памяти (НП) испытуемому предлагается на слух по одному постепенно нарастающей длины ряды словесных стимулов (от 3 до 12), которые они должны были запомнить и воспроизвести через 15 с после предъявления. Опыт проводится 3 раза.

Для определения оперативной памяти (ОП) испытуемому предъявляются случайные однозначные цифры, которые они должны попарно сложить в уме устно, запомнить только результаты сложения (сумма слагаемых не превышает 9) и через 15 с письменно воспроизвести в том порядке, в котором цифры предъявляются. Опыт проводится 3 раза.

Обработка данных объема НП и ОП проводится по формуле:
V = A + m : n + k : 2,
где V - объем памяти;
А - наибольшее количество слов или цифр, правильно воспроизведенных;
m - количество правильно воспроизведенных рядов, больших чем А;
n - количество опытов;
k - 15 с, время, через которое воспроизводились ряды слов или цифр.

Индекс кратковременной памяти (ИКП) определяют по формуле:
ИКП = (ОП + НП) • ОП : НП
Все три показателя оцениваются в условных единицах.

Исследование психической продуктивности по модифицированной методике с дозированием во времени по буквенным таблицам В.Я.Анфимова.

Задание:
1. Просматривая ряды букв, вычеркивайте буквы "И". Время выполнения 2 мин.

2. Продолжаем вычеркивать буквы "И", но в сочетаниях ИХ и СА подчеркиваем. Время выполнения 2 мин.

Обработка результатов:
Индекс продуктивности К = а:а₁ в условных единицах;
а - количество знаков, просмотренных за 4 мин;
а₁ - количество знаков, просмотренных за первые 2 мин;
Психическая продуктивность Q = (a:10)² : (a:10) + b в условных единицах;
b - общее количество ошибок за 4 мин.

Количество ошибок на 500 знаков C₁ = 500 • b : a, в условных единицах;
Количество ошибок на 200 знаков C₂ = 200 • b : a, в условных единицах.

Мышление.

Метод классификации (КЛ) применялся для исследования уровня процессов обобщения. Испытуемому предлагается составить классификацию слов по существенному принципу (по частям речи, по тематическому принципу, термины или слова общелитературного языка и т.д.) по карточке с набором в 25 слов. За каждую правильно выделенную группу слов испытуемый получал по 2 условных единицы, за полную и точную классификацию - 1 условную единицу дополнительно. Время выполнения теста - 5 мин.

Метод толкования пословиц (П) применяется для исследования особенностей мышления, его уровня, целенаправленности. Буквальное толкование пословицы свидетельствует о недостаточности уровня обобщения. Правильное описание переносного смысла пословицы оценивалось в 2 условных единицы, неполное или неточное в 1 единицу и буквальное толкование - в 0 единиц. Время выполнения на каждую пословицу - 2 мин.

Подбор слов-антонимов и синонимов (СА). В результате этого исследования устанавливается словарный запас. Испытуемому давалось задание подобрать к 5 словам по 1 - 2 слова противоположного значения (антонимы) и к 5 другим словам - одинакового значения (синонимы). За каждый правильно подобранный синоним и антоним испытуемый получал 1 усл.ед. Время выполнения - 5 мин.

Метод исключения (МИ) позволяет судить о способности выделять существенный признак явлений. Испытуемому предъявляется карточка с 5 предложениями, 4 из них имели одинаковые признаки, а в пятом этот признак отсутствовал. Нужно было найти это "лишнее", отличающееся от других предложений и указать его. Правильный выбор оценивался в 1 условную единицу, ошибочный - в 0 единиц. Время выполнения - 1 мин.

Словесный (ассоциативный) эксперимент (А). Испытуемому зачитывался заранее подготовленный ряд из 10 слов. На каждое услышанное слово он должен был как можно быстрее записать ответное слово. За индивидуально-конкретные словесные реакции испытуемый получал 1 условную единицу, за общеконкретные словесные реакции - 2 единицы, за абстрактные словесные реакции - 3 единицы.

Методика исследования объема внимания по таблице Шульце-Платонова в модификации В.В.Крыжановской (Ш).

Испытуемым предъявлялось задание:
1. Запишите в один ряд поочередно цифры красного цвета от 1 до 30 в возрастающем порядке, пропуская цифры, которых нет в таблице, вместо пропущенных цифр ставьте черточки.

2. Запишите во второй ряд цифры черного цвета от 30 до 1 в убывающем порядке, вместо пропущенных цифр ставьте черточки. Время выполнения - 2 мин.

Обработка данных:
Вычисление осуществлялось по формуле:
Ш = (a:10)² : (a:10) + b
где Ш - объем и переключение внимания (в условных единицах);
а - количество просмотренных цифр;
b - количество ошибок.

Методика исследования объема внимания с помощью тахистоскопа (Т).

В прибор вставляется лист бумаги, разделенный на 9 прямоугольников с различным числом точек от 2 до 9 в разных сочетаниях. При включении прибора прямоугольники (карточки) поочередно освещаются на экране. Каждая карточка экспонируется в течение 0,5 с. Испытуемый получает лист бумаги (бланк) с 9 прямоугольниками. После каждого предъявления обследуемый наносит на бланк количество и место расположения точек.

Оценка результатов.

1. Правильно отмеченное количество и место расположения точек - 2 условных единицы.

2. Правильно отмеченное количество точек и неправильное расположение точек - 1 условная единица.

3. Неправильно отмеченное количество и место расположения точек - 0 условных единиц.

В тест-программу для определения биологического возраста входят все показатели умственной работоспособности.

Физическую работоспособность измеряют методом степэргометрии с нарастающей нагрузкой до достижения субмаксимально возможной частоты сердечных сокращений или появления общепринятых противопоказаний.

Исследование начиналось после 20-ти мин адаптации испытуемого в положении сидя, после чего регистрировались изучаемые показатели. Начальная нагрузка составляла 100 кГм/мин. Работа на каждой ступени продолжалась 4 мин, отдых между нагрузками длился 3 мин, прибавка нагрузки на каждой последующей ступени - по 100 кГм/мин. До нагрузки, на каждой минуте нагрузки и восстановления регистрировалась электрокардиограмма и артериальное давление по Короткову.

Для определения биологического возраста использовались показатели - субмаксимальная физическая работоспособность, субмаксимальная физическая работоспособность на 1 кг массы тела; частота сердечных сокращений, систолическое и диастолическое давление на высоте нагрузки.

Биологический возраст определяют по формуле:
у мужчин
БВ = 95,50 - 0,07 • ФР₁ + 0,36 • ФР₂ - 0,06 • ЧСС + 0,14 • АД_сист. - 0,23 • АД_диаст. + 1,32 • НП - 2,43 • ОП + 1,07 • ИКП - 4,83 • K + 0,10 • Q - 0,08 • C₁ + 0,22 • C₂ + 0,85 • КЛ - 0,05 • П + 0,12 • CA - 0,17 • МИ + 0,08 • A + 1,77 • Ш + 0,10 • T
у женщин
БВ = 119,71 - 0,03 • ФР₁ - 1,78 • ФР₂ - 0,19 • ЧСС + 0,11 • АД_сист. - 0,09 • АД_диаст. - 0,62 • НП + 0,12 • ОП + 0,66 • ИКП - 4,33 • K - 0,41 • Q + 0,02 • C₁ - 0,19 • C₂ - 0,78 • КЛ + 0,79 • П - 0,07 • CA + 1,26 • МИ + 0,60 • A - 0,78 • Ш + 0,30 • T
где ФР₁ - субмаксимальная физическая работоспособность в кГм/мин;
ФР₂ - субмаксимальная физическая работоспособность в кГм/мин на кг массы;
ЧСС - частота сердечных сокращений при выполнении данной нагрузки;
АД_сист. - систолическое артериальное давление при выполнении данной нагрузки;
АД_диаст. - диастолическое артериальное давление при выполнении данной нагрузки;
НП - непосредственная память;
ОП - оперативная память;
ИКП - индекс кратковременной памяти;
К - индекс психической продуктивности;
Q - психическая продуктивность;
C₁ - количество ошибок на 500 знаков;
C₂ - количество ошибок на 200 знаков;
КЛ - способность к классификациям;
П - способность к толкованию пословиц;
СА - способность к подбору синонимов и антонимов;
МИ - способность к методу исключения;
А - способность к ассоциациям;
Ш - объем внимания по таблицам Шульте-Платонова;
Т - объем внимания по тахистоскопии.

Полученные данные по индивидуальному биологическому возрасту сравниваются не с хронологическим возрастом (ХВ) данного человека, а с должным биологическим возрастом (ДБВ), который характеризует популяционный стандарт темпа старения. Последний вычисляется по формуле:
ДБВ = (ХВ_инд. - ХВ_средн.) • R² + ХВ_средн.
где ХВ_инд. - хронологический возраст испытуемого;
ХВ_средн. - для мужчин - 53,59, для женщин - 60,79;
R - коэффициент множественной корреляции между хронологическим возрастом и батареей тестов (для мужчин R = 0,83, для женщин - 0,95).

Величина БВ - ДБВ показывает насколько БВ испытуемого отличается от популяционного стандарта, а величина БВ:ДБВ во сколько раз БВ испытуемого больше или меньше этого стандарта.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Испытуемый Л., 79 лет.

БВ = 92,5 - 0,07 • 399,40 + 0,36 • 5,19 - 0,06 • 107,53 + 0,14 • 220,00 - 0,23 • 100,00 + 1,32 • 3,16 - 2,43 • 2,50 + 1,07 • 4,48 - 4,83 • 1,38 + 0,10 • 31,56 - 0,08 • 13,68 + 0,22 • 11,60 + 0,85 • 13,00 - 0,05 • 1,00 + 0,12 • 6,00 - 0,17 • 1,00 + 0,08 • 12,00 + 1,77 • 0,23 + 0,10 • 7,00 = 78,50 лет
ДБВ = (79 - 53,59) • 0,83² + 53,59 = 71,09 г.

Вывод: биологический возраст испытуемого больше должного биологического возраста.

Пример 2. Испытуемый Ф., 79 лет.

БВ = 92,5 - 0,07 • 311,22 + 0,36 • 5,19 - 0,06 • 107,53 + 0,14 • 150,00 - 0,23 • 90,00 + 1,32 • 4,16 - 2,43 • 2,83 + 1,07 • 4,76 - 4,83 • 1,46 + 0,10 • 19,98 - 0,08 • 8,55 + 0,22 • 9,00 + 0,85 • 9,00 - 0,05 • 2,00 + 0,12 • 7,00 - 0,17 • 0,00 + 0,08 • 0,78 + 1,77 • 0,78 + 0,10 • 11,00 = 73,97 года
ДБВ = (79 - 53,59) • 0,83² + 53,59 = 71,09 года
Вывод: биологический возраст испытуемого больше должного биологического возраста.

Пример 3. Испытуемая С., 83 года.

БВ = 119,71 - 0,03 • 208,00 - 1,78 • 5,20 - 0,19 • 108,70 + 0,11 • 220,00 - 0,09 • 110,00 - 0,62 • 4,50 + 0,12 • • 3,16 + 0,66 • 5,38 - 4,33 • 1,65 - 0,41 • 13,42 + 0,02 • 14,45 - 0,19 • 3,30 - 0,78 • 9,00 + 0,79 • 2,00 - 0,07 • 7,00 + 1,26 • 0,00 + 0,60 • 10,00 - 0,78 • 0,80 + 0,30 • 7,00 = 87,17 лет
ДБВ = (83 - 60,79) • 0,95² + 60,79 = 80,83 года
Вывод: биологический возраст испытуемого больше должного биологического возраста.

Статистические данные. Обследовано 39 мужчин и 70 женщин в возрасте 17 - 89 лет.

Положительный эффект - определение биологического возраста человека по работоспособности является объективным и точным способом. Введение в оценку темпов старения обоих видов работоспособности позволяет использовать его для оценки эффективности воздействий, направленных на замедление скорости старения, с целью изучения отдаленных последствий применения новых фармакологических средств, для исследования влияния различных социальных, экологических и генетических факторов на состояние организма и темп его старения. Особенно необходим этот способ при решении вопросов профессиональной переориентации пожилых и старых людей.

Изобретение относится к области медицины, а именно к геронтологии. Способ позволяет повысить точность и объективность способа определения биологического возраста человека. Для этого определяют физическую работоспособность, частоту сердечных сокращений, систолическое и диастолическое артериальное давление, непосредственную и оперативную память, психическую продуктивность, количество ошибок на 200 и 500 знаков, способность к классификации и толкованию пословиц, способность к подбору синонимов, антонимов, методу исключения и ассоциациям, объем внимания, а биологический возраста человека определяют по формуле - у мужчин: БВ = 95.50-0.07 • ФР₁ + 0.36 • ФР₂ - 0.06 • ЧСС + 0.14 • АД_сист. - 0.23 • АД_диаст. + 1.32 • НП-2.43 • ОП + 1.07 • ИКП-4.83 • К + 0.10 • Q - 0.08 • C₁ + 0.22 • C₂ + 0.85 • КЛ - 0.05 • П + 0.12 • CA - 0.17 • МИ + 0,08 • A + 1.77 • Ш + 0.10 • T, у женщин: БВ = 119.71-0.03 • ФР₁ - 1.78 • ФР₂ - 0.19 • ЧСС + 0,11 • АД_сист. - 0.09 • АД_диаст. - 0.62 • НП + 0.12 • ОП + 0.66 • ИКП-4.33 • K - 0.41 • Q + 0.02 • C₁ - 0.19 • C₂ - 0.78 • КЛ + 0.79 • П - 0.07 • CA + 1.26 • МИ + 0.60 • A - 0.78 • Ш + 0.30 • T.

Способ определения биологического возраста человека, включающий определение физической работоспособности с помощью степэргометрии, отличающийся тем, что дополнительно определяют объем непосредственной памяти (НП) с помощью предъявления и запоминания рядов словесных стимулов и оперативной памяти (ОП) с помощью предъявления однозначных цифр, которые попарно складывают и запоминают, рассчитывают параметры в условных единицах НП и ОП по формуле
V A + m n + k 2,
где V объем памяти;
A наибольшее количество слов или цифр, правильно воспроизведенных;
m количество правильно воспроизведенных рядов, больших чем A;
n количество опытов;
К 15 с, время, через которое воспроизводят ряды слов или цифр, рассчитывают индекс кратковременной памяти (ИКП) по формуле
ИКП (ОП + НП) • ОП НП,
психическую продуктивность определяют по буквенным таблицам В.Я.Анфилова, рассчитывают индекс психической продуктивности (К) по формуле
К а а₁,
где а количество знаков, просмотренных за 4 мин;
а₁ количество знаков, просмотренных за первые 2 мин,
психическую продуктивность (Q) по формуле
Q (а 10)² (а 10) + в,
где в общее количество ошибок за 4 минуты,
количество ошибок (С₁) на 500 рассчитывают по формуле
С₁ 500 • в а
и количество ошибок (С₂) на 200 знаков по формуле
С₂ 200 • в а,
затем определяют уровень процессов обобщения с помощью метода классификации (КЛ), для этого предъявляют карточку с набором слов, в течение 5 мин классифицируют слова по существенному принципу и каждую правильно выделенную группу слов оценивают в 2 условные единицы, за полную и точную классификацию дополнительно еще по 1 условной единице, особенности мышления определяют с помощью толкования в течение 2 мин пословиц (П) и правильное описание переноса смысла пословицы оценивают в 2 условные единицы, неполное и неточное в 1 единицу и буквальное толкование в 0 единиц; определяют словарный запас с помощью подбора в течение 5 мин слов антонимов и синонимов (СА) к 5 словам и каждый правильно подобранный антоним и синоним оценивают в 1 условную единицу; определяют способность выделять существенный признак явления с помощью метода исключения (МИ), для этого в течение 1 мин в 5 предложениях с одинаковыми признаками находят одно, в котором этот признак отсутствует, и правильный выбор оценивают в 1 условную единицу, ошибочный 0 единиц; определяют словесный ассоциативный запас слов (А) с помощью подбора ответных слов к предлагаемому ряду из 10 слов и индивидуально конкретные словесные реакции оценивают в 1 условную единицу, общеконкретные 2 единицы, абстрактные 3 единицы, объем внимания определяют по таблице Шульце-Платонова в модификации В. В. Крыжановской, для этого распределяют в течение 2 мин предъявляемый набор цифр в возрастающем и убывающем порядке, объем и переключение внимания (Ш) в условных единицах рассчитывают по формуле
Ш (а 10)² (а 10) + в,
где а количество просмотренных цифр;
в количество ошибок,
объем внимания (Т) определяют с помощью тахистоскопа, для этого воспроизводят предъявляемое число точек в различных сочетаниях и правильно отмеченное количество и месторасположение точек оценивают в 2 условные единицы, правильно отмеченное количество точек и неправильное их расположение в 1 единицу, неправильно отмеченное количество и мест расположения точек 0 единиц, а биологический возраст человека определяют по формуле
у мужчин:
БВ 95,50 0,07•ФР₁ + 0,36•ФР₂ 0,06•ЧСС + 0,14•АД_сист 0,23•АД_диаст + 1,82•НП 2,43•ОП + 1,07•ИКП 4,83 К + 0,10•Q 0,08•С₁ + 0,22•C₂ + 0,85•КЛ 0,05 П + 0,12•СА 0,17•МИ + 0,08•А + 1,77•Ш + 0,10•Т;
у женщин:
БВ 119,71 0,03•ФР₁ 1,78•ФР₂ 0,19•ЧСС + 0,11•АД_сист 0,09•АД_диаст 0,62•НП + 0,12•ОП + 0,66•ИКП 4,33•К 0,41•Q + 0,02•C₁ - 0,19•C₂ 0,78•КЛ + 0,79•П
0,07•СА + 1,26•МИ + 0,60•А 0,78•Ш + 0,30•Т,
где ФР₁ субмаксимальная физическая работоспособность в кГм/мин;
ФР₂ субмаксимальная физическая работоспособность в кГм/мин на кг массы;
ЧСС частота сердечных сокращений при выполнении данной нагрузки;
АД_сист систолическое артериальное давление при выполнении данной нагрузки;
АД_диаст диастолическое артериальное давление при выполнении данной нагрузки;
НП непосредственная память;
ОП оперативная память;
ИКП индекс кратковременной памяти;
К индекс психической продуктивности;
Q психическая продуктивность;
C₁ количество ошибок на 500 знаков;
C₂ количество ошибок на 200 знаков;
КЛ способность к классификациям;
П способность к толкованию пословиц;
СА способность к подбору синонимов и антонимов;
МИ способность к методу исключения;
А способность к ассоциациям;
Ш объем внимания по таблицам Шульте-Платонова;
Т объем внимания по тахистоскопии.