СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2003 года по МПК A61B5/02 A61B5/16 

Изобретение относится к медицине, в частности к диагностике, и может быть использовано для оценки влияния физических или эмоциональных нагрузок на функциональное состояние организма человека.

Известен способ диагностики функционального состояния человека, описанный в авторском свидетельстве СССР N 1731167, МКл. 5 А 61 В 5/05, пуб. 1992 г. , Бюлл. N 17. По этому способу функциональное состояние организма определяют путем анализа распределения гистограммы распределения R-R интервалов, для чего снимают электрокардиосигнал, измеряют и запоминают не менее 16 длительностей кардиоциклов. Затем отрезок времени между минимальным и максимальным значениями длительности кардиоцикла разбивают на заданное число М равных интервалов, определяют максимальное значение П_макс количества пропаданий в интервал и стандартное отклонение σ длительностей кардиоцикла от среднего значения, после чего определяют показатель Y, характеризующий функциональное состояние человека, по формуле При этом количество М интервалов разбиения определяют заранее экспериментальным путем так, чтобы показатель Y для молодого здорового человека в положении лежа был равен единице.

Недостаток указанного способа - сложность реализации и необходимость в использовании сложной медицинской электронной аппаратуры.

В авторском свидетельстве СССР N 1782532, МКл.5 А 61 В 5/02 описан способ определения функционального состояния организма путем регистрации сердечного ритма с последующим определением моды /Мо/, амплитуды моды /АМо/ и вариационного размаха /ΔХ/ и сравнением с зоной оптимального регулирования /ЗОР/. При величине Мо, AМо и ΔХ выше ЗОР судят о напряжении адаптационных реакций, при их величине ниже ЗОР - об истощении реакции. Этот способ также отличается сложностью, а его использование требует дорогой медицинской электронной аппаратуры.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения кардиореспираторной выносливости человека, защищенный авторским свидетельством СССР N 1729485, МКл.5 А 61 В 5/00, публ.1992 г., Бюлл. N 16. Этот способ характеризуется следующими приемами. Предъявляют физическую нагрузку в виде приседаний из положения стоя в положение сидя на стуле с опорой руками о бедра или колени в течение 3 мин, измеряют частоту сердечных сокращений до нагрузки, после и в конце 1-й минуты восстановления, вычисляют индекс Руфье и по величине индекса определяют кардиореспираторную выносливость испытуемого.

Этот способ выбран в качестве прототипа.

Общими признаками прототипа и заявляемого способа являются:
- измерение частоты сердечных сокращений до предъявления физической нагрузки;
- измерение частоты сердечных сокращений после предъявления нагрузки;
- определение разницы показаний частоты сердечных сокращений после нагрузки и до нагрузки.

Недостаток способа прототипа - он не позволяет оценить влияние психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности на функциональное состояние организма человека.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения функционального состояния организма человека, включающем измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС) в состоянии покоя и после тестовой физической нагрузки и определение разницы значений частоты сердечных сокращений после тестовой физической нагрузки и в состоянии покоя, измерения частоты сердечных сокращений в состоянии покоя и после тестовой физической нагрузки производят до и после психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности, в качестве тестовой нагрузки применяют легкую нагрузку, равную 10-30% от максимальной нагрузки, а влияние психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности на функциональное состояние организма человека оценивают как положительное, если разница значений частоты сердечных сокращений после тестовой физической нагрузки и в состоянии покоя до психоэмоционально-физического воздействия равна или больше аналогичной разницы после психоэмоционально-физического воздействия, и как отрицательное, если разница показаний частоты сердечных сокращений после тестовой физической нагрузки и в состоянии покоя до психоэмоционально-физического воздействия меньше аналогичной разницы после психоэмоционально-физического воздействия. В качестве тестовой физической нагрузки может быть применена нагрузка в виде 10 приседаний за 20 с или 10 наклонов вперед в положении стоя за 20 с.

Автору не известен источник информации, в котором был бы описан способ определения функционального состояния организма человека, позволяющий производить оценку влияния психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности на функциональное состояние организма человека по изменению разницы значений частоты сердечных сокращений до и после тестовой физической нагрузки, измеренных перед и после психоэмоционально-физического воздействия. Поэтому автор считает, что заявленный способ соответствует критериям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень".

Заявленный способ относится к области медицины и может быть многократно повторен с одинаковым результатом, поэтому он соответствует критерию патентоспособности "промышленная применимость".

На основании вышеизложенного заявленный способ определения функционального состояния организма человека может быть признан изобретением и защищен патентом Российской Федерации.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.

У испытуемого в состоянии покоя измеряется частота сердечных сокращений - ЧСС1. Затем испытуемый 10 раз приседает с темпом одно приседание в 2 с, после чего снова измеряется частота сердечных сокращений - ЧСС2.

Далее испытуемый подвергается психоэмоционально-физическому воздействию в виде какого-либо рода деятельности, например, присутствие на лекции, уроке, заседании, выполнение трудовых обязанностей и т.д. По окончании психоэмоционально-физического воздействия у испытуемого опять измеряют частоту сердечных сокращений в состоянии покоя - ЧСС3 и после 10 приседаний за 20 с - ЧСС4.

Затем сравнивают две разности (ЧСС2-ЧСС1) и (ЧСС4-ЧСС3). Если (ЧСС2-ЧСС1) больше или равно (ЧСС4-ЧСС3), то влияние психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности на функциональное состояние организма человека оценивают как положительное. Если (ЧСС2-ЧСС1) меньше (ЧСС4-ЧСС3), то влияние психоэмоционально-физического воздействия оценивают как отрицательное.

Заявленный способ может использоваться для определения оптимального режима работ, адаптации учеников к урокам, оценки влияния на определенные группы обследуемых музыкальных концертов, лекций и т.д.

Изобретение поясняется примерами.

Пример 1. Обследовалась группа третьеклассников на предмет выявления влияния физкультпауз на уроке. Для обследования выбирались школьники приблизительно с одинаковым уровнем физического развития. В качестве тестовой нагрузки применялась 10 приседаний за 20 с. Измерения ЧСС производились за 10 мин до урока и через 1-2 мин после окончания урока.

Результаты обследования приведены в таблице 1.

В результате обследования установлено, что уже двухминутная пауза с проветриванием помещения во время урока компенсирует отрицательное влияние урока на функциональное состояние организма обследуемых школьников.

Пример 2. Обследовалась группа школьников на предмет влияния психоэмоционального воздействия при проведении урока математики в разных режимах. В качестве тестовой физической нагрузки применялись 10 наклонов за 20 с. Измерения ЧСС производились за 10 мин до урока и через 1-2 мин до урока и через 1-2 мин после урока. Результаты обследования приведены в таблице 2.

В результате обследования установлено, что психоэмоциональная нагрузка от контрольной работы по математике отрицательно влияет на функциональное состояние организма школьников. Урок же, проведенный со сменой психоэмоциональной нагрузки /объяснение, отвлеченная беседа, опрос знаний/, положительно влияет на функцинальное состояние организма.

При тестовых физических нагрузках меньше 10% от максимальной или больше 30% от максимальной снижается точность оценки. При малых нагрузках разность значений ЧСС в состоянии покоя и после нагрузки незначительна и практически невозможно определить влияние воздействия.

При больших нагрузках существенно сказывается влияние на ЧСС чистота выполнения упражнений /например, глубина приседаний, их ритмичность, соблюдение темпа/.

Изобретение относится к медицине, функциональной диагностике. Измеряют частоту сердечных сокращений (ЧСС) в состоянии покоя - ЧСС1. Измеряют ЧСС после тестовой физической нагрузки - ЧСС2. Обследуемого подвергают психоэмоционально-физическому воздействию в виде какого-либо рода деятельности. После этого измеряют ЧСС в состоянии покоя - ЧСС3 и после тестовой физической нагрузки - ЧСС4. Определяют разность между изменениями ЧСС в результате тестовой нагрузки до и после психоэмоционально-физического воздействия. Если эта разность положительна или равна нулю, то влияние психоэмоционально-физического воздействия на функциональное состояние организма человека оценивают как положительное. Если эта разница меньше нуля, то влияние оценивают как отрицательное. В качестве тестовой физической нагрузки применяют нагрузку, равную 10-30% от максимальной. Способ позволяет оценить влияние психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности на функциональное состояние организма человека. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ определения функционального состояния организма человека, включающий измерения частоты сердечных сокращений (ЧСС) в состоянии покоя и после тестовой физической нагрузки и определение разницы значений ЧСС до и после нагрузки, отличающийся тем, что измерения ЧСС в состоянии покоя и после тестовой физической нагрузки производят до и после психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности, в качестве тестовой физической нагрузки применяют легкую физическую нагрузку, равную 10. . . 30% от максимальной, а влияние психоэмоционально-физического воздействия в виде какого-либо рода деятельности на функциональное состояние организма человека оценивают как положительное, если разница значений ЧСС после тестовой нагрузки и в состоянии покоя до психоэмоционально-физического воздействия равна или больше аналогичной разницы после психоэмоционально-физического воздействия, и как отрицательное, если разница значений ЧСС после тестовой физической нагрузки и в состоянии покоя до психоэмоционально-физического воздействия меньше аналогичной разницы после психоэмоционально-физического воздействия. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тестовой физической нагрузки принимают 10 приседаний с темпом одного приседания за две секунды. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве тестовой физической нагрузки принимают 10 наклонов вперед в положении стоя с темпом один наклон за две секунды.