СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛЖНОГО ОСНОВНОГО ОБМЕНА ЧЕЛОВЕКА Российский патент 2015 года по МПК A61B5/00 A61B5/107 

Описание патента на изобретение RU2545778C1

Изобретение относится к медицине, к определению должного значения одного из базовых показателей функционального состояния организма человека в покое, а именно должного основного обмена (ДОО), и может быть использовано в клинической физиологии, физической культуре и спорте, кардиологии, эндокринологии и других областях медицины.

Знание ДОО необходимо для оценки отклонения от должных значений реальных измерений основного обмена, которые могут осуществляться двумя способами: прямой калориметрией, основанной на измерении выделяемого телом тепла в состоянии покоя, и непрямой калориметрией, основанной на определении объемов выдыхаемого СО2 и поглощаемого О2 на определенном временном промежутке в состоянии покоя и последующем вычислении ОО.

В настоящее время для определения ДОО используются таблицы Гарриса-Бенедикта [3], составленные на основе большого экспериментального материала, в которых определение ДОО производится в зависимости от пола, массы тела, роста и возраста. Помимо таблиц существуют и формулы Гарриса-Бенедикта [5], в которых используются линейно-регрессивные зависимости для вычисления ДОО:

для женщин ДОО=655+9,5·Вес(кг)+1,8·Рост(см)-4,7·Возраст(годы);

для мужчин ДОО=66+13,7·Вес(кг)+5·Рост(см)-6,8·Возраст(годы).

Другой подход вычисления ДОО может быть реализован только на основе уравнений, где показатели роста (Р) и массы тела (МТ) взаимоувязаны в физическом смысле.

Тела различных людей можно рассматривать как подобные, особенно в случае нормального соотношения роста и веса. Математически объем тела можно описать произведением Vт=Р·МТ·k, где Р - рост, МТ - масса тела, k - коэффициент, зависящий от соотношения в теле воды, тощей массы и жира. В случае нормального соотношения роста и массы тела у людей коэффициент k можно считать практически одинаковым, а отношение объемов тел (Vт) рассчитывать исходя из показателей роста и массы тела, т.е. Vт1/Vт2=(Р1·MT1)/(Р2·МТ2). Точно такое же соотношение будет и между другими объемными показателями двух подобных тел, например между объемами циркулирующей крови двух подобных тел [1, 2]: ОЦК1/ОЦК2=(Р1·MT1)/(Р2·MT2). Если известен объемный показатель (Vэ) «эталонного» для расчетов тела, то объемный показатель другого тела (Vт) можно вычислить по формуле Vт=Vэ·(P·MT)/(Рэ·МТэ). Если отношение (P·MT)/(Рэ·МТэ) определить как индекс объема (Иv), то Vт=Vэ·Иv.

Но ДОО - это не объемная (не кубическая) величина. Изменения ДОО у женщин при отклонении роста и массы тела от значений, принятых при расчетах за эталонные, будут пропорциональны не изменению объема, а усредненному изменению линейных характеристик тела, которое определяется как корень кубический от индекса объема (Иv1/3), т.е. ДОО=ДООэ·Иv1/3. По этому уравнению возможно вычисление даже максимального уровня ДОО, который наблюдается относительно росто-весовых показателей в возрасте 11 лет, если в качестве ДООэ взять 1397 ккал (значение ДОО у девушек 150 см 49 кг в возрасте 11 лет), т.е ДОО11=1397·Иv1/3.

Таблица 1. ДОО девушек 11 лет. Рост, см МТ, кг Иv Иv1/3 ДОО11=1397·Иv1/3 (% откл. от табл.) ДОО по Гаррису-Бенедикту (ккал) таблицы формулы (% откл. от табл.) 140 39 0,743 0,906 1265 (+0,7%) 1256 1225,8 (-2,46%) 150 49 1 1 1397 (0) 1397 1338,8 (-4,35%) 160 55 1,197 1,062 1483 (-0,07%) 1484 1413,8 (-4,97%) 172 60 1,404 1,12 1564 (+0,3%) 1560 1482,9 (-5,2%)

Отклонения значений ДОО, вычисленных по формуле OO=1397·Иv1/3, от табличных значений составляют менее 1%, тогда как отклонения от табличных значений ДОО, вычисленных по формулам Гарриса-Бенедикта, варьируют от 2,46 до 5,2%.

После достижения максимального значения роста и веса в юности, а соответственно и максимальных значений ДОО в последующие годы идет снижение показателей ДОО с возрастом. Интенсивность этого снижения ДОО в юности (с 11-го до 21 года) носит неравномерный характер. Для вычисления ДОО по формуле ДОО=ДООэ·Иv1/3 в качестве ДООэ нужно использовать величины, приведенные в таблицах 1, 2 и 3.

Таблица 2. ДООэ (ккал) девушек в возрасте 12-20 лет. В 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ДООэ 1383 1368 1348 1329 1326 1323 1316 1309 1302

Таблица 3. ДОО женщин в 21 год (ДОО21=1300·Иv1/3). Р, см MT, кг Иv Иv1/3 ДОО21= 1300·Иv1/3 (% откл. от табл.) OO по Гаррису-Бенедикту (ккал) Табл. Формулы (% откл. от табл.) 150 46 0,939 0,979 1272,7 (+0,1%) 1271 1263,3 (-0,8%) 150 49 1 1 1300 1300 1291,8 (-0,6%) 160 55 1,197 1,062 13 80,6 (+0,1%) 1379 1366,8 (-0,9%) 176 66 1,58 1,165 1514,5 (+0,1%) 1513 1500,1 (-0,9%) 180 78 1,91 1,241 1613 (-1,49%) 1637 1621,3 (-0,97%)

После 21 года интенсивность возрастного снижения ДОО носит равномерный характер: ДОО=ДОО21-4,64·(В-21), где В - возраст в годах.

Таблица 4. ДОО женщин 45 лет. Р, см М Т, кг ДОО21=1300·Иv1/3 ДОО45=ДОО21-4,64·(В-21) (% откл. от табл.) OO по Гаррису-Бенедикту (ккал) Таблицы Формулы (% откл. от табл.) 150 46 1272,7 1161,3 (+0,1%) 1160 1263,3 (-0,8%) 150 49 1300 1188,6 (-0,03%) 1189 1291,8 (-0,6%) 160 55 1380,6 1269,2 (+0,1%) 1268 1366,8 (-0,9%) 176 66 1514,5 1403,1 (+0,1%) 1402 1500,1 (-0,9%) 180 78 1613 1501,6 (-1,62%) 1526 1621,3 (-0,97%)

У мужчин изменения ДОО при отклонении роста и массы тела от эталонных значений будут пропорциональны не корню кубическому от индекса объема (Иv1/3 - как у женщин), а корню квадратному от индекса объема, т.е. Иv1/2. Это означает, что изменения ДОО у мужчин более пропорциональны не усредненному изменению линейных размеров, а изменению площади поверхности тела. Одной из часто используемых формул для вычисления площади тела человека является формула Мостеллера [4]: (Р·МТ/360)1/2. Но из этого следует, что ((P1·MT1)/(P2·MT2))l/2 - это отношение площадей поверхности двух человеческих тел.

Для расчета ДОО11 у юношей 11 лет в качестве ДООэ берется 1938 ккал (значение ДОО у юношей 160 см, 59 кг в возрасте 11 лет), т.е ДОО11=1938·Иv1/2.

Таблица 5. ДОО юношей 11 лет. Рост, см МТ, кг Иv ДОО=1938·Иv1/3 ДОО=1938·Иv1/2 OO по Гаррису-Бенедикту (ккал) таблицы формулы 140 36 0,534 1572 (+12%) 1416 (+1%) 1402 1184,4 (-18%) 152 43 0,692 1714 (+4%) 1613 (+2,2%) 1648 1340,3 (-23%) 160 59 1 1938 1938 1938 1599,5 (-21%) 168 59 1,05 1970 (-2,4%) 1986 (-1,6%) 2018 1639,5 (-23%) 172 61 1,111 2007 (-4,4%) 2043 (-2,5%) 2095 1686,9 (-24%) 176 62 1,156 2034 (-5,7%) 2084 (-3,1%) 2149 1720,6 (-25%) 176 66 1,231 2077 (-6,1%) 2150 (-2,5%) 2204 1775,4 (-24%) 176 75 1,398 2167 (-7,4%) 2291 (-1,6%) 2328 1898,7 (-23%) 176 78 1,454 2196 (-7,9%) 2337 (-1,4%) 2369 1939,8 (-22%)

Отклонения значений ДОО, вычисленных по формуле ДОО=1938·Иv1/2, варьировали в представленных примерах от 1 до 3,1%. Отклонения значений ДОО, вычисленных по формуле ДОО=1938·Иv1/3, варьировали в представленных примерах от 2,4 до 12%. Значения ОО, вычисленные по формулам Гарриса-Бенедикта, отличались от табличных значений от 18 до 25%.

Интенсивность снижения ДОО с 11 лет до 21 года у юношей носит еще более неравномерный характер, чем у девушек. Для точного вычисления ДОО здесь также необходимо пользоваться формулой ДОО=ДООэ·Иv1/2, а в качестве ДООэ нужно использовать величины, приведенные в таблицах 5, 6 и 7.

Таблица 6. ДООэ (ккал) юношей 12-20 лет. В 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ДООэ 1868 1798 1728 1658 1640 1621 1604 1586 1562

ДОО мужчин в возрасте 21 года вычисляется по формуле ДОО21=1537·Иv1/3, где 1537 - значение ДОО мужчины роста 160 см веса 59 кг в возрасте 21 года (ДООэ).

Таблица 7. ДОО мужчин в 21 год. Р, см МТ, кг Иv Иv1/3 ДОО21=1537·Иvl/2 OO по Гаррису-Бенедикту (ккал) таблицы формулы 152 43 0,692 0,832 1279 (+0,16%) 1277 1272,3 (-0,37%) 160 52 0,881 0,939 1443 (+0,14%) 1441 1435,6 (-0,38%) 160 59 1 1 1537 1537 1531,5 (-0,36%) 168 59 1,05 1,025 1575 (-0,13%) 1577 1571,5 (-0,35%) 176 67 1,249 1,118 1718 (-0,52%) 1727 1721,1 (-0,34%) 180 78 1,487 1,2195 1874 (-1,28%) 1898 1891,8 (-0,34%)

После 21 года интенсивность возрастного снижения ДОО мужчин носит равномерный характер: ДОО=ДОО21-6,75·(В-21), где В - возраст в годах.

Таблица 8. ДОО мужчин в 45 лет. Р, см МТ, кг ДОО21=1537·Иvl/2 ДОО45=ДОО21-6,75·(45-21) OO по Гаррису-Бенедикту (ккал) таблицы формулы

152 43 1279 1117 (+0,2%) 1115 1109,1 (-0,53%) 160 52 1443 1281 (+0,2%) 1279 1272,4 (-0,52%) 160 59 1537 1375 1375 1368,3 (-0,49%) 168 59 1575 1413 (-0,14%) 1415 1408,3 (-0,48%) 176 67 1718 1556 (-0,58%) 1565 1557,9 (-0,46%) 180 78 1874 1712 (-1,34%) 1735 1728,6 (-0,37%)

Технический результат заявляемого способа определения должного основного обмена человека - упрощение методики его определения за счет использования при вычислениях физически и физиологически обоснованных формул.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляется способ определения должного основного обмена (ДОО) человека, включающий измерение массы тела (МТ, кг), роста (Р, см), определение методом опроса возраста (В, количество лет) и пола, отличающийся тем, что при вычислениях используют индекс объема (Иv), показывающий во сколько раз объем тела человека отличается от объема тела, взятого за эталон, а вычисления осуществляют по формулам:

1) для женщин -

Иv=Р·МТ/7350, где Р - рост в см, МТ - масса тела в кг;

если возраст от 11 лет до 21 года, то ДООв=ДООэ·Иv1/3,

где ДООэ - ДОО девушки ростом 150 см с массой тела 49 кг в этом возрасте:

В 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ДООэ 1397 1383 1368 1348 1329 1326 1323 1316 1309 1302 1300

если возраст >21, то

ДОО=ДОО21-4,64·(В-21)=1300·Иv1/3-4,64·(В-21);

2) для мужчин -

Иv=Р·МТ/9440, где Р - рост в см, МТ - масса тела в кг;

если возраст от 11 лет до 21 года, то ДООв=ДООэ·Иv1/2,

где ДООэ - ДОО юноши ростом 160 см с массой тела 59 кг в этом возрасте:

В 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ДООэ 1938 1868 1798 1728 1658 1640 1621 1604 1586 1562 1537

если возраст >21, то

ДОО=ДОО21-6,75·(В-21)=1537-Иv1/2-6,75-(В-21).

Изобретение осуществляют следующим образом.

У испытуемого в состоянии покоя измеряют вес и рост, узнают возраст. Затем вычисляют индекс объема Иv и ДОО.

Для женщин вычисления осуществляют по формулам:

Иv=Р·МТ/7350, где Р - рост в см, МТ - масса тела в кг;

если возраст (В) от 11 лет до 21 года, то

ДООв=ДООэ·Иv1/3,

где ДООэ - ДОО девушки ростом 150 см с массой тела 49 кг в этом возрасте:

в 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ДООэ 1397 1383 1368 1348 1329 1326 1323 1316 1309 1302 1300

если возраст >21, то

ДОО=ДОО21-4,64·(В-21)=1300·Иv1/3-4,64·(В-21).

Для мужчин вычисления осуществляют по формулам:

Иv=Р·МТ/9440, где Р - рост в см, МТ - масса тела в кг;

если возраст (В) от 11 лет до 21 года, то ДООв=ДООэ·Иv1/2,

где ДООэ - ДОО юноши ростом 160 см с массой тела 59 кг в этом возрасте:

в 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ДООэ 1938 1868 1798 11728 1658 1640 1621 1604 1586 1562 1537

если возраст >21,

то ДОО=ДОО21-6,75·(В-21)=1537·Иv1/2-6,75·(В-21).

Реализация способа осуществляется следующим образом.

Для проведения измерений веса (массы тела) и роста человека могут использоваться любые сертифицированные для этого аппараты. У испытуемого в состоянии покоя измеряют вес и рост, узнают возраст. Затем вычисляют индекс объема Иv и ДОО.

Для женщин вычисления осуществляют по формулам:

Иv=Р·МТ/7350, где Р - рост в см, МТ - масса тела в кг;

если возраст (В) от 11 лет до 21 года, то ДООв=ДООэ·Иv1/3, где ДООэ - ДОО девушки ростом 150 см с массой тела 49 кг в этом возрасте:

в 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ДООэ 1397 1383 1368 1348 1329 1326 1323 1316 1309 1302 1300

если возраст >21, то

ДОО=ДОО21-4,64·(В-21)=1300·Иv1/3-4,64·(В-21).

Для мужчин вычисления осуществляют по формулам:

Иv=Р·МТ/9440, где Р - рост в см, МТ - масса тела в кг;

если возраст (В) от 11 лет до 21 года, то ДООв=ДООэ·Иv1/2,

где ДООэ - ДОО юноши ростом 160 см с массой тела 59 кг в этом возрасте:

в 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ДООэ 1938 1868 1798 11728 1658 1640 1621 1604 1586 1562 1537

если возраст >21, то

ДОО=ДОО21-6,75·(В-21)=1537·Иv1/2-6,75·(В-21),

где В - возраст в годах.

Реализация способа поясняется нижеприведенными примерами.

Пример 1.

Женщина 29 лет, рост 168 см, МТ - 59 кг.

Иv=Р·МТ/7350=168·59/7350=1,349

ДОО21=1300·Иv1/3=1300·1,1048=1436,265

ДОО=ДОО21-4,64·(В-21)=1436,265-4,64·(29-21)=1436,265-37,12=1399,145

Отличие определения ДОО от таблиц Гарриса-Бенедикта - 0,4% (1219+175=1394).

Пример 2.

Мужчина 31 год, рост 176 см, МТ - 74 кг.

Иv=Р·МТ/9440=176·74/9440=1,38

ДОО21=1537·Иv1/2=1537·1,175=1805,34

ДОО=ДОО21-6,75·(В-21)=1805,34-6,75-(31-21)=1737,84

Отличие определения ДОО от таблиц Гарриса-Бенедикта - 1% (1084+671=1755).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пестряев В.А. Способ определения объема циркулирующей крови, должного объема циркулирующей крови, гипо-нормо-гиперволемии сосудистого русла. Заявка на изобретение №2013134125 зарегистрирована ФИПС 19.07.2013.

2. Пестряев В.А., Кинжалова С.В., Макаров Р.А. Способ определения минутного объема крови и общего периферического сопротивления сосудов. Патент на изобретение №2481785, зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20.05.2013.

3. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии. / Под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 336 с.

4. Mosteller R.D. Simplified calculation of body surface area. N Engi J Med 1987; 317:1098.

5. www.medbiol.ru

Похожие патенты RU2545778C1

название год авторы номер документа
Способ определения минутного обмена человека 2021
  • Пестряев Владимир Анатольевич
  • Таксис Андрей Гарьевич
RU2765856C1
Способ определения должной жизненной ёмкости лёгких человека 2017
  • Пестряев Владимир Анатольевич
RU2677012C1
Способ определения феномена "весового плато" в ходе диетотерапии при ожирении 2018
  • Голайдо Елена Михайловна
RU2675999C1
Способ определения тепловой устойчивости человека 1980
  • Горецкий Олег Степанович
  • Максимович Владимир Александрович
  • Шевченко Лариса Семеновна
SU1119654A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНУТНОГО ОБЪЕМА КРОВИ (МОК) И ОБЩЕГО ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СОСУДОВ (ОПСС) 2011
  • Пестряев Владимир Анатольевич
  • Кинжалова Светлана Владимировна
  • Макаров Роман Александрович
RU2481785C2
СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ НУТРИТИВНОЙ ПОДДЕРЖКИ ПАЛЛИАТИВНЫХ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ПАЦИЕНТОВ С КАХЕКСИЕЙ 2015
  • Панюков Алексей Игоревич
  • Астахов Владимир Александрович
  • Курина Елена Алексеевна
  • Гладько Сергей Анатольевич
  • Рагимова Людмила Алексеевна
RU2574919C1
Способ оценки уровня фитнес-здоровья 2020
  • Михайлова Светлана Владимировна
  • Красникова Людмила Ивановна
  • Хрычева Татьяна Викторовна
  • Дерюгина Анна Вячеславовна
  • Сидорова Татьяна Владиславовна
  • Полякова Татьяна Александровна
  • Жиженина Лилия Михайловна
RU2754651C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫХ ТИПОВ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВООБРАЩЕНИЯ 2015
  • Терегулов Юрий Эмильевич
RU2584656C1
СПОСОБ ПЕРИОПЕРАЦИОННОЙ НУТРИЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ БОЛЬНЫХ ПРИ ДЕСТРУКТИВНЫХ ФОРМАХ ОСТРОГО КАЛЬКУЛЕЗНОГО ХОЛЕЦИСТИТА 2007
  • Дорофеев Олег Владимирович
RU2342959C1
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ВЕСА 2015
  • Кузнецова Ольга Николаевна
RU2599197C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОЛЖНОГО ОСНОВНОГО ОБМЕНА ЧЕЛОВЕКА

Изобретение относится к области медицины, а именно к определению значения должного основного обмена (ДОО), и может быть использовано в клинической физиологии, физической культуре и спорте, кардиологии, эндокринологии и других областях медицины. Измеряют массу тела и рост. Определяют методом опроса возраст и пол. На основании полученных данных вычисляют индекс объема по формулам для девушек и для юношей. Затем в соответствии с эталонным ДОО, возрастом и ростом определяют ДОО по математическим выражениям. Способ позволяет определить должный основной обмен человека за счет определения физических параметров и использования при вычислениях физически и физиологически обоснованных формул. 8 табл., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 545 778 C1

Способ определения должного основного обмена (ДОО) человека, включающий измерение массы тела (МТ, кг), роста (Р, см), определение методом опроса возраста (В, количество лет) и пола, отличающийся тем, что на основании полученных данных вычисляют индекс объема (Иv) по формулам: для девушек - Иv=Ρ·МТ/7350, где Ρ - рост в см, МТ - масса тела в кг; для юношей - Иv=Ρ·МТ/9440, где Ρ - рост в см, МТ - масса тела в кг; затем с учетом возраста определяют ДОО: если возраст девушки от 11 лет до 21 года, то Д О О = Д О О э И v 1 / 3 ,
где ДООэ - эталонный должный основной обмен девушки ростом 150 см с массой тела 49 кг в этом возрасте:

если возраст девушки старше, то Д О О = Д О О 21 4,64 ( В 21 ) = 1300 И v 1 / 3 4,64 ( В 21 ) ;
если возраст юноши от 11 лет до 21 года, то Д О О = Д О О э И v 1 / 2 ,
где ДООэ - эталонный должный основной обмен юноши ростом 160 см с массой тела 59 кг в этом возрасте:

если возраст юноши старше 21, то Д О О = Д О О 21 6,75 ( В 21 ) = 1537 И v 1 / 2 6,75 ( В 21 ) .

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2545778C1

КУБАРКО А
И
и др
Нормальная физиология для студентов стоматологического факультета
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Контрольный стрелочный замок 1920
  • Адамский Н.А.
SU71A1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНОГО ОБМЕНА ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА 1992
  • Гуменер П.И.
  • Туровец Г.Л.
  • Моисеев Ю.Е.
  • Надеждина Л.Г.
RU2057480C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНУТНОГО ОБЪЕМА КРОВИ (МОК) И ОБЩЕГО ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СОСУДОВ (ОПСС) 2011
  • Пестряев Владимир Анатольевич
  • Кинжалова Светлана Владимировна
  • Макаров Роман Александрович
RU2481785C2
MONSTELLER R.D
Simplified calculation of body surface area
Кузнечная нефтяная печь с форсункой 1917
  • Антонов В.Е.
SU1987A1

RU 2 545 778 C1

Авторы

Пестряев Владимир Анатольевич

Даты

2015-04-10Публикация

2013-11-12Подача