СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Название	СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
Разработчик (Авторы)	Домрачев А.А., Михайлова Л.А., Домрачева М.Я.
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2392854
Дата регистрации	26.03.2009
Правообладатель	Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный медицинский университет им. профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию"

Описание изобретения

Изобретение относится к области биологии и медицины, а именно к функциональной диагностике, и может быть использовано в валеологии, спортивной медицине, физиологии, гигиене, терапии, пульмонологии.

Известен такой показатель физической работоспособности как кислородный пульс /1/, основанный на соотношении потребляемого кислорода и частоты сердечных сокращений. Суть его заключается в определении потребляемого кислорода и частоты сердечных сокращений, выполнении расчета по определению величины кислородного пульса. Преимуществом этого способа является отсутствие инвазивности и возможность реализации в условиях лаборатории. Среди недостатков можно выделить: 1) отсутствие возможности оценки экономичности функционирования организма; 2) необходимость исследований по определению объема потребляемого кислорода, предполагающих наличие аппаратуры, расходных материалов и временных затрат на обследование и дешифровку; 3) необходимость обследования двух систем: дыхательной и сердечно-сосудистой; 4) отсутствие шкалы качественной оценки значений кислородного пульса.

В качестве прототипа выбран способ оценки экономичности функционирования дыхательной системы, использованный П.А.Радзиевским и соавт. /2/. Суть оценки заключается в реализации комплексной оценки. К недостаткам этой оценки можно отнести следующие моменты: 1) качественная оценка экономичности, 2) отсутствие количественных критериев оценки экономичности, 3) ориентация приема оценки применительно к отдельной категории лиц, а именно спортсменов определенной квалификации в условиях многолетней спортивной подготовки и реализации нагрузочной пробы.

Задача изобретения - реализовать возможность количественной оценки экономичности функционирования дыхательной системы.

Выполнение поставленной задачи осуществляют за счет того, что величину дыхательного объема умножают на 121,36, количество дыхательных движений умножают на 3,546; суммируют два произведения, полученную сумму вычитают из 200 и получают величину экономичности функционирования дыхательной системы в баллах, которую оценивают: в диапазоне 20 баллов и менее как I класс - низкий уровень экономичности, от 20 баллов и до 40 включительно как II класс - уровень экономичности ниже среднего, от 40 и до 60 включительно как III класс - средний уровень экономичности, от 60 и до 80 включительно как IV класс - уровень экономичности выше среднего, от 80 и более как V класс - высокий уровень.

Способ осуществляют следующим образом. Определяют величину дыхательного объема (ДО) и число дыхательных движений (ЧДД) за минуту. Величину ДО умножают на 121,36, ЧДД умножают на 3,546; суммируют два произведения и полученную сумму вычитают из 200, получая величину экономичности функционирования дыхательной системы (ЭкФ_ДС); величину ЭкФ_ДС оценивают: в диапазоне 20 баллов и менее как I класс экономичности функционирования дыхательной системы (низкий уровень), от 20 баллов и до 40 включительно как II класс (уровень ниже среднего), от 40 и до 60 включительно как III класс (средний уровень), от 60 и до 80 включительно как IV класс (уровень выше среднего), от 80 и более как V класс (высокий уровень).

Объект исследования: пожарные, имеющие 24-часовую продолжительность рабочего дня (РД) и график трудовой деятельности «24-часовой РД + 72-часовой отдых». Все обследованные (n=16) на протяжении РД имели 5 и более выездов на пожаротушение. Обследование на протяжении РД осуществлялось 5 раз: обследование I производилось в течение 1-2 часов РД (период суток - 8⁰⁰-10⁰⁰), обследование II - в течение 8-9 часа (период суток - 15⁰⁰-17⁰⁰), обследование III - в течение 16-17 часа (период суток - 23⁰⁰-1⁰⁰), обследование IV - в течение 22-23 часа 5⁰⁰-7⁰⁰ (после сна продолжительностью не менее 3 часов; период суток - 5⁰⁰-7⁰⁰), обследование V - в течение 24-25 часа (период суток: 7⁰⁰-9⁰⁰).

Исходные условия количественного описания модели экономичности дыхательной системы. Бóльшая психофизическая активность организма формирует большие энергозатраты, большие энергозатраты требуют большего количества кислорода, который необходим для реализации окислительно-восстановительных процессов /2/. Следовательно, объем потребляемого организмом кислорода связан с количеством вдыхаемого воздуха и может быть сопоставлен с такой характеристикой дыхательной системы как минутный объем дыхания (МОД, литр/минуту) по принципу: чем больший МОД отмечается, тем меньшая экономичность функционирования организма наблюдается. Величина МОД рассчитывается по формуле: МОД=ЧДД·ДО, где ЧДД - частота дыхательных движений (раз/минуту), ДО - дыхательный объем (л) /2/. Таким образом, экономичность функционирования дыхательной системы может быть оценена по значениям двух параметров дыхательной системы: ЧДД и ДО.

Исходя из легкости восприятия значений в процентах диапазон экономичности был «ориентирован» на интервал 0-100 баллов. Доли каждого из двух элементов, принятых для оценки экономичности по состоянию дыхательной системы, приняты равными и составили по 50%. Предложена формула расчета величины «экономичность функционирования дыхательной системы»:

ЭкФ_ДС=200-(121,36·ДО+3,546·ЧДД),

где ЭкФ_ДС - величина экономичности функционирования дыхательной системы (в баллах), ДО - величина дыхательного объема (л), ЧДД - частота дыхательных движений (раз/минуту).

Значения ЭкФ_ДС, близкие к 100, характеризуют максимальные значения экономичности, близкие к 0, - минимальные.

На протяжении рабочего дня расчетная величина имела тенденцию к снижению (табл.1), что характеризовало снижение экономичности функционирования организма. Данный момент свидетельствовал о правильном формульном решении, «вписывающем» диапазон изменений ЭкФ_ДС в интервал 0-100 баллов и характеризующем большие значения ЭкФ_ДС как значения, отражающие более высокий уровень экономичности.

Критерии качественной оценки значений ЭкФ_ДС. Средние значения ЭкФ_ДС в условиях психофизиологической активности, обусловленной трудовой деятельностью суточной продолжительности, изменялись в диапазоне от 11,0 до 96,5 баллов. Наименьшее верхнее пограничное значение ЭкФ_дс наблюдалось по результатам обследования V: 11,0+8,2=19,2 балла. Наибольшее нижнее пограничное значение ЭкФ_дс наблюдалось по результатам обследований IV: 96,5-14,8=81,7 балла. Следовательно, для выделения диапазонов качественной оценки значений ЭкФ_ДС в качестве реперных значений можно выделить значения 20 и 80 баллов, для выделения 5 классов можно использовать значения 80, 60, 40, 20 (табл.2.).

Предлагаемый способ реализован таким образом, что ЭкФ_ДС может быть рассчитана индивидуально и в субпопуляции любой численности.

Использование предлагаемого способа расширяет диагностические возможности оценки функционального состояния человека за счет оценки экономичности функционирования дыхательной системы, а его использование имеет следующие преимущества:

1) доступен в реализации по результатам обследования дыхательной системы;

2) определение экономичности функционирования системы основано на определении двух неинвазивных показателей дыхательной системы;

3) дает возможность проведения сравнительной оценки, мониторинга, скрининга;

4) не требует продолжительных затрат времени, связанных с проведением обследования дыхательной системы и расчетов, что позволяет считать его экспресс-способом.

Использование данного способа отвечает широкому кругу требований, предъявляемых к способам, используемых при проведении массовых осмотров, т.к. предлагаемый способ:

1) обладает качествами экспресс-способа по продолжительности процедуры обследования и получения расчетной величины;

2) величина Экф_ДС «вписана» в диапазон 0-100 баллов, что позволяет оценивать и воспринимать ЭкФО по аналогии, близкой к процентам;

3) формула расчета позволяет рассчитывать значения ЭкФО, величина которых меньше 0 и больше 100, оценивая эти значения, как соответствующие I или V классам соответственно;

4) не предполагает оснащение способа сложными приборами, а результаты обследования не требуют дешифровки и сложных расчетов;

5) методика обследования не инвазивна, безопасна для здоровья, позволяет осуществлять оценку величины искомого параметра по принципу «здесь и сейчас»;

6) проведение обследований не предъявляет специальных требований для подготовки помещений и обследуемых, что позволяет рекомендовать их для широкого использования, в том числе, и при проведении обследований на рабочем месте или параллельно реализуемой психофизической активности.

Формула изобретения

Способ количественной оценки экономичности функционирования дыхательной системы, включающий исследование дыхательной системы, определение дыхательного объема в литрах и количества дыхательных движений за одну минуту, отличающийся тем, что величину дыхательного объема умножают на 121,36, количество дыхательных движений умножают на 3,546; суммируют два произведения, полученную сумму вычитают из 200 и получают величину экономичности функционирования дыхательной системы в баллах, которую оценивают: в диапазоне 20 баллов и менее как I класс - низкий уровень экономичности, от 20 баллов и до 40 включительно как II класс - уровень экономичности ниже среднего, от 40 и до 60 включительно как III класс - средний уровень экономичности, от 60 и до 80 включительно как IV класс - уровень экономичности выше среднего, от 80 и более как V класс - высокий уровень.

Изобретение "СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ" (Домрачев А.А., Михайлова Л.А., Домрачева М.Я.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога