Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 курс / Нормальная физиология / Методы_оценки_состояния_систем_кислородообеспечения_организма_человека

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
1.11 Mб
Скачать

налов ЭКГ, периметрии грудной клетки и качества выполнения нагрузки. Регистрируются электрограммы при нахождении обследуемого в состоянии

спокойного бодрствования – «Фон» (90 секунд).

Переходим к выполнению первой нагрузочной пробы – 35% МПК. Мощность выполняемой нагрузки рассчитывается автоматически, исходя из

антропометрических данных испытуемого и сопротивления, формируемого системой велоэргометра и соответствует 35% уровню МПК. Сопротивление задается исследователем (для данной нагрузки рекомендуется "2" у.е.). Во время выполнения работы испытуемому подается звуковой сигнал, если он выходит за пределы заданной нагрузки. Низкий звук — в случае недобора мощности, высокий в случае превышения ее.

Длительность выполнения нагрузки — 3 мин. Последние 90 секунд производится запись данных в файл. Сразу после прекращения нагрузки регистрируется систолическое и диастолическое артериальное давление, эти данные заносятся в соответствующие поля бланка.

Аналогично проводим исследование при второй нагрузке – 70% МПК. Особое внимание уделяем правилам проведения нагрузочных проб и контролю за индивидуальной переносимостью нагрузки (раздел 2.2).

5.2.1 Анализ результатов измерения параметров системы кислородообеспечения при велоэргометрии

По электрограммам, зарегистрированным в фоне и при физической нагрузке производится автоматический расчет параметров кардиоритма и дыхания, аналогично разделу 5.1.1.

5.2.2 Получение вывода о характере адаптации системы кислородообеспечения к физической нагрузке

На основе приведенного ниже алгоритма автоматически формулируется вывод об особенностях адаптации системы кислородообеспечения человека к велонагрузке.

Алгоритм формулировки вывода об адаптации системы кислородообеспечения к велонагрузке:

81

- Если во время выполнения нагрузки отмечаются объективные признаки резкого ухудшения функционального состояния человека или имеет место отказ от выполнения работы, или насыщение гемоглобина крови кислородом снижается ни-

же 90%, то исследование прерывается, и работа систем кислородообеспечения признается неудовлетворительной (4 тип реакции на нагрузку).

В ином случае, продолжается анализ состояния системы кислородообеспече-

ния.

Первый этап — оценка изменений параметров системы кислородообеспечения при переходе от фона к первой ступени физической нагрузки (трехминутная работа на велоэргометре, средняя нагрузка – 35 %МПК):

● Анализируется динамика МОЛ:МОК при переходе обследуемого от фонового состояния к состоянию при выполнении нагрузки. Если этот показатель падает, то реакция организма обследуемого на нагрузку относится к первому типу (смотрите ниже); если отношение МОЛ:МОК возрастает, то ко второму типу; если не изменяется (в пределах 10 %), то к третьему типу.

● Затем, в пределах каждого типа реагирования, анализируются особенности участия каждой из подсистем кислородообеспечивающей системы в обеспечении реакции организма. Анализируются отношения: %УОК:%ЧСС и %АД:%ЧДД, при первой нагрузке по отношению к фону.

Если частота работы системы нарастает больше чем объем, то испытуемый относится к группе «А» в пределах данного типа реакции, если частота растет меньше, чем объем, то к группе «Б», и если и то и другое возрастает в равной степени (в пределах 10 %), то к группе «В».

Варианты возможных выводов о состоянии кардио-респираторной систем и их взаимодействия при анализе выполнения физической нагрузки средней интенсивности, 35 % МПК:

1 тип реакции. Удовлетворительное обеспечение гомеостаза при средней нагрузке с преобладанием вклада сердечно-сосудистой системы преимущественно за счет:

увеличения частоты сердечных сокращений (1.1.А.); увеличения систолического объема сердца (1.1.Б.);

совместного увеличения частоты сердечных сокращений и систолического объема (1.1.В.).

82

2 тип реакции. Удовлетворительное обеспечение гомеостаза при средней нагрузке с преобладанием вклада респираторной системы преимущественно за счет:

увеличения частоты дыхания (1.2.А.); увеличения объема дыхания (1.2.Б.);

совместного увеличения частоты и объема дыхания (1.2.В.).

3 тип реакции. Удовлетворительное обеспечение гомеостаза при средней нагрузке с равным вкладом сердечно-сосудистой и респираторной систем организма

(1.3.).

4 тип реакции. Неудовлетворительное обеспечение кардио-респираторного гомеостаза на первой ступени физической нагрузки (1.4.).

Второй этап — оценка изменений параметров системы кислородообеспечения при переходе от первой ступени физической нагрузки ко второй (трехминутная работа на велоэргометре, средняя нагрузка – 35 %МПК и высокая нагрузка – 70% МПК):

Аналогично первому этапу, анализируется динамика МОЛ:МОК. В качестве исходного функционального состояния принимается состояние реакции на нагрузку первого этапа (35%МПК). Если этот показатель падает, то реакция организма обследуемого на нагрузку относится к первому типу; если отношение МОЛ:МОК возрастает, то — ко второму типу; если не изменяется (в пределах 10 %), то к

третьему типу.

Затем, в пределах каждого типа реагирования, анализируются особенности участия каждой из подсистем кислородообеспечивающей системы в обеспечении реакции организма. Анализируются отношения: %УОК:%ЧСС и %АД:%ЧДД, при второй нагрузке по отношению к первой.

Если частота работы системы нарастает больше чем объем, то испытуемый относится к группе «А» в пределах данного типа реакции, если частота растет меньше, чем объем, то к группе «Б», и если и то и другое возрастает в равной степени (в пределах 10 %), то к группе «В».

При сопоставлении параметров реагирования системы кислородообеспечения на физические нагрузки анализируем характер реагирования и уровень функционального резерва сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Дыхательная система:

- если %АД:%ЧДД от первой ко второй нагрузке растет или не изменяется, то

83

— "Дыхательная система реагирует на рост нагрузки оптимально, имеет хороший функциональный резерв, и обеспечивает потребность в кислороде за счет роста объема дыхания " (Д.а.).

-если %АД:%ЧДД от первой ко второй нагрузке падает, то — "Дыхательная система имеет признаки слабой тренированности к физической нагрузке" (Д.б.).

Сердечно-сосудистая система:

-если %УОК:%ЧСС от первой ко второй нагрузке растет или не изменяется, то — "Сердечно-сосудистая система реагирует на рост нагрузки оптимально, имеет хороший функциональный резерв, адаптируется за счет роста ударного объема кро-

ви" (С.а.);

-если %УОК:%ЧСС от первой ко второй нагрузке падает, то — "Сердечнососудистая система не тренирована к росту физической нагрузки" (С.б.).

На третьем этапе анализируются только пункты «Д.б.» и «С.б.» предыдущего этапа анализа.

Дыхательная система:

-если АД растет от фона к первой нагрузке и от нее ко второй нагрузке, то — "Дыхательная система имеет признаки слабой тренированности к физическим нагрузкам, но имеет достаточный функциональный резерв" (Д.б.а.);

-если АД практически не изменяется (в пределах 10 %) от фона ко 2 нагрузке, то — "Дыхательная система имеет признаки слабой тренированности к физическим нагрузкам и имеет небольшой функциональный резерв" (Д.б.б.);

-если АД падает при выполнении функциональной нагрузки (первой и/или второй), то — "Дыхательная система имеет признаки слабой тренированности к физическим нагрузкам и не имеет функционального резерва, его недостаток компенсирует сердечно-сосудистая система" (Д.б.в.).

Сердечно-сосудистая система:

-если УОК неуклонно растет от фона ко второй нагрузке, то — "Сердечнососудистая система не тренирована к физическим нагрузкам, но имеет достаточный функциональный резерв" (С.б.а.);

-если УОК не изменяется, то — "Сердечно-сосудистая система не тренирована к физическим нагрузкам и имеет небольшой функциональный резерв" (С.б.б.);

-если УОК снижается монотонно, или падает на второй физической нагрузке,

то — "Сердечно-сосудистая система не тренирована к физическим нагрузкам и не

84

имеет функционального резерва, его недостаток компенсируется дыхательной системой" (С.б.в.).

Вариант возможных выводов о состоянии кардио-респираторных систем обследуемого А.Н. и их взаимодействия при сопоставлении реакции систем кислородообеспечения на высокую и среднюю интенсивность физической нагрузки:

Средняя нагрузка. Удовлетворительное обеспечение гомеостаза с преобладанием вклада респираторной системы преимущественно за счет увеличения объема дыхания (1.2.Б.).

Высокая нагрузка Удовлетворительное обеспечение гомеостаза с преобладанием вклада сердечно-сосудистой системы преимущественно за счет увеличения частоты сердечных сокращений (2.1.А.).

Сердечно-сосудистая система не тренирована к физическим нагрузкам, но имеет достаточный функциональный резерв" (С.б.а.).

Дыхательная система имеет признаки слабой тренированности к росту физической нагрузки и не имеет функционального резерва, его недостаток компенсирует сердечно-сосудистая система (Д.б.в.).

85

6.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на гране нормы и патологии.,

М.:Медицина, 1979. — 295 с.

2.Баевский Р.М., Берсенева А.П., Максимов А.Л. Валеология и проблема самокнтроля здоровья в экологии человека. Магадан:СВНЦ ДВО РАН, 1996. — 55 с.

3.Баевский Р.М., Никулина Г.А. Холтеровское в космической медицине: анализ вариабельности сердечного ритма// Вестник аритмологии. 2000. - № 16. http://www.cor.neva.ru/vestnic/index_en.html

4.Брин В.Б., Зонис Б.Я. Физиология системного кровообращения. - Ростов: Изд-

во РГУ, 1984. — 88 с.

5.Дехтярь Г.Я. Электрокардиография. М.: Медгиз, 1955. — 470 с.

6.Гуминский А.А., Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Руководство к лабораторным занятиям по общей и возрастной физиологии. М.:Просвещение, 1990. — 239 с.

7.Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. Справочник. / под ред.Т.С.Виноградовой. – М.:Медицина, 1986. – 416 с.

8.Кардиоинтервалография в оценке реактивности и тяжести состояния больных детей. (Методические рекомендации). М.:Московский НИИ педиатрии и детской хирургии МЗ РСФР.1985.

9.Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине., М.:Физкультура и спорт, 1988. — 208 с.

10.Куколевский Г.М. Врачебные наблюдения за спортсменами. - М.:ФиС, 1975.

11.Основы физиологии человека. Учебник для высших учебных заведений, в 2-х томах, под ред.Б.И.Ткаченко. СПб.,1994. Т.1. — 567 с.

12.Поляков В.П., Мовшович Б.Л., Савельева Г.Г. Кардиологическая практика: Руководство для врачей в 2-х томах. – Самара, 1993. т.2. – 228 с.

13.Практикум по физиологии труда (под редакцией А.С.Батуева). - Л.:Изд-во ЛГУ, 1986. — 136 с.

14.Приказ Министерства образования и Министерства здравоохранения РФ № 186/272 от 30.06.92 - “О совершенствовании системы медицинского обеспечения детей в образовательных учреждениях”.

86

15.Фельдман Г.Л., Воронова Н.В. Физиологические аспекты валеологии (на примере исследования систем обеспечения тканей кислородом). //Валеология, 1996.- N2.- С.45-50

16.ЭКГ.ru. Изменчивость частоты сокращений сердца. Стандарты для измерения, физиологического толкования и применения в клинике/Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability. Standards of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use, 1996//http://ecg.ru/standarts/hrv/contents.html

17.Экспериментальная физиология. М.:Мир, 1974. — 350 с.

18.12-lead ECG library homepage //http://homepages.enterprise.net/djenkins/ecghome.html

87

Приложение 1

Автоматизированное рабочее место студента-валеолога (АРМ валеолога) для исследования параметров систем кислородообеспечения

АРМ предназначен для проведения лабораторных занятий и самостоятельных исследований студентами широкого круга задач, связанных с измерением параметров систем кислородообеспечения человека и оценкой эффективности выполнения тестовых нагрузок (велоэргометрия; усилие, приложенное к педалям и скорость вращения педалей).

Устройство обеспечивает согласование, усиление, преобразование и передачу параметров живых объектов в компьютер через последовательный порт (RS232) со скоростью 11520 байт/с. Усилительные каналы устройства позволяют нормировать исследуемые сигналы с коэффициентом 1…100000, преобразовать двуполярные аналоговые сигналы в цифровую форму. АРМ формирует 12 битный код в режимах фиксации уровня и выделения максимального и минимального значения на заданном интервале времени. Наличие дифференциальных входов обеспечивает возможность подключения мостовых измерительных схем (датчики температуры, тензометрические устройства и т.п.).

Программно-аппаратный комплекс реализуется в среде DOS (эмуляция DOS) на персональных компьютерах AT386 и выше.

Программно-аппаратный комплекс должен обеспечивать:

-регистрацию, преобразование и усиление биоэлектрических сигналов и информации о поведении обследуемого;

-анализ первичной информации исследователем в диалоговом режиме (визуализация сигналов, средства первичного анализа исследуемых сигналов; измерение латентных периодов, амплитуд, автоматическая корректируемая характерных точек; средства конвертирования и экспорта для вторичного анализа числовых рядов стандартными средствами персонального компьютера);

-выполнение следующих лабораторных работ: оценку фоновых и реактивных

параметров системы кислородообеспечения (электрокардиограмма и пара88

метры внешнего дыхания); расчет параметров вариационной пульсометрии и амплитудно-частотных характеристик сердечно-сосудистой и дыхательной систем (ритмограммы, индекс напряжения Баевского, показатели интервалов и длительностей фаз дыхания).

Состав аппаратной части:

-датчик для периметрии грудной клетки.

-3 стандартных канала ЭКГ, 4 ЭКГ-датчика;

-1 канал фотоплетизмограммы, 1 датчик фотоплетизмограммы. Программное обеспечение стенда, реализованное в среде Ms DOS, реализует:

-управление Базами данных с использованием бланкового интерфейса;

-формирование записей первичной информации, соответствующих этапов обследования (фон, функциональная нагрузка, последействие) с наследованием обязательной информации об испытуемом (бланк регистрации);

-расчет амплитудно-временных характеристик кардиокомплекса и пульсовой волны (автоматическая расстановка характерных точек на кривых ЭКГ и дыхания с их возможной коррекцией);

-расчет показателей функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем (первичных показателей и их соотношение);

-экспорт файлов (преобразование результатов исследования в текстовый формат Ms DOS для анализа стандартными пакетами программ ( STATISTICA for Windows, Ms Eхсell и др));

-формирование и управление Help-ом с эталонными кривыми, нормативными таблицами, заготовками заключений.

Исследователь имеет возможность формировать "сценарий" проведения исследований, включающий:

-расчет необходимой нагрузки в соответствии с возрастом, полом и весом обследуемого;

-определение параметров и очередности этапов обследования (функциональных проб).

Заказы на изготовление – 344006, г.Ростов-на-Дону, ул.Б.Садовая, 105, УНИИ валеологии РГУ, Войнову Виктору Борисовичу, т.(8632) 65-95-75, e-mail: vvoinov@mis.rsu.ru

89

Приложение 2

Общие методические принципы работы с автоматизированным рабочим местом (АРМ-ом) для исследования параметров работы сердечно-сосудистой и дыхательной систем

Автоматизированное рабочее место валеолога (АРМ валеолога) представляет собой исследовательский стенд, функционирующий на базе персонального компьютера (IBM 386 и выше) и позволяющий изучать функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем (Приложение 1).

Основу усилительно-измерительной части стенда составляет Базовый блок, подключаемый к COM-порту IBM-PC (RS232). Усилительная часть блока включают в себя 3 входных активных канала регистрации электрокардиограммы, канал фотоплетизмограммы, канал пневмограммы, канал регистрации скорости вращения педалей велоэргометра и канал регистрации усилия, прилагаемого к педалям.

Скорость вращения педалей определяется по сигналу магнитоуправляемого контакта датчика поворота зубчатой передачи велоэргометра, а усилия, прилагаемые обследуемым к педалям, определяются тензометрическим устройством оригинальной конструкции, встроенным в систему сопротивления вращению, обеспечивающую дозированную нагрузку велоэргометра. Усиленные сигналы поступают на аналогово-цифровой преобразователь и регистр ввода дискретной информации. Цифровые данные с помощью микроконтроллера передаются в ПЭВМ для хранения и обработки.

В результате обследования формируется оригинальная "база данных", описание объектов в которой осуществляется с применением ключевых слов ("фамилия", "имя", "пол", "возраст", "проба", "посещение" и т.д.),.

По завершении эксперимента встроенными программами АРМа рассчитываются показатели функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем для каждого этапа исследования, и на основании их сравнения, автоматически делается вывод о состоянии сердечно-сосудистой и дыхательной систем, их функциональных резервах и способе взаимодействия при вегетативном обеспечении выполнения нагрузки; вся необходимая рассчитываемая информация в случае необходимости предоставляется исследователю.

Как информация, полученная в процессе эксперимента, так и все вычислен90