1.1.2. Направленность телеметрических процедур

В природе существует большое количество видов живых организмов. Некоторые из них могут встречаться в разных климатических зонах, имеющих совершенно непохожие условия обитания. Так, медведи как вид могут обитать в разных точках планеты. В соответствии с географическими координатами своего расселения такие животные приобретают специфические навыки питания и поведения. Это, как подметили биологи, нередко сказывается на общем функциональном развитии животного: размере, интенсивности внутренних процессов, форме тела. С точки зрения биологии, такие знания позволяют оценить степень распространенности вида в заданной географической зоне обитания, а также определить его связь с другими живыми организмами. Наряду с биологическими знаниями о живом организме и особенностях его жизнедеятельности на данной территории представляет интерес установить его состояние здоровья, т. е. текущее самочувствие.

Надо сказать, что такая двухсторонняя и взаимосвязанная задача интересует многих специалистов из разных практических областей деятельности. В первую очередь такой интерес проявляют специалисты в области медицины и биологии, стремящиеся оценить техногенные эффекты в зонах крупномасштабной деятельности человека. Изучая естественную среду обитания, природную среду, окружающую человека, можно, наблюдая за особенностями жизнедеятельности разных видов живых организмов, подметить опасные тенденции развития агрессивных факторов, подействующих на здоровье человека в некотором отдаленном будущем. По-видимому, сегодня такие последствия можно предвидеть, если научиться наблюдать за живыми организмами, окружающими человека и существующими в естественных природных условиях. В таком понимании живые организмы представляются как бы естественными живыми индикаторами природной среды. В простейшем случае, когда наблюдается уменьшение численности некоторого вида организмов, биологи утверждают об ухудшении среды обитания. С позиции медицины, этому этапу предшествует период, когда данный вид активно сопротивляется агрессивным фактором. В этот период наблюдаются частые заболевания животных. В организме происходят функциональные изменения, которые при продолжительном действии агрессивного фактора вызывают летальный исход. В некотором приближении аналогичный подход свойственен медицинскому скринингу, который широко распространен в ряде развитых стран.

Использование биологических методов наблюдения позволяет выявить некоторые внешние черты проявляющегося дискомфорта проживания живого организма. Это, как правило, описательные показатели, характеризующие состояние внешнего покрова животного, его размеры, вес и изменения в поведении. Такие показатели могут быть дополнены медицинскими данными, полученными на основе специальных измерений, например, частоты пульса, химического состава крови и других. При этом надо отметить, что получение биологических показателей, как правило, может производиться дистанционными методами посредством обычного визуального контроля за животным. Медицинские же данные так получить нельзя. Необходим непосредственный контакт с живым организмом.

Упрощая такую задачу обследования живых организмов, можно представить случай, когда наблюдения ведутся в стационарных условиях научной лаборатории. Воздействующие факторы, встречающиеся в природе, моделируются, а само животное находится в клетке. Здесь удобно наблюдать и необходимые средства измерения функциональной медицины находятся рядом в лаборатории. В такой постановке эксперимента получают большое количество важных данных, которые находят применение в фармакологии и медицинской практике.

И все же изучение особенностей поведения живых организмов в различных ситуациях, возникающих в природе, имеет наибольшее значение. При этом исследования, проводимые на основе наблюдения за живыми организмами, обитающими в природной среде, и за организмом человека, имеют большое различие. Надо отметить, что в некоторых задачах лабораторные исследования вполне оправданы и позволяют выявить основные закономерности изменения в природной обстановке, которые могут причинить вред здоровью человека. Но существуют задачи, которые можно решить только при непосредственном измерении некоторых функциональных параметров деятельности организма человека. Типичным примером является проблема оценки состояния здоровья спортсмена. Биологический подход, который в основе использует визуальные методы оценки состояния, будет не очень эффективен. Использование медицинских аппаратурных тестов оказывается возможным, но требует разработки специальной методики.

В спортивной медицине распространен общий подход к формированию оценки состояния здоровья, который основывается на двух фазах состояния организма. Первый этап характеризуется спокойным, “донагрузочным” периодом. Принято считать, что в этот период все существенные биофизические показатели организма спортсмена можно представить в виде средних, некоторых постоянных значений. Напротив, второй этап отождествляется с моментом времени, когда спортсмен завершил некоторый комплекс физических нагрузок. На этом этапе все параметры организма изменены. Посредством сопоставления данных, полученных на первом и втором этапах, определяются степень и глубина возникших перемен в организме. В такой задаче естественным образом возникает желание совместить во времени этапы обследования, с тем чтобы более отчетливо увидеть изменение функционального состояния организма. В основе решения этой проблемы находится большой и непростой комплекс мероприятий по организации регистрации биофизических данных и, конечно, их анализа.

Желание получить как можно более полную информацию о состоянии живого организма, находящегося в естественных условиях, имеет не только познавательный аспект, но и связано с практической деятельностью человека, которая может протекать в экстремальных условиях, связанных со здоровьем. С этой позиции такие методы текущего контроля состояния организма интересны не только в спортивной медицине, но и других практических задачах. Например, здесь могут рассматриваться вопросы контроля состояния здоровья летчиков, космонавтов, водолазов и вообще людей, для которых требуется постоянное наблюдение за тем или иным физиологическим показателем организма. Для такой категории задач характерно рассматривать состояние организма человека в неразрывной связи с безопасностью исполнения служебных обязанностей, надежностью работы сложных эргодических систем.

Хорошо известна и широко распространена процедура регистрации биофизических данных состояния организма, которая проводится в стационарных условиях, например в клинической палате интенсивной терапии. Совсем по иному эта же процедура реализовывается при регистрации тех же данных, но в условиях подвижного организма, например в момент спортивного бега или в кабине пилота самолета. Здесь желание получить аналогичные оценки, подобные лабораторному обследованию состояния здоровья, требует создания специальных технических средств, обеспечивающих процесс регистрации данных и их передачу в удаленный центр анализа. Это так называемые телеметрические задачи, в основе которых находятся уже известные методы регистрации данных, реализованные с помощью специальных датчиков, а также методы организации канала передачи данных и их анализа в удаленном центре.

Современное развитие технических средств регистрации данных и их передача в центр анализа позволяет уже сегодня рассматривать решение многих практических задач на основе имеющегося опыта и знаний. Благодаря созданию датчиков регистрации биологического сигнала малых размеров и с хорошими энергетическими показателями обеспечиваются условия комфортного состояния организма человека при обследовании. В таких задачах чрезвычайно важно контролировать состояние организма человека, не нарушая привычной обстановки. В качестве канала передачи данных часто используют оптический или радиоканал. Степень удаленности приемника и передатчика определяется условиями конкретной задачи. В некоторых задачах наиболее оправданным оказывается использование стандартных каналов связи. Так обстоит дело в случае регистрации частоты пульса, частоты дыхания, величины артериального давления или температуры тела. Использование типового канала связи, например радиоканала сотовой телефонной сети, позволяет организовать медицинское обслуживание большого количества пользователей, имеющих мобильные телефоны.