Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Глава 5. СОВРЕМЕННЫЕ АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ РЕЗЕРВОВ ОРГАНИЗМА
Разработка и создание аппаратно-программных комплексов и инструментальных средств оценки ФРО основаны на регистрации и измерении физиологических показателей, характеризующих функционирование важнейших систем организма человека. Достижения вычислительной техники и электроники позволили создать высокочувствительные методы регистрации биологических сигналов, отражающих деятельность физиологических систем организма и эффективные средства их анализа. Оценка характеристик и параметров биологических сигналов дает информацию, позволяющую объективно судить о функционировании основных систем организма и прогнозировать их изменение при воздействии различных факторов.
Исследование вариабельности ритма сердца является ведущим компонентом оценки функционального состояния организма, донозологической диагностики и экспресс-контроля систем адаптации организма человека с использованием ряда аппаратно-программных комплексов (АПК): «Варикард», «Ритм-экспресс», «ВНС-микро», «Резервы здоровья», «Вита-Ритм», «Керди», «Диамед-МБС», «ВНС-спектр», «Пульс-антистресс», «Динамика-100», «Акутест», «ВНС-Вита», «Омега-МС», «АПК-РКГ», «Вита-2005», «Интегральный показатель здоровья», «Поли-Спектр», автоматизированная экспертно-консультативная система «Эффект» и ряда других.
Программно-компьютерный комплекс «Навигатор здоровья» был разработан для обработки результатов обследования индивидуума с использованием функционально-нагрузочных тестов на предмет вычисления интегрального уровня соматического здоровья человека [43].
Комплекс «Навигатор здоровья» решает ряд задачи, в том числе, формирует «Профиль (паспорт) физического здоровья», на основе которого автоматически создает проект индивидуальной оздоровительной программы, ориентированной на повышение функциональных резервов отдельных «отстающих» систем организма и общего соматического здоровья. Интегральный индекс физического здоровья, который одновременно является индикатором работоспособности человека и показателем его биологического возраста, отражается в баллах универсальной рейтинговой шкалы.
Программный алгоритм комплекса предусматривает преобразование результатов первичных измерений 19 показателей в стандартную систему медико-физиологических показателей, их сравнение с возрастной статистической моделью и расчет индивидуального индекса физического здоровья. Автоматический процесс построения индивидуальной оздоровительно-профилактической программы основан на представлении о закономерностях адаптации, принципе постепенности изменения тренирующих нагрузок и коррекции функциональных резервов организма [42]. Технология «Навигатор здоровья» предназначена для донозологического контроля и укрепления физического здоровья и работоспособности различных групп населения, прошла сертификацию в Росздравнадзоре и Федеральном фонде ОМС.
Для оценки функциональных резервов организма разработан программно-методический комплекс «Информационная система мониторинга адаптационных способностей и функциональных резервов человека «Здоровье» (г. Томск). Этот комплекс позволяет оценить общий функциональный резерв организма на основе исследования функциональных резервов физического развития, функциональных резервов сердечно-сосудистой, респираторной, выделительной, эндокринной систем, функционального резерва желудочно-кишечного тракта и функционального резерва психоэмоционального состояния [89]. Оценка всех параметров позволяет количественно оценить сохранность ФР физиологических систем и общий ФР организма человека.
АПК «Истоки здоровья» позволяет проводить разностороннюю оценку адаптивных и функциональных резервов организма на основании комплексного обследования с использованием теста вариационной кардиоинтервалометрии по Р.М. Баевскому, теста сенсорно-моторной реакции по Т.Д. Лоскутовой [80], теста цветовых выборов по Л.Н. Собчик [122], теста тревожности по Спилбергеру-Ханину, теста общей реактивности по Л.Х. Гаркави [40], теста PWC-170 по В.Л. Карпману [64]. Разнообразие тестов позволяет оценить функциональные ресурсы организма по 3 составляющим – физическим, психическим и адаптационным резервам. Оценка результатов вариационной кардиоинтервалометрии проводится с использованием дополнительных высокоинформационных показателей, предложенных Ю.Р. Шейх-Заде (должная ЧСС в покое, уровня испытываемого стресса) [142].
Вегетотестер «ВНС-Микро» (разработка фирмы «Нейросорт», г. Иваново) позволяет синхронно регистрировать вариабельность ритма сердца и пневмограмму. Последующий корреляционный анализ между вариабельностью длительности дыхательного цикла и высокочастотным компонентом ВРС при проведении пробы с глубоким управляемым дыханием (6 дыхательных движений в 1 мин) позволяет оценить состояние вегетативной нервной системы.
Усовершенствование и компьютеризация регистрации и анализа СДС на основе программного обеспечения прибора «ВНС-Микро», разработанного ООО «Нейрософт» для исследования вегетативной нервной системы, позволили разработать программу для автоматизированного определения параметров СДС и в итоге создать «Систему для определения сердечно-дыхательного синхронизма у человека» [105], позволяющую количественно оценить регуляторно-адаптивные возможности организма. Регуляторно-адаптивные возможности оцениваются по индексу регуляторно-адаптивного статуса (ИРАС), получаемого интеграцией наиболее информативных показателей пробы СДС.
Комплексная оценка состояния здоровья по результатам исследования функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем возможна при использовании «Спироартериокардиоритмографа («Интокс», Санкт-Петербург). Принцип действия прибора базируется на непрерывном измерении показателей периферического артериального давления, ритма сердечных сокращений и дыхания с последующим построением ритмограмм и расчетом спектральных показателей вариабельности артериального давления, сердечного ритма и дыхания.
Интегральная оценка качества здоровья, функционального состояния организма и его донозологическая диагностика с использованием АПК «РУНО» (ООО НПЦ РУНО) основаны на методе вариационной термоалгометрии, отражающем связь активности автономной нервной системы с кожной тепловой чувствительностью реперных точек кожных сегментов, связанных висцерокутанными связями с сегментарными структурами ВНС. АПК «РУНО» прошел широкую апробацию и получил положительные отзывы специалистов клинической и восстановительной медицины.
АПК «Интегральный показатель здоровья», разработанный А.В. Со-коловым [123; 127], позволяет проводить интегральную оценку адаптивных и резервных возможностей организма на основании изучения состояния сердечно-сосудистой системы, дыхательной и центральной нервной систем, вегетативного гомеостаза, психоэмоционального статуса, условий и образа жизни, включая режим труда и отдыха. Программа «ИПК» предназначена для количественной оценки резервов здоровья человека на основе принципа единства висцеральной и психоэмоциональной сфер организма, комплексного динамичного контроля функционального состояния организма человека [126; 125].
АПК «Система интегрального мониторинга «Симона-111» также предназначена для интегральной оценки функционального состояния организма. Это обеспечивается неинвазивным измерением различных физиологических показателей центральной и периферической гемодинамики, транспорта и потребления кислорода, функции дыхания,
температуры тела, функциональной активности мозга и автономной нервной системы, метаболизма [14; 15].
Для определения функциональных резервов организма предложен ряд способов и АПК, основанных на методах исследования электропроводности тканей организма. Так, путем измерения электрокатодного сопротивления переменному электрическому току прямоугольной формы, подаваемому через два накожных электрода, расположенных на голове исследуемого в условиях физической нагрузки на велоэргометре проводится динамический экспресс-контроль функциональных резервов организма [25].
АПК «AMCAT-KOBEРT» (свидетельство на полезную модель № 6685) используется для экспресс-оценки функционального состояния и адаптационных резервов организма человека путем исследования 11 функциональных систем по данным измерения электрокожного сопротивления между 22 биологически активными зонами на двух меридианах тела человека. При этом многоуровневую оценку состояния функциональных резервов проводят по 5 условным градациям, определяя интегральный ответ на применение нагрузочных проб и тестов [86].
В экспертной автоматизированной системе для определения функциональных резервов организма спортсменов «Квантум-Про» [33] использован метод газоразрядной визуализации (биоэлектрографии), основанный на регистрации и количественной оценке стимулированной электромагнитным полем оптоэлектронной эмиссии кожного покрова. Последующий математический компьютерный анализ возникающих свечений включает вычисление яркостных, амплитудных, геометрических и фрактальных параметров позволяет комплексно оценить персонифицированный психофизиологический потенциал обследуемого.
По данным А.С. Толоконина [136] наибольшей информативностью в диагностике психоэмоциональных и структурных изменений организма обладает метод газоразрядной визуализации.
АПК «Диамед-МБС» на основе медицинской технологии «Комплексная скрининг-диагностика функционального состояния организма человека» по данным исследования ВСР, объемной электропроводности методом биоимпедансометрии и биоэлектрографии методом газоразрядной визуализации позволяет проводить количественную оценку функционального состояния организма, функциональных резервов и адаптивных возможностей, а также прогнозировать риски изменений со стороны сердечно-сосудистой системы.
Разработанный в Военно-медицинской академии в Санкт-Петербурге АПК «Динамика-100» позволяет определить интегральный показатель здоровья, включающий оценку функциональных резервов и возможностей адаптации организма по данным фрактального динамического анализа совокупности ритмов мозга и сердца [95].