Донозологический контроль соматического здоровья населения 03. 00. 13- физиология
| Вид материала | Автореферат |
- Зможностей ребенка в дальнейшем учиться без ущерба для его психического и соматического, 93.72kb.
- Доклад о состоянии здоровья населения Москвы в 2009 году, 4053.01kb.
- Гормональный статус, генетический полиморфизм и мотивационно-потребностные особенности, 450.55kb.
- Влияние занятий спортом на адаптивные возможности кардио-респираторной системы и характер, 396.5kb.
- Задачи: Изучить факты вреда компьютерных занятий на здоровье школьников различного, 317.14kb.
- «Защитные полосы как фактор повышения экологической безопасности и здоровья населения, 242.98kb.
- Н. А. Яковлева Мониторинг риска для здоровья населения в условиях промышленного города, 126.33kb.
- Тематический план лекций № Наименование раздела и тематика к-во часов Методы оценки, 267.85kb.
- Темы контрольных работ: Состав и социальная структура населения края, города, района, 158.89kb.
- По материалам, 71.96kb.
Представленный в данной таблице состав неинвазивных показателей позволяет достаточно широко и комплексно характеризовать физическое и функциональное состояние организма человека. По многим из этих показателей для некоторых возрастных групп существуют общепризнанные нормы, что позволяет использовать их в донозологическом контроле здоровья населения. В то же время, целый ряд показателей не имеет определенных количественных критериев (форма стопы, грудной клетки, позвоночника, степени развития костно-мышечной системы), вынуждая пользоваться экспертно-качественными оценками. Анализ показывает, что функциональное состояние нервно-мышечной системы различными авторами исследуется с помощью самых разнообразных тестов, в том числе с использованием ручного и станового динамометров и максимальных изометрических однократных напряжений, что не характерно для жизнедеятельности человека. Разнообразие этих данных и недостаточная информативность не позволяют сопоставить их результаты и использовать в донозологическом контроле.
В целом обоснование оптимального комплекса психофизических тестов и соответствующих нормативов для различных возрастных групп населения представляется крайне важной и необходимой задачей для современной медицины. По своей сущности это явится отражением современных представлений о соответствующих физических и функциональных возможностях (резервах), которыми должен обладать современный человек на разных этапах онтогенеза. На фоне ухудшающейся экологии и гипокинетического стиля жизни большинства населения такие тестовые комплексы и возрастные нормативы функциональных резервов организма должны выполнять роль целевых ориентиров в контроле и управлении процессом охраны и укрепления здоровья.
В настоящем исследовании соматическое здоровье человека рассматривается в двух аспектах: 1) как состояние адаптированности организма к среде и стилю жизнедеятельности, которое характеризуется определенными морфологическими и медико-физиологическими константами; 2) как функциональная способность эффективно выполнять наиболее типичные психофизические действия с адекватной адаптационной реакцией систем организма, характеризующей общую физическую работоспособность и защищенность организма от травм и некоторых соматических болезней.
Учитывая возрастные особенности развития организма и критерии достаточной информативности, общедоступности и малозатратности для донозологического контроля соматического здоровья населения в данном исследовании используют следующие комплексы морфологических и медико-физиологических характеристик (Табл.2).
Таблица 2
Морфофункциональные показатели, используемые в донозологической программе при оценке физического здоровья населения (нумерация слева для лиц старше 14 лет, нумерация справа для лиц младше 13 лет).
| | | | Программа - 14 лет и старше | | | |
| 1 | Адаптивность ССС | | | |||
| | Индекс Руффье-Диксона в тесте с приседаниями (усл. ед.) | | | |||
| 2 | Координация движений (ловкость) | | | |||
| | Бросание в стену теннисных мячей (кол-во пойманных мячей из 6 попыток) | | | |||
| 3 | Максимальное потребление кислорода | | | |||
| | Относительное МПК (мл в мин/кг) | | | |||
| 4 | Систолический выброс | | | |||
| | Объем крови, выбрасываемый сердцем за одно сокращение (мл) | | | |||
| 5 | Минутный объем кровообращения | | | |||
| | МОК (л) | | | | ||
| 6 | Восстановление пульса | | | |||
| | ЧСС через минуту после степ-теста (уд/мин) | | | |||
| 7 | Способность к релаксации | | | |||
| | Изменение ЧСС за время релаксации (уд/мин) | | | |||
| 8 | | Пульс в покое | | 1 | ||
| | | Частота сердечных сокращений в положении сидя (уд/мин) | | | ||
| 9 | | Артериальное давление крови | | 2 | ||
| | | Систолическое и диастолическое давление (мм. рт. ст.) | | | ||
| 10 | | Соответствие веса линейным размерам тела | | 3 | ||
| | | Весо-ростовой показатель Кетле (гр/см) | | | ||
| 11 | | Жизненная Емкость Легких (ЖЕЛ) | | 4 | ||
| | | Относительная жизненная емкость легких (мл/кг) | | | ||
| 12 | | Устойчивость к гипоксии | | 5 | ||
| | | Задержка дыхания на вдохе (сек) | | | ||
| 13 | | Зрительно-двигательная реакция | | 6 | ||
| | | Ловля падающей линейки (см) | | | ||
| 14 | | Гибкость позвоночника | | 7 | ||
| | | Наклон туловища из положения стоя или сидя (см) | | | ||
| 15 | | Функциональная работоспособность мышц плечевого пояса | | 8 | ||
| | | Сгибания рук в упоре на полу (кол-во за 30 или 10 сек) | | | ||
| 16 | | Функциональная работоспособность мышц брюшного пресса | | 9 | ||
| | | Сгибания туловища из положения лежа на спине (кол-во за 30 сек) | | | ||
| 17 | | Общая работоспособность | | 10 | ||
| | | PWC 170 (мл в мин/кг) | | | ||
| | | | Индекс осанки | | 11 | |
| | | | Отношение ширины плеч к дуге спины (%) | | | |
| | | | Развитие грудной клетки | | 12 | |
| | | | Окружность груди (см) | | | |
| | | | Устойчивость статического равновесия | | 13 | |
| | | | Проба Ромберга (сек) | | | |
| | | | Функциональная работоспособность мышц ног | | 14 | |
| | | | Прыжок в длину с места (см) | | | |
| | | | | Программа - 13 лет и моложе | | |
Медико-физиологические детерминанты
соматического здоровья человека и методы их контроля.
Организм человека устроен как многоуровневая структурно-функциональная система, обладающая механизмами саморегулирования. Хорошо известны целевые функции отдельных органов и физиологических систем, однако миллиарды функциональных процессов, постоянно протекающих с различной скоростью на субклеточном и клеточном уровнях еще предстоит исследовать и объяснять.
Не менее сложной задачей является исследование и формализация структуры и иерархии биологических и социальных функций, реализуемых человеком на протяжении своего жизненного цикла. В соответствие с теорией функциональных систем П.К.Анохина все функции организма целеориентированы и призваны обеспечивать достижение определенных результатов. Это, в свою очередь, ставит вопрос о структуре и иерархии целей, которые постоянно встают перед человеком. На пути их достижения появляются различные трудности и проблемы, которые необходимо преодолевать активными действиями, постоянно мобилизуя психические и физиологические резервы организма.
Ключевым теоретическим вопросом в обобщенной оценке соматического здоровья и жизнеспособности человека является определение информационной ценности и функциональной значимости отдельных характеристик организма в разные периоды жизни. Единственно приемлемым методом исследований и получения сколь-нибудь удовлетворительного ответа являются методы экспертной оценки, которые в последнее время широко используются авторитетными специалистами ВОЗ (1986-2006).
Теоретические и методические основы физического и физиологического тестирования давно и основательно разработаны, что упрощает задачу выбора психофизиологических тестовых процедур для диагностики функциональных резервов систем организма человека. В то же время данное исследование обусловливало подбор общедоступных тестов и диагностического оборудования, которыми располагают современные поликлиники, медико-оздоровительные и фитнес-центры.
В исследовании применен комплексный подход к рассмотрению жизнеспособности организма и соматического здоровья человека, включающий одновременную оценку функциональных возможностей нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, костно-связочной систем и эффективность их нейро-гуморальной регуляции при выполнении регламентированных тестовых заданий. Доминирующим принципом в отборе тестовых процедур для донозологического контроля явилось моделирование наиболее типичных видов двигательной жизнедеятельности, которые выполняются «за счет психофизических усилий и сопровождаются острой адаптационной реакцией физиологических систем» (Григорьев А.И., 2001).
Почти все виды жизнедеятельности человека связаны с перемещением в пространстве или движением отдельных частей тела, которые выполняются, в первую очередь, за счет функциональных возможностей нервно-мышечной системы.
Функциональный потенциал мышечных клеток и двигательных единиц определяется запасами аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и гликогена, а также эффективностью биохимических процессов, обеспечивающих аэробный и гликолитический ресинтез АТФ непосредственно в процессе мышечной работы (Волков Н.И., 2002). Сама мышечная работа в автоматическом режиме через проприовисцеральные рефлексы быстро активизирует кардио-респираторную и эндокринную системы, которые значительно повышают свою производительность, поставляя мышечным клеткам кислород и весь комплекс необходимых метаболитов, а также удаляя продукты клеточного обмена и доставляя их в органы утилизации. При выполнении сложно-координационных двигательных актов задействуется многофазная и разветвленная цепь нервно-гуморальных регуляторных механизмов с обратной связью, мгновенным анализом, сопоставляющим фактическое действие и задуманный двигательный акт, и коррекцией управляющих эффекторных сигналов (Бернштейн А.Д., 1966).
К числу жизненно важных функций скелетной мускулатуры необходимо отнести конституционное формирование осанки и морфологии тела, а также защитные функции для внутренних органов и позвоночника в травмоопасных ситуациях. Следует отметить также высокую взаимозависимость функционального состояния скелетной мускулатуры и гладких мышц эндокринных желез и кровеносных артерий (Shepard R., 1988).
Все перечисленное делает крайне важным донозологическую диагностику функционального состояния крупных групп мышечной системы как одной из центральных детерминант соматического здоровья человека. Для контроля функциональных возможностей нервно-мышечной системы данное исследование использует общедоступные тестовые задания циклического и динамического характера с участием крупных мышечных групп, ответственных за физическую работоспособность целого организма и другие важные функции. Мерой оценки их функциональных возможностей выступает количество тестовых физических упражнений, выполненных за лимитированное время. Идентичные тесты используются в программах Еврофита и Президентских тестах физической подготовленности молодежи США.
Диагностика функциональных резервов сердечно-сосудистой и дыхательной систем, как важнейших детерминант соматического здоровья, потребовала разработки оригинальной степ-тестовой процедуры и специального тестового стенда, в состав которого входят разновысокие платформы (высотой от 5 до 50 см), свето-звуковой ритмолидер, задающий время работы (по 3 мин на каждой из 2 платформ) и стандартный темп нашагивания (30 подъемов и спусков за 1 мин.), а также телеметрический кардиомонитор для непрерывного контроля динамики ЧСС во время тестирования и в фазе восстановления. На основе данного комплекса диагностируется важная интегративная характеристика функционального потенциала целого организма - показатель физической работоспособности (Physical work capacity) - PWC170, а известная физиологическая взаимосвязь PWC и ряда кардиореспираторных характеристик организма позволяет вычислить уровень максимального потребления кислорода, ударный и минутный объемы крови, которые наглядно и объективно характеризуют функциональные резервы сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма.
Лабораторные эксперименты, проведенные нами, с участием 78 добровольцев в возрасте от 10 до 45 лет показали, что точность и достоверность измерений PWC в разработанной степ-тестовой процедуре вполне достаточна для массовых обследований населения, а разброс данных не превышал ±2%. Одновременно были проведены сравнительные исследования по надежности определения максимального потребления кислорода прямым газоаналитическим методом с использованием комплекса Cosmed и косвенным вычислительным методом на основании значения PWC170 (по Карпману В.Л., 1978). Здесь различия показателей достигли ±4,8 %, что также допустимо для массового донозологического обследования населения.
В контроле соматического здоровья важное место заняла оценка функционального состояния костного аппарата, эластичности связок, подвижности суставов и, непосредственно позвоночника. В детском возрасте необходимость регулярного контроля анатомической конструкции позвоночника, грудной клетки и стопы, является общепризнанной, т.к. неудовлетворительное их развитие может привести в дальнейшем к серьезным ограничениям жизнедеятельности и ухудшению соматического здоровья.
Механическая прочность костей и связок, эластичность последних при больших амплитудах сгибания в суставах без возникновения болевых ощущений оценивалась в тестовых физических упражнениях, моделирующих типовые виды жизнедеятельности (приседания, наклоны, вращения).
Еще одним важным сегментом жизнеспособности и здоровья человека является эффективность выполнения сложно-координационных двигательных актов, которые обеспечиваются соответствующим функциональным состоянием ЦНС, зрительного и вестибулярного аппаратов, афферентных и эфферентных путей передачи контрольно-управляющих сигналов и состоянием мышечной ткани. Для современной жизнедеятельности эти характеристики приобретают все более важное значение, т.к. человек постоянно сталкивается со сложной и быстро меняющейся обстановкой, требующей адекватной поведенческой реакции (при управлении транспортом, производственными конвейерами, быстрыми технологическими процессами и т.д.).
В исследованиях использованы хорошо известные тесты зрительно-двигательной реакции, а у детей тест-устойчивости статического равновесия на одной ноге с закрытыми глазами (проба Ромберга). В дополнение к названным тестам настоящая программа использует специально разработанный «тест с бросанием в стену и ловлей одной рукой отскочившего мяча» (по три правой и левой рукой) с расстояния трех метров. Количество пойманных мячей отражает эффективность регуляторных и исполнительных систем организма, обеспечивающих этот сложно-координационный двигательный акт.
Постоянно возрастающее количество психоэмоциональных стрессов, приводящих организм в состояние повышенной и длительной возбудимости ЦНС, экспрессии гормонов, избыточному мышечному тонусу (включая гладкие мышцы кровеносных сосудов) и повышению артериального давления, что негативно отражается на соматическом здоровье и самочувствии человека. Это обстоятельство выдвигает требование о необходимости контроля и обучения функции психофизиологического самоконтроля и саморегуляции, что и обусловило включение в программу простейшего 3-минутного теста на релаксацию, где мерой оценки выступает градиент ЧСС уд/мин.
В последние десятилетия контроль за весоростовым соотношением приобрел важное значение, поскольку недостаток массы тела свидетельствует о нарушении обмена веществ, а избыток жирового компонента признан фактором негативного влияния на здоровье человека.
Все перечисленные структурно-функциональные компоненты организма в результате долговременной адаптации могут приобрести как высокий, так и низкий резервный потенциал, что на организменном уровне отразится на активности жизнедеятельности и работоспособности человека. Низкий уровень функциональных возможностей отдельного компонента организма явится лимитирующим фактором в определенной работе, в то время несколько неудовлетворительных характеристик могут стать ограничителем общей функциональной дееспособности человека.
Первостепенное значение стиля жизни человека на формирование физического здоровья обуславливает необходимость углубленного анализа основных его факторов. Для этих целей была разработана специальная анкета, включающая группу вопросов (и вариантов ответов) относительно двигательной активности, вредных привычках, качестве питания, экологической обстановке, присутствие стрессов и заболеваемости ближайших родственников (Табл. 3). Сам процесс анкетирования концентрирует внимание человека на значимых факторах стиля жизни, связывает их с результатами диагностики состояния организма и на этой основе формирует мотивацию на активное оздоровление стиля жизни и укрепления соматического здоровья.
Использование в диагностике нескольких функционально-нагрузочных тестов всегда ставит вопрос о последовательности их выполнения, продолжительности и характере восстановительных пауз, так как различные вариации могут серьезно исказить получаемые результаты. В данной работе экспериментально апробированы различные варианты диагностических программ, обоснована оптимальная технология комплексного донозологического обследования двух возрастных групп населения (дети 6-13 лет и группа населения 14-60 лет), что отражено в методических указаниях и технологических протоколах (картах) обследования.
Таблица 3.
| 1 | ЗАНИМАЕТЕСЬ ЛИ ВЫ ФИЗКУЛЬТУРОЙ И ГИМНАСТИЧЕСКИМИ УПРАЖНЕНИЯМИ? | 1 2 3 4 5 | Не занимаюсь Нерегулярно Регул. 1-2 раза в неделю Регул. 3-4 раза в неделю Постоянно |
| 2 | СКОЛЬКО СИГАРЕТ В ДЕНЬ ВЫ ВЫКУРИВАЕТЕ? | 1 2 3 4 5 | Более 20 шт. 11-20 шт. 6-10 шт. 1-5 шт. Не курю |
| 3 | ПОТРЕБЛЕНИЕ АЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ (более 26 г водки или 200 г вина 150 в день) | 1 2 3 4 5 | 3-4 раза в неделю и более 1-2 раза в неделю По выходным По праздникам Не употребляю |
| 4 | РАЦИОНАЛЬНОСТЬ И РЕЖИМ ПИТАНИЯ (калорийность, витаминосодержание, овощи, фрукты) | 1 2 3 4 5 | Постоянно плохо В основном плохо Периодически качеств. В основном качественно Постоянно качественно |
| 5 | РЕГУЛЯРНО ЛИ ВЫ СПИТЕ ПО 7-8 ЧАСОВ? | 1 2 3 4 5 | Очень редко 20-40% времени 50% времени Не всегда Постоянно |
| 6 | ЧАСТО ЛИ ВЫ ОТМЕЧАЕТЕ У СЕБЯ РАЗДРАЖИТЕЛЬНОСТЬ? | 1 2 3 4 5 | Постоянно Очень часто Довольно часто Иногда Крайне редко |
| 7 | КАК ВЫ ОЦЕНИВАЕТЕ ОКРУЖАЮЩУЮ ВАС ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОБСТАНОВКУ? (качество воздуха, воды, озелененность, шум) | 1 2 3 4 5 | Плохая Неудовлетворительная Удовлетворительная Хорошая Отличная |
| 8 | БОЛЕЛ ЛИ КТО-ЛИБО ИЗ ВАШИХ БЛИЗКИХ РОДСТВЕННИКОВ? (родители, братья и сестры) | 1 1 1 1 1 | Заболевания ССС (гипертония, инфаркт, инсульт) Онкологические заболевания Диабет Легочные заболевания Нервно-псих. заболевания |
| 9 | ЕСТЬ ЛИ У ВАС ПОТРЕБНОСТЬ РЕАЛИЗОВАТЬ ОЗДОРОВИТЕЛЬНУЮ ПРОГРАММУ СРЕДСТВАМИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И ПРИРОДНОЙ ТЕРАПИИ? | 1 2 | Да Нет |
Активность жизнедеятельности человека и функциональные характеристики физиологических систем организма
на разных возрастных этапах
Как уже отмечалось, многие исследователи рассматривают активность жизнедеятельности человека в качестве главного интегративного признака соматического здоровья. Способность напряженно по 8-10 час. в день трудиться на производстве (или учиться), выполнять без затруднений все бытовые задачи, физически активно проводить досуг, редко болеть и ответственно воспитывать детей – это всегда считалось верным признаком здорового человека.
Современный научно-технический прогресс автоматизировал многие производственные и бытовые виды работ, избавив человека от физического труда. Изменился также стиль досуга населения. На смену спортивно – физкультурным увлечениям на свежем воздухе пришли телевизоры, компьютеры, игровые автоматы. Исследование, проведенное с помощью анкетирования (Табл. 3), показало что от 42 до 67% учащихся 14 – 17 лет регулярно курят; 23 – 57% периодически употребляют спиртные напитки, при этом 12 – 18% учащихся по медицинским показаниям освобождены от занятий физкультурой и лишь 7 - 11% вовлечены в регулярные спортивно-тренировочные занятия в досуговое время. Еще более насыщен вредными привычками стиль жизни студенческой молодежи.
Анализ энерготрат учащихся школ и вузов показывает, что объем расходуемых ккал составляет 1800 – 2200 в сутки. При этом организм молодых людей пребывает по 20 – 22 часа в условиях гипокинезии, когда активность дыхания и кровообращения сведена почти до уровня основного обмена, а некоторые участки тела находятся в условиях гипоксии с «угасшими» проприовисцеральными рефлексами (Матвеев Л.П., 2002). Многим видам современной трудовой деятельности также присущи гипокинетические свойства и высокая психологическая напряженность, что неизбежно отражается на адаптации организма и формирует соответствующий соматотип человека.
С целью исследования долговременной адаптации организма человека на этапах онтогенеза к условиям проживания и современному стилю жизнедеятельности было организовано массовое (540 тыс. чел.) донозологическое обследование населения в возрасте от 6 до 60 лет по разработанной стандартной технологии. Подавляющее большинство целевых обследований проводилось в школах, лицеях, вузах и летних оздоровительных лагерях, что сформировало наиболее репрезентативные выборки групп населения в детском и молодежном возрасте (Рис. 1).
Рис.1. Возрастной состав групп обследованного населения
Каждый обследованный человек получил комплексную и детализированную характеристику состояния организма по 19 морфологическим и медико-физиологическим показателям (Рис.7), отражающим функциональные возможности целого организма и отдельных физиологических систем. Результаты данного обследования сконцентрированы в единой компьютерной базе данных ГНЦ РФ ИМБП РАН и доступны для всех заинтересованных специалистов.
Структурирование обследованного населения на 17 возрастных групп (и по полу) и проведенный статистический анализ данных свидетельствует, что большинство показателей организма измеряемых в состоянии относительного покоя совпадают или очень близки, с многочисленными данными, опубликованными за последние 40 лет в научной печати (Маркосян А.А., 1971; Доскин В.А, 1997; Кобринский Б.А., 2000; Носкин Л.А., Кучма В.Р., 2006). Как видно на рис. 2, в период от 7 до 17 лет происходит интенсивный рост антропометрических характеристик (масса тела и рост) юношей. При этом, такие медико-физиологические показатели как артериальное давление и ЧСС в состоянии относительного покоя изменяются очень незначительно, а относительная жизненная емкость в течение нескольких лет снижается и лишь к 16-18 годам вновь начинает возрастать. Это вполне объяснимо, поскольку характеристики, регистрируемые в покое, менее подвержены адаптационным изменениям и скорее отражают гомеостатическое состояние, свойственное организму человека.
Рис. 2. Средние значения морфофункциональных показателей у лиц различного возраста.
Литературные данные (Хрипкова А.Г., Антропова М.В., Фарбер Д.А., 1990; Сонькин В.Д., Зайцева В.В., 1998) относящиеся к тестированию функциональных возможностей отдельных систем организма человека весьма разнообразны и, как правило, получены разными методами в разных условиях, что делает затруднительным их сравнение. В спортивной медицине и физиологии (Годик М.А., Бальсевич В.К., 1994; Карпман В.Л., Хрущев С.В., Борисова Ю.А., 1978; Jones N.L., 1988; Wasserman K., Hansen T.E., 1994) выполнены многочисленные исследования систем организма в процессе тренировки или соревновательной деятельности, однако, они в большей степени отражают пределы физических и физиологических возможностей человека. На рис. 3 представлены собственные данные оценки абсолютных и относительных показателей PWC170 у разных возрастных групп населения, полученные в степ-тестовом обследовании.
Как известно, мощность физической работоспособности, достигаемая человеком, при ЧСС 170 уд/мин обеспечивается за счет резервной производительности кардиореспираторной системы, увеличивающей свою функциональную деятельность пропорционально росту мощности нагрузки. На этой закономерности построены методы математического вычисления МПК, МОК, СОК, которые выступают индикаторами функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем (Волков Н.И.1962, 1979).
Рис. 3. Средние величины показателей работоспособности у обследованных групп населения