RU2036605C1

RU2036605C1 - Method for making complex functional diagnosis of human physical condition

Info

Publication number: RU2036605C1
Application number: RU93056328A
Authority: RU
Inventors: Сергей Борисович Мельников; Святослав Елисеевич Ким
Original assignee: Сергей Борисович Мельников; Святослав Елисеевич Ким
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves observing and evaluating in ordinal scores a number of functional characteristics: heart beat rate, arterial blood pressure, Kettle weight- height index, Stange test, Skibinsky index, Serkin and Roufier tests carried out simultaneously, pulse restoration, visual motor response, swiftness, vertebral column flexibility, muscular force of prelum abdominale, hands and shoulder girdle, maximum oxygen uptake in step test according to Astrand-Rimming. Human physical state index calculated from a formula

, where a_i are the score estimations between 0 and 6 for each of the indexes. Human physical state index value decrease degree is used to estimate the worsening of human physical condition. EFFECT: enhanced accuracy in making diagnosis of human physical condition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к спортивной медицине и функциональной диагностике, и может быть использовано при определении состояния и резервных возможностей организма человека. The invention relates to medicine, in particular to sports medicine and functional diagnostics, and can be used to determine the condition and reserve capabilities of the human body.

В области спортивной медицины широко используются способы функциональной диагностики, в частности тестирование функциональной готовности, физической работоспособности и других характеристик состояния организма человека с целью выбора средств воздействия, адекватных задачам физической тренировки, их качественного проведения и объективной оценки результатов тестирования. In the field of sports medicine, methods of functional diagnostics are widely used, in particular testing of functional readiness, physical performance, and other characteristics of the state of the human body in order to select means of action that are adequate to the tasks of physical training, their quality and objective assessment of test results.

Традиционные способы функциональной диагностики включают в себя три этапа: сначала в состоянии покоя определяются исходные показатели, которые предполагается исследовать, затем дается дозированная нагрузка и определяется характер реакции этих показателей, после чего исследуется восстановительный период, т.е. время возвращения их к исходной величине показателей. При этом в зависимости от вида нагрузки измеряемые показатели характера реакции на них пульс, артериальное давление, частота дыхания, легочная вентиляция, измерения ЭКГ и др. весьма многообразны. Довольно широко используются функциональные пробы Штанге, Руфье, характеризующие функциональное состояние легочной и сердечно-сосудистой системы. Пробы просты в исполнении и до сих пор не потеряли своего значения как скриннинг-тесты. Более сложной, но и информативной является проба Серкина. В этой пробе сразу же по окончании нагрузки по пробе Руфье (30 глубоких приседаний за 45 с) производят задержку дыхания в положении сидя, а по ее прекращении после минутного отдыха вновь ее повторяют. При этом оценку работы легочно-сердечной системы под нагрузкой производят по сочетанию длительности двух задержек дыхания. The traditional methods of functional diagnostics include three stages: first, at rest, initial parameters are determined that are supposed to be studied, then a dosed load is given and the nature of the reaction of these indicators is determined, after which the recovery period is studied, i.e. the time they return to their original value indicators. Moreover, depending on the type of load, the measured indicators of the nature of the reaction to them pulse, blood pressure, respiratory rate, pulmonary ventilation, ECG measurements, etc. are very diverse. Functional tests of Stange, Ruthier, characterizing the functional state of the pulmonary and cardiovascular system, are quite widely used. Samples are simple to perform and still have not lost their value as screening tests. More complex, but also informative is the Serkin test. In this test, immediately after the end of the load, the Ruthier test (30 deep squats for 45 s) holds a breath hold in a sitting position, and upon its termination after a minute rest it is repeated. At the same time, the work of the pulmonary-cardiac system under load is evaluated by combining the duration of two breath-holdings.

Для оценки общей работоспособности нередко используют так называемые степ-тесты, например Гарвардский, или его модификацию по методике Астранда-Римминга. По данной методике испытуемый в течение 6 мин со скоростью (частотой) 23 шага в минуту поднимается на ступеньку высотой 40 см для мужчин или 33 см для женщин и спускается с нее. В процессе проведения теста ежеминутно измеряется ЧСС и в случае превышения величины установленной Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) тестирование приостанавливается. При нахождении ЧСС в пределах допустимой нормы тестирование продолжается. Через 6 мин нагрузка прекращается, измеряется последняя величина ЧСС и в соответствии с весом испытуемого по номограмме Астранда-Римминга определяется максимальное потребление кислорода (МПК), по которому судят об общей работоспособности организма. Используя тот или иной тест, исследователь получает информацию о состоянии здоровья и физической выносливости испытуемого, которая однако слишком приблизительна, чтобы определять физическое состояние в комплексе всех возможных отклонений с учетом пола, возраста, веса и других особенностей пациента. To assess the overall performance often use the so-called step tests, for example Harvard, or its modification by the method of Astrand-Rimming. According to this technique, the subject for 6 minutes at a speed (frequency) of 23 steps per minute rises to a step 40 cm high for men or 33 cm for women and descends from it. During the test, heart rate is measured every minute and if the value set by the World Health Organization (WHO) is exceeded, testing is stopped. If the heart rate is within the permissible norm, testing continues. After 6 minutes, the load stops, the last heart rate is measured and, in accordance with the weight of the test subject, the maximum oxygen consumption (MIC) is determined by the Astrand-Rimming nomogram, which is used to judge the overall performance of the body. Using this or that test, the researcher obtains information about the subject’s health and physical endurance, which is however too approximate to determine the physical state in the complex of all possible deviations, taking into account the patient’s gender, age, weight and other characteristics.

В целом ряде методик была произведена попытка оценить более комплексно реакцию человека на физическую нагрузку. Например, при расчете и оценке индекса Скибинского измеряется жизненная емкость легких (ЖЕЛ), ЧСС в покое и проводится регистрация времени возможной задержки дыхания на вдохе (t). Индекс вычисляется по формуле
И_ск=

По его величине судят о состоянии систем дыхания и кровообращения обследуемого.In a number of methods, an attempt was made to evaluate a more comprehensive response of a person to physical activity. For example, when calculating and evaluating the Skibinsky index, the vital lung capacity (VC), heart rate at rest are measured and the time of a possible breath holding on inspiration (t) is recorded. The index is calculated by the formula
And _ck =

According to its size, the state of the respiratory and circulatory systems of the subject is judged.

Каждый из перечисленных методов позволяет оценить лишь отдельные характеристики физического состояния обследуемых, не давая общей картины состояния их здоровья. Естественно, что чем большее количество функциональных показателей подвергается оценке, тем достовернее интегральная характеристика физического и функционального состояния испытуемого. Each of these methods allows you to evaluate only certain characteristics of the physical condition of the subjects, without giving an overall picture of their health status. Naturally, the more functional indicators are evaluated, the more reliable is the integral characteristic of the subject’s physical and functional state.

Наиболее близким аналогом является способ комплексной функциональной диагностики, основанный на расчете индивидуального индекса физического состояния человека. В данном способе используются следующие функциональные и физиологические показатели: ЧСС, ЖЕЛ, АД в покое, весо-ростовой показатель КЕТЛЕ, гипоксической пробы (проба Штанге), гибкости позвоночника, зрительно-двигательной реакции, силовой выносливости мышц рук и плечевого пояса, силовой выносливости мышц брюшного пресса, восстанавливаемости пульса (проба Руфье), физической работоспособности (степ-тест). Для оценки каждого теста используется 6-балльная шкала. Затем по каждому параметру-показателю из таблицы подбирается соответствующий полученным баллам коэффициент, суммирование которых по всем показателям определяет индивидуальный индекс физического состояния (ИФС) человека. Величина ИФС характеризует как физическое состояние, так и резервные возможности организма человека. Однако известный способ хотя и охватывает значительное число физических характеристик человеческого организма, не учитывает состояние одной из важнейших систем-сосудистой и синхронность ее работы с системой дыхания, так как при тестировании без нагрузки в пробе Штанге определяется состояние только дыхательной системы, а при тестировании под нагрузкой в пробе Руфье только состояние сердечно-сосудистой системы. Другим недостатком известного метода является нерациональная последовательность выполнения тестов, когда нагрузка на испытуемого нарастает не постепенно, а скачками, провоцируя нежелательную реакцию организма, и, не позволяя ему раскрыть резервные возможности, в частности тест на зрительно-двигательную реакцию, проведенный до нагрузочных испытаний, не может дать объективных результатов, так как осуществляется при неразогретой мышечной системе организма, что значительно влияет на конечные показатели. В то же время используемый в этом способе Гарвардский степ-тест представляет собой значительную для организма человека нагрузку и без непрерывного контроля за состоянием организма представляет опасность для испытуемых. Кроме того, определение индекса физического состояния в данном способе представляет собой сложные манипуляции с переводом баллов в коэффициенты суммированием их и обратным переводом в баллы. При этом каждая трансформация полученных в результате тестирования объективных характеристик будет многократно искажаться субъективной оценкой в баллах, переводом их в коэффициенты и обратно при недостаточно обоснованном их выборе и оценке несопоставимых величин. The closest analogue is a method of complex functional diagnostics, based on the calculation of an individual index of a person’s physical condition. The following functional and physiological indicators are used in this method: heart rate, VC, blood pressure at rest, weight-and-height indicator of KETLE, hypoxic test (Stange test), flexibility of the spine, visual-motor reaction, strength endurance of the muscles of the hands and shoulder girdle, muscle strength endurance abdominal press, pulse recovery (Ruthier test), physical performance (step test). A 6-point scale is used to evaluate each test. Then, for each parameter indicator from the table, the coefficient corresponding to the obtained points is selected, the summation of which for all indicators determines the individual physical condition index (IFS) of a person. The value of the IFS characterizes both the physical condition and the reserve capabilities of the human body. However, the known method, although it covers a significant number of physical characteristics of the human body, does not take into account the state of one of the most important vascular systems and the synchronism of its work with the respiratory system, since when testing without load in the Stange test, only the state of the respiratory system is determined, and when testing under load in the Ruthier test, only the state of the cardiovascular system. Another disadvantage of the known method is the irrational sequence of tests, when the load on the test person does not increase gradually, but irregularly, provoking an undesirable reaction of the body, and not allowing it to reveal reserve capabilities, in particular, the test for the visual-motor reaction performed before stress tests, does not can give objective results, since it is carried out with the unheated muscle system of the body, which significantly affects the final indicators. At the same time, the Harvard step test used in this method represents a significant burden for the human body and, without continuous monitoring of the state of the body, is a danger to the subjects. In addition, the determination of the index of the physical state in this method is a complex manipulation of translating points into coefficients by summing them up and translating them back into points. At the same time, each transformation of the objective characteristics obtained as a result of testing will be repeatedly distorted by a subjective assessment in points, their translation into coefficients and vice versa with insufficiently substantiated selection and evaluation of disparate values.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является расширение полноты диагностирования физического состояния человека, повышение объективности оценки этого состояния и упрощение процедуры определения индекса физического состояния. The task to which the invention is directed is to expand the completeness of diagnosing a person’s physical condition, increase the objectivity of assessing this condition, and simplify the procedure for determining the index of a physical condition.

В предлагаемом способе исследования проводят по определенной программе и каждому из зарегистрированных показателей дают балльную оценку по 6-балльной шкале. Регистрацию проводят в следующей последовательности: 1. Измеряют ЧСС (мин) в покое, например по пульсу на лучевой артерии в положении сидя после 5-минутного спокойного отдыха. 2. Измеряют артериальное давление. 3. Определяют весо-ростовой показатель Кетле с учетом конституционного типа и пола. 4. Измеряют жизненную емкость легких (ЖЕЛ) спирометрией и определяют жизненный показатель посредством деления ЖЕЛ (мл) на массу тела (кг). 5. Проводят гипоксическую пробу Штанге с регистрацией максимально возможного времени t (с) задержки дыхания на вдохе. 6. Вычисляют индекс Скибинского по формуле
И_ск=

где t время задержки дыхания по пробе Штанге. 7. Проводят пробу Руфье и одновременно с ней пробу Серкина. 8. Испытуемый выполняет 30 приседаний за 45 с с последующей максимально возможной задержкой дыхания и повторением ее через 1 мин. Во время выполнения проб измеряют ЧСС до приседаний сидя Р₁, после приседаний стоя Р₂ и через минуту после приседаний сидя Р₃, по которым вычисляют показатель Руфье:
P

и регистрируют продолжительность обеих задержек дыхания по сочетанию которых регистрируют показатель пробы Серкина. 9. Измеряют время, необходимое для восстановления ЧСС покоя у испытуемого в положении сидя и регистрируют показатель восстанавливаемости пульса в покое. 10. Измеряют расстояние, преодолеваемое падающим предметом от начала его падения до фиксации испытуемым тест с захватом падающей линейки, который характеризует быстроту зрительно-двигательной реакции. 11. Гибкость позвоночника оценивают в тесте с наклоном вперед из положения стоя на гимнастической скамейке с фиксацией пальцами рук в течение 2 с возможной нижней точки без сгибания коленей. Если испытуемый не достает до уровня скамейки, это расстояние оценивают со знаком "-", при хорошей гибкости результат выражается со знаком "+". 12. Регистрируют количество группировок из положения лежа на спине за 30 с, тест характеризует силовую выносливость мышц брюшного пресса. 13. Регистрируют количество отжиманий в упоре лежа за 30 с, тест характеризует силовую выносливость мышц рук и плечевого пояса. 14. Проводят степ-тест по методике Астранда-Римминга: испытуемый осуществляет подъем на ступеньку высотой 40 см для мужчин и 33 см для женщин и спуск с нее с частотой 23 шага в минуту в течение 6 мин с постоянным контролем его ЧСС. По ЧСС в момент окончания теста и в соответствии с весом испытуемого по номограмме определяется МПК. Все тесты проводятся один за одним и только между 13-м и 14-м делается 5-минутный перерыв.In the proposed method, studies are carried out according to a specific program and each of the registered indicators is given a score on a 6-point scale. Registration is carried out in the following sequence: 1. Measure heart rate (min) at rest, for example, by the pulse on the radial artery in a sitting position after a 5-minute rest. 2. Measure blood pressure. 3. Determine the weight and height indicator of Ketle taking into account the constitutional type and gender. 4. The vital capacity of the lungs (VC) is measured by spirometry and the vital indicator is determined by dividing the VC (ml) by body weight (kg). 5. A hypoxic test of Stange is carried out with registration of the maximum possible time t (s) of breath holding on inspiration. 6. Calculate the Skibinsky index by the formula
And _ck =

where t is the breath holding time for the Stange test. 7. Conduct a test of Ruthier and at the same time a test of Serkin. 8. Subject performs 30 squats in 45 s followed by the maximum possible breath holding and repeating it after 1 min. During the execution of the samples, heart rate is measured before sitting squats P ₁ , after standing squats P ₂ and a minute after sitting squats P ₃ , according to which the Ruthier figure is calculated:
P

and the duration of both breath holdings is recorded by the combination of which the Serkin test index is recorded. 9. Measure the time required to restore resting heart rate in a test subject in a sitting position and record the rate of restoring heart rate at rest. 10. Measure the distance covered by the falling object from the beginning of its fall to fixation by the test subject with a capture of the falling ruler, which characterizes the speed of the visual-motor reaction. 11. The flexibility of the spine is assessed in the test with an inclination forward from a standing position on the gymnastic bench with fixation by the fingers for 2 seconds with a possible lower point without bending the knees. If the subject does not reach the bench level, this distance is evaluated with a “-” sign, with good flexibility, the result is expressed with a “+” sign. 12. Register the number of groups from a supine position for 30 s, the test characterizes the strength endurance of the abdominal muscles. 13. Record the number of push-ups in the lying position for 30 s, the test characterizes the strength endurance of the muscles of the hands and shoulder girdle. 14. A step test is carried out according to the Astrand-Rimming method: the subject ascends to a step 40 cm high for men and 33 cm for women and descends from it at a frequency of 23 steps per minute for 6 minutes with constant monitoring of his heart rate. According to heart rate at the time of the end of the test and in accordance with the weight of the test subject, the IPC is determined by the nomogram. All tests are carried out one by one and only between the 13th and 14th a 5-minute break is taken.

По полученным балльным оценкам от 0 до 6 баллов каждого показателя определяют индекс физического состояния человека по формуле
ИФС

где a_i оценки показателей, баллы.According to the received scores from 0 to 6 points of each indicator, the index of a person’s physical condition is determined by the formula
IFS

where a _i are the indicators, points.

Оценку по возможности объективизируют с учетом предварительно составленных таблиц показателей мужчин и женщин различного возраста, веса, роста, как практически здоровых и физически тренированных, так и людей с различной степенью физической выносливости, работоспособности и функциональными отклонениями. При невыполнении теста испытуемый получает 0 баллов. If possible, the assessment is objectified, taking into account pre-compiled tables of indicators of men and women of various ages, weights, and growths, both healthy and physically trained, and people with various degrees of physical endurance, performance, and functional deviations. If the test fails, the subject receives 0 points.

Результаты диагностирования трех человек сведены в таблицу. The results of the diagnosis of three people are summarized in a table.

Ориентировочно значение ИФС в пределах 3,71-3,12 свидетельствует о высоком уровне физического состояния и наличии резервных возможностей у организма. ИФС в пределах 3,11 2,49 свидетельствует о хорошем уровне физического состояния; 2,48 1,26 вполне удовлетворительном физическом состоянии. Нахождение ИФС в пределах 1,25 0,63 свидетельствует о плохом состоянии организма и его отдельных систем, а также об отсутствии резервных возможностей организма и повышенном риске заболеваний, при ИФС ниже 0,63 о явно выраженном плохом физическом состоянии и наличии заболеваний. Approximately the value of IFS within the range of 3.71-3.12 indicates a high level of physical condition and the availability of reserve capabilities in the body. IFS in the range of 3.11 2.49 indicates a good level of physical condition; 2.48 1.26 completely satisfactory physical condition. The presence of IFS within 1.25 0.63 indicates a poor condition of the body and its individual systems, as well as the lack of reserve capacity of the body and an increased risk of diseases, with IFS below 0.63, a pronounced poor physical condition and the presence of diseases.

Проведенные многократно обследования показали, что результаты тестирования по предлагаемому способу комплексной функциональной диагностики физического состояния человека совпадают или близки к параметрам, определяемым при аппаратурной или инструментальной диагностике, и объективно оценивают действительное состояние организма. При своей простоте и отсутствии сложной диагностической аппаратуры предлагаемый способ позволяет достаточно точно учесть не только состояние систем дыхания и кровообращения, но и синхронность работы этих систем при нагрузке и гипоксии. Кроме того предлагаемая последовательность выполнения тестов от простого к сложному с постепенным разогреванием исследуемого организма позволяет повысить достоверность получаемых оценок и избежать серьезных осложнений в процессе тестирования. Использование однократных балльных оценок и определение индекса физического состояния по предлагаемой формуле упрощает процесс подведения итогов и повышает объективность оценок, так как извлечение квадрата из суммы квадратов выставленных балльных оценок сближает несопоставимые величины и уменьшает вероятность значительного отклонения индекса (ИФС) от достоверного при случайных ошибках в оценке отдельных показателей физического состояния. Multiple surveys showed that the test results of the proposed method for the integrated functional diagnostics of a person’s physical condition are the same or close to the parameters determined by instrumental or instrumental diagnostics and objectively evaluate the actual state of the body. With its simplicity and the absence of complex diagnostic equipment, the proposed method allows you to accurately take into account not only the state of the respiratory and circulatory systems, but also the synchronism of the work of these systems under load and hypoxia. In addition, the proposed sequence of tests from simple to complex with gradual warming up of the studied organism allows to increase the reliability of the estimates obtained and to avoid serious complications in the testing process. The use of single point estimates and determination of the index of physical condition by the proposed formula simplifies the process of summarizing and increases the objectivity of estimates, since extracting a square from the sum of the squares of the assigned points makes the disparate values closer and reduces the likelihood of a significant deviation of the index (IFS) from reliable with random errors in the estimate individual indicators of physical condition.

Благодаря перечисленным качествам предлагаемый способ может быть широко использован для оценки риска при заключении страховых договоров, проведения профессионального отбора и определения уровня трудоспособности. А также для оценки общей физической работоспособности, прогнозирования продолжительности жизни (оценка соответствия биологического и паспортного возраста), определения оптимального двигательного режима и развития резервных возможностей человека. Due to the listed qualities, the proposed method can be widely used for risk assessment when concluding insurance contracts, conducting professional selection and determining the level of disability. And also for assessing overall physical performance, predicting life expectancy (assessing the conformity of biological and passport age), determining the optimal motor regime and the development of human reserve capabilities.

Claims

METHOD FOR INTEGRATED FUNCTIONAL DIAGNOSTICS OF THE PHYSICAL STATE OF A HUMAN by registering functional indicators with their subsequent scoring and determination of the physical condition index (IFS) and making a judgment about the deterioration of the condition by the degree of decrease in IFS, including measuring heart rate, blood pressure, determining the frequency of mass growth index , vital indicator for vital capacity of the lungs, Stange test, tests for the speed of the visual-motor reaction with measuring the distance covered by the falling object from the beginning of the fall to its fixation by the test subject, determining the Ruthier index, examining the flexibility of the spine with measuring the distance from the fingers to the level of the feet at the maximum possible forward bend, recording the number of groups from a supine position for 30 s, recording the number push-ups in a lying position for 30 s, conducting a step test, characterized in that they additionally calculate the Skibinsky index and conduct a Serkin test, while also determining the Ruthier index, from eryayut time required to restore the heart rate at rest, followed by the sample at the speed of visual-motor reaction step test was conducted as described Astrand rimming the definition of the maximum consumption of oxygen, and then determined by the formula ISF

where a _i score indicators score.