[go: up one dir, main page]

RU2687178C1 - Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load - Google Patents

Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load Download PDF

Info

Publication number
RU2687178C1
RU2687178C1 RU2018121867A RU2018121867A RU2687178C1 RU 2687178 C1 RU2687178 C1 RU 2687178C1 RU 2018121867 A RU2018121867 A RU 2018121867A RU 2018121867 A RU2018121867 A RU 2018121867A RU 2687178 C1 RU2687178 C1 RU 2687178C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
volume
minute
power
blood
load
Prior art date
Application number
RU2018121867A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Пестряев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России)
Priority to RU2018121867A priority Critical patent/RU2687178C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2687178C1 publication Critical patent/RU2687178C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/221Ergometry, e.g. by using bicycle type apparatus
    • A61B5/222Ergometry, e.g. by using bicycle type apparatus combined with detection or measurement of physiological parameters, e.g. heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/024Measuring pulse rate or heart rate
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to medicine, namely to clinical physiology and cardiology, and can be used to determine the human cardiovascular function under load. Body weight (BW) is measured. Heart rate (HR), systolic blood pressure (SBP), diastolic arterial pressure (DBP) are measured. A minute blood volume index (MBVI) is calculated to indicate the ratio of minute blood volume to volume of circulating blood. Measurements of HR, SBP and DBP are performed immediately after performing a uniform controlled physical activity, which is carried out for 1 minute, power (W) in the range of values from (2.5⋅BW) to (3⋅BW). Thereafter, a power value of 1 kg of body weight of the test subject and 1 volume of circulating blood (W):W=W/BW/MBVI, where W is power of performed load, W; BW is tested body weight, kg; MBVI is the index of minute blood volume, and by value Wmethod includes assessing the level of cardiovascular function efficiency: very high W>2.055, high 1.605<W≤2.055, above average 1.3317<W≤1.605, average 1.065<W≤1.3317, below average 0.8883<W≤1.065, low W≤0.8883.EFFECT: method provides objective assessment of efficiency of cardiovascular system functioning under load and simplification of estimation determination due to use of physiologically justified formulas during calculations.1 cl, 4 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к определению эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы человека по показателям артериального давления и пульса после тестовой физической нагрузки и может быть использовано в клинической физиологии, физической культуре и спорте, кардиологии и других областях медицины.The invention relates to medicine, namely to determine the effectiveness of the functioning of the cardiovascular system of a person according to blood pressure and pulse after the test exercise and can be used in clinical physiology, physical culture and sports, cardiology and other fields of medicine.

В настоящее время получили распространение методы исследования работоспособности человека, основанные на регистрации показателей сердечно-сосудистой системы после выполнения равномерной во времени физической нагрузки мощностью 3-4 Вт на 1 кг массы тела в минуту и длительностью 3-5 минут. В качестве нагрузки используют степ-тест, велоэргометр, беговую дорожку - тредмил.Nowadays, methods of researching human performance based on recording indicators of the cardiovascular system have become widespread after performing a physical exercise of 3-4 W per 1 kg of body weight per minute and duration of 3-5 minutes, which is uniform in time. As a load, use the step test, veloergometer, treadmill - treadmill.

Типичный пример - метод исследования работоспособности PWC170 (Phisical Working Capacity - "физическая работоспособность"). Сущность теста PWC170 заключается в определении мощности нагрузки, при которой частота сердечных сокращений (ЧСС) достигает 170 ударов в минуту (Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии. /Под ред. С.М. Будылиной, В.М. Смирнова. - М: Издательский центр «Академия», 2005. - с. 288-292). Эта «реперная» физиологическая точка для сравнения была выбрана из следующих соображений. При физической нагрузке минутный объем крови (МОК) увеличивается за счет увеличения систолического объема сердца и ЧСС. Систолический объем при тяжелой работе увеличивается в 1,5-3 раза (в среднем в 2 раза). Основной прирост МОК происходит за счет увеличения ЧСС. При работе легкой и средней тяжести ЧСС увеличивается параллельно увеличению потребления кислорода. Но это происходит пока существует линейная связь между развиваемой мощностью и ЧСС (т.е. ~ до 170 уд./мин.; дальнейший рост ЧСС сопровождается уменьшением объема систолического выброса).A typical example is the PWC170 performance study method (Phisical Working Capacity). The essence of the PWC170 test is to determine the load power at which the heart rate (HR) reaches 170 beats per minute (Guide to practical exercises in normal physiology. / Edited by SM Budylina, VM Smirnova. - M: Publishing Center "Academy", 2005. - p. 288-292). This "reference" physiological point for comparison was chosen from the following considerations. During exercise, the minute blood volume (IOC) increases due to an increase in the systolic volume of the heart and heart rate. Systolic volume with hard work increases by 1.5-3 times (on average 2 times). The main increase in the IOC is due to an increase in heart rate. When light and moderately severe, the heart rate increases in parallel with the increase in oxygen consumption. But this happens while there is a linear relationship between the developed power and heart rate (i.e. up to 170 beats per minute; a further increase in heart rate is accompanied by a decrease in the volume of systolic surge).

При проведении теста PWC170 испытуемый выполняет две нагрузки умеренной интенсивности. Каждая нагрузка выполняется по 3-5 минут с 3-минутным интервалом отдыха и без предварительной разминки. Каждая нагрузка (восхождение на ступеньки разной высоты - от 20 до 50 см) выполняется с определенной частотой восхождений на ступеньку: 1-я - с частотой 20 раз в минуту, 2-я - с частотой 30 раз в минуту.During the test PWC170, the subject performs two loads of moderate intensity. Each load is performed for 3-5 minutes with a 3-minute interval of rest and without preliminary warm-up. Each load (climbing steps of different heights - from 20 to 50 cm) is performed with a certain frequency of climbing steps: 1st — with a frequency of 20 times per minute, 2nd — with a frequency of 30 times per minute.

Мощность нагрузок (W) при восхождении на ступеньки определяется по формуле: W=МТ⋅Н⋅N⋅1,333, где W - мощность работы, кгм/мин (6 кгм/мин=1 Вт); МТ - масса испытуемого, кг; Н - высота ступеньки, м; N - число подъемов (восхождений на ступеньку) в минуту; 1,333 - расчетный коэффициент (при спуске со ступеньки мощность выполняемой работы составляет 30% от мощности при подъеме).Power loads (W) when climbing on steps is determined by the formula: W = МТ⋅Н⋅N⋅1,333, where W is the power of work, kgm / min (6 kgm / min = 1 W); MT is the test mass, kg; H - step height, m; N is the number of rises (climbing steps) per minute; 1,333 - the estimated coefficient (when descending from the step, the power of the work performed is 30% of the power during the ascent).

Физическая работоспособность определяется по формуле:Physical performance is determined by the formula:

PWC170=W1+(W2-W1)⋅(170-ЧСС1)/(ЧСС2-ЧСС1)PWC170 = W1 + (W2-W1) ⋅ (170-HR1) / (HR2-HR1)

где W1 и W2 - мощности 1-й и 2-й нагрузок; ЧСС1 и ЧСС2 - ЧСС после 1-й и 2-й нагрузок.where W1 and W2 are the capacities of the 1st and 2nd loads; HR1 and HR2 - HR after the 1st and 2nd loads.

«Адекватность» такой оценки работоспособности человека и ее взаимосвязи с эффективностью работы сердечно-сосудистой системы легко показать на простом примере.The “adequacy” of such an assessment of human performance and its relationship with the efficiency of the cardiovascular system is easy to show with a simple example.

Если взять 2-х испытуемых с одинаковой МТ, которые в первой и второй пробе совершили одинаковое количество восхождений (20 в первой и 30 во второй), то мощности Win W2 будут у них одинаковые, как и разница между ними (W2-W1). В этом случае оценка PWC170 будет зависеть исключительно от ЧСС1 и ЧСС2, зарегистрированных после выполнения проб, а, точнее, от соотношения (170-ЧСС1)/(ЧСС2-ЧСС1).If you take 2 test subjects with the same MT, who in the first and second samples made the same number of ascents (20 in the first and 30 in the second), then the Win W2 powers will be the same as the difference between them (W2-W1). In this case, the estimate of PWC170 will depend solely on HR1 and HR2 recorded after performing the tests, and, more precisely, on the ratio (170-HR1) / (HR2-HR1).

Предположим, что у первого испытуемого ЧСС1=90 уд./мин, а ЧСС2=145 уд./мин.; (170 - 90) / (145 - 90)=80 / 55=1,45.Suppose that, in the first test subject, HR1 = 90 beats / min, and HR2 = 145 beats / min; (170 - 90) / (145 - 90) = 80/55 = 1.45.

У второго испытуемого ЧСС1=ПО уд./мин, а ЧСС2=150 уд./мин.; (170-ПО)/(150-ПО)=60/40=1,5.In the second test, HR1 = PO beats / min, and HR2 = 150 beats / min; (170-PO) / (150-PO) = 60/40 = 1.5.

Figure 00000001
Figure 00000001

Первый испытуемый имеет меньшее значение ЧСС и после первой и после второй нагрузки, т.е. эти нагрузки были выполнены с меньшей нагрузкой со стороны сердечно-сосудистой системы по этому показателю. Но поскольку у второго испытуемого меньшая разница между (ЧСС2-ЧСС1), при аппроксимации по PWC170, он будет оценен как более работоспособный, что не соответствует действительности. Более тренирован как раз первый испытуемый, для которого первая проба была явно небольшой нагрузкой. Для второго испытуемого уже первая проба была серьезной нагрузкой, вызвавшей избыточную мобилизацию сердечнососудистой системы.The first subject has a lower heart rate both after the first and after the second load, i.e. these loads were performed with a lesser load on the part of the cardiovascular system according to this indicator. But since the second test subject has a smaller difference between (HR2-HR1), when approximated by PWC170, it will be rated as more efficient, which is not true. The first test subject was more trained, for which the first test was obviously a small load. For the second test person, the first test was a serious burden, which caused excessive mobilization of the cardiovascular system.

На самом деле невозможно объективно охарактеризовать работоспособность только по эффективности работы сердечно-сосудистой системы при нагрузке. Для этого нужно использовать еще и показатели работы при нагрузке дыхательной системы и силовые показатели. Но эффективность работы сердечно-сосудистой системы при нагрузке - это, безусловно, один из основополагающих показателей здоровья человека. Вопрос в том, как правильно ее оценить. Это невозможно сделать, основываясь лишь на частных показателях работы сердечно-сосудистой работы, таких как ЧСС, систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД). Необходим интегральный показатель работы сердечно-сосудистой системы, имеющий физиологический смысл, и позволяющий обеспечить при его применении получение объективных показателей эффективности.In fact, it is impossible to objectively characterize the performance only by the efficiency of the cardiovascular system under load. To do this, you need to use more and work performance with the load of the respiratory system and power indicators. But the efficiency of the cardiovascular system under load is, of course, one of the fundamental indicators of human health. The question is how to properly evaluate it. It is impossible to do, based only on the particular performance of cardiovascular work, such as heart rate, systolic blood pressure (MAP), diastolic blood pressure (DBP). An integral indicator of the cardiovascular system, which has a physiological meaning, and allows for the production of objective performance indicators when it is used, is necessary.

И такой показатель есть (Пат.RU 2535914, 2014). Это индекс минутного объема крови (ИМОК), выведенный из основных уравнений гемодинамики и показывающий соотношение между минутным объемом крови (МОК) и объемом циркулирующей крови (ОЦК): ИМОК=МОК/ОЦК. Несмотря на то, что он характеризует отношение объемных величин, вычислить его можно на основе регистрации частных показателей работы сердечно-сосудистой системы, т.е. ЧСС, САД, ДАД:And there is such an indicator (Pat.RU 2535914, 2014). This is the index of the minute blood volume (IMC), derived from the basic hemodynamic equations and showing the relationship between the minute blood volume (IOC) and circulating blood volume (BCC): IMOC = IOC / BCC. Despite the fact that it characterizes the ratio of volume values, it can be calculated on the basis of the registration of particular indicators of the cardiovascular system, i.e. HR, SAD, DAP:

ИМОК=(САД+ДАД)⋅Тпи/ДАД/(Тсц-Тпи),IMOK = (GARDEN + DAD) ⋅Tpi / DAD / (Tsts-Tpi),

где САД - систолическое артериальное давление; ДАД - диастолическое артериальное давление; Тсц - период сердечного цикла, вычисляемый по формуле Тсц=60 / ЧСС; Тпи - период изгнания, вычисляемый по формуле:where SAD is systolic blood pressure; DBP - diastolic blood pressure; Tsts - the period of the cardiac cycle, calculated by the formula Tsts = 60 / HR; TPI - the period of exile, calculated by the formula:

Тпи=0,268⋅Тсц0,36.Tpi = 0,268⋅Tsts 0,36 .

ИМОК позволяет привести значение мощности (W) сначала, к одному кг (W/МТ) для нивелирования различий испытуемых по МТ, а затем, к одному ОЦК (Wкг оцк=W/МТ/ИМОК). Эта величина (Wкг оцк) показывает какая мощность выполненной нагрузки приходится на один кг МТ за период нагрузки, когда через большой круг кровообращения прошел один ОЦК.IMOC allows reducing the power value (W) first, to one kg (W / MT) for leveling the differences of subjects on MT, and then, to one BCC (W kg bcc = W / MT / IMOC). This value (W kg bcc ) shows how much power the load performed falls on one kg MT for the load period, when one BCC passed through the circulation.

При таком подходе отпадает необходимость как в ориентации на «реперную» точку по ЧСС (170 уд./мин), так и в проведении 2-х проб с разной мощностью нагрузки. Достаточно одной пробы с расчетной нагрузкой 2,5-3 Вт/кг в минуту. Длительность выполняемого нагрузочного теста также может быть уменьшена до 1 минуты. Равномерная нагрузка в течение 3-5 минут мощностью 2-4 Вт/кг «равномерно» выполняется только тренированными людьми (спортсменами). Минутная нагрузка - это как раз тот интервал времени, когда даже не тренированные люди, могут выполнять нагрузку, не меняя темпа.With this approach, there is no need both in orientation to the “reference” point of the heart rate (170 beats / min), and in carrying out 2 samples with different load power. One sample with an estimated load of 2.5-3 W / kg per minute is sufficient. The duration of the load test performed can also be reduced to 1 minute. Uniform loading within 3-5 minutes with a power of 2-4 W / kg "in regular intervals" is carried out only by the trained people (athletes). Minute load is just that interval of time when even not trained people can carry out the load without changing the pace.

Если нагрузка выполняется в виде степ-теста, то помимо ЧСС, САД и ДАД, измерение которых выполняют сразу после выполнения нагрузки, необходимо фиксировать число восхождений и высоту ступеньки.If the load is performed in the form of a step test, then in addition to HR, GARDEN, and DBP, which are measured immediately after the load is performed, the number of ascents and the height of the step must be recorded.

Мощность выполненной нагрузки (W, Вт) определяется по формуле: W=МТ⋅Н⋅N⋅1,333/6, МТ - масса тела, кг; Н - высота ступеньки, м; N - число подъемов (восхождений на ступеньку) в минуту; 1,333 - расчетный коэффициент (при спуске со ступеньки мощность выполняемой работы составляет 30% от мощности при подъеме); 1/6 - коэффициент перевода кгм/мин в Вт.The power of the executed load (W, W) is determined by the formula: W = МТ⋅Н⋅N⋅1,333 / 6, МТ - body weight, kg; H - step height, m; N is the number of rises (climbing steps) per minute; 1,333 - the estimated coefficient (when descending from a step, the power of the work performed is 30% of the power during ascent); 1/6 - the conversion factor kgm / min to watts.

Мощность выполненной нагрузки, приведенная к одному кг МТ и к одному ОЦК: Wкг оцк=W/МТ/ИМОК. По значению Wкг оцк определяется уровень эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы.The power of the executed load, reduced to one kg of MT and to one BCC: W kg bcc = W / MT / IMOC. According to the value of W kg ock , the level of efficiency of functioning of the cardiovascular system is determined.

Figure 00000002
Figure 00000002

Цель заявляемого способа объективно оценить эффективность функционирования сердечно-сосудистой системы при нагрузке, упростить способ ее определения за счет использования при вычислениях физически и физиологически обоснованных формул.The purpose of the proposed method to objectively assess the efficiency of the functioning of the cardiovascular system under load, to simplify the method of its determination due to the use of physically and physiologically sound formulas in the calculations.

Изобретение осуществляют следующим образом.The invention is as follows.

У испытуемого в состоянии покоя измеряют массу тела (МТ, кг). Затем испытуемый в течение минуты выполняет физическую нагрузку мощностью 2,5-3 Вт/кг, после которой сразу измеряют частоту сердечных сокращений (ЧСС), систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД). Проводят вычисление индекса минутного объема крови (ИМОК) по формуле:In the subject at rest, the body mass (MT, kg) is measured. Then, the subject performs an exercise of 2.5–3 W / kg for one minute, after which the heart rate (HR), systolic blood pressure (MAP), and diastolic blood pressure (DBP) are immediately measured. Calculate the index of the minute blood volume (IMOC) using the formula:

ИМОК=(САД+ДАД)⋅Тпи/ДАД/(Тсц-Тпи),IMOK = (GARDEN + DAD) ⋅Tpi / DAD / (Tsts-Tpi),

где Тсц - период сердечного цикла,where Tsts is the period of the cardiac cycle,

Тсц=60 / ЧСС;Tsts = 60 / ChSS;

Тпи - период изгнания, вычисляемый по формуле Тпи=0,268⋅Тсц0,36; Мощность выполненной нагрузки (W, Вт) приводят к 1 кг массы тела и 1 объему циркулирующей крови (Wкг оцк):Tpi - the period of exile, calculated by the formula Tpi = 0,268⋅Tsts 0,36 ; The power of the executed load (W, W) results in 1 kg of body weight and 1 volume of circulating blood (W kg bcc ):

Wкг оцк=W/MT/ИМОК,W kg OCC = W / MT / IMOC,

и по значению Wкг оцк проводят оценку уровня эффективности:and by the value of W kg bcc assess the level of effectiveness

Figure 00000003
Figure 00000003

Реализация способа осуществляется следующим образом.The implementation of the method is as follows.

Для проведения измерений МТ (веса, кг), ЧСС, САД, ДАД, могут использоваться любые сертифицированные аппараты для их автоматического, полуавтоматического, ручного измерения. У испытуемого в состоянии покоя измеряют МТ, затем испытуемый в течение минуты выполняет физическую нагрузку мощностью 2,5-3 Вт/кг, измеряют ЧСС, САД, ДАД, вычисляют ИМОК по формуле:For measurements of MT (weight, kg), heart rate, GARDEN, DBP, any certified apparatus can be used for their automatic, semi-automatic, manual measurement. In a test subject, MT is measured at rest, then the subject performs a physical exercise with a capacity of 2.5-3 W / kg for a minute, measured heart rate, GARDEN, DBP, calculated IMOC using the formula:

ИМОК=(САД+ДАД)⋅Тпи/ДАД/(Тсц-Тпи),IMOK = (GARDEN + DAD) ⋅Tpi / DAD / (Tsts-Tpi),

где Тсц - период сердечного цикла, Тсц=60/ЧСС; Тпи - период изгнания, вычисляемый по формуле Тпи=0,268⋅Тсц0,36 where Tsts is the period of the cardiac cycle, Tsts = 60 / HR; Tpi - the period of exile, calculated by the formula Tpi = 0,268⋅Tsc 0.36

Мощность выполненной нагрузки (W, Вт) приводят к 1 кг массы тела и 1 объему циркулирующей крови (Wкг оцк): Wкг оцк=W/МТ/ИМОК, и по значению Wкг оцк проводят оценку уровня эффективности:The power of the performed load (W, W) results in 1 kg of body weight and 1 volume of circulating blood (W kg bcc ): W kg bcc = W / MT / IMOC, and the value of W kg bcc evaluates the level of efficiency:

Figure 00000004
Figure 00000004

Реализация способа поясняется нижеприведенными примерами.The implementation of the method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Испытуемый с МТ=66 кг совершил за 1 минуту 30 восхождений на ступеньку высотой 40 см (0,4 м), ЧСС=150 уд./мин; САД=160 мм рт.ст.; ДАД=100 мм рт.ст.Example 1. A test subject with MT = 66 kg completed 30 ascensions per step with a height of 40 cm (0.4 m), HR = 150 beats / min; SAD = 160 mmHg; DBP = 100 mm Hg

Мощность выполненной нагрузки:Power performed load:

W=МТ⋅Н⋅N⋅1,333=66⋅0,4⋅30 1,333=1055,736 кгм/минW = MT⋅N⋅N⋅1,333 = 66⋅0,4⋅30 1,333 = 1055,736 kgm / min

или 1055,736/6=175,956 Вт/минor 1055,736 / 6 = 175.956 W / min

Тсц=60/ЧСС=60/150=0,4 с;TSC = 60 / HR = 60/150 = 0.4 s;

Тпи=0,268⋅Тсц0,36=0,268⋅0,40,36=0,193Tpi = 0,268⋅Tsts 0,36 = 0,268⋅0,4 0,36 = 0,193

ИМОК=(САД+ДАД)⋅Тпи/ДАД/(Тсц-Тпи)=IMOK = (GARDEN + DAD) ⋅Tpi / DAD / (Tsts-Tpi) =

=(160+100)⋅0,193/100/(0,4-0,193)== (160 + 100) ⋅ 0.193 / 100 / (0.4-0.193) =

=260⋅0,193/100/0,207=2,424= 260⋅0,193 / 100 / 0,207 = 2,424

Мощность, приведенная к 1 кг Мт и 1 ОЦК:Power reduced to 1 kg Mt and 1 BCC:

Wкг оцк=W/МТ/ИМОК=175,956/66/2,424=1,0998W kg otsk = W / MT / IMOK = 175,956 / 66 / 2,424 = 1,0998

Это средний уровень эффективности функционирования сердечнососудистой системы (1,065<Wкг оцк≤1,3317).This is the average level of efficiency of functioning of the cardiovascular system (1.065 <W kg bcc ≤ 1.3317).

Пример 2. Испытуемый с МТ=66 кг совершил за 1 минуту 30 восхождений на ступеньку высотой 40 см (0,4 м), ЧСС=84 уд./мин; САД=149 мм рт.ст.; ДАД=95 мм рт.ст.Example 2. A test subject with MT = 66 kg completed a 30 minute ascent per step with a height of 40 cm (0.4 m), HR = 84 beats / min; SAD = 149 mm Hg; DBP = 95 mmHg

Мощность выполненной нагрузки:Power performed load:

W=МТ⋅Н⋅N⋅1,333=66⋅0,4⋅30⋅1,333=1055,736 кгм/минW = MT⋅N⋅N⋅1,333 = 66⋅0,4⋅30⋅1,333 = 1055,736 kgm / min

или 1055,736/6=175,956 Вт/минor 1055,736 / 6 = 175.956 W / min

Тсц=60/ЧСС=60/84=0,714 с;TSC = 60 / HR = 60/84 = 0.714 s;

Тпи=0,268⋅Тсц0,36=0,268⋅0,7140,36=0,237Tpi = 0,268⋅Tsts 0,36 = 0,268⋅0,714 0,36 = 0,237

ИМОК=(САД+ДАД)⋅Тпи/ДАД/(Тсц-Тпи)=IMOK = (GARDEN + DAD) ⋅Tpi / DAD / (Tsts-Tpi) =

=(149+95)⋅0,237/95/(0,714-0,237)== (149 + 95) ⋅ 0.237 / 95 / (0.714-0.237) =

=244⋅0,237/95/0,477=1,276= 244⋅0.237 / 95 / 0.477 = 1.276

Мощность, приведенная к 1 кг Мт и 1 ОЦК:Power reduced to 1 kg Mt and 1 BCC:

Wкг оцк=W/МТ/ИМОК=175,956/66/1,276=2,089W kg otsk = W / MT / IMOK = 175,956 / 66 / 1,276 = 2,089

Это очень высокий уровень эффективности функционирования сердечнососудистой системы (Wкг оцк>2,055).This is a very high level of efficiency of the functioning of the cardiovascular system (W kg bcc > 2.055).

Пример 3. Испытуемый с МТ=60 кг совершил за 1 минуту 60 оборотов вращения педалей велоэргометра, при этом регулятор сопротивления вращения педалей был настроен на получение мощности нагрузки в 180 Вт (3⋅60); после нагрузки ЧСС=90 уд./мин; САД=140 мм рт.ст.; ДАД=85 мм рт.ст.Example 3. A test subject with MT = 60 kg completed 60 revolutions of the pedals of a bicycle ergometer in 1 minute, while the pedal resistance control was set to receive a load power of 180 W (3⋅60); after loading HR = 90 beats / min; SAD = 140 mmHg; DBP = 85 mm Hg

Тсц=60/ЧСС=60/90=0,6667 с;TSC = 60 / HR = 60/90 = 0.6667 s;

Тпи=0,268⋅Тсц0,36=0,268⋅0,6670,36=0,2316Tpi = 0,268⋅Tsts 0,36 = 0,268⋅0,667 0,36 = 0,2316

ИМОК=(САД+ДАД)⋅Тпи/ДАД/(Тсц-Тпи)=IMOK = (GARDEN + DAD) ⋅Tpi / DAD / (Tsts-Tpi) =

=(140+85)⋅0,2316/85/(0,6667-0,2316)== (140 + 85) ⋅ 0.2316 / 85 / (0.6667-0.2316) =

=225⋅0,2316/85/0,4351=1,409= 225⋅0.2316 / 85 / 0.4351 = 1.409

Мощность, приведенная к 1 кг Мт и 1 ОЦК:Power reduced to 1 kg Mt and 1 BCC:

Wкг оцк=W/МТ/ ИМОК=180/60/1,409=2,129W kg otsk = W / MT / IMOK = 180/60 / 1,409 = 2,129

Это очень высокий уровень эффективности функционирования сердечнососудистой системы (Wкг оцк>2,055).This is a very high level of efficiency of the functioning of the cardiovascular system (W kg bcc > 2.055).

Таким образом, способ довольно прост в исполнении, позволяет объективно оценить эффективность функционирования сердечно-сосудистой системы при нагрузке, за счет использования в расчетах физиологически обоснованных формул.Thus, the method is quite simple in execution, it allows you to objectively evaluate the efficiency of the cardiovascular system under load, due to the use of physiologically sound formulas in the calculations.

Claims (7)

Способ определения эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы человека при нагрузке, включающий измерение массы тела (МТ), измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического артериального давления (САД), диастолического артериального давления (ДАД), вычисление индекса минутного объема крови (ИМОК), показывающего отношение минутного объема крови к объему циркулирующей крови, отличающийся тем, что измерения ЧСС, САД и ДАД выполняют сразу после выполнения равномерной контролируемой физической нагрузки, которую проводят в течение 1 минуты, мощностью (W, Вт) в диапазоне значений от (2,5⋅МТ) до (3⋅МТ), после чего приводят значение мощности к 1 кг массы тела испытуемого и 1 объему циркулирующей крови (Wкг⋅оцк):The method of determining the effectiveness of the functioning of the cardiovascular system of a person under load, including the measurement of body mass (MT), measurement of heart rate (HR), systolic blood pressure (MAP), diastolic blood pressure (DBP), calculation of the index of minute blood volume (IMOC) showing the ratio of the minute volume of blood to the volume of circulating blood, characterized in that the measurement of heart rate, SBP and DBP are performed immediately after performing a uniform controlled physical activity, which It is conducted for 1 minute, with a power (W, W) in the range of values from (2.5⋅MT) to (3⋅MT), after which the power is reduced to 1 kg of the body weight of the test and 1 volume of circulating blood (W kg⋅ ock ): Wкг⋅оцк=W/MT/ИМОК,W kg⋅ock = W / MT / IMOC, где W - мощность выполненной нагрузки, Вт;where W is the power of the executed load, W; МТ - масса тела испытуемого, кг;MT - the body weight of the test, kg; ИМОК - индекс минутного объема крови,Imok - index of minute blood volume, и по значению Wкг⋅оцк проводят оценку уровня эффективности функционирования сердечно-сосудистой системы:and the value of the cardiovascular system's efficiency is assessed by the value of W kg⋅ock : очень высокийvery tall Wкг⋅оцк>2,055W kg > 2.055 высокийtall 1,605<Wкг⋅оцк≤2,0551.605 <W kg ≤ 2.055 выше среднегоabove the average 1,3317<Wкг⋅оцк≤1,6051.3317 <W kg 1.605 среднийaverage 1,065<Wкг⋅оцк≤1,33171.065 <W kg⋅ock ≤ 1.3317 ниже среднегоbelow the average 0,8883<Wкг⋅оцк≤1,0650.8883 <W kg ≤1.065 низкийlow Wкг⋅оцк≤0,8883W kg ⋅ 0,8883
RU2018121867A 2018-06-13 2018-06-13 Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load RU2687178C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121867A RU2687178C1 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121867A RU2687178C1 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2687178C1 true RU2687178C1 (en) 2019-05-07

Family

ID=66430617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018121867A RU2687178C1 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2687178C1 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003076A2 (en) * 2000-06-30 2002-01-10 Lifewaves International, Inc. Systems and methods for assessing and modifying an individual's physiological condition
RU2186518C2 (en) * 1999-06-21 2002-08-10 Научно-исследовательский институт патологии кровообращения Method for functional diagnostics of cardiovascular system state
RU2207044C2 (en) * 2000-04-06 2003-06-27 Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии МЗ РФ Method for evaluating state of functional reactivity of cardiovascular system
DE102009015273A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-14 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Method and device for determining the endurance performance of a subject
RU2447834C1 (en) * 2010-12-08 2012-04-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method for evaluating individual's physical efficiency
RU2481785C2 (en) * 2011-07-07 2013-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России) Method of determining minute blood volume (mbv) and total peripheral resistance of vessels (tprv)
RU140166U1 (en) * 2013-12-27 2014-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Навигатор здоровья" DEVICE FOR DETERMINING HUMAN PHYSICAL OPERATION
EP2742859A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-18 Kreative Technologie LWU UG ( haftungsbeschränkt) Method for the determination of physiological cardiac and body performance parameters
RU2535914C1 (en) * 2013-07-19 2014-12-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации" (ГБОУ ВПО УГМА Минздрава России) Method for determining rest hypo-normo-hypervolemia of individual's blood flow
EP2187804B1 (en) * 2007-07-13 2018-05-30 University of Massachusetts Physical performance monitoring and monitors

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2186518C2 (en) * 1999-06-21 2002-08-10 Научно-исследовательский институт патологии кровообращения Method for functional diagnostics of cardiovascular system state
RU2207044C2 (en) * 2000-04-06 2003-06-27 Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии МЗ РФ Method for evaluating state of functional reactivity of cardiovascular system
WO2002003076A2 (en) * 2000-06-30 2002-01-10 Lifewaves International, Inc. Systems and methods for assessing and modifying an individual's physiological condition
EP2187804B1 (en) * 2007-07-13 2018-05-30 University of Massachusetts Physical performance monitoring and monitors
DE102009015273A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-14 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Method and device for determining the endurance performance of a subject
RU2447834C1 (en) * 2010-12-08 2012-04-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" Method for evaluating individual's physical efficiency
RU2481785C2 (en) * 2011-07-07 2013-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (ГОУ ВПО УГМА Минздравсоцразвития России) Method of determining minute blood volume (mbv) and total peripheral resistance of vessels (tprv)
EP2742859A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-18 Kreative Technologie LWU UG ( haftungsbeschränkt) Method for the determination of physiological cardiac and body performance parameters
RU2535914C1 (en) * 2013-07-19 2014-12-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации" (ГБОУ ВПО УГМА Минздрава России) Method for determining rest hypo-normo-hypervolemia of individual's blood flow
RU140166U1 (en) * 2013-12-27 2014-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Навигатор здоровья" DEVICE FOR DETERMINING HUMAN PHYSICAL OPERATION

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MEYER D. et al. Estimating the relationship between heart rate and power output for short term cycling exercises. Procedia Engineering. 2015, 112, p.237-243. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3831410B2 (en) Method and apparatus for calculating and displaying exercise level in heart rate monitor
CN104323759B (en) Cardiorespiratory Endurance method of testing based on exercise heart rate and treadmill
Shephard et al. Standardization of submaximal exercise tests
Gleser et al. The effect on Vo max of adding
RU2147208C1 (en) Technique for estimating public health and working capacity
CN109529303A (en) A kind of confirmation method and system of user movement ability
Cerretelli et al. Circulation in exercising dogs
Oliveira et al. Physiological and stroke parameters to assess aerobic capacity in swimming
Colantonio et al. Is the HRmax= 220-age equation valid to prescribe exercise training in children?
RU2687178C1 (en) Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load
Crisafulli et al. Detection of lactate threshold by including haemodynamic and oxygen extraction data
Xie et al. Effects of pulse transit time and pulse arrival time on cuff-less blood pressure estimation: a comparison study with multiple experimental interventions
Lopez et al. Cardiovascular and metabolic responses to on-water upwind sailing in optimist sailors
JP7256328B1 (en) Method for estimating upper limit of exercise intensity, training method, exercise instruction device, and system for estimating upper limit of exercise intensity
NEMOTO et al. Aerobic and anaerobic threshold of Japanese male adults
Grimby et al. Cardiac output during exercise in patients with varicose veins
Crouse et al. Predicting VO2max from treadmill performance in American-style football athletes
Singh et al. PHYSIOLOGICAL DIFFERENCES BETWEEN ATHLETES OF SELECTED EVENTS IN TRACK AND FIELD–A COMPARATIVE STUDY
Amundsen et al. Energy cost of rehabilitation calisthenics
RU2438576C1 (en) Method of human physical performance determination
RU2759130C1 (en) Use of wrist expander in young athletes with sinus bradycardia (heart rate less than 60 beats/min) to increase heart rate in order to adequately assess corrected qt interval (qtc)
RU2757967C1 (en) Selection method for patients with risk factors (rf) for development of cardiovascular diseases (cvd) for repeated courses of comprehensive preventive programs
RU2368302C1 (en) Method of increasing productivity of experimenter labour in mass diagnostics of oxygen consumption
RU2370217C1 (en) Method of measuring human anaerobic reserve
RU2762355C2 (en) Method for determining the threshold of anaerobic metabolism

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200614