2. Главная
  3. Архив номеров
  4. Выпуск журнала Том 2 №2 за 2018 год
  5. Жилина М.И., Лебедев А.А. Инновационные технологии диагностики ранних функциональных нарушений

Жилина М.И., Лебедев А.А. Инновационные технологии диагностики ранних функциональных нарушений

Скачать статью в формате PDF

Дата публикации 01.06.2018 г. 

УДК 616.002/-009

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДИАГНОСТИКИ РАННИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ

М.И. Жилина, А.А. Лебедев

Научно-исследовательский центр курортологии и реабилитации филиал ФГБУ «Северо - Кавказский федеральный научно-клинический центр Федерального медико - биологического агентства», Сочи

Ключевые слова: функциональная диагностика, адаптация, функциональные резервы.

Аннотация. Накопленный опыт в разработке и внедрении инновационных диагностических технологий, позволяющих на доказательном уровне в экспресс-режиме выявить ранние функциональные нарушения в работе жизненно важных органов и систем, оценить адаптивные возможности организма, его функциональный резерв может оказаться полезным в решении широко спектра задач, стоящих перед врачом. В работе представлены материалы, обобщающие результаты возможности современных методов получения информации с соблюдением всех требований метрологии.

 INNOVATIVE TECHNOLOGIES OF DIAGNOSTICS OF EARLY FUNCTIONAL VIOLATIONS

 M.I. Zhilina, A.A. Lebedev

Research Center of balneology and rehabilitation – a branch in Sochi FGBI «North Caucasian Federal Scientific Clinical Center» FMBA, Sochi, Russia 

Key words: functional diagnostics, adaptation, functional reserves.

Annotation. The accumulated experience in development and deployment of the innovative diagnostic technologies allowing at the evidential level in the express mode to reveal early functional violations in work the organs and systems, to estimate adaptive opportunities of an organism, its functional reserve can useful in the decision be wide a range of the tasks facing the doctor.

Введение. В круг профессиональных интересов медицинских учреждений Федерального медико-биологического агентства входит контингент лиц опасных и особо опасных профессий, водолазов, высококвалифицированных спортсменов, космонавтов, работников вредных производств атомной и химической промышленности и т.д., т.е. людей, нуждающихся в регулярном мониторинге и коррекции состояния здоровья с целью поддержания их работоспособности и профессионального долголетия [7, 13].

В этой связи, основной целью настоящей работы является разработка и совершенствование: - методов экспресс-оценки и контроля функционального состояния систем жизненноважных органов (сердечнососудистая, дыхательная, нервная, пищеварительная, ЦНС, эндокринная, кроветворная, опорно-двигательная) [10-12], функционального резерва и адаптивных возможностей организма (метод дифференциальной импедансометрии) [12], время на исполнение которых не должно превышать 5 мин; - методов оценки функционального состояния и психофизиологических особенностей центральной регуляции зрительного анализатора (методом пупиллометрии) [8] и вестибулярного аппарата ЦНС (метод стабилометрии) [2] - не более 7 мин; - методов оценки функционального состояния, функционального резерва и адаптивных возможностей сердца усовершенствованными методами электрокардиографии [6] – не более 5 мин; - методов оценки и прогноза психофизиологических особенностей личности (работоспособность, усталость, тревожность, отклонение от аутогенной нормы, эксцентричность, концентричность, вегетативный коэффициент, автономность, гетерономность) [3] – не более 3 мин; - при необходимости, совершенствование методов определения психологического портрета личности (экстраверт, интроверт, холерик, сангвиник, флегматик, меланхолик) [3, 4, 9, 12] – не более 7 мин.

Во всех вариантах принцип выбора диагностических способов один: они должны быть доказательны, т.е. основаны на оценке реальных физических характеристик исследуемого объекта (испытуемого, систем его органов и тканей) и отвечать всем требованиям метрологии (не воздействовать на исследуемый объект) [5, 10]. Такой подход даёт возможность вычислить коэффициент эффективности функции исследуемого биообъекта (органа, системы органов, организма) [1, 6].

Методы и организация исследования. Исследование выполняли в два этапа: до и после нагрузки, что позволяет оценить не только функциональное состояние и эффективность функции, но и адаптивные возможности (функциональный резерв) того или иного органа, системы или организма в целом. В качестве же нагрузки мы используем пробу Генчи (метаболическая нагрузка), дозированную физическую нагрузку и/или короткий световой импульс [1, 8]. В исследовании приняли участие 459 человек в возрасте от 21 до 69 лет (45±24 лет).

В основу метода положен принцип дифференциальной импедансометрии на АПК АМСАТ-КОВЕРТТМ, что позволяет: - воспользоваться статистикой Р.Фолля в определении функционального состояния (ФС) систем ряда жизненноважных органов-мишеней (рис. 1).

 

     

нормофункция

гиперфункция

гипофункция

Рис. 1. Варианты оценки функционального состояния жизненноважных систем органов на АПК АМСАТ-КОВЕРТТМ

 

- выполняя пробу Генчи (максимальная задержка дыхания на выдохе), оценить функциональный резерв организма (ФРО), работоспособность испытуемого, установить факторы риска возникновения патологических состояний и энергетического истощения, дать патофизиологическую характеристику ФС организма, выявить наиболее слабые звенья в цепи нейрогуморального управления параметрами обмена веществ (гомеостаза организма), определить наиболее уязвимые органы-мишени (табл. 1).

Благодаря внедрению новых инновационных технологий математической обработки данных, мы научились количественно оценивать функциональное состояния и психофизиологические особенности ЦНС по результатам исследования зрачковых рефлексов путём регистрации величины зрачка и динамики его изменения под действием того или иного стимула для анализа его аффективной значимости. В нашем варианте – это короткий световой импульс длительностью 0,15±0,5 сек. (рис. 2).

 

   

Рис. 2. Аппаратно-программный комплекс (АПК) Пупиллометр

Сконцентрировав своё внимание на маркере, находящимся в центре прибора, испытуемый получает команду: «Не моргать», удерживая такое положение 6-7 секунд (3 сек до светового импульса и 3 сек после него). Момент завершения вспышки (световой импульс) является началом регистрации параметров зрачка (пупиллограммы) левого и правого глаза (рис. 3).

 

 

Рис. 3. Пупиллограмма, зарегистрированная на АПК Пупиллометр, в ответ на действие светового импульсного раздражителя

Для последующего анализа оценивали:

  • начальный диаметр зрачка по вертикали в мм;
  • начальный диаметр зрачка по горизонтали в мм;
  • латентное время, характеризующее начало реакции зрачка на световой раздражитель в с;
  • амплитуду и время сужения зрачка в ответ на световой раздражитель в мм;
  • амплитуду и время последующего расширения зрачка в мм;
  • остаточное возбуждение, графически отражённое в мм разницы начального и конечного диаметров зрачка. Расчёт энергобаланса нейрогенного сопровождения рефлекторных реакций в фазово-структурном анализе пупиллограммы несколько проще, т.к. построен на принципе интегрального исчисления значений пупиллограммы (рис. 5) по формуле:где: E – энергия нейрогенного сопровождения в Дж/г         a1 - периметр зрачка в мм       t   - время в сек.
  •          аn - изменение периметра зрачка в мм
  •          а   - площадь зрачка в мм2    
  • Е=ʃda/dt (Дж/г)
  • Окончательный расчёт механической работы, совершаемой мышечными сфинктерами, производится путём интегрирования величин, обратных показателям пупиллометрии в мДж/г сырой массы (~1,0 г) мышц зрачка (рис. 4).
 

 

Рис. 4. Вычисление механической работы, совершаемой мышечными сфинктерами зрачков в ответ на действие светового импульсного раздражителя

 

 

 

Рис. 5. Расчёт энергобаланса нейрогенного сопровождения рефлекторных реакций зрачка в ответ на импульсный световой раздражитель

Результаты исследования и их обсуждение. В качестве примера, позволяющего оценить информативность избранной стратегии в пупиллометрии, выполняемой до и после физической нагрузки, представлены результаты пупиллометрии испытуемого А.А.Ю, получившего суммарную нагрузку в 600 ватт/5 мин (рис. 6).

Полученные таким способом результаты существенно дополняют общую диагностическую картину состояния здоровья А.А.Ю. Оно соответствует надпороговому с преобладанием гипофункциональных нарушений, вызванных умеренными функциональными нарушениями, связанными с острым патологическим процессом (ФРО=62,8% при NФРО=45-55%) и риском общего энергетического истощения 60-64% (при N=50-54%). Опыт, высокий профессионализм и умение концентрировать внимание при исполнении задачи (мобилизация), позволяют А.А.Ю. сохранять спокойствие и выдержку (эутония тонуса ВНС).

Рис. 6. Результаты пупиллометрии испытуемого А.А.Ю, получившего суммарную нагрузкой 600 ватт/5 мин

Незначительная физическая нагрузка (600 W/5 минут) приводит к нормализации показателей ФРО до уровня, характерного состоянию здоровья (ФРО=54,2% при NФРО=45-55% с риском энергетического истощения 50-54% при N=50-54%), что может быть обусловлено высоким тренингом адаптивных реакций организма даже при сниженных цифрах сатурации кислорода периферической крови (96% - это может быть: низкая насыщаемость, высокая скорость потребления или низкая кислородная ёмкость эритроцитов крови), что позволяет снизить риск энергетического истощения (осложнений) при дополнительных гипернагрузках, что скорее всего обусловлено резко возрастающей степенью эмоционального напряжения, подавляемого логическим мышлением.

В совокупности показателей, результаты исследования нашли своё полное подтверждение при исполнении психологического тестирования на АПК Мультипсихометр в тесте цветовых предпочтений Люшера.

Накопленный нашими сотрудниками опыт в области разработки и внедрения современных методов реабилитации и восстановительного лечения в доклинических и клинических испытаниях показал, что применение БАВ ксеногенного происхождения в качестве технологии профилактики и коррекции функциональных нарушений, зарегистрированных у спортсменов высшей квалификации, позволяет за 3-7-14 дней полностью восстановить ФС, ФРО и ФРС до уровня референтных значений, не снижая уровень тренировочных или соревновательных нагрузок (рис. 7).

 

 

  

А- до соревнований ФРО 48,5%±2,73%

 

Б - после соревнований ФРО 55,5±3,07%

Рис. 7. Функциональное состояние и функциональный резерв (ФРО) организма спортсмена перед соревнованиями (А) и после соревнований (Б), после однократной ингаляции биологически активного вещества за 7 дней до соревнований

После соревнований все характеристики значительно улучшились (p<0,05). На уровне нормофункции диагностировались практически все системы, кроме ЦНС (p>0,05) – гиперфункция, ЖКТ (p>0,05) – гипофункция, хотя она была много лучше изначальной (p<0,05) и сердца (p>0,05). При этом суммарный ФРО достоверно вырос с 48,5±2,73% до 55,5±3,07% (p<0,05). Это хорошо видно из представленных данных на рис. 7 Б.

При этом, мы получили полное подтверждение изначальной концепции, что «Здоровый спортсмен всегда сможет показать свой наилучший результат». Более того, справедливость данной концепции при однократной ингаляции БАВ была подтверждена реальными данными при оценке работоспособности спортсменов, их усталости и тревожности до и после соревнований (рис. 8).

Рис. 8. Показатели работоспособности, усталости, психического напряжения и тревожности до и после соревнований на фоне однократной за 7 суток ингаляции биологически активного вещества

Применение инновационных технологий диагностики ранних функциональных нарушений, позволяет своевременно скорректировать тренировочный процесс, план лечебных и реабилитационных мероприятий.

Заключение. Таким образом, внедрение современных диагностических технологий может оказаться полезным для решения широкого спектра задач, стоящих перед медицинскими учреждениями ФМБА России по медико-санитарному обеспечению контингента лиц опасных и особо опасных профессий, космонавтов, водолазов, высококвалифицированных спортсменов, работников вредных производств, атомной и химической промышленности, атомной энергетики, т.е. людей, нуждающихся в регулярном мониторинге и коррекции состояния здоровья.

Список литературы

  1. Агрба В.З. Разработка способов мобилизации резервных возможностей организма человека в условиях повышенных физических и психологических нагрузок путём повышения биостимулирующего эффекта усиления синергического действия сверхмалых доз биологически активных веществ животного происхождения и сверхслабых физических излучений: отчёт о НИР (заключительный) / В.З. Агрба, А.В. Баринов, Ч.С. Борисевич, А.М. Ганусевич, Г.В. Канделис, О.В. Коробченко, А.А. Лубяко, Е.Ю. Мельников, В.Н. Преображенский, Н.Т. Рыжков, К.П. Скипина, Н.В. Степаненко, Ю.А. Талызенков, Ю.С Толстов, С.М. Цабиев. - М: 2010. - 126 с.; № ГР 01200712714. – Инв. № 01201057273
  2. Арьков В. В. Сравнительный анализ параметров стабилометрии у спортсменов разной специализации / В. В. Арьков, Т. Ф. Абрамова, Т. М. Никитина, В. В. Иванов, Д. В. Супрун, М. Ю. Шкурников, А.Г. Тоневицкий // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – Т. 147, № 2. – С. 194-197.
  3. Башлыкова А.Н. Модель психофизиологического сопровождения спортсменов / А.Н. Башлыкова, Д.В. Башлыков, К.П. Скипина // Актуальные проблемы профилактики и лечения профессионально обусловленных заболеваний: материалы Всероссийской научно-практической конференции, г. Сочи, 14-15 октября 2013. - 2013. - С. 208-209.
  4. Бодров В.А. Психология профессиональной пригодности / В.А. Бодров. - М.: ПЕР СЕ - 2001. – 511 с.
  5. Гостищев В.К. Стандарты лечебно-диагностических мероприятий у больных диабетической остеоартропатий и гнойно-некротическими поражениями стоп / В.К. Гостищев, А.Н. Афанасьев // Стандарты диагностики и лечения в гнойной хирургии: тезисы конференции, Москва, 23-24 октября 2001. – 2001. – С. 110.
  6. Жилина М.Г. Способы количественной оценки ранних функциональных нарушений / М.Г. Жилина, А.А. Лебедев, А.В. Шипицын // Современные аспекты санаторно-курортного лечения и реабилитации на этапах оказания медицинской помощи детскому и взрослому населению: материалы Всероссийской научно-практической конференции, Ессентуки, 30 мая - 2 июня 2017. – 2017. - С. 185-192.
  7. Диагностика и консервативное лечение заболеваний и повреждений опорно-двигательной системы: Справ.: В 8 кн. Кн.2. Остеоартроз / А.А. Корж [и др.] –Xарьков : Основа, 1997. - 88 с.
  8. Куцало А.Л. Пупиллометрия в качестве метода экспресс-диагностики наркотической интоксикации: автореф. дис. канд. мед. наук: 14.00.20 - токсикология 14.00.45 – наркология. – СПб, 2004. - 19 с.
  9. Леонова А.Б. Психодиагностика функционального состояния человека / А.Б.Леонова. - М: Из-во МГУ, 1984. – 200 с.
  10. Разработка концепции, программ и стандартов реабилитации спортсменов сборных команд Российской Федерации на санаторно-курортном этапе и их апробация по видам спорта. Разработка стандартов реабилитации и оздоровительного лечения высококвалифицированных спортсменов зимних видов спорта на санаторно-курортном этапе: отчёт о НИОКР (промежуточ.) / А.А. Лубяко, В.З. Агрба, В.В. Петрушевская, А.С. Тямбина. – 2011. – 172 с. - № ГР 01201253215.
  11. Медовый В.С. Автоматизированные цитофотометрические тесты мазков крови для общей клиники и скрининговых обследований населения / В.С. Медовый, В.А. Балабуткин, Н.В. Верденская, А.А. Гусев, И.А. Иванова, Г.И. Козинец, В.М. Погорелов, А.М. Пятницкий, М.С. Стоянов, Б.З. Соколинский, А.Н. Теохаров // Клиническая и лабораторная диагностика. – 1997. - №10. - С. 6-8.
  12. Остапишин В.Д. Психофизиологическое сопровождение сборных команд Российской Федерации, школ олимпийского резерва, спортивных детско-юношеских школ / В.Д. Остапишин, В.М. Аллахвердов, Д.Н. Волков, С.В. Медников, К.П. Скипина, А.Н. Башлыкова, К.А. Фомина. // Актуальные вопросы спортивной медицины и медицинской реабилитации: тезисы научно-практической конференции, Кинешма, 16-18 мая 2013. - М. – 2013. - С. 133-136
  13. Рембовский В.Р. Основные направления в реализации вопросов профессиональной патологии при медицинском обеспечении рабочих химических предприятий / В.Р. Рембовский, Л.В. Янно. // Актуальные проблемы диагностики, профилактики и лечения профессионально обусловленных заболеваний: материалы Всероссийской научно-практической конференции, Сочи, 14-15 октября 2013. – 2013. - С.50-56.

References

  1. Agrba V.Z. Development of ways to mobilize the reserve capabilities of the human body in conditions of increased physical and psychological loads by increasing the biostimulating effect of enhancing the synergistic effect of ultra-small doses of biologically active substances of animal origin and ultraweak physical emissions: a report on research (final) / V.Z. Agrba, A.V. Barinov, C.S. Borisevich, A.M. Ganusevich, G.V. Candelis, O.V. Korobchenko, A.A. Lubyako, E.Yu. Melnikov, V.N. Preobrazhensky, N.T. Ryzhkov, K.P. Skipina, N.V. Stepanenko, Yu.A. Talyzenkov, Yu.S. Tolstov, S.M. Tsabiev. - M: 2010. - 126 p .; №. ГР 01200712714. - Inv. № 01201057273
  2. Arkov VV Comparative analysis of the parameters of stabilometry in athletes of different specialization / VV Arkov, TF Abramova, TM Nikitina, VV Ivanov, DV Suprun, M. Yu. Shkurnikov, A.G. Tonevitsky // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. - 2009. - Т. 147, №. 2. - P. 194-197.
  3. Bashlykova A.N. Model of psycho-physiological support of athletes / A.N. Bashlykova, D.V. Bashlykov, K.P. Skipina // Actual problems of prevention and treatment of professionally conditioned diseases: materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Sochi, October 14-15 2013. - 2013. - P. 208-209
  4. Bodrov V.A. Psychology of professional fitness / V.A. Bodrov. - Moscow: PER CE - 2001. - 511с.
  5. Gostishchev V.K. Standards of treatment and diagnostic measures in patients with diabetic osteoarthropathies and purulent necrotic lesions of the feet / VK Gostishchev, A.N. Afanasyev // Standards of diagnosis and treatment in purulent surgery: theses of the conference, Moscow, October 23-24, 2001. - 2001. - P. 110.
  6. Zhilina M.G. Methods of quantitative assessment of early functional disorders. Zhilina, A.A. Lebedev, A.V. Shipitsyn // Modern Aspects of Sanatorium and Spa Treatment and Rehabilitation at the Stage of Medical Care for Children and Adult Population: Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Essentuki, May 30 - June 2, 2017. - 2017. - P. 185-192.
  7. Diagnosis and conservative treatment of diseases and injuries of the musculoskeletal system: Reference: In 8 books. Kn.2. Osteoarthritis / A.A. Korzh [and others]-Kharkov: Basis, 1997. - 88 p.
  8. Kutsalo A.L. Pupillometry as a method of express diagnostics of narcotic intoxication: author's abstract. dis. cand. medical sciences: 14.00.20 - toxicology 14.00.45 - narcology. - St. Petersburg, 2004. - 19 p.
  9. Leonova A.B. Psychodiagnosis of the functional state of a person / A.B. Leonova. - M: From the Moscow State University, 1984. – 200 p.
  10. Development of the concept, programs and standards for the rehabilitation of athletes of national teams of the Russian Federation at the sanatorium-resort stage and their approbation by sport. Development of standards for the rehabilitation and health-improving treatment of highly skilled sportsmen of winter sports at the sanatorium-resort stage: report on R & D (interim) / A.A. Lubyako, V.Z. Agrba, V.V. Petrushevskaya, A.S. Tyambina. - 2011. - 172 p. - №. of state registration 01201253215.
  11. Medoviy V.S. Automated cytotoxic tests of blood smears for general clinics and screening of the population. / V.S. Medoviy, V.S. Balaboutkin, N.V. Verdenskaya, A.A. Gusev, I.A. Ivanova, G.I. Kozinets, V.M. Pogorelov, A.M. Pyatnitsky, M.S. Stoyanov, B.Z. Sokolinsky, A.N. Teokharov // Clinical and laboratory diagnostics. - 1997. - №10. - P. 6-8.
  12. Ostapishin V.D. Psychophysiological support of national teams of the Russian Federation, schools of the Olympic reserve, sports children's and youth schools / V.D. Ostapishin, V.M. Allahverdov, D.N. Volkov, S.V. Mednikov, K.P. Skipina, A.N. Bashlykova, K.A. Fomina. // Actual issues of sports medicine and medical rehabilitation: theses of the scientific and practical conference, Kineshma, May 16-18, 2013. - M. - 2013. - P. 133-136.
  13. Rembovsky V.R. The main directions in the implementation of issues of occupational pathology in the medical provision of workers in chemical plants / V.R. Rembovsky, L.V. Yanno. // Actual problems of diagnostics, prevention and treatment of professionally conditioned diseases: materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference, Sochi, October 14-15 2013. - 2013. - С.50-56.

Сведения об авторах. Марина Игоревна Жилина - младший научный сотрудник отдела ИБМТ НИЦКиР ФФГБУ СКФ НКЦ ФМБА России в г. Сочи, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел. 962-885-73-86; Андрей Александрович Лебедев - младший научный сотрудник отдела ИБМТ НИЦКиР ФФГБУ СКФ НКЦ ФМБА России в г. Сочи, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript., тел. 985-333-87-20.

Поиск