Способ оценки устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов

 

Изобретение относится к медицине и позволяет дать количественную интегральную оценку состояния организма человека и животных по совокупности физиологических показателей. Цель: повышение точности и упрощение количественной интегральной оценки состояния организма по совокупности физиологических показателей. Это достигается тем, что после измерения специального набора физиологических показателей, до и после нагрузочных тестов, формализации показателей и расчета среднеарифметической и среднеквадратичного отклонения совокупности формализованных показателей определяется обобщенный коэффициент по величине отношений среднеквадратичного отклонения к квадрату среднеарифметической и расчитывается индекс устойчивости по величине отношений обобщенных коэффициентов, найденных до и после нагрузочных тестов, значение которого служит оценкой устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов. 1 табл.

Изобретение относится к медицине и позволяет дать количественную интегральную оценку состояния организма человека и животных по совокупности физиологических показателей.

Для интегральной оценки здоровья организма по совокупности физиологических показателей предложены различные способы, обладающие теми или иными преимуществами и недостатками.

Известен способ (Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. М. 1979) интегральной оценки по показателю активности регуляторных систем (ПАРС), рассчитанному по математико-статистическим и спектральным характеристикам сердечного ритма.

Недостатком данного способа является то, что расчет интегрального критерия ПАРС основано на простой сумме моделей, отражающих степень выраженности изученных показателей в условных баллах от -2 до +2. Такой подход не дает обобщенную оценку сопряженности всех показателей между собой, не предполагает определения характера изменения ПАРС после нагрузочных тестов, а следовательно и установить устойчивость организмов к ним.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ (Бузунов В.А. Кальниш В. В. Комплексная оценка функционального состояния человека при эргометрических исследованиях. Гигиена и санитария, 1982, с. 51 54), при котором для обобщенной оценки состояния организма проводится измерение определенного набора физиологических показателей до и после дозированных физических нагрузок, формализация показателей и вычисление среднеарифметической (I) и коэффициента вариации (ω) совокупности формализованных показателей. Абсолютные значения величин I и ω используются в качестве интегральных критериев функционального состояния организма и его устойчивости к физическим нагрузкам.

Этот способ обладает тем недостатком, что не позволяет точно оценить функциональное состояние организма конкретного индивидуума из-за неопределенности в биологической значимости величин I и w. Для выяснения их биологической значимости на индивидуальном уровне необходимо получить средние значения этих критериев для всей изученной популяции и по интервалу среднеквадратичных отклонений (σ) отнести конкретный организм в одну из предложенных градаций функционального состояния: нормальное (± 1σ); пограничное (± 2σ); неудовлетворительное (± 3σ).

Таким образом, по этому способу предполагается получить 4 величины I и ω до нагрузки и после нагрузки. При этом в зависимости от знака + или - s по каждому критерию могут наблюдаться 4 возможных варианта сочетаний, а с учетом предлагаемых градаций функционального состояния организма общее число возможных вариантов значений I и w достигает 24, что при трактовке полученных результатов представляет собой задачу с довольно высокой неопределенностью.

Целью изобретения является повышение точности и упрощения количественной интегральной оценки состояния организма по совокупности физиологических показателей.

Поставленная цель достигается тем, что после измерения специального набора физиологических показателей, до и после нагрузочных тестов, формализации показателей и расчета среднеарифметической и среднеквадратичного отклонения определяются обобщенные коэффициенты по величине отношения среднеквадратичного отклонения к квадрату средней и расчитывается индекс устойчивости по величине отношений обобщенных коэффициентов до и после нагрузочных тестов, значения которого являются оценкой устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов.

Сущность изобретения заключается в том, что для определения индекса устойчивости выбирается определения совокупность показателей (физиологические, биохимические, гематологические, иммунологические). Измерение выбранных показателей проводят для каждого организма дважды до нагрузки (фон) и после дозированной нагрузки.

В качестве нагрузки могут быть использованы любые существующие в настоящее время в экспериментальной и клинической медицине: физические (повышенная и пониженная температура); механические (бег, плавание, приседание, велоэргоментр и др.); химические, фармакологические (кофеин, спирт и др.); биологические (кровопускание, вакцинация и др.).

После измерения показателей осуществляют их формализацию, перевод в безразмерные.

Формализацию показателей можно проводить относительно известных значений соответствующих физиологических норм или использовать для этого средние значения фоновых показателей в обследуемой популяции, т.е. определить свои нормы для выбранных показателей. Формализацию показателей выражают в процентах к выбранному стандарту.

Получив для каждого организма два вариационных ряда формализованных показателей фоновый и после нагрузки, вычисляют их среднеарифметические (I), среднеквадратичные отклонения (σ) и обобщенные коэффициенты (К) по величине отношений среднеквадратичного отклонения к квадрату среднеарифметической .

Индекс устойчивости определяется по отношению обобщенного коэффициента после нагрузки (К_н) к обобщенному коэффициенту до нагрузки, фон (К_ф): С учетом степени и характера изменения обобщенного коэффициента после нагрузочного теста, варианты значений индекса устойчивости распределяются на три градации.

1. И 1 (0,9 1,1).

2. И < 1 (меньше 0,9) 3. И > 1 (больше 1,1).

Биологическая и прогностическая значимость указанных вариантов И: 1. И 1 устойчивость организма снижена, предпатология.

2. И > 1 организм не устойчив, патология.

3. И < 1 организм устойчив, здоров.

Пример. Оценка устойчивости экспериментальных животных к токсическому действию химических веществ.

Способ оценки устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов испытывали в опыте на крысах самцах массой 300 г по альтернативному эффекту летальности при внутрижелудочном введении проксодалола на уровне LD₅₀.

Для определения индекса устойчивости были выбраны следующие показатели: частота дыхания, частота сердечных сокращений, суммационно-пороговый показатель, ректальная температура, количество эритроцитов и лейкоцитов и уровень гемоглобина крови. Указанные параметры определяли общепринятыми методами. Измерения выбранного набора показателей осуществляли дважды до нагрузки, фон и после нагрузки, в качестве которой использовали воздействие температурой 40^oС в течение 30 мин. Для формализации показателей использовали среднеарифметические значения соответствующего показателя во всей изученной популяции животных при фоне.

Для каждого животного в соответствии с предложенным способом были расчитаны индексы устойчивости. После определения индексов устойчивости всем крысам внутрижелудочного ввели проксодалол на уровне LD₅₀ (1000 мг/кг). Через 1 ч после введения проксодалола у всех животных провели измерение всех указанных параметров, осуществили их формализацию по отношению к выбранному стандарту и вновь расчитали индекс устойчивости, представляющий величину отношений, обобщенного коэффициента совокупности показателей, измеренных после введения проксодалола к обобщенному коэффициенту тех же параметров при фоне, т. е. в данном случае воздействие проксодалолом было использовано в качестве нагрузки.

Расчет индекса устойчивости осуществляли как по всем 7 показателям, а также и по 4 выбранным из них частота дыхания, частота сердечных сокращений, суммационно-пороговый показатель и ректальная температура.

Все найденные значения индексов устойчивости были распределены в зависимости от исхода альтернативного эффекта на 2 группы выжившие и погибшие. Детальность составила 13 животных из 24 взятых в опыт.

Сводные данные результатов испытания способа оценки устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов представлены в таблице. Эти данные показали, что предлагаемый критерий можно использовать для обобщенно оценки состояния организма.

Установлено, что в ответ на физиологические нагрузки (40^oC в течение 30 мин) значение индекса устойчивости у разных животных зависел от их чувствительности к воздействию проксодалола на уровне LD₅₀. У выживших животных значения индекса составляли в основном величины меньше единицы, а в группе погибших животных наблюдали значения индекса на уровне или больше единицы.

При этом отмечено совпадение данных расчета индекса как по 7, так и по 4 показателям.

При расчете индекса устойчивости после введения проксодалола у всех животных зарегистрированы величины больше единицы, при этом в группе погибших животных они составили значительно более высокие величины.

Таким образом, способ оценки устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов можно использовать для обобщенной оценки состояния организма. Предложенный по данному способу критерий индекс устойчивости, отражает характер изменения обобщенного коэффициента совокупности физиологических показателей после воздействия экзогенных факторов и позволяет проводить оценку устойчивости организма к воздействию экзогенных факторов и дифференцировать степень воздействия факторов (физиологические, экстремальные).

Формула изобретения

Способ оценки устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов, включающий измерение подобранных физиологических показателей до и после дозированных нагрузочных тестов, формализацию показателей, вычисление средней арифметической и среднего квадратичного отклонения совокупности формализованных показателей, отличающийся тем, что вычислят обобщенный коэффициент, представляющий собой величину отношений среднего квадратичного отклонения к квадрату среднеарифметической, после чего рассчитывают индекс устойчивости по величине отношения обобщенных коэффициентов до и после дозированных нагрузочных тестов, величина которого является оценкой устойчивости организмов к воздействию экзогенных факторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1