Современные методы и апаратно-программные комплексы для оценки адаптационных возможностей и уровня здоровья организма человека

Необходимо отметить, что зарубежные авторы при анализе адаптационных возможностей применяют понятие «physical fitness», в котором выделяют две составляющие: «general fitness» – состояние здоровья и общее благополучие и «specific fitness» – способность выполнять конкретные аспекты спорта или профессии. Адаптационные возможности оцениваются по тестам физической работоспособности: тесты для оценки аэробной, анаэробной способности организма, силы и взрывной силы, гибкости, времени реакции, координации, ловкости, антропометрические тесты [7]. Все эти тесты рассматриваются в отдельности и не дают общего представления об адаптационных возможностях организма, а тем более о количественной оценке уровня здоровья. Можно сказать, что отечественные и российские исследователи в данном направлении научных исследований пошли дальше своих зарубежных коллег.

Тестирование в оценке адаптационных возможностей может быть основано на двух подходах: оценка результата деятельности (педагогический подход) и оценка «стоимости» деятельности (биомедицинский подход).

Одной из ведущих теорий, с позиции которой рассматривается понятие «здоровья», является адаптационная. Переход от здоровья к болезни рассматривается в данном случае как процесс снижения степени адаптации организма к окружающей условиям, результат недостаточности адаптационных механизмов, их истощения и срыва [1]. Идея использования адаптивности как интегрального показателя здоровья возникла в 70-е годы. Согласно этим взглядам, здоровье рассматривается как способность организма адаптироваться к условиям внешней среды, а болезнь - как результат срыва адаптации. Адаптивные реакции организма при этом предлагалось оценивать преимущественно по показателям системы кровообращения. Дальнейшее развитие этот подход получил в работах Н. М. Амосова, И. А. Аршавского, Г. Л. Апанасенко, предложивших определять "количество здоровья" физиологическими резервами организма, т.е. максимальной производительностью органов при сохранении качественных пределов их функций в ответ на физиологическое стрессорное воздействие, чаще всего в виде физической нагрузки [2]. К настоящему времени на основе приведенных методов разработаны различные варианты автоматизированных программ и рабочих мест для количественной оценки здоровья, которые широко используются в практике профилактических обследований населения.

Как показал анализ исследований по изучаемой проблеме, до настоящего времени отсутствует общая методология создания автоматизированных систем медико-биологического назначения с применением математического аппарата. В большинстве автоматизированных систем оценочные критерии носят эвристический характер, что не обеспечивает их надежность. Одной из первых, кто попытался оценить диагностическую эффективность и информативность современных методов количественной оценки адаптационных возможностей и индивидуального здоровья, была Безматерных Л. Э. [3]. Большинство современных методов количественной оценки здоровья характеризуются высокой зависимостью величины интегрального показателя от состояния сердечно-сосудистой системы. Из распространенных методов количественной оценки здоровья наиболее значимую корреляционную связь друг с другом и достаточную степень надежности имеют методы Р. М. Баевского (уровень адаптационного потенциала); Г. Л. Апанасенко (уровень соматического здоровья); К. Купера (максимальное потребление кислорода). Безматерных Л. Э. были установлены наиболее информативные физиологические показатели, величина которых наиболее отчетливо реагирует на утрату здоровья при развитии заболевания: артериальное давление, частота сердечных сокращений в покое и при дозированной физической нагрузке, интегративный показатель эффективности обеспечения организма кислородом, максимальное потребление кислорода, индекс напряжения, индекс Кетле, уровень физической, психической и социальной удовлетворенности. Исследования, проведенные Л. Э. Безматерных на здоровых и больных индивидуумах, позволили построить интегративный индекс утраты здоровья на основе линейной дискриминационной модели Фишера [3].

И. Б. Ушаков и О. В. Сорокин вводят термин адаптационный потенциал человека, который определяется как «…количественное выражение уровня функционального состояния организма и его систем, характеризующее его способность адекватно и надежно реагировать на комплекс неблагоприятных факторов при экономной трате функциональных резервов, что позволяет предотвратить развитие преморбидного состояния» [6]. Хотя определение адаптационного потенциала, данное в этой работе, довольно точно отражает суть оценки адаптационных возможностей и донозологической диагностики, АП организма определяется по изменению состава крови (т.е. изменению формулы крови). Метод является инвазивным и требует дорогостоящей аппаратуры.

Наиболее разработанными методологиями оценки адаптационных возможностей организма являются теоретические и практические базы многолетних исследований, проводившихся проф. Г. Л. Апанасенко на кафедре спортивной медицины и санологии (медицинской валеологии) Киевской медицинской академии последипломного образования им. П. Л. Шупика [2] и проф. Р. М. Баевским в Институте медико-биологических проблем Российской академии наук [1]. Необходимо отметить, что Г. Л. Апанасенко использует педагогический подход в оценке адаптационных возможностей (оценивается результат деятельности), а Р. М.  Баевский больше ориентируется на биомедицинский подход (оценивается «стоимость деятельности»). Рассматривая более подробно методику Р. М. Баевского, отметим, что для оценки адаптационных возможностей и уровня здоровья используется следующая классификация функциональных состояний организма:

1. Состояния физиологической нормы.

2. Донозологические состояния.

3. Преморбидные состояния.

4. Срыв (полом) механизмов адаптации.

Представленная классификация получила довольно широкое распространение, и на ее основе создана система оценки здоровья типа «Светофор». Здесь зеленый, желтый и красный свет отражает соответственно состояния нормы (З), пограничных состояний (Ж) и патологии (К). В зоне пограничных состояний выделяются донозологические (Ж1) и преморбидные (Ж2) состояния. Переход от нормы к патологии условно отображается движением вниз по «лестнице состояний», где каждая из 10 ступеней соответствует определенному уровню здоровья (рис. 1). При этом напряжение регуляторных систем растет вплоть до их перенапряжения и истощения.

Методика, предложенная Р. М. Баевским и соавт. Базируется на оценке показателей вариабельности сердечного ритма. В медицине и физиологии анализ вариабельности сердечного ритма широко применяется при оценке функционального состояния организма [1], которое осуществляется на основе интегрального подхода к системе кровообращения как к индикатору адаптационной деятельности организма.

Рис. 1. Система индивидуальной оценки уровня здоровья типа «Светофор» [1].

В монографии Агаджаняна Н. А., Баевского Р. М., Берсеневой А. П. [1] подчеркивается, что функциональное состояние организма рассматривается как положение точки в пространстве состояний, определяемой тремя координатами: уровнем функционирования (УФ), степенью напряжения (СН) и функциональным резервом (ФР) организма. Количественная оценка уровня здоровья или текущего функционального состояния организма (можно сказать адаптационного потенциала) может быть осуществлена путем определения конкретных значений УФ, СН и ФР организма.

Таким образом, поставив вопрос о возможности количественной оценки функционального состояния организма с учетом трех перечисленных выше компонентов, авторы не пошли дальше теоретических рассуждений и специальных исследований по оценке этих компонентов в отдельности, так и не приведя окончательного решения по интегральному показателю функционального состояния. В связи со сказанным определенный интерес представляют данные А. Р. Галеева [4]. Диагностика адаптационных возможностей по А. Р. Галееву полностью основана на анализе различных сторон вариабельности сердечного ритма с учетом УФ, СН и ФР сердечно-сосудистой системы (аппаратно-программный комплекс CardioExpert). Но, хотя сердечно-сосудистая система является индикатором адаптационных реакций организма, на наш взгляд необходимо учитывать и такие важные интегральные показатели, как рост, вес, возраст организма.

Помимо перечисленных выше методик, необходимо отметить также автоматизированную интегральную систему «Мониторинг здоровья», предложенную Московченко О. Н. Автором разработан алгоритм и создана автоматизированная интегральная система «Мониторинг здоровья» на принципиально новой технологии совместного применения технологий информационных, экспертных систем и аппаратно-программного комплекса для оценки функционального состояния систем организма. Комплекс объединяет восемь самостоятельных систем, каждая из которых имеет свою базу данных и интегрирована в централизованную систему управления базами данных с помощью локальной сети для получения комплексной оценки об уровне донозологического адаптивного состояния индивида (термин, предложенный Московченко О. Н) [5].

На основе методов анализа вариабельности сердечного ритма и оценки уровня соматического здоровья по Г. Л. Апанасенко разработаны различные аппаратно-программные комплексы (АПК) для оценки адаптационных возможностей, которые имеют в своем составе различный набор тестов для оценки физического, психофизиологического и психического компонентов здоровья. Например, в Таврическом национальном университете им. В. И. Вернадского для оценки функционального состояния организма человека и его адаптационных возможностей используется аппаратно-программный комплекс «Омега-М», разработанный НПФ «Динамика, Санкт-Петербург» (https://www.dyn.ru). В целом для оценки функционального состояния человека с помощью аппаратного комплекса «Омега-М» возможно использование следующих методов: методы временного анализа вариабельности ритма сердца (статистические и геометрические); нелинейные методы анализа вариабельности ритма сердца (анализ корреляционной ритмографии; автокорреляционный анализ); вариационной пульсометрии по Р. М. Баевскому; анализ волновой структуры сердечного ритма (спектральный анализ); нейродинамический и фрактальный анализы; картирование биоритмов мозга.

На кафедре нормальной физиологии Российского университета дружбы народов (г. Москва), кафедре фундаментальной медицины МГУ (г. Москва), кафедре валеологии Харьковского национального университета им. В. Н. Каразина (г. Харьков) и других учебных и лечебных учреждениях успешно прошел апробацию и активно используется АПК «Интегральный показатель здоровья» (Valeotest^TM), созданный центром медицинской профилактики "Истоки здоровья" (https://www.breath.ru/v.asp?articleid=397). Этот АПК включен в каталог Российского научного центра восстановительной медицины и курортологии Министерства здравоохранения Российской федерации "Диагностические и оздоровительные технологии восстановительной медицины". АПК "Интегральный показатель здоровья" предназначен для неинвазивной экспресс-диагностики основных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, центральной нервной системы и психо-эмоциональной сферы). Диагностика резервов здоровья проводится с использованием тестов вариационной пульсометрии, простой зрительно-моторной реакции, Люшера, Спилбергера, САН и нагрузочного тестирования (проба Мартине, методика Г. Л. Апанасенко, тест PWC₁₇₀). Новейшие нормативные данные позволяют проводить тестирование для разных половозрастных групп, включая детей с 6-летнего возраста. По совокупности результатов тестирования, с учетом антропометрических данных, факторов окружающей среды, образа жизни и анамнеза выявляется слабое звено и строится интегральный показатель здоровья, который является показателем состояния здоровья до и после проведения восстановительных воздействий.

1. 
   Агаджанян Н. А. Проблемы адаптации и учение о здоровье / Н. А. Агаджанян, Р. М. Баевский, А. П. Берсеньева. – М.: Изд-во РУДН, 2006. – 284 с.
   
2. 
   Апанасенко Г. Л. Санология. Основы управления здоровьем / Г. Л. Апанасенко, Л. А. Попова, А. В. Магльований. – LAMBERT Academic Publishing, 2012. – 404 с.
   
3. 
   Безматерных Л. Э. Информативность методов количественной оценки индивидуального здоровья : автореф. дис. на соиск. науч. степени канд. мед. наук : спец. 14.00.17 “Нормальная физиология” / Л. Э. Безматерных. – Барнаул, 1997. – 18 с.
   
4. 
   Галеев А. Р. Использование показателей сердечного ритма для оценки функционального состояния школьников с учетом их возрастных особенностей и уровня двигательной активности : автореф. дис. на соиск. науч. степени канд. биол. наук : спец. 03.00.13 “Физиология человека и животных” / А. Р. Галлеев. – Новосибирск, 1999. – 24 с.
   
5. 
   Московченко О. Н. Комплексное исследование и коррекция адаптивных возможностей, здоровья индивида с помощью автоматизированной интегральной системы : автореф. дис. на соиск. науч. степени доктора биол. наук : спец. 03.00.13 “Физиология человека и животных” / О. Н. Московченко. – Ростов-на-Дону, 2003 – 36 с.
   
6. 
   Ушаков И. Б. Адаптационный потенциал человека / И. Б. Ушаков, О. Г. Сорокин // Вестник РАМН. – 2004. – №3. – С. 8–13.
   
7. 
   Howley Edward T. Fitness Professional's Handbook / Edward T. Howley, B. Don Franks. – United States: Human Kinetics, 2007. – 568 p.