ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА И КОРРЕКЦИЯ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКОГО АДАПТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ИНДИВИДА С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ПРОБЛЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ЗДОРОВЬЯ

Abstract

INTEGRAL EVALUATION AND CORRECTION OF DONOSOLOGICAL ADAPTIVE STATE OF INDIVID WITH HELP OF COMPUTER TECHNOLOGIES

O.N. Moskovchenko, Ph. D., professor, honoured worker of physical culture, honoured trainer of the Russian Federation

The laboratory "Monitoring of Health", Educational valeological centre, Krasnoyarsk

Key words: donosological adaptive state of individ, adaptive abilities of organism, expert systems, automated informational systems, correction of adaptive states, correction of physical training, preventive programmers, healthy way of life, health-saving technologies.

The purpose of this research was to investigate the physiological and psycho-physiological parameters, to reveal the criteria of distinguishing of the donosological state of an individ and to work out the correction model of the adaptive state control.

The worked out conception demonstrates the connection between the theoretical preconditions with the practical realization of information and health saving technologies for forming the adaptive rehabilitative environment.

These computer systems will present the possibility to test the adaptive potential of an organism and health recourses of an individual at different periods of the ontogenesis.

The created model of the adaptive state of an individual will give the possibility not only to correct but to transfer the organism systems to the higher level of functioning.

The suggested approach will give the opportunity to raise the level of the individual health resourse and the adaptive potentials of an organism. It will help to create effective mechanisms to keep the health potentials of an individual, to develop his creativity and will help to make a choice of his own tactic and strategy in the correction of the adaptive states for the improvement of the life quality and forming a cultural and successful person.

ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА И КОРРЕКЦИЯ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКОГО АДАПТИВНОГО СОСТОЯНИЯ ИНДИВИДА С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кандидат педагогических наук, профессор, заслуженный работник физической культуры, заслуженный тренер РФ О.Н. Московченко

Лаборатория "Мониторинг здоровья", Межвузовский валеологический центр, Красноярск

Ключевые слова: донозологическое адаптивное состояние индивида, адаптивные возможности организма, экспертные системы, автоматизированные информационные системы, коррекция адаптивных состояний, коррекция физической нагрузки, профилактические программы, здоровый образ жизни, здоровьесберегающие технологии.

Введение. Необходимость разработки метода донозологической диагностики для комплексной оценки и управления адаптивными процессами и здоровьем индивида продиктована временем. Метод базируется на методологических принципах оценки состояний на грани нормы и патологии [2, 3, 6, 14], направлен не на поиск болезни, а на установление степени адаптивного состояния индивида.

Теоретико-методологическую основу составляют труды отечественных ученых в области физиологических [1, 18, 22], нейрофизиологических аспектов формирования психической, двигательной деятельности и индивидуальности человека [4, 11, 17, 21, 23, 24]; методологии внедрения здоровьесберегающих технологий [19, 25]; индивидуальных оздоровительных программ по коррекции состояний [9, 10]; методологии интегральных компьютерных систем [8, 13, 20], включающих аппаратно-программный комплекс [7, 15] и математическое моделирование [5, 16]. Значимость данного метода заключается в том, что автоматизированный многопрофильный скрининг позволяет установить факторы риска и составить представление о качественной и количественной стороне соматического здоровья. Своевременное выявление специфических особенностей адаптивного донозологического состояния - реальная предпосылка управления адаптивными процессами с помощью педагогических технологий, коррекционных и реабилитационных мероприятий профилактического характера.

Цель данной работы - с помощью компьютерных технологий исследовать физиологические, психофизиологические параметры, на основе чего выявить критерии распознавания донозологических состояний индивида и разработать коррекционную модель управления адаптивным состоянием.

Организация и методы исследования. В эксперименте приняли участие разные социально-демографические группы населения в возрасте от 14 до 45 лет: старшеклассники, студенты, инженерно-технические работники (ИТР), спортсмены циклических видов спорта и борьбы, в том числе олимпийский чемпион - 1, серебряный призер Олимпийских игр - 1, рекордсменов мира и Европы - 26 человек.

С помощью аппаратно-программного комплекса (АПК) регистрировались: вариационная пульсометрия, ЭКГ, омегаметрия для оценки гомеостатических систем организма, теппинг-тест, зрительно-моторная реакция, биоэлектропотенциометрия, критическая частота световых мельканий для оценки психомоторных функций, велоэргометрия (по Карпману). Регистрация физиологических и психофизиологических показателей проводилась с помощью авторских информационных и экспертных систем "Мониторинг здоровья", "КОМПФА", "Осанка", зарегистрированных в ОФАП № 1825, 1826, 1544; "Ориентир здоровья", "Физическое состояние", "LUSY" (свидетельства Роспатента об официальной регистрации программ для ЭВМ). В качестве математической основы для формирования статистической информации использованы непараметрические алгоритмы автоматической классификации в виде диалогового пакета программы NPCL, разработанного в Красноярском ИВМ СО РАН, и пакета STATGRAF.

Результаты исследования и их обсуждение. По итогам многолетнего эксперимента дифференцировано пять уровней донозологического адаптивного состояния индивида (ДАСИ): высокий, выше среднего, средний, ниже среднего и низкий. Каждый уровень ДАСИ характеризуется разной степенью выраженности и напряжения регуляторных механизмов, психических и физиологических процессов, их ролью в регуляции жизнедеятельности организма, обеспечивающей приспособление к условиям внутренней и внешней среды, указывает на приспособительные функции организма и их кумулятивный эффект. Среди широкого спектра параметров, характеризующих уровень ДАСИ, выделено три компонента: физиологический (r = 0,98 при p = < 0,001), нейропсиховегетативный (r = 0,92 при p = < 0,001), сенсомоторный (r = 0,86 при p = < 0,01), каждый из которых обеспечивается набором значимых признаков и различием в их внутренней структуре (рис. 1).

Рис. 1. Модель структуры ДАСИ

В структуре физиологического компонента наибольшую информативность имеют амплитудно -временные характеристики щ-потенциала , обеспечивающие оптимизацию хемообменных, нейрогуморальных и эндокринных механизмов адаптивного регулирования функций и состояния организма, что согласуется с работами [11, 24], уровень физического состояния, показатели, характеризующие уровень физической работоспособности, толерантность к физической нагрузке, электрокардиографические характеристики, индекс Тифно - интегральный показатель дыхательной системы.

Нейропсиховегетативный компонент включает оценку индивидуального нейродинамического профиля, функционального состояния ЦНС и вегетативной нервной системы. Его важнейшей биологической составляющей являются нейрорефлекторные функции адаптивной регуляции и психическая работоспособность, которые позволяют, с одной стороны, судить о социальной деятельности человека, а с другой - о его приспособительных реакциях, указывая на адаптационные возможности организма.

Сенсомоторный компонент определяется интеграцией сенсорных систем и двигательной активности, выражается в точности, стабильности, скорости двигательных действий и указывает на их тесную связь с вегетативными показателями, создавая тем самым объективные условия для совершенствования сенсомоторных функций в профессиональной и спортивной деятельности.

Высокая корреляционная зависимость физиологического, нейропсиховегетативного и сенсомоторного компонентов позволяет заключить, что донозологическое адаптивное состояние человека определяется не только состоянием физиологических систем организма, психофизиологических свойств, но и сформированностью психомоторных функций, в основе которых лежит уровень функционирования ЦНС. Данный подход согласуется с работами [21, 23], которые акцентируют внимание на том, что характер психофизиологической адаптации обусловлен не только изменением уровня деятельности, но и свойствами ЦНС, имеющими выраженную индивидуальную зависимость, определяемую пластичностью нейродинамических процессов.

Частота распределения обследуемого контингента по уровню ДАСИ имеет статистически достоверные различия (см. таблицу).

Из анализа таблицы следует, что высокий уровень ДАСИ в группе студентов не превышает 15% у юношей и 10% у девушек, соответственно в группе школьников - 13 и 3,4%, ИТР - 7 и 2,6%. Средний уровень ДАСИ во всех группах превалирует и составляет от 49 до 56,8%. У спортсменов в 88% случаев отмечается высокий и выше среднего уровень ДАСИ, средний составляет не более 10%, указывая на состояние переутомления. Низкий уровень ДАСИ встречается в единичных случаях, указывая на состояние перетренированности.

При сравнительном анализе разных уровней ДАСИ выявлены существенные различия внутриструктурных изменений каждого вида адаптации, за исключением особенностей нейродинамического профиля и индивидуального психофизиологического типа адаптации, которые подчеркивают выраженную индивидуальность адаптации, как генетически обусловленную, так и сформированную в результате спортивной и иной деятельности, и закрепленную онтогенетически, что согласуется с исследованиями [11, 12].

Таким образом, каждый уровень ДАСИ указывает на приспособительные функции организма и их кумулятивный эффект к долговременной адаптации, что согласуется с общепринятой оценкой непрерывности состояний уровня здоровья организма [1, 2, 6]. Чем выше уровень ДАСИ, тем выше резервные возможности организма, которые определяются выраженной интеграцией физиологических и психофизиологических функций, тем более сглажен гетерохронизм по сравнению с очень низким уровнем.

Средний уровень ДАСИ соответствует "пограничному состоянию", при котором необходимо упорядочить режим труда и отдыха, дифференцировать физические нагрузки, провести коррекцию слабых звеньев адаптации. Уровень ДАСИ ниже среднего соответствует "преморбидному состоянию", указывая на снижение функциональных возможностей организма, но при этом работоспособность сохранена, что может относиться к фактору риска. Низкий уровень ДАСИ соответствует состоянию срыва адаптации компенсаторного характера, характеризуется различными заболеваниями в стадии субкомпенсации или декомпенсации с нарушением трудоспособности.

Частота распределения обследуемого контингента по уровню ДАСИ (в % от общего числа при р< 0,01; 0,001)

Уровни ДАСИ	Пол	Обследуемый контингент			Спортсмены
	Пол	Студенты	Школьники	ИТР	Спортсмены
	Женщины	n = 245	n = 123	n = 250
	Мужчины	n = 301±	n = 152±	n = 160±	n = 285±
Высокий	Женщины	10,0±1,8	3,4±1,2	2,6±0,2	-
Высокий	Мужчины	15,0±2,3	13,6±6,9	7,0±2,6	36,0±6,8
Выше среднего	Женщины	12,9±5,7	8,0±2,4	12,6±5,5	-
Выше среднего	Мужчины	20,0±5,4	16,7±5,1	26,5±5,2	52,0±8,7
Средний	Женщины	54,9±12,7	49,0±11,3	56,8±9,2	-
Средний	Мужчины	52,8±7,2	56,0±11,2	52,5±10,7	10,0±4,8
Ниже среднего	Женщины	17,4±6,2	26,8±7,0	19,5±6,1	-
Ниже среднего	Мужчины	8,2±8,2	7,2±6,3	8,5±7,0	2,0±0,9
Низкое	Женщины	4,8±1,3	12,8±4,6	8,5±12,8	-
Низкое	Мужчины	4,0±6,2	6,5±8,4	5,5±11,7

Такой комплексный подход к оценке ДАСИ обосновывает целесообразность использования различных коррекционных и восстановительных средств, с помощью которых предоставляется возможность повысить адаптивные возможности организма и не допустить срыва адаптации (рис. 2).

Рис. 2. Модель оценки и коррекции адаптивных донозологических состояний

Особенность предложенной модели заключается в том, что выбор программы и коррекцию осуществляет сам человек при высоком и выше среднего уровне ДАСИ. По собственному желанию он выбирает в соответствии с имеющимися условиями одну из предложенных программ. Программа может быть коррекционная, реабилитационная, оздоровительная или восстановительно-профилактическая, с разной степенью направленности. Программы направлены: на общее оздоровление и повышение функциональных возможностей организма; повышение устойчивости к влиянию неблагоприятных климатоэкологических факторов; ускорение восстановительных процессов; снижение утомления; повышение резервов организма; снижение массы тела и т.д. При среднем, ниже среднего и низком уровнях ДАСИ кроме упорядочения режимов труда и отдыха оздоровительные программы выполняются при консультации и непосредственном участии специалистов.

Таким образом, предложена модель донозологического адаптивного состояния индивида, базирующаяся на комплексной оценке физиологических процессов, нейропсиховегетативного и сенсомоторного компонентов, их роли в регуляции жизнедеятельности организма, обеспечивающей приспособление к условиям среды, учебной, производственной и спортивной деятельности. Несмотря на гетерохронность физиологических, психофизиологических параметров и психомоторных функций, удалось оценить их согласованную деятельность благодаря количественным критериям, выделенным с помощью программной реализации непараметрических алгоритмов для статистического моделирования сложных развивающихся систем при неполной информации. Статистические различия между каждым уровнем ДАСИ высокодостоверны (p < 0,01; 0,001).

Экспериментальные исследования показали преимущества внедрения компьютерных технологий по оценке и коррекции адаптационных возможностей и здоровья индивида по сравнению с традиционными методами, применяемыми для оценки механизмов адаптации. Либо любое управление имеет целенаправленность и предполагает, не только как, но и чем управлять. В ходе исследования разработаны и научно обоснованы различные средства профилактической направленности, которые позволяют как управлять, так и предупреждать срыв адаптации.

Выводы

1. Впервые предлагается комплексная оценка механизмов адаптации на донозологическом уровне. В качестве индикатора принимается донозологическое адаптационное состояние индивида (ДАСИ), в основе которого лежат представления о "цене" адаптации, функциональном резерве основных систем организма, сенсомоторике, устойчивости и пластичности нейродинамических процессов, обеспечивающих приспособительные функции организма на индивидуальном уровне.

2. Выделено пять уровней донозологического адаптивного состояния индивида. Высокий - характеризуется высоким адаптивным резервом основных систем организма, устойчивостью нейродинамических процессов. Выше среднего - характеризуется несколько сниженным функциональным резервом основных систем организма при высокой устойчивости нейродинамических процессов. Средний - характеризуется сниженными адаптивными возможностями организма. Соответствует "пограничному состоянию" нормы и патологии. Ниже среднего - характеризуется неудовлетворительными адаптивными возможностями систем организма. Соответствует "преморбидному состоянию". Низкий - характеризуется низкими адаптивными возможностями организма, срывом адаптации с нарушением временной трудоспособности. Соответствует состоянию срыва адаптации компенсаторного характера.

3. Экспериментально установлено различие в адаптивных перестройках физиологических систем организма при одном и том же уровне ДАСИ у спортсменов и их сверстников - студентов с обычным двигательным режимом. У студентов средний уровень ДАСИ характеризует пограничное состояние на грани "нормы" и "патологии", указывая на снижение адаптивных возможностей с сохранением средних показателей толерантности и работоспособности. У спортсменов более выражена степень напряжения регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы, но при этом сохраняется высокий уровень работоспособности и толерантности за счет более интенсивной перестройки регуляции сердечного ритма и аппарата кровообращения. При ниже среднего и низком уровнях ДАСИ у студентов при нагрузках отмечаются высокое напряжение регуляторных механизмов, срыв адаптации, низкая работоспособность; у спортсменов - снижение резервных возможностей сердечно-сосудистой системы, состояние перетренированности разной степени.

4. Предложена модель оздоровительной инфраструктуры, в основу которой положена дифференциация физических резервов систем организма в соответствии с уровнем ДАСИ с использованием компьютерных технологий.

Литература

1. Агаджанян Н.А., Миррахимов М.М. Горы и резистентность организма. М., 1970. -170 с.

2. Апанасенко Г.Л. О возможности количественной оценки здоровья // Гигиена и санитария. 1985. № 6, с. 55-58.

3. Баевский Р.М. Оценка и квалификация уровней здоровья с точки зрения теории адаптации // Вестник АМН СССР. 1989, № 8, с. 73-78.

4. Бальсевич В.К. Онтокинезиология человека. - М.: Теория и практика физ. культуры, 2000. - 275 с.

5. Владимирский Б.М. Математические методы в биологии. Ростов-н/Д, 1983. - 304 с.

6. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Антистрессорные реакции и активационная терапия.- М.: Имедрис, 1998. - 655 с.

7. Дарчия Д.Г., Макаров Н.Н. Аппаратно-программный комплекс мониторинга и моделирования здоровья студентов в составе валеологической службы вуза // Приборы и приборные системы: Тезисы докладов Всероссийской научной конференции, сентябрь 1994. - Тула: ТулГУ, 1994, с. 76-77.

8. Жданов А.М. Создание автоматизированных систем для проведения массовых комплексных медицинских профилактических осмотров населения // Состояние и перспективы развития медицинской техники: Тез. I съезда ВНМТО. М., 1975, с. 13-15.

9. Зайцева В.В. Методология индивидуального подхода в оздоровительной физической культуре на основе современных информационных технологий: Автореф. докт. дис. - М.: ВНИИФК, 1995. - 47 с.

10. Иващенко Л.Я. Программирование занятий оздоровительной направленности // Теория и практика физ. культуры. 1990, № 1, с. 31-34.

11. Илюхина В.А., Хадаева З.Г., Никитина Л.И. и др. Сверхмедленные физиологические процессы и межсистемные взаимодействия в организме. - Л.: Наука, Ленингр. отд., 1986. - 188 с.