ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Визначення функціонального стану та адаптивних можливостей організму

Лабораторна робота № 6

Мета заняття:засвоїти методи оцінки показників фізичної працездатності та функціонального стану організму; навчитися оцінювати ступінь адаптації і прогнозувати власні адаптаційні можливості.

Прилади та матеріали: секундомір, тонометр, фонендоскоп, ростомір і напільні ваги, секундомір або годинник із секундною стрілкою, сходи для степ-тесту, калькулятор.

Завдання 1. Визначити показник власного адаптаційного потенціалу за формулою Р. М. Баєвського.
Теоретичні відомості

Адаптаційний потенціал - це показник ступеню адаптації людини до умов життя, що постійно змінюються під впливом еколого-кліматичних і соціально-економічних факторів. Залежно від здатності адаптуватися В. П. Казначєєв (1974) розрізняє два типи людей: "спринтерів" і "стаєрів". "Спринтери" легко і швидко пристосовуються до різких, але короткочасним змін зовнішнього середовища. "Стаєри" - це люди, які добре адаптуються до довготривалих факторів. Процес адаптації у стаєрів розвивається повільно, але новий рівень функціонування, що встановився, характеризується міцністю та стабільністю.

А. В. Коробков (1980) запропонував виділяти два види адаптації: активну (компенсаторну) та пасивну. Однією з різновидів пасивної адаптації є стан організму при гіподинамії, коли організм змушений пристосовуватися до бездіяльності регуляторних механізмів. Дефіцит пропріоцептивних подразників призводить до дезорганізації функцій центральної нервової системи та інших систем організму. Збереження життєдіяльності при цьому виді адаптації потребує спеціально розроблених заходів, метою яких є свідома активна рухова діяльність людини в процесі організації режиму праці і відпочинку. За надмірної функціональної активності організму в нових умовах, при наростанні інтенсивності впливу факторів, що викликають адаптацію, до екстремальних значень може виникнути стан дезадаптації. Діяльність організму при дезадаптації відрізняється функціональною дискоординацією його систем, порушеннями гомеостатичних показників, неекономічністю енерговитрат. Системи кровообігу і дихання знову приходять в стан підвищеної активності.
Виходячи з положення про те, що перехід від здоров'я до хвороби здійснюється через ряд послідовних стадій процесу адаптації і розвиток захворювання є наслідком "руйнування" адаптаційних механізмів, P. M. Баєвський (1979) запропонував оригінальну методику прогностичної оцінки стану здоров'я людини. Сутність методу P. M. Баєвського полягає у визначенні ступеню адаптації організму людини до умов середовища, що включає особливості професії, відпочинку, харчування, кліматичні і екологічні фактори.
Автором розроблена система масових прогностичних досліджень стану здоров'я різних груп населення за принципом "скринингу".

Центральним елементом дослідження є постановка так званого "донозологічного діагнозу". Р. М. Баєвський виділяє чотири можливих варіанти "донозологічного діагнозу":

1. "Задовільна адаптація" (позначається зеленим кольором).

2. "Напруга механізмів адаптації" (колір жовтий-1").

3. "Незадовільна адаптація" (колір жовтий-2").

4. "Зрив адаптації" (колір "червоний").

Умовний колірний шифр варіантів діагнозу дозволяє швидко визначити місце обстежуваної людини на шкалі ймовірності розвитку хвороби. Особи "зеленій" групи характеризуються малою ймовірністю захворювань, їм "дозволяється" вести звичайний спосіб життя. У осіб групи "жовтий-1" вірогідність захворювання вище, механізми адаптації напружені, по відношенню до ним потрібне застосування відповідних оздоровчих заходів.
Група "жовтий-2" об'єднує людей з високою вірогідністю розвитку захворювання в досить близькому майбутньому, якщо не будуть вжиті профілактичні заходи. "Червона" група характеризується найбільш високою ймовірністю хвороби. До цієї групи належать люди з латентними формами захворювань, явищами "передхвороби", хронічними нерозпізнаними або патологічними хворобами або відхиленнями, які вимагають більш детального лікарського обстеження.

Із різноманітних методів визначення адаптаційної здатності організму в наших умовах є найбільш доступним метод, вперше запропонований Р. М. Баєвським для визначення адаптаційного потенціалу організму в космонавтів за формулою:
АП = 0,011 х (ЧСС) + 0,014 х (СД) + 0,008 х (ДД) + 0,014 х (вік) + 0,009 х (вага) - 0,009 х (ріст) - 0,27;

де АП — адаптаційний потенціал; ЧСС - частота серцевих скорочень за хвилину; СД — систолічний тиск в мм ртутного стовпа (рт. ст.); ДД — діастолічний тиск (мм рт.ст.); вага (в кілограмах); ріст (см), вік (років).

Хід виконання завдання 1.

1. Користуючись відповідними приладами, визначити зріст, вагу тіла, частоту
пульсу за хвилину, величини систолічного та діастолічного тиску крові.

2. За формулою P. M. Баевского розрахувати величину адаптаційного потенціалу.

3. Оцінити величину адаптаційного потенціалу за схемою P. M. Баєвського, скласти висновок та індивідуальні рекомендації щодо поліпшення резервних можливостей організму.
Оцінка результатів:

величина АП менше 2 - хороший рівень адаптації;

величина АП не перевищує 2,1 - задовільна адаптація;

величина АП в діапазоні від 2,1 до 3,0 - напруження адаптації.

Незадовільна адаптація виражається показниками від 3,0 до 4,1.

величина АП, яка перевищує 4,1, є показником зриву процесу адаптації.

Завдання 2. Оцінити адаптивну здатність власного організму за тестом «індивідуальної хвилини».

Хід виконання завдання 2.

Для виявлення адаптивної здатності, а також ознак стомлення застосовується
тест "індивідуальної хвилини". Дається сигнал початку відліку часу та випробуваному пропонується самому визначити момент закінчення хвилини.

Оцінка результатів

У добре адаптованих людей, без ознак перевтоми є виражений циркадний ритм тесту, а "індивідуальна хвилина" найчастіше перевищує хвилину реального часу (від 58-70 до 85 сек.). При низьких адаптивних здібностях "індивідуальна хвилина" прискорена
до 37-57 сек. Будь-яке нездужання, а тим більше захворювання, що веде до зменшення
тривалості "індивідуальної хвилини", є гарною прогностичною ознакою.

Завдання 3. Оцінити стан здоров’я та резервних можливостей адаптаційних систем, використовуючи тест МСК. Визначити фізичну працездатність методом степ-теста.

Теоретичні відомості

Загальна фізична працездатність – здатність людини до виконання досить інтенсивної зовнішньої механічної роботи тривалий час без зниження її ефективності.
Загальна фізична працездатність – інтегральний показник, який визначається сукупністю властивостей організму і в першу чергу продуктивністю апарату кровообігу і дихання, об'ємом і складом циркулюючої крові, можливостями цих систем організму забезпечувати працюючі органи і тканини киснем.

При інших рівних умовах в осіб з більш високим рівнем загальної фізичної працездатності, більш високою продуктивністю кардіореспіраторної системи стомлення настає пізніше, ніж у осіб з низькою фізичною працездатністю, недостатніми функціональними можливостями систем організму, що відповідають за транспорт кисню з навколишнього середовища до працюючих м'язів.

Про рівень фізичної працездатності можна судити за даними спеціальних проб.
Фізична здатність до м'язової роботи залежить перш за все від аеробної здатності. Остання пов'язана з рівнем розвитку таких чинників, як життєва ємність легенів і загальний вміст гемоглобіну в крові. Ці два чинники обумовлюють максимальну здатність відновлення альвеолярного повітря і максимальну здатність зв'язування кров'ю кисню. Таким чином, поняття аеробної здатності позначає граничні можливості організму до мобілізації окисного процесу для енергетичного забезпечення м'язової діяльності і вимірюється максимальною величиною споживання кисню (МСК). МСК може бути виміряний тільки в процесі виконання максимальної напруженої роботи. Для цієї мети зазвичай використовуються короткочасні фізичні навантаження зростаючої потужності.

Для оцінки резервних можливостей адаптаційних систем і стану здоров'я використовують тест максимального споживання кисню (МСК),який дозволяє судити про резервні можливості дихальної, серцево-судинної та гіпоталамо-гіпофізарно-адренокортикальної систем, оскільки величина МСК залежить головним чином від розвитку системи дихання та кровообігу. Тому Всесвітня організація охорони здоров'я вважає МСК об'єктивним та інформативним показником функціонального стану кардіореспіраторної системи, інтегративним показником функціональних можливостей людини. Цей показник характеризує межу можливого споживання кисню при зростанні м'язової роботи. Отже, за величиною МСК судять про ступінь фізичної працездатності людини.
Для оцінки фізичної працездатності була запропонована проба PWC170 (Physical Working Capacity), що полягає у визначенні потужності фізичної роботи, при якій ЧСС досягає величини 170 ударів за хвилину. Чем більшою є потужність роботи, що виконується, при заданому пульсі, тем вищою є фізична працездатність людини. Цей показник зазвичай визначають у степ-тесті – сходженні по сходинках висотою 35 см (для дітей) або 50 см (для дорослих) та спускання з неї.

Хід виконання завдання

Робота проводиться в групі. Перед виконанням навантаження у людини визначають масу тіла. Потім по команді експериментатора людина починає сходження на сходинку в середньому темпі (20 сходжень за хвилину) протягом 5 хвилин. Результати занесіть у зошит. За таблицями 1 і 2 оцініть фізичну працездатність.

Обробка результатів і висновки
Знаючи масу тіла, висоту сходинки та кількість циклів за хвилину, розраховують потужність роботи за формулою: N = 1.3 × P × П × Н,

де Р – маса людини (кг),

П – кількість підйомів на сходинку за 1 хвилину,

Н – висота сходинки (м).

Процедура визначення PWC170 базується на виконанні двох навантажувальних завдань зростаючої потужності та визначається за формулою:

PWC170 = N₁ + (N₂–N₁) ((170–f₁) / (f₂–f₁)),

де N₁, N₂ - потужність першого та другого навантажувального завдання, кг×м/мин;

f₁, f₂ - ЧСС у кінці першого та другого навантажувального завдання.

Ця різниця має бути більшою за 40 ударів/хвилину.

Таблиця 1

Фізична працездатність за даними PWC (кг х м/хв)

(жінки)

Вік, роки	Низька	Нижче середньої	Середня	Вище середньої	Висока
20-29	<449	450 - 549	550 - 749	750 - 849	>850
30-39	<399	400 - 499	500 - 699	700 - 799	>800
40-49	<299	300 - 399	400 - 599	600 - 699	>700
50-59	<199	200 - 299	300 - 499	500 - 599	>600

Таблиця 2

Фізична працездатність за даними PWC (кг х м /хв)

(чоловіки)

Вік, роки	Низька	Нижче середньої	Середня	Вище середньої	Висока
20-29	<699	700 - 849	850 - 1149	1150 - 1299	>1300
30-39	<599	600 - 749	750 - 1049	1050 - 1199	>1200
40-49	<499	500 - 649	650 - 949	950 - 1099	>1100
50-59	<399	400 - 549	550 - 849	850 - 999	>1000

Значення PWC17o для молодих жінок, які не займаються спортом, коливається в межах 430 - кгм/хв, для спортсменок від 1100 до 1500, для молодих чоловіків, які не займаються спортом, - 500, для спортсменів - 1200 кгм/хв. Установлено, що провідним фактором, який визначає працездатність, є не вік, а величина трудового або тренувального навантаження.

Чим більше PWC, тим більшу м'язову роботу може виконати людина при оптимальному функціонуванні системи кровообігу, тим більшою є фізична працездатність (табл. 1, табл. 2). На рівень фізичної працездатності впливають такі фактори, як стать, вік, спадковість, стан здоров'я тощо.

Найбільш об’єктивним показником працездатності людини є величина відносного МСК-МСК на кілограм ваги тіла. Визначення величини МСК розраховується за формулою Добельна (1967), яка враховує потіжність роботи степ-теста PWC/170, пульс у стійкому стані на п’ятій хвилині роботи, вік людини:

МСК = 1.29 W х К

Н-60

где W - потужність роботи (кгм/хв),

Н - частота пульса на 5-ій хвилині (уд/хв),

К - віковий коефіцієнт (табл. 3).

Таблиця 3

Величина коефіцієнта (К) у залежності від віку (Гуминський А.А., 1985)

Вік (роки)	Коефіцієнт (К)	Вік (роки)	Коефіцієнт (К)
	0,94		0,846
	0,92		0,839
	0,91		0,831
	0,89		0,823
	0,88		0,817
	0,86		0,809
	0,85		0,799

1. Використовуючи результати, одержані раніше, розрахувати МСК за пропонованою формулою.

2. Одержані величини МПК студентів групи внесіть у таблицю "Показники фізичного розвитку та максимального споживання кисню".

прізвище	стать	Вік (роки)	Маса тіла (кг)	W (кгм/хв)	МСК (л)	МСК (кг/л)

3. Проаналізуйте одержані дані та сформулюйте висновки.

За результатами роботи зробіть загальний висновок про ваші адаптивні можливості та стан здоров'я.

Завдання 4. Визначити функціональний стан системи кровообігу за допомогою ортостатичної проби. За результатами дослідження побудуйте графіки. Зробіть висновок про функціональний стан системи кровообігу.

Теоретичні відомості

Будь-який вид діяльності в організмі людини досягається завдяки тісній взаємодії органів, тканин і фізіологічних систем. Цей взаємозв'язок формується на основі інтегральних нейрогуморальних механізмів регуляції та представляє єдину функціональну систему. Механізми нейрогуморальної регуляції забезпечують збереження життєво важливих констант як у відносно малому діапазоні їх коливання, так і відносно великому діапазоні варіативності, що дає можливість широких коливань в стані функцій організму в різних умовах навколишнього середовища (частота пульсу, перебудова рухових координацій та ін). Організм людини і тварин має гомеостатичний і адаптивний механізми регуляції. Адаптивна регуляція фізіологічних процесів характеризується сукупністю фізіологічних зрушень, що відбуваються в клітині, органах, тканинах, системах і організмі в цілому. Гомеостатичні механізми прагнуть стабілізувати цей новий рівень, тобто утримати на ньому активність сформованих функціональних систем і не допускати відхилень фізіологічних параметрів від значень нової адаптивної установки.

Оскільки протягом життя індивід піддається дії різних подразників, які потребують адаптації, кожна людина повинна знати і правильно оцінювати можливості свого організму та пам'ятати, що надмірна діяльність, сила і частота адаптаційних процесів можуть викликати перенапруження комплексу компенсаторних механізмів.
Для оцінки функціонального стану та ступеню тренованості серцево-судинної системи застосовують наступні проби: ортостатичну, Марине, Штанге. Функціональні проби дозволяють встановити не тільки ступінь тренованості, але і стан регуляторних систем організму. Так, при зміні положення тіла з горизонтального у вертикальне відбувається перерозподіл крові. Це викликає рефлекторну реакцію у системі регуляції кровообігу, що забезпечує нормальне кровопостачання всіх органів і, в першу чергу, головного мозку. Здоровий організм реагує на зміну положення тіла швидко і ефективно, тому неминучі при цьому коливання частоти пульсу і величини артеріального тиску невеликі. Однак при порушенні механізму регуляції периферичного кровообігу коливання частоти пульсу та величини артеріального тиску при переході з горизонтального положення у вертикальне виражені більш значно.

Хід виконання завдання 4.

Студенти працюють в парах. Багаторазово підраховується пульс (якщо є можливість, то вимірюють і артеріальний тиск) до отримання стабільного результату в положенні стоячи і лежачи. Потім проводять ті ж самі вимірювання відразу ж після зміни положення тіла і після закінчення 1,3,5 і 10 хв. Таким чином оцінюється швидкість відновлення частоти пульсу та величини артеріального тиску. Зазвичай частота пульсу досягає початкового значення (виміряного в положення стоячи і до проведення проби) через 2 хвилини. Доброю результатами проби вважається почастішання пульсу не більше ніж на 11 ударів, задовільною - на 12-18 ударів, незадовільною - на 19 ударів і більше.

Завдання 5. Визначити функціональний стан серцево-судинної системи за допомогою проби Маріне. За результатами дослідження побудуйте графіки. Визначте, наскільки почастішав пульс порівняно з вихідним (у %).

Хід виконання завдання 5. Студенти працюють в парах.

Виміряти величину артеріального тиску і підрахувати частоту пульсу в стані спокою.
Виконати 20 низьких (глибоких) присідань (ноги на ширині плечей, руки витягнуті вперед) протягом 30 секунд.
Знов виміряти пульс за перші 10 секунд після присідань і через 50 секунд після присідань, а також величину артеріального тиску після навантаження.
Одержані результати занести в таблицю:

показники	Пульс	Артеріальний тиск крові
Через 10 сек	Через 50 сек	Систолічний (СТ)	Діастолічний (ДТ)	Пульсовий (ПТ)
У стані спокою
Після навантаження

Пульсовий артеріальний тиск – це різниця між показниками систолічного та діастолічного тиску; в нормі вона дорівнює 40-60 мм рт.ст.

5. Використовуючи запропоновані формули, оцінити особливості реагування вашої серцево-судинної системи на фізичне навантаження.

Для оцінки резервних можливостей серцево-судинної системи визначаються показники серцевої діяльності (ПСД): ПСД = (P₁ + P₂ + P₃)-200(1)

де P₁ - вихідний пульс у стані спокою;

Р₂ - пульс за перші 10 секунд першої хвилини після присідань,

Рз — пульс за останні 10 секунд першої хвилини після присідань.
Оцінка результатів

Оцінка ПСД проводиться за чотирибальною шкалою за методикою Руфьє:

0,1-5 - відмінно;

5,1 -10 - добре;

10,1 -15 - задовільно;

15,1 - 20 - незадовільно.

Крім того, визначаються показники якості реакції (ПЯР):

ПЯР: ПТ₁ – ПТ₂ (2)

ЧСС₁ – ЧСС₂

де ПТ₁ та ПТ₂ – пульсовий тиск до та після навантаження;

ЧСС₁ та ЧСС₂ - відповідна частота серцевих скорочень.

ПКР =ЧСС_к – ЧСС_п(3)

ЧСС_п

ПКР=СД_к – СД_п (4)

СД_п

де ЧСС_п і СД_п – показники частоти серцевих скорочень, систолічного тиску вихідні;

ЧССк, СДк – ті ж самі показники після проби.

Обробка результатів

Для пульсового тиску (формула 2) у здорової людини значення ПЯР не повинні перевищувати одиниці. Збільшені значення ПЯР свідчать про негативну реакцію серцево-судинної системи на фізичне навантаження.

Для частоти серцевих скорочень, систолічного тиску (формули 3 і 4) допустимими вважаються значення ПЯР, що не перевищують 0,10-0,25. Вихід за ці межі розцінюється як перевантаження серцево-судинної системи.

При зниженні фізіологічних резервів організму під впливом тривалої і напруженої фізичної роботи, крім зміни числових характеристик показників функціональних проб, може затягуватися період відновлення фізіологічних функцій. Одночасно знижується працездатність людини за прямими показниками ефективності роботи.
Зробіть висновок, оцінивши реакцію серцево-судинної системи на дозоване
навантаження.

Завдання 6. Визначити функціональний стан системи дихання за допомогою проби Штанге.

Хід виконання завдання 6.

Студенти працюють в парах. Підраховується частота пульсу за хвилину в стані спокою. Потім у положенні сидячи після глибокого вдиху і видиху роблять вдих глибиною 80% від максимального. Потім, затримавши подих можливо на довгий термін, закривають рот, затискають ніс пальцями. Наприкінці вдиху включають секундомір і вимірюють час затримки дихання. Відразу ж після закінчення затримки дихання визначають частоту пульсу за 1 хвилину).

Інформативність цього тесту можна збільшити, якщо відразу після затримки дихання виміряти частоту дихання.