Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЛИТЕЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ТРЕНИРОВОК У БОЛЬНЫХ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии и реабилитологии.

В последние годы возросло количество лиц старшей возрастной группы, активно занимающихся спортом, среди которых значительную долю занимают люди с гипертонической болезнью (ГБ). В связи с этим возрастает потребность в прогнозировании эффективности физической реабилитации у таких больных, а также и в индивидуальном подборе тренирующих программ.

Известны способы оценки функционального состояния организма, основанные на использовании различных типов нагрузочных проб, таких как тест с приседаниями (проба Мартинэ), активная и пассивная ортостатические пробы, проба с дозированной физической нагрузкой и т.п.

Так известен способ прогнозирования эффективности физической реабилитации у больных артериальной гипертензией, включающий обследование больных и проведение функциональной пробы (Пат. 2592249 Российская Федерация, МПК А61В 5/00, 5/02. Способ прогнозирования эффективности физической реабилитации у больных артериальной гипертензией / Шушунова О.В., Архипов О.Г. и др.; заявитель и патентообладатель Архипов О.Г. - №2015120565; заявл. 29.05.2015; опубл. 20.07.16).

Известный способ осуществляют следующим образом. Определяют вариабельность ритма сердца (ВРС) во время выполнения больным ортостатической пробы, при которой больной находится в исходном горизонтальном положении 4-6 мин, а затем переходит в вертикальное положение и находится в нем 3 мин. Полученные данные обрабатываются автоматизированной диагностической системой с определением напряжения регуляторных систем по 12-балльной шкале. Показатели 1-3 балла соответствуют нормальной или слабо увеличенной степени напряжения регуляторных систем, 4-6 баллов соответствуют напряжению систем регуляции с постепенным рассогласованием влияний симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС), 7-9 баллов соответствуют высокому напряжению систем регуляции с чрезмерным влиянием симпатического или парасимпатического звена регуляции или рассогласованию их влияния, 10-12 баллов соответствуют резкому напряжению и централизации систем регуляции вплоть до декомпенсации. Реакцию на ортопробу оценивают по 5-балльной шкале: 1 балл - реакция адекватная, 2 балла - умеренно увеличенная, 3 балла - значительно увеличенная, 4 балла - сниженная, 5 баллов - неопределенная.

Положительный эффект физической реабилитации прогнозируют при напряжении регуляторных систем на уровне 10-12 баллов в исходном горизонтальном положении, при уровне реакции на ортопробу 1 или 4 балла в период перехода в вертикальное положение.

К недостаткам известного способа следует отнести то, что он не может быть использован для прогнозирования результатов реабилитации при длительной физической нагрузке, т.к. в качестве нагрузки используют только изменение положения тела (моделирование уменьшения венозного возврата к сердцу).

Кроме этого, с помощью известного способа прогнозируют результаты только краткосрочной (двухнедельной) реабилитации, что для практики малоприменимо.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является способ определения скорости восстановления ЧСС у пациентов с ГБ при проведении теста с дозированной физической нагрузкой в начале и в конце академического года регулярных тренировок. Известный способ основан на определении разницы между пороговой ЧСС и ЧСС в конце каждой из пяти минут восстановительного периода (Иванова О.А., Куклин С.Г. Динамика реактивности структуры сердечного ритма у больных артериальной гипертонией и ишемической болезнью сердца на поликлиническом этапе физической реабилитации. - Иркутск, Материалы всероссийской научно-практической конференции, том 2, 2011. - С. 164-169).

К недостаткам данного способа следует отнести то, что он не позволяет осуществить прогноз эффективности физической реабилитации, а только регистрирует наличие или отсутствие изменений ЧСС у пациентов с гипертонической болезнью после 9-ти месяцев регулярных тренировок.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа прогнозирования эффективности длительных физических тренировок у больных гипертонической болезнью, включенных в стандартную программу регулярных физических тренировок в течение академического года.

Технический результат заявляемого способа заключается в обеспечении возможности предварительного прогнозирования эффективности физической реабилитации больным гипертонической болезнью при выполнении стандартной программы регулярных физических тренировок в течение академического года.

Технический результат заявляемого способа прогнозирования эффективности длительных физических тренировок у больных гипертонической болезнью включает проведение теста с дозированной физической нагрузкой на велоэргометре, при этом определяют частоту сердечных сокращений (ЧСС) покоя, пороговую ЧСС и скорость восстановления ЧСС, как разницу между пороговой ЧСС и ЧСС конца конкретной минуты восстановительного периода.

Отличия заявляемого способа заключается в том, что скорость восстановления ЧСС определяют в конце 1-ой, 2-ой и 5-ой минут восстановительного периода. При этом скорость восстановления ЧСС каждой из этих минут определяют как разницу между пороговой ЧСС и ЧСС конкретной минуты восстановительного периода.

Отличительными приемами заявляемого способа также является и установление величин прогностических коэффициентов F₁ и F₂ по формулам

F1=-62,4+1,16*x₁+0,5*х₂-0,09*х₃+0,5*х₄

F2=-68,7+0,99*x₁+0,78*х₂-0,26*х₃+0,7*х₄, соответственно,

где

x₁ - ЧСС покоя;

х₂ - скорость восстановления ЧСС в конце 5-ой минуты восстановительного периода;

х₃ - скорость восстановления ЧСС в конце 1-й минуты восстановительного периода;

х₄ - скорость восстановления ЧСС в конце 2-й минуты восстановительного периода.

При величине F2 больше F1 прогнозируют эффективность длительных физических тренировок.

Проведенный сопоставительный анализ с прототипом показал, что предлагаемый способ отличается от известного вышеперечисленными приемами и, следовательно, соответствует критерию изобретения «новизна».

Из проведенного анализа патентной и специальной литературы авторами установлено, что предполагаемый способ имеет признаки, отличающие его не только от прототипа, но и других технических решений в данной и смежных областях медицины. В доступной литературе не выявлено способа прогнозирования эффективности длительных физических тренировок у больных гипертонической болезнью с использованием приемов, составляющих сущность заявляемого способа.

Клинические наблюдения авторов способа свидетельствуют о том, что использование предлагаемого технического решения позволяет осуществить прогноз эффективности регулярных многомесячных тренировок у конкретного пациента с гипертонической болезнью как для мужчин, так и для женщин. Точность прогноза эффективности физической реабилитации по предлагаемому способу составила 86%. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».

Способ прогнозирования эффективности длительных физических тренировок у больных гипертонической болезнью, составляющий заявляемое изобретение, предназначен для использования в здравоохранении. Осуществление его возможностей подтверждено описанными в заявке приемами и средствами, следовательно, что заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Пациенту с диагнозом гипертоническая болезнь и включенному в программу регулярных физических тренировок проводят пробу с дозированной физической нагрузкой - велоэргометрию по непрерывно-возрастающей методике до критериев остановки пробы в соответствии со стандартами американской кардиологической ассоциации 2001 г. (Fletcher G. et al. Exercise Standards for Testing and Training. A Statement for Healthcare Professionals From the American Heart Association. Circulation. 2001; 104:1694). При этом регистрируют ЧСС покоя, пороговую ЧСС и ЧСС в конце 1-ой, 2-ой и 5-ой минут восстановительного периода. Скорость восстановления ЧСС каждой из этих минут определяют как разницу между пороговой ЧСС и ЧСС конкретной минуты восстановительного периода.

Затем определяют величины прогностических коэффициентов F1 и F2 по формулам

F1=-62,4+1,16*х₁+0,5*х₂-0,09*х₃+0,5*х₄

F2=-68,7+0,99*x₁+0,78*х₂-0,26*х₃+0,7*х₄, соответственно,

где

x₁ - ЧСС покоя;

х₂ - скорость восстановления ЧСС в конце 5-ой минуты восстановительного периода;

х₃ - скорость восстановления ЧСС в конце 1-й минуты восстановительного периода;

х₄ - скорость восстановления ЧСС в конце 2-й минуты восстановительного периода

Полученные числовые характеристики F1 и F2 сравнивают и при значении F2 больше F1 прогнозируют эффективность физической реабилитации в ответ на стандартную программу многомесячных физических тренировок. При величине F1 больше F2 - пациенту рекомендуют подбор индивидуальной тренировочной программы.

Предложенный способ прогнозирования эффективности физической реабилитации у больных гипертонической болезнью поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Пациент К., 58 лет. Диагноз: Гипертоническая болезнь, достигнутая степень - нормальное АД, стадия 2, риск высокий. Перед началом регулярных занятий в оздоровительной группе пациент К. обследован по стандартному протоколу (ВЭМ), по непрерывно-возрастающей методике, начиная с 25 Вт и длительностью каждой ступени 3 мин, до критериев остановки пробы. С учетом времени, суммарно выполненная работа на всех ступенях нагрузки составила 29500 Дж. Получены показатели:

- ЧСС покоя (x₁)=70 уд. в мин (среднее за 10 секунд на ЭКГ-покоя);

- скорость восстановления ЧСС в конце 5-ой минуты восстановительного периода (х₂)=64 уд. в 1 мин. Эта величина установлена, как разность между пороговой величиной ЧСС=148 уд. в 1 мин и ЧСС в конце пятой минуты восстановительного периода =84 уд. в 1 мин;

- скорость восстановления ЧСС в конце 1-й минуты восстановительного периода (х₃)=27 уд. в 1 мин (разность между пороговой величиной ЧСС=148 уд. в 1 мин. и ЧСС в конце первой минуты восстановительного периода =121 уд. в 1 мин.).

- скорость восстановления ЧСС в конце 2-й минуты восстановительного периода (х₄)=46 уд. в 1 мин (разность между пороговой величиной ЧСС=148 уд. в 1 мин и ЧСС в конце второй минуты восстановительного периода =102 уд. в 1 мин).

На основании полученных данных были рассчитаны величины прогностических коэффициентов F1 и F2.

F1=-62,4+1,16*x₁(70)+0,5*х₂(64)-0,09*х₃(27)+0,5*х₄(46)=71,4

F2=-68,7+0,99*x₁(70)+0,78*х₂(64)-0,26*х₃(27)+0,7*х₄(46)=75,7

Величина F2 больше F1, следовательно, пациенту К. прогнозируют эффективность длительных физических тренировок, что не требует подбора индивидуальной тренировочной программы.

Через 9 месяцев регулярных занятий по результатам повторного тестирования у данного пациента К. отмечено увеличение показателей физической работоспособности. Так суммарно выполненная работа возросла до 32500 Дж; в ходе проведения велоэргометрии (ВЭМ) сохранились высокие показатели скорости восстановления на всех пяти минутах посленагрузочного периода. Полученные данные свидетельствуют о правильном прогнозе эффективности физической реабилитации для пациента К.

Пример 2. Больная Б., 64 года. Диагноз: Гипертоническая болезнь, достигнутая степень 1, стадия 2, риск высокий. Перед началом регулярных занятий стандартную программу многомесячных физических тренировок в оздоровительной группе пациентка Б. обследована по вышеуказанному протоколу ВЭМ. Суммарно выполненная работа оказалась равна 20250 Дж. При выполнении ВЭМ были получены следующие показатели:

x₁=70 уд. в 1 мин - средняя ЧСС (по ЭКГ покоя);

х₂=33 уд. в 1 мин - скорость восстановления ЧСС в конце 5-ой минуты восстановительного периода после дозированной физической нагрузки (разность между пороговой величиной ЧСС=128 уд. в 1 мин и ЧСС в конце пятой минуты восстановительного периода =95 уд. в 1 мин);

х₃=30 уд. в мин - скорость восстановления ЧСС в конце 1-ой минуты восстановления после физической нагрузки (разность между пороговой величиной ЧСС=128 уд. в 1 мин. и ЧСС в конце первой минуты восстановительного периода =98 уд. в 1 мин);

х₄=35 уд. в мин - скорость восстановления ЧСС в конце 2-ой минуты посленагрузочного периода (разность между пороговой величиной ЧСС=128 уд. в 1 мин. и ЧСС в конце второй минуты восстановительного периода =93 уд. в 1 мин).

По формулам определены величины прогностических коэффициентов F₁ и F₂

F₁=-62,4+1,16*x₁(70)+0,5*х₂(33)-0,09*х₃(30)+0,5*х₄(35)=50,1

F₂=-68,7+0,99*х₁(70)+0,78*х₂(33)-0,26*х₃(30)+0,7*х₄(35)=43,04

F1 больше F2, следовательно, пациентке Б. прогнозируют низкую эффективность стандартной программы реабилитации, что указывает на необходимость подбора индивидуальной тренировочной программы.

Несмотря на полученные рекомендации, пациентка Б. проходила занятия по стандартной тренировочной программе. Через 9 месяцев регулярных занятий у пациентки Б. параметры посленагрузочного восстановления ЧСС остались примерно на прежнем уровне: скорость восстановления ЧСС в конце 5-ой минуты восстановительного периода стала 31 уд/мин (была 33 уд/мин), в конце 1-ой минуты восстановительного периода стала 29 уд/мин (была 30 уд/мин), в конце 2-ой минуты восстановительного периода стала 32 уд/мин (была 35 уд/мин).

Полученные показатели свидетельствовали об отсутствии положительной динамики в отношении адаптационно-приспособительных реакций и тренированности, т.е. прогноз подтвердился.

Клинические исследования заявляемого способа проведены на базе Иркутского областного врачебно-физкультурного диспансера "Здоровье". Обследовано 57 пациентов гипертонической болезнью, из них 48 женщин и 9 мужчин. Средний возраст обследованных составил 63 года. Все пациенты занимались в оздоровительных группах по стандартной программе физических тренировок для больных гипертонической болезнью. Продолжительность занятий составляла 45 мин, 3 раза в неделю, с сентября по май месяцы.

Перед включением в программу длительных тренировок и по окончанию данного цикла проводился пороговый тест с дозированной физической нагрузкой (ДФН) и последующим определением скорости восстановления ЧСС в конце 1-ой, 2-ой и 5-ой минут посленарузочного периода.

В начале исследования все пациенты были поделены на 2 группы методом кластерного анализа с учетом скорости восстановления ЧСС. Условно группы были обозначены как с «медленным» (1 гр.), так и «быстрым» (2 гр.) восстановлением ЧСС после ДФН (таблица 1).

Из таблицы 1 следует, что скорость восстановления у пациентов 1-ой группы (27 человек) была практически в 2 раза выше, чем во 2-ой группе (30 человек). Точность дискриминантного анализа адекватности разделения пациентов на эти группы составила 93%.

Через год физических тренировок пациенты второй группы сохранили высокую скорость восстановления ЧСС после ДФН (см. Таблицу 2).

Через год физических тренировок основная часть пациентов первой группы практически не улучшили показатель скорости восстановления ЧСС, а только 8 человек (27%) из 30 улучшили свой результат, что и явилось причиной достоверного прироста скорости восстановления ЧСС после ФН в этой группе (см. Таблицу 2).

Дискриминантный анализ результатов исследования показал, что правильное распознавание результатов физической реабилитации у пациентов с высокой скоростью восстановления ЧСС составило 86%, а в группе с медленной скоростью - 73%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет еще до начала цикла длительных физических тренировок провести отбор пациентов с гипертонической болезнью, которым требуется изменение общепринятой структуры оздоровительных занятий, а значит максимально индивидуализировать программу реабилитации и повысить ее эффективность. Заявляемый способ доступен, неинвазивен, легковоспроизводим и не требует больших финансовых затрат.