Актуальность проблемы. Формирование и развитие соматического здоровья человека рассматривается многими авторами с позиции теории адаптации к среде обитания и условиям жизнедеятельности (Быков К.М., Слоним А.Д., 1949; Аршавский И.А., 1967; Баевский Р. М., 1976; Шмальгаузен И.И., 1982; Казначеев В.П., 1986; Wilmore J. H., Costill D. H., 1994; Stanfort P., 1996; Shepard R. J., 2000). По сути, окружающая среда и многообразные виды жизнедеятельности человека в своей совокупности создают непрерывную "цепь стрессов" (Селье Г., 1965) для организма и его физиологических систем, при этом возникают соответствующие физиологические реакции "быстрого" и "долговременного" приспособления. Срочная адаптация возникает непосредственно после начала действия раздражителя и реализуется на основе ранее формированных механизмов и программ, в то время, как долговременная адаптация развивается постепенно и сопровождается возникновением в организме определенных "структурно-функциональных следов" (Меерсон Ф.З., 1986), которые характеризуются соответствующим уровнем физиологических констант (Солодков А.С., Сологуб Е.Б., 2005). Результатом фенотипической адаптации на клеточном уровне является фиксация определенных соотношений экспрессированных и депрессированных генов, которые ответственны за синтез нуклеиновых кислот и белков. Долговременная адаптация в процессе индивидуального развития формирует определенный фенотип (соматотип) человека с совокупностью ряда отличительных признаков.

Жизнеспособность организма и уровень соматического здоровья базируются на потенциале функциональных возможностей систем организма (Разумов А.Н., 1996; Судаков К.В., 2007), которые призваны обеспечивать все необходимые виды активной жизнедеятельности человека.

Медико-биологические и социологические исследования (Жолдак В.И., Калинкин Л.А., 1997; Ляхович А.В., Маркова А.Н., 2004; Журавлева И.Р., 2006) показывают, что в стране многие практически здоровые люди являются метеозависимыми, плохо защищены от социально-психологических стрессов, подвержены аллергореакциям, постоянно переутомляются на работе и не восстанавливаются за ночной отдых. Значительная часть населения стимулирует себя курением, алкоголем, потреблением кофе, пищевых добавок и лекарственными препаратами. Отмечается, что 10-20 % работающего населения постоянно находятся в пред - или послеболезненном состоянии, что снижает их работоспособность и повышает риск производственного и бытового травматизма.

В конце ХХ века в развитых странах мира системы здравоохранения существенным образом активизировали мероприятия по охране здоровья здоровых людей (ВОЗ-1981). На первый план вышли забота о рождении здорового ребенка и воспитание здорового поколения (Лисицин Ю.П., 1989; Лощилов В.И., 1997; Григорьев А.И., 2005). Такой подход был продиктован признанием того, что за последнее столетие кардинально изменилась среда обитания и стиль жизни населения развитых стран. "Если в течение многих тысячелетий человек формировал себя в физической работе, то сейчас с драматической внезапностью ломается адаптационная модель, созданная эволюцией" (Купер К., 1989). Результатом такой адаптации явилось формирование нового "адаптационного состояния" (Венедиктов Д.Д., 2007), ослабление мышц, связок и костей, значительное ухудшение нейро-гуморальной регуляции всего организма, снижение эффективности кровообращения, легочного и тканевого дыхания, и как следствие ухудшение трофических и метаболических процессов в клетках и тканях организма (Анохин П.К., 1975; Аршавский И.А., 1982; Амосов Н. М., 1987; Григорьев А.И., 2001; Баранов В. М., 2003; Судаков К.В., 2003; Тизул А.Я., Воронков Ю.И., 2004)

Во многих развитых странах постоянно возрастает численность групп населения с врожденными патологиями и ограниченными физическими возможностями (инвалиды), что привело к формированию соответствующих концепций оценки здоровья по признакам ограничения видов жизнедеятельности человека.

Уровень функциональных возможностей целого организма (способность работать, обучаться, обслуживать себя в полном объеме) стал рассматриваться экспертами ВОЗ в качестве главного критерия в оценке здоровья человека (ВОЗ 1996, 2001, 2005). В ряде стран системы здравоохранения начали вести учет периода жизни человека без возникновения хронических соматических заболеваний. В Канаде этот показатель составлял для женщин 60,2 и мужчин 59,0 лет (Вlanchet M., 1988).

Многие исследователи как в нашей стране, так и за рубежом постоянно разрабатывают новые методы диагностики функционального состояния отдельных органов и физиологических систем организма, однако количество работ, которые комплексно и обобщенно оценивают соматическое здоровье человека, весьма незначительно. К их числу можно отнести публикации Erlih G., 1981; Апанасенко И.А., 1985; Cooper K., 1987; Gletchil N., 1988; Баевский Р. М., 2001 и ряд других. Практически все опубликованные работы выполнены на небольшой группе населения определенного возраста или используют весьма ограниченный состав характеристик организма человека, что не позволят считать их универсальными и комплексными системами.

В настоящем исследовании предпринята попытка избежать этих недостатков и разработать комплексную технологию донозологического контроля и укрепления соматического здоровья групп населения различного возраста.

Цель и задачи исследований. Целью настоящего исследования является экспериментальное и методологическое обоснование и разработка системы общедоступного донозологического контроля соматического здоровья и работоспособности населения в возрасте от 6 до 60 лет.

Задачи исследования:

1. Выявить наиболее значимые и информативные показатели адаптированности организма человека и отдельных физиологических систем на этапах онтогенеза и на их основе разработать комплексную неинвазивную диагностическую методику.

2. Определить границы возрастных нормативов для избранного комплекса медико-физиологических показателей организма человека и разработать квалиметрическую систему оценки их значений на основе массового обследования населения различного возраста.

3. Обосновать возрастные статистические модели физического здоровья на основе стандартного комплекса медико-физиологических показателей и способ расчета интегрального индекса физического здоровья человека на разных возрастных этапах.

4. Разработать программно-информационный комплекс для обработки, анализа, хранения и представления данных о соматическом здоровье человека и населения.

5. Разработать содержание и структуру компьютерного профиля (паспорта) физического здоровья человека как результата донозологической диагностики и оценки функциональных резервов организма.

6. Сформировать единую базу данных на основе донозологического обследования и методику оценки соматического здоровья различных групп населения.

Настоящая работа проводилась в рамках научно-исследовательских программ Государственного научного центра РФ - Институт медико-биологических проблем РАН (программа Президиума РАН: "Фундаментальные науки - медицине"; Федеральная целевая научно-техническая программа Министерства науки и образования РФ "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 гг.), при участии некоммерческой организации ассоциации "Народный СпортПарк".

Научная новизна работы. Сформирована концепция донозологического контроля и измерения уровня соматического здоровья человека на основе признаков структурно-функциональной адаптации организма и его физиологических систем к условиям среды проживания и особенностям жизнедеятельности. Теоретически и экспериментально обоснована неинвазивная, общедоступная технология обследования населения различных возрастных групп, включающая стандартный состав измеряемых показателей и комплекс психофизических тестовых процедур, моделирующих типовые виды жизнедеятельности и сопровождающихся острыми адаптационными реакциями, в которых объективно раскрываются функциональные возможности (резервы производительности) систем организма и эффективность нейро-гуморальной регуляции.

На основе массового обследования населения (540 тыс. человек) по разработанной диагностической технологии определены возрастные границы диапазона морфологической и медико-физиологической нормы для контролируемых показателей организма, статистически обоснованы одноразмерные (для всех показателей) балльно-рейтинговые квалиметрические шкалы и критерии оценки значимости уровня показателей организма человека на разных возрастных этапах.

Впервые на большом массиве обследованного населения статистически обоснованы возрастные модели соматического здоровья человека с использованием стандартного комплекса неивазивных показателей организма, регистрируемых как в состоянии относительного покоя, так и в стресс-тестовых процедурах, раскрывающих потенциал функциональных резервов систем жизнеобеспечения и поддерживающих гомеостаз в заданных природой границах.

Проведенными исследованиями обоснованы способ и алгоритм интеграции отдельных медико-физиологических характеристик, контролируемых донозологической технологией, в количественную оценку функциональных возможностей целого организма, измеряемую в баллах универсальной всевозрастной шкалы Индексов Физического Здоровья (ИФЗ), что количественно отражает уровень соматического здоровья и физической работоспособности человека.

Впервые разработана, компьютеризирована и апробирована на практике система донозологического контроля состояния адаптированности и соматического здоровья человека и населения в возрасте от 6 до 60 лет (технология "Навигатор здоровья"), позволяющая объективно оценивать уровень резервов здоровья и работоспособности, выявлять лиц с низкими показателями соматического здоровья и факторами риска по отдельным системам организма для последующего проведения целевых профилактических мероприятий, повышающих функциональные резервы и уровень защищенности организма от преждевременных соматических и инфекционных заболеваний.

Практическая значимость. Разработанная система донозологического контроля соматического здоровья человека и населения полностью адаптирована для ее применения в первичном звене национальной системы здравоохранения в качестве скрининга, элемента комплексной диспансеризации или санитарно-гигиенического мониторинга. Она включает технологию медико-физиологического обследования человека с использованием специально разработанного комплекса измерительного и тестового оборудования, оригинальный программно-информационный комплекс "Навигатор здоровья" и обеспечивает возможность специалистам и врачам эффективно использовать данную систему в условиях районных поликлиник, а также в специально оборудованных кабинетах лечебной физкультуры (ЛФК), спортивных залах образовательных учреждений и загородных оздоровительных базах.

Врач и обследованных человек получают формализованный, высоко информативный документ - "Профиль (паспорт) физического здоровья", где отражена балльно-рейтинговая оценка общего уровня соматического здоровья и 19 показателей, характеризующих состояние систем организма на основе сравнения с возрастными эталонными показателями. Индивидуальный профиль здоровья в наглядной и доступной (для обычного человека) форме характеризует "сильные" и "слабые" стороны организма, выявляет взаимосвязь с факторами стиля жизни (отраженными в анкете) и обозначает эффективные направления укрепления соматического здоровья человека.

Донозологическое обследование и индивидуальный "Профиль физического здоровья" выполняют важную медико-социальную функцию, повышая знания человека о состоянии своего здоровья, объясняют влияние факторов среды и личного поведения на здоровье, одновременно формируют мотивацию на оздоровление и коррекцию стиля жизни.

Компьютерная база данных программно-информационного комплекса "Навигатор здоровья" содержит модели типовых оздоровительных программ для людей разного возраста и уровня соматического здоровья, что предоставляет возможность врачу и обследованному лицу в автоматическом режиме на основе "паспорта здоровья" сформировать индивидуальную оздоровительно-развивающую программу на период в 3-6 месяцев с целью повышения функциональных резервов систем организма и общего уровня соматического здоровья на 10-20 % (в баллах универсальной шкалы индексов физического здоровья).

Для органов (субъектов) управления здравоохранением всех уровней разработанная система диагностики соматического здоровья и формирующиеся на ее основе региональные компьютерные базы данных открывают новые информационно-аналитические возможности для эффективного контроля резервов здоровья и работоспособности населения и выявления лиц с низким уровнем функциональных возможностей систем организма, что создает условия для оперативного планирования и организации целевых оздоровительно-профилактических программ.

Технология донозологической диагностики соматического здоровья может стать эффективным элементом формирующейся в нашей стране системы страхования здоровья человека. Своевременное выявление и анализ факторов риска по отдельным функциональным системам организма, прогноз их развития у индивидуума на перспективу с оценкой затрат на вероятное лечение позволит экономически обосновать стоимость программы страхования для лиц с разным уровнем соматического здоровья и явится дополнительным (экономическим) стимулом для формирования личной ответственности граждан за свое здоровье и оздоровления стиля жизни.

Технология "Навигатор здоровья" может служить методологическим инструментом для исследований процессов долговременной адаптации человека и населения к условиям проживания и жизнедеятельности в особых географических и климатических районах России и обосновывать специальные региональные здравоохранительные проекты.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработана технология комплексного донозологического обследования человека в возрасте от 6 до 60 лет, использующая стандартный состав неинвазивных медико-физиологических показателей, и комплекс функционально нагрузочных тестов, моделирующих типовые виды жизнедеятельности, которые сопровождаются острыми адаптационными реакциями, где объективно проявляются функциональные резервы физиологических систем и эффективность нейро-гуморальной регуляции, сохраняющий гомеостаз в заданных природой границах.

2. Уточнены и статистически обоснованы возрастные диапазоны нормативов по контролируемым морфологическим и медико-физиологическим показателям легли в основу универсальной квалиметрической системы одноразмерных балльной-рейтинговых шкал, объективно структурированных возрастных моделей соматического здоровья и способа вычисления интегрального Индекса Физического Здоровья (ИФЗ) индивидуума, что с определенными допущениями создает условия для оценки уровня резервов соматического здоровья, физической работоспособности и биологического возраста человека.

3. Разработан и использован в исследовании оригинальный, формализованный документ - "Профиль (паспорт) физического здоровья человека", в котором представлена количественная оценка всех показателей донозологического обследования на основе сравнения с нормативами возрастной статистической модели, а также наглядно отражаются "сильные" и "слабые" стороны организма и обозначаются целесообразные направления оздоровления.

4. Разработанный и внедренный в практику многофункциональный программно-информационный комплекс "Навигатор здоровья" позволяет отобразить результаты донозологического обследования в индивидуальный "Профиль (паспорт) физического здоровья", формировать на его основе персональную оздоровительную программу, аккумулировать и хранить результаты обследования населения в единой базе данных, многокритериально их анализировать и предоставлять в формализованном виде в соответствии с запросами организаторов здравоохранения.

5. Созданная и постоянно пополняемая на сервере ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем РАН единая компьютерная база данных о состоянии соматического здоровья населения структурирована на основе разработанной квалиметрической системы и шкалы ИФЗ, что обеспечивает возможность автоматического многокритериального анализа и выявления групп населения с высоким, средним и низким уровнем резервов физического здоровья и работоспособности, что может быть использовано для оптимизации планирования и организации профилактических программ.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на 35-х научных конференциях, в том числе: Международном конгрессе - Здравница 2001 "Актуальные проблемы восстановительной медицины, курортологии и физиотерапии", Москва, 2001 г.; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием "Медицинские науки от идеи до новых технологий", Минпромнаука, Москва, 2001 г.; VI и VIII Международных конференциях по восстановительной медицине и курортологии, Тунис, 2002 г., Москва, 2005 г.; VII Всероссийской конференции по спортивной медицине и лечебной физической культуре, Санкт-Петербург, 2004 г.; Симпозиуме "Нетрадиционные технологии функциональной диагностики в спортивной медицине", Госкомспорт РФ, Москва, 2001 г.; I Всероссийском форуме “Физическое воспитание и укрепление здоровья учащихся” Казань, 2003 г.; V Балтийской научно-практической конференции по медицинскому контролю за здоровьем учащихся, Латвия, Рига, 2003 г.; IV и V Международных конференциях по реабилитологии, Москва, 2002, 2004 гг.; Научно-практической конференции Госкомспорта, Общественной палаты РФ и Фонда русского языка “ Дети России образованы и здоровы”, Москва, 2003, 2005 гг.; 3^rd, 4^th, European Congress Achievements in Space Medicine into Health Care Practice and Industry, Berlin, 2005, 2007 гг.; Научных конференциях РАН - “Фундаментальные науки - медицине”, Москва, 2004, 2005, 2006 гг.; Всероссийской конференции “Здоровье населения Российской Федерации. Проблема законодательного обеспечения”, Москва, 2005 г.; Первом медицинском Форуме "Инновационные технологии XXI века", Москва, 2005 г.; Форуме "Здоровье-2005" и Конференции с международным участием "Медицинские науки: от идеи до новых технологий и их внедрения", Москва, 2005 г.; Российском медицинском форуме - “ Фундаментальная наука - практике”, Москва, 2006 г.; Сессии Российских академий наук имеющих государственный статус "Здоровье и образование детей - основа процветания государства", Москва, Дом Союзов, 2006 г.; Форуме в рамках Российской национальной выставки в Пекине, КНР, 2006 г.; Euromedical Internationaler Kongress Fachmesse, Hannover, 2006 г.; Научно-практической конференции "Живые системы" в рамках ФЦНТП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники 2002-2006 гг., Федеральное Агентство по науке и инновациям, Москва, 2006 г.; Научно-практической конференции Департаментов здравоохранения и образования Правительства Москвы “Мониторинг физической подготовленности и здоровья учащихся”, Москва, 2007 г.; II Московской международной конференции "Информационные и телемедицинские технологии в охране здоровья" при поддержки Intel^R, ITT^/ 07, Минздравсоцразвития РФ, Москва, 2007 г.; Всероссийском научном форуме по восстановительной медицине, лечебной физкультуре, курортологии, спортивной медицине и физиотерапии, "РеаСпоМед-2008", Москва, 2008 г.; Работа апробировалась на заседании секции Ученого совета в ГНЦ РФ - ИМБП РАН, 23 мая 2008 г., протокол № 4.

Содержание работы

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с поставленными задачами и сформированной теоретической концепцией в работе применен комплексный подход с использованием разнообразных медико-физиологических, социологических, педагогических, математико-статистических и информационно-технологических методов исследований и разработок. Проводились специальные лабораторные эксперименты с участием добровольцев по отработке оптимального комплекса психофизических тестов, моделирующих типовые виды жизнедеятельности с исследованием острых адаптационных реакций физиологических систем организма.

В формировании соматического здоровья важную роль играют факторы стиля жизни человека, среды проживания и некоторые наследственно детерминированные заболевания родителей. Для изучения состава этих факторов у лиц, обследуемых по донозологической программе, была разработана и внедрена специальная анкета (анонимная), что обеспечивало возможность анализировать на индивидуальном уровне причинно-следственные связи в долговременной адаптации организма и формировании соматического здоровья человека.

Исключительно важное место в комплексном исследовании отводилось проведению массового экспериментального обследования групп населения в возрасте от 6 до 60 лет по стандартной донозологической программе с целью формирования базы данных о морфологических и медико-физиологических характеристиках организма, отражающих состояние адаптированности к среде проживания и стилю жизнедеятельности на разных этапах онтогенеза.

Организация и проведение массовых обследований населения, требующие участия большого числа специалистов и врачей, осуществлялись при партнерском взаимодействии сотрудников ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем РАН и групп специалистов из научно-методического отдела ассоциации "Народный СпортПарк", врачебно-физкультурных диспансеров г. Москвы, а также ряда лечебно-профилактических учреждений Московской, Тульской, Астраханской, Тамбовской, Оренбургской областей и Санкт-Петербурга.

После завершения этапа экспериментальных работ по обоснованию технологии донозологического обследования разных возрастных групп населения для всех специалистов, принимавших участие в массовом обследовании, были проведены учебно-методические семинары, подготовлены специальные методические материалы, стандартная документация (протоколы обследования, анкеты о стиле жизни), предоставлено штатное измерительное и тестовое оборудование, а также компьютерная программа для обработки и передачи результатов обследования в единый информационно-аналитический центр ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем РАН.

Сформированная по результатам обследования населения единая база данных подверглась стандартному статистическому анализу, что создало условия для решения запланированных задач. Одновременно проводились специальные исследования по изучению информационных потребностей в оздоровительных вопросах непосредственно у врачей и групп населения, что позволило обосновать требования и техническое задание для компьютерного программирования и предопределило содержание и структуру формализованных документов для целостной системы донозологического контроля соматического здоровья населения.

донозологический контроль население здоровье соматическое

В числе приоритетных интересов для населения и врачей оказалась потребность получить по результатам обследования, наряду с характеристикой и оценкой резервов здоровья, конкретную индивидуальную оздоровительную программу. Данное требование выдвинуло новый большой комплекс задач по научно-методическому обоснованию целеформирования и содержанию оздоровительно-развивающих программ для людей различного возраста, уровня соматического здоровья с разным "дефицитом" функциональных возможностей по отдельным системам организма. Частичное решение этих задач нашло свое отражение в теоретическом и концептуальном построении ряда моделей оздоровительно-развивающих программ для групп населения от 6 до 25 лет.

Программно-информационный комплекс "Навигатор здоровья" разрабатывался совместно со специалистами на основе сформированных диссертантом концепции, алгоритма и технического задания.

Методологический подход к оценке соматического здоровья человека

Человек - вершина эволюции живых систем на Земле, он обладает сложнейшей морфофункциональной структурой и целеустремленным поведением. Организм человека является саморазвивающейся и саморегулирующейся живой системой.

Понятие здоровье человека является абстрактно-логической категорией, не имеющей строгого определения и формализации. Оставляя в стороне терминологические дискуссии, настоящее исследование опирается на определение, данное в Уставе ВОЗ: "Здоровье - это не только отсутствие болезней или физических недугов, а полное физическое, психическое и социальное благополучие человека". В данной работе рассматривается только один компонент этого определения, а именно - физическое (соматическое) здоровье человека.

Физическое здоровье человека наиболее ярко проявляется в активности жизнедеятельности, когда все сознательные и целенаправленные действия осуществляются при участии ЦНС, которая анализирует, принимает решения, посылает необходимые команды исполнительным структурам и оценивает результат задуманного действия (Бернштейн Н.А., 1967). Постоянное участие психики и сознания человека в жизненных актах делает почти неразделимым понятие психофизическое здоровье. Большинство функционально нагрузочных тестов, применяемых в исследованиях человека, выполняются конкретными психофизиологическими системами, что дает основание оценивать определенный компонент психофизического здоровья.

В методическом плане диагностика здоровья предполагает выявление признаков, характеризующих благополучие организма человека. Термин "благополучие" не менее сложен в своем определении, и в последние годы в медицине чаще стали использовать понятия "жизнеспособность", "достаточность функционирования", "активность жизнедеятельности", при этом экспертами ВОЗ разработан международный классификатор ограничений жизнедеятельности, который применяется в качестве инструментария самооценки здоровья человека (ВОЗ-1991).

Методологический подход в рассмотрении живого организма как целостной, открытой функциональной системы был разработан основоположниками биологической кибернетики (Берталанфи Л., Виннер Н., Уэшби У.), обосновавших иерархию функциональных структур, обратные информационные связи и регулирование на уровне целого организма. Такие теоретические взгляды получили развитие в трудах отечественных исследователей (Северцев А.Н., 1949; Амосов Н. М., 1975; Анохин П.К., 1975; Шмальгаузен И.И., 1975; Григорьев А.И., 2001; Сонькин В.Д., 2002; Судаков К.В., 2007). Эти авторы указывают, что приспособляемость к окружающей (меняющейся) обстановке захватывает как форму, так и функции живого существа. Они выражаются в изменении внешних признаков, форм поведения, соотношения частей тела и физиологических процессов, протекающих в органах, тканях, и клетках всего организма. Живые существа находятся в процессе непрерывной перестройки. Почти все изменения приспособительны, и почти все приспособительные изменения оказываются обратимыми (Шмальгаузен И.И., 1982).

Морфофункциональной основой долговременной адаптации является образование в организме "структурно-функциональных следов" с определенными физиологическими характеристиками (Меерсон Ф.З., 1975), которые частично можно наблюдать в состоянии относительного покоя, но наиболее выражено они проявляются в стресс-тестовых процедурах, требующих мобилизации целеориентированных на результат функциональных систем организма (Анохин П.К., 1975). Регистрируемые при этом физические и физиологические характеристики являются индикаторами функциональной производительности физиологических систем организма.

В настоящее время под физиологическими резервами организма понимается "выработанная в процессе эволюции и прижизненной адаптации компенсаторная способность органа, ткани, организма в целом усиливать во много раз интенсивность своей деятельности по сравнению с состоянием относительного покоя" (Бресткин М.П., 1968). В изучение функциональных резервов организма и его отдельных систем большой вклад внесли работы Бернара К., Брега П., Кеннона У., Орбели Л.А., Парина В.В., Газенко О.Г. и др. В последнее время, в связи с выявлением иммунодефицита у значительной части населения усилия многих исследователей направлены на изучение состояния иммунной системы. Вопросам иммунокоррекции посвящены многочисленные работы фармакологической направленности, однако при этом роль перекрестной адаптации, затрагивающей смежные физиологические системы, остается малоизученной.

Предметом настоящего исследования являются исключительно функциональные возможности целого организма и его отдельных физиологических систем, обеспечивающих активную жизнедеятельность человека, защиту от негативных факторов внешней среды и сохраняющих гомеостаз в заданных природой границах. Генерализированной функцией целого организма является его жизнеспособность и общая работоспособность (физическая, умственная, учебная и трудовая), которые должны соответствовать современным социально-экономическим и юридическим нормам.

В донозологическом обследовании человека центральным вопросом диагностики функциональных возможностей систем организма является подбор адекватных стресс-тестовых процедур и регистрация наиболее информативных и значимых показателей, отражающих резервные возможности конкретной физиологической системы. Как уже отмечалось, наиболее заметные "следы" долговременной адаптации организма человека к условиям проживания и стилю жизнедеятельности проявляются на анатомической конструкции и морфологии тела (искривление позвоночника, грудной клетки, стопы, дистрофия мышц и связок, избыток жирового компонента и т.д.), а также на уровне функциональных возможностей нервно-мышечной, кардио-респираторной систем, координационно-двигательных характеристиках и регуляторных механизмах.

Концепция настоящего исследования обусловливала ряд жестких ограничений, в числе которых: малозатратность и общедоступность технологии для первичного звена системы здравоохранения, использование исключительно неинвазивных методов контроля, полная компьютеризация и аккумулирование данных обследований населения в единой базе. Учитывая сформированные концептуальные требования и анализируя большой научный и практический опыт диагностики функциональных возможностей организма и отдельных физиологических систем можно отметить, что большинство авторов в донозологических исследованиях в разных сочетаниях используют следующие морфологические и медико-физиологические показатели (Табл. 1).

Таблица 1. Физиологические системы организма и состав показателей, отражающих их функциональное состояние

Представленный в данной таблице состав неинвазивных показателей позволяет достаточно широко и комплексно характеризовать физическое и функциональное состояние организма человека. По многим из этих показателей для некоторых возрастных групп существуют общепризнанные нормы, что позволяет использовать их в донозологическом контроле здоровья населения. В то же время, целый ряд показателей не имеет определенных количественных критериев (форма стопы, грудной клетки, позвоночника, степени развития костно-мышечной системы), вынуждая пользоваться экспертно-качественными оценками. Анализ показывает, что функциональное состояние нервно-мышечной системы различными авторами исследуется с помощью самых разнообразных тестов, в том числе с использованием ручного и станового динамометров и максимальных изометрических однократных напряжений, что не характерно для жизнедеятельности человека. Разнообразие этих данных и недостаточная информативность не позволяют сопоставить их результаты и использовать в донозологическом контроле.

В целом обоснование оптимального комплекса психофизических тестов и соответствующих нормативов для различных возрастных групп населения представляется крайне важной и необходимой задачей для современной медицины. По своей сущности это явится отражением современных представлений о соответствующих физических и функциональных возможностях (резервах), которыми должен обладать современный человек на разных этапах онтогенеза. На фоне ухудшающейся экологии и гипокинетического стиля жизни большинства населения такие тестовые комплексы и возрастные нормативы функциональных резервов организма должны выполнять роль целевых ориентиров в контроле и управлении процессом охраны и укрепления здоровья.

В настоящем исследовании соматическое здоровье человека рассматривается в двух аспектах:

1) как состояние адаптированности организма к среде и стилю жизнедеятельности, которое характеризуется определенными морфологическими и медико-физиологическими константами;

2) как функциональная способность эффективно выполнять наиболее типичные психофизические действия с адекватной адаптационной реакцией систем организма, характеризующей общую физическую работоспособность и защищенность организма от травм и некоторых соматических болезней.

Учитывая возрастные особенности развития организма и критерии достаточной информативности, общедоступности и малозатратности для донозологического контроля соматического здоровья населения в данном исследовании используют следующие комплексы морфологических и медико-физиологических характеристик (Табл.2).

Таблица 2. Морфофункциональные показатели, используемые в донозологической программе при оценке физического здоровья населения (нумерация слева для лиц старше 14 лет, нумерация справа для лиц младше 13 лет).

Медико-физиологические детерминанты соматического здоровья человека и методы их контроля.

Организм человека устроен как многоуровневая структурно-функциональная система, обладающая механизмами саморегулирования. Хорошо известны целевые функции отдельных органов и физиологических систем, однако миллиарды функциональных процессов, постоянно протекающих с различной скоростью на субклеточном и клеточном уровнях еще предстоит исследовать и объяснять.

Не менее сложной задачей является исследование и формализация структуры и иерархии биологических и социальных функций, реализуемых человеком на протяжении своего жизненного цикла. В соответствие с теорией функциональных систем П.К. Анохина все функции организма целеориентированы и призваны обеспечивать достижение определенных результатов. Это, в свою очередь, ставит вопрос о структуре и иерархии целей, которые постоянно встают перед человеком. На пути их достижения появляются различные трудности и проблемы, которые необходимо преодолевать активными действиями, постоянно мобилизуя психические и физиологические резервы организма.

Ключевым теоретическим вопросом в обобщенной оценке соматического здоровья и жизнеспособности человека является определение информационной ценности и функциональной значимости отдельных характеристик организма в разные периоды жизни. Единственно приемлемым методом исследований и получения сколь-нибудь удовлетворительного ответа являются методы экспертной оценки, которые в последнее время широко используются авторитетными специалистами ВОЗ (1986-2006).

Теоретические и методические основы физического и физиологического тестирования давно и основательно разработаны, что упрощает задачу выбора психофизиологических тестовых процедур для диагностики функциональных резервов систем организма человека. В то же время данное исследование обусловливало подбор общедоступных тестов и диагностического оборудования, которыми располагают современные поликлиники, медико-оздоровительные и фитнес-центры.

В исследовании применен комплексный подход к рассмотрению жизнеспособности организма и соматического здоровья человека, включающий одновременную оценку функциональных возможностей нервно-мышечной, сердечно-сосудистой, дыхательной, костно-связочной систем и эффективность их нейро-гуморальной регуляции при выполнении регламентированных тестовых заданий. Доминирующим принципом в отборе тестовых процедур для донозологического контроля явилось моделирование наиболее типичных видов двигательной жизнедеятельности, которые выполняются "за счет психофизических усилий и сопровождаются острой адаптационной реакцией физиологических систем" (Григорьев А.И., 2001).

Почти все виды жизнедеятельности человека связаны с перемещением в пространстве или движением отдельных частей тела, которые выполняются, в первую очередь, за счет функциональных возможностей нервно-мышечной системы.

Функциональный потенциал мышечных клеток и двигательных единиц определяется запасами аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) и гликогена, а также эффективностью биохимических процессов, обеспечивающих аэробный и гликолитический ресинтез АТФ непосредственно в процессе мышечной работы (Волков Н.И., 2002). Сама мышечная работа в автоматическом режиме через проприовисцеральные рефлексы быстро активизирует кардио-респираторную и эндокринную системы, которые значительно повышают свою производительность, поставляя мышечным клеткам кислород и весь комплекс необходимых метаболитов, а также удаляя продукты клеточного обмена и доставляя их в органы утилизации. При выполнении сложно-координационных двигательных актов задействуется многофазная и разветвленная цепь нервно-гуморальных регуляторных механизмов с обратной связью, мгновенным анализом, сопоставляющим фактическое действие и задуманный двигательный акт, и коррекцией управляющих эффекторных сигналов (Бернштейн А.Д., 1966).

К числу жизненно важных функций скелетной мускулатуры необходимо отнести конституционное формирование осанки и морфологии тела, а также защитные функции для внутренних органов и позвоночника в травмоопасных ситуациях. Следует отметить также высокую взаимозависимость функционального состояния скелетной мускулатуры и гладких мышц эндокринных желез и кровеносных артерий (Shepard R., 1988).

Все перечисленное делает крайне важным донозологическую диагностику функционального состояния крупных групп мышечной системы как одной из центральных детерминант соматического здоровья человека. Для контроля функциональных возможностей нервно-мышечной системы данное исследование использует общедоступные тестовые задания циклического и динамического характера с участием крупных мышечных групп, ответственных за физическую работоспособность целого организма и другие важные функции. Мерой оценки их функциональных возможностей выступает количество тестовых физических упражнений, выполненных за лимитированное время. Идентичные тесты используются в программах Еврофита и Президентских тестах физической подготовленности молодежи США.

Диагностика функциональных резервов сердечно-сосудистой и дыхательной систем, как важнейших детерминант соматического здоровья, потребовала разработки оригинальной степ-тестовой процедуры и специального тестового стенда, в состав которого входят разновысокие платформы (высотой от 5 до 50 см), свето-звуковой ритмолидер, задающий время работы (по 3 мин на каждой из 2 платформ) и стандартный темп нашагивания (30 подъемов и спусков за 1 мин.), а также телеметрический кардиомонитор для непрерывного контроля динамики ЧСС во время тестирования и в фазе восстановления. На основе данного комплекса диагностируется важная интегративная характеристика функционального потенциала целого организма - показатель физической работоспособности (Physical work capacity) - PWC₁₇₀, а известная физиологическая взаимосвязь PWC и ряда кардиореспираторных характеристик организма позволяет вычислить уровень максимального потребления кислорода, ударный и минутный объемы крови, которые наглядно и объективно характеризуют функциональные резервы сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма.

Лабораторные эксперименты, проведенные нами, с участием 78 добровольцев в возрасте от 10 до 45 лет показали, что точность и достоверность измерений PWC в разработанной степ-тестовой процедуре вполне достаточна для массовых обследований населения, а разброс данных не превышал ±2%. Одновременно были проведены сравнительные исследования по надежности определения максимального потребления кислорода прямым газоаналитическим методом с использованием комплекса Cosmed и косвенным вычислительным методом на основании значения PWC_{170 (}по Карпману В.Л., 1978). Здесь различия показателей достигли ±4,8 %, что также допустимо для массового донозологического обследования населения.

В контроле соматического здоровья важное место заняла оценка функционального состояния костного аппарата, эластичности связок, подвижности суставов и, непосредственно позвоночника. В детском возрасте необходимость регулярного контроля анатомической конструкции позвоночника, грудной клетки и стопы, является общепризнанной, т.к. неудовлетворительное их развитие может привести в дальнейшем к серьезным ограничениям жизнедеятельности и ухудшению соматического здоровья.

Механическая прочность костей и связок, эластичность последних при больших амплитудах сгибания в суставах без возникновения болевых ощущений оценивалась в тестовых физических упражнениях, моделирующих типовые виды жизнедеятельности (приседания, наклоны, вращения).

Еще одним важным сегментом жизнеспособности и здоровья человека является эффективность выполнения сложно-координационных двигательных актов, которые обеспечиваются соответствующим функциональным состоянием ЦНС, зрительного и вестибулярного аппаратов, афферентных и эфферентных путей передачи контрольно-управляющих сигналов и состоянием мышечной ткани. Для современной жизнедеятельности эти характеристики приобретают все более важное значение, т.к. человек постоянно сталкивается со сложной и быстро меняющейся обстановкой, требующей адекватной поведенческой реакции (при управлении транспортом, производственными конвейерами, быстрыми технологическими процессами и т.д.).

В исследованиях использованы хорошо известные тесты зрительно-двигательной реакции, а у детей тест-устойчивости статического равновесия на одной ноге с закрытыми глазами (проба Ромберга). В дополнение к названным тестам настоящая программа использует специально разработанный "тест с бросанием в стену и ловлей одной рукой отскочившего мяча" (по три правой и левой рукой) с расстояния трех метров. Количество пойманных мячей отражает эффективность регуляторных и исполнительных систем организма, обеспечивающих этот сложно-координационный двигательный акт.

Постоянно возрастающее количество психоэмоциональных стрессов, приводящих организм в состояние повышенной и длительной возбудимости ЦНС, экспрессии гормонов, избыточному мышечному тонусу (включая гладкие мышцы кровеносных сосудов) и повышению артериального давления, что негативно отражается на соматическом здоровье и самочувствии человека. Это обстоятельство выдвигает требование о необходимости контроля и обучения функции психофизиологического самоконтроля и саморегуляции, что и обусловило включение в программу простейшего 3-минутного теста на релаксацию, где мерой оценки выступает градиент ЧСС уд/мин.

В последние десятилетия контроль за весоростовым соотношением приобрел важное значение, поскольку недостаток массы тела свидетельствует о нарушении обмена веществ, а избыток жирового компонента признан фактором негативного влияния на здоровье человека.

Все перечисленные структурно-функциональные компоненты организма в результате долговременной адаптации могут приобрести как высокий, так и низкий резервный потенциал, что на организменном уровне отразится на активности жизнедеятельности и работоспособности человека. Низкий уровень функциональных возможностей отдельного компонента организма явится лимитирующим фактором в определенной работе, в то время несколько неудовлетворительных характеристик могут стать ограничителем общей функциональной дееспособности человека.

Первостепенное значение стиля жизни человека на формирование физического здоровья обуславливает необходимость углубленного анализа основных его факторов. Для этих целей была разработана специальная анкета, включающая группу вопросов (и вариантов ответов) относительно двигательной активности, вредных привычках, качестве питания, экологической обстановке, присутствие стрессов и заболеваемости ближайших родственников (Табл.3). Сам процесс анкетирования концентрирует внимание человека на значимых факторах стиля жизни, связывает их с результатами диагностики состояния организма и на этой основе формирует мотивацию на активное оздоровление стиля жизни и укрепления соматического здоровья.

Использование в диагностике нескольких функционально-нагрузочных тестов всегда ставит вопрос о последовательности их выполнения, продолжительности и характере восстановительных пауз, так как различные вариации могут серьезно исказить получаемые результаты. В данной работе экспериментально апробированы различные варианты диагностических программ, обоснована оптимальная технология комплексного донозологического обследования двух возрастных групп населения (дети 6-13 лет и группа населения 14-60 лет), что отражено в методических указаниях и технологических протоколах (картах) обследования.

Таблица 3.

Анкета самооценки факторов, влияющих на здоровье человека