Способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека



Способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека
Способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека
Способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека
Способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека

 


Владельцы патента RU 2521254:

Общество с ограниченной ответственностью "Хилби" (RU)

Способ относится к медицине и предназначен для определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека. После начала приема пищи периодически через интервал времени Δti измеряют концентрацию глюкозы в крови человека Gi и определяют за указанный интервал времени Δti: приращение количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i, количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, количество глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы в организме, и количество глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях. Затем определяют количества глюкозы ΔG(∑)i, поступившей в организм человека за данный интервал времени Δti, как ΔG(∑)i=((ΔG(met)i-ΔG(tm)i)+ΔG(tis)i+ΔG(pl)i)/K4, где K4 - коэффициент, учитывающий количество глюкозы, поступающей в кровь, за исключением глюкозы, задержанной печенью, по которому судят о количестве энергии, поступившей в организм человека с пищей за данный интервал времени Δti. Способ позволяет производить измерения во время приема пищи и определять количество энергии, поступающей в организм человека за небольшие интервалы времени, отслеживая получение энергии во времени с учетом индивидуальных особенностей организма человека по усвоению конкретных пищевых продуктов. 10 з.п. ф-лы, 2 пр, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к медицине, а именно к области измерений для диагностических целей, в частности измерений характеристик крови, и предназначено для определения количества энергии, поступающей в организм человека при приеме пищи. Изобретение может быть использовано при создании технических средств контроля за функциональным состоянием человека, в частности контроля за весом человека.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны способы определения поступающей в организм энергии, основанные на оценке калорийности потребляемой пищи. Человек сам может оценить количество поступающей энергии по специальным таблицам, или этот расчет может производиться с помощью удаленных баз данных, распознающих изображения пищевого продукта, передаваемые с индивидуальных средств связи. Такой подход требует от человека специальных действий и не учитывает индивидуальной реакции его организма на конкретный продукт. В качестве примера можно привести патент US 6506152 (публикация 14.01.2003, МПК А61В 5/11) и заявку US 20080171919 (публикация 17.07.2008, МПК А61В 5/00).

Известны способы определения количества энергии, поступающей с пищей в организм, основанные на измерении различных физических и физиологических параметров человека.

Так, в патенте US 8157731 (публикация 08.07.2004, МПК А61В 5/00) описан способ непрерывной оценки состояния человека, в том числе определения количества поступившей и израсходованной энергии путем подсчет калорий, осуществляемый с использованием таких параметров, как вес человека, температура тела, электрическое сопротивление кожи.

В заявке JP 2005218582 (публикация 18.08.2005, МПК А61В 5/05) описан способ определения состояния здоровья человека, основанный на измерении таких величин, как электрическое сопротивление участка тела и вес человека, и последующем сравнении данных измерений с эталонными значениями.

В заявке JP 11216121 (публикация 10.08.1999, МПК А61В 5/05) описано устройство, при работе которого осуществляется способ, при котором измеряют электрическое сопротивление частей тела и по измеренным значениям судят о состоянии здоровья. В частности, оценивают количество поступающей в организм энергии, измеряя электрическое сопротивление части тела до и после завтрака. По мнению заявителя этот способ является наиболее близким к заявляемому изобретению.

Однако указанные способы обладают общим недостатком - оценивается количество энергии, поступающей с пищей в организм человека, без учета его (организма) индивидуальных особенностей по усвоению пищи. Известные способы не учитывают специфику реакции конкретного организма в процессе усвоения пищи, в частности, какое количество энергии поступает с пищей в различные периоды времени, как непосредственно во время, так и после приема пищи.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека в динамике, в процессе приема пищи. При этом способ должен учитывать индивидуальные особенности организма человека по усвоению пищевых продуктов.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Заявляемый способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека, характеризуется следующими операциями.

После начала приема пищи периодически через интервал времени Δti измеряют концентрацию глюкозы в крови человека Gi. Указанный интервал времени определяется как: Δti=ti-ti-1, где ti - текущий момент времени измерения, при этом порядковый номер измерения i={1,N}, где N - общее число измерений, причем t0 - момент времени начала приема пищи.

Далее за указанный интервал времени Δti определяют:

- приращение количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i;

- количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани;

- количество глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы в организме;

- количество глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях.

После чего определяют количество глюкозы ΔG(∑)i, поступившей в организм человека за данный интервал времени Δti, как сумму приращения количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i, количества глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, и количества глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы в организме, за вычетом количества глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях. Наконец, по определенному таким образом значению ΔG(∑)i судят о количестве энергии ΔEi, поступившей в организм человека с пищей за данный интервал времени Δti.

Концентрацию глюкозы в крови человека Gi можно определить любым известным способом, как инвазивным, так и неинвазивным.

Приращение количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i может быть определено по значению приращения концентрации глюкозы в крови ΔGi, как разности между текущим значением Gi и предыдущим значением Gi-1 концентрации глюкозы в крови: ΔGi=Gi-Gi-1, и с учетом известного общего объема крови в организме человека и известной доли плазмы в этом объеме крови, составляющей примерно 60%.

При определении количества глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани за интервал времени Δti, можно использовать, например, известные зависимости скорости захвата глюкозы периферийными или инсулин зависимыми тканями. На Фиг.1 представлено семейство графиков зависимости скорости захвата глюкозы периферийными тканями человека (в mmol/h/kg или ммоль в час на кг веса) от концентрации глюкозы в плазме крови и с учетом концентрации инсулина (mU/1) в плазме крови. Данные приведены с сайта http://www.2aida.net/welcome/ (см. в разделе "Technical Guide", далее по ссылке - "Model Description").

Данными графиками можно пользоваться следующим образом. По известному значению концентрации глюкозы G, на кривой, соответствующей концентрации инсулина в плазме крови (что необходимо дополнительно определить для данного человека), определяют скорость захвата глюкозы V(tis) периферийными тканями.

Количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, пропорционально длительности интервала времени Δti и весу человека. Недостатком этого метода определения AG(tis)i является необходимость дополнительного определения концентрации инсулина в плазме крови данного человека.

Известно, что количество глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы в организме за интервал времени Δti, пропорционально весу человека. Известно, что скорость продукции (выработки) глюкозы печенью натощак составляет примерно 2-3 мг/мин-кг веса тела человека (см. в кн. Эндокринология и метаболизм. Т.2 / Под. ред. Ф.Фелига - М.: Медицина, 1985). Это количество глюкозы идет на обеспечение метаболических процессов в организме. Так, при весе человека примерно 80 кг продукция глюкозы печенью составит примерно 200 мг/мин. Один моль глюкозы весит 180 г, соответственно, вес 1 ммоль глюкозы составляет 0,18 г (или 180 мг). Таким образом, печень человека указанного веса обеспечивает метаболические процессы в организме, производя примерно 1,1÷1,2 ммоль глюкозы в минуту. Таким образом, количество глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы в организме за интервал времени Gti, может быть определено на основе известных данных о скорости выработки глюкозы печенью, с учетом веса человека и длительности интервала времени Δti.

Известно, что количество глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях за интервал времени Δti, также пропорционально весу человека и составляет примерно 25% от общего количества глюкозы, расходуемой на метаболические процессы в организме (см. в кн. Эндокринология и метаболизм. Т.2 / Под. ред. Ф.Фелига - М.: Медицина, 1985). Ткани, в которых усвоение глюкозы происходит преимущественно под воздействием инсулина (так называемые инсулин зависимые ткани): мышцы, жировая ткань. Таким образом, количество глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях за интервал времени Δti, может быть определено на основе известных данных о скорости выработки глюкозы печенью, доли глюкозы, идущей на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях, и с учетом веса человека и длительности интервала времени Δti.

Полученные значения ΔG(pl)i, ΔG(tis)i, ΔG(met)i и ΔG(tm)i используют для определения количество глюкозы ΔG(∑)i, поступившей в организм человека за данный интервал времени Δti.

При оценке количества энергии ΔEi, поступившей в организм человека с пищей за данный интервал времени Δti, следует учитывать, что полученное значение ΔG(∑)i не включает то количество глюкозы, которое было задержано печенью и которое составляет порядка 40% от всей поступающей из кишечника глюкозы. После соответствующей процентной корректировки количество энергии ΔEi определяется исходя из известного энергетического эквивалента глюкозы, при окислении 1 ммоль которой выделяется 0,675 ккал энергии.

Таким образом, все признаки настоящего изобретения идентифицируемы и ясны для специалиста в данной области техники.

Заявляемый способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека, основан на контроле изменения концентрации глюкозы в крови человека в процессе приема пищи. Если после начала приема пищи через заданные временные интервалы измерять концентрацию (уровень) глюкозы в крови человека, то по этим результатам измерения можно получить оценку количества энергии, поступающей вместе с пищей в организм человека. Данный способ позволяет определить количество энергии, поступающей в организм человека за небольшие интервалы времени, то есть позволяет отслеживать поступление энергии в зависимости от того, как быстро человек ест, какую пищу быстрее или медленнее усваивает его организм и т.д., и все это - с учетом индивидуальных особенностей человека. Это обеспечивается за счет последовательных измерений концентрации глюкозы Gi, выполненных через небольшие интервалы времени в процессе потребления и усвоения пищи. При этом способ обеспечивает возможность его инструментальной реализации - создания автоматизированных технических средств, обеспечивающих с достаточно высокой точностью определение количества энергии, поступающей в организм человека с пищей.

В частных случаях при осуществлении способа интервал времени Δti выбирают в диапазоне от 0,5 до 5 минут, предпочтительно - в диапазоне от 1 до 2 минут. Кроме того, интервал времени Δti может быть задан величиной постоянной.

Концентрацию глюкозы в крови человека Gi можно измерять любым подходящим методом. С учетом частоты измерений предпочтительно использовать неинвазивные методы.

Приращение количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i, в частности, может быть определено по формуле:

ΔG(pl)i=ΔGi·W(pl),

где: ΔGi - приращение концентрации глюкозы в крови, определяемое как разность между текущим значением Gi и предыдущим значением Gi-1 концентрации глюкозы в крови: ΔGi=Gi-Gi-1;

W(pl) - объем плазмы в крови человека, определяемый как:

W(pl)=K1·P,

где: P - вес человека (кг);

K1 K1 - коэффициент, характеризующий объем плазмы на единицу веса человека (л/кг).

Количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, может быть, в частности, определено с использованием экспериментальных данных о скорости захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями V(tis), полученных авторами настоящего изобретения. На Фиг.2 приведен соответствующий график зависимости скорости захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями от концентрации глюкозы G в крови для человека весом 70 кг. По этому графику для измеренного значения концентрации глюкозы Gi находим значение скорости захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями V(tis)i и определяем количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани за интервал времени Δti, для данного человека с учетом его веса:

ΔG(tis)i=V(tis)i·Δti·KP,

где: V(tis)i - скорость захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями для момента времени ti (ммоль/мин);

KP - коэффициент, учитывающий вес человека и равный Р/70, где: Р - вес человека (кг).

В случае технической реализации при вычислении ΔG(tis)i можно использовать либо табличную форму представленной на графике зависимости V(tis) от G, либо ее математическое выражение, которое может быть получено известными методами аппроксимации кривой.

Количество глюкозы, израсходованной на метаболические процессы за интервал времени Δti, может быть определено по формуле:

ΔG(met)i=K2·Δti·P,

где: P - вес человека;

K2 - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемой для обеспечения в организме человека метаболических процессов в единицу времени на единицу веса.

Количество глюкозы, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях за интервал времени Δti, может быть определено по формуле:

ΔG(tm)i=K2·K3·Δti·P,

где: P - вес человека;

K2 - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемой для обеспечения в организме человека метаболических процессов в единицу времени на единицу веса;

K3 - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемой для обеспечения метаболических процессов в инсулин зависимых тканях организма человека в единицу времени на единицу веса.

Количество глюкозы, поступившей в организм человека за интервал времени Δti, может быть определено по формуле:

ΔG(∑)i=((ΔG(met)i-ΔG(tm)i)+ΔG(tis)i+ΔG(pl)i)/K4,

где K4 - коэффициент, учитывающий количество глюкозы, поступающей в кровь, за исключением глюкозы, задержанной печенью.

В качестве альтернативного варианта, учитывая указанные выше соотношения ΔG(met)i и ΔG(tm)i, количество глюкозы, поступившей в организм человека за интервал времени Δti, может быть определено по формуле:

ΔG(∑)i=[(1-K3)·ΔG(met)i+ΔG(tis)i+ΔG(pl)i]/K4.

Количество энергии, поступившей в организм человека с пищей за интервал времени Δti, может быть определено по формуле:

ΔEi=K5·ΔG(∑)i,

где K5 - коэффициент пересчета количества глюкозы (в ммол) в количество энергии (в ккал) - энергетический эквивалент глюкозы.

В частном случае может быть определено полное количество энергии Е, поступившей с пищей в организм человека. Для этого суммируют все полученные значения количества энергии ΔEi, поступившей в организм человека с пищей в течение всех N интервалов времени Δti:

E = Σ i = 1 N Δ E i .

При этом в качестве последнего значения количества энергии ΔEN берут значение ΔEi, полученное на фоне уменьшения концентрации глюкозы в крови Gi при достижении концентрации глюкозы в крови Gi заданного значения, которое выбирают в диапазоне от 5,8 ммоль/л до 6,1 ммоль/л. При достижении этих значений концентрации глюкозы включаются другие механизмы выработки глюкозы в крови, не связанные с потребленной пищей, например синтез глюкозы из лактата или свободных жирных кислот.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение поясняется следующими графическими материалами.

На Фиг.1 представлено семейство графиков зависимости скорости захвата глюкозы периферийными тканями человека от концентрации глюкозы в плазме крови и с учетом концентрации инсулина в плазме крови. Данные получены с сайта http://www. 2aida. net/welcome/.

На Фиг.2 приведен график зависимости скорости захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями от концентрации глюкозы в крови, полученный экспериментальным путем авторами изобретения.

На Фиг.3 приведены примерные экспериментальные данные определения количества энергии, поступившей в результате приема пищи в организм первого волонтера, при этом на Фиг.3а представлен график изменения концентрации глюкозы в крови, а на Фиг.3b - график, отражающий поступление энергии в результате приема пищи в организм человека.

На Фиг.4 приведены примерные экспериментальные данные определения количества энергии, поступившей в результате приема пищи в организм второго волонтера, при этом на Фиг.4а представлен график изменения концентрации глюкозы в крови, а на Фиг.4b - график, отражающий поступление энергии в результате приема пищи в организм человека.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ осуществляется следующим образом.

После начала приема пищи начинают измерять концентрацию глюкозы в крови человека Gi (в ммоль/л) через интервалы времени Δti. Интервалы времени могут быть выбраны в пределах от 0,5 мин до 5 мин, предпочтительно от 1 до 2 минут. Предпочтительно концентрацию глюкозы в крови измерять, используя неинвазивные методы, что обеспечивает достаточно комфортные для человека условия измерения.

На интервале времени Δti определяют:

- приращение количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i;

- количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани;

- количество глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы;

- количество глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях.

Приращение количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i (в мл) определяют по формуле:

ΔG(pl)i=ΔGi·W(pl),

где ΔGi - приращение концентрации глюкозы в крови, определяемое как разность между текущим значением Gi и предыдущим значением Gi-1 концентрации глюкозы в крови: ΔGi=Gi-Gi-1;

W(pl) - объем плазмы в крови человека в литрах, определяемый по соотношению:

W(pl)=K1·P,

где: P - вес человека, в кг;

K1=0,075 л/кг - коэффициент, характеризующий количество крови на единицу веса человека.

Количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, определяют при данной концентрации глюкозы в крови Gi. Определить количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, можно, в частности, с использованием графика на Фиг.2, полученного опытным путем авторами настоящего изобретения. По этому графику для данного значения концентрации глюкозы в крови Gi определяют скорость захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями V(tis)i и далее определяют количество глюкозы, поступившей в инсулин зависимые ткани по формуле:

ΔG(tis)i=V(tis)i·Δti·KP,

где: V(tis)i - скорость захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями для момента времени ti;

Δti - длительность интервала времени между измерениями концентрации глюкозы, в мин,

KP - коэффициент, учитывающий вес человека и равный Р/70, где: Р - вес человека, в кг.

Вместо графика, представленного на Фиг.2, можно использовать математическое выражение зависимости V(tis) от G, которое может быть получено известными методами аппроксимации кривой.

Количество глюкозы ΔG(met)i (в мл), израсходованной на метаболические процессы в организме, определяют по формуле:

ΔG(met)i=K2·Δti·P,

где: P - вес человека, в кг;

K2=0,0139 мл/кг·мин - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемой для обеспечения в организме человека метаболических процессов в единицу времени на единицу веса;

Δti - длительность интервала времени между измерениями концентрации глюкозы, в мин.

Количество глюкозы, израсходованной на метаболические процессы инсулин зависимыми тканями, определяют по формуле:

ΔG(tm)i=K3·Δti·P,

где: Р - вес человека, в кг;

K3=0,0057 ммоль/кг·мин - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемой для обеспечения метаболических процессов в инсулин зависимых тканях организма человека в единицу времени на единицу веса; характеризует скорость усвоения глюкозы инсулин зависимыми тканями на единицу веса за одну минуту;

Δti - длительность интервала времени между измерениями концентрации глюкозы, в мин.

На основе вычисленных значений приращения количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i, количества глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, количества глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы, и количества глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях, далее определяют суммарное значение количества глюкозы ΔG(∑)i, поступившей в организм человека за интервал времени Δti, как:

ΔG(∑)i=((ΔG(met)i-ΔG(tm)i)+ΔG(tis)i+ΔG(pl)i)/K4,

где K4=0,6 - коэффициент, учитывающий количество глюкозы, поступающей в кровь, так как примерно 40% глюкозы до попадания в кровь усваивается печенью.

Далее количество энергии ΔEi, полученной с пищей за интервал времени Δti, определяется по формуле:

ΔEi=K5·ΔG(∑)i,

где K5=0,675 ккал/ммоль - коэффициент пересчета количества глюкозы (в ммол) в количество энергии (в ккал) - энергетический эквивалент глюкозы.

Способ позволяет определять количество энергии, поступающей с пищей в организм человека за отдельные периоды времени. На основе полученных значений можно получить также суммарную оценку количества энергии, поступившей в организм человека за весь прием пищи. Количество этой энергии определяют путем сложения определенных значений количества энергии ΔEi за каждый интервал времени Δti, при этом определение количества энергии на каждом интервале времени заканчивают на фоне уменьшения концентрации глюкозы в крови Gi при достижении ее значения определенного (заданного) уровня, который выбирают в диапазоне 5,8÷6,1 ммоль/л. Для здорового человека это значение характеризует момент времени, когда вся глюкоза, поступившая с пищей, усвоена организмом, и далее включаются другие механизмы выработки глюкозы, не связанные с потребленной перед этим пищей.

ПРИМЕРЫ

Возможность осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением иллюстрируется ниже описанными примерами. Для определения количества углеводов, поступивших с пищей в организм человека, использованы известные таблицы замены углеводсодержащих продуктов по хлебным единицам - ХЕ (Бергер М., Старостина Е.Г. Практика инсулинотерапии (первое русское издание), 1990. - 365 с., С.364-365). При расчете энергетической ценности употребленной пищи принято, что 1 г углеводов соответствует поступлению в организм 3,75 ккал энергии.

Пример 1

Испытательный тест с однократной углеводной пищевой нагрузкой. Волонтер -женщина, возраст 44 года, вес 59 кг.

Пищевая нагрузка:

- 40 г белой булки (соответствует 2ХЕ; 1ХЕ=20 г булки);

- чай горячий, крепкий 200 г с 15 г сахара (соответствует 1.5ХЕ, 1ХЕ=10 г сахара).

Итого, расчетная пищевая нагрузка составила 39 г углеводов. Соответствующая расчетная энергетическая ценность пищевой нагрузки составила:

ECALC=39 (г)·3,75 (ккал/г)=146,25 ккал.

На Фиг.3 представлены экспериментальные данные определения количества энергии, поступившей в результате приема пищи в организм первого волонтера, в соответствии с настоящим изобретением.

Результаты измерения концентрации глюкозы в крови Gi после начала приема пищи показаны на Фиг.3а. На оси времени отмечены: точка начала приема пищи - момент времени t0, и точка последнего измерения концентрации глюкозы и определения поступившей в организм человека энергии - момент времени tN, которому соответствует значение концентрации глюкозы GN.

Ниже на графике, представленном на Фиг.3b, показаны соответствующие результаты определения количества энергии, поступившей с пищей в организм первого волонтера.

Полученное в результате эксперимента значение количества энергии, поступившей с пищей в организм первого волонтера (на момент времени tN), составило: ЕЕХР=167,68 ккал.

Отклонение результатов определения энергии, поступившей в организм человека с пищей, в соответствии с настоящим изобретением от расчетной (по упомянутым таблицам) энергетической ценности пищевой нагрузки составила, в процентах:

δ=(167,68-146,25)/146,25=14,7%.

Пример 2

Испытательный тест с двумя углеводными пищевыми нагрузками, следующими через некоторый промежуток времени. Волонтер - мужчина, возраст 54 года, вес 68 кг.

Первая пищевая нагрузка - 175 г рисовой каши (соответствует 5,8ХЕ; 1ХЕ=30 г каши). Таким образом, нагрузка составила 69,6 г углеводов. Энергетическая ценность:E1=69,6 (г)·3,75 (ккал/г)=261 ккал.

Вторая пищевая нагрузка - банан 90 г (соответствует 1,3ХЕ; 1ХЕ=70 г) и 210 мл апельсинового сока. Таким образом, нагрузка составила: (1,3+2,3)·12=43,2 (г углеводов). Энергетическая ценность нагрузки: E2=43,2 (г)·3,75 (ккал/г)=162 ккал.

Суммарная пищевая нагрузка равнялась: 69,6+43,2=112,8 (г углеводов).

Суммарная энергетическая ценность составила: Е=261+162=423 (ккал).

На Фиг.4 представлены экспериментальные данные определения количества энергии, поступившей в организм второго волонтера в результате употребления пищи в два приема, в соответствии с настоящим изобретением.

Результаты измерения концентрации глюкозы в крови Gi после начала приема пищи показаны на Фиг.4а. На оси времени отмечены: точка начала приема пищи -момент времени t0, и точка последнего измерения концентрации глюкозы и определения поступившей в организм человека энергии - момент времени tN, которому соответствует значение концентрации глюкозы GN.

Ниже на графике, представленном на Фиг.4b, показаны соответствующие результаты определения количества энергии, поступившей с пищей в организм второго волонтера.

Полученное в результате эксперимента значение количества энергии, поступившей с пищей в организм второго волонтера (на момент времени tN), составило: ЕЕХР=408,4 ккал.

Отклонение результатов определения энергии, поступившей в организм человека с пищей, в соответствии с настоящим изобретением, от расчетной (по упомянутым таблицам) энергетической ценности пищевой нагрузки составила, в процентах:

δ=(423-408,4)/423=3,5%.

Проведенные испытания показали, что способ в соответствии с настоящим изобретением может обеспечить достаточно надежную оценку в динамике количества энергии, поступающей с пищей в организм человека. Способ предназначен преимущественно для определения количества энергии, поступающей с пищей в организм здорового человека, и может использоваться для создания различных устройств и систем мониторинга состояния организма человека.

1. Способ определения количества энергии, поступающей с пищей в организм человека, характеризующийся тем, что после начала приема пищи периодически через интервал времени Δti измеряют концентрацию глюкозы в крови человека Gi и определяют за указанный интервал времени Δti:
приращение количества глюкозы в плазме крови ΔG(pl)i;
количество глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани;
количество глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы в организме;
количество глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях;
после чего определяют количества глюкозы ΔG(∑)i, поступившей в организм человека за данный интервал времени Δti, как сумму приращения количества глюкозы в плазме крови ΔG7(pl)i, количества глюкозы ΔG(tis)i, поступившей в инсулин зависимые ткани, и количества глюкозы ΔG(met)i, израсходованной на метаболические процессы в организме, за вычетом количества глюкозы ΔG(tm)i, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях, по которому судят о количестве энергии ΔEi, поступившей в организм человека с пищей за данный интервал времени Δti.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что интервал времени Δti выбирают в диапазоне от 0,5 минуты до 5 минут.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что интервал времени Δti задают величиной постоянной.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что концентрацию глюкозы в крови человека Gi измеряют неинвазивным методом.

5. Способ по п.1, характеризующийся тем, что приращение количества глюкозы в плазме крови определяют как:
ΔG(pl)i=ΔGi·W(pl),
где: ΔGi - приращение концентрации глюкозы в крови, определяемое как ΔGi=Gi-Gi-1, где Gi - текущее, a Gi-1 - предыдущее значения концентрации глюкозы в крови;
W(pl) - объем плазмы в крови человека, определяемый как W(pl)=K1·P, где P - вес человека;
K1 - коэффициент, характеризующий количество крови на единицу массы человека.

6. Способ по п.1, характеризующийся тем, что количество глюкозы, поступившей в инсулин зависимые ткани, определяют как:
ΔG(tis)i=V(tis)i·Δti·KP,
где: V(tis)i - скорость захвата глюкозы инсулин зависимыми тканями для момента времени ti, определяемая в зависимости от концентрации глюкозы в крови Gi по графику на Фиг.2;
KP - коэффициент, учитывающий вес человека и равный Р/70, где Р - вес человека, в кг.

7. Способ по п.1, характеризующийся тем, что количество глюкозы, израсходованной на метаболические процессы, определяют как
ΔG(met)i=K2·Δti·P,
где: P - вес человека, а K2 - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемое для обеспечения в организме человека метаболических процессов в единицу времени на единицу веса.

8. Способ по п.1, характеризующийся тем, что количество глюкозы, израсходованной на метаболические процессы в инсулин зависимых тканях, определяют как
ΔG(tm)i=K2·K3·Δti·P,
где: P - вес человека; K2 - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемое для обеспечения в организме человека метаболических процессов в единицу времени на единицу веса, а K3 - коэффициент, характеризующий количество глюкозы, расходуемой для обеспечения метаболических процессов в инсулин зависимых тканях организма человека в единицу времени на единицу веса.

9. Способ по п.1, характеризующийся тем, что количество глюкозы, поступившей в организм человека за интервал времени Δti, определяют как
ΔG(∑)i=((ΔG(met)i-ΔG(tm)i)+ΔG(tis)i+ΔG(pl)i)/K4,
где K4 - коэффициент, учитывающий количество глюкозы, поступающей в кровь, за исключением глюкозы, задержанной печенью.

10. Способ по п.1, характеризующийся тем, что количество энергии, поступившей в организм человека с пищей за интервал времени Δti, определяют как
ΔEi=K5·ΔG(∑)i,
где K5 - коэффициент пересчета количества глюкозы в количество энергии.

11. Способ по п.1, характеризующийся тем, что дополнительно определяют полное количество энергии, поступившей с пищей в организм человека, путем суммирования всех полученных значений количества энергии ΔEi, поступившей в организм человека с пищей в течение всех N интервалов времени Δti
E = Σ i = 1 N Δ E i ,
при этом в качестве последнего значения количества энергии ΔEN берут значение ΔEi, полученное на фоне уменьшения концентрации глюкозы в крови Gi, при достижении концентрации глюкозы в крови Gi заданного значения, которое выбирают в диапазоне от 5,8 ммоль/л до 6,1 ммоль/л.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для прогнозирования степени злокачественности рака предстательной железы.

Изобретение относится к медицине, офтальмологии, эндокринологии. В макулярной зоне сетчатки определяют объем отека с помощью оптической когерентной томографии, выявляют изменения порогов чувствительности методом фундусмикропериметрии.

Группа изобретений относится к измерительному устройству для измерения характеристик пробы жидкости, в частности вязкоупругих характеристик пробы крови, и к измерительной системе аналогичного назначения, включающей, по меньшей мере, одно измерительное устройство.
Изобретение относится к области биологии и медицины, а именно к лабораторным методам исследования эритроцитов. Сущность способа: предметное стекло покрывают адгезивным веществом, в качестве которого используют хлористый лантан, при этом стекла помещают в сосуд с 0.03% раствором хлористого лантана на 60 мин и высушивают при комнатной температуре в течение 60 минут.
Изобретение относится к медицине, в частности к функциональной диагностике в кардиологии, и может быть использовано для диагностики заболевания миокарда, обусловленного хронической сердечной недостаточностью, или ишемической болезнью, или пороками сердца.
Изобретение относится к профилактической медицине и лабораторной диагностике, предназначено для выявления функциональных резервов при скрининговом эпидемиологическом обследовании больших контингентов работающих.

Изобретение относится к области диагностики и может быть использовано для прогнозирования и анализа болезней, связанных с мочеиспусканием. Прибор количественного и качественного анализа жидкости организма содержит: корпус, в котором размещены коллектор для сбора жидкости организма пациента, контейнер промывочной воды, приводной блок для перекачки жидкости организма (мочи) из коллектора жидкости организма в контейнер мочи и для отвода промывочной воды из контейнера промывочной воды в коллектор жидкости организма, и блок управления для управления операциями приводного блока; измерительный блок для измерения количества и состава жидкости организма, собранной в коллектор жидкости организма; блок вывода для вывода значений измерений, полученных измерительным блоком, причем измерительный блок и блок вывода вмонтированы в корпус прибора.
Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано для прогнозирования благоприятного или летального исхода у больных с инфекционно-воспалительными заболеваниями органов мочевой системы.

Изобретение относится к области медицины, а именно к лабораторной клинической диагностике, и касается способа определения динамики изменения скорости оседания эритроцитов.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано при исследовании биологической активности клеток крови. Устройство для определения относительных размеров водной оболочки клеток крови включает систему формирования светового луча, поступающего через исследуемый материал, гнездо для размещения светопрозрачной кюветы в виде капилляра с цитратной кровью, снабженное нагревателем, приемник для регистрации угловых зависимостей интенсивностей света, рассеянного клетками крови (индикатрис светорассеяния) при углах наблюдения 0=0-30°.
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и может быть использовано для ранней диагностики развития аллергической сенсибилизации у детей грудного возраста. Для этого определяют экскрецию альфа-лактальбумина женского молока в моче однократно в период от 7 до 21 дня жизни ребенка. При значении содержания в моче ребенка альфа-лактальбумина выше 40 нг/мл определяют группу риска аллергической патологии. Использование данного способа позволяет неинвазивным способом определить риск развития аллергической сенсибилизации у детей, а также дополнительно определить семейную предрасположенность к аллергическим заболеваниям. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области медицины, а именно, к акушерству, и касается способа определения степени тяжести гестоза у беременных. Сущность способа заключается в проведении анализа венозной крови на газовом анализаторе ABL 5 фирмы Radiometr и определении величины парциального давления кислорода в венозной крови. При содержании парциального давления кислорода в венозной крови от 36 до 42 миллиметров ртутного столба оценивают гестоз легкой степени тяжести, при содержании парциального давления кислорода в венозной крови от 43 до 51 миллиметров ртутного столба - гестоз средней степени тяжести, при содержании парциального давления кислорода в венозной крови от 52 до 61 миллиметров ртутного столба - гестоз тяжелой степени. Способ может применяться в отделениях патологии беременных, отделениях реанимации и интенсивной терапии акушерских стационаров для определения степени тяжести гестоза у беременных с целью оптимизации лечебной тактики ведения беременных. Способ повышает точность, информативность, чувствительность, объективность определения степени тяжести гестоза. 3 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к психиатрии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики эндогенных психических расстройств. Для этого проводят одномерный электрофорез сыворотки крови больных и оценивают электрофоретический спектр распределения сывороточных белков. При выявлении белков с молекулярной массой 128, 114, 21 кДа диагностируют параноидную форму шизофрении, при выявлении белков с молекулярной массой 88 и 32 кДа диагностируют простую форму шизофрении, а при выявлении белков с молекулярной массой 65 и 38 кДа диагностируют острое полиморфное расстройство. Использование данного способа позволяет проводить дифференциальную диагностику простой, параноидной шизофрении и острого полиморфного расстройства, и соответственно, назначить индивидуальное лечения пациента, адекватное диагнозу. 3 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к интенсивной терапии, и может быть использовано для интенсивной терапии полиорганной недостаточности у пациентов с политравмой. Для этого на фоне респираторной поддержки, инфузионно-трансфузионной, антибактериальной, реологической и дезагрегантной терапии, энтерального и парентерального питания, коррекции водно-электролитных нарушений, динамического лабораторного контроля проводят заместительную почечную терапию. При определении двух или более показателей крови в пределах: гипернатриемии более 150 ммоль/л, гиперосмолярности более 300 мосмоль/л, уровня креатинина более 200 мкмоль/л, уровня мочевины более 20 ммоль/л определяют уровень средних молекул. При значении этого уровня выше 0,8 у.е. начинают проведение интермиттирующей заместительной почечной терапии в форме интермиттирующей гемодиафильтрации, а при уровне средних молекул ниже 0,8 у.е. начинают проведение интермиттирующей заместительной почечной терапии в форме интермиттирующего гемодиализа. Способ позволяет предупредить развитие грубой органной недостаточности за счет использования интермиттирующей заместительной почечной терапии на ранних этапах органной дисфункции. 6 табл., 3 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для прогнозирования эффективности терапии невынашивания беременности. Для этого проводят исследование периферической венозной крови беременных женщин с угрозой невынашивания. В 6-12 недель гестации определяют концентрацию пероксинитрита и NO-тирозина. Далее рассчитывают коэффициент отношения пероксинитрит/NO-тирозин. При его значении менее 11% прогнозируют кратковременный эффект стандартной сохраняющей терапии. При значении, равном 11,0% или более, прогнозируют пролонгированный эффект сохраняющей терапии и течение беременности без угрозы прерывания во 2 и 3 триместрах. Способ обеспечивает повышение точности прогнозирования, позволяет своевременно скорректировать лечебно-профилактические мероприятия для предотвращения развития позднего выкидыша, а также способ прост в исполнении, доступен и хорошо воспроизводим. 3 пр.

Группа изобретений относится к медицине. Система для введения медикаментов пациенту содержит подающее устройство для ввода жидких медикаментов и/или питательных веществ пациенту; первое измерительное устройство для измерения показателей мочи пациента; первое аналитическое устройство для анализа измеренных показателей мочи и первое вычислительное устройство для вычисления первых параметров медикаментов, предназначенных для ввода соответствующему пациенту на основании проанализированных измеренных показателей мочи. Второе измерительное устройство предназначено для измерения количества мочи, удаленной из организма пациента. Второе аналитическое устройство используется для анализа измеренного количества мочи, а второе вычислительное устройство - для вычисления баланса текучих сред в организме пациента на основании количества удаленной мочи и количества жидких медикаментов и/или питательных веществ, поданных подающим устройством и вычисления вторых параметров медикамента. Подающее устройство подает соответствующие медикаменты с общими параметрами медикамента, вычисленными на основе первых параметров медикамента и вторых параметров медикамента. Раскрыт способ определения параметров медикаментов, предназначенных для ввода пациенту. Изобретения обеспечивают автоматизированную подачу медикамента с учетом показателей мочи. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использована для диагностики сепсиса, вызванного бактериями, содержащими ген NDM-1. Для этого воздействуют ультрафиолетовым зондирующим излучением на образцы с бактериями, содержащими ген NDM-1, и исследуют образцы мазков крови больного. Проводят последующий анализ вторичного флуоресцентного свечения, причем предварительно многократно измеряют совокупности значений уровней спектральных составляющих вторичного флуоресцентного свечения от калибровочных образцов с бактериями, содержащими ген NDM-1 (патология), образцов мазков крови, не инфицированной бактериями, содержащими ген NDM-1 (норма). Далее определяют совокупности полученных значений уровней спектральных составляющих по патологии и норме в качестве диагностических критериев, при каждом исследовании образцов мазков крови больного в режиме реального времени аналогично многократно измеряют совокупность значений уровней спектральных составляющих вторичного флуоресцентного свечения. Полученную совокупность значений уровней спектральных составляющих вторичного флуоресцентного свечения в качестве спектрального образа поочередно сопоставляют с предварительно полученными диагностическими критериями нормы и патологии, находят наибольшее приближение к одному из диагностических критериев, которое и определяет диагноз. Также предложено автоматизированное устройство. Группа изобретений обеспечивает сокращение смертности среди населения, своевременное начало лечения указанного сепсиса, резистентного к стандартной антибактериальной терапии. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.

Заявленное изобретение относится к медицине, а именно кардиологии, и касается прогнозирования десятилетнего риска фатального сердечно-сосудистого события у мужчин в возрасте 40-60 лет. Для этого определяют концентрации общего холестерина и триглицеридов в крови. Измеряют в исходном состоянии частоту сердечных сокращений (ЧСС), систолическое (САД) и диастолическое артериальное давление (ДАД), затем проводят пробу со ступенчато возрастающей субмаксимальной физической нагрузкой. Регистрируют максимальные и минимальные величины ДАД, САД, максимальное ЧСС на каждой ступени пробы, а также величины САД, ДАД и ЧСС через 30 с, 2, 4 и 6 мин после ее окончания. Выявляют аномальную реакцию САД на нагрузку при приросте САД менее 30 мм рт.ст. в сравнении с исходным САД, либо при снижении САД на последующей ступени в сравнении с предыдущими ступенями более чем на 10 мм рт.ст., начиная с третьей ступени нагрузки. Выявляют наличие аномального замедленного восстановления ЧСС после нагрузки при снижении ЧСС менее чем на 8 уд./мин в течение первой минуты или менее чем на 12 уд./мин в течение первых двух минут после окончания нагрузки. Регистрируют продолжительность пробы. Риск возникновения фатального сердечно-сосудистого события в течение десятилетнего периода вычисляют по математической формуле, позволяющей учитывать указанные параметры. Это обеспечивает возможность достоверного индивидуального прогнозирования с учетом всех указанных выше гемодинамических показателей и позволяет исключить ложноположительные и ложноотрицательные результаты. 3 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано с целью коррекции тромбофилических нарушений гемостаза во время беременности. Для этого определяют показатели системы гемостаза, показатели дисфункции эндотелия, наличие генетических форм тромбофилий и синдрома привычной потери беременности и оценивают выявленные нарушения в баллах в зависимости от срока беременности. Далее рассчитывают сумму баллов и назначают терапию в зависимости от суммы набранных баллов. В процессе динамического наблюдения при изменении суммы баллов меняют и схему терапии. Способ позволяет объективно оценивать и стандартизировать подбор терапии при тромбофилических нарушениях во время беременности. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для диагностики физиологического состояния организма. Аппаратно-программный комплекс содержит последовательно соединенные блок биохимического исследования состава и свойств крови, блок обработки биохимических исследований, блок оформления результатов расчета показателей крови и устройство для распечатки результатов. Комплекс дополнительно содержит блок расчета характеристических показателей крови, вход которого соединен с выходом блока обработки биохимических исследований, который формирует базу данных результатов лабораторных исследований. Выход блока расчета соединен со входом блока оформления результатов расчета показателей крови, включающим компьютерную программу расчета показателей, для решения аналитических зависимостей вида: φ i = α ⋅ B i δ , где φi - характеристический показатель крови, рассчитанный по i-му биохимическому показателю крови; Bi - лабораторный биохимический показатель i-го образца крови; α и δ - постоянные величины. Программа разработана методом математического моделирования на основе решения дифференциальных уравнений второго порядка. Блок оформления результатов расчета включает компьютерные программы математической обработки характеристических показателей и их представления в табличной, графической и аналитической формах. Изобретение позволяет оценить наличие, характер и степень заболевания у пациента на основе расчетных характеристических показателей состава и свойств крови. 4 ил.
Наверх