Способ определения биологического возраста у человека или животного



 


Владельцы патента RU 2622184:

Федеральное бюджетное учреждение науки "Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора) (RU)

Группа изобретений относится к биологии, медицине и гериатрии. Определяют относительную к массе тела массу сердца в %, число сердечных сокращений, содержание кислорода в альвеолярном воздухе легких в %, среднюю продолжительность жизни в регионе проживания индивида в данный период времени (Дстатистическая), фактический возраст (Дф). Проводят расчет энтропии в %. Если индивидом является человек, то ожидаемую среднюю продолжительность жизни (До средняя) определяют по произведению числа 5,262 на обратное значение энтропии и прибавлению к полученной величине количества лет, получаемых в результате вычитания из Дстатистическая 31,3 лет для мужчин и 33,3 лет для женщин. Если индивидом является животное, то ожидаемую среднюю продолжительность жизни (До средняя) определяют по произведению числа 5,262 на обратное значение энтропии. Далее определяют биологический возраст по заявленной формуле. Группа изобретений позволяет определить биологический возраст у человека и животных за счет определения энтропии. 2 н.п. ф-лы, 7 пр.

 

Изобретение относится к биологии, медицине и гериатрии, а именно к способам исследования влияния окружающей среды на человека и животных, и может быть использовано для определения у них биологического возраста и скорости старения при различных состояниях организма, оценки уровня здоровья и управления этими показателями жизнедеятельности, оценки качества профилактических и лечебных процедур.

Определение биологического возраста (БВ) - одна из актуальнейших задач в биологии, медицине и гериатрии для оценки интенсивности старения, уровня здоровья организмов и управления этими состояниями [10]. Биологический возраст является интегральным показателем уровня индивидуального здоровья человека, характеризующим функциональные, регуляторные и адаптационные особенности организма. Известна высокая чувствительность большинства показателей БВ к внешним воздействиям, целенаправленно применяемым для снижения БВ [10]. Это открывает перспективы к использованию показателей биологического возраста для активизации профилактического направления в медицине.

Однако существующие способы определения биологического возраста и скорости старения организмов, в количественном и качественном отношениях более применимые для человека, имеют ряд недостатков, и это приводит к необходимости поиска новых, более информативных аналогов. Основными недостатками существующих способов определения биологического возраста являются:

- не все способы учитывают состояние наиболее значимо коррелируемой с возрастом сердечно-сосудистой системы организма;

- не все способы применимы при различных процессах жизнедеятельности (мышечный покой, выполнение какой-либо трудовой операции в производственных и домашних условиях, стресс, нарушение здоровья в стадиях обострения и декомпенсации и др.) и в ранние постнатальные периоды онтогенеза, что препятствует сравнительному изучению влияния этих процессов на организм;

- имеют видовую избирательность в предназначении, то есть способы, применяемые для человека, неприменимы для животного, или применяемые на каком-либо виде животных неприменимы для представителей других видов.

Например, нет способа определения биологического возраста у человека, применимого ко всем его возрастным группам [4]. Разработанные в целях создания единого онтогенетического метода способы определения биологического возраста (в лаборатории онтогенеза Пермской государственной медицинской академии) четыре новых метода определения биологического возраста организма по физической работоспособности, умственной работоспособности, физической и умственной работоспособности, биоэлектрической активности головного мозга неприменимы для детей раннего периода развития и для животных. Неприменим для детей раннего периода развития специальный метод определения биологического возраста детей и подростков по асимметрии их костного скелета [3].

Известный способ определения биологического возраста по В.П. Войтенко [6] неприменим для изучения текущего влияния на биологический возраст видов жизнедеятельности человека и факторов трудового процесса, поскольку измеряется в состоянии, отвлеченном от их непосредственного воздействия.

Известен способ определения энтропии в организме человека или животного, основанном на измерении величины открытости организма атмосфере [12], заключающийся в определении относительной по отношению к массе тела массы сердца в % (X), числа сердечных сокращений (А) и содержания кислорода в альвеолярном воздухе легких в % (Co2), и проведении расчета энтропии (α) в % по формуле: α=(0,25/Т)⋅Co2; где число 0,25 - соответствует времени полного насыщения эритроцита циркулирующей крови в организме кислородом, поступающим в дыхательные пути из атмосферы, сек; Т - время полного оборота эритроцита с током циркулирующей крови в сек, при этом Т=[(0,44⋅75)/(X⋅А)]⋅21,5, где число 0,44 - среднестатистическая относительная к массе тела человека масса его сердца в %, для которой характерно время полного оборота циркулирующей крови за 21,5 сек при нормируемой частоте сердечных сокращений (ЧСС) 75 уд./мин; число 21,5 - время полного оборота циркулирующей крови у человека при ЧСС 75 уд./мин, сек.

В настоящее время универсальный характер понятия энтропии общепризнан и она плодотворно используется во многих областях знаний. Для живых (открытых термодинамических систем) энтропия является универсальным показателем их жизнеспособности, зависящей как от энтропии, вызываемой необратимыми процессами в системе, так и от энтропии, перенесенной через границы системы в результате взаимодействия ее с окружающей средой [2, 11]. Имеются данные [8] о наличии тесной связи между энтропией в организме и его биологическим возрастом и теоретические доказательства [11] убыли энтропии в организме соответственно обратному течению времени и, наоборот, - прибыли энтропии в организме соответственно прямому течению времени. Из этих данных следует, что, во-первых, организмы с меньшей энтропией в любой точке на оси времени обладают большими перспективами в плане продолжительности жизни. И наоборот, организмы, у которых энтропия в данный момент времени выше, имеют меньше шансов прожить долгую жизнь. Во-вторых, между ожидаемой продолжительностью жизни индивида, как величиной абсолютной, и его биологическим возрастом, как величиной относительной фактически прожитым годам, имеется обратная связь.

Из приведенного материала видно, что на энтропию в живых системах, а значит и на их биологический возраст, влияют генетический, средовой и поведенческий факторы. И на человека «третий» фактор (самоуправление своим здоровьем) имеет более широкое влияние, чем на животных, благодаря имеющейся у него возможности применения знаний, направленных на укрепление здоровья и достижение долголетия.

Однако данным способом определения энтропии в организме человека или животного [12] нельзя определить их биологический возраст, поскольку способ имеет другое назначение и недостаточен для определения биологического возраста.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения (прототипом) является способ определения биологического возраста у человека (Патент RU 2503404 С1, 10.01.2014) [16], который имеет то же назначение, что и заявленный способ. Он заключается в измерении показателей кардиогемодинамики у человека, находящегося в горизонтальном положении на спине, через 3-5 минут покоя (адаптации) в этом положении. Биологический возраст указанным способом может измеряться в рамках фактического возраста у мужчин от 30 до 90 лет и у женщин от 20 до 65 лет. В результате прототип имеет существенные ограничения в области его применения для человека на этапах онтогенеза организма, при различных положениях исследуемого в пространстве и физиологических функциональных состояниях. Способ непригоден, например, для определения биологического возраста у человека при выполнении им какой-либо работы. Тем самым, прототип не позволяет изучать текущее влияние стресс-факторов, вызывающих физиологические состояния напряжения и перенапряжения, на биологический возраст человека, а значит, и не дает ему возможности своевременно защититься от вредного воздействия этих факторов на организм в режиме обратной биологической связи.

Таким образом, недостаточная степень универсальности (применимости для животных и человека, и при различных физиологических состояниях индивидов), является основным недостатком имеющихся способов измерения биологического возраста. Выявленный недостаток сдерживает развитие и применение этого инструмента в исследовании влияния окружающей среды на человека и животных, ограничивает область его применения, не позволяет получать сопоставимые результаты и находить у особей разных видов их объединяющие и разделяющие закономерности.

На основании изложенного задачей изобретения является создание универсального способа определения биологического возраста у человека или животного при различных физиологических состояниях на этапах онтогенеза после рождения на основе измерения величины энтропии в организме и обеспечение получения сопоставимых результатов.

Указанная задача решается в заявляемом способе определения биологического возраста у человека или животного (индивида) путем технического решения следующего содержания: если индивидом является человек, то определяют относительную к массе тела массу сердца в % (X), число сердечных сокращений (А), содержание кислорода в альвеолярном воздухе легких в % (Co2), среднюю продолжительность жизни в регионе проживания индивида в данный период времени (Дстатистическая), фактический возраст (Дф), проводят расчет энтропии в % (α) по формуле: α=(0,25/Т)⋅Co2, где Т=[(0,44⋅75)/Х⋅А]⋅21,5 и ожидаемой средней продолжительности жизни (До средняя) по произведению числа 5,262 на обратное значение энтропии (α) и прибавлению к полученной величине количества лет, получаемых в результате вычитания из Дстатистическая 31,3 лет для мужчин и 33,3 лет для женщин, далее определяют биологический возраст (Б, лет) по формуле: Б=(До средняяф)-1⋅Дстатистическая. А если индивидом является животное, то определяют относительную к массе тела массу сердца в % (X), число сердечных сокращений (А), содержание кислорода в альвеолярном воздухе легких в % (Co2), среднюю продолжительность жизни в регионе проживания индивида в данный период времени (Дстатистическая), фактический возраст (Дф), проводят расчет энтропии в % (α) по формуле: α=(0,25/Т)⋅Co2, где Т=[(0,44⋅75)/Х⋅А]⋅21,5 и ожидаемой средней продолжительности жизни (До средняя) по произведению числа 5,262 на обратное значение энтропии (α), далее определяют биологический возраст (Б, лет) по формуле: Б=(До средняяф)-1⋅Дстатистическая.

Основанием для предлагаемого технического решения задачи изобретения являются результаты проведенного нами исследования энтропии (α) у 12 различных видов животных, которая сопоставлялась с имеющимися в литературе статистическими данными о средней продолжительности жизни (Дстатистическая) вида этих животных. Указанные результаты приведены в табл. 1.

На основе приведенных в табл. 1 данных было получено следующее уравнение степенной регрессии, характеризующее зависимость между энтропией (α) и статистическими данными о средней продолжительности жизни (Дстатистическая) у рассматриваемых видов животных:

где 5,1845 - эмпирический коэффициент;

R2 - величина достоверности аппроксимации между Дстатистическая и энтропией (α).

В целях упрощения математического выражения (1) нами разработана формула 2 с коэффициентом корреляции r Дстатистическая / До средняя=0,996; P<0,001, согласно которому:

где 5,262 - эмпирический коэффициент;

R2 - величина достоверности аппроксимации между До средняя и энтропией (α).

Полученная зависимость продолжительности жизни вида животного от энтропии в организме позволяет объяснить считающееся парадоксальным долгожительство грызуна «Голый землекоп» (Heterocephalus glaber) исключительно обитанием этого млекопитающего в трудно проветриваемых подземных условиях (туннели диаметром 2-4 см, глубиной до 2 м, длиной до 5 км) с предельно низким содержанием O2 во вдыхаемом воздухе от 8 до 12% (в среднем 10%) и смертельной для многих других животных концентрацией СО2 (10%). Имеются данные о содержании на поверхности кожи и слизистых оболочках у этих грызунов высоких концентраций углекислоты [Шиндер А. Животное, не чувствующее боли // Еженедельник 2000. - 27.06-03.07.2008. №26 (420)], которые у других видов животных не наблюдаются. Указанные условия существования голого землекопа приводят к крайне низким концентрациям O2 в альвеолах легких (3,5%) и по представленным в табл. 1 данным более чем в 8 раз уменьшают энтропию в его организме в сравнении с другими равными по массе видами грызунов, что, по-видимому, и приводит к существенному (более чем в 15 раз) увеличению длительности жизни особей этого их вида. В доступной нам литературе указанный феномен долгожительства Heterocephalus glaber объясняется с позиций генетики приобретенным особым свойством его организма, но это еще не характеризует саму первопричину (внешнюю причину) образования и закрепления этого свойства у данного вида грызуна. Из полученных результатов следует, что (при прочих равных условиях) продолжительность жизни организма есть, скорее всего, средневзвешенная величина, определяемая длительностью его состояний в процессе онтогенеза, характеризуемых интенсивностью взаимодействия эритроцитов циркулирующей крови с атмосферным кислородом (по их соединению и разъединению).

Однако, на основании анализа литературы [7] следует считать неверным перенесение закономерностей животного мира на понимание проблем человеческого долголетия, детерминируемого, прежде всего, социально-экономическими факторами (уровнем медицинского обеспечения, безопасностью труда и эффективностью отдыха, материальной обеспеченностью и духовным комфортом). Поскольку социально-экономические условия жизни Homo sapiens существенно изменились за время его эволюции, то измерение ожидаемой средней продолжительности жизни (До средняя) современного человека с применением выявленной и отраженной в формуле 2 закономерности нуждается в дополнении, учитывающем влияние этих условий на долголетие. Средняя продолжительность жизни человека в Палеолите (2,6 миллиона лет назад), когда условия его жизни мало отличались от животных, была равна 31 году [5], что соответствует результату, получаемому для человекообразных обезьян, например, для мужской особи гориллы:

α(для гориллы)=(0,25 с / 21,5 с)⋅14,4%=0,167%;

До средняя=5,262⋅0,167-1=31,5 года.

Принимая во внимание расчеты Б.Ц. Урланиса [13, 14], в которых он статистически доказывает влияние социально-экономических условий труда и быта на продолжительность жизни человека, мы скорректировали формулу 2, преобразовав ее в формулу 3, учитывающую эти условия:

где К - ожидаемое количество лет прожития человека за счет социально-экономических условий в регионе в данный период времени проживания (определяется вычитанием из известных статистических данных о средней продолжительности жизни в регионе в данный период времени проживания (Дстатистическая) 31,3 лет для мужчин и 33,3 лет для женщин), лет.

При этом величина К в формуле 3 определялась с применением известных физиологических нормативов и имеющихся демографических показателей о средней продолжительности жизни человека. Так, например, если учесть, что у взрослого человека концентрация O2 в альвеолярном воздухе в норме равна 14,4% [1] и (при массе сердца от общей массы тела характерной для мужчин 1/215 и для женщин 1/250 и средней ЧСС для мужчин 72 уд./мин и для женщин 78 уд./мин в состоянии мышечного покоя) период полного оборота циркулирующей крови в организме равен соответственно 21,4 с и 22,7 с, то энтропия (α) и До средняя составляют:

α=(0,25 с / 21,4 с)⋅14,4%=0,168% (для мужчин);

До средняя=5,262⋅0,168-1=31,3 года (для мужчин);

α=(0,25 с / 22,7 с)⋅14,4%=0,158% (для женщин);

До средняя=5,262⋅0,158-1=33,3 лет (для женщин).

Тогда при средней продолжительности жизни (Дстатистическая) в России в 2011 году (по данным Росстата) 64,3 лет для мужчин и 76,1 лет для женщин, ожидаемое количество лет прожития за счет социально-экономических условий (К) в регионе в данный период времени (в 2011 году) проживания россиянина составлял:

К=(Дстатистическая)-31,3 лет = 64,3 лет - 31,3 лет = 33,0 лет (для мужчин);

К=(Дстатистическая)-33,3 лет = 76,1 лет - 33,3 лет = 42,8 лет (для женщин).

Приведем примеры определения биологического возраста у человека и животных заявляемым способом, например, для условий проживания в России в 2011 году.

Пример 1. У мужчины в возрасте 40 лет с нарушением сердечно-сосудистой и дыхательной систем ЧСС в состоянии мышечного покоя равна 95 уд./мин, при выполнении работы средней тяжести - 130 уд./мин, концентрация O2 в альвеолярном воздухе, измеренная газоанализатором ПГА-12 в последних порциях выдохнутого воздуха, равна 16,1%. Следовательно, энтропия по величине открытости организма атмосфере при указанных состояниях будет равна (с учетом массы сердца для мужчин 0,46%):

- (в состоянии мышечного покоя) α1=(0,25 с / 16,2 с)⋅16,1%=0,25%;

- (в состоянии выполнения работы средней тяжести) α2=(0,25 с / 11,9 с)⋅16,1%=0,34%;

Ожидаемая средняя продолжительность жизни (До средняя) данного мужчины с нарушениями сердечно-сосудистой и дыхательной систем при соответствующих состояниях будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) До средняя 1=(5,262⋅0,25-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=54,0 лет;

- (в состоянии выполнения работы средней тяжести) До средняя 2=(5,262⋅0,34-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=48,5 лет.

Следовательно, биологический возраст (Б) этого мужчины соответствует следующим параметрам:

- (в состоянии мышечного покоя) Б1=(54,0 лет / 40 лет)-1⋅64,3 лет=47,6 лет;

- (в состоянии выполнения работы средней тяжести) Б2=(48,5 лет / 40 лет)-1⋅64,3 лет=53,1 лет.

Скорость старения организма (V) при указанных состояниях будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) V1=(47,6 лет / 40 лет)=1,19 (то есть за календарный год жизни организм биологически проживает 1,19 лет, что характеризует ускорение темпа старения на 19%);

- (в состоянии выполнения работы средней тяжести) V2=(53,1 год / 40 лет)=1,33 (то есть за календарный год жизни организм биологически проживает 1,33 лет, что характеризует ускорение темпа старения на 33%).

Пример 2. У водителя автобуса в возрасте 45 лет в период совершения им дорожно-транспортного происшествия (аварии) ЧСС равна 140 уд./мин, концентрация O2 в альвеолярном воздухе, измеренная газоанализатором ПГА-12 в последних порциях выдохнутого воздуха, равна 17,3%. Следовательно, энтропия по величине открытости организма атмосфере у водителя автобуса в период нервно-эмоционального стресса, вызванного дорожной аварией, будет равна:

α=(0,25 с /11,0 с)⋅17,3%=0,39%.

Ожидаемая средняя продолжительность жизни (До средняя) водителя автобуса, обусловленная влиянием внезапно возникшего у него указанного нервно-эмоционального стресса, будет равна:

До средняя=(5,262⋅0,39-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=46,5 лет.

Следовательно, биологический возраст водителя автобуса (Б) в период нервно-эмоционального стресса равен:

Б=(46,5 лет / 45 лет)-1⋅64,3 лет=62,2 лет.

Скорость старения организма (V) водителя автобуса в период нервно-эмоционального стресса будет равна:

V=(62,2 лет / 45 лет)=1,38 (то есть за календарный год жизни организм в процессе указанного нервно-эмоционального стресса биологически проживает 1,38 лет, что характеризует ускоренный на 38% темп его старения).

Пример 3. У мужчины в возрасте 57 лет, регулярно тренирующего свой организм к недостатку O2 и избытку СО2, ЧСС в состоянии мышечного покоя равна 54 уд./мин, среднесуточное содержание альвеолярного О2 равно 12,9%. Следовательно, достигнутая им энтропия по величине открытости организма атмосфере будет равна:

α=(0,25 с / 28,56 с)⋅12,6%=0,110%.

Ожидаемая средняя продолжительность жизни будет равна:

До средняя=(5,262⋅0,110-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=81 год.

Биологический возраст (Б) этого мужчины равен:

Б=(81 год / 57 лет)-1⋅64,3 лет=45,2 лет;

Скорость старения организма (V) будет равна:

V=(45,2 лет / 57 лет)=0,79 (то есть за календарный год жизни организм биологически проживает 0,79 лет, что характеризует замедление скорости старения на 20%).

Пример 4. У мужчины Н. в возрасте 52 года с массой сердца 0,47%, находящемся на лечении в стационаре Екатеринбургского медицинского научного центра профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий с диагнозом хронический профессиональный бронхит 2-й степени, ЧСС и содержание альвеолярного О2 в состоянии мышечного покоя до и после однократной процедуры 15-минутной лечебной ингаляции парами шалфея составляли соответственно 83 и 77 уд./мин, 18,0 и 16,2%.

Следовательно, энтропия по величине открытости организма (α) больного Н. атмосфере в периоды перед (α1) и после (α2) лечебной ингаляции будет равна:

α1=(0,25 с /18,2 с)⋅18,0%=0,25%;

α2=(0,25 с /19,6 с)⋅16,2%=0,21%.

Ожидаемая средняя продолжительность жизни (До средняя) больного Н., обусловленная физиологическим состоянием организма перед (До средняя 1) и после (До средняя 2) лечебной ингаляции, будет равна:

До средняя 1=(5,262⋅0,25-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=54,0 лет;

До средняя 2=(5,262⋅0,21-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=58,0 лет;

Следовательно, биологический возраст (Б) больного Н. в периоды перед (Б1) и после (Б2) лечебной ингаляции будет равен:

Б1=(54,0 лет / 52 года)-1⋅64,3 лет=61,9 лет;

Б2=(58,0 лет / 52 года)-1⋅64,3 лет=57,7 лет;

Скорость старения организма (V) больного Н в периоды перед (V1) и после (V2) лечебной ингаляции будет равна:

V1=(61,9 лет / 52 года)=1,19;

V2=(57,7 лет / 52 года)=1,11.

То есть, организм больного Н. в период перед приемом лечебной процедуры за календарный год жизни проживал 1,19 лет (что характеризует ускоренный на 19% темп его старения), а в период после приема лечебной процедуры проживал 1,11 лет (что наряду с эффективностью благотворного влияния лечебной процедуры характеризует замедление, но все же ускоренный на 11% темп старения организма).

Пример 5. У новорожденного мальчика ЧСС равна 150 уд./мин, масса сердца в общей массе тела равна 0,89%, концентрация O2 в альвеолярном воздухе составляет 17,8%. Через года, 1 год и через 3 года ЧСС и содержание O2 в альвеолярном воздухе ребенка уменьшились до 130, 120 и 110 уд./мин, 17,3, 17,2 и 16,8% соответственно, а относительная масса сердца к 3 году жизни уменьшилась до 0,5%. Следовательно, энтропия по величине открытости организма атмосфере составляет:

- у новорожденного α=(0,25 с / 5,31 с)⋅17,8%=0,84%,

- через года после рождения α=(0,25 с / 6,13 с)⋅17,3%=0,70%,

- через год после рождения α=(0,25 с / 6,64 с)⋅17,2%)=0,65%;

- через 3 года после рождения α=(0,25 с / 12,9 с)⋅16,8%=0,32%.

Ожидаемая средняя продолжительность жизни при указанных физиологических состояниях будет равна:

- у новорожденного До средняя=(5,262⋅0,84-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=39,3 лет,

- через года после рождения До средняя=(5,262⋅0,70-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=40,5 лет,

- через год после рождения До средняя=(5,262⋅0,65-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=41,1 лет,

- через 3 года после рождения До средняя=(5,262⋅0,32-1)+(64,3 лет - 31,3 лет)=49,4 лет.

Биологический возраст (Б) равен:

- у новорожденного в первый день Б=(39,3/0,0027)-1⋅64,3 лет=1,61 день,

- через года после рождения Б=(40,5/0,5)-1⋅64,3 лет=0,79 лет,

- через год после рождения Б=(41,1 /1)-1⋅64,3 лет=1,56 лет,

- через 3 года после рождения Б=(49,4/3)-1⋅64,3 лет=3,91 лет.

Скорость старения организма (V) равна:

- у новорожденного в первый день V=1,61 дня / 1 день=1,61 (в первые сутки организм проживает 1,61 суток),

- через года после рождения V=0,79 лет / 0,5 лет=1,58, (через года после рождения организм за сутки проживает 1,58 суток),

- через год после рождения V=1,56 лет /1 год=1,56; (через год после рождения организм за сутки проживает 1,56 суток),

- через 3 года после рождения V=3,91 лет / 3 года=1,30 (через 3 года после рождения организм за сутки проживает 1,30 суток).

Таким образом, с возрастом скорость старения детского организма замедляется. Наибольшая скорость старения наблюдается в первый год жизни, в течение которого организм ребенка проживает 1,61-1,56 лет. К третьему году скорость старения уменьшается до 1,30 лет за календарный год.

Пример 6. У слона в возрасте 20 лет (этот вид животных имеет среднюю продолжительность жизни (Дстатистическая)) 65 лет и относительную массу сердца 0,6%; [9]) в состояниях мышечного покоя и при выполнении физической работы по перемещению грузов ЧСС составляет 30 и 60 уд./мин соответственно, концентрация О2 в альвеолярном воздухе 14,4%. Следовательно, энтропия по величине открытости организма слона атмосфере при этих состояниях будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) α1=(0,25 с / 39,4 с)⋅14,4%=0,091%;

- (в состоянии выполнения работы) α2=(0,25 с /19,7 с)⋅14,4%=0,183%).

Ожидаемая средняя продолжительность жизни этого слона будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) До средняя=(5,262⋅0,091-1)=57,8 лет;

- (в состоянии выполнения работы) До средняя=(5,262⋅0,183-1)=28,7 лет.

Биологический возраст (Б) слона равен:

- (в состоянии мышечного покоя) Б=(57,8 лет / 20 лет)-1⋅65 лет=22,5 лет;

- (в состоянии выполнения работы) Б=(28,7 лет / 20 лет)-1⋅65 лет=45,3 лет.

Скорость старения организма слона (V) будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) V=(22,5 лет / 20 лет)=1,12;

- (в состоянии выполнения работы) V=(45,3 лет / 20 лет)=2,26.

Следовательно, у слона в состоянии мышечного покоя биологический возраст меньше, чем в процессе выполнения работы, при которой скорость старения организма возрастает и составляет 2,26 лет, проживаемых за 1 календарный год.

Пример 7. У домового воробья в возрасте 0,5 лет ЧСС в состоянии мышечного покоя равна 460 уд/мин, а в полете - 950 уд/мин (этот вид животных имеет среднюю продолжительность жизни (Дстатистическая)) 1,2 лет и относительную массу сердца 1,5%; [9]), концентрация O2 в альвеолярном воздухе 14,4%. Следовательно, энтропия по величине открытости организма домового воробья атмосфере при этих состояниях будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) α1=(0,25 с /1,03 с)⋅14,4%=3,49%;

- (при полете) α2=(0,25 с / 0,50 с)⋅14,4%=7,20%.

Ожидаемая средняя продолжительность жизни этого воробья будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) До=(5,262⋅3,49-1)=1,51 лет;

- (при полете) До средняя=(5,262⋅7,20-1)=0,73 лет.

Биологический возраст (Б) воробья равен:

- (в состоянии мышечного покоя) Б=(1,51 лет / 0,5 лет)-1⋅1,2 лет=0,40 лет;

- (при полете) Б=(0,73 лет / 0,5 лет)-1⋅1,2 лет=0,82 лет.

Скорость старения организма воробья (V) будет равна:

- (в состоянии мышечного покоя) V=(0,40 лет / 0,5 лет)=0,80;

- (при полете) V=(0,82 лет / 0,5 лет)=1,64.

Следовательно, у воробья в состоянии мышечного покоя биологический возраст меньше, чем в процессе полета, при котором скорость старения организма возрастает и составляет 1,64 лет, проживаемых за 1 календарный год.

Таким образом, в заявляемом способе определения биологического возраста у человека или животного решена изобретательская задача: биологический возраст у человека и животных определяется при различных физиологических состояниях на этапах онтогенеза после рождения на основе измерения величины энтропии в организме и обеспечивается получение сопоставимых результатов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бабский Е.Б., Зубков А.А., Косицкий Г.И., Ходоров Б.И. Физиология человека. - М.: Медицина, 1966. - С. 117, 143.

2. Бауэр Э.С. Теоретическая биология. Росток. 2002. - 352 с.

3. RU Патент №2102924, МПК A61B 5/16, A61B 5/02. Способ определения биологического возраста человека. Белозерова Л.М., опубл. 27.01.1998.

4. Белозерова Л.М. Онтогенетический метод определения биологического возраста человека. Успехи геронтологии, 1999. - выпуск 3, ПГМА.

5. Бужилова А.П. К вопросу о семантике коллективных захоронений в эпоху палеолита. В кн.: Этиология человека и смежные дисциплины. Современные методы исследований. Под ред. Бутовской, М.: Ин-т этиологии и антропологии, 2004. С. 21-35.

6. Войтенко В.П., Токарь А.В., Полюхов A.M. Методика определения биологического возраста человека // Геронтология и гериатрия. 1984. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. - Киев, 1984. - С. 133-137.

7. Гаврилов Л.А., Гаврилова Н.С. Биология продолжительности жизни. М.: Наука. 1991. - 280 с.

8. Герасимов И.Г. Использование энтропийных характеристик для оценки биологического возраста и функционального состояния организма // Пробл. старения и долголетия. - 1996. - 6, N 1-2. - С. 32-35.

9. Жеденов В.Н. Легкие и сердце животных и человека, 2 изд., М., 1961. - 478 с.

10. Позднякова Н.М., Прощаев К.И., Ильницкий А.Н., Павлова Т.В., Башук В.В. Современные взгляды на возможности оценки биологического возраста в клинической практике // Фундаментальные исследования. - 2011. - №2 - С. 17-22.

11. Пригожин И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985. - 328 с.

12. RU Патент №2533846, МПК A61B 5/02. Способ определения энтропии в организме человека или животного. Устьянцев С.Л., Устьянцева Л.С., опуб. 20.11.2014 г., Бюл. №32.

13. Урланис Б.Ц. Увеличение продолжительности жизни в СССР // Социальные исследования: Сб. - М.: Наука, 1965. - С. 151, 153.

14. Урланис Б.Ц. Этюд о возрасте // Неделя. - 1966. - №40.

15. Шиндер А. Животное, не чувствующее боли // Еженедельник 2000. - 27.06-03.07.2008. №26 (420).

16. RU 2503404 С1, 10.01.2014 г.

1. Способ определения биологического возраста у индивида, отличающийся тем, что если индивидом является человек, то определяют относительную к массе тела массу сердца в % (X), число сердечных сокращений (А), содержание кислорода в альвеолярном воздухе легких в % (Co2), среднюю продолжительность жизни в регионе проживания индивида в данный период времени (Дстатистическая), фактический возраст (Дф), проводят расчет энтропии в % (α) по формуле: α=(0,25/Т)⋅Со2, где Т=[(0,44⋅75)/Х⋅А]⋅21,5, и ожидаемой средней продолжительности жизни (До средняя) по произведению числа 5,262 на обратное значение энтропии (α) и прибавлению к полученной величине количества лет, получаемых в результате вычитания из Д статистическая 31,3 лет для мужчин и 33,3 лет для женщин, далее определяют биологический возраст (Б, лет) по формуле: Б=(До средняяф)-1⋅Дстатистическая.

2. Способ определения биологического возраста у индивида, отличающийся тем, что если индивидом является животное, то определяют относительную к массе тела массу сердца в % (X), число сердечных сокращений (А), содержание кислорода в альвеолярном воздухе легких в % (Co2), среднюю продолжительность жизни в регионе проживания индивида в данный период времени (Дстатистическая), фактический возраст (Дф), проводят расчет энтропии в % (α) по формуле: α=(0,25/Т)⋅Со2, где Т=[(0,44⋅75)/Х⋅А]⋅21,5, и ожидаемой средней продолжительности жизни (До средняя) по произведению числа 5,262 на обратное значение энтропии (α), далее определяют биологический возраст (Б, лет) по формуле:

Б=(До средняяф)-1 ⋅Дстатистическая.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области извлечения информации из характеристических сигналов. Техническим результатом является повышение точности получения сигналов жизнедеятельности объекта.

Изобретение относится к медицинской технике. Направляющий проводник датчика для внутрисосудистых измерений физиологических параметров в живом организме или внешних сигналов имеет проксимальную, дистальную и концевую области.
Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству. Беременным, начиная с 26 недель, в положении сидя в течение 10-30 минут проводят дистанционное кардиофетомониторирование с помощью фетального допплера.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для инфракрасной оценки устойчивости человека к кровопотере. Для этого предварительно определяют самый длинный палец кисти руки.

Изобретение относится к области медицины, а именно к гастроэнтерологии. Для прогнозирования развития синдрома кишечной недостаточности у больных с желудочно-кишечным кровотечением с момента появления клинических признаков желудочно-кишечного кровотечения измеряют величину артериального давлении.

Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике, гериатрии и геронтологии и может быть использовано для определения биологического возраста у женщин.
Изобретение относится к медицине, а именно к функциональной диагностике, гериатрии и геронтологии, и может быть использовано для определения биологического возраста у мужчин.

Изобретения относятся к медицине. Способ определения частоты сердечных сокращений человека реализуют с помощью переносного устройства, входящего в состав системы для определения частоты сердечных сокращений.

Изобретения относятся к медицине. Способ определения частоты сердечных сокращений человека реализуют с помощью переносного устройства, входящего в состав системы для определения частоты сердечных сокращений.

Изобретения относятся к медицине. Способ определения частоты сердечных сокращений человека реализуют с помощью переносного устройства, входящего в состав системы для определения частоты сердечных сокращений.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для выделения прогностических групп при супратенториальных инфильтративных глиомах низкой степени злокачественности и соответственно определения прогноза прогрессирования опухолевого образования.

Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для прогнозирования акушерского риска у беременных женщин с ВИЧ-инфекцией.

Изобретение относится к области безопасности жизнедеятельности человека, а более конкретно к обеспечению защиты человека от шума. Определяют по результатам медицинского обследования объективные и получают анкетированием респондентов субъективные характеристики с последующим расчетом коэффициента эргономичности средства коллективной защиты от шума.

Изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии. Регистрируют изменения давления в просвете прямой кишки после имплантации в просвет прямой кишки баллон-катетера, наполненного водой, до его упругого контакта со стенкой кишки и соединенного с датчиком давления.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Способ обеспечения показания относительно количества молока, оставшегося в груди во время лактации, основанный на определении содержания жира молока, которое сцежено из упомянутой груди, включает измерение оптической характеристики молока посредством оптического датчика в потоке текучей среды молока, которое только что было сцежено из груди и поступило в молокоотсос.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для прогнозирования необходимости применения лазерной коагуляции при ретинопатии недоношенных проводят определение массы тела новорожденного и гестационного возраста, анализ лейкограммы и анамнестических данных.
Изобретение относится к медицине. Проводят клиническую верификацию пояснично-крестцовой радикулопатии.

Изобретение относится к медицине, а именно к ангионеврологии и сосудистой хирургии, и может быть использовано для выявления количества микрососудов (МС) в атеросклеротической бляшке (АСБ) сонных артерий.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Выявляют факторы риска: атеросклеротическое поражение артерий нижних конечностей, суточную вариабельность гликемии при поступлении и перед операцией, смену гипогликемической терапии в предоперационном периоде с пероральных сахароснижающих препаратов на инсулин короткого действия.

Изобретение относится к медицинской технике. Электронное установочное устройство с встраиваемым блоком, монтируемым в розетку, установленную под штукатуркой, из программы для установки под штукатурку для электроустановочной системы для сбора и записи данных о состоянии здоровья, уровне спортивной формы, здоровом образе жизни и состоянии жизненно важных органов содержит беспроводной или связанный по кабелю с применением радиосвязи, инфракрасной техники, USB шины, USB флэш памяти, карт памяти или Ethernet интерфейс сбора данных для сбора данных с устройства для сбора и обработки данных о состоянии здоровья, уровне спортивной формы, здоровом образе жизни и состоянии жизненно важных органов.

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии. Пациенту выполняют коронарографию. При выявлении миокардиального «мышечного моста» с компрессией артерии в систолу в дистальный участок артерии по катетеру проводят коронарный проводник в место компрессии туннелированного сегмента. Затем по проводнику в просвет артерии заводят баллон для баллонной ангиопластики. Баллон раздувают с помощью шприца-медфлятора до того момента, когда на ангиографии исчезает уровень компрессии артерии, это давление и будет являться силой давления миокардиального «мышечного моста» в атмосферах. Способ позволяет повысить точность определения силы давления "мышечного моста" на туннелированный сегмент артерии. 2 ил., 1 пр.
Наверх