CC BY
94
УДК 612.67
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗРАСТА ПО СПИРОГРАФИИ
Л.М. Белозерова, Т.В. Одегова
Пермская государственная медицинская академия, Пермский областной госпиталь инвалидов войн
Ключевые слова: метод, биологический возраст Key words: method, biologic age
Методы определения биологического возраста можно разделить по уровню изучения — организм, физиологическая система, межсистемный, орган, ткань, клетка, клеточные элементы, молекулы.
В лаборатории онтогенеза Пермской медицинской академии разработаны 7 методов определения биологического возраста, применяемых в геронтологии [1,2,3]:
• метод определения биологического возраста по физической работоспособности,
• метод определения биологического возраста по умственной работоспособности,
• метод определения биологического возраста по физической и умственной работоспособности,
• метод определения биологического возраста по биоэлектрической активности головного мозга,
• метод определения биологического возраста по антропометрии,
• метод определения биологического возраста по ЭхоКГ,
• метод определения биологического возраста по анализу крови.
Кроме того, создан один метод определения психологического возраста по методике Кет-телла.
Развитию научных работ в этой области способствовали исследования, включающие решение ряда практических задач:
• возрастное нормирование,
• дозирование умственной нагрузки,
• дозирование физической нагрузки,
• донозологическая диагностика,
• ненозологическая диагностика,
• оценка влияния различных факторов на изменение скорости процессов развития, зрелости и старения.
Ранее нами предлагались методы для орга-низменного уровня (по умственной работоспособности, физической работоспособности, умственной и физической работоспособности). Новизна данного исследования заключается в разработке метода определения биологического возраста для одной физиологической системы — дыхания и возможности оценить его не только у пожилых и старых людей, но и у долгожителей.
Цель данной работы — создать метод определения биологического возраста по спирографии и оценить разницу темпа старения с его помощью.
Для обследования отбирались люди методом случайной выборки. О состоянии здоровья испытуемых судили по анамнестическим данным, результатам предварительного медицинского осмотра и анализу историй болезней. Исключались из выборки те, кто имел в анамнезе заболевания органов дыхания, инфаркт миокарда, инсульт и другие состояния декомпенсации физиологических систем.
Нами использована следующая возрастная классификация: зрелый (20—29 лет), пожилой (60—74 лет), старческий (75—89 лет) возраст и долгожители (90 лет и старше).
Всего обследовано 110 человек мужского пола.
Анализировались спирограммы по всем показателям.
Нами было обследовано методикой спирографии 110 мужчин без заболеваний системы дыхания 20—29 лет и 60—99 лет.
В тест — систему биологического возраста были введены следующие показатели: IVC (L), FVC (L), FEV (L), FEV1/FVC (%), FEV/VC (%), PEF (L/S), FEF 0,2-1,2 (L/S), FEF 25-75 (L/S), FEF 75-85 (L/S), FEF 25 (L/S), FEF 50 (L/S), FEF 75 (L/S).
Биологический возраст — модельное понятие, определяемое как соответствие индивидуального морфофункционального уровня некоторой среднестатистической норме данной популяции, отражающее неравномерность развития, зрелости и старения различных физиологических систем и темп возрастных изменений адаптационных возможностей организма.
Создание метода определения биологического возраста включает следующие этапы:
1) постановка задачи,
2) разработка комплекса показателей (маркеры),
3) обследование людей разных возрастных групп,
4) компьютерная обработка данных (корреляции и множественная линейная регрессия),
5) предварительное решение,
6) определение биологического возраста и должного биологического возраста группы и индивидуума,
7) проверка объективности метода. Требования, предъявляемые к показателям
биологического возраста [11, 12,13]:
• направленность, закономерность и непрерывность изменений их на протяжении онтогенеза,
• достаточная интенсивность изменений показателей,
• возможность количественной оценки маркеров,
• способность отражения адаптационных возможностей организма,
• стабильность и воспроизводимость,
• объективность,
• безопасность.
Объективность созданного метода проверяется двумя способами. Первый способ включает исследования биологического возраста в популяциях с заведомо разным темпом возрастных
изменений. Совпадение разницы темпов, определяемых по данному методу, и темпов, разница которых в субпопуляциях заранее известна, свидетельствует об объективности метода в целом.
Второй способ проверки — проведение лон-гитудинальных исследований биологического возраста на одной и той же группе испытуемых. Объективный метод должен отражать единую направленность темпов возрастных изменений индивидуума под влиянием любых факторов, замедляющих или ускоряющих возрастные сдвиги.
На основании метода множественной линейной регрессии разработаны следующие формулы для определения биологического возраста (БВ) и должного биологического возраста (ДБВ) по спирографии в условных годах.
Формула биологического возраста:
БВ = 82,4392 - 0,0285-1УС - 0,4939-РУС + + 0,6171-РЕУ + 0,0869-РЕУ1/РУС -
- 0,0211-РЕУ/УС - 0,1461-РЕР -
- 0,2823-РЕР 0,2-1,2 + 0,2268-РЕР 25-75 + + 0,0171-РЕР 75-85 + 0,1292-РЕР 25 -
- 0,3236-РЕР 50 - 0,3787-РЕР 75
К = 0,87, Р < 0,001
Формула должного биологического возраста: ДБВ = 16,3533 + 0,7648-ХВ
В приведенной формуле значения вычисленных коэффициентов определяются абсолютной величиной, их корреляцией с хронологическим возрастом и взаимной корреляцией ( долей их независимого информационного вклада).
Уравнение имеет достоверный коэффициент множественной корреляции с хронологическим возрастом, что свидетельствует о возможности использования информации, включенной в данную модель биологического возраста, для оценки скорости развития возрастных изменений в периоды зрелости и старения [4,5,6,7,10].
Математическая модель множественной регрессии, как любая математическая модель, имеет свои недостатки. При статистических расчетах систематическая ошибка вычисления биологического возраста проявляется в искажении показателей его на краях регрессии (в младшей возрастной группе он несколько завышен, в старшей - занижен по сравнению с хронологическим возрастом).
Таблица 1
Биологический возраст мужчин по спирографии (в условных годах)
Возраст, годы п ХВ БВ ДБВ
М ± т М ± т М ± т
20-29 24 25,78 ± 0,59 37,33 ± 3,41 36,07 ± 0,45*
60-69 13 67,96 ± 0,67 62,95 ± 2,74 68,33 ± 0,51*
70-79 25 77,42 ± 0,43 73,66 ± 1,26 75,56 ± 0,33*
80-89 24 83,73 ± 0,45 81,96 ± 1,61 80,39 ± 0,34*
90-99 24 91,54 ± 0,30 88,44 ± 1,49 86,36 ± 0,23*
Примечание: * > 0,05 (достоверность различий с предшествующим возрастом). ХВ — хронологический возраст. БВ — биологический возраст. ДБВ — должный биологический возраст.
В тех случаях, когда нужно определить точный биологический возраст группы, индивидуума, нужно учитывать феномен «сужения». Исходя из этого, прямое сопоставление вычисленного биологического возраста и хронологического возраста группы и одного человека некорректно. Следует сопоставлять вычисленный биологический возраст с величиной должного биологического возраста, который характеризует популяционный стандарт темпа возрастных изменений [8,9].
С целью сравнения темпов возрастных изменений в отдельных возрастных группах были рассчитаны средние величины БВ и ДБВ для всех возрастных групп (табл. 1).
Анализ данных показал: физиологический темп возрастных изменений — биологический возраст во всех группах не имеет достоверных различий с должным биологическим возрастом.
При расчетах индивидуального биологического возраста (табл. 2, рисунок) проявилась следующая закономерность: в процессе старения у 60—69-летних уменьшалось число лиц с ускоренным темпом при увеличении числа лиц с физиологическим и замедленным темпами старения, у 70—79-летних отмечался рост лиц с физиологическим темпом при уменьшении лиц с замедленным и ускоренным темпом старения, в 80—89 лет возрастало число лиц с ускоренным темпом за счет снижения числа лиц с замедленным темпом старения. Последняя тенденция усиливалась в возрасте 90 — 99 лет.
Таким образом, при старении отмечается три темпа старения системы дыхания у пожилых и старых людей, несмотря на отсутствие заболевания данной системы.
Учитывая гетерохронность (различие изменений органов и систем во времени), гетеротоп-
ность (различие интенсивности изменений для разных структур одного и того же органа), ге-терокафтенность ( различие в направлении изменений), гетерокафтенность (различие скорости изменений) старения физиологических систем организма, данный метод отражает возрастные изменения только системы дыхания.
Новый метод является ориентировочным при сопоставлении с методами определения биологического возраста по умственной, физической и обоим видам работоспособности (Л.М. Бело-зерова, 1998, 2000, 2001), но, учитывая широкое применение спирографии в медицине, может быть рекомендован для скрининговых исследований диагностики темпов биологического старения.
%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20-29
□ 3 класс
□ 2 класс
□ 1 класс
60-69 70-79 ; Возрастные группы
Распределение обследованных по функциональным классам
Таблица 2
Функциональные классы
Функциональные классы Отклонения БВ от популяционного стандарта Характеристика старения
Первый Второй Третий От -15,00 до -5,00 лет От -4,99 до +4,99 лет От +5,00 до +15,00 лет Замедленное Физиологическое Преждевременное
ВЫВОДЫ
1. Метод определения биологического возраста по тест - программе показателей спирографии является объективным инструментом оценки возрастных изменений системы дыхания.
2. Определение индивидуального биологического возраста по спирографии показало наличие людей с замедленным, средним и ускоренным темпом возрастных изменений во всех возрастных группах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белозерова Л.М. Способ определения биологического возраста человека. Патент № 2102924, 12 января 1998. 12.
2. Белозерова Л.М. Методы определения биологического возраста по умственной и физической работоспособности. Пермь; 2000. 60.
3. Белозерова Л.М. Работоспособность и возраст. Пермь; 2001. 328.
4. Бульер Ф. Определение биологического возраста. Женева: ВОЗ; 1971. 71.
5. Войтенко В.П. Половые различия в старении и смертности человека. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. 1987; 6: 64-105.
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. 133-137.
7. Дубина Т.Л., Разумович А.Н. Введение в экспериментальную геронтологию. Минск: Наука и техника, 1975. 168.
8. Коркушко О.В., Хавинсон В.Х., Бутенко Г.М., Ша-тило В.Б. Пептидные препараты тимуса и эпифиза в профилактике ускоренного старения. СПб.: Наука; 2002. 202.
9. Крутько В.Н., Славин М.Б., Смирнова Т.М. Математические основания геронтологии. М; 2002. 384.
10. Минц А.Я., Дубина Т.Л. Показатели функционального состояния нервной системы в определении биологического возраста и введение поправки в его вычисление. Геронтология и гериатрия. 1984. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. Киев; 1984. 62-66.
11. Шок В.Н. Показатели функционального возраста. Геронтология и гериатрия. 1978. Ежегодник. Современные проблемы геронтологии. Киев; 1978..58-65.
12. Dean W. Biological aging measurement - clinical applications. Los Angeles, 1986. 397p.
13. Dean W. Biological aging measurement. J. Geronto -geriatrics. 1998; 1(1): 64-85.
Поступила 01.09.2005
I | Го^нч. Г.С г [J—
ГИПЕРТОНИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ
и
АССОЦИИРОВАННЫЕ &ПЛЕЭНН СИСТЕМЫ h.POflfifiRPAllLFH.lU
ВНИМАНИЕ!!! НОВИНКА!!!
Б издательстве НЬЮДИАМЕД вышла книга авторов Е.Е. Гогина, Г.Е. Гогина
"Гипертоническая болезнь и ассоциированные болезни системы кровообращения: основы патогенеза, диагностика, выбор лечения"
В книге на основе многолетнего клинического опыта рассмотрены особенности течения гипертонической болезни — «эссенциальной» гипертонии, вариабельной и изменчивой, но нозологически единой и патогенетически обособленной, освещен вклад отечественных терапевтических школ в изучение гипертонической болезни, проанализированы мировые достижения в разработке стандартов диагностики и лечения, успехи популяционной стратегии, обеспечившей ограничение пандемии артериальной гипертонии, развитие активных методов помощи при сопутствующей ей ишемической болезни и снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в социально стабильных странах. Рассмотрены возможности эхокардиографии в объективизации изменений сердца и задачи раннего установления симптоматических (монопатогенетических) гипертоний. Большое место в книге отведено лечению гипертонической болезни — стандартному гипотензивному и индивидуально оптимизированному в соответствии со стадией и проявлениями болезни, сочетающему базисную патогенетическую терапию с курсовой симптоматической, которые обеспечивают вторичную профилактику осложнений.
Книга предназначена терапевтам, кардиологам, студентам и преподавателям медицинских вузов и биологических факультетов университетов.
