Способ повышения работоспособности человека

Способ повышения работоспособности человека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области физиологии спорта и может быть использовано для экстренного повышения и восстановления работоспособности спортсменов, военнослужащих и людей других профессий, связанных со значительными физическими и умственными нагрузками.

В настоящее время применяются различные способы повышения работоспособности человека, включающие в себя фармакологические препараты, гипербарическую оксигенацию, физиотерапевтические способы, гипоксическую тренировку и др.

Недостаткам этих способов являются необходимость их длительного применения от 10 до 20 дней для повышения работоспособности в среднем на 5-8% [1, 2, 3, 4]. Следует учитывать, что некоторые фармакологические препараты могут вызывать побочные эффекты, а для гипербарического и гипобарического воздействия требуются барокамеры, которые невозможно использовать на стадионах и в спортзалах.

Известен способ повышения работоспособности человека [5], являющийся наиболее близким к заявляемому техническому решению и выбранный в качестве прототипа, который заключается в коррекции функционального состояния и работоспособности человека путем влияния на компенсаторно-приспособительные реакции его органов и систем с помощью воздействия импульсным электрическим током прямоугольной формы на лобно-сосцевидную область и дыхания кислородом, при этом влияние осуществляют путем приема нейропептида семакс по две капли в каждый носовой ход, последующего воздействия импульсным электрическим током на лобно-сосцевидную область импульсом длительностью 0,2 мс, силой тока 0,8 мА и частотой следования импульсов 800 Гц в течение 40 мин в сочетании, с по крайней мере, 10 сеансами гипербарической оксигенации при давлении 1,6 атм.

Недостатком этого способа является длительность его применения для получения необходимого эффекта повышения работоспособности. Кроме того, этот способ невозможно использовать в спортзале для ускорения восстановительных процессов функций организма и экстренного повышения работоспособности перед соревнованиями.

Задачей, которую решает заявляемое изобретение, является повышение эффективности способа и расширение его функциональных возможностей.

Указанная задача решается за счет того, что в известном способе повышения работоспособности человека путем влияния на компенсаторно-приспособительные реакции его органов и систем с помощью воздействия импульсным электрическим током прямоугольной формы на лобно-сосцевидную область головы и интраназального воздействия нейропептида влияние на компенсаторно-приспособительные реакции органов и систем человека осуществляют за 30 минут до начала физической нагрузки, при этом сначала применяют нейропептид для интраназального воздействия, затем однократно выполняют дыхание гипероксической кислородно-гелиевой смесью, содержащей 30-70% кислорода, в сочетании с одновременным воздействием импульсным электрическим током в течение 15 мин, при этом длительность импульса составляет 0,2-0,3 мс, сила тока 1-2 мА, частота следования импульсов 1200-1500 Гц.

В предлагаемом способе человек дышит гипероксической кислородно-гелиевой смесью (КГС), содержащей 30-70% кислорода в течение 15 минут за 30 минут до соревнований и 15 минут в перерыве между соревнованиями.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном способе, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата.

Повышение работоспособности человека в предлагаемом способе осуществляется следующим образом.

За 30 минут до начала физических нагрузок спортсмену лежа или сидя закапывают нейропептид (кортексин или семакс). Перед интраназальным воздействием лекарственного вещества тщательно подготавливают полость носа спортсмена (при помощи носового платка очистить полость носа от слизистых выделений). Затем закапывают раствор нейропептида. Сразу после введения препарата спортсмен сам себе массирует крылья носа легкими движениями в течение 30-40 секунд, предварительно зажав их большим и указательным пальцами рук.

Нейропептиды имеют специфический механизм влияния на центральную нервную систему. Они обладают ноотропными свойствами и полностью лишены гормональной активности. При введении препарата улучшаются функции коры головного мозга, повышается уровень приспособления организма к гипоксии и физическая работоспособность Введение препарата практически не токсично, при однократном и длительном введении не проявляет аллергических, эмбриотоксических и мутагенных свойств. Всасывание препарата происходит со слизистой оболочки носовой полости, при этом усваивается до 60-70% активного вещества. Нейропептид быстро распределяется во все органы и ткани, он также способен преодолевать гематоэнцефалический барьер. При попадании в кровь данный препарат подвергается достаточно быстрому расщеплению и экскреции из организма [1, 2]. Препарат разрешен к применению приказом Министерства здравоохранения РФ №294 от 20 декабря 1994 года, согласно которому препарат нейропептид был зарегистрирован в РФ и разрешен для медицинского применения и промышленного выпуска (регистрационное удостоверение №94/294/10).

Сразу после введения нейропептида спортсмен принимает положение сидя. Лоб спортсмена и кожные покровы над сосцевидным отростком в области шеи протираются обезжиривающим раствором. Парные электроды с помощью оголовья фиксируют в области лба (раздвоенный катод) и над сосцевидным отростком в области шеи (раздвоенный анод). Под электродами размещают марлевые прокладки, смоченные физиологическим раствором. Необходимо избегать прямого контакта электродов с кожным покровом. Затем спортсмен переходит в положение лежа. Электростимуляцию осуществляют в положении лежа в течение 15 минут. Импульсный ток имеет прямоугольную форму.

Импульсный электрический ток при воздействии на головной мозг создает очаг католической депрессии в коре головного мозга, нервные центры усваивают навязанный ритм (частота деятельности здорового нейрона составляет 1-2 кГц согласно работам Н.П. Бехтеревой), происходит выработка в гипоталамусе и таламусе биологически активных веществ (гормоны гипофиза, опоидные пептиды, гаммааминомасляная кислота (ГАМК) серотонин, дофамин и др. вещества).

После закапывания нейропептида и практически одновременно с воздействием тока выполняют одноразовое дыхание гиперосическими кислородно-гелиевыми смесями, содержащими 30-70% кислорода. Дыхание КГС осуществляют из баллона объемом 2 л с газовой смесью под давлением 150-180 кг с/см². Подачу смеси осуществляют из газового баллона путем открытия вентиля. Дыхание осуществляют с помощью стандартного дыхательного автомата, позволяющего минимизировать контакт дыхательной системы с внешней средой.

Специальные смеси кислорода и инертных газов (гелия, аргона, криптона, ксенона) проявляют физиологическую активность в условиях нормального барометрического давления и находят широкое применение в качестве новых немедикаментозных средств оздоровительного и лечебного воздействия на организм человека, в том числе в экстремальных условиях. Плотность гелия в 7 раз меньше, чем у азота, основного компонента в воздухе, теплопроводность в 5,8 раза более высокая, чем у азота, и растворимость в жирах в 4,5 раза меньшая, чем у азота при нормальном барометрическом давлении, формируют при дыхании специфические физиологические эффекты кислородно-гелиевых дыхательных газовых смесей [7, 8]. Гелий улучшает газообмен, нормализует газовый состав крови и кислотно-щелочное равновесие, уменьшает работу дыхательной мускулатуры и оптимизирует деятельность дыхательного центра. Кислородно-гелиевая дыхательная газовая смесь, по сравнению с воздухом, улучшает диффузию кислорода через альвеолокапиллярную мембрану, снижает сопротивление дыханию, расслабляет гладкую мускулатуру, уменьшает нагрузку на дыхательные мышцы [6, 7].

Наибольший эффект увеличения работоспособности получен при сочетанном воздействии импульсного электрического тока, воздействии нейропептида и вдыхании кислородно-гелиевых смесей.

Эффект от совместного использования КГС, ВИЭТ и нейропептида заключается в особенностях действия в отдельности каждого из этих способов. Большое содержание кислорода в газовой смеси приводит к общеизвестному сосудистому спазму периферических сосудов кожи и мышц.

В тоже время значительно возрастает насыщение внутренних органов кислородом.

Воздействие импульсным электрическим током позволяет не только улучшить нейрогуморальную регуляцию, но и снижает сосудистый спазм, тем самым повышает насыщение периферических тканей кислородом.

Нейропептид мозга за счет механизмов своего действия существенно улучшает регуляторную функцию мозга и ускоряет адаптацию организма к физическим нагрузкам.

Способ испытан при участии 10 борцов-дзюдоистов с уровнем мастерства кандидаты и мастера спорта. В исследованиях применяли комплекс психофизиологических, клинико-физиологических методик, а также тестов, позволяющих оценить прямые показатели работоспособности.

В результате проведенных исследований было выявлено, что у борцов существенно улучшилось функциональное состояние центральной нервной системы (ЦНС), в частности статическая выносливость, отражающая функциональное состояние коркового отдела двигательного анализатора. Ее показатель увеличился в среднем на 5 секунд. Достоверно улучшилось функционирование коркового отдела зрительного анализатора, критическая частота слияния мельканий (КЧСМ) достоверно возросла до 39 Гц. Отмечены благоприятные изменения в коре головного мозга, основных нервных процессах, так латентный период сложных сенсомоторных реакций (ССМР) снизился в среднем с 325 мс до 249 мс (Р<0,005). Все это свидетельствует о высокой лабильности, подвижности и уравновешенности основных нервных процессов. Существенно по пробе Генча выросла устойчивость к гипоксии (Р<0,005). Данные показатели представлены в таблице 1.

Использование заявляемого способа повышения работоспособности человека в течение 15 минут позволило улучшить гемодинамические показатели. Сердечно-сосудистая система стала работать в более экономичном режиме. Частота сердечно-сосудистых сокращений (ЧСС) с 74, 6±1,65 ударов в минуту снизилась до 68,0 уд/мин (Р<0,005). И без того высокий исходный уровень физической работоспособности (по данным степ-теста) увеличился, в среднем, до 118,9±0,216 ед. Показатели артериального давления как в покое, так и при нагрузке соответствовали нормативным величинам, в соответствии с таблицей 2.

Таким образом, отмечено улучшение функционального состояния ЦНС, сердечно-сосудистой системы и повышение физической работоспособности.

В предлагаемом способе благодаря сочетанному воздействию нейропептида, импульсного электрического тока и кислородно-гелиевой смеси удалось получить выраженное и быстрое улучшение функционального состояния организма, умственной и физической работоспособности.

При сочетании этих взаимодействий на организм, происходит улучшение процессов дыхания, повышается насыщение тканей организма кислородом, происходит расширение сосудов мозга и мышц, активируется нейрогуморальная реакция, гормональная система. Суммарный эффект этих воздействий заключается в еще большем повышении работоспособности.

Расширение функциональных возможностей способа обеспечивается за счет того, что возможно его использование в условиях соревнований, т.е. как непосредственно перед физической нагрузкой, так и во время перерыва. Для его реализации не нужна дорогостоящая аппаратура (барокамера), он является абсолютно безопасным и позволяет обеспечить экстренное повышение работоспособности по сравнению аналогичными способами.

Известно, что специальные смеси кислорода и инертных газов, в частности гелия, проявляют физиологическую активность в условиях нормального барометрического давления. Плотность гелия, почти в 7 раз меньшая, чем у азота, основного компонента в воздухе, теплопроводность в 5,8 раза более высокая, чем у азота, и растворимость в жирах в 4,5 раза меньшая, чем у азота, при нормальном барометрическом давлении, формируют при дыхании специфические физиологические эффекты кислородно-гелиевых дыхательных газовых смесей [6, 7, 9]. Гелий улучшает газообмен, нормализует газовый состав крови и кислотно-щелочное равновесие, уменьшает работу дыхательной мускулатуры и оптимизирует деятельность дыхательного центра. Кислородно-гелиевая дыхательная газовая смесь по сравнению с воздухом улучшает диффузию кислорода через альвеолокапиллярную мембрану, снижает сопротивление дыханию, расслабляет гладкую мускулатуру, уменьшает нагрузку на дыхательные мышцы [6, 7, 9].

Увеличение содержания кислорода усиливает обменные процессы в нервных клетках, мышечных волокнах и других системах органов. Поэтому действие КГС позволяет улучшить как функциональное состояние центральной нервной системы (ЦНС), так и физическую работоспособность.

В качестве подтверждения улучшения функционального состояния организма и косвенных показателей работоспособности приводим данные прямых показателей работоспособности на основании тестов, разработанных на кафедре борьбы НГУ им. П.Ф. Лесгафта, профессором кафедры борьбы, доктором педагогических наук, председателем коллегии судей Федерации дзюдо России, обладателем шестого Дана по дзюдо, мастером спорта СССР, Заслуженным тренером России Левицким А.Г. [10, 11].

На протяжении всего эксперимента отмечен явный качественный прирост уровня физической подготовленности (p≤0,05) у испытуемых по показателям: скоростных качеств, максимальной силы, скоростно-силовых качеств мышц плечевого пояса и ног, а также прирост уровня специальной подготовленности.

Учитывая эффект от 15-минутного дыхания КГС с одновременным применением импульсного электрического тока и нейропептида, он может быть применен для экстренного повышения работоспособности борцов. Спортсмены контрольной группы существенного улучшения результатов не показали. Фактический материал по тестированию борцов представлен в таблице 3.

Приведенные выше результаты тестирования подтверждают получение положительного эффекта при использовании заявленного способа повышения работоспособности в экстремальных условиях в кратчайшие сроки.

Источники информации

1. Агажанян Н.А. Физиология человека [Текст] / Н.А. Агаджанян, Л.З. Тель, B.И. Циркин, С.А. Чеснокова - М: Медицинская книга, 2003. – 528.

2. Аксенова И.Н. Изменение функционального состояния операторов ЭВМ под влиянием физических тренировок с элементами лечебной гимнастики и приема семакса [Текст] /И.Н. Аксенова/: Автореф. дис. канд. мед. наук: 14.00.12 / Рос. гос. мед. ун-т. - М., 1993. – 20 с.

3. Алексеева Г.В. Семакс - новый регуляторный нейропептид [Текст] / Г.В. Алексеева, Н.А. Ботаев // В мире лекарств, 1998, №2. 59-61 с.

4. Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте: 2-е изд., перераб. и доп. [Текст] / И.В. Аулик - М.: Медицина, 1990. - 192 с.

5. Пат. 2547090 Российская Федерация, МПК A61N 1/18: Способ коррекции функционального состояния и работоспособности человека [Текст] / Бухарин В.А., Мясников А.А., Таймазов А.В., Цветков Д.С., Цветков С.А.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО "Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья имени П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург" (RU) Бухарин В.А., Мясников А.А., Таймазов А.В., Цветков Д.С., Цветков С.А. заявл. 16.01.2013, опубликовано 10.04.2015, бюл. №10 - прототип.

6. Карпман В.Л. Тестирование в спортивной медицине [Тескт] / В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков - М.: ФиС, 1988.

7. Колчинская А.З. Механизмы действия интервальной гипоксической тренировки [Текст] / А.З. Колчинская // Hyp. Med. J., 1993. - №1. - С. 5-8.

8. Кулиненков О.С. Фармакология и физиология силы. [Тескт] / О.С. Кулиненков. - Москва, МедПресс. - 2004. - 208 с.

9. Левшин И.В. Кислородный режим организма при гипербарической оксигенации [Тескт] / И.В. Левшин, И.А. Литошко // Диагностика, лечение и реабилитация больных в санаторно-курортных условиях. - СПб: Б.и., 1998. - C. 43.

10. Теория, методика обучения и спортивной тренировки в дзюдо: учебник для студентов высших учебных физкультурных заведений, тренеров-преподавателей, слушателей системы повышения квалификации / под ред. д.п.н., проф. А.В. Еганова. - Челябинск: Изд-во «Уральская академия», 2014. - С. 532.

11. Техническая подготовка в вольной борьбе (учебное пособие) Допущено Учебно-методическим объединением высших учебных заведений РФ по образованию в области физической культуры в качестве учебного пособия для образовательных учреждений высшего профессионального образования, осуществляющих образовательную деятельность по направлению 49.04.01 (Физическая культура). Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург: [б.и.], 2014. - 128 с.

Способ повышения работоспособности человека путем влияния на компенсаторно-приспособительные реакции его органов и систем с помощью воздействия импульсным электрическим током прямоугольной формы на лобно-сосцевидную область головы и нейропептидом для интраназального воздействия, отличающийся тем, что влияние на компенсаторно-приспособительные реакции органов и систем человека осуществляют за 30 минут до начала физической нагрузки, при этом в начале применяют нейропептид для интраназального воздействия, затем однократно выполняют дыхание гипероксической кислородно-гелиевой смесью, содержащей 30-70% кислорода, в сочетании с одновременным воздействием импульсным электрическим током в течение 15 мин, при этом длительность импульса составляет 0,2-0,3 мс, сила тока 1-2 мА, частота следования импульсов 1200-1500 Гц.