способ самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма человека и устройство для этих целей

Формула изобретения

1. Способ самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма человека, учитывающий потребление источников энергии, производимые энергетические затраты и физиологический статус пользователя, отличающийся тем, что пользователь первоначально заполняет выведенную на экран устройства по п.2 анкету пользователя, содержащую сведения, характеризующие состояние его физического и психического здоровья; после каждого приема пищи пользователь вводит информацию о потребленных пищевых продуктах и аналогичным образом - информацию о проделанной работе и по требованию получает информацию о текущем состоянии энергетической обеспеченности организма на данный момент или в виде рекомендаций по оптимизации состояние энергетической обеспеченности организма.

2. Устройство для самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма человека, содержащее информационный блок, включающий сведения об энергетической ценности пищевых субстратов, данные о необходимых энергетических затратах при осуществлении разного рода работ, нормированные данные о средней величине требуемой энергетической обеспеченности организма человека с учетом его физиологического статуса и характера деятельности и демонстрационный блок, отличающееся тем, что устройство выполнено портативным и с возможностью программирования, информационный блок дополнительно включает сведения об энергетических затратах для нормального функционирования организма, принимающий от него информацию вычислительный блок выполнен с возможностью оценки текущего уровня энергетической обеспеченности конкретного организма в единицах энергии и определения тенденции изменения показателя энергетической обеспеченности за некоторый период времени при сравнении с рекомендуемым индивидуальным уровнем, а также демонстрационный блок, выполненный с возможностью выдачи информации в виде визуальных образов, отражающих показатель энергетической обеспеченности конкретного организма и динамику изменения за некоторый период времени, включающий демонстрационный экран и блок управления, связанный с клавиатурой, размещенной на корпусе устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области здравоохранения и медицины и касается методов и средств контроля за текущим состоянием энергетической обеспеченности организма человека.

Одним из основных принципов нормального функционирования живого организма является сбалансированность потребления источников энергии в виде пищевых субстратов с фактическими энергетическими затратами, покрывающими потребности жизнедеятельности организма.

При этом как хроническое недоедание, так и хроническое переедание могут вызывать нарушения нормального обмена веществ и неблагоприятно сказываться на состоянии здоровья.

По этой причине теория и практика здравоохранения значительное внимание уделяют пропаганде здорового образа жизни, в том числе, рационального режима питания, как в плане профилактики, так и лечения заболеваний.

Для практической реализации этих идей подготовлены многочисленные рекомендации по правильному режиму питания и гигиене труда, разработаны соответствующие методы контроля, позволяющие в той или иной мере оценивать энергетическую обеспеченность организма.

Для лечения ожирения рекомендован, в частности, рацион питания определенной энергетической ценности в сочетании с дозированной физической нагрузкой [Патент СССР 1583091, A 61 B 5/00, 1990].

Для того, чтобы определить оптимальный вес спортсмена, его вес искусственно снижают ежедневно на 0,5 кг, измеряют его работоспособность и оптимальным считают вес, при котором достигается максимальная работоспособность [Патент СССР 1836916, A 61 B 5/00, 1993].

Известен способ определения влияния пищи на энергетическую обеспеченность организма человека, состоящий в том, что пациент получает нормированную порцию пищи, выполняет дозированную физическую нагрузку, до и после приема пищи у него отбирают пробы выдыхаемого воздуха, определяют в них содержание кислорода и углекислого газа и рассчитывают величину энергозатрат расходуемых на выполняемую физическую работу [Патент СССР 1291121, A 61 B 5/00, 1987] .

Описан способ подбора пищевых продуктов для индивидуального питания, заключающийся в том, что на фоне однообразного пищевого рациона изучают влияние отдельных пищевых продуктов на выраженность реакции активации после стрессового воздействия и выбирают те продукты, признаки ответной реакции на которые в большей степени соответствуют признакам, характеризующим реакцию активации [Патент РФ 2007959, A 61 B 10/00, 1994].

Запатентовано устройство, позволяющее определить оптимальное соотношение между функциональным состоянием организма и величиной физической нагрузки в процессе трудовой деятельности, которое содержит датчик, блок первичной обработки информации, вспомогательные блоки, блок выработки оптимальной модели индивидуального соотношения физиологических параметров и нагрузки [Патент СССР 1505500, A 61 B 5/00, 1989].

Все вышеупомянутые разработки прямо или косвенно затрагивают частные аспекты проблемы состояния энергетической обеспеченности организма человека, но не позволяют оценивать истинное состояние этого показателя на данный момент.

Формально наиболее близким к предложенным способу и устройству можно считать соответствующие способ и устройство, описанные в Патенте РФ 2664778, A 61 B 10/00, 1996.

В этом патенте речь идет о приборе для самостоятельного определения суточной потребности человека в энергии и питательных веществах.

Прибор выполнен в виде нескольких соосно расположенных подвижных дисков, снабжен неподвижными лимбами и элементами крепления. На лицевой стороне дисков размещены шкалы суточных норм потребностей в энергии, белках, углеводах, жирах, витаминах B и C, шкалы показателей массы тела, возраста, групп труда и пола человека. Совмещая определенным образом эти диски можно получить информацию о суточной энергетической потребности в пищевых продуктах человека определенного пола и возраста, определенной профессии и имеющего определенную массу тела.

Исходя из описания прибора, можно заключить, что он реализует способ определения суточной потребности человека в энергии и питательных веществах учитывая энергетические потребности организма в зависимости от физиологического состояния человека и интенсивности его труда.

Этот прибор позволяет просто и быстро любому человеку определить его индивидуальную суточную энергетическую потребность в питательных субстратах, что гораздо удобнее, чем вычислять эту величину, пользуясь справочниками, таблицами или другими источниками соответствующей информации.

Однако, запатентованный прибор позволяет лишь определить требуемый уровень энергетической обеспеченности организма некоторой усредненной группы лиц, но не может оценить реальную энергетическую обеспеченность организма конкретного лица на любой данный момент времени.

Основными целями настоящего изобретения являлись

- разработка способа оперативного слежения за текущим состоянием энергетической обеспеченности организма человека на любой данный момент времени;

- возможность самостоятельного индивидуального контроля каждым человеком состояния энергетической обеспеченности своего организма;

- придание способу контроля за состоянием энергетической обеспеченности организма элементов игры, чтобы сообщить ему большую привлекательность, отвлекать нездоровых людей от мыслей о болезнях и ориентировать их на скорейшее достижение результата;

- создание портативного устройства, удобного для постоянного ношения и использования, которое реализует разработанный способ оперативного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма.

По научно-технической и патентной информации, которой располагает заявитель, подобная задача ранее не ставилась и не решалась, хотя реальная потребность в подобном техническом решении объективно существует.

В частности, в оперативном контроле за энергетической обеспеченностью организма нуждаются люди, больные сахарным диабетом; некоторые спортсмены; пациенты, страдающие избыточным весом или истощением; наконец, здоровые люди, заботящиеся о своем здоровье.

Поставленные задачи были решены за счет того, что в процессе самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма пользователь первоначально заполняет выведенную на экран портативного вычислительного устройства анкету пользователя, содержащую сведения, характеризующие состояние его физического и психического здоровья; после каждого приема пищи и после каждого этапа выполненной работы пользователь вводит информацию о потребленных пищевых продуктах и объеме выполненной работы, а по требованию получает информацию или о текущем состоянии энергетической обеспеченности организма на данный момент или в виде рекомендаций по оптимизации состояния энергетической обеспеченности организма.

Для осуществления этого способа используют устройство, характеризующееся тем, что оно выполнено портативным и с возможностью программирования, информационный блок дополнительно включает сведения об энергетических затратах для нормального функционирования организма, принимающий от него информацию вычислительный блок выполнен с возможностью оценки текущего уровня энергетической обеспеченности конкретного организма в единицах энергии и определения тенденций изменения показателей энергетической обеспеченности за некоторый период времени при сравнении с рекомендуемым индивидуальным уровнем, а также демонстрационный блок, выполненный с возможностью выдачи информации в виде визуальных образов, отражающих показатель энергетической обеспеченности конкретного организма и динамику ее изменения за некоторый период времени, включающий демонстрационный экран, и блок управления, связанный с клавиатурой, размещенной на корпусе устройства.

Сущность предложения заявителя состоит в следующем.

Способ самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма человека принципиально заключается в том, что информацию о потребленных источниках энергии и о произведенных энергетических затратах пользователь оперативно вводит в портативное программирующее устройство, которое с учетом физиологического статуса конкретного пользователя, анализирует текущую информацию, подводит баланс энергетического состояния организма на данный момент и выдает информацию о состоянии энергетической обеспеченности организма в виде визуальных образов, отражающих ее динамические изменения за требуемый период, и/или в виде рекомендаций по оптимизации состояния энергетической обеспеченности.

В данном случае под "энергетической обеспеченностью организма" понимается соотношение поступившей в организм с источниками питания энергии и потребленной на жизнеобеспечение, физическую и умственную работу энергии.

Понятие "физиологический статус пользователя" включает комплекс показателей, всесторонне характеризующих состояние физического и психического здоровья конкретного пользователя, в том числе, его пол, возраст, массу тела, наличие или отсутствие хронических заболеваний, темперамент, выносливость, тренированность и пр.

Принимая во внимание эти сведения, становится возможным более тонко и точно оценивать минимальный и оптимальный уровень энергетической обеспеченности организма конкретного пользователя, необходимый для жизнеобеспечения этого пользователя.

Если количество энергии, поступившей с пищевыми субстратами значительно превышает количество израсходованной энергии, то имеет место избыточная энергетическая обеспеченность организма. Если количество поступившей энергии не покрывает энергетических затрат, имеет место недостаточная энергетическая обеспеченность организма.

Оптимальный для индивидуального лица уровень энергетической обеспеченности зависит, в частности, от его физиологического статуса, потребностей, желаний и привходящих обстоятельств.

Например, желание избавиться от лишнего или кажущегося лишним веса может иметь медицинские показания или отражать субъективные настроения, но независимо от этого должен быть установлен приемлемый уровень энергетической обеспеченности, при котором количество поступающей с пищей энергии должно быть ниже, чем количество реально расходуемой энергии.

Имеется ввиду, что под "источниками энергии" понимаются пищевые субстраты, хотя в определенных случаях могут быть учтены специальные пищевые добавки и лекарственные средства.

При определении количества потребленной энергии должны быть учтены энергетические затраты на поддержание функционирования самого организма, а также на произведенную физическую и умственную работу.

Устройство для самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма человека может, например, включать, по крайней мере,

- информационный блок, несущий сведения об энергетической ценности пищевых субстратов, данные об энергетических затратах для нормального функционирования организма и необходимых энергетических затратах при осуществлении разного рода работы, нормированные данные о средней величине требуемой энергетической обеспеченности организма человека в зависимости от его физиологического статуса и характера деятельности;

- вычислительный блок, принимающий информацию о поступлении пищевых субстратов и о выполненной работе, преобразующий эту информацию в соответствующие единицы энергии, сохраняющей эту информацию, оценивающий текущий уровень энергетической обеспеченности организма, определяющий тенденции изменений показателя энергетической обеспеченности в ретроспективе и выдающий по требованию эту или производную от этой информации на демонстрационный блок;

- демонстрационный блок, обеспечивающий выдачу любой затребованной информации и визуальных образов, отражающих показатель энергетической обеспеченности, динамику его изменения за требуемый период времени;

- управляющий блок, координирующий работу всех блоков и устройства в целом;

- корпус с управляющими клавишами и демонстрационный экран.

Патентуемое устройство выполнено настолько малогабаритным, чтобы было удобно для постоянного ношения и использования.

На корпусе устройства размещена клавиатура, связанная с блоком управления, и демонстрационный экран.

Клавиатура может содержать клавиши цифрового ряда для введения в вычислительный блок цифровой информации и командные функциональные клавиши.

Устройство может иметь и иную компоновку блоков, выполняющих перечисленные выше функции, и содержать дополнительные блоки, повышающие удобства работы с устройством и расширяющие его функциональные возможности.

При использовании предложенного способа с помощью предложенного устройства каждый потребитель первоначально должен ввести в устройство сведения о себе, для чего должен вызвать на экран имеющуюся в информационном блоке анкету пользователя, которую должен заполнить. Анкета потребителя содержит необходимый перечень сведений о физиологическом статусе потребителя и характере его деятельности, что позволит рассчитать индивидуальный уровень энергетической обеспеченности организма, требующийся конкретному лицу.

После каждого очередного приема пищи потребитель должен оперативно вводить в устройство информацию о ее характеристиках как качественных, так и количественных.

Для этого он должен вызвать на экран имеющийся в информационном блоке перечень продуктов питания, выделить те продукты, которые были им съедены, и указать примерное количество каждого потребленного продукта.

Периодически, в течение дня потребитель аналогичным образом должен вводить в устройство информацию о проделанной работе: вызвать имеющийся в информационном блоке перечень возможных видов трудовой деятельности, выделить те, которые имели место, и указать продолжительность каждого рода деятельности.

В любое время потребитель может вызвать на экран информацию, характеризующую энергетическую обеспеченность организма на момент запроса.

Запрошенная информация будет выведена на экран в виде визуальных образов, наглядно иллюстрирующих текущее состояние энергетической обеспеченности организма, и/или в виде рекомендаций по оптимизации состояния энергетической обеспеченности организма.

При желании визуальные образцы могут отражать некоторые производные от показателя энергетической обеспеченности организма.

В частности, учитывая исходную массу тела пациента и длительность соблюдения им рекомендованного режима поддержания энергетической обеспеченности организма, визуальные образцы могут отражать динамику изменения рассчитанной массы тела при соблюдении высказанных рекомендаций.

В простейшем виде визуальный образ может представлять собою график динамики изменения показателя энергетической обеспеченности за некоторый период времени (день, неделя, месяц). При этом одновременно воспроизводится и график рекомендуемого индивидуального уровня энергетической обеспеченности, чтобы в наглядной форме было видно, насколько успешно выполняются данные рекомендации.

Однако, предпочтительнее, чтобы визуальные образы были эмоционально окрашенными и более выразительными.

Например, если потребитель страдает избыточным весом и стремиться похудеть, визуальным образом может служить контур тела потребителя на данный момент на фоне изображаемого пунктиром контура тела, к которому стремится потребитель.

В том случае, когда у потребителя имеется дефицит массы тела, визуальным образом может является, например, строящийся дом, причем такое виртуальное строительство дома завершается, когда потребитель наберет требуемую массу тела.

Как визуальный образ может быть использована любое изображение, которое имеет нарушения симметрии тем большие, чем более велики отклонения реальной энергетической обеспеченности организма от рекомендуемого уровня, причем симметрия изображения восстанавливается при соблюдении нужного уровня энергетической обеспеченности.

Желательно, чтобы подобные изображения носили шутливый характер и воспринимались потребителем с юмором. Такие изображения могут периодически обновляться.

Визуальные образы могут сопровождаться словами одобрения, если потребитель выдерживает рекомендуемый ему режим, или словами мягкого порицания, если режим сильно нарушается.

На экран могут выводиться и некоторые рекомендации, касающиеся, например, советов по корректировке потребляемых количеств белков, жиров и углеводов.

Практическое использование способа и устройства, предложенных заявителем, призвано помочь широкому кругу людей, страдавших от нарушений энергетической обеспеченности организма, избавиться от недугов, приобщить их к здоровому образу жизни, в частности, к рациональному режиму питания, а здоровым людям сохранить здоровье.

Нижеприводимые примеры иллюстрирует существо предложения.

Пример 1. Пользователь Н., 45 лет, здоров, ведет правильный образ жизни, работник умственного труда.

В силу специфики профессиональной деятельности значительную часть трудового дня проводит сидя за столом. Имеет несколько избыточную массу тела.

Имел намерение избавиться от лишнего веса и поддерживать его на постоянном уровне для сохранения спортивного вида.

Постоянно пользовался устройством для самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности организма.

Через один месяц после начала пользования прибором масса тела снизилась на 4 кг.

При этом какими-либо специальными диетами не пользовался, существенно в пище себя не ограничивал, особым физическим нагрузкам себя не подвергал.

Благоприятный желаемый результат был достигнут исключительно за счет самодисциплины пользователя без каких бы то ни было заметных насилий над собой: если показатель энергетической обеспеченности превышал необходимый, психологически легко было отказаться от неурочных приемов пищи, не переедать за обедом и ужином.

При более высоком, чем требуется, уровне энергетической обеспеченности стал меньше пользоваться транспортом и стал делать пешие прогулки.

Визуальный образ, характеризующий динамику изменений энергетической обеспеченности организма, в данном случае представлял собою серию карикатурных изображений толстяка с большим животом, что символизировало избыточную массу тела потребителя, и образ стройного юноши, что символизировало оптимальную для потребителя массу тела, к чему стремится потребитель.

Заложенная в устройство программа учитывала исходную массу тела потребителя, соблюдение рекомендованного режима энергетической обеспеченности организма и длительность соблюдения рекомендованного режима, преобразовывала эту информацию в единицы массы тела и выдавала ее в виде зрительных образов.

Изменения степени тучности толстяка на изображениях отражали динамику снижения массы тела потребителя, что наблюдалось при соблюдении рекомендуемого уровня энергетической обеспеченности организма.

Постоянное пользование прибором не было обременительным, воспринималось потребителем с юмором.

Пример 2. Пользователь К., 27 лет, рост 170 см, вес 59 кг, практически здорова, замужем, работает конструктором.

Пользуется портативным устройством для самостоятельного слежения за состоянием энергетической обеспеченности своего организма, чтобы поддерживать постоянный вес и не полнеть.

Перед началом пользования устройством заполнила анкету пользователя, выведенную на экран и содержащую сведения о состоянии ее физического и психического здоровья (пол, возраст, вес, рост, конституция, перенесенные заболевания, темперамент и пр.).

С учетом этих данных минимальная энергетическая индивидуальная потребность для поддержания жизнеспособности организма составила 1670 ккал в сутки.

После каждого приема пищи и после каждого этапа выполненных работ пользователь вносила соответствующие сведения в портативное устройство и в течение дня запрашивала сведения о текущем состоянии энергетической обеспеченности организма для ее корректировки.

Например, 19 сентября состояние энергетической обеспеченности организма поддерживалось следующим образом.

После пробуждения в 8 часов сделала утреннюю зарядку в течение 15 минут, приняла водные процедуры в течение 10 минут.

На завтрак съела яичницу из двух яиц, 100 г творожной массы и выпила стакан кофе с молоком и с двумя бутербродами с сыром.

Оделась и в 9 часов вышла из дома, направляясь на работу.

Перед выходом из дома ввела соответствующую информацию в устройство.

Дорога заняла 1 час, включая пользование общественным транспортом и пешеходные переходы.

В 10 часов приступила к работе и трудилась без перерывов до 13 часов.

В 13 часов вызвала на экран устройства информацию о состоянии энергетической обеспеченности организма на этот час.

К этому времени поступление энергии с продуктами питания составило 645 ккал, а расход энергии равнялся 1368 ккал.

Обед пользователя К. состоит из сельди с гарниром, порции супа из макарон с мясом, двух котлет с гарниром, стакан какао и двух кусков хлеба.

После обеда совершила получасовую прогулку, а с 14 до 18 часов продолжала работу.

Вернулась домой в 19 часов, поужинала, а затем до 20 часов занималась домашней работой.

Ужин состоял из жареной курицы с гарниром, стакана сметаны и сдобной булочки.

С 20 до 23 часов отдыхала (читала, смотрела телевизор) и в 23 часа легла спать.

Перед сном ввела в портативное устройство последние сведения о принятой пище и о проделанной работе, а затем вызвала информацию об энергетической обеспеченности организма на данный момент.

К этому часу суммарное поступление энергии с продуктами питания составило 2495 ккал, а общий суммарный расход энергии равнялся 3026 ккал и это свидетельствует, что за контролируемый период имел место некоторый недобор энергии, который можно восполнить в течение следующего дня.

Как уже выше отмечалось, предложенные способ и устройство решают ранее не ставившиеся задачи, но удовлетворяют потребности, реально востребуемые обществом.

Поскольку решаемая задача является оригинальной, то и средств для ее решения ранее не было описано.

По мнению заявителя, его предложение соответствует всем требованиям, предъявляемым к изобретению.