VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Измерение биологического возраста органов человека
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Все больше исследователей и медиков во всем мире склоняются к мнению, что старение организма - само по себе болезнь. Поэтому сейчас разрабатываются и тестируются разные методы ее профилактики и лечения. Это и подбор самых «правильных» продуктов для долголетия, и определение оптимального образа жизни, и создание лекарств-гепропротекторов («антивозрастных» препаратов), либо обнаружение антиэйдж-свойств у давно известных лекарств.
Для того, чтобы проверять - насколько эффективен тот или иной метод, средство для долголетия, нужны тесты и обследования, которые позволяют определить биологический возраст человека в разные моменты лечения.
Известный ученый-геронтолог, международный эксперт по долголетию, заведующий лабораториями Института биологии Коми и Московского Физтеха, доктор биологических наук Алексей Москалев в научно-популярной книге «Биомаркеры старения человека» представил тесты, результаты которых могут сказать о биологическом возрасте органов человека, и, которые каждый может сделать в домашних условиях.
В век современных технологий люди все чаще используют компьютер для различных видов деятельности. Таким образом, актуальным является создание приложения, которое автоматизирует процесс определения биологического возраста органов человека.
Нами было создано приложение, позволяющее проводить тесты на определение биологического возраста органов человека и, особенно важно, сохранять результаты тестирования и визуализировать их динамику.
Цель работы: доказать, что приложение «Биологический возраст органов человека» позволит определить биологический возраст органов человека.
Задачи работы:
Изучить методики измерения биологического возраста органов человека.
Разработать и реализовать интерфейс приложения для измерения биологического возраста органов человека.
Создать описание применения приложения для измерения биологического возраста органов человека.
Объект исследования: биологический возраст органов человека.
Предмет исследования: создание автоматизированных способов измерения биологического возраста органов человека.
Для достижения поставленной цели использовался метод компьютерного моделирования.
1.Теоретическая часть
Как определить свой настоящий возраст
Случаев, когда человек выглядит моложе или старше своего паспортного возраста – очень много. Оценить это можно невооруженным глазом. В то же время в каждом внутреннем органе человека «биологические часы» тикают по-своему, и реальный возраст сердца, печени, мозга тоже может ощутимо отличаться от цифр по паспорту.
Биологический возраст различных органов и тканей человека важен не только для удовлетворения любопытства и как возможный повод для гордости. Определяя «настоящий» возраст, с одной стороны, можно понять: стареет ли тот или иной орган быстрее нормы, то есть паспортного возраста. Если да - это повод обеспокоиться: значит, есть какие-то неполадки, нужно обследоваться и принимать меры (какие - подскажет профильный врач).
С другой стороны, все больше исследователей и медиков во всем мире склоняются к мнению, что старение, дряхление организма - само по себе болезнь, - подчеркивает профессор Москалев [1]. Поэтому сейчас разрабатываются и тестируются разные методы ее профилактики и лечения, то есть, по сути - способы замедления старения и продления молодости человека. Это и подбор самых «правильных» продуктов для долголетия, и определение оптимального образа жизни, и создание лекарств-гепропротекторов (то есть «антивозрастных» препаратов), либо обнаружение антиэйдж-свойств у давно известных лекарств. А для того, чтобы проверять - насколько эффективен тот или иной метод, средство для долголетия, как раз нужны те самые тесты и обследования, которые позволяют определить биологический возраст человека в разные моменты: скажем, до и после приема курса лекарств-гепропротекторов.
Вместе со своими коллегами Алексей Москалев написал научно-популярную книгу «Биомаркеры старения человека» [1]. Биомаркерами в данном случае эксперты называют показатели - результаты «возрастных» тестов и обследований, которые позволяют с большой точностью судить о биологическом возрасте разных органов. В материалах книги представлены тесты, которые может сделать каждый в домашних условиях, а также самые показательные обследования, доступные бесплатно по полису ОМС (обязательного медстрахования).
Автор книги уточняет: результаты этих тестов могут сказать о биологическом возрасте сердечно-сосудистой системы, суставов и т.д. в конкретный момент. В дальнейшем, если человек потренируется/подлечится, то, не исключено, что сможет «омолодиться», то есть результаты тестов улучшатся. Теоретически можно вычислить и общий биологический возраст человека – это, примерно, как среднее арифметическое реального возраста органов и тканей. «Но с практической точки зрения пользы от этого мало, - разводит руками профессор Москалев, - ведь зачастую разные части нашего организма стареют с разной скоростью, поэтому нужно подбирать антиэйдж-методы для каждого органа/ткани персонально» [1].
Практическая часть
Измерение биологического возраста органов человека
В книге «Биомаркеры старения человека» А. Москалев представил тесты, которые может сделать каждый в домашних условиях, а также самые показательные обследования, доступные бесплатно по полису ОМС (обязательного медстрахования) (см. Рис. 1).
Рис. 1. Биомаркеры старения человека
На основе данных тестов, для автоматизированного определения биологического возраста органов человека, нами создано приложение. Согласно содержанию тестов, в нем реализован следующий интерфейс, который позволяет:
фиксировать дату тестирования;
фиксировать имя, фамилию пользователя;
фиксировать «возраст по паспорту» пользователя;
фиксировать пол пользователя;
включать/отключать секундомер для отчета времени;
получать четкие инструкции для проведения тестов;
демонстрировать возраст органов человека;
сохранять результаты тестов в текстовых файлах;
закрывать приложение.
Рабочее окно приложения «Биологический возраст органов человека» представлено на рис.2.
Рис. 2 Рабочее окно приложения «Биологический возраст органов человека»
Подробнее расскажем о каждом элементе окна приложения.
Для иллюстрации приложения использовалась картинка, где отражается изменение с возрастом лица человека (мужчины и женщины) (см. Рис. 3). Выбор иллюстрации не случаен, так как старение лица и шеи человека чаще всего отражает реальный процесс старения, происходящий с нашим организмом. Но в любом случае можно с уверенностью сказать - молодость нашего лица, тонуса мышц и тургора кожи напрямую зависит от кровообращения в шейном отделе позвоночника, правильно воздействуя на который, мы сможем нивелировать, смягчать, отдалять запрограммированные природой сбои и неполадки в работе Центральной нервной системы [2].
Рис. 3 Старение лица
Содержание приложения передано в афоризме (см. Рис. 4). Изучив мудрые высказывания авторов о возрасте, можно заметить, что многие из них не лишены сожаления о безвозвратно уходящей молодости, силе и даже самой жизни. Занимательные цитаты и афоризмы про возраст повествуют о тающей с годами красоте, о приобретении мудрости с опытом и одновременно её потерей в глубокой старости. А из некоторых фраз видно, что многие афористы предпочли бы умереть молодыми. Мы, однако, выбрали высказывание американской актрисы, известной своими афоризмами, одной из звезд своего времени, Мэй Уэст: «В любом возрасте можно стать моложе».
Рис. 4 Афоризм приложения
Для того, чтобы фиксировать кому принадлежат результаты тестов, в приложении предусмотрен ввод анкетных данных (см. Рис. 5). К ним относятся: имя и фамилия пользователя, его возраст по паспорту и пол. Для статистики результатов тестов важно отмечать дату его проведения.
Рис. 5 Ввод анкетных данных человека
На панели «Возраст нервной системы» (см. Рис. 6) реализован тест Ромберга. В медицинской практике при диагностировании заболеваний и выявлении патологий используются специальные позы. В неврологии широко применяется поза Ромберга, которая позволяет анализировать и определить отклонения в работе нервной системы. Благодаря быстрому и довольно простому методу диагностики специалисты могут выявить неврологические заболевания и быстрее начать лечение. Кроме этого, данная методика исследования позволяет обнаружить отклонения во время простого осмотра, не прибегая к анализам и дополнительным исследованиям.
Наше приложение по щелчку по кнопке «Определи возраст» считывает показания с табло секундомера, переводит его в секунды, затем определяет состояния кнопок М и Ж (нажата она или нет) и наконец согласно алгоритму теста Ромберга (см. Рис.1) рассчитывает возраст нервной системы.
Рис.6. Внешний вид панели «Возраст нервной системы»
Так как для измерения результатов тестов необходимо измерять время, то в приложении создан секундомер. Внешний вид секундомера включает в себя название объекта «Секундомер», табло и кнопку Пуск/Стоп, расположенные на основе (Рис. 7).
Рис. 7 Внешний вид секундомера
Хорошее самочувствие во многом зависит от здоровья наших суставов, поэтому надо стараться не допускать их заболевания. Наш скелет в течение жизни выдерживает большие нагрузки. Максимальная нагрузка приходится на подвижные части скелета - суставы и позвоночник.
Содержание теста измерения возраста суставов, предложенного в этой работе, не требует измерения времени. Проведя тест, необходимо выбрать один из пяти возможных результатов теста (см. Рис. 8)
Рис. 8 Внешний вид панели Возраст суставов
Говоря о значении дыхания, следует подчеркнуть, что дыхание – это одна из основных жизненных функций. Дыхание – это процесс обмена такими газами, как кислород и углерод, происходящий между внутренней средой человека и окружающим миром. Дыхание человека представляет собой сложно регулируемый акт совместной работы нервов и мышц. Их слаженная работа обеспечивает осуществление вдоха – поступление кислорода в организм, и выдоха – выведение углекислого газа в окружающую среду. Структура панели Возраст дыхательной системы представлена на рис. 9.
Рис. 9. Внешний вид панели Возраст дыхательной системы
Кожа представляется самым сложным и наиболее объемным органом человека. В нашей жизнедеятельности она играет важнейшую роль, а потому является основным структурным элементом тела. Обеспечивая защиту, сохраняя тепло и водный баланс, она поддерживает жизнь в тех условиях, в которых пребывает человек. И, разумеется, это не единственное значение кожи для организма [4]. Панель определения возраста представлена на рис. 10.
Рис. 10 Внешний вид панели Возраст кожи
Согласно мнению профессора Москалева тестирование органов необходимо проводить систематически для последующего анализа. Для этого необходимо их сохранять. Мы будем сохранять результаты в файлах.
Результат тестирования выглядит следующим образом:
В любом возрасте можно стать моложе
Начало тестирования
21.01.2018
Наталия
Стригалева
60 лет
Возраст нервной системы 55 лет
Возраст суставов 30 лет
Возраст дыхательной системы 65 лет
Возраст кожи 40 лет
Далее представлена памятка для пользователя, которая позволит применять приложение «Биологический возраст органов человека» для проверки эффективности методов лечения старения.
Памятка для пользователя
Запустить приложение.
Заполнить поля: Имя, Фамилия, Дата (проведение тестирования), Возраст.
С помощью переключателя «Пол» указать свой пол
(М - мужчина, Ж - женщина).
Чтобы измерить возраст нервной системы:
Прочитай условие теста.
При готовности выполнять тест включить встроенный секундомер (щелкни по кнопки «Пуск»). Образ кнопки изменится на «Стоп».
По завершению теста щелкни по кнопке «Стоп». Секундомер покажет время выполнения теста.
В завершении нажмите кнопку «Определи возраст». На месте кнопки появится ваш возраст нервной системы.
Чтобы измерить возраст дыхательной системы и возраст кожи используй пункт 4).
Чтобы возраст измерить возраст суставов нужно:
Прочитать на первой вкладке условие теста.
На второй вкладке с помощью переключателей выбрать один из подходящих вам вариантов.
В завершение нажмите кнопку «Определи возраст». На месте кнопки появится ваш возраст нервной системы.
Каждый пользователь может сохранять результаты тестирования в своем файле. Для его открытия и сохранения в нем новых данных служит кнопка «Сохранить результат». По щелчку по кнопке появляется диалоговое окно по выбору файла. После выбора файла приложение до запишет новые результаты.
Исследования с помощью приложения Биологический возраст органов человека
Первое исследование ставило целью установить с помощью приложения возраст органов человека из различных возрастных категорий. Были исследованы две возрастные категории от 30 до 40 лет и от 60 до 70 лет людей женского и мужского пола. Результаты тестирования представлены в таблице 15. Результаты представлены с помощью цветов: красный - возраст органа больше возраста по паспорту, желтый – соответствует возрасту по паспорту и зеленый меньше.
Таблица 15. Результаты тестирования группы люде различного возраста
|
Возраст нервной системы |
Возраст суставов |
Возраст дыхательной системы |
Возраст кожи |
|
|
Женщина, 60 лет |
||||
|
Женщина, 60 лет |
||||
|
Мужчина, 67 лет |
||||
|
Женщина, 30 лет |
||||
|
Женщина, 35 лет |
||||
|
Мужчина, 35 лет |
||||
|
Мужчина, 34 года |
||||
|
Возраст нервной системы |
Возраст суставов |
Возраст дыхательной системы |
Возраст кожи |
|
|
Мужчина, 40 лет |
||||
|
Женщина, 39 лет |
Вывод. Таким образом, мы видим, что действительно возраст органов человека может отличаться от возраста по паспорту. У ряда людей, участвующих в тестировании появилось желание заняться своим «омоложением», так возраст их органов оказался больше возраста по паспорту.
Второе исследование связано с возможностью по графику отслеживать изменение возраста органов человека после упражнений по «омолаживанию» (см. Рис. 5)
Рис 5. Внешний вид приложения Биологический возраст органов человека в режиме построения графиков «График изменения возраста суставов»
График показал, что после серии упражнений на гибкость суставов в течение двух месяцев удалось улучшить результат теста «Возраст суставов», однако, как только упражнения перестали выполняться, показания снова ухудшились.
Заключение
В данной работе описано приложение «Биологический возраст органов человека». Назначение приложения заключается в том, чтобы измерять биологический возраст нервной, дыхательной систем, а также возраст суставов и кожи человека. Тесты измерения возраста данных органов разработал профессор Алексей Москалев. Он считает, что, определяя настоящий возраст органов, можно понять стареет ли данный орган быстрее нормы или нет. Если да – это повод обеспокоиться и начать применять меры. Также Москалев считает, что измерения необходимо проводить периодически. С этой целью, приложение позволяет сохранять результаты тестирования в файлах, тем самым анализировать динамику результатов.
Приложение легко для применения, занимает немного места в памяти компьютера, имеет интерфейс, позволяющий получать подробную информацию о проведении теста. Для проведения тестов необходимо измерение времени и приложение для этой цели имеет встроенный секундомер.
Приложение имеет практическое значение, так как позволить человеку отследить старение своего организма. Таким образом, приложение оправдывает эпиграф к работе «В любом возрасте можно стать моложе».
Литература и источники информации
А.Москалев «Биомаркеры старения человека». velib.com›… moskalev_aleksejj… biomarkery_starenija/
АНАТОМИЯ СТАРЕНИЯ ЛИЦА или МИФЫ В КОСМЕТОЛОГИИ Автор Наталия Осьминина Иллюстрации Симас Пятраускас Макет Агне Канаверските Типография «Друка», Шилутес пл. 79, ЛТ-94101 Клайпеда
: http://neurodoc.ru/diagnostika/simptomy/poza-romberga.html Проба Ромберга
: http://fb.ru/article/187680/znachenie-koji-dlya-organizma-cheloveka Значение кожи для организма человека