CC BY
19
УДК 612.22; 612.227.3 http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2019-21-3-32-36
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЫХАНИЯ У ЛИЦ 55-60 ЛЕТ ЗДОРОВОЙ ПОПУЛЯЦИИ Маслакова Ю.А., Колпаков В.В., Томилова Е.А. ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет», г. Тюмень, Российская Федерация Аннотация. С целью физиологической оценки системных механизмов дыхания у лиц здоровой популяции (диспансерные группы Д.I, ДП) было обследовано 60 человек обоего пола в возрасте 55-60 лет. Всем пациентам проводилось комплексное клинико-физиологическое исследование с мульти-параметрической оценкой по конечным и промежуточным результатам уровня функционирования системы внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, общих и биохимических параметров крови. На основе комплексной оценки физиологического статуса у мужчин и женщин 55-60 лет здоровой популяции установлены нормативные показатели внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, общих и биохимических параметров крови с определением уровня эффективности каждой кислородотранспортной системы в достижение общего результата деятельности -обеспечении организма кислородом. Ключевые слова: системные механизмы дыхания, мужчины и женщины 55-60 лет, диспансерная группа Д1-Д11. PHYSIOLOGICAL EVALUATION OF SYSTEMATIC RESPIRATORY MECHANISMS IN PEOPLE 55-60 YEARS OF HEALTHY POPULATION Maslakova Yu.A., Kolpakov V. V., Tomilova E.A. Tyumen state medical university, Tyumen, Russian Federation Annotation. In order to physiologically evaluate the systemic mechanisms of respiration in individuals ofa healthy population (DI dispensing groups, DII), 60 persons of both sexes aged between 55 and 60 were examined. All patients underwent a complete clinical and physiological study with a multiparametric evaluation based on the final and intermediate results of the functioning level of the respiratory system, of the cardiovascular system, of the general and biochemical parameters of the blood. Based on a complete assessment of the physiological status of men and women of 55-60 years of a healthy population, normative indicators of external respiration, of the cardiovascular system, of the general and biochemical parameters of blood have been established to determine the level of efficacy of each oxygen transport system in achieving a common result of the activity - providing oxygen to the organism. Key words: respiratory system mechanisms, 55-60 year old men and women, DI-DII dispensary group.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Физиология: Учебник для студентов стоматологического факультета медицинских вузов / Под ред. В.М. Смирнова. - М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство», 2016. - 576 с. [2] Физиология: Учебник для студентов лечебного и педиатрического факультетов / Под ред. В.М. Смирнова, В.А. Правдивцева, Д.С. Свешникова. - М.: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство», 2017. - 512 с. [3] Гайтон, А.К. Медицинская физиология /А.К. Гайтон, Дж.Э. Холл. - М.: Логосфера. - 2008. - 1296 с. [4] Судаков, К. В. Функциональные системы / К. В. Судаков. - М.: Издательство Российской академии медицинских наук, 2011.- 320 с. [5] Медведев, М.А. Оценка физического здоровья взрослых и детей методом индексов/ М.А. Медведев, В.Б. Студницкий // Томск: Изд-во «Печатная мануфактура». - 2006.- 200 с. [6] Функциональные системы организма: Руководство / Под ред. К.В. Судакова. - М.: Медицина, 1987. - 432 с. REFERENCES [1] Fiziologiya: Uchebnik dlya studentov stomatolog-icheskogo fakulteta meditsinskikh vuzov / Pod red. V.M. Smimova. - M.: OOO «Izdatelstvo «Meditsinskoye infor-matsionnoye agentstvo», 2016. - 576 p. [2] Fiziologiya: Uchebnik dlya studentov lechebnogo i pedi-atricheskogo fakultetov / Pod red. V.M. Smirnova. V.A. Pravdivtseva. D.S. Sveshnikova. - M.: OOO «Izdatelstvo «Meditsinskoye informatsionnoye agentstvo», 2017. -512 p. [3] Gayton A.K. Meditsinskaya fiziologiya /A.K. Gayton. Dzh.E. Kholl. - M.: Logosfera. - 2008. - 1296 p. [4] Sudakov K. V. Funktsionalnyye sistemy / K. V. Sudakov. - M.: Izdatelstvo Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk, 2011.- 320 p. [5] Medvedev M.A. Otsenka fizicheskogo zdorovia vzroslykh i detey metodom indeksov/ M.A. Medvedev. V.B. Stud-nitskiy.-Tomsk: Izd-vo «Pechatnaya manufaktura», 2006.- 200 p. [6] Funktsionalnyye sistemy organizma: Rukovodstvo / Pod red. K.V. Sudakova. - M.: Meditsina, 1987. - 432 p.
' Судаков, К.В. Нормальная физиология / К.В. Судаков. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2006. - 920 с.
[8] Колпаков В.В. Механизмы перестройки функциональной системы обеспечения организма кислородом при челночных меридиональных перемещениях человека. автореф.дисс.. .докт.мед.наук, Москва, 1987.- 42 с.
[9] Респираторная медицина: руководство в 3-т / под ред. А.Г.Чучалина. - М.: Литтерра, 2017. - Т.1. - 640 с.
[10] Доклад комитета по номенклатуре и стандартам и рабочей группы по количественной оценке камер сердца //Российский кардиологический журнал. - 2012. - №3 (95). -С 1-28.
[11] Шидловский, В.А. Современные концепции гомео-стаза / В.А. Шидловский Итоги науки и техники. Сер.физиол.человека. М.: ВИНИТИ, 1982. - Т.25. -С.3.
[12] Меделяновский, А..Н. Системные механизмы гомео-стаза/А..Н. Меделяновский//Успехи физиологических наук. - 1982.-Т.13, № 3.- С.96-126.
[7] Sudakov K.V. Normalnaya fiziologiya / K.V. Sudakov. -M.: OOO «Meditsinskoye informatsionnoye agentstvo», 2006. - 920 p.
[8] Kolpakov V.V. Mekhanizmy perestroyki funktsionalnoy sistemy obespecheniya organizma kislorodom pri chelnochnykh meridionalnykh peremeshcheniyakh che-loveka. avtoref.diss...doktmed.nauk. Moskva. 1987.- 42 p.
[9] Respiratornaya meditsina: rukovodstvo v 3-t / pod red. A.G.Chuchalina. - M.: Litterra. 2017. - T.1. - 640 p.
[10] Doklad komiteta po nomenklature i standartam i rabochey gruppy po kolichestvennoy otsenke kamer serdtsa //Ros-siyskiy kardiologicheskiy zhurnal. - 2012. - №3 (95). -p. 1-28.
[11] Shidlovskiy V.A. Sovremennyye kontseptsii gomeostaza / V.A. Shidlovskiy Itogi nauki i tekhniki. Ser.fiziol.che-loveka, -M.: VINITI. 1982. - T.25. - p.3.
[12] Medelyanovskiy A.N. Sistemnyye mekhanizmy gomeo-staza / A.N. Medelyanovskiy//Uspekhi fiziologicheskikh nauk.-1982.-T.13. № 3.- p.96-126._
Введение. К настоящему времени имеется обширная научная литература по нормативным параметрам различных физиологических систем [1, 2]. При этом, в абсолютном большинстве работ по оценке физиологической нормы и индивидуального здоровья представлена общая направленность функциональной динамики организма с жесткими нормативами по отдельным физиологическим системам, отклонение от которых с клинических позиций рассматривается как признак патологии [3]. В то же время информации о количественных соотношениях физиологических функций при воздействии факторов окружающей среды с мультипараметрической оценкой по промежуточным и конечным результатам явно недостаточно
[4].
Также достаточно распространенным в оценке нормы является онтогенетический подход. Вместе с тем различные аспекты классификации и номенклатуры периодов жизненного цикла служат до настоящего времени предметом многочисленных дискуссий. Считается не всегда целесообразным представлять общие нормативные параметры физиологических функций даже для одного периода жизни человека, в частности второго периода зрелого возраста, размах по годам которого составляет от 35 до 60 лет, а также без дифференциации для лиц мужского и женского пола. Как следствие, определение взаимосвязи между измеряемыми в ходе исследования параметрами кардиоре-спираторной системы и системы крови в популяции практически здоровых лиц 55-60 лет (предпенсионный возраст) дает возможность получить дополнительную информацию о нормативных параметрах, а также об эффективности и направленности компенсаторно-приспособительных возможностей лиц данной возрастной группы.
Цель работы. Установить уровень функционирования и тендерные особенности внешнего дыхания и сердечно-сосудистой системы, общие и биохимические параметры крови у практически здоровых лиц 5560 лет.
Материалы и методы исследования. Основой для выделения группы практически здоровых лиц явились результаты текущих профилактических осмотров. В соответствие с поставленными задачами оценка системных механизмов дыхания была проведена у 60-ти человек 55-60 лет диспансерных групп Д1-Д11 (30 мужчин и 30 женщин), средний возраст 57,3±2,1 лет. Исследование функции внешнего дыхания проводилось на приборе «СпироТест-РС» (Россия) с учетом пола, возраста, массы тела, роста и выполнением всех необходимых правил (Респираторная медицина, 2017). Определялись частота дыхательных движений в 1 минуту (ЧДД), дыхательный объем (ДО) и минутный объем дыхания (МОД), жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВО.
Функциональное исследование ССС включало определение частоты сердечных сокращений (ЧСС), а также систолического (САД) и диастолического ( ДАД) артериального давления, которое проводилось осцил-лометрическим методом по Короткову. На основе рекомендаций М.А. Медведева и соавт. [5] определялись расчетные показатели: пульсовое давление - ПД, среднее динамическое давление - СДД, ударный объем -УО и минутный объем кровообращения - МОК, общее периферическое сосудистое сопротивление - ОПСС. Эхокардиография (ЭХО КГ) проводилась с помощью Sono Ace X8 - ультразвукового сканера Samsung Medison (Япония) по традиционной методике, суточное мониторирование АД на диагностическом
комплексе «Валента» (Россия). Для оценки суточных колебаний АД, кроме абсолютных показателей, рассчитывалась степень ночного снижения - суточный индекс, СИ%. По показателям ЭХО КГ определяли уровень систолического давления легочной артерии (СДЛА), размеры левого предсердия (ЛП), правого предсердия (ММ), левого желудочка (ЛЖ), задней стенки левого желудочка (ЗСЛЖ), межжелудочковой перегородки (МЖП), конечно-диастолического размера ЛЖ (КДР) и фракции выброса (ФВ).
Общий анализ крови проводился на автоматическом гематологическом анализаторе DREW-3 (Drew Scientific, Великобритания/США) в режиме цельной крови. Кислотно-щелочное состояние (КЩС) определялось на анализаторе газов крови и электролитов серия GASTAT - 1800 (Techno Medica, Япония).
Системно-количественный метод оценки показателей дыхания, гемодинамики и крови функциональной системы обеспечения газового состава организма -ФУС ГС [6, 7, 8] проводился с учетом регистрации и расчета основных кардиореспираторных показателей и показателей крови: ЧСС, УО, МОК, САД, ДАД, ПД, ЧД, ДО, МОД, содержания кислорода в крови (РО2, мм рт.ст.), количества эритроцитов, гемоглобина (Hb, г/л), средней концентрации гемоглобина в 1 мкл крови (СКГ). Дополнительно исследовали динамику показателей эффективности каждой из физиологических систем - МОК/О2, МОД/О2, СКГ/О2, уравновешенность работы эффекторов - МОК/МОД, УО/ЧСС, ОВ/ЧД, СКГ/МОД, СКГ/МОК, оценивался интегральный показатель эффективности (ИПЭ=МОК*МОДхСКГ/О2).
Статистическая обработка данных проводилась с применением пакета прикладных программ «Biostat» и «SPSS Statistics 17.0». Рассчитывались общепринятые показатели описательной статистики и статистики вывода с проверкой гипотез на нормальность распределения.
Результаты и их обсуждение. Показатели внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы и крови у мужчин и женщин 55-60 лет здоровой популяции (диспансерные группы Д1-ДП) представлены в таблице 1. Для мужчин по сравнению с женщинами были характерными незначительное уменьшение ЧДД и статистически значимое повышение ДО, ОФВ1, МОД. При этом как у мужчин, так и женщин были установлены достаточно существенные корреляционные связи на уровне средних и высоких между всеми показателями внешнего дыхания, которые указывали на выраженную синхронность в деятельности данной системы.
По сердечно-сосудистой системе для мужчин в сравнении с женщинами было характерным статистически значимое уменьшение ЧСС, ДАД и повышение ПД, УО. При анализе остальных показателей
существенных тендерных различий установлено не было. Кроме того, необходимо отметить два основополагающих момента. Первый определен тем, что в целом при относительно равном МОС по сравнению с мужчинами у женщин последний достигался при более низком УО и большей ЧСС. Это предопределяет более высокие компенсаторные возможности ССС у лиц мужского пола. Также в плане прогностической оценки возможных отклонений функции ССС у лиц женского пола отмечено более высокий исходный уровень ДАД, который сочетался со снижением ПД и незначительным повышением СДД и ОПСС. При этом, как у мужчин, так и женщин были установлены достаточно существенные корреляционные связи на уровне средних и высоких между всеми показателями ССС, которые указывали на достаточно выраженную синхронность в деятельности данной системы у лиц 55-60 лет здоровой популяции.
Проведенный анализ результатов исследования суточного мониторирования АД показал, что у мужчин и женщин как в дневные, так и в ночные часы САД и ДАД находились в пределах нормативных показателей. Для более глубокой оценки суточной динамики АД был выявлен показатель степени ночного снижения АД (СНСАД), отражающий разницу между средними значениями в дневное и ночное время. В физиологических условиях у большинства лиц здоровой популяции в ночное время происходит снижение артериального давления на 10-20% по сравнению с дневными показателями [9]. В наших исследованиях как у мужчин, так и женщин показатель степени ночного снижения АД находился в вышеуказанных границах (у мужчин по САД 12,6% и по ДАД 12,9% и у женщин по САД 12,5%, по ДАД 12,4%), что соответствует суточному профилю «dipper». При этом, явных гендерных особенностей выявлено не было. Однако необходимо отметить более выраженную тенденцию приближения кривой АД к типу non-dipper у женщин.
Развитие и широкое внедрение ультразвуковой диагностики в клиническую практику поставили задачи стандартизации размерных и гемодинамических показателей. Однако, несмотря на то что фазы стандартных изменений, а также размеры камер и диаметр сосудов у пациентов представлены в соответствующих рекомендациях, проблема линейных и объемных показателей, особенно у лиц здоровой популяции в предпенсионном и пожилом возрасте, остается дискуссионной. При этом вопрос о наилучшем способе стандартизации показателей ЭХО-КГ до настоящего времени обсуждается [10].
Проведенный анализ полученных данных показал, что по сравнению с представленными стандартными средними величинами отмечалась тенденция к повышению СДЛА, ЛП, ПП, ЗСЛЖ, МЖП, КДР, ФВ. Кроме
того, были определены и гендерные особенности исходных данных ЭХО-КГ. Для мужчин по сравнению с женщинами было характерным статистически значимое увеличение СДЛА, ЛП, ПП, КДР и одного из основных показателей систолической функции левого желудочка фракции выброса (ФВ).
По показателям системы крови как у мужчин, так и женщин существенных отклонений от стандартных величин установлено не было. Вместе с тем были
определены гендерные особенности исходных данных. Так, для мужчин по сравнению с женщинами было характерным незначительное увеличение лейкоцитов и снижение эритроцитов. При этом отмечались статистически значимые различия по СОЭ, тромбоцитам и гемоглобину. Однако цветной показатель и среднее содержание гемоглобина не отличались существенным различием (табл.1).
Таблица 1
Показатели внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы и крови у мужчин и женщин
55-60 лет здоровой популяции (Д1-Д11)
Показатели Пол Уровень достоверности, р
Мужчины (n=30) Женщины (n=30)
ЧДД, в мин 16,9±1,3 17,2±0,8 =0,3
ДО, мл 675±29,1* 588±19,8 =0,001
ОФВ1, % 83,36±3,3* 81,64±1,09 =0,01
МОД, л 11,38±0,56* 10,12±0,45 =0,001
ЧСС, уд/мин. 70,37±3,3* 74,51±1,4 =0,001
САД, мм рт.ст. 127,4±2,5 126,6±4,4 =0,3
ДАД, мм рт.ст. 83,9±3,9* 85,4±3,9 =0,01
ПД, мм рт.ст. 43,5±4,9* 41,17±5,4 =0,01
СДД, мм рт.ст. 105,7±2,2 106,5±3,2 =0,2
УО, мл 54,33±4,7* 51,12±4,5 =0,01
МОС, мл 3819±333,2 3808±324,3 =0,4
ОПСС, дины 2233±232* 2287±223 =0,03
Эритроциты, млн/мкл 4,3±0,3 4,1±0,3 =0,09
ЦП, у.е. 0,91±0,09 0,93±0,07 =0,4
Гемоглобин, г/л 131±2,2* 125,7±2,6 =0,001
СОЭ, мм/ч 7,13±1,6* 8,3±2,3 =0,001
Лейкоциты, тыс/мкл 5,13±0,6 4,94±0,5 =0,2
Тромбоциты, тыс/мкл 311,8±19,17* 275±11,09 =0,001
СКГ, у.е. 30,5±2,07 30,6±1,8 =0,7
Примечание: *-статистически значимые различия между показателями группы мужчин и группы женщин.
Характерной чертой функциональной системы поддержания оптимальных величин дыхательных параметров (ФУС ГС) является тот факт, что не один, а одновременно несколько гуморальных показателей - pO2, pCO2, pH являются параметрами конечного результата [6, 7]. Проведенный анализ полученных данных показал, что как у мужчин, так и женщин основные параметры КЩС находились в пределах указанных нормативных показателей. Вместе с тем были определены и гендерные особенности исходных данных КЩС крови. Так, для женщин по сравнению с мужчинами было отмечена тенденция к более низкому парциальному давлению кислорода (соответственно 33,61±2,3 и 34,17±1,7 мм.рт) при сохранении рН практически на однотипном уровне (соответственно 7,357±0,15 и 7,391±0,18).
Вместе с тем отдельно взятый показатель не является достаточно информативным в оценке
функциональных возможностей всего организма как в норме, так и при различных формах патологии. Это связано с тем, что взятый в отдельности он выражает лишь отношение соответствующего параметра жизнедеятельности к нулевым значениям в общей системе отчета. В соотношении же значений, адекватно выбранных физиологических показателей, выражается конфигурация более высокого уровня функционального состояния организма как единого целого, его «вегетативный портрет» [11, 12].
В связи с этим объектом количественного анализа явилась функциональная система обеспечения газового состава организма (ФУС ГС), полезным приспособительным результатом которой является поддержание гомеостатического постоянства О2 и СО2 в крови. На основе первичной физиологической информации был произведен расчет показателей эффективности ФУС ГС. Результаты исследования являются
нормативными показателями эффективности функционирования каждого из эффекторов у лиц 55-60 лет здоровой популяции ФУС ГС (табл.2). Как в
отечественной, так и в зарубежной литературе аналогичных данных мы не встретили.
Таблица 2
Показатели эффективности и уравновешенности функциональной системы обеспечения газового состава (ФУС ГС) у мужчин и женщин 55-60 лет здоровой популяции (Д!-ДП)
Показатели Пол Уровень
достоверности, р
Мужчины (n=30) Женщины (n=30)
МОС/О2 111,8±8,7* 113,3±12,8 =0,03
МОД/О2 0,333±0,02* 0,301±0,02 =0,001
СКГ/О2 0,892±0,07 0,91±0,08 =0,2
МОС/МОД 335,6±39,05* 376,3±34,52 =0,001
МОД/МОС 2,98±0,03* 2,66±0,02 =0,02
УО/ЧСС 0,772±0,08* 0,686±0,06 =0,001
ДО/ЧДД 39,94±4,2* 34,18±2,3 =0,001
СКГ/МОД 2,69±0,2* 3,02±0,3 =0,05
СКГ/МОС 7,99±0,4 8,04±0,5 =0,1
Примечание: *-статистически значимые различия между показателями группы мужчин и группы женщин; все показатели представлены в условных единицах (у.е).
При этом необходимо отметить, что уже в состоянии относительного покоя в оценке эффективности отдельных параметров ФУС ГС у мужчин и женщин были установлены статистически значимые различия показателей МОД/О2 и МОС/О2 с сохранением относительного равенства СКГ/О2. Это играет достаточно существенную роль как в норме, так и в прогностической оценке развития патологии, поскольку известно, что при уменьшении функциональной активности сердечной деятельности компенсаторная активация дыхания выходит на более высокий уровень и тем самым восполняет формальное снижение эффективности по кровообращению при достижении конечного результата.
Кроме того, полученные данные позволяют оценить КПД системы эффекторов, обеспечивающих газовый обмен в организме уже в состоянии относительного покоя у лиц здоровой популяции. Так, для мужчин по сравнению с женщинами было характерным более высокие показатели УО/ЧСС и меньшие ДО/ЧДД, что говорит о большей активности (напряженности) дыхания. Противоположная направленность была установлена у женщин. В связи с этим основную нагрузку в обеспечении полезного приспособительного результата ФУС ГС у мужчин несет система внешнего дыхания, а у женщин ССС, что может служить одним из критериев в прогнозе возможного формирования сочетанной патологии и проявлением соответствующей адаптивной направленности компенсаторных реакций.
Также необходимым условием достоверного представления функционирования ФУС ГС является установление значений синтетического критерия напряжения всей совокупности эффекторов. Таким критерием является интегральный показатель эффективности системы - ИПЭ. В целом ИПЭ выражает отношение общих энерготрат взаимодействующих эффекторов к величине полезного приспособительного результата. В наших исследованиях данный показатель для мужчин соответствовал 38,79±4,5, а для женщин 35,08±4,5 у.е.
Заключение. Таким образом, на основе комплексной оценки физиологического статуса мужчин и женщин 55-60 лет здоровой популяции установлены нормативные показатели внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, общих и биохимических параметров крови с определением уровня эффективности каждой кислородтранспортной системы в достижение общего результата деятельности - обеспечении организма кислородом. При этом, кроме установления нормативных параметров для мужчин и женщин 55-60 лет здоровой популяции, полученные данные явились основой для последующего определения уровня их отклонений при разработке прогностических критериев и более глубокой оценке компенсации организма при сочетанной патологии, в частности при хронической обструктивной болезни легких и гипертонической болезни.
---—
Журчи. I включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
