CC BY
125
УДК 612.2:612.192.12:655/656
Н.В. Устюжанинова, Г.С. Шишкин, Н.Д. Уманцева
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ ЗДОРОВЫХ СТУДЕНТОВ
ГУ НИИ физиологии Сибирского отделения РАМН, Новосибирск
У здоровых студентов исследованы функция и аппарат внешнего дыхания во время обучения в вузе. Установлено, что в течение четырех лет происходит функциональное созревание системы внешнего дыхания, что приводит к ее оптимизации. К четвертому году показатели внешнего дыхания стабилизируются.
Ключевые слова: внешнее дыхание, студенты
В литературе приводятся данные о том, что у студентов во время учебы в вузе наблюдаются физиологические сдвиги во многих системах организма [2, 4,
7, 9-11, 13]. Эти изменения являются результатом неблагоприятного воздействия как неспецифических факторов (климатических, эпидемиологических), так и специфических, т. е. свойственных социальной группе студентов (физиологические и психофизиологические особенности, низкий уровень двигательной активности, нарушение режима дня, режима питания и др.). Кроме того, некоторые сдвиги могут быть следствием возрастных изменений, так как у большинства молодых людей период учебы в вузе совпадает с биологическим созреванием организма [14]. Известно также, что в юношеском возрасте выявляется наименьшее число заболеваний, но первые годы учебы в вузе приводят к напряжению механизмов адаптации и ухудшению здоровья [3, 5].
Функциональное состояние внешнего дыхания у студентов разных вузов исследовалось неоднократно, и полученные данные служили для разработки должных величин, использовались для решения за-
дач клинической физиологии и регуляции дыхания [1, 6, 12]. Однако изучение динамики внешнего дыхания у студентов на протяжении учебы в вузе с учетом физиологического созревания молодого организма и отклонений в состоянии здоровья не проводилось. С учетом сказанного целью настоящего исследования было изучение функции и аппарата внешнего дыхания у студентов во время обучения в вузе.
Методика. Исследование внешнего дыхания было проведено у студентов Новосибирского государственного университета в возрасте 17-24 года. В первый год прошли обследование 206 человек, во второй - 131, в третий - 62 и в четвертый год - 38. Обследование проводили один раз в год в весеннее время (март, апрель), утром, в условиях температурного комфорта после 15-20 мин отдыха в положении сидя. Измеряли рост и массу тела; регистрировали параметры газообмена, вентиляции, бронхиальной проходимости и статические легочные объемы. Использовали оксиспирограф СГ-1М в комплексе с газоанализатором из комплекта ПООЛ-1, позволяющим вместе с записью спирограммы и потребления кислорода
определять функциональную остаточную емкость (ФОЕ). В качестве индикаторного газа применяли гелий. После 5-7 мин спокойного дыхания, необходимого для гарантированного разведения гелия в системе “легкие-спирограф”, регистрации спирограммы и потребления кислорода, определяли жизненную емкость легких (ЖЕЛ), емкость вдоха (Евд) и резервный объем выдоха (РОвыд). Время максимального вдоха и выдоха не ограничивали. Определение повторяли 3 раза с короткими интервалами. По оксиспирограм-мам расчитывали показатели легочной вентиляции и газообмена: потребление кислорода (ПО2), минутный объем дыхания (МОД), частоту дыхания (ДО), коэффициент использования кислорода (КИО2). Остаточный объем легких (ООЛ) получали как разность ФОЕ и РОвыд. Скоростные показатели потока дыхания определяли с помощью бодиплетизмографа фирмы “Егер” (ФРГ). Регистрировали максимальную объемную скорость (МОС25 и МОС75). Легочные объемы приводили к условиям организма (система BTPS); величину ПО2 - к стандартным условиям исследования (система STPD). Полученный материал был статистически обработан с применением компьютерной программы “Statistica for Windows”. Для сопоставления результатов у разных студентов все значения показателей, за исключением КИО2, нормировали, т. е. выражали в процентах от должных значений для данного возраста, роста и массы тела [15, 16].
Результаты. Анализ состояния внешнего дыхания проводили только у здоровых студентов. Для отбора использовали два критерия. Во-первых, официальный критерий ВОЗ, согласно которому здоровыми считаются те, кто не имеет хронических заболеваний, освобождения от учебы или работы по острому заболеванию и не предъявляют жалоб в день обследования. Во-вторых, при объективном обследовании в пульмонологическом кабинете у этих студентов не обнаруживаются скрытые патологические изменения. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 1.
Возраст студентов достоверно изменялся в течение четырех лет обследования (р<0,01). Масса тела у них была на 8% ниже должных значений, что, по-видимому, связано как с недостатком питания, так и со слабой физической активностью. Хотя в течение 4 лет учебы их рост и вес увеличились на 1,5 см и 3,4 кг соответственно, эти изменения не достоверны. По мнению некоторых авторов [5, 14] на первых курсах обучения в вузе происходит увеличение массы тела и имеет место тенденция к увеличению роста. Это естественно, так как формирование организма молодых людей, начинающих обучение, еще не закончилось. К 21-22 годам (3-4-й год обследования) отмечается стабилизация антропометрических показателей.
Анализ показателей внешнего дыхания установил, что в исследованный период происходят достоверные изменения, которые заключаются в повышении эффективности вентиляции легких, уменьшении объема и глубины дыхания. Коэффициент использования кислорода в среднем у всех обследованных в
течение 4 лет увеличивается на 8%, а МОД уменьшается на 15% (со 104 до 89% МОД; р<001). Все изменения вентиляции происходят за счет уменьшения дыхательного объема. Кроме того, отмечается нормализация параметров грудной клетки и силы дыхательных мышц. Жизненная емкость легких и Евд в процентах к должным на третьем году обследования уменьшаются. В абсолютных значениях эти показатели фактически не изменяются, однако относительно роста и массы тела они становятся меньше, поскольку у молодых людей рост в длину в основном продолжается до 22 лет. К третьему году показатели приходят в соответствие с нормами для молодых здоровых мужчин. Статические легочные объемы (РОвыд, ФОЕ, ООЛ) соответствуют должным значениям для мужчин, проживающих в Западной Сибири. Таким образом, за период учебы происходит перестройка дыхания, которое становится оптимальным.
Чтобы убедиться в том, что изменения внешнего дыхания не связаны с количеством студентов, обследованных в разные годы, нами были проанализированы основные показатели у 36 здоровых молодых юношей, прошедших обследование все 4 года подряд. Данные (абсолютные и нормированные) приведены в табл. 2 и 3.
Статистический анализ показывает, что абсолютные значения достаточно однородны, несмотря на разный возраст, рост и массу тела. Коэффициенты вариации (к.в.) индивидуальных значений выходят за пределы 15-20% только у МОД, ЧД, ДО и МОС75, т. е. заметная вариабельность относится только к пат-
Таблица 1
Показатели антропометрии и внешнего дыхания у студентов в течение четырех лет учебы (в % к должным)
Показа- тели Значения показателей (x±m)
1-й год (n=206) 2-й год (n=131) 3-й год (n=62) 4-й год (n=38)
Возраст (л®т)д 19,0±0,1 19,9±1,1** 20,9±0,2** 21,8± 0,3**
Рост(см)д 179,1±0,4 179,3±0,6 180,5±0,8 180,0± 0,9
Масса тела (кг)д 67,7±0,6 69,0±0,8 68,7±1,1 71,1± 1,7
ПО2 108±0,9 104±1,1 105±1,4 100± 1,9**
МОД 104±1,6 98±2,0** 96±2,5** 89± 3,0**
КИО2 (об. %„ )д 43,1±1,0 43,8±0,8 45,8±1,3** 46,7± 1,6**
ЧД 93±1,8 90±1,9 94±3,3 89± 4,2
ДО 116±1,6 112±1,7 104±2,1** 104± 3,1**
ЖЕЛ 106±0,8 104±0,9 99±1,1** 100± 1,4**
Евд 106±1,0 102±1,2 94±1,4** 96± 1,9**
РОвыд 109±1,3 108±1,5 111±2,0 110± 2,7
ООЛ 97±1,5 100±1,6 96±2,3 93± 2,9
ФОЕ 104±0,9 104±1,0 104±1,5 101± 2,1
Примечание. ** - различия с 1-м годом достоверны (p<0,01); д - абсолютные значения.
терну дыхания и бронхиальной проходимости мелких бронхов. Наиболее однородны ЖЕЛ (к.в.=10%), Евд (к.в-12-14%), РОвыд (к.в.=13-14%).
Сравнения также показали, что в первый год обследования ЖЕЛ, Евд как по абсолютной величине, так и соотнесенные к массе тела, достоверно больше, чем в 4-й год обследования. Это, по-видимому, обусловлено повышением ригидности грудной клетки. Проходимость крупных бронхов бронхиального дерева выше среднеевропейских должных значений, а проходимость мелких - ниже. Имеется зависимость показателей пневмотахометрии от возраста. В 1-й год обследования показатели выше, чем в 4-й, что не подтверждает данные других авторов относительно максимальных величин показателей на третьем десятилетии жизни [10, 12].
К третьему году функциональные показатели оптимизировались, а к четвертому году обследования -стабилизировались, достигая нормативных. Данные, полученные на небольшой группе, также свидетельствуют о хороших функциональных возможностях аппарата внешнего дыхания и росте его эффективности и экономичности при переходе от юношеского возраста.
Заключение. Таким образом, на протяжении учебы в вузе при практически завершенном росте в длину и некотором приросте массы тела происходят изменения функции и аппарата внешнего дыхания. Более высокие показатели функции внешнего дыхания по сравнению с нормативными значениями в первые годы учебы в вузе можно объяснить тем, что на это время приходится период адаптации организма, сопровождающийся значительным напряжением основных гомеостатических систем. Согласно Н.А. Агаджаняну [5], С.А. Гапоновой [3], А.Г. Смирнову [8], поступление в вуз и переход к студенческому образу жизни (ломка сложившихся стереотипов в учебной деятельности, приспособление к другим условиям быта и др.) - процесс болезненный и характеризуется выраженными адаптационными изменениями, имеющими фазовый характер. Затем в течение 2-го и 3-го года учебы начинают преобладать процессы функционального созревания системы внешнего дыхания. Завершается этот процесс, как правило, к концу 4-го года обучения.
RESPIRATORY SYSTEM FUNCTIONAL CONDITION IN HEALTHY STUDENTS
N.V. Ustyuzaninova, G.S. Shishkin, N.D. Umantseva
Healthy students respiratory function during education at university was investigated. It is revealed that functional maturing and optimization of respiratory system takes place during four years of education. Parameters of respiratory system are shown to stabilize by the fourth year.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бреслав И.С., Шмелева А.М., Норматов А.Т. // Физиология человека. 1984. Т. 10. № 1. С. 139-144.
Таблица 2
Показатели антропометрии и внешнего дыхания у студентов в течение четырех лет учебы (абсолютные значения)
Показа- тели Значения показателей (x±m)
1-й год (n=36) 2-й год (n=36) 3-й год (n=36) 4-й год (n=36)
Возраст (лет) 18,9±0,3 19,9±0,3 20,8±0,3 21,9± 0,3**
Рост (см) 180,0±0,9 180,2±0,9 180,5±1,0 180,5± 0,9
Масса тела (кг) 67,8±5,7 68,9±1,3 69,3±1,3 72,0± 1,6
П02 (мл/мин) 335±5,7 313±6,1 326±6,5 322± 6,5
МОД (л/мин) 10,6±0,4 8,9±0,4 9,0±0,4 8,6± 0,3**
КИ02 (об. %0) 39,9±1,5 44,9±1,7 45,1±1,8 46,6± 1,6**
ЧД (/мин) 15,6±0,8 13,6±0,6 14,4±0,8 13,7± 0,7
Д0 (мл) 708±22 675±24 641±18 660±23
ЖЕЛ (мл) 5702±108 5619±90 5456±70 5564±82
Евд (мл) 3545±83 3600±73 3399±57 3607±74
РОвыд (мл) 2107±48 2018±50 2057±49 1958±46
00Л (мл) 1733±66 1892±66 1908±75 1839±69
ФОЕ (мл) 3942±109 3910±100 3965±93 3796±97
М0С25 (л/с) 6,6±0,2 7,5±0,2 7,9±0,2 8,1±0,2**
М0С75 (л/с) 2,7±0,1 2,5±0,1 2,6±0,1 2,4±0,1
Примечание. ** - различия с 1-м годом достоверны (p<0,01).
Таблица 3
Показатели внешнего дыхания у студентов в течение четырех лет учебы (в % к должным)
Показа- тели Значения показателей (x±m)
1-й год (n=36) 2-й год (n=36) 3-й год (n=36) 4-й год (n=36)
ПО2 106±1,9 100±2,1 103±2,0 100±1,8
МОД 111±4,1 94±3,8** 94±4 4** 89±3,2**
КИО2 (об. %о)д 39,9±1,5 44,9±1,7** 45,1±1,8** 46,6±1,6**
ЧД 98±5,0 87±4,2 93±4,9 89±4,5
ДО 118±3,8 111±3,6 104±2,6** 104±3,2**
ЖЕЛ 109±1,7 106±1,7 100±1,3 100±1,4**
Евд 107±2,3 105±2,4 95±1,8** 96±2,0**
РОвыд 112±2,7 110±3,0 112±2,6 111±2,7
ООЛ 95±3,8 100±3,0 99±3,3 94±3,0
ФОЕ 105±2,6 105±2,3 106±2,1 102±2,1
МОС25 82±2,2 90±2,7 93±2,5 96±2,9
МОС75 109±5,0 96±4,2 99±4,7 92±5,0
Примечание. ** - различия с 1-м годом достоверны (p<0,01); д-абсолютныезначения.
2. Бурханов А.И., Муценко Т.А. // Гигиена и санитария. 1997. №2. С. 32-34.
3. Гапонова С.А. // Психол. журнал. 1994. Т. 15. № 3. С. 131-133.
4. Добромыслова О.П., Маймулов В.Г. // Гигиена и санитария. 2001. №3. С. 54-61.
5. Здоровье студентов / Под ред. H.A. Агаджаняна. М.. 1997.
6. Инструкция по применению формул и таблиц должных величин основных спирографических показателей / Р.Ф. Клемент, A.A. Лаврушин, П.А. Тер-Погосян и др. Л., 1986.
7. Николаева A.A., Скрибник Э.Я., Майер Э.Н., и др. // Бюлл. СО РАМН. 1992. № 1. С. 9-13.
8. Смирнов А.Г. Вопросы динамики протекания соци- аль-но-психологической адаптации студентов к вузу// Психологические условия профессионального становления личности в свете реформ общеобразовательной и профессиональной школы. М., 1988. Ч. 1. С. 100-101.
9. Солонин Ю.Г., ЧермныхН.А., ЯковлеваМ.А. //Физиология человека. 2002. Т. 28. № 4. С. 105-111.
10. Тырнова Е.В. // Работоспособность и функциональное состояние организма студентов. Л., 1987. С. 48-52.
11. Устюжанинова Н.В., Шишкин Г.С., Уманцева Н.Д. // Тез. докл. 4-го съезда физиологов Сибири и Дальнего Востока. Новосибирск, 2002. С. 284.
12. Хасис Г.Л. Нормы внешнего дыхания и газообмена. Кемерово, 1979.
13. Шишкин Г.С., Гладырь С.Н., Устюжанинова Н.В. и др. //Гигиенаи санитария. 2001. № 3. С. 61-64.
14. Щедрина А.Г. // Бюл. СО АМН СССР. 1981. № 6. С. 59-64.
15. Keller R., HerzogH. // Bulletin Europeen de Physiopatolo-gie respiratoire. 1970. Suppl. 6. Р. 317-349.
16. Knudson R.J., Lebowitz M.D., Holberg C.J., Burrows B. // Am. Rev. Resp. Dis. 1983. Vol. 127. № 6. Р. 725-734.
