CC BY
151
УДК 612.223.3(571.1)
НЕКОТОРЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ УРОЖЕНЦЕВ СРЕДНЕГО ПРИОБЬЯ 7-20 ЛЕТ
© 2009 г. О. Г. Литовченко
Сургутский государственный университет, г. Сургут
Успешное освоение Севера, обладающего огромным экономическим потенциалом, тесно связано с проблемой адаптации человека, важнейшей частью которой является изучение функционирования физиологических систем растущего организма в неблагоприятных климатоэкологических условиях [1].
Система дыхания является одной из ведущих и во многом определяющих адаптивные способности организма к большому числу разнообразных факторов среды. Исследование функции внешнего дыхания — это одна из составных частей общей оценки функционального состояния детей и подростков [10, 13]. При проведении массовых медико-физиологических обследований учащихся широко используют доступные и простые в исполнении методы исследования внешнего дыхания: определение жизненной емкости легких (ЖЕЛ), сравнение ее с должной величиной, вычисление жизненного индекса (ЖИ), пробы с задержкой дыхания, безусловно, при этом необходимо учитывать региональные особенности функционирования системы дыхания на различных этапах онтогенеза.
Ряд современных исследований, посвященных изучению функционального состояния аппарата внешнего дыхания организма детей и подростков, юношей и девушек, проживающих в суровых климатических условиях Европейского Севера [1, 3, 6, 13], севера Тюменской области [4, 14], Сибири [15], указывают на напряженное функционирование и адаптационные изменения системы дыхания. Вопрос об особенностях и возрастной динамике параметров внешнего дыхания учащихся, родившихся и проживающих в специфичных климатогеографических условиях Среднего Приобья, остается недостаточно изученным.
Цель нашего исследования заключалась в изучении особенностей внешнего дыхания уроженцев Среднего Приобья в возрасте 7—20 лет.
Материалы и методы исследования
В нашем исследовании приняли участие уроженцы Среднего Приобья обоих полов в возрасте от 7 до 20 лет, 1 и 2 групп здоровья, не имеющие высоких спортивных разрядов. Все обследованные нами относились к славянской группе национальностей и были рождены в городе Сургуте представителями пришлого населения, мигрировавшими в места освоения новых месторождений нефти и газа из юго-западных и южных областей России и стран СНГ. Всего были обследованы 1 551 учащийся различных муниципальных образовательных учреждений Сургута и студенты педагогического вуза, из них 768 мужского и 783 женского пола.
Мы определяли ЖЕЛ, рассчитывали ЖИ как отношение ЖЕЛ к массе тела, проводили пробы с произвольной задержкой дыхания на вдохе (проба Штанге) и на выдохе (проба Генчи).
Параметры внешнего дыхания жителей г. Сургута в возрасте 7-20 лет имеют некоторые региональные особенности, свидетельствующие о напряжении системы дыхания у относительно здоровых школьников и студентов, родившихся и проживающих в климатогеографических условиях Среднего Приобья. Ключевые слова: жизненная емкость легких, жизненный индекс, задержка дыхания на вдохе и выдохе, уроженцы Среднего Приобья.
Для измерения ЖЕЛ использовали спирометр «Спиро-Спектр», производство «Нейрософт». Прибор производил приведение полученных результатов к стандартным условиям (BTPS) и автоматическое вычисление должных значений ЖЕЛ с учетом возраста, пола, длины тела по Р. Ф. Клемент.
Данные представлены в виде М ± т, где М — среднее арифметическое, т — стандартная ошибка среднего арифметического. Определяли достоверность различий по критерию 1 Стьюдента, при 95 % уровне значимости (р < 0,05).
Результаты и их обсуждение
Жизненная емкость легких является интегральным показателем, отражающим функциональные возможности системы внешнего дыхания у детей и подростков. Объем ЖЕЛ зависит от кровенаполнения легких, состояния диафрагмы, развития мускулатуры, осанки. Нарушение этих показателей, изменения в малом круге кровообращения ведут к уменьшению ЖЕЛ [ 12]. Результаты проведенных исследований показали, что значения ЖЕЛ у мальчиков и девочек 7—17 лет изменялись прямо пропорционально возрасту (таблица). Значения ЖЕЛ у мальчиков выше по сравнению с девочками во всех возрастных группах. Выявленные различия объясняются анатомо-физиологическими особенностями развивающегося организма.
Жизненная емкость легких, время задержки дыхания уроженцев Среднего Приобья в возрасте 7—20 лет (М ± т)
Воз- раст, лет Группа ЖЕЛ, л Проба Штанге, сек. Проба Генчи, сек.
7 Мальчики п=54 Девочки п=55 1,62+0,04° 1,50+0,03 31,90±0,94° 28,76±0,78 12,67±,47° 11,12±,39
8 Мальчики п=55 Девочки п=59 1,70+0,05 1,58+0,04 32,08±0,84° 29,63±0,59 15,30±0,55°! 12,80±0,42х
9 Мальчики п=59 Девочки п=50 88 ,0 ,0 0, 0, +1 +1 ,8 ,6 35,05±1,121 32,90±1,031 18,23±0,61°1 14,71±0,53:
10 Мальчики п=57 Девочки п=59 2,10+0,06°! 1,70+0,07 38,44±1,96 33,14±1,23 20,15±0,63х 20,03±0,59!
11 Мальчики п=55 Девочки п=57 2,22+0,09° 1,88+0,04 42,12±2,11 36,15±2,25 25,08±0,88* 25,56±0,97!
12 Мальчики п=56 Девочки п=55 2,50+0,05°1 2,36+0,031 51,01±2,3401 39,52±2,21 28,33±1,09х 26,32±1,01
13 Мальчики п=57 Девочки п=58 2,76+0,09°! 2,42+0,03 53,88±2,09° 45,25±2,48 32,33±1,12°1 27,82±1,09
14 Мальчики п=55 Девочки п=51 3,29+0,06°! 2,45+0,04 55,89±,19° 48,42±,23 32,73±1,04° 29,54±0,94
15 Мальчики п=44 Девочки п=57 3,42 + ,07° 2,76+,06: 57,03±,15° 48,96±,06 35,03±1,18° 30,03±1,15
16 Юноши п=57 Девушки п=55 3,68+,08°1 2, 83+,09 59,61±,31° 49,67±,28 18 +1 +1 27 -н 1^, со 33
17 Юноши п=58 Девушки п=59 3,81 + ,05° 2,98+,08 60,34±,91° 52,93±,24 37,03+1,14° 33,06+1,05
18 Юноши п=55 Девушки п=57 4,20+,04°1 2,99+,07 64,08±,55 60,08±,181 37,15+1,45° 33,18+1,14
19 Юноши п=54 Девушки п=56 4,51 + ,07°1 3,00+,06 65,00±,69 59,37±,27 38,01 + 1,36° 33,22+1,23
20 Юноши п=52 Девушки п=55 4,60+,08° 3,07+,09 67,23±,81° 59,48±,13 38,15+1,17° 33,20+1,11
Примечание. ° — достоверные отличия в одной возрастной группе, р < 0,05; 1 — достоверные отличия в одной половой группе по сравнению с предыдущей возрастной группой, р < 0,05.
Незначительный рост ЖЕЛ от 7 к 10 годам соответствовал плавным морфофункциональным изменениям мальчиков и девочек в этот период. Достоверные различия ЖЕЛ между группами начинались с первыми признаками полового созревания. Прирост сомато-метрических показателей в этот период у сургутян становился скачкообразным [9], и мы отмечали достоверное увеличение ЖЕЛ по сравнению с предыдущей возрастной группой. В группах мальчиков наблюдали более интенсивный прирост ЖЕЛ, чем в группах девочек. К началу юношеского периода онтогенеза ЖЕЛ и у юношей, и у девушек достигала практически дефинитивного уровня. После 18 лет у юношей и 17 лет у девушек, когда наблюдали замедление роста длины тела, достоверных возрастных различий в показателях внешнего дыхания нами не выявлено.
Значения ЖЕЛ у мальчиков и юношей совпадали или несколько превышали показатели возрастной нормы [8, 11], но были ниже должных. Возможно, это связано с тем, что в расчетных формулах основным значением является длина тела, а сургутские мальчики и юноши выше своих сверстников из Центральной России [9]. Особенно заметна разница (около 0,5 л) в должной ЖЕЛ и полученными нами показателях в старшем подростковом и юношеском периодах онтогенеза (рис. 1). У девочек полученные нами значения ЖЕЛ и вариант нормы близки, а в возрасте 15— 20 лет практически совпадают (рис. 2).
6 п
1
О 1--т--т--т--т--т-т--т--т-----т--т--т-----
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Возраст, лет
Рис. 1. Показатели жизненной емкости легких мальчиков и юношей г. Сургута в сравнении с должными значениями и вариантом нормы
5
4 ^ ^^ ^ А__А
1 * ---------------------------------------
О т т т т т т т т т т т т т
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Возраст, лет
Рис. 2. Показатели жизненной емкости легких девочек и девушек г. Сургута в сравнении с должными значениями и вариантом нормы
Жизненный индекс характеризует функциональные возможности дыхательного аппарата и в норме составляет у мальчиков 65—70 мл/кг, у девочек 55— 60 мл/кг [1]. В обследованных нами группах ЖИ только приближался к нижней границе нормы, не превышая ее (рис. 3).
—♦—норма Сургут а должная
Рис. 3. Значения жизненного индекса уроженцев г. Сургута 7—20 лет
Примечание. х — достоверные отличия в одной возрастной группе, р < 0,05.
У девочек 10 и 11 лет значения жизненного индекса минимальны, что отражает снижение функциональных возможностей дыхательной системы. Это может свидетельствовать о напряжении дыхательной функции легких у детей во время интенсивного роста и развития. Рост ЖИ у юношей 19—20 лет говорит об улучшении функционального состояния системы внешнего дыхания с началом юношеского периода онтогенеза. В юношеском возрасте ЖИ сургутян был ниже уровня здоровых взрослых, что свидетельствует о том, что даже при антропометрических показателях, характерных для взрослых, юноши и девушки не достигали функциональной зрелости дыхательной системы.
Для оценки неспецифической устойчивости дыхательной системы мы применили пробы с произвольной остановкой внешнего дыхания [7].
У всех обследованных нами сургутян задержка на вдохе всегда была продолжительнее, чем на выдохе. За весь изучаемый отрезок онтогенеза у мальчиков увеличение времени задержки дыхания на вдохе произошло более чем вдвое. За период второго детства (от 8 до 12 лет) у мальчиков прирост задержки дыхания составил в среднем 59 %, а на выдохе — 85 %. Видимо, становление дыхательной механики, приводящее к удлинению выдоха, тренирует устойчивость к гипоксии и делает эту реакцию более управляемой.
В подростковом возрасте (от 13 к 16 годам) у мальчиков увеличение времени задержки дыхания на вдохе составляло 11 %, а на выдохе — 12 %.
От 17 к 20 годам у юношей увеличение способности задерживать дыхание на вдохе составило
11 %, на выдохе — 3 %. У девочек увеличение значений пробы Штанге и Генчи составляло в возрасте от 8 к 11 годам 22 % на вдохе и 99 % на выдохе, от
12 к 15 годам — 24 % на вдохе и 14 % на выдохе, от 16 к 20 годам — 20 и 1,3 % соответственно.
Таким образом, наряду с естественным биологическим развитием вентиляторной способности легких повышается толерантность дыхательной системы к гипоксии. Это очень важное свойство неспецифической резистентности, которое играет значимую роль в развитии организма в условиях, требующих напряжения антигипоксических механизмов. В период биологического созревания у сургутян происходило непрерывное
развитие дыхательной системы, ее морфологических структур и функциональных процессов, что обусловливало формирование не только количественных, но и качественных показателей. Наблюдалось напряжение системы внешнего дыхания у относительно здоровых школьников и студентов, родившихся и проживающих в гипокомфортных климатогеографических условиях Среднего Приобья.
Список литературы
1. Анциферова О. А. Функциональные возможности и способности аппарата внешнего дыхания у детей-северян школьного возраста / О. А. Анциферова, А. Б. Гудков // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Проблемы экологии человека». — Архангельск,
2000. - С. 3-6.
2. Апанасенко Г. Л. Физическое здоровье и максимальная способность индивида / Г. Л. Апанасенко, Р Г. Науменко // Теория и практика физической культуры. — 1988. — № 4. — С. 29—31.
3. Бартош О. П. Региональные нормативы параметров внешнего дыхания у молодых жителей г. Магадана / О. П. Бартош. — Магадан : Арктика, 2002. — 120 с.
4. Гребнева Н. Н. Эколого-физиологический портрет современных детей и подростков в условиях Тюменской области / Н. Н. Гребнева. — Тюмень : Изд-во Тюменского государственного университета, 2006. — 240 с.
5. Грибанов А. В. Здоровье и функциональное развитие школьников на Европейском Севере России / А. В. Грибанов, Т. В. Волокитина // Вестник национального комитета «Интеллектуальные ресурсы России». — 2006. — № 4. — С. 71—75.
6. Гудков А. Б. Функции внешнего дыхания у детей 7—15 лет, жителей Европейского Севера России / А. Б. Гудков, О. А. Анциферова, В. С. Смолина, О. Н. Ку-бушка // Север. Дети. Школа : сб. науч. тр. — Архангельск,
2001. — Вып. 3. — С. 53—59.
7. Иржак Л. И. Функциональные пробы для оценки легочного дыхания / Л. И. Иржак, П. В. Поляков, Е. М. Осколкова // Физиология человека. — 2001. — Т. 27, № 3. — С. 76—80.
8. Киеня А. И. Здоровый человек. Основные показатели / А. И. Киеня, Ю. И. Бандажевский. — Минск : Экоперспектива, 1997. — 108 с.
9. Литовченко О. Г. Тотальные размеры тела уроженцев Среднего Приобья в возрасте 7—20 лет / О. Г. Ли-товченко, В. С. Соловьев // Экология человека. — № 8. — 2007. — С. 27—29.
10. Лукина О. Ф. Функция внешнего дыхания у здоровых детей / О. Ф. Лукина // Физиология роста и развития детей и подростков (теоретические и клинические вопросы). В 2 т. / под ред. А. А. Баранова, Л. А. Щеплягиной. — М. : ГЭОТАР-Медиа, 2006. — Т. 2. — С. 87—94.
11. Оценка физического развития и состояния здоровья детей и подростков. — М. : Сфера, 2005. — 64 с.
12. Савельев Б. П. Функциональные параметры системы дыхания у детей и подростков : руководство для врачей / Б. П. Савельев, И. С. Ширяева. — М.: Медицина, 2001. — 232 с.
13. Северин А. Е. Состояние функции внешнего дыхания у детей школьного возраста из разных климатогеографических и экологических регионов / А. Е. Северин, О. В. Манкаева // Экология человека. — 2005. — № 7. — С. 7—11.
14. Соловьева С. В. Функциональная характеристика показателей внешнего дыхания юношей Среднего Приобья
/ С. В. Соловьева, А. П. Койносов // Вестник Тюменского государственного университета. — 2006. — № 5. — С. 115-118.
15. Устюжанинова Н. В. Функциональное состояние внешнего дыхания здоровых студентов / Н. В. Устюжанинова, Г. С. Шишкин, Н. Д. Уманцева // Бюллетень СО РАМН. - 2004. - № 1 (111). - С. 134-138.
SOME PARAMETERS OF EXTERNAL BREATH OF NATIVES OF THE MIDDLE OB REGION AT THE AGE OF 7-20 YEARS
O. G. Litovchenko
Surgut State Teachers Training University, Surgut
Parameters of external breath of inhabitants of Surgut of 7-20 years have some regional features testifying to a
pressure of system of breath at rather healthy schoolboys and students, born and living in conditions of Middle Ob Region.
Key words: vital capacity of lungs, a vital index, a delay of breath in breath and an exhalation, Middle Ob Region.
Контактная информация:
Литовченко Ольга Геннадьевна - кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник Сургутского государственного университета
Адрес: 628400, Тюменская обл., г. Сургут, ул. Артема, д. 9, СГПУ
Тел. (3462) 25-29-72: e-mail: boris_yakovlev@mail.ru Статья поступила 05.03.2008 г.
