CC BY
80Фізика живого, Т. 16, N0 1, 2008. С.161-165. © Коцан І. Я., Крамаревич Т. В.
УДК 573.1
ОСОБЛИВОСТІ ФУНКЦІЇ АПАРАТУ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ У МОЛОДІ ПОСТПУБЕРТАТНОГО ПЕРІОДУ ОНТОГЕНЕЗУ
Коцан І. Я.1, Крамаревич Т. В.2
1 Волинський національний університет імені Лесі Українки;
2 Луцький інститут розвитку людини Університету «Україна», м. Луцьк
Надійшла до редакції 26.05.2008
Робота присвячена вивченню функції апарату зовнішнього дихання у осіб чоловічої і жіночої статі віком 17-19 років в залежності від режиму рухової активності. Аналіз особливостей функції зовнішнього дихання осіб постпубертатного віку, який характеризується стабілізацією гормональної активності та покращенням механізмів регуляції фізіологічних функцій є нині досить актуальним питанням. Правильна оцінка показників зовнішнього дихання в залежності від режиму рухової активності сприятиме ефективному професійному відбору та спортивній орієнтації молоді.
Ключові слова: дихання, спірографія, фізична робота.
ВСТУП
В комплексі фізіологічних процесів, які постійно відбуваються в організмі і забезпечують споживання кисню та видалення окису вуглецю, зовнішнє дихання посідає важливе місце. В процесі онтогенезу відбуваються морфологічні зміни апарату зовнішнього дихання, що суттєво впливає на його функцію [4, 6]. Вивченню функції апарату зовнішнього дихання присвячено немало робіт, однак наукові відомості щодо особливостей зовнішнього дихання осіб різного віку і статі, з різним режимом рухової діяльності обмежені і разом з тим суперечливі [1, 2, 5]. Зокрема це стосується осіб постпубертатного періоду онтогенезу, який характеризується стабілізацією гормональної активності, покращенням механізмів регуляції фізіологічних функцій [3]. Об’єктивний аналіз і правильна оцінка показників зовнішнього дихання може сприяти ефективному професійному відбору, спортивній орієнтації молоді, використовуватися у практиці лікарів спортивної та космічної медицини.
З огляду на вищесказане ми поставили за мету дослідити особливості функції апарату зовнішнього дихання у осіб чоловічої та жіночої статі постпубертатного періоду онтогенезу з різним режимом рухової активності.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Досліджувалися 104 особи (58 чоловіків і 46 жінок), які не займалися спортом, 71 особа (39
чоловіків і 32 жінки) легкоатлети (біг на середні й довгі дистанції), 43 - гандболісти (24 чоловіка і 19 жінок) і 33 - волейболісти (16 чоловіків і 17 жінок). Для вивчення функції апарату зовнішнього дихання використовувався спірограф “Спіро-Спектр”. У іспитованих визначалися частота дихання (ЧД), життєва ємність легень (ЖЄЛ), дихальний об’єм (ДО), резервний об’єм вдиху (РО вдиху) і видиху (РО видиху), хвилинний об’єм дихання (ХОД), тривалість вдиху і видиху, форсована ЖЄЛ (ФЖЄЛ), проба Тіффно-Вотчала, максимальна вентиляція легень (МВЛ), резерв дихання (РД).
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
Результати досліджень функції зовнішнього дихання у спортсменів, які тренувалися з легкої атлетики (на витривалість), займалися гандболом і волейболом, засвідчили можливість
цілеспрямованого впливу фізичних вправ на деякі показники зовнішнього дихання. Так, середня величина ЖЄЛ у легкоатлеток, гандболісток і волейболісток вірогідно вища ніж у не спортсменок: у легкоатлеток на 12,5% (Р< 0,01), у гандболісток - на 11,3% (Р< 0,05), у волейболісток на 14,1%. Вірогідно вищі показники ЖЄЛ порівняно з не спортсменами зареєстровані також у спортсменів-чоловіків: у легкоатлетів - на 8,4% (Р<
0,01), у гандболістів - на 11,8% (Р< 0,001), у волейболістів - на 10,4% (Р< 0,01). Причому, у жінок-спортсменок зростання ЖЄЛ відбувається лише за рахунок ДО, а не за рахунок РО вдиху і РО
Коцан І. Я., Крамаревич Т. В.
видиху, в той час як у чоловіків-спортсменів не лише за рахунок ДО, але й за рахунок РО видиху (табл.1).
У легкоатлетів і легкоатлеток вірогідно вищі значення ЖЄЛ можна пояснити покращенням, насамперед, функціональних можливостей дихальних м’ язів, тому що зріст і маса тіла у них значно поступаються тим, хто спеціалізується з гандболу і волейболу (табл.3).
Незважаючи на те, що ДО легкоатлеток і легкоатлетів вірогідно вищий порівняно з тими, хто не займається спортом, ХОД у них суттєво нижчий: у легкоатлетів-чоловіків - на 39,5% (Р< 0,001), а у легкоатлеток - на 34,8% (Р< 0,001).
З огляду на те, що ХОД відображається добутком ДО і ЧД, стає зрозумілим, що зменшення даного показника у представників легкої атлетики,
незалежно від статі, відбувається завдяки зменшенню ЧД. Більш низькі величини ХОД і ЧД у стані відносного м’ язового спокою необхідно оцінювати як економізацію функції апарату зовнішнього дихання.
Слід відзначити, що вірогідно нижчі показники ХОД за рахунок меншої частоти дихання зареєстровано також у гандболістів-чоловіків - на 9,8% (Р< 0,001). Разом з тим виявлено вірогідно вищі показники ХОД у волейболісток порівняно з не спортсменками - на 9,9% (Р< 0,001),
легкоатлетками - на 46,5% (Р< 0,001) і
гандболістками - на 19,8% (Р< 0,001), що дає підстави стверджувати про те, що заняття волейболом не сприяють економізації функції зовнішнього дихання.
Таблиця 1
Показники зовнішнього дихання у чоловіків постпубертатного періоду онтогенезу з різним режимом рухової діяльності
Показники Середня величина, M±m
не спортсмени (n = 5S) легкоатлети (n = 39) гандболісти (n = 24) волейболісти (n = 16)
ЖЄЛ, мл 3750,4±б7,І 409б,2±93,б** 4234,І±І І2,4* * * 4Ібб,9±98,б**
ДО, мл 90І,3±І9,б І07І,8±22,8** І0І2,І±30,б** І І Іб,8±28,І***
РО вдиху, мл І5б7,8±4І,б І537,3±29,8 Іб42,9±33,8 Іб30,б±38,І
РО видиху, мл І28І,3±32,8 І48б, І±3 І, І * * І597,І±3б,2*** І493,5±29,4**
ЧД за 1 хв І7,9±0,85 І І,4±0,48*** І3,8±0,б9*** І7,2±0,5І
ХОД, л • хв-1 Іб,2±0,4 9,8±0,б3*** І4,б±0,54* І7,8±0,7І
Тривалість вдиху, с І,284±0,03 І,27І±0,08 І,2б9±0,07 І,258±0,09
Тривалість видиху, с І,702±0,04 І,984±0,0б * І,б7І±0,05 І,70І±0,08
ФЖЄЛ, мл 3442,І±74,б 3б38,2±82,8* 3943,7±9І,3*** 38б9,9±92,5***
Індекс Тіффно, мл • с-1 2722,7±58,8 293б,0±70,б* 358б,2±б4,9*** 342І,0±73,8***
МВЛ, л • хв-1 72,9±2,4 І04,2±б,7*** 98,7±7,І** 7б,3±5,8
РД, % 77,8±І,3 90,2±2,*** 85,2±І,9** 7б,б±3,І
Примітки: Вірогідність відмінності показника відносно не спортсменів - * - Р < 0,05; ** - Р<0,0І; *** - Р<0,00І.
Встановлено, що заняття спортом незалежно від спеціалізації суттєво підвищують величину ФЖЄЛ (табл. 1, 2). Порівняно з не спортсменками, середня величина ФЖЄЛ у легкоатлеток вища на 11,8%
(Р< 0,001), у гандболісток - на 16,8% (Р <
0,001), у волейболісток - на 20,8% (Р< 0,001). У чоловіків - представників вище названих видів спорту, середні величини ФЖЄЛ також вірогідно перевищують середнє значення
даного показника порівняно з не спортсменами
- у легкоатлетів на 5,4% (Р< 0,05), у гандболістів - на 15,2 % (Р< 0,001), у волейболістів на 13,6% (Р< 0,001). Однак, слід відзначити, що в той час як у спортсменів, які спеціалізуються з гандболу і волейболу, незалежно від статі різниця між ЖЄЛ і ФЖЄЛ не перевищує норму (200-300 мл), то у легкоатлетів-чоловіків і легкоатлеток вона
перевищує норму і становить відповідно 458 мл і 356 мл. Це свідчить про те, що фізичні тренування на витривалість, підвищуючи тонус блукаючого нерва, сприяють не лише зменшенню ЧСС, але й викликають звуження дрібних бронхів і як наслідок, погіршення бронхіальної прохідності при форсованому видиху.
Таблиця 2
Показники зовнішнього дихання у жінок постпубертатного періоду онтогенезу з різним режимом рухової діяльності
Показники Середня величина, M±m
Не спортсменки (n = 46) легкоатлетки (n = 32) гандболістки (n = 19) волейболістки (n = 17)
ЖЄЛ, мл 2427,І±б8,5 2774,3±84,7** 2738,б±93,2* 2824,б±9б,4**
ДО, мл б5б,7±27,0 782,4±24,8** 7б3,0±Іб,8** 8І4,б±І4,8***
РО вдиху, мл 9б5,8±34,9 І004,б±3б,7 978,8±2б,4 І0І7,4±32,б
РО видиху, мл 804,б±4б,4 987,3±28,9 99б,5±3І,2 99б,3±4І,4
ЧД за 1 хв 20,5±0,75 І2,2±0,93*** І7,8±0,84* І9,7±0,98
ХОД, л • хв-1 І3,2±0,7 8,б±0,б3*** І2,9±0,8І Іб,І±0,72
Тривалість вдиху, с І,302±0,04 І,289±0,0б І,247±0,0б І,29І±0,05
Тривалість видиху, с І,б84±0,08 І,897±0,05 ** І,70І±0,07 І,б73±0,04
ФЖЄЛ, мл 2І3І,0±77,8 24І8,3±8І,2*** 2440,б±б8,7*** 25б5,б±73,І***
Індекс Тіффно, мл • с-1 І8б3,8±78,4 22І8,2±9б,4* 2І9б,2±80,8* 2207,9±7І,7**
МВЛ, л • хв-1 40,І±3,2 бІ,3±5,2** 52,8±4,б* 42,4±б,3
РД, % б5,І±2,б 85,9±2,9*** 75,б±3,4* б2,0±2,4
Примітки: вірогідність відмінності показника відносно неспортсменів - * - Р < 0,05; ** - Р<0,01; *** - Р<0,001.
Таблиця 3
___________________________________Зріст і маса тіла досліджуваних________________________________
Ч о л о в і к и
Показники Не спортсмени легкоатлети гандболісти волейболісти
Зріст, см І77,3±5,8 І80,б±4,8 І8І,2±5,2 І89,8±б,4
Маса тіла, кг б9,4±2,3 б7,4±І,б 7б,8±І,9 82,І±2,3
Ж і н к и
Показники Не спортсменки легкоатлетки гандболістки волейболістки
Зріст, см Іб5,8±5,І Іб7,3±4,7 І7І,2±5,8 І79,8±б,4
Маса тіла, кг 58,7±І,8 54,2±2,б б4,3±3,2 б9,4±4,0
Коцан І. Я., Крамаревич Т. В.
У гандболістів і волейболістів незалежно від статі різниця між величиною ЖЄЛ і ФЖЄЛ не перевищує норму, що свідчить про відсутність негативного впливу занять даними видами спорту на пропускну спроможність для повітря мілких бронхів.
Про негативний вплив тренувань з легкої атлетики на витривалість свідчить також вірогідно триваліший порівняно з не спортсменами, гандболістами і волейболістами період видиху у стані спокою (див. табл.1,2).
Середні величини проби Тіффно-Вотчала у спортсменів, які займалися легкою атлетикою гандболом і волейболом, свідчать про те, що незалежно від статі вони вірогідно вищі ніж у осіб, які не займаються спортом. У чоловіків-легкоатлетів даний показник вищий ніж у не спортсменів у середньому на 5,6% (Р< 0,05), у чоловіків-
гандболістів на 24,1% (Р< 0,001), у чоловіків-волейболістів на 20,4% (Р< 0,001). У представниць жіночої статі показник проби Тіффно-Вотчала у легкоатлеток вищий ніж у не спортсменок на 25,9% (Р< 0,001), у гандболісток на 15,1% (Р< 0,05), у волейболісток на 15,5% (Р< 0,01). Слід відзначити, що незалежно від статі і спортивної спеціалізації за результатами проби Тіффно-Вотчала опір проходженню повітря по крупних бронхах у всіх досліджуваних відповідає нормі (не менше 70-80% від ЖЄЛ) і становить у середньому: в легкоатлетів-чоловіків і легкоатлеток відповідно 74,8% і 79,9% від ЖЄЛ, у гандболістів і гандболісток - 84,7% і 80,1% від ЖЄЛ, у волейболістів і волейболісток -82,1% і 80,4% від ЖЄЛ.
Вірогідно вищі величини показника МВЛ порівняно з особами, які не займаються спортом виявилися незалежно від статі у молоді, яка тренується з легкої атлетики (на витривалість) і гандболу. У чоловіків-легкоатлетів середня величина МВЛ вища ніж у не спортсменів на 30,0% (Р< 0,001), у легкоатлеток вища ніж у не
спортсменок на 34,6% (Р< 0,01), у чоловіків-гандболістів - на 26,1% (Р< 0,01), у гандболісток -на 24,05% (Р< 0,05).
За середньою величиною такого показника як резерв дихання (РД) найкращі результати виявилися незалежно від статі у осіб, які тренуються з легкої атлетики і гандболу (див. табл.
1, 2). У чоловіків-легкоатлетів РД вищий ніж у не спортсменів на 13,7% (Р< 0,001), у легкоатлеток на 24,2% (Р< 0,001), у чоловіків-гандболістів на 8,7% (Р< 0,01), у гандболісток на 13,9% (Р< 0,05). У волейболістів і волейболісток середня величина РД суттєво не відрізняється від осіб, які не займаються спортом.
ВИСНОВКИ
1. Отже, результати досліджень показали, що функціональний стан дихальної системи молоді постпубертатного періоду онтогенезу залежить від режиму рухової активності. При цьому виявлено статеві відмінності деяких показників, які характеризують функцію зовнішнього дихання та можливості організму утилізувати кисень.
2. У представників чоловічої статі, які не займаються спортом, такі показники зовнішнього дихання, як ЖЕЛ, ДО, РО вдиху, РО видиху, МВЛ, а також ХОД значно перевищують показники жінок. Тендерні відмінності вищезгаданих показників можна пояснити антропометричними відмінностями
- розміри тіла жінок значно поступаються розмірам тіла чоловіків.
3. Встановлено низьку економічність функції апарату зовнішнього дихання незалежно від статі у осіб з недостатньою руховою активністю, про що свідчать високі величини ХОД у даного контингенту досліджуваних в стані відносного м’ язового спокою.
4. Незалежно від статі пропускна спроможність мілких і крупних бронхів у молоді постпубертатного періоду онтогенезу, яка не займається спортом, знаходиться на належному рівні, разом з тим резервні можливості апарату зовнішнього дихання у них нижчі за норму.
5. У спортсменів (легкоатлетів, які тренуються на витривалість, гандболістів і волейболістів) виявлено відмінності показників функції апарату зовнішнього дихання порівняно з не спортсменами. Як у чоловіків, так і у жінок вірогідно вищими виявилися показники ЖЕЛ, ДО, РО видиху. Однак, якщо у волейболістів і гандболістів такі відмінності можна пояснити антропометричним фактором впливу (більший зріст і маса тіла), то у легкоатлетів вірогідно більші значення цих показників пов’ язані з кращими функціональними властивостями дихальних м’ язів, що свідчить про позитивний вплив занять, пов’язаних з вдосконаленням витривалості, на функціональний стан дихальної мускулатури. При цьому встановлено, що більш високі значення ЖЕЛ у спортсменок порівняно з не спортсменками проявляються за рахунок ДО, в той час як у чоловіків-спортсменів порівняно з не спортсменами не лише за рахунок ДО, але й РО видиху.
6. Режим фізичної активності молоді постпубертатного періоду онтогенезу впливає на економічність роботи апарату зовнішнього дихання у стані відносного м’ язового спокою. Встановлено, що незалежно від статі фізичні тренування, пов’язані
з вдосконаленням витривалості, сприяють збільшенню економізації функції апарату зовнішнього дихання, порівняно з не спортсменами і волейболістами, про що свідчать суттєво нижчі
середні величини ХОД у представників таких видів спорту як легка атлетика (біг на середні й довгі дистанції) і гандбол.
7. Режими фізичної активності можуть впливати також на пропускну спроможність бронхів.
Результати досліджень показали, що тренування з таких видів спорту як легка атлетика (біг на середні й довгі дистанції), гандбол і волейбол не впливають на опір проходженню повітря по крупних бронхах.
Разом з тим фізичні тренування, які вимагають прояву витривалості (біг на середні й довгі дистанції), підвищують тонус мілких бронхів, що викликає погіршення прохідності по них повітря під час видиху. Про це свідчить не лише велика різниця між величиною показників ЖЕЛ і ФЖЕЛ у легкоатлетів, яка перевищує норму, але й більш тривалий видих у стані спокою.
ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИИ АППАРАТА ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ У МОЛОДЕЖИ ПОСТПУБЕРТАТНОГО ПЕРИОДА ОНТОГЕНЕЗА Коцан И.Я., Крамаревич Е.В.
Работа посвящена изучению функции аппарата внешнего дыхания у лиц мужского и женского пола возрастом І7-І9 лет в зависимости от режима двигательной активности. Анализ особенностей функции внешнего дыхания лиц постпубертатного возраста, который характеризуется стабилизацией гормональной активности и улучшением механизмов регуляии физиологичных функций является в настоящее время достаточно актуальным вопросом. Правильная оценка показателей внешнего дыхания в зависимости от режима двигательной активности будет способствовать эффективному профессиональному отбору и спортивной ориентации молодежи.
Ключевые слова: дыхание, спирография, физическая работа.
THE PARTICULARS OF THE FUNCTION OF THE APPARATUS EXTERNAL BREATH IN YOUTH IN POSTPUBERTAT PERIOD OF ONTOGENESIS
Kotsan I.Y., Kramarevych T. V.
The work is dedicated to study the function of the apparatus external breath of males and females of І7-І9 years old depending on the regime of the mobility according. Analysis of paculiarity functiones of outmord breathing people which are in postpubertat period, which is characterized by equalization of harmonic activity and imporvenent of control phyciologic functions, is very important nowadays. Right valuation of indeces autword breathing, depending on the mobil activity regime, will be promote of effective selection and sport alignment of young people.
Key words: breath, spirography, physical work.
Література
1. Агаджанян Н.А., Гнеушев В., Катков А.Ю. Адаптация к эппоксии и биоэкономики внешнего дыхания. - Москва, 1987. - 186 с.
2. Вілмор Дж.Х., Костілл Д.л. Фізіологія спорту. - К.: Олімпійська література, 2003. - 656 с.
3. Душанин С.А., Шигалевский В.В. Функция сердца юных спортсменов. - К.: Здоров’я, 1988. - 168 с.
4. Макаров Г.А. Спортивная медицина: Учебник. -Москва: Советский спорт, 2003. - 480 с.
5. Попов С.Н. Медицинский контроль в массовой физической культуре // Спортивная медицина. -Москва: Физкультура и спорт, 1987. - 304 с.
6. Смирнов В.М., Дубровский В.И. Физиология физического воспитания и спорта. - Москва: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2002. - 608 с.
