CC BY
73
612.2:574.24(571.65)
ПОКАЗАТЕЛИ ВНЕШНЕГО ДЫХАHИЯ У ПРАКТИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЮНОШЕЙ-ЯКУТОВ
Галина Касьяновна СТЕПАНОВА, Татьяна Николаевна КИРИЛЛИНА, Мария Васильевна УСТИНОВА
ФГАОУ ВПО Медицинский институт Северо-Восточного федерального университета
имени М.К. Аммосова
677016, г. Якутск, ул. Ойунского, 27
Цель исследования - проведение спирографических исследований у юношей-якутов, представителей урбанизированного этноса, для установления региональной возрастной нормы основных параметров внешнего дыхания. Методы: компьютерная спирография. Результаты: фактические значения объемно-временных показателей внешнего дыхания у юношей-якутов соответствовали нижней границе возрастной нормы, рассчитанной для жителей средних широт. Полученные величины параметров внешнего дыхания адекватны уровню физического развития современных урбанизированных этносов и могут служить региональной возрастной нормой.
Ключевые слова: показатели спирометрии, урбанизация, якуты.
Система дыхания как одна из немногочисленных, обращенных во внешнюю среду, подвержена существенному влиянию неблагоприятных природно-климатических факторов Севера. В связи с усилением энерготрат организма в экстремальных условиях Севера этой системе отводится особая роль по обеспечению повышенных потребностей в кислороде.
Характер и уровень заболеваемости северян свидетельствуют о неблагоприятной ситуации в отношении поражения органов дыхания. Заболевания органов дыхания в Республике Саха (Якутия) составляют более 40 % всей обращаемости, что примерно в 2 раза выше средних данных по РФ. Особенно высока заболеваемость в районах жесткого арктического климата [4]. В регионах Крайнего Севера отмечается более тяжелое течение патологии органов дыхания как у коренного, так и у приезжего населения [2, 6]. Учитывая уязвимость системы внешнего дыхания к воздействию природно-климатических факторов и высокую частоту хронических неспецифических заболеваний легких в Якутии, крайне важно определение диапазона физиологических параметров этой системы у практически здоровых лиц, проживающих в экстремальных условиях среды. Таким образом, проблема изучения особенностей состояния кислородтранспортных
функций у северян - одна из актуальных проблем адаптации человека.
Целью работы явилось проведение спи-рографических исследований у юношей-якутов, представителей урбанизированного этноса, для установления региональной возрастной нормы основных параметров внешнего дыхания.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Объектом исследования были 113 практически здоровых юношей-якутов (студенты медицинского института Северо-Восточного федерального университета) в возрасте от 18 лет до 21 года, занимающихся физической культурой по программе вуза. Спирометрические исследования выполнены в условиях лаборатории в утренние часы при информированном согласии студентов. Исследование функции внешнего дыхания проводилось на спирографе компьютерной диагностической системы «Валента» (Санкт-Петербург, ПО «Нео») в положении сидя. В программном обеспечении заложено приведение объемных и скоростных показателей к системе ВТРБ и сравнивание с должными величинами [15]. Исследования проводили весной (апрель 2009 г.) на 45 юношах и зимой (февраль и декабрь 2010 г.) на 68 юношах. Оценивались
Степанова Г.К. - д.м.н., проф. кафедры нормальной и патологической физиологии, e-mail: [email protected]
Кириллина Т.Н. - к.м.н., доцент кафедры нормальной и патологической физиологии Устинова М.В. - к.м.н., доцент кафедры нормальной и патологической физиологии
следующие показатели: ЖЕ Л - жизненная емкость вдоха, л; Тфжел - время форсированного выдоха, с; ФЖЕЛ - форсированная жизненная емкость легких, л; ОФВ1 - объем форсированного выдоха за первую секунду, л; Тпос - время достижения пиковой объемной скорости, с; ПОС - пиковая объемная скорость выдоха, л/с; МОС25 - мгновенная объемная скорость на уровне 25 % ФЖЕЛ, л/с; МОС50 - то же на уровне 50 % ФЖЕЛ, л/с; МОС75 - то же на уровне 75 % ФЖЕЛ, л/с, ОФВ/ЖЕЛ, % - индекс Тиффно. Выполнение маневров для определения ЖЕЛ и ФЖЕЛ проводилось последовательно. В процессе одного исследования использовалось три повторных измерения.
Статистическую обработку результатов ис -следования проводили, вычисляя среднее арифметическое значение (М), ошибку среднего арифметического значения (т), и представляли в виде М ± т. Различия между группами оценивали с помощью ¿-критерия Стъюдента, достоверными считались результаты при р < 0,05 [11].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты проведенных исследований показали, что рост обследованных студентов составляет 173,2 ± 0,56 см, масса тела 64,2 ± 0,95 кг, что согласуется с данными других авторов [3, 10], установившими достоверно меньшие значения указанных антропометрических показателей у юношей-якутов по сравнению с юношами-европеоидами, проживающими в Якутии.
Исследование ЖЕЛ выявило, что ее фактическая величина ниже должного значения на 17,1 % (см. таблицу). Ранее также обнаружены достоверно меньшие значения ЖЕЛ у юношей-якутов (3,57 ± 0,04 л), чем у юношей-европеоидов, постоянно проживающих в Якутии (4,01 ± 0,12 л) [10]. На низкие значения ЖЕЛ относительно должных величин у якутов указывают и другие авторы [5, 9]. Существенное уменьшение ЖЕЛ (до 64 % к должному значению) выявлено у девушек-ханты - студенток Ямала [7]. Снижение ЖЕЛ у современных юношей-якутов, возможно, связано с внелегочными рестриктивными изменениями, обусловленными ограниченной подвижностью грудной клетки из-за относительно слабого развития вспомогательных дыхательных мышц. Известно, что у юношей-якутов (студенты Северо-Восточного федерального университета) достоверно ниже показатели мышечной массы компонентного состава тела, значимо меньшие значения абсолютных показателей кистевой и становой силы
Таблица
Объемно-временные показатели внешнего дыхания у юношей-якутов
Показатель Величина
Фактическая В % к должной
ЖЕЛ, л 3,94 ± 0,07 82,9 ± 1,31
Т с фжел' 1,53±0,06 -
ФЖЕЛ, л 3,57 ± 0,05 77,5 ±1,02
ОФВ1, л 3,21 ± 0,04 79,1 ± 0,89
Тпос, с 0,3±0,02 -
ПОС, л/с 7,11± 0,12 80,7 ± 1,28
МОС25, л/с 6,50 ± 0,12 82,6 ± 1,47
МОС50, л/с 4,99 ± 0,10 91,2 ± 1,83
МОС75, л/с 3,07 ± 0,08 113,9 ± 2,90
Индекс Тиффно, % 82,8 ± 1,03 97,1 ± 1,20
относительно юношей-европеоидов, живущих в Якутии [3, 10].
Исследовались показатели проходимости воздухоносных путей: ФЖЕЛ, ОфВ1, ИТ, ПОС, МОС25, МОС50, МОС75 . Границей нормальных значений этих показателей считается 80 % от должной величины (д.в.) [13].
Фактическая величина ФЖЕЛ оказалась ниже должного значения на 22,5 % (см. таблицу). Объем форсированного выдоха, показывающий тот объем, который испытуемый способен выдохнуть за первую секунду при максимально быстром и глубоком выдохе после предварительного максимального вдоха (ОФВ1), тоже был меньше на 20,9 % от должной величины. Наибольшая скорость воздушного потока после выдоха первых 20 % ФЖЕЛ (ПОС) была снижена на 19,3 % от должного значения. Еще большее уменьшение ПОС - на 30 % от должных величин - отмечено у девушек-ханты [7]. В ходе изучения проходимости крупных бронхов (МОС25) выявлено снижение показателя на 17,4 %. Также отмечено некоторое уменьшение (на 8,8 %) проходимости средних бронхов (МОС50). В развитии этих функциональных изменений, наряду с холодом, играет роль такой фактор природной среды Крайнего Севера, как низкое абсолютное содержание водяных паров в атмосфере [14]. Среднегодовое абсолютное содержание влаги в атмосферном воздухе приполярных областей ниже, чем в воздухе пустынь, так как при сильном морозе вода вымерзает. Прямое действие охлажденного и сухого воздуха на верхние дыхательные пути и бронхиальное дерево вызывает снижение температуры слизистых оболочек воздухоносных путей, рефлекторное сокращение гладких мышц
Рис. Объемно-временные показатели внешнего дыхания (в % к должным) у юношей-якутов в зимний (декабрь; 1) и весенний (апрель; 2) сезоны
бронхов и сужение их просвета [8]. Показатель проходимости мелких бронхов (МОС75) оказался выше должных величин на 13,9 %. В исследованиях О.П. Бартош и А.Я. Соколова [1] отмечено увеличение проходимости мелких бронхов у восемнадцатилетних юношей, постоянно проживающих в Магадане, на 70,1 % относительно должных величин. А.Г. Марачевым [6] установлен повышенный синтез сурфактанта в бронхиолах и альвеолах аборигенов Севера. Сурфактант, стабилизируя просвет бронхиол и альвеол при максимальном выдохе, препятствует сужению просвета мелких бронхов, что и обеспечивает высокую скорость воздушного потока в них.
В наших исследованиях фактическое значение индекса Тиффно, характеризующего проходимость бронхов, составляет 82,8 %, что не значительно ниже должной величины (97,1 %). Е.П. Васильев [2] указывает на нормальную величину индекса Тиффно у практически здоровых жителей Республики Саха (Якутия) различной этнической принадлежности (якуты, русские), находящихся в состоянии покоя. Однако после физической нагрузки на велоэргометре показатели теста Тиффно восстановились лишь через 15 минут, что, по мнению автора, свидетельствует о признаках умеренно выраженной обструкции бронхиального дерева.
Исследование сезонной динамики ЖЕЛ показало, что резервные возможности внешнего дыхания в зимний и весенний периоды года достоверных различий не имеют (см. рисунок). В то же время показатель, характеризующий проходимость бронхов (ОФВ1), значимо (р < 0,05) выше зимой (80,9 ± 1,13 % от должного), чем весной (76,4 ± 1,33 % от должного). Такую же динамику имеют величины индекса Тиффно, зимой составившего 99,7 ± 1,56 % от должного, весной - 93,2 ± 1,67 % (р < 0,01).
Следует учесть, что должные значения параметров функции внешнего дыхания, по отношению к которым проведены сравнения полученных нами данных, были разработаны для популяции жителей Центрально-Европейской части. Выявленные нами сниженные, относительно должных, фактические значения параметров функции внешнего дыхания еще не свидетельствуют о недостаточности резервных возможностей данной системы, а, возможно, являются «вариантом нормы» у современных юношей-якутов - представителей популяции урбанизированного этноса. Обследуемые юноши занимаются преимущественно умственным трудом, что в сочетании с низким уровнем двигательной активности приводит к уменьшению мышечной массы и силы мышц грудной клетки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Растущая урбанизация отражается на адаптивной перестройке аппарата внешнего дыхания юношей-якутов. Благоустроенность жизни, европейский тип питания, низкий двигательный режим уменьшают уровень физического развития студентов-якутов [10, 12]. В этих условиях полученные нами значения объемно-временных показателей внешнего дыхания, соответствующие нижней границе среднеширотной нормы, могут служить регионарной адаптивной нормой для современных юношей-якутов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бартош О.П., Соколов А.Я. Региональные особенности внешнего дыхания в экологических условиях Северо-Востока России // Физиология человека. 2006. (3). 70-78.
2. Васильев Е.П. Хронический бронхит в условиях Якутии: автореф. дис. ... докт. мед. наук. Якутск, 1995.
3. Дегтярева Т.Г., Соколова Н.П. Морфофун-кциональные показатели физического развития студентов Якутии // Х Междунар. симп. «Эколо-го-физиологические проблемы адаптации». М., 2001. 157.
4. Макаров В.М. Эпидемиология хронических обструктивных болезней органов дыхания в условиях Республики Саха. Томск, 1995. 111 с.
5. Малышева Л.А. Патофизиологические аспекты функциональных нарушений кардиорес-пираторной системы у жителей Республики Саха (Якутия): автореф. дис. ... канд. мед. наук. Якутск, 2004.
6. Марачев А.Г. Морфофункциональные основы адаптации и патологии легких, сердца и крас-
ной крови человека в условиях Крайнего Севера: автореф. дис. ... докт. мед. наук. М., 1980.
7. Матюшина Н.А., Соловьев В.С. Состояние системы дыхания у девушек-новопереселенцев и коренных жительниц Ямальского региона в различные сезоны года // Вестн. Тюменского гос. унта. 2011. (6). 123-126.
8. Милованов А.П. Адаптация малого круга кровообращения человека в условиях Севера. Новосибирск, 1981. 172 с.
9. Миронова Г.Е., Васильев Е.П., Величковс-кий Б.Г. Хронический обструктивный бронхит в условиях Крайнего Севера. Красноярск, 2003. 169 с.
10. Пермякова С.П. Закономерности морфо-функционального развития юношей коренного населения Республики Саха (Якутия): автореф. дис. . канд. мед. наук. Новосибирск, 2002.
11. Петри А., Сэбин K. Наглядная статистика в медицине. М., 2003. 143 с.
12. Степанова Г.К. Физическая работоспособность и ее связь с морфофункциональными характеристиками у различных этносов Якутии // Физиол. человека. 2005. (3). 124-130.
13. Турина О.И., Лаптева И.М., Калечиц О.М. и др. Организация работы по исследованию функционального состояния легких методами спирографии и пневмотахометрии и применение этих методов в клинической практике (Методические указания). Минск, 2002. 78 с.
14. Устюшин Б.В. Физиолого-гигиенические аспекты труда человека на открытых территориях Крайнего Севера: автореф. дис.. докт. мед. наук. М., 1991.
15. Knudson R.J., Burrows B., Lebowitz M.D. The maximal expiratory flow volume curve: Its use in the detection of ventilatory abnormalities in a population study // Am. Rev. Respir. Dis. 1976. 114. (3). 871-879.
INDICATORS OF EXTERNAL RESPIRATION AT APPARENTLY HEALTHY YOUNG MALE YAKUTS
Galina Kasyanovna STEPANOVA, Tatyana Nikolayevna KIRILLINA, Mariya Vasilyevna USTINOVA
Medical Institute of Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education «North-Eastern Federal University named after M.K. Ammosov» 6770016, Yakutsk, Oyunsky str., 27
The purpose of research - conducting spirographic research in boys, Yakuts - representatives of urbanized ethnic group to determine the regional age-specific norm of basic parameters of external respiration. Methods: computer spirography. Results: the actual values of volume-time parameters of external respiration in young men - Yakuts correspond to the lower boundary of the age norms, designed for residents of middle latitudes. The obtained values of the parameters of external respiration are appropriate to the level of physical development of the modern urbanized ethnic groups and can serve as a regional age norm.
Keywords: spirometry, urbanization, the Yakuts.
Stepanova G.K. — doctor of medical sciences, professor of the chair for normal and pathological physiology, e-mail: [email protected]
Kirillina T.N. — candidate of medical sciences, associate professor of the chair for normal and pathological physiology
Ustinova M.B. — candidate of medical sciences, associate professor of the chair for normal and pathological physiology
