CC BY
67
ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ У ЖЕНЩИН ПОЖИЛОГО ВОЗРАСТА
Минина Елена Николаевна
канд. биол. наук, доцент
ФГОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского»
РФ, Республика Крым, г. Симферополь E-mail: cere-el@yandex. ua
CORRECTABILITY OF FUNCTIONAL STATUS OF CARDIORESPIRATORY SYSTEM IN MIDDLE AGED WOMEN
Elena Minina
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of "Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky"
Russia, Republic of Crimea, Simferopol
АННОТАЦИЯ
Проведенный коррекционный курс способствовал формированию более адекватного паттерна дыхания, ликвидации явлений гипервентиляции и гипокапнии у женщин пожилого возраста. Оптимизация дыхания сопровождалась накоплением углекислого газа в альвеолярном воздухе до нормокапнического уровня (p < 0,01), уменьшением доли мертвого пространства в альвеолярной вентиляции до 23,6 ± 1,6 % (р< 0,001), стабилизацией значений СКО /3Т, на 38,0 % (р< 0,01) и снижению напряжения механизмов регуляции более чем на 30 %, (р < 0,001).
Минина Е.Н. Возможности коррекции функционального состояния кардиореспираторной системы у женщин пожилого возраста // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. 2015. № 8 (16) . URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/2492
ABSTRACT
The above course of exercise and breathing exercises contribute to a more adequate respiratory pattern, elimination of the phenomenon of hyperventilation and hypocapnia in middle-aged women. The respiration optimization is accompanied by the accumulation of carbon dioxide in the alveolar air to eucapnia level (p <0,01), decrease in the proportion of dead space in the alveolar ventilation to 23,6 ± 1,6 % (p <0.001), value stabilization SD /3T on 38,0 % (р<0,01) and reducing strain mechanisms of regulation by more than 30 %, (р < 0,001).
Ключевые слова: функционирование кардиореспираторной системы, пожилые женщины, гипокапния, симметрия зубца Т.
Keywords: functioning of the cardiorespiratory system; middle-aged women; hypocapnia; symmetry wave T.
ВВЕДЕНИЕ
Во многих странах мира, в том числе и в РФ, отмечается устойчивая тенденция к старению населения и увеличенияю количества людей пожилого возраста. В связи с этим одной из важных медико-биологических и социальных проблем является поддержание физических кондиций и оздоровление этой категории населения, а применение средств физической реабилитации будет способствовать продлению активной жизни людей пенсионного возраста, что особенно важно для пожилых людей в обеспечении самообслуживания [2].
При этом отмечается, что значительная часть этого контингента населения имеет те или иные нарушения в состоянии здоровья, страдает различными заболеваниями и уровень мотивации к увеличению двигательной активности у них крайне низкий. Это обуславливает поиск новых подходов и методик построения оздоровительных занятий с лицами пожилого возраста, повышающих заинтересованность и эффективность самостоятельных занятий адаптивной физической культурой. Актуальность наших исследований определяется выявлением физиологических механизмов и степени
выраженности коррекционных эффектов, что позволит в дальнейшем формировать наиболее эффективные реабилитационные программы, позволяющие расширять адаптационные возможности и улучшать качество жизни людей в пожилом возрасте [2; 7].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводились на базе Республиканского учреждения «Республиканский гериатрический пансионат». В исследовании принимали участие 25 женщин пожилого возраста (60—72 года) в период с 15 мая по 19 июля 2014 года. При отборе практически здоровых людей с помощью клинических и инструментальных методов исследования исключалась патология сердечнососудистой, дыхательной эндокринной и других систем организма. Для данной группы была составлена программа респираторной коррекции, включающая занятия дыхательной гимнастикой по 15—20 мин 5 раз в неделю и комплекс динамических упражнений общеукрепляющего характера без предметов и с предметами по 20—30 минут 3 раза в неделю в течение 6 недель (Землянский Д.А., 2013).
Параметры кардиореспираторной системы фиксировали до и после коррекции. Функциональное состояние респираторной системы изучали методом пневмотахометрии с использованием прибора «Спиро-Тест РС» с компьютерной обработкой регистрируемых показателей. При этом фиксировали следующие функциональные показатели: объём легочной
вентиляции (VE, л/мин), дыхательный объём (VT, мл), частоту дыхательных движений (f, цикл/мин), пиковую объёмную скорость (PЕV, л/с), жизненную ёмкость лёгких (VC, л), резервный объём вдоха (IRV, мл), резервный объём выдоха (ERV, мл). Оценивали уровень дыхания (УД, отн. ед) по соотношению ERV/ IRV. Капнометрия проводилась с помощью ультразвукового проточного капнометра КП-01-«ЕЛАМЕД». Капнограмму записывали в состоянии относительного покоя. Регистрировали следующие показатели: показатель неравномерности дыхания (UB, %), долю мёртвого пространства в общей
вентиляции (Vd/VE,%), конечно-экспираторное парциальное давление CO2, (PetCO2, мм рт.ст.).
Использованный метод регистрации и анализа ЭКГ в фазовом пространстве разработан в Международном научно-учебном центре информационных технологий и систем НАН и МОН Украины и реализован в аппаратно-программном комплексе ФАЗАГРАФ® в виде оригинальной информационной технологии обработки электрокардиосигнала в фазовом пространстве с использованием идей когнитивной компьютерной графики и методов автоматического распознавания образов [5; 6]. Сущность технологии анализа ЭКГ в фазовом пространстве состоит в том, что в каждой точке временного сигнала x(t) числовым методом оценивают его первую производную dx/dt и всю последующую обработку осуществляют на фазовой плоскости в координатах x(t)-dx/dt. Анализировали симметрию зубца Т (рт, ед.) среднеквадратическое отклонение (СКО рт, ед) [3—6].
Статистическую обработку полученных результатов исследований проводили с помощью программного пакета STATISTICA 6.0 (StatSoft, Inc., USA). Оценки расхождения распределений признаков проводились с помощью критерия согласия Колмогорова—Смирнова. Для оценки достоверности различий между одноименными показателями у исследуемых в начале и конце коррекции использовали параметрический Т-критерий Стьюдента и непараметрический Т-критерий Вилкоксона.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Как известно, к числу наиболее ранних возрастных изменений относятся нарушения вентиляционной функции, определяемые, в первую очередь, механическими свойствами аппарата дыхания и уменьшением просвета бронхов. Как видно из таблицы 1, возрастные изменения системы внешнего дыхания при первичном обследовании, вероятно обусловленные морфофункциональными нарушениями и структурно-функциональными изменениями, сопровождались снижением эффективности функционирования
системы внешнего дыхания [2]. Так, на фоне тахипноического паттерна дыхания отмечалось уменьшение VC, л (65,5 % от должных значений), что напрямую связано с дегенеративно-дистрофическими нарушениями (которые затрагивают как инспираторные, так и экспираторные мышцы), приводящими к их ригидности дыхательной мускулатуры и падению сократительной способности.
Существенная роль в оценке состояния системывнешнего дыхания отводится показателям IRV и ERV, при этом чем меньше резервный объём выдоха относительно резервного объёма вдоха, тем ниже уровень дыхания, что и было характерным для обследуемыхлиц, который не превышал 0,37 ± 0,02 отн. ед. Очевидно, при таком уровне дыхания создаются дополнительные условия для усиления элиминации метаболического СО2 из организма и устанавливается состояние низкого парциального давления углекислого газа в альвеолярном воздухе [1].
Таблица 1.
Показатели функционального состояния системы внешнего дыхания
пожилых женщин до и после коррекции ( X ±Sx, n=25)
Показатели Условия Достоверность
До После
f, цикл/мин 23,5±0,5 17,5±0,5 <0,001
VC, л 2,8±0,2 3,1±0,2
ERV / IRV, ед. 0,37±0,02 0,55±0,03 <0,001
PЕV, л/с 3,15±0,15 3,50±0,15
VT, мл 440,5±2,15 500,5±5,22 <0,001
VE, л/мин 10,34±0,35 8,81±0,20 <0,001
UB, % 31,5±1,2 20,4±1,5 <0,001
Pet CO2, ммрт.ст. 29,6±1,5 35,3±2,1 <0,01
Vd/VE, % 32,5±2,0 23,6±1,6 <0,001
Перераспределение составляющих VC в сторону увеличения роли IRV в активизации вентиляционной функции может свидетельствовать о перестройке структуры дыхательного цикла в сторону усиления значения инспираторной активности в формировании необходимого уровня лёгочной вентиляции. Приспособительное значение в этой ситуации может иметь снижение рефлекса Геринга-Брейера, ослабление афферентной импульсациив
лёгких. Обратная информация с рецепторного аппарата лёгких обычно ограничивает амплитуду дыхательных движений [1; 2].
Также до коррекционных мероприятий было зарегистрировано значительное снижение PEF относительно должных величин в среднем на 20,0 %.
Снижение возможностей дыхательной мускулатуры, компенсируясь тахипноическим типом дыхания для достижения определенной величины минутного объема дыхания, у пожилых сопровождалось сниженными показателями дыхательного объёма, в среднем на 21 % меньше должных значений.
В результате инволютивных перестроек, ограничивающих возможности эффективного функционирования дыхательного аппарата, у исследуемой группы было выявлено уменьшение парциального давления углекислого газа до 29,6 ± 1,5 мм рт.ст., конечной порции выдыхаемого воздуха, что согласно литературным источникам [1] соответствует в большинстве случаев его содержанию в альвеолярном воздухе. При этом доля мертвого пространства в альвеолярной вентиляции составила 32,5 ± 2,0 %. Развитие гипокапнического состояния не толькоспособствует резкому падению приспособительных возможностей организма, но и является причиной развития как регуляторных сдвигов, так и кардиореспираторной патологии. Так, капнографическое обследование позволило нам определить, что показатель неравномерности дыхания у пожилых женщин в среднем составлял более 30%, при норме от 0 до 30%. Это свидетельствовало о доминировании психоэмоционального фактора в системе нейрогуморальной регуляции функции дыхания.
При анализе состояния сердечно-сосудистой системы было выявлено, что ЧСС и АД находились в пределах возрастной нормы. Однако ярко выраженная симпатикотония по показателю напряжения регуляторных механизмов у женщин пожилого возраста сопровождалась увеличением значения показателя симметрии зубца Т до 1,01±0,05, количественно отражающего резервы миокарда (табл. 2).
Таблица 2.
Показатели функционального состояния сердечно-сосудистой системы
пожилых женщин до и после коррекции ( X ±Sx, n=25)
Показатели Условия Достоверность
До После
ЧСС, уд/мин 78,5±2,8 75,5±2,1
АДс, мм рт. ст. 138,5±1,1 135,5±1,2
АДд, мм рт. ст. 84,4±2,5 75,3±2,0 <0,01
Зт, ед. 1,01±0,05 0,91±0,03
СКО рт, ед. 0,16±0,05 0,10±0,01 <0,01
ИН, ед. 325,5±15,6 215,0±11,0 <0,001
В результате проведенного коррекционного курса, направленного на коррекцию функционального состояния кардиореспираторной системы обследуемых, произошли определенные изменения. Так, в системе внешнего дыхания следует отметитьуменьшение частоты дыхательных движений на 27,5 %, (р< 0,001), при этом объемлегочной вентиляции в среднем снизился на 2 литра, (р <0,001). Систематическое выполнение комплекса динамических и статических физических и дыхательных упражнений способствовало укреплению как инспираторной, так и экспираторной мускулатуры, привело кувеличению величины VC и перераспределению доли ее составляющих. Особого внимания заслуживает факт, что на фоне повышения уровня дыхания до 48,5 %, (р < 0,001), вклад психоэмоционального фактора снизился в среднем на 29,2 % (р < 0,001).
В свою очередь, изменение характера дыхания сопровождалось накоплением углекислого газа в альвеолярном воздухе до нормокапнического уровня (р < 0,01). Также важным положительным эффектом предложенной коррекции можно считать уменьшение долимертвого пространства в альвеолярной вентиляции до 23,6 ± 1,6 % (р< 0,001).
Оптимизация регуляции газового гомеостаза отразилась и на резервах миокарда по стабилизации значений СКО /Зт на 38,0 % (р< 0,01) и снижению напряжения механизмов регуляции более чем на 30 %, (р < 0,001).
Таким образом, проведенный курс физических упражнений и дыхательной гимнастики способствовал формированию более адекватного паттерна
дыхания, ликвидации явлений гипервентиляции и гипокапнии у женщин пожилого возраста. Результаты исследования дают основание заключить, что в гериатрической практике получение эффективного результата физической реабилитации возможно только на основе тщательного анализа возрастных изменений кардиореспираторной системы.
Список литературы:
1. Бяловский Ю.Ю., Абросимов В.Н. Капнография в общеврачебной практике — Рязань: Дело, 2007. — 142 с.
2. Коркушко О.В., Чеботарев Д.Ф., Чеботарев Н.Д. Возрастные изменения дыхательной системы при старении и их роль в развитии бронхо-легочной патологии // Украшський пульмонолопчний журнал. — 2005. — № 3. — С. 35—41.
3. Минина Е.Н. Анализ волны Т ЭКГ в фазовом пространстве в определении функциональных резервов миокарда. // Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. — 2013. — Т. 26 (65), № 2. — С. 148—153.
4. Минина Е.Н., Файнзильберг Л.С., Богач И.Н. Количественное определение функционального состояния миокарда в скрининг-исследованиях школьников // Ежемесячный научный журнал НАУ. — 2015. — № 5 (14). — Ч. 7.— С. 29—33.
5. Файнзильберг Л.С. Компьютерный анализ и интерпретация электрокардиограмм в фазовом пространстве // Системш дослщження та шформацшш технологи. — 2004. — № 1. — C. 32—46.
6. Файнзильберг Л.С. ФАЗАГРАФ® — эффективная информационная технология обработки ЭКГ в задаче скрининга ишемической болезни сердца// Клиническая информатика и телемедицина. — 2010. — № 6—7. — С. 22—30.
7. Richter D.W. Cardiorespiratory control / D.W. Richter, K.M. Spyer // Central regulation of autonomic functions. — New York: Oxford Univ. Press, 1990. — P. 189—207.
