CC BY
7Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 23 (62). 2010. № 3. С. 42-49.
УДК:612.-055.23-085:615.322
ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ДЕВУШЕК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПОЗИЦИОННОГО
ОДОРАНТА «ПОЛИОЛ»
Буков Ю.А., Минина Е.Н.
Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, Симферополь, Украина
E-mail: tnu-fr@rambler.ru
Изменения кардио-респираторного гомеостаза являются лимитирующим фактором приспособительных возможностей организма. Пролонгированное воздействие композиционного одоранта «Полиол» обеспечивает оптимизацию вегетативного баланса, совершенствование механизмов адаптации. Ключевые слова: композиционный одорант «Полиол», вегетативный баланс, физическая работоспособность, функциональные резервы, респираторная система.
ВВЕДЕНИЕ
Современные представления о здоровье в значительной степени базируются на теории общего адаптационного синдрома, согласно которой реакция организма на любое воздействие сопровождается, в первую очередь, мобилизацией функциональных резервов [1]. Эффективность этого неспецифического компонента адаптации определяется уровнем активации физиологических систем и величиной выделяемой при этом энергии, а также возможностями компенсации этих энергетических затрат организма. Энергетическое звено адаптационно-приспособительной реакции является основным и реализуется на клеточном уровне в виде активизации генетического аппарата клетки, что ведет к увеличению мощности системы митохондрий и соответственно к повышению интенсивности функционирования структуры [2]. Таким образом, адаптационные возможности человека определяются его энергетическим потенциалом, поэтому, чем выше доступные для использования резервы энергетики, тем выше жизнеспособность организма. При этом можно выделить одну закономерность: чем мощнее аппарат митохондрий, являющийся субстратом энергопотенциала клетки, тем больший диапазон внешний воздействий она способна выдержать и быстрее восстановить свою структуру. От максимальных возможностей аэробного энергообеспечения зависит устойчивость человека к различным факторам среды обитания [3]. Основным эрготропным средством, как известно, являются физические упражнения. Вместе с тем имеется возможность применения информационных факторов с целью стимулирования функциональных резервов организма, повышения его адаптационных резервов, укрепления здоровья. К числу таких факторов следует отнести летучие ароматические вещества [4]. Основным
механизмом действия ароматерапии является воздействие биологически активных веществ на обонятельный анализатор, который играет важную роль в жизнедеятельности человека, что обусловлено прямыми связями ольфакторных структур с зонами интеграции вегетативных, эмоциональных и психомоторных нейрофизиологических реакций [5]. Психологический и физиологический эффекты запахов обусловлены двумя механизмами: ассоциативным и рефлекторным. Но конечный физиологический эффект определяется подкорковым рефлекторным механизмом, который связан со специфическими для ароматического растения обонятельными рефлексами. Наряду с нервно-рефлекторным существует также гуморальный путь воздействия ароматов, обеспечивающих быстрое их всасывание в кровь в неизмененном виде, которое осуществляется обширной сетью капилляров в слизистой оболочке носа, дыхательных путей и альвеолах в легких [6]. Диапазон действия эфирных масел чрезвычайно широк. Охватывает различные системы организма и разнообразные физиологические процессы. Эфирным маслам не свойственно узкое специфическое действие и потенциал их влияния распределяется равномерно среди различных систем и органов [7]. Так, ряд исследователей подчеркивают целесообразность использования эфирных масел для коррекции функционального состояния спортсменов [8]. Многие авторы говорят о стимулирующем воздействии эфирных масел на сердечно-сосудистую систему, которая особенно выражено при физических нагрузках, позволяя повысить работоспособность организма и сократить процесс восстановления [9].
Однако в доступной литературе достаточно скудно освещены вопросы применения одорантотерапии с целью повышения функциональных резервов организма лиц, имеющих низкие показатели физической работоспособности, что и послужило целью настоящего исследования.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В исследованиях принимали участие 20 девушек в возрасте 19-21 года с низкими показателями физической работоспособности. Механика дыхания изучалась при помощи прибора «Спиро-Тест РС» с компьютерной обработкой регистрируемых параметров. При этом фиксировали следующие функциональные показатели: объём легочной вентиляции (УЕ, л/мин), дыхательный объём (УТ, мл), частоту дыхательных движений (£, цикл/мин), форсированную ЖЕЛ (ФЖЕЛ, л), объём форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ 1, л), резервный объём вдоха (Ровд., мл), резервный объём выдоха (Ровыд.,мл), пиковую объёмную скорость (ПОС, л/с), максимальную объёмную скорость на уровне 25, 50, 75 % ЖЕЛ (МОС25, МОС50, МОС 75, л/с), среднюю объёмную скорость (СОС25-75). Содержание кислорода и углекислого газа в пробах выдыхаемого воздуха (Бе02, БеС02) определяли газоанализаторами ПГА-КМ, ПГ-ДУМ. Рассчитывали скорость потребления кислорода и выделения углекислого газа (У02, УС02, мл/мин), дыхательный коэффициент (Я, усл.ед), вентиляционный эквивалент по кислороду (ВЭО2, усл.ед), процент утилизации кислорода (Б02,об.%). Все объёмные показатели приведены к условиям БТР8, газообменные к альвеолярным .
Физическую работоспособность определяли методом ступенчато-возрастающей нагрузки на велоэргометре с расчетом показателей МПК и PWC170 [10]. Оценка степени напряжения регуляторных механизмов проводилась на основании анализа вариабельности сердечного ритма. Использовали статистические характеристики динамического ряда кардиоинтервалов: среднее значение ЯЯ интервалов (ЯЯКК, мс), среднее квадратическое отклонение ^БКК, мс), коэффициент вариации (СУ,%). Оценивали параметры автокорреляционного анализа: мода (Мо, мс), амплитуда моды (АМо, %), ЯМ8Б, мс. Определяли показатели спектрального анализа: мощность высокочастотных колебаний (ИБ, %), низкочастотных колебаний (ЬБ, %), очень низкочастотных колебаний (УЬБ, %) сердечного ритма. Расчетным методом определяли индекс вегетативного равновесия (ИВР, усл.ед), вегетативный показатель ритма ВПР, (усл.ед.), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР, усл.ед.), индекс напряжения вегетативных систем (ИН, усл.ед.) [11].
Процедуры аэрофитопрофилактики проводили в течении двух месяце ежедневно по 8-12 минут. Концентрация летучих фракций «Полиола» составляла 1,0-1,5 мг/м в помещении, объёмом 5 м2.
Математическая обработка полученных результатов проводилась с использованием программы 8ТЛТ18Т1СЛ У.6.0. Для оценки достоверности отличий использовали 1>критерий Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Основной ожидаемый эффект использования ароматических веществ связан с наличием прямой связи обоняния с лимбической системой мозга, что обуславливает присутствие выраженного эмоционального и вегетативного компонентов при восприятии запахов. Значительный информационный потенциал природных эфирных масел способен, таким образом, оказывать разностороннее корригирующее влияние на физиологические функции организма. В этой связи представляет интерес исследования приспособительных реакций системы внешнего дыхания в ответ на пролонгированное воздействие композиционного одоратна «Полиол». Являясь составной частью функциональной системы кислородного обеспечения организма респираторная система оказывает доминирующее влияние на регуляцию газового гомеостаза организма, что, в конечном итоге, определяет уровень толерантности к физическим нагрузкам. Исследования функционального состояния системы внешнего дыхания у молодых девушек с низким уровнем физической работоспособности позволили сделась заключение о недостаточных адаптационных возможностях организма (табл. 1).
Так, в состоянии относительного покоя все исследуемые функциональные параметры соответствовали физиологической норме. Однако при выполнении дозированных физических нагрузок система дыхания испытывала значительное функциональное напряжение, которое проявилось избыточной вентиляторной реакцией. Дыхательный коэффициент достиг значений близких в единице, что может свидетельствовать о гипервентиляции и резком увеличении энергетических трат респираторной мускулатуры. Очевидно при росте метаболического запроса организма, при предъявлении ему дополнительных адапатационных требований,
значительная доля энергетического баланса расходуется на обеспечение дыхательной функции, тогда как скелетная мускулатура при этом испытывает дефицит в кислородном обеспечении.
Таблица 1
Исходные функциональные показатели системы внешнего дыхания обследуемых
девушек (X + 8х , п=20)
№ Показатели Условия Р2-3
покой 1 нагрузка 2 нагрузка
1 ЧД, цикл/мин 20,4 ±0,5 22,8 ±0,2 28,6 ±0,3 <0,001
2 Ут,мл 630 ±41,0 1226,7 ±45,4 1860 ±26,5 <0,001
3 УЕ,л/мин 13,01 ±0,64 26,2 ±0,92 53,6 ±3,25 <0,001
4 РЕ О2,мм.рт.ст 124,2 ±1,8 119,5 ±0,9 118,6 ±1,2
5 РЕ СО2,мм.рт.ст 22,2 ±0,7 27,9 ±1,3 29,5 ±0,9
6 ВЭ О2 29,2 ±0,9 23,8 ±1,1 25,7 ±0,9
7 УО2, мл/мин 448 ±11,0 1100,4 ±45,1 2123,6 ±75,2 <0,01
8 УСО2, мл/мин 369,7 ±11,7 998,5 ±46,1 2124,7 ±57,4 <0,01
9 Я 0,82 ±0,03 0,9 ±0,04 0,99 ±0,04
10 АБ02, об% 3,4 ±0,1 4,2 ±0,1 4,1 ±0,1
11 ЖЕЛ, л 3,5 ±0,2 3,5 ±0,1 3,5 ±0,1
12 Ровд,л 1,7 ±0,1 1,3 ±0,1 1,1 ±0,1
13 Ровыд, л 1,4 ±0,1 1,3 ±0,1 1,1 ±0,1
14 ПОС, л/с 6,5 ±0,2 6,4 ±0,2 6,5 ±0,4
15 МОС25, л/с 6,3 ±0,2 6,1 ±0,2 6,1 ±0,4
16 МОС50, л/с 4,9 ±0,1 5,1 ±0,1 5 ±0,3
17 МОС75, л/с 3,2 ±0,2 3,4 ±0,1 3,5 ±0,1
18 СОС25/75 л/с 4,6 ±0,1 4,9 ±0,1 4,7 ±0,4
Таким образом функциональное состояние системы внешнего дыхания может являться лимитирующим фактором физической работоспособности человека.
Проведенный курс коррекции способствовал изменению функциональных характеристик системы внешнего дыхания девушек (табл. 2).
Пролонгированное воздействие «Полиолом» обеспечило оптимизацию функционального состояния респираторной системы, что в большей степени проявилось при физических нагрузках. Вентиляторная реакция отличалась сбалансированностью по отношению к интенсивности выполняемой физической работы. Энергетические траты снизились, что нашло свое отражение в уменьшении величины УС02 на последней ступени нагрузки примерно на 250 мл/мин, (р<0,05).
Снижение вентиляторной реактивности способствовало росту эффективности респираторной системы (рис. 1).
Таблица 2
Функциональные показатели системы внешнего дыхания обследуемых девушек после курса аэрофитопрофилактики (х + Б х , п=20)
№ Показатели Условия Р2-3
покой 1 нагрузка 2 нагрузка
1 ЧД, цикл/мин 19 ±0,5 25 ±0 4*** 28 ±0,54
2 Ут,мл 700,2 ±23,4 1200 ±56,2 1600 ±39 0*** <0,001
3 УЕ,л/мин 13,6 ±0,7 30,4 ±1,25** 45,27 ±1,51*
4 РЕ О2,мм.рт.ст 123,7 ±0,8 116,5 ±1,2 115,3 ±0,6
5 РЕСО2,мм.рт.ст 23,7 ±0,73 29,9 ±0,93 31,6 ±1,5
6 ВЭ О2 28,8 ±1,26 21,8 ±1,17 22,1 ±0,7**
7 УО2, мл/мин 477,8 ±9,3 1387 ±52,5*** 2038 ±82,4 <0,001
8 УСО2, мл/мин 417,6 ±12,1** 1284,3 43 1±*** 1884 ±46,3** <0,001
9 Я 0,88 ±0,01* 0,91 ±0,03 0,92 ±0,03
10 ЛР02, об% 3,6 ±0,1 4,5 ±0,1 4,7 ±4 7 ***
11 ЖЕЛ, л 3,7 ±0,1 3,8 ±0,1* 3,7 ±0,1
12 Ровд, л 1,8 ±0,1 1,4 ±0,1 1,1 ±0,2
13 Ровыд, л 1,5 ±0,1 1,3 ±0,1 1,1 ±0,1
14 ПОС, л/с 7,2 ±0,3* 6,9 ±0,1 7,1 ±0,1
15 МОС25, л/с 6,9 ±0,3 6,3 ±0,1 7 ±0,1*
16 МОС50, л/с 5,5 ±0 1*** 5,5 ±0,2 6 ±0,1**
17 МОС75, л/с 3,4 ±0,2 3,8 ±0,2* 3,8 ±0,2
18 СОС25/75 л/с 5,1 ±0,1** 5,4 ±0,2* 5,6 ±0,1*
Примечание: *- р<0,05; **- р<0,01; ***- р<0,001
Кроме характеристики эффективности системы внешнего дыхания, динамика показателей Уе и ВЭО2 может быть использована в качестве респираторных параметров порога анаэробного обмена (ПАНО). Нарушения линейной зависимости между величинами легочной вентиляции и мощностью выполняемой работы, а также рост значений ВЭО2 в ответ на повышение нагрузки может свидетельствовать о достижении уровня порога анаэробного обмена, когда гликолитические реакции начинают преобладать над окислительными. Как следует из представленных результатов у девушек с низкими показатели физической работоспособности ПАНО был достигнут при выполнении умеренной физической нагрузки, мощностью 50 Вт, что свидетельствовало о низких резервах энергетического потенциала. Курс коррекции способствовал совершенствованию метаболических реакций, направленных на расширение аэробного звена энергообеспечения.
Очевидно, оптимизацию реакций системы внешнего дыхания можно связать также с изменениями в показателях механики дыхания обследуемых. В состоянии
относительного покоя зарегистрирован рост скорости воздушного потока при форсированном выдохе на всех уровнях бронхиального дерева. Так, пиковая объёмная скорость, характеризующая мощность развиваемого усилия респираторной мускулатуры возраста на 10,0 %, (р<0,05). На уровне средних бронхов скорость воздушного потока увеличилась на 12,0 %, (р<0,01), а средняя объёмная скорость экспираторного потока достигла значений 5,1+0,1 л/мин, (р<0,01). Отмеченные изменения в функциональном состоянии респираторной системы явились, на наш взгляд, базовыми характеристиками повышения физической работоспособности, которая увеличилась в среднем на 20,0 %, (р<0,01).
ЕЭОг, вд 40 30 20 10
\ 1. л/миы 60 50 40 30 20 10
- ДО
---ПОСЛЕ
Рис. 1. Динамика показателей Уе и ВЭО2 у обследуемых девушек при выполнении нагрузочного теста.
Как известно, интегральным ответом организма на воздействие различных факторов является напряжение регуляторных механизмов [11], обеспечивающих вегетативный гомеостаз. Оценку общей активности регуляторных механизмов, соотношения между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы, уровень нейрогуморальной регуляции физиологических функций проводили на основании анализа вариабельности сердечного ритма (табл. 3).
Исходные показатели вариабельности сердечного ритма позволяют сделать заключение о преобладании парасимпатических влияний в механизмах регуляции физиологический функций у обследуемых девушек. Следует отметить, что высокий ваготонический тонус является характерным для молодых здоровых людей, отличающихся высоким уровнем физической работоспособности и значительными функциональными резервами организма. В нашем же случае следует говорить о
покой 1 нагрузка 2 нагрузка
нарушении баланса в механизмах вегетативной регуляции. Пролонгированное влияние фитоаэропрофилактики сопровождалось изменением характера вариабельности сердечного ритма. Отмечено усиление активности центральных эрготропных структур, что проявилось увеличением соотношения УЬБ/НЬ. Обонятельный сенсорный приток вызвал также снижение величины МО продолжительности сердечного цикла, что свидетельствовало о возрастании симпатических влияний в механизмах регуляции. На смещение вегетативного баланса в сторону усиления симпатических модулящий указывает и увеличение индекса вегетативного равновесия. Очевидно коррекционное воздействие «Полиола» связано с нормализацией вегетативного баланса, направленное на усиление влияний центральных механизмов управления физиологическими функциями организма. Такие изменения можно связать с необходимостью обеспечения внутрисистемного гомеостаза кардио-респираторной системы, изменения в котором являлись лимитирующим фактором физической работоспособности обследуемых девушек.
Таблица 3
Показатели вариабельности сердечно ритма у обследуемых девушек до и после курса фитоаэропрофилактики (X ± Бх , п=20)
Показатели до кор рекции после корреции Р
1 КШК,мс 824,0 ±24,7 803,0 ±22
2 8БШ,мс 67,6 ±8,3 63,4 ±7,8
3 МО,мс 842,2 ±14,5 771,7 ±15,7 <0,01
4 АМО,% 36,1 ±3,9 32,8 ±3,8
5 СУ1,усл.ед 14,9 ±1,9 16,6 ±2,2
6 УЬБ, % 20,1 ±2,2 23,3 ±3,0
7 ЬБ, % 37,2 ±3,6 34,0 ±1,8
8 НБ, % 41,2 ±3,8 41,0 ±2,8
9 ИВР,усл.ед 38,9 ±4 52,1 ±4,3 <0,05
10 ВПР,усл.ед 1,2 ±0,26 1,79 ±0,68
11 ПАПР,усл.ед 49,4 ±7,2 43,5 ±5,3
12 ИН,усл.ед 27,5 ±3,2 30,8 ±3,8
Таким образом, пролонгированное воздействие композиционного одоранта «Полиол» способствует оптимизации вегетативного баланса в регуляции физиологический функций, что позволяет за счет включения дополнительных управляющих стимулов обеспечить совершенствование механизмов адаптации.
ВЫВОДЫ
1. Для молодых девушек с низкими показателями физической работоспособности характерным является преобладание анаэборных процессов в метаболизме, недостаточные функциональные резервы системы внешнего дыхания, усиление вагусных влияний в регуляции физиологических функций.
2. Пролонгированное воздействие композиционного одоранта «Полиол» способствует оптимизации функционального состояния респираторной системы, что нашло свое отражение в росте бронхиальной проходимости, совершенствовании метаболических процессов в сторону увеличения аэробного звена энергообеспечения.
3. Корригирующие воздействия «Полиола» связаны с нормализацией вегетативного баланса, усилением симпатических модуляций, включением центральных механизмов регуляции кардио-респираторного гомеостаза организма.
Список литературы
1. Агаджанян Н.А. Проблемы адаптации и учение о здоровье / Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. - М.:Из-во РУДН, 2006. - 284 с.
2. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс т профилактика / Ф.З. Меерсон/ М.:Из-во Наука, 1981. - 234 с.
3. Апанасенко Г.Л. Соматическое здоровье и максимальная аэробная способность индивида. / Г.Л.Апанасенко, Р.Г. Науменко // Теория и методика физической культуры - 1986. - №5. - С. 39-45.
4. Солдатченко С. С. Ароматерапия. Профилактика и лечение заболеваний эфирными маслами / Солдатченко С.С., Кащенко Г.Ф., Пидаев В. - Симферполь: «Таврида», 2002. - 43 с.
5. Макарчук М.Ю. Роль нюхового анал1затора в штегративнш д1яльносп мозку:Автореф. / М.Ю. Макарчук / Дис.докт.бюлог.наук: 03.00.13. К. Видавн. Ктв нац. У-ту - 1999. - 34 с.
6. Грейхман Л.З. Аэрофитотерапия. / Грейхман Л.З. - К., Здоровье, 1986. - 128 с
7. Дудченко Л.Г. Ароматерапия и аромамамассаж / Дудченко Л.Г., Потебня Г.П., Кривенко Н.А.; под. ред. канд.мед. наук. В.В. Кривенко. - К. Изд.Дом «Максимум». 1999. - 352 с.
8. Дубровский В.И. Реабилитация в спорте / Дубровский В.И. - М.: Физическая культура и спорт, 1991. - 206 с.
9. Миргородская С. Ароматерапия: мир запахов запахи мира / Миргородская С. - М.: «НАВЕУС», 1998. - 120 с.
10. Карпман В.Л. Исследование физической работоспособности у спортсменов / Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А - М.: ФиС, 1974. - 95 с.
11. Баевский Р.М. Вариабельность сердечного ритма в условиях космического полета / Р.М. Баевский // Физиология человека. - 2002. - Т.28, №1. - С. 55-58.
Буков Ю.О. Можливосп корекци функщонального стану оргатзму дшчат з використанням композицшного одоранта «Полюл» / Ю.О. Буков, О.М Мшша // Вчет записки Тавршського национального ушверситету ш. В.1. Вернадського. Серш ,Дологш, хiмiя". - 2010. - Т. 23 (62), № 3. - С. 42-49. Змши кардю-ресшраторного гомеостазу е лiмiтуючим чинником пристосовних можливостей органiзму. Пролонгована дiя композицшного одоранта «Полiол» забезпечуе оптимiзацiю вегетативного балансу, вдосконалення мехашзмш адаптаци.
Krn4oei слова: композицшний одорант «Полюл», вегетативний баланс, фiзична працездатшсть, функцiональнi резерви, респiраторна система.
Bukov Y. Possibilities of girls' functional state correction with using of "Polyol" composite odorant / Y. Bukov., Е. MiniM // Scientific Notes of Taurida V.I. Vernadsky National University. - Series: Biology, chemistry. - 2010. - Vol. 23 (62), No 3. - Р. 42-49.
Changes of a kardio-respiratory homeostasis are the limiting factor of adaptive possibilities of an organism. The prolonged influence of a composite odorant of "Poliol" provides optimization of vegetative balance, perfection of mechanisms of adaptation.
Keywords: a composite odorant of "Poliol", vegetative balance, physical working capacity, functional reserves, respiratory system.
Поступила в редакцию 19.10.2010 г.
