Динамика показателей респираторной системы студенческой молодежи

В соответствии с теорией функциональных систем П.К. Анохина дыхательная система представляет собой комплекс образований, включающий центральные (регуляторные) и периферические (воспринимающее) нервные компоненты и рабочие аппараты, функционально объединенные в единую систему, конечным эффектом деятельности котором является поддержание относительного постоянства газового состава крови и тканей организма [6].

Изучению функций внешнего дыхания методом форсированной спирометрии посвящен ряд работ И.Б. Исупова, Е.Ю. Надежки-ной, Г.А. Севрюковой [2; 3; 5]. Исследования этих авторов имеют локальный характер, так как в них рассматриваются выборочные данные жителей некоторых городов и определенные возрастные группы, в частности функци- ональные характеристики пожилых людей и лиц старческого возраста [2; 3].

Цель работы: системный анализ функционального состояния респираторной системы у молодых людей в условиях относительного покоя, при выполнении гравитационных нагрузочных проб, а также теста Мартине.

Материалы и методы . Под наблюдением находились 15 студентов (средний возраст 18,1 ± 0,9 лет) института естественных наук Волгоградского государственного университета.

Методом обычной и форсированной спирометрии у обследуемых определяли: дыхательный объем (ДО, л); жизненную емкость легких в фазу экспирации (ЖЕЛ, л); экспираторную форсированную жизненную емкость легких (ЭФЖЕЛ, л); экспираторную форсированную жизненную емкость легких за первую секунду форсированного выдоха (ЭФЖЕЛ1, л/с); резервный объем выдоха (РОвыд, л); форсированный резервный объем выдоха (ФРОвыд, л), форсированный объем выдоха за 1-ю секунду (ФРОвыд1, л/с). Измерения легочных объемов выполнены с помощью прибора «дифференциальный электронный спирометр – ДЭС»[1]. Наблюдения проведены вче-тыре этапа: а) в положении сидя, после десятиминутного отдыха (покой); б) на 1-й минуте после перемещения в положении стоя; в) на 1-й минуте после перемещения обследуемых в положение лежа на спине; г) в положении стоя, на 1-й минуте восстановления после пробы Мартине (20 приседаний за 30 с).

Результаты и их обсуждение. В положении сидя некоторые основные экспираторные легочные объемы (ЖЕЛ, РОвыд) большинства обследованных были заметно ниже возрастных нормативов, что свидетельствовало о низкой тренированности студентов, малых объемах легочной вентиляции у них в состоянии покоя [4].

Однако, величины форсированной жизненной емкости легких (ЭФЖЕЛ) превышали значения ЖЕЛ, а значения ФРОвыд превышали обычный РОвыд. Таким образом, проходимость трахеобронхиального дерева и сила экспираторных (внутренних межреберных мышц) в состоянии покоя обеспечивали достаточную вентиляцию легких.

Переход в положение стоя сопровождался незначительной динамикой дыхательных объемов легких: обнаружена лишь слабая тенденция к возрастанию ФРОвыд (на 19,8 %; р = 0,07). Можно предполагать, что в положении стоя вследствие некоторого улучшения условий сокращения мышц передней брюшной стенки (участвующих в форсированной экспирации), способность к форсированному выдоху у молодых лиц увеличивается (рис. 1).

Переход в положение лежа на спине сопровождался тенденцией к снижению ЖЕЛ на 11,9 % (р = 0,08). Остальные показатели легочных объемов изменялись статистически недостоверно. Следовательно, в положении лежа у нетренированных лиц наблюдается некоторое ограничение амплитуды экскурсий грудной клетки, что, возможно, обусловлено повышением давления в брюшной полости. Вследствие этого возможно затруднение выполнения глубокого вдоха, необходимого для получения максимальных величин ЖЕЛ. Проходимость трахеобронхиального дерева и сила экспираторных мышц у здоровых людей практически не изменяются в положении лежа (см. рис. 2).

Наиболее существенные изменения легочных объемов по сравнению с контролем наблюдались на 1-й минуте после пробы Мартине. Выявлено значительное возрастание РОвыд (на 21,9 %, р < 0,05) и, особенно, повышение ФРОвыд (на 38,7 %, р < 0,01). ЭФ-ЖЕЛ имела тенденцию к повышению (на 13,4 %, р = 0,06). Остальные параметры изменялись недостоверно (см. рис. 3).

Рис. 1. Изменение показателей при переходе из положения «сидя» в положение «стоя». Положение «сидя» (покой) принято за 100 %

Таким образом, согласно нашим наблюдениям, предварительно выполненная физическая нагрузка (20 приседаний), способствовала увеличению скорости и силы сокращений вспомогательных экспираторных мышц, создавала своеобразный «тренирующий эффект». Это положительно отражалось на динамике показателей форсированной экспирации, особенно в конце уменьшения объема грудной клетки, на завершении выдоха.

Анализ первичных результатов спирометрического обследования показал, что индивидуальная направленность сдвигов основных легочных объемов испытуемых в динамике гравитационных проб была различна.

Сравнение параметров обычной спирометрии в положении «сидя» с положением «стоя» позволило обнаружить, что жизненная емкость легких в положении «стоя», по сравнению с положением «сидя» уменьшилась у

60 % от всего числа обследованных молодых людей. Резервный объем выдоха в положении стоя по сравнению с положением сидя уменьшился в 4 % случаев. Экспираторная форсированная жизненная емкость легких уменьшилась при вставании у 33 % обследованных. Экспираторная форсированная жизненная емкость легких за первую секунду выдоха уменьшилась при вставании у 40 % обследованных.

Следовательно, в положении стоя, по сравнению с положением сидя, у молодых нетренированных людей наиболее часто наблюдается снижение обычной, нефорсированной жизненной емкости легких. Возможно, это объясняется некоторым повышением тонуса мышц брюшного пресса в вертикальном положении тела человека, что при низкой общей физической подготовленности испытуемых может приводить к снижению дыхательных

Рис. 2. Изменение показателей при переходе в положение «лежа на спине». Положение «сидя» (покой) принято за 100 %

Рис. 3. Изменение показателей после теста Мартине (1-я минута восстановления). Положение «сидя» (покой) принято за 100 %

экскурсий диафрагмы и уменьшать объем воздуха, который необходимо предварительно вдохнуть.

В положении лежа, по сравнению с положением сидя индивидуальная направленность динамики легочных объемов также была различна. Жизненная емкость легких в положении лежа, по сравнению с положением сидя, снижалась более чем у половины обследованных. У 53 % обследованных в положении лежа также снижались индивидуальные величины резервного объема выдоха (РОвыд) и экспираторной форсированной жизненной емкости легких (ЭФЖЕЛ). Реже встречается отрицательная динамика экспираторной форсированной жизненной емкости легких за 1-ю секунду форсированного выдоха – снижение ЭФЖЕЛ1 выявлено у 20 % обследованных.

Таким образом, в положении лежа у нетренированных людей наиболее часто можно ожидать снижение показателей, характеризующих объемы вентилируемых альвеолярных пространств. Возможно, это обусловлено некоторой компрессией легких позвоночным столбом и костно-мышечными элементами грудной клетки. В то же время, проходимость трахеобронхиального дерева, судя по индивидуальной динамике параметров форсированной спирометрии обследованных изменяется в различных положениях тела не столь существенно.

Тест Мартине (20 приседаний за 30 секунд) способствует существенному улучшению трахеобронхиальной проходимости у подавляющего большинства обследованных, обладая определенным «тренирующим» эффектом по отношению к показателям форсированной экспирации. Анализ индивидуальной динамики параметров внешнего дыхания по схеме «контроль (сидя)» – «1-я минута восстановления после теста Мартине» позволил выявить, что экспираторная форсированная жизненная емкость легких (ЭФЖЕЛ) уменьшилась после завершения теста лишь у одного обследуемого (7 % от общего их числа) (рис. 4).

Позитивный эффект воздействия теста Мартине на респираторную систему распространяется и на величины резервного объема выдоха (РОвыд), который увеличивался в период восстановления у 80 % от всего числа обследованных. Следовательно, согласно результатам анализа индивидуальной динамики показателей функции внешнего дыхания, тест Мартине оказывает «тренирующий эффект» преимущественно на показатели трахеобронхиальной проходимости и силы вспомогательной экспираторной мускулатуры. Данное утверждение корреспондирует с предварительным анализом динамики средних арифметических величин параметров форсированной спирометрии.

Динамика ЭФЖЕЛ "сидя" - "1-я мин после теста Мартине", %

■ уменьшение ЭФЖЕЛ        ш увеличение ЭФЖЕЛ

Рис. 4. Процентная динамика индивидуальных изменений экспираторной форсированной жизненной емкости легких (сравнение «сидя» – «1-я минута восстановления после теста Мартине», n = 15)

Заключение