Оценка состояния дыхательной функции лиц, занимающихся йогой, посредством соотнесения функциональных проб с различным возмущающим действием

Введение . Изучение проблемы произвольной регуляции восходит к трудам И.П. Павлова (1996), заложившего теоретическую основу физиологических механизмов произвольных движений, и П.К. Анохина (1975), создавшего теорию функциональных систем. Учение И.П. Павлова и теория П.К. Анохина являются методологией для дальнейшего исследования механизмов произвольной регуляции (Фудин, 2020).

Теория и методология произвольных и волевых процессов, а также исследования произвольной регуляции представлены в работах Е.П. Ильина1, В.А. Иванникова (2010). Е.П. Ильиным2 показаны закономерности развития волевых процессов в онтогенезе, их проявления в поведении и деятельности, рассмотрены вопросы нарушения произвольности. В.А. Иванников (2010) для объяснения содержания понятия «воля» рассматривает психологические механизмы волевой регуляции через намеренное осознанное изменение смысла действия.

Произвольная регуляция, волевые аспекты деятельности активно изучаются в психологии спорта и физической культуры. В работах Н.А. Фудина (2020) показано, что спортсмены, отличающиеся по уровню квалификации и тренированности, являются оптимальной моделью наблюдения и исследования произвольности дыхательной функции.

Способность человека к произвольной осознанной регуляции своего дыхания, восприимчивость дыхательной функции к тренировкам и улучшение показателей задержки дыхания показаны в теоретических работах О.М. Буйковой и Г.И. Булнаевой3, В.А. Епифанова4, Е.Е. Ачкасова5, С.С. Павленкович6, Е.В. Литвинова и Л.А. Никифоровой7, Н.А. Фудина (2020) и экспериментальных исследованиях О.П. Азимок (Азимок и др., 2017; Азимок, Новик, 2018), В.Н. Карпенко (Карпенко и др., 2024; Карпенко и др., 2022), Н.К. Младинской и Э.В. Мануйленко (2017), М.П. Носковой и Р.Б. Алимирзоева (2017), Н.Я. Прокопьева (Прокопьев и др., 2021) с различными категориями лиц, учитывающих такие индивидуальные особенности, как пол, возраст, тип конституции, уровень физической подготовки, состояние здоровья (тренированность) дыхательной функции, профессиональная принадлежность, регион проживания.

Объективным методом оценки произвольной регуляции дыхания являются функциональные пробы. Они зарекомендовали себя как надежный способ измерения произвольной регуляции дыхания, состояния дыхательной системы, ее резервных возможностей и адаптации, восстановления в ответ на воздействие гипоксической и физической нагрузки, уровня тренированности дыхательной функции8. Функциональные дыхательные пробы позволяют исследовать изменения показателей функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем и «по этим изменениям оценить реакцию организма, обнаружить пограничные с нормой состояния и скрытые проявления недостаточности функций»9.

Для оценки произвольной регуляции дыхательной функции изучались следующие показатели гипоксических функциональных проб: длительность задержки дыхания на вдохе (Штанге) и выдохе (Генчи); показания и изменения значений пульса в результате возмущающего воздействия на организм; показатель реакции частоты сердечных сокращений ‒ отношение пульса после пробы к исходному пульсу участников исследования. Согласно нормативным данным10, повышенный показатель реакции частоты сердечных сокращений (более 1,2) демонстрирует неблагоприятную реакцию сердечно-сосудистой системы на недостаток кислорода.

Разные авторы предлагают разное количество категорий и различные границы разбиения между качественными градациями оценки состояния дыхательной функции, такими как «отличное», «хорошее», «среднее», «плохое» в функциональных дыхательных пробах. Часто нормативные значения представлены в виде количественных интервалов.

Так, при проведении пробы Штанге с задержкой дыхания на вдохе Н.Я. Прокопьев обращает внимание на то, что у разных авторов «в настоящее время нет четкой количественной оценки значений произвольной задержки дыхания на вдохе» (Прокопьев и др., 2021: 5). Н.К. Мла-динская и Э.В. Мануйленко (2017) предлагают следующие диапазоны длительности задержки дыхания: менее 30 секунд – «плохое» состояние дыхательной функции, от 30 до 40 секунд – «среднее» состояние, от 40 до 60 секунд – «хорошее», более 60 секунд – «отличное». В настоящем исследовании авторы взяли за основу нормативы для пробы Штанге, представленные в работе Н.К. Младинской и Э.В. Мануйленко (2017), с поправкой на непрерывность.

При проведении пробы Генчи с задержкой дыхания на выдохе С.С. Павленкович1 задает только нижнюю границу длительности задержки дыхания для здоровых взрослых людей, которая составляет не менее 25 секунд, тем самым исключая «плохое» состояние произвольной регуляции дыхательной функции. Е.Е. Ачкасов2 задает нормативы для пробы Генчи у взрослых людей, не занимающихся спортом, в диапазоне длительности задержки дыхания на выдохе от 30 до 40 секунд, что соответствует «хорошему» состоянию произвольности дыхания. М.П. Носкова и Р.Б. Али-мирзоев (2017) используют диапазон длительности задержки дыхания для нетренированных испытуемых от 25 до 30 секунд, что соответствует «среднему» состоянию произвольной регуляции дыхательной функции; для тренированных ‒ в интервале от 40 до 60 секунд и более, как соответствующий «отличному» состоянию. В настоящей работе учтены все нормативные диапазоны, предлагаемые указанными авторами3 (Носкова, Алимирзоев, 2017), с поправкой на непрерывность.

В работах по изучению влияния на организм функциональной пробы Серкина на разных выборках испытуемых (Азимок и др., 2017; Азимок, Новик, 2018; Карпенко и др., 2024; Карпенко и др., 2022; Носкова, Алимирзоев, 2017) не был учтен факт неравномерности задержки дыхания на отдельных фазах пробы до и после дозированной физической нагрузки, что затрудняет сопоставление результатов с нормативами. В настоящем исследовании введен коэффициент тренированности, позволяющий соотнести состояние здоровья дыхательной функции и степень ее тренированности с нормативными данными. За основу взяты нормативы комбинированной трехфазной пробы Серкина с дозированной физической нагрузкой, представленные в исследованиях О.П. Азимок с соавторами (Азимок и др., 2017; Азимок, Новик, 2018), где выборка по полу, возрасту, и численности испытуемых соответствует аналогичным параметрам в настоящей работе.

В настоящем исследовании впервые в методическом плане дифференциация состояния произвольной регуляции дыхательной функции осуществлялась посредством соотнесения функциональных проб с различным возмущающим действием: гипоксических проб с задержкой дыхания на вдохе (Штанге) и на выдохе (Генчи) и комбинированной пробы Серкина с дозированной физической нагрузкой. Указанные пробы позволяют оценить степень «натренированности», устойчивость организма к недостатку кислорода и динамику изменений произвольной регуляции дыхательной функции.

В статье использованы экспериментальные данные дипломной работы Т.Ю. Куликовой «Особенности произвольной регуляции у лиц, занимающихся физическими практиками (на примере йоги)»4.

Целью исследования является изучение изменений произвольной регуляции дыхательной функции у лиц, занимающихся йогой, выявленных посредством соотнесения функциональных проб с различным возмущающим действием: гипоксических и комбинированной пробы с дозированной физической нагрузкой.

Характеристика выборки . В исследовании приняли участие 100 женщин 23‒33 лет, различного уровня тренированности, занимающихся йогой.

Методы . Функциональные пробы с различным возмущающим действием:

• 1.    Проба Штанге с задержкой дыхания на вдохе (Младинская, Мануйленко, 2017).

• 2.    Проба Генчи с задержкой дыхания на выдохе⁵ (Носкова, Алимирзоев, 2017).

• 3.    Комбинированная проба Серкина с задержкой дыхания и дозированной физической нагрузкой (20 приседаний за 30 секунд) (Азимок и др., 2017; Азимок, Новик, 2018).

Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета программ SPSS v. 24. Для сравнения переменных использовался t -критерий Стьюдента.

Результаты:

Функциональные пробы Штанге (задержка дыхания на вдохе) и Генчи (задержка дыхания на выдохе) . По результатам выполнения функциональных проб Штанге (задержка дыхания на вдохе) и Генчи (задержка дыхания на выдохе) выявлено 4 группы участников с разным уровнем состояния дыхательной функции. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 ‒ Нормативные показатели длительности задержки дыхания в гипоксических функциональных пробах, оценивающие состояние дыхательной функции1

Table 1 ‒ Standard Indicators of Breath-Holding

Duration in Hypoxic Functional Tests

Assessing the State of Respiratory Function

Оценка состояния дыхательной функции	Длительность задержки дыхания (сек.)
	Штанге (на вдохе)		Генчи (на выдохе)
	нормативные данные	количество чел.	нормативные данные	количество чел.
Отличное	Более 60	25	Более 40	37
Хорошее	40‒60	35	30‒40	32
Среднее	30‒39	25	25‒29	13
Плохое	Менее 30	15	Менее 25	18

Повышенный показатель реакции частоты сердечных сокращений, определяемый как отношение пульса после пробы, к исходному пульсу (более 1,2), демонстрирующий неблагоприятную реакцию сердечно-сосудистой системы на недостаток кислорода, выявлен у 9 % участников исследования в пробе Штанге и у 5 % – в пробе Генчи.

Функциональная трехфазная проба Серкина . В предложенном авторами подходе при выполнении участниками исследования пробы Серкина использовалась балльная система. Каждой из трех фаз комбинированной пробы Серкина присваивался балл согласно выполненным испытуемыми нормативам. Для здоровых тренированных людей соответствие нормативам оценивалось в 0 баллов, для здоровых нетренированных ‒ в 1 балл, для лиц со скрытой недостаточностью кровообращения ‒ в 2 балла. После прохождения всех трех фаз вычислялся коэффициент тренированности как среднее значение по всем трем фазам пробы.

Каждый испытуемый набирал сумму баллов по трем фазам пробы Серкина в диапазоне от 0 до 6, что соответствовало коэффициенту тренированности в интервале от 0 до 2, где 0 обозначает показатель длительности задержки дыхания для здоровых тренированных людей (4 % участников); интервал от 0 до 1 – для здоровых лиц с разной степенью тренированности (36 %); 1 – для здоровых нетренированных лиц (13 %); интервал от 1 до 2 ‒ для людей с риском скрытой недостаточности кровообращения (35 %); 2 – для лиц со скрытой недостаточностью кровообращения (12 %).

Целесообразность введения коэффициента тренированности была обусловлена тем, что 71 % испытуемых демонстрировали неравномерность показателей длительности задержки дыхания на разных фазах пробы Серкина относительно нормативных данных, представленных в таблице 2.

Таким образом, введенный коэффициент тренированности учитывал как неравномерность прохождения, так и соответствие нормативным данным на каждой фазе пробы.

Таблица 2 ‒ Нормативные показатели длительности задержки дыхания в трехфазной функциональной комбинированной пробе Серкина¹

Table 2 ‒ Standard Values of Breath-Holding Duration in the Three-Phase Functional Combined Serkin Test

Оценка состояния дыхательной функции (балл)	Длительность задержки дыхания (сек.)
	первая фаза	вторая фаза	третья фаза
Здоровые тренированные люди (0)	60 и более	30 и более	60 и более
Здоровые нетренированные люди (1)	40‒59	15‒29	35‒59
Нетренированные люди со скрытой недостаточностью кровообращения (2)	20‒39	14 и менее	34 и менее

Введение коэффициента тренированности позволило дифференцировать участников исследования по состоянию здоровья и степени тренированности дыхательной функции, которые могут быть описаны с использованием порядковой шкалы, где на одном полюсе ‒ высокий уровень тренированности с коэффициентом, равным 0, соответствующий здоровым тренированным людям; а на другом полюсе – низкий уровень тренированности, с коэффициентом, равным 2, свойственный лицам со скрытой недостаточностью кровообращения. Критерием разбиения на группы респондентов по оценке состояния произвольности дыхательной функции является, таким образом, коэффициент тренированности, равный 1.

На основании значения коэффициента тренированности, полученного в комбинированной пробе Серкина с дозированной физической нагрузкой, происходило разбиение выборки на группы, различающиеся по состоянию дыхательной функции и степени ее тренированности: 1) здоровые лица с постепенным снижением уровня тренированности и переходом в состояние нетренированности и 2) лица с постепенным накоплением недостаточности кровообращения, т. е. группа риска по состоянию дыхательной функции. Для каждой из групп характерен свой диапазон коэффициентов тренированности: для здоровых лиц он попадает в интервал от 0 до 1, для группы риска ‒ от 1 до 2.

Первую группу составили 53 % участников исследования ‒ здоровые испытуемые с коэффициентом тренированности от 0 до 1 включительно. В нее входили респонденты, чьи показатели длительности задержки дыхания соответствовали нормам для здоровых тренированных людей (4 %) с оценкой 0 баллов на всех трех фазах пробы Серкина, а также здоровые лица с постепенным снижением уровня тренированности (49 %), демонстрирующие длительность задержки дыхания на трех фазах пробы, с различными комбинациями баллов 0 и 1. При выполнении пробы Серкина у первой группы совершенно отсутствует балл 2 на всех трех фазах пробы, характеризующий нормативы для лиц со скрытой недостаточностью кровообращения.

Таким образом, первая группа – это здоровые респонденты, у которых коэффициент тренированности постепенно приближается к 1, что означает снижение уровня тренированности, выражающееся в уменьшении длительности задержки дыхания.

На основании заметного снижения длительности задержки дыхания, постепенно накапливающегося на трех фазах пробы Серкина, и коэффициента тренированности от 1 до 2 включительно была сформирована вторая группа участников исследования (47 %), состоящая из: 1) нетренированных лиц (35 %), демонстрирующих длительность задержки дыхания на трех фазах пробы, с различными комбинациями баллов 1 и 2, чьи результаты отражают постепенное накопление степени риска скрытой недостаточности кровообращения; 2) респондентов со скрытой недостаточностью кровообращения с баллом 2 на каждой из трех фаз (12 %). Следовательно, вторая группа – это нетренированные респонденты с накоплением степени риска скрытой недостаточности кровообращения, у которых коэффициент тренированности постепенно приближается к 2, выражается в значительном снижении длительности задержки дыхания, что означает переход от риска к самой скрытой недостаточности кровообращения.

На основании коэффициента тренированности, полученного в комбинированной пробе Серкина с дозированной физической нагрузкой, происходило соотнесение с качественной и количественной оценками состояния дыхательной функции в гипоксических пробах Штанге и Генчи (таблица 1).

Таблица 3 содержит результаты длительности задержки дыхания в гипоксических функциональных пробах Штанге и Генчи в группах здоровых испытуемых с постепенным снижением уровня тренированности и у нетренированных лиц с накоплением степени риска скрытой недостаточности кровообращения.

Таблица 3 ‒ Показатели длительности задержки дыхания по результатам гипоксических функциональных проб в двух группах1

Table 3 ‒ Indicators of Breath-Holding Duration Based on the Results of Hypoxic Functional Tests in Two Groups

Гипоксические функциональные пробы задержки дыхания	Длительность задержки дыхания (сек.)
	I группа (53 %)	II группа (47 %)	уровень значимости
на вдохе (проба Штанге)	54,00	34,40	р < 0,00
на выдохе (проба Генчи)	47,24	28,13	р < 0,00

Выявлены статистически значимые различия в произвольной регуляции дыхательной функции в функциональной пробе Штанге (на задержку дыхания на вдохе) между здоровыми участниками исследования и лицами с накапливающейся скрытой недостаточностью кровообращения. Здоровые участники исследования статистически значимо ( р < 0,00) продемонстрировали высокие показатели длительности задержки дыхания на вдохе (сек.) по сравнению с участниками исследования с накоплением скрытой недостаточности кровообращения.

Качественный анализ позволил показать, что при выполнении функциональной пробы Штанге (задержка дыхания на вдохе) здоровые испытуемые демонстрируют, согласно соответствующим нормативным показателям (таблица 1), верхнюю границу «хорошего» состояния произвольности дыхательной функции. В то время как лица с накоплением скрытой недостаточности кровообращения показывают, согласно нормативным показателям (таблица 1), «среднее» состояние произвольности дыхательной функции на вдохе.

Выявлены статистически значимые различия в произвольной регуляции дыхательной функции в функциональной пробе Генчи (на задержку дыхания на выдохе) между здоровыми участниками исследования и лицами с накоплением скрытой недостаточности кровообращения: здоровые участники исследования статистически значимо ( р < 0,00) продемонстрировали высокие показатели длительности задержки дыхания на выдохе (сек.) по сравнению с участниками исследования с накоплением скрытой недостаточности кровообращения.

Качественный анализ позволил показать, что при выполнении функциональной пробы Генчи (задержка дыхания на выдохе) здоровые испытуемые демонстрируют, согласно соответствующим нормативным показателям (таблица 1), «отличный» уровень состояния произвольности дыхательной функции. Лица с накоплением скрытой недостаточности кровообращения показывают, согласно нормативным показателям (таблица 1), «среднее» состояние произвольности дыхательной функции на выдохе.

Таким образом, доказано соответствие результатов гипоксических проб Штанге и Генчи комбинированной пробе с дозированной физической нагрузкой Серкина.

Исследование показало, что выявленные группы демонстрируют следующие характеристики.

Первая группа ‒ здоровые испытуемые с постепенным снижением уровня тренированности ‒ характеризуется локализацией у верхней границы «хорошего» состояния произвольности дыхательной функции по результатам выполнения задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) и «отличным» состоянием ‒ на выдохе (проба Генчи). Длительность задержки дыхания в первой группе респондентов при выполнении гипоксических проб свидетельствует о более высокой физиологической цене произвольной задержки дыхания на вдохе (Штанге) по сравнению с более низкой физиологической ценой задержки дыхания на выдохе (Генчи).

Вторая группа – нетренированные лица с постепенным накоплением скрытой недостаточности кровообращения ‒ характеризуется «средним» состоянием произвольности дыхательной функции по результатам выполнения задержки дыхания в обеих пробах: на вдохе (Штанге) и выдохе (Генчи).

Таким образом, введение авторами коэффициента тренированности, вычисленного посредством присвоения баллов каждой из трех фаз пробы Серкина, позволило обнаружить среди участников исследования две группы, различающиеся показателями состояния здоровья дыхательной функции и отражающие степень ее тренированности.

Первую группу составили здоровые лица с постепенным снижением уровня тренированности и переходом в состояние нетренированности, для которой характерен диапазон коэффициентов от 0 до 1. Вторую группу риска – участники исследования с постепенно накапливающейся недостаточностью кровообращения с коэффициентами в интервале от 1 до 2.

Коэффициент тренированности, вычисленный при выполнении пробы Серкина, позволил соотнести результаты функциональных проб с различным возмущающим действием: комбинированной пробы Серкина с дозированной физической нагрузкой с качественной и количественной оценками состояния дыхательной функции в гипоксических пробах Штанге и Генчи.

Выводы . Исследование произвольной регуляции дыхания позволило оценить состояние и степень тренированности дыхательной функции посредством соотнесения функциональных проб с различным возмущающим действием.

• 1.    Предложенный авторами коэффициент тренированности, представляющий собой среднее арифметическое баллов по трем фазам пробы Серкина, позволил объективно оценить произвольную регуляцию дыхательной функции участников исследования.

• 2.    Показано, что соотнесение функциональных дыхательных проб с различным возмущающим действием, а именно гипоксических проб и комбинированной пробы с дозированной физической нагрузкой, позволило провести дифференцированный анализ состояния здоровья дыхательной функции и степени ее тренированности.

• 3.    На основании коэффициента тренированности выявлены две группы респондентов: здоровые испытуемые с постепенным снижением уровня тренированности и нетренированные лица с последовательным накоплением скрытой недостаточности кровообращения.

• 4.    Уровень тренированности и состояние здоровья дыхательной функции могут быть описаны с использованием порядковой шкалы, на одном полюсе которой ‒ высокий уровень тренированности, соответствующий здоровым людям, а на другом ‒ низкий уровень тренированности, свойственный лицам со скрытой недостаточностью кровообращения.

• 5.    Критерием разбиения на группы респондентов по оценке состояния произвольности дыхательной функции является коэффициент тренированности, равный 1.

• 6.    Выявлены статистически значимые различия по показателям произвольной регуляции дыхательной функции, полученные в гипоксических пробах Штанге (на вдохе) и Генчи (на выдохе) между двумя группами участников исследования с разным состоянием здоровья дыхательной функции.

• 7.    Здоровые участники исследования демонстрируют по нормативным данным гипоксических проб высокий уровень произвольной регуляции дыхательной функции, выражающийся в длительности задержки дыхания, соответствующей «отличному» состоянию на выдохе в пробе Генчи и «хорошему» состоянию на вдохе в пробе Штанге.

• 8.    Участники исследования с риском скрытой недостаточности кровообращения демонстрируют среднее количественное значение длительности задержки дыхания, соответствующее по нормативным данным гипоксических проб «среднему» качественному состоянию произвольной регуляции дыхательной функции и на вдохе в пробе Штанге, и на выдохе в пробе Генчи.

Данные настоящего диагностического исследования могут быть использованы при работе с различными группами лиц, занимающихся йогой, физической культурой, спортом. Результаты исследования позволяют внести вклад в методическую разработку тренировочных, профилактических и реабилитационных программ, а также в восстановление дыхательной функции в лечебной физкультуре и медицине.