Особенности морфофункциональных параметров организма молодых людей, проживающих в разных климатогеофизических условиях окружающей среды

Введение. Исследования адаптационных механизмов в различных климатогеофизических условиях окружающей среды включены в раздел приоритетных медико-экологических научных направлений. Факторы окружающей среды обусловливают развитие морфофункциональных особенностей популяций человека, длительное время проживающих на определенной территории, что наиболее отчетливо проявляется в регионах с экстремальными условиями среды обитания.

Результаты многолетних фундаментальных исследований, проведенных Т. И. Алексеевой (1998), Н. А. Агаджаняном с соавт. (1983, 2009), В. С. Соловьевым с соавт. (2008, 2010), В. И. Хаснулиным с соавт. (2004), свидетельствуют о существовании функциональных особенностей реакций индикаторных систем организма на воздействие экстремальных и гипо-комфортных факторов в различных условиях среды обитания.

Исследования адаптационных возможностей кардиореспираторной системы человека в основном проводились в экстремальных условиях севера и высокогорья (Миррахимов 1981; Казначеев, Казначеев 1986; Рощевский 2006; Чан-чаева и др. 2007; Ишеков, Мосягин 2009; Сухова, Куликова 2009; Кагазежева 2012; Арабова и др. 2012; Хаснулин и др. 2004; Соловьев и др. 2008, 2010; Погонышева, Погонышев 2015).

Изучение механизмов влияния горного климата и условий Крайнего Севера на организм человека продолжает оставаться одной из актуальных проблем физиологии и экологии человека, практическая значимость которой обусловлена адаптацией вновь прибывшего контингента населения. Отсутствие работ, включающих сравнительное изучение адаптивных особенностей организма молодых людей Северного Кавказа и Приобского Севера, послужило основанием для проведения нашего эколого-физиологического исследования.

Как в горной местности, так и на территориях, приравненных к Крайнему Северу, человек подвергается воздействию комплекса факторов окружающей среды, в том числе и экстремальных. С поднятием на высоту параметры атмосферного давления, температуры воздуха и влажности уменьшаются, а космическая, световая, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация возрастают (Гора 2007). Усиленная солнечная радиация, перепады параметров влажности и температуры, ландшафтные и рельефные особенности, микроэлементозы относятся к неблагоприятным условиям горных территорий (Вондимтека и др. 2014). Однако определяющим для человеческого организма фактором окружающей среды горной местности является уменьшение парциального давления кислорода, обусловленное снижением атмосферного давления, вызывающим у неадаптированного человека гипоксемию.

Для регионов Крайнего Севера и приравненных территорий характерны: продолжительная и суровая зима, короткое холодное лето; космические излучения и геомагнитные возмущения (более сильные, чем в средних широтах, корпускулярное и волновое излучения); нарушение обычной фотопериодичности; повышенная изменчивость метеоэлементов погоды; пустынность и однообразие ландшафта; бедность флоры и фауны; дефицит витаминов и микроэлементов; промышленная интоксикация, усиливающая воздействие на организм человека неблагоприятных климатогеофизических факторов. Распространенное мнение населения о нехватке кислорода в воздушной среде Севера является мифом. Парциальное давление кислорода на Земле снижено в условиях высокогорья, что не характерно для северных широт. Гипоксия на Крайнем Севере носит характер метаболический и связана с нарушением активности дыхательных ферментов под действием экстремальных метеогеофизических факторов (Хаснулин и др. 2004).

Контингент и методы исследования

На добровольной основе с использованием информированного согласия проведено определение параметров кардиореспираторной системы учащейся молодежи (от 18 до 20 лет), проживающей в условиях горной местности

(с. Борзой) - 1-я группа и Приобского Севера (г. Покачи) - 2-я группа. Все обследуемые были адаптированы к условиям анализируемого климата. Обследование проводилось в летний период 2015 г. Село Борзой находится в Шатой-ском районе Чеченской Республики, высота над уровнем моря 827 м (низкогорье), климат континентальный. Покачи - город в Ханты-Мансийском автономном округе — Югре — территории, приравненной к Крайнему Северу.

У обследуемых определяли основные антропометрические показатели - длина, масса тела, окружность грудной клетки (ОГК) - с использованием ростомера, весов и сантиметровой ленты. С помощью автоматического тонометра измеряли показатели систолического (АДС, мм.рт.ст.) и диастолического (АДД, мм.рт.ст.) артериального давления, частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин). Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, л) определялась с использованием сухого спирометра. Уровень насыщения гемоглобина артериальной капиллярной крови кислородом (SpOo) измерялся прибором пульсоксиметром ОП-31.1 «Тритон».

Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием пакета программ Microsoft Excel, раздел «Анализ данных». Средние значения параметров представлены в виде М±щ, где М - среднее выборочное, m - стандартная ошибка среднего. Полученные показатели проверялись на нормальность распределения с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Так как было выявлено нормальное распределение исходных данных, оценку достоверности различий для сравниваемых групп проводили по t-критерию Стьюдента. Вычисляли уровень значимости (р). Достоверными считали различия между сравниваемыми средними величинами со степенью доверительной вероятности 95% и выше (р<0,05).

Обсуждение результатов исследования

Сравнительный анализ антропометрических показателей тела юношей и девушек вы- явил ряд соматических особенностей (табл. 1). Показатели длины тела юношей, проживающих в условиях Северного Кавказа (181,4±1,1б см) были выше по сравнению с их ровесниками из ХМАО-Югры (177,1±1,45). Длина тела девушек первой (169,3±1,95 см) и второй (168,8±1,0б) групп практически не отличалась. Тенденция увеличения антропометрических параметров у обследуемых, проживающих в условиях горного климата, сохранялась и применительно к массе тела. Масса тела юношей и девушек первой группы (78,4±0,7б и 61,2±0,66 кг) была больше, чем у их ровесников второй группы (73,4±0,75 и 59,8±0,9б кг), хотя статистически значимых различий выявлено не было (табл. 1).

Параметры объема грудной клетки молодых людей с. Борзой были достоверно выше, чем у юношей г. Покачи и составляли 92,4±0,14 см и 84,2±0,2б см соответственно. Статистически значимых различий по ОГК между девушками первой (76,1±0,61см) и второй (74,3±0,56) групп выявлено не было.

Известно, что физиологические показатели определяют уровень функциональной устойчивости и отражают индивидуальную норму гомеостатических систем организма. Исследования функциональных параметров организма позволяют охарактеризовать диапазон адаптивных резервов обследуемых. Значения функциональных параметров молодых людей представлены в таблице 2.

Показатели частоты сердечных сокращений у обследуемых обоего пола, проживающих на Северном Кавказе, находились в пределах нормы, были достоверно ниже, чем у их ровесников г. Покачи и составляли 64,42±0,61 уд/мин у юношей и бб,36±0,15 уд/мин у девушек. ЧСС у молодых людей второй группы находилась на верхней границе физиологической нормы, у обследуемых женского пола -78,12±0,34 уд/мин, у их ровесников противоположного пола - 79,31±0,21 уд/мин (табл. 2).

Антропометрические пок:

Таблица 1

тели обследуемых, (М±ш)

	Рост, см	Масса тела, кг	ОГК, см
Северный Кавказ (1-я группа)
Юноши	181,4±1,16	78,4±0,76	92,4±0,14*
Девушки	169,3±1,95	61,2±0,66	76,1±0,61
Приобский Север (2-я группа)
Юноши	177,1±1,45	73,4±0,75	84,2±0,26
Девушки	168,8±1,06	59,8±0,96	74,3±0,56

Примечание. * - статистически значимые различия между группами при р<0,05.

Таблица 2

Показатели кардиореспираторной системы обследуемых, (М±ш)

Пол	ЧСС, уд/мин	АДС, мм.рт.ст.	АДД, мм.рт.ст.	ЖЕЛ,мл.	ЧД, дых.дв/мин	SpO2,%
Северный Кавказ (1 группа)
Юноши	64,42±0,61*	120,45±1,74	80,16±0,87	4900±6,86*	14,2±0,15	98,1±1,2
Девушки	66,36±0,15*	117,81±1,26	78,56±0,45	3400±7,96*	14,6±0,12	98,9±1,7
Приобский Север (2 группа)
Юноши	79,31±0,21	126,95±1,45	82,34±0,39	3600±8,54	17,4±0,11	96,4±1,3
Девушки	78,12±0,34	123,11±1,79	83,23±0,86	2900±9,21	16,5±0,16	96,8±0,9

Примечание. * - статистически значимые различия между группами при р <0,05.

Н. А. Агаджанян (1983), описывая особенности функционирования организма горцев, отмечал умеренное снижение частоты сердечных сокращений и гипотонию.

При анализе параметров артериального давления учащейся молодежи значимых различий выявлено не было. Среднее значение АДС у юношей с. Борзой составило 120,45±1,74, АДД - 80,16±0,87 мм.рт.ст. У их односельчанок АДС - 117,81±1,26, АДД - 78,56±0,45 мм.рт.ст. АДС у юношей г. Покачи было равно 126,95±1,45, АДД - 82,34±0,39 мм.рт.ст. У девушек ХМАО-Югры АДС соответствовало 123,1Ш,79, АДД - 83,23±0,86 мм.рт.ст (табл. 2).

Анализ показателей системы органов дыхания (табл. 2) выявил, что величина ЖЕЛ у юношей второй группы была равна 3600±8,54 мл, у их ровесников с Северного Кавказа достоверно выше и составляла 4900±6,86 мл. У девушек г. Покачи ЖЕЛ соответствовала 2900±9,21 мл, у их ровесниц с. Борзой была выше (3400±7,96 мл), отмечались значимые различия. Аналогичные показатели респираторной системы зарегистрированы В. А. Анзоровым и С. В. Морякиной (2016), которые обследовали студентов — жителей горных районов Чеченской Республики (низкогорье), по опубликованным данным ЖЕЛ девушек составляла 3,41±0,117 л, юношей - 4,28±0,167 л.

По литературным данным, увеличение жизненной емкости легких и составляющих ее объемов у населения, проживающего в условиях горного климата, происходит за счет усиления тонуса мышц вдоха. Отмечено, что у коренных жителей гор расширяется грудная клетка, примерно на 10% повышается жизненная емкость легких по сравнению с населением других регионов (Агаджанян 1983; Анзоров, Морякина 2016).

Значения частоты дыхания у обследуемых обоего пола, проживающих на Северном

Кавказе, находились в пределах нормы, были ниже, чем у северян, и составляли 14,2±0,15 дых.дв/мин у юношей и 14,6±0,12 дых.дв/мин у девушек. ЧД у обследуемых второй группы женского пола была равна 16,5±0,16 дых.дв/мин, у юношей -17,4±0,11 дых.дв/мин, значимых различий между группами выявлено не было.

Параметры сатурации крови кислородом у обследуемых с. Борзой были выше, чем у их ровесников г. Покачи, но статистически значимых отличий между обследуемыми обоего пола выявлено не было, средние значения 8рО2находились в пределах нормы в обеих группах. Процент гемоглобина, перешедшего в оксигемоглобин в крови юношей с. Борзой, был равен 98,1±1,2, девушек - 98,9±1,7%. У молодых людей ХМАО-Югры - 96,4±1,3% и 96,8±0,9% соответственно.

Это согласуется с результатами, полученными В. А. Анзоровым и С. В. Морякиной (2016), которые выявили, что проживание учащейся молодежи в условиях горной гипоксии приводит к повышению процента гемоглобина, перешедшего в оксигемоглобин, авторы отмечают следующие параметры SpO2: у девушек -98,0±0,63%, у юношей - 98,2±0,37%.

Заключение

Параметры частоты сердечных сокращений и частоты дыхания у обследуемых обоего пола, проживающих на территории с горным климатом, находились в пределах нормы, были ниже, чем у их ровесников из ХМАО-Югры, отражая экономизацию функций кардиореспираторной системы. Степень насыщения артериальной крови кислородом у учащейся молодежи, проживающей в условиях горной гипоксии выше, чем у юношей и девушек Приобского Севера. Значения жизненной емкости легких молодых людей обоего пола с Северного Кавказа были больше, чем у северян, находились в пределах физиологической нормы, у их ровес- ников из г. Покачи - ниже нормативных значений. Это согласуется с результатами полученных ранее исследований, в ходе которых было установлено, что у адаптированной группы населения, проживающей в горной местности, определяются высокие показатели жизненной емкости легких и усиленное насыщение крови кислородом (Миррахимов 1981; Агаджанян 1983; Алексеева 1998; Чанчаева 2011).

Таким образом, функциональное состояние кардиореспираторной системы обследуемых было обусловлено особенностями климатогеофизических факторов окружающей среды. Полученные результаты расширяют представления о функционировании сердечно-сосудистой и дыхательной систем молодых людей в условиях Севера и горной местности.