Особенности паттерна внешнего дыхания при ментальной деятельности у студентов с разными типами циркадианных ритмов

Результаты. В условиях ментального стресса, обусловленного информационной нагрузкой, наиболее выраженные респираторные реакции наблюдались у студентов «жаворонков», особенно утром. Стрессовая ситуация в утренние часы вызывала у «жаворонков» рост частоты дыхания на фоне общего ослабления легочной вентиляции. На это указывало снижение минутного объема дыхания (МОД) на 13,1 % (р<0,01), обусловленное, в первую очередь, уменьшением дыхательного объема (ДО) на 9,5 % (р<0,01) относительно покоя. Одновременно уменьшались жизненная емкость легких (ЖЕЛ) и резервный объем выдоха в среднем на 13,2 %. Днем стресс-нагрузка у этих студентов способствовала увеличению МОД на 6,3 % (р<0,05) в сочетании с выраженным ростом отношения длительностей вдоха и выдоха (Твд/Твыд) на 23,9 % (р<0,05) по сравнению с исходным уровнем. Реакции на ментальную деятельность в вечернее время у «жаворонков» выражались в достоверном снижении ДО и пролонгировании инспираторной фазы дыхательного цикла.

Студенты дневного хронотипа («голуби») занимали второе место по количеству реакций дыхания на ментальную нагрузку, причем наиболее выраженные изменения у них отмечались в дневные часы. В это время у «голубей», подобно утренним реакциям у «жаворонков», на фоне небольшого увеличения частоты дыхания, происходило заметное уменьшение ДО (на 10,1 %; p<0,01), определившее интегральный эффект снижения МОД на 6,1 % (p<0,05) относительно состояния спокойного бодрствования. Кроме того, отмечалось уменьшение ЖЕЛ и резервного объема вдоха. Утром и вечером выполнение тестовых заданий у «голубей» не вызывало изменений МОД, однако значимо меняло уровень таких параметров паттерна дыхания как ДО и отношение Твд/Твыд.

У студентов «сов» в условиях ментальной деятельности наблюдалась наименьшая изменчивость дыхания, причем при выполнении информационной нагрузки в разные периоды дня у них формировались различные тенденции в виде колебаний отдельных объемных и частотных показателей паттерна дыхания. Так, при умственной деятельности в утреннее время реакции у «сов» проявлялись уменьшением величин резервного объема вдоха и отношения Твд/Твыд. Днем при той же нагрузке у них менялись временные параметры паттерна дыхания, а именно, возрастали длительность вдоха и отношение Твд/Твыд на 5,3 % (p<0,05) и 4,9 % (p<0,05) соответственно, а вечером отмечалось изменение объемных показателей спирограмм в виде снижения емкости вдоха на 12,2 % (p<0,01) и резервного объема выдоха на 6,3 % (p<0,05).

При межгрупповом сравнении реакций внешнего дыхания на информационную нагрузку было установлено наличие наибольших различий в парах «голуби» – «совы», что проявлялось неоднозначными изменениями у представителей этих хронотипов величин ЖЕЛ, емкости вдоха и его резерва, ДО и длительности экспираторной фазы, особенно в утреннее время, и резерва выдоха в вечернее.

В парах «жаворонки» – «голуби» различия в реакциях на стресс-нагрузку касались такого параметра паттерна дыхания как ЖЕЛ и отмечались в утренние часы. Между «жаворонками» и «совами» существенной разницы в выраженности изменений дыхания при ментальной деятельности не наблюдалось.

Заключение. Полученные данные свидетельствуют об особенностях центральных регуляторных влияний, включая влияния со стороны пейсмекеров эндогенных ритмов, на частотные и объемные характеристики внешнего дыхания, а также о неодинаковой степени стабильности базальных паттернов дыхания в условиях ментальной деятельности у лиц с разными типами циркадианной активности. Выявленная хронотипическая зависимость паттерна внешнего дыхания отражает различные возможности студентов «жаворонков», «голубей» и «сов» в плане их адаптации к временной организации режимов выполнения информационных нагрузок в процессе обучения.