Особенности внешнего дыхания у студенток в условиях севера

В последние годы все более актуализируется необходимость кардинального улучшения здоровья россиян, заставляющая по-новому взглянуть на существующую ситуацию в сфере общественного здоровья с целью ее изменения к лучшему. Важнейшим институтом формирования образованной, квалифицированной, культурной и интеллектуальной элиты государства является система образования, в частности ВУЗы, и поэтому помимо специальных образовательных задач на государство ложится и задача сохранения физического, психического и нравственного здоровья студентов.

Известно, что суровый климат Севера предъявляет повышенные требования ко всем системам организма, а к дыхательной системе в первую очередь, т. к. именно она не может быть защищена от неблагоприятных воздействий надежным искусственным барьером [1]. Аппарат внешнего дыхания обеспечивает организм кислородом для поддержания на соответствующем уровне окислительно-восстановительные процессы, постоянство кислотнощелочного баланса. Кроме того, «северные легкие» осуществляют процессы усиленной теплопродукции, направленные на согревание поступающего холодного воздуха [4].

Задача нашего исследования – изучить особенности функционирования системы внешнего дыхания у студенток первокурсниц, обучающихся в САФУ имени М. В. Ломоносова в возрасте 17-18 лет.

Организация исследования

Исследование было проведено в осенне-зимний период у практически здоровых девушек (39 человек). Функциональное состояние внешнего дыхания оценивалось на автоматическом спирометре «СпироС-100», («Альтоника», Москва, Россия). При помощи этого прибора определяли следующие показатели: легочные объемы и емкости - жизненную емкость легких (ЖЕЛ), резервные объемы вдоха (РОвд) и выдоха (РОвыд), дыхательный объем (ДО); показатели легочной вентиляции - минутный объем дыхания (МОД), частоту дыхания (ЧД), максимальную вентиляцию легких (МВЛ). Полученные результаты сравнивали с показателями студенток, проживающих в средней полосе России [3]. Таким образом, I группу у нас составили учащиеся г. Архангельска, II – учащиеся средней полосы.

Результаты исследования

Важным показателем, отражающим функциональные возможности системы внешнего дыхания в целом, является ЖЕЛ. При сравнительной оценке этой величины было установлено у студенток I группы небольшое увеличение (2 %) (табл. 1). Известно, что у лиц с более высокими этими показателями имеется большая возможность увеличения легочной вентиляции, а также поступления кислорода в легкие и выделение углекислоты.

При фракционном анализе ЖЕЛ выявлено, что величины РОвд и РОвыд мало отличались от показателей, полученных от уроженцев средней полосы.

Таблица 1

Показатели внешнего дыхания, М ± mn = 39

Примечание: звездочками (*) обозначены достоверные отличия фактических величин. ** - р < 0,01.

Наряду с РОвд, РОвыд жизненная емкость легких включает и дыхательный объем. При сравнении этой величины у студенток I группы было выявлено увеличение глубины дыхания на 8,6 %. Превышение этих показателей у студенток, проживающих на Севере, по-видимому, способствует увеличение количества функционирующих альвеол [2]. При этом кислород поступает в нужном количестве, необходимом для поддержания требуемого уровня теплопродукции, повышая эффективность вентиляции [7].

Величины легочной вентиляции также выше у девушек I группы. Повышение минутного объема дыхания более чем в 1,2 раза указывает на гипервентиляцию легких. Легочная вентиляция находится в зависимости от процессов метаболизма в организме. У лиц, проживающих в районах Севера, уровень обменных процессов выше, чем у жителей умеренных широт. Следовательно, гипервентиляция у студенток САФУ является приспособительным механизмом внешнего дыхания в ответ на повышенную потребность организма в кислороде, направленную на обеспечение усиленного тканевого метаболизма при повышенных энергозатратах [4].

Ценным показателем оценки внешнего дыхания является также ЧД. У обследованных студенток г. Архангельска было выявлено увеличение частоты дыхания на 4,9 %. Это может свидетельствовать о некотором напряжении функции внешнего дыхания. Но величина ЧД зависит от минутного объема дыхания. Более рациональным в условиях Севера считается увеличение МОД за счет большего увеличения ДО, чем частоты дыхания [6]. Таким образом, легочная вентиляция у студенток I группы связана с синхронным увеличением дыхательного объема и частоты дыхания, что является наиболее эффективным механизмом обеспечения оптимального сочетания повышенного газообмена с минимизацией энергозатрат.

МВЛ характеризует возможность функционального использования аппарата внешнего дыхания. Эта величина является суммарным показателем вентиляционной функции аппарата внешнего дыхания и отражает предельные способности системы внешнего дыхания использовать функциональные резервы. Проведенные исследования показали, что эта абсолютная величина у девушек, проживающих в средней полосе, ниже в 1,1 раза, чем у студенток г. Архангельска. Известно, что МВЛ позволяет судить об интегральных изменениях механики дыхания, т. к. зависит от мышечной силы дыхательных мышц, растяжимости легких и грудной клетки, а также сопротивления воздушному потоку. Поэтому выявленное уменьшение у II группы может свидетельствовать о более низком развитии дыхательной мускулатуры [5].

Полученные результаты у студенток г. Архангельска указывают на небольшое напряжение функциональных способностей аппарата внешнего дыхания, понижение его компенсаторных возможностей. Такая ответная реакция организма скорее всего связана с проявлением защитных реакций дыхательной системы, направленных на ограничение контакта дыхательных путей с холодным воздухом и снижение теплопотерь.