Сатурация крови кислородом как индикатор гипоксических состояний у студентов в экологических условиях Севера

В настоящее время весьма распространенными являются исследования, связанные с изучением механизмов адаптации организма человека, его устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды, особую актуальность они приобретают в климатогеофизических условиях Приобского Севера. Большинство авторов публикуют информацию о тесной взаимосвязи между состоянием здоровья северян, «северным стажем» и активностью климатогелиофизических факторов Крайнего Севера и приравненных к нему территорий (Агаджанян и др. 1998; Погонышева, Погонышев 2015; Соловьев и др. 2008; Соловьев и др. 2010; Хаснулин и др. 2004).

Природные условия Крайнего Севера и приравненных к нему территорий признаны экстремальными вследствие воздействия климатических, геофизических и космических факторов, которые могут приводить к появлению дезадаптации и стрессовых состояний организма человека. К экстремальным экологическим условиям севера относят: низкие температуры, метаболическую гипоксию, резкие перепады метеоэлементов погоды, измененный фотопериодизм, загрязнение окружающей среды, специфическую гелиогео-магнитную обстановку, недостаток витаминов и важных для жизнедеятельности организма микроэлементов. Все это вызывает в организме человека напряжение адаптационных механизмов, в результате чего ряд органов и систем органов функционируют на пределе своих возможностей (Соловьев и др. 2008; Соловьев и др. 2010; Хаснулин и др. 2004).

На уровне физиологических процессов стресс сопровождается развитием гипоксических состояний. Состояние гипоксемии может возникать при уменьшении поступления кислорода, при снижении парциального давления или при нарушении транспорта кислорода, что характерно для жителей северных территорий (Агаджанян и др. 1998; Нестеров 2004; Чуб и др. 2014; Ишеков, Мосягин 2009). Гипоксия на Севере носит характер метаболический и связана со снижением активности дыхательных ферментов под действием экстремальных климатогеофизических факторов (Хаснулин и др. 2004).

Большое значение при кратковременной компенсации, а также при адаптации к продолжительному воздействию гипоксических состояний имеет деятельность кардиореспираторной системы. Важная роль в регуляции и приспособлении сердечно-сосудистой системы (ССС) к гипоксическим условиям принадлежит вегетативной нервной системе (ВНС) (Ишеков, Мосягин 2008; Ноздрачев 1991; Нестеров 2004). Такая регуляция со стороны ВНС обеспечивает адекватное воздействию гипоксии кровообращение. К механизмам адаптации организма к кислородной недостаточности является и увеличение интенсивности мозгового кровотока (Бурых и др. 2002; Нестеров

2004), направленное на компенсацию падения уровня насыщения гемоглобина кислородом. Исследование особенностей функционирования кардиореспираторной и вегетативной нервной систем в условиях метаболической гипоксии представляется актуальным и имеет теоретическое и практическое значение в рамках экологической физиологии.

На добровольной основе с использованием информированного согласия были обследованы практически здоровые студенты естественногеографического факультета Нижневартовского государственного университета в количестве 140 человек (67 юношей и 73 девушки). Основными направлениями исследования являлись изучение сатурации крови кислородом, типа регуляции ССС со стороны ВНС и факторов риска гипоксических состояний у молодых людей в условиях Севера.

Уровень насыщения гемоглобина артериальной капиллярной крови кислородом (SpO2) измерялся прибором пульсоксиметром ОП-31.1 «Тритон». С помощью модуля «Поли-Спектр-Ритм/РЕО» фирмы «Нейрософт» исследовали вегетативный тонус и вегетативную реактивность методом анализа вариабельности ритма сердца. Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием пакета программ Microsoft Excel, раздел «Анализ данных». Средние значения сатурации крови кислородом представлены в виде М±ш, где М — среднее выборочное, ш — 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).

Среднее значение сатурации крови кислородом у студенток было равно 96,5±0,21%, у их ровесников мужского пола — 97,2±0,16%, статистически значимых гендерных различий выявлено не было.

Сатурация крови кислородом менее 94% была выявлена у 4,5% юношей и 2,8% девушек, что свидетельствует о наличии гипоксических состояний у обследуемых. Уровень насыщения крови кислородом 95%, являющийся нижней границей нормы содержания кислорода, отмечался у 22,4% студентов и 20,5% их ровесниц, они находились в группе риска по возникновению гипоксемии. Среди обследуемых молодых людей 71,6% юношей и 68,5% девушек имели нормаль ный уровень сатурации крови кислородом (SpO2 = 96—98%). У 8,2% девушек и 1,5% юношей насыщение крови кислородом было выше среднего уровня (SpO2= 99%) (рис. 1).

Рис. 1. Сатурация крови кислородом у студентов НВГУ, %

По результатам оценки вариабельности сердечного ритма обследуемые студенты были разделены на три группы: эутоники, симпатотоники и парасимпатотоники.

На втором этапе исследования анализировались параметры сатурации 2 групп молодых людей: парасимпатотоников (ваготоников), в количестве 47 человек и симпатотоников — 89 обследуемых. Так как выборка эутоников в количестве 4 человек была статистически незначительна, их параметры не учитывались. Среднее значение сатурации крови кислородом у молодых людей-симпатотоников было равно 95,9± 1,07%, у парасимпатотоников — 97,8± 1,32%. Нормальный уровень сатурации крови кислородом отмечался у 66,3% симпатотоников и 85,2% ваготоников. Гипоксемия (SpO2=94%) была выявлена у 5,6% симпатотоников, среди парасимпатотоников таковых не отмечалось. Риск гипоксии (SpO2=95%) диагностирован у 14,8% ваготоников и 28,1% симпатотоников.

Было проведено анкетирование с целью выявления факторов риска гипоксии у студентов, проживающих в гипокомфортных экологических условиях окружающей среды. Результаты анкетирования представлены на рисунке 2.

Курение является одним из основных факторов риска дисфункций системы органов дыхания. Среди обследуемых студентов 27% юношей и 22% девушек курили, а 31,3% студентов и 31,5% студенток являлись пассивными курильщиками. Хронические заболевания респираторной системы наблюдались у 18% юношей и 22% девушек. У 15% студентов и 29% их ровесниц обнаружена наследственная предрасположенность к заболеваниям системы органов дыхания. У 16,4% юношей и 37% девушек отмечались хронические заболевания других органов, создающие дополнительную нагрузку на деятельность кардиореспи- раторной системы. У 19,4% студентов и 34,3% студенток обнаружено снижение неспецифической резистентности организма (рис. 2).

снижение неспецифической резистентности

заболевания органов дыхания наследственная предрасположенность хронические заболевания

♦ ЮНОШИ

О— девушки

Рис. 2. Факторы риска гипоксических состояний у студентов НВГУ, %

Среди обследованных молодых людей 5,9% юношей и 21,9% девушек медицинскими работниками неоднократно ставился диагноз — анемия, что является доказанным фактором риска гипоксии. У 53,7% юношей и 45,2% их ровесниц наблюдалась гиподинамия. У обследованных студентов фиксировался стаж проживания в условиях Севера. В ходе исследования было выяв лено, что 47,8% студентов и 57,5% студенток родились на Севере, у 52,2% юношей и 42,5% девушек северный стаж был менее 15 лет, что является фактором риска гипоксических состояний у лиц, не адаптированных к гипокомфортным условиям северных территорий (рис. 2).

Таким образом, в группе молодых людей с преобладанием активности парасимпатического отдела регуляции ВНС было больше студентов с нормальным уровнем сатурации крови кислородом по сравнению с выборкой обследуемых с преобладанием тонуса симпатического отдела ВНС, что может свидетельствовать о большей устойчивости к гипоксемии молодых людей-парасимпатотоников. Выявлены основные факторы риска гипоксии у студентов, проживающих в условиях Севера: курение, в том числе пассивное; наследственная предрасположенность к заболеваниям респираторной системы; анемия; хронические заболевания других органов и снижение неспецифической резистентности организма, создающие дополнительную нагрузку на систему органов дыхания; низкая двигательная активность; северный стаж менее 15 лет.