Сравнительная оценка функциональных показателей внешнего дыхания, уровня физического здоровья и общего состояния вегетативной нервной системы у студентов биологов и медиков

Немаловажная роль в жизнедеятельности организма принадлежит и вегетативной нервной системе (ВНС), обеспечивающей поддержание гомеостаза и влияющей на различные формы психических и физических реакций [5].

Цель исследования: сравнительная оценка функциональных показателей внешнего дыхания (ВН), уровня физического здоровья и общего состояния ВНС студентов-биологов и медиков.

Материал и методы исследования . В межсессионный период было обследовано 192 студента в возрасте 18-21 года на базе кафедры анатомии и физиологии человека и животных ТюмГУ и кафедры биологии ТюмГМУ. Все обследованные были разделены на группы в зависимости от пола, возраста и ВУЗа (табл. 1). Изучение антропометрических показателей и параметров системы кровообращения проводили с использованием стандартного комплекса методов. Измерение функциональных показателей дыхательной системы осуществляли с помощью спирометра «СПИРО С-100». Полученные данные сравнивали с должными величинами. Проводили экспресс-оценку уровня физического здоровья. Рассчитывали индекс функциональных изменений (ИФИ), вегетативный индекс Кердо (ВИК), ортостатический индекс (ОИ), индекс Скибин-ской. Проводили пробы Штанге и Генчи [6-8].

Результаты исследования и их обсуждение. Обучение в ВУЗах – тяжелая и напряженная умственная работа, которая выполняется в условиях дефицита времени на фоне резкого снижения двигательной активности. Вместе с тем, фактическая академическая нагрузка обследованных студентов-медиков в неделю больше, чем у биологов. Кроме того, студенты медицинского вуза по сравнению с их сверстниками из ТюмГУ находятся в более сложном положении, так как их будущая профессия наряду с высоким уровнем подготовки связана с высокой степенью ответственности за жизнь и здоровье других людей.

Физическое развитие (длина и масса тела, ОГК и др.), характеризуя геометрические размеры тела и его пропорции, непосредственно влияет на функционирование всех без исключения органов и систем организма. Идеальная масса тела зависит от пола и роста человека и связана с разными факторами жизни, при этом при избыточной массе тела органам и системам тяжелее обеспечивать его нормальное функционирование. В последние десятилетия, по данным многих авторов, отмечается увеличение частоты ожирения среди детей и подростков [9, 10]. Поэтому нами был рассчитан индекс Кетле, значения которого свидетельствовали о нормальном телосложении у большего числа обследованных, составляя в среднем от 20,55±0,78 до 24,15±1,55 кг/м2 у студентов-биологов и от 20,94±1,55 до 25,62±1,59 кг/м2 у студентов-медиков.

Важнейшим критерием функционального состояния организма человека является сердечно- сосудистая система (ССС). Ее деятельность часто лимитирует развитие приспособительных реакций к различным условиям внешней среды. Одним из лабильных функциональных показателей данной системы является частота сердечных сокращений (ЧСС), которая большей была у студентов медиков. Однако фактическая ЧСС была выше должной у большего числа обследованных (табл. 1), что может быть связано с психоэмоциональным напряжением и сопровождается ослаблением поддерживающих влияний со стороны блуждающих нервов на сердце, с усилением влияния симпатической системы. Симпатическая регуляция, судя по величине ВИК, заметнее превалировала у студентов-медиков, тогда как среди биологов встречались студенты с парасимпатической регуляцией. По мнению Р.М. Баевского и А.П. Берсеневой [8], ЧСС отражает лишь конечный результат многочисленных регуляторных влияний на систему кровообращения и характеризует особенности уже сложившегося гомеостатического механизма. Любой возмущающий фактор способен вызвать колебательный сдвиг во внутренней среде организма, а это, в свою очередь, вызовет фазную смену симпатической и парасимпатической активности.

Таблица 1. ЧСС, вегетативный индекс Кердо (ВИК) и ортостатический индекс (ОИ) у обследованных студентов (M±m)

Показатели группы, n	ЧСС, уд/мин		ВИК, %	ОИ, усл.ед.
	фактическая	должная
студенты ТюмГУ
I-девушки 18-19 лет(n=28)	72,60±1,76 +	67,20+1,60	8,50±0,58	1,26±0,24
II-девушки 20-21 год (n=37)	69,10±2,26	66,42±2,28	-3,02±0,79 ДДД	1,17±0,18
III-юноши 18-19 лет (n=14)	70,20±1,94	65,80±1,52	5,73±0,53	1,22±0,20
IV-юноши 20-21 год (n=12)	78,34+2,38 **; ДД; ++	68,18±1,52	8,12±1,27 ***; Д	1,31±0,17
студенты ТюмГМУ
I-девушки 18-19 лет (n=29)	84,0±1,74 □□ ;+++	67,21±1,29	16,01±1,39 □ □□	1,68±0,21
II-девушки 20-21 год (n=36)	73,59±1,96 ++	67,68±1,23	12,48±0,87 □□□	1,53±0,22
III-юноши 18-19 лет (n=19)	90,12±2,87 *; □□□ ; +++	68,88±1,34	18,21±2,39 □ □□	1,63±0,19
IV-юноши 20-21 год (n=17)	78,34 ± 2,32 ДДД; +++	66,24±1,47	10,29±0,32 ДДД	1,52±0,13

Примечание: n - объем выборки; достоверность различий в зависимости от пола в идентичных возрастных группах: * - р < 0,05; **-р < 0,01; ***- р < 0,001; в зависимости от возраста: Д - р < 0,05; ДД - р < 0,01; ДДД - р < 0,001; по сравнению с должной величиной: + - р < 0,05; ++ - р < 0,01;

+++ - р < 0,001; в зависимости от ВУЗа идентичных возрастных групп: □□ - р < 0,01; □□□ - р < 0,001.

Для более полной оценки функционального состояния ССС необходимо учитывать и показатели систолического и минутного объемов крови. Минутный объем крови у всех обследованных девушек был выше, а у юношей-биологов 17-18 лет и юношей-медиков 19-21 года ниже должных величин. Самый благоприятный - эу-кинетический тип кровообращения, характеризующийся большими адаптационными возможностями, чаще встречался среди биологов (44% от всех обследованных биологов), о чем говорили и значения ортостатического индекса, рассчитанного после проведения ортостатической пробы. Гиперкинетический тип кровообращения преобладал у студентов-медиков (49% от общего количества студентов ТюмГМУ). Студенты с гипокинетическим типом саморегуляции кровообращения чаще встречались среди студентов медиков, что свидетельствует об ограничении диапазона компенсаторных возможностей системы кровообращения.

Большинство специалистов признает, что исследование функций в покое важно для определения исходного состояния исполнительных и регуляторных механизмов органа, системы или организма в целом. Для выявления способности органа или системы существовать в физиологических, гомеостатических, стрессорных и экстремальных условиях необходимы исследования под нагрузкой. Нами была проведена проба Мар-тинэ-Кушелевского: 20 приседаний за 30 секунд. Для оценки пробы применяли расчет показателя качества реакции (ПКР), выявившего у большего числа девушек - медиков нерациональную реакцию (значения ПКР составляли от 1,52±0,27 до

1,59±0,23), что может быть связано с утомлением, переутомлением, низкой физической активностью. Удовлетворительная реакция отмечалась среди юношей–медиков (ПКР составлял 0,42±0,16 и 0,47±0,18) и девушек-биологов (ПКР был равен 0,42±0,08 и 0,46±0,14). У юношей-биологов значения этого показателя соответствовали хорошей реакции (0,51±0,15 и 0,52±0,11). Аналогичные данные были получены и после проведения пробы Руфье, т.е. переносимости динамической нагрузки.

Оценка жизненной емкости легких (ЖЕЛ), характеризующей состояние органов дыхания, выявила закономерно большие показатели у юношей по сравнению с девушками, так как величина ЖЕЛ зависит от длины тела, степени развития грудной клетки, дыхательных мышц, физической подготовки. У всех обследованных студентов изучаемый показатель был достоверно ниже должных величин, в большей степени у студентов-медиков, что свидетельствовало о снижении вентиляционных способностей легких и (табл. 2).

Таблица 2. Показатели функции внешнего дыхания у обследованных студентов (М±т)

Показатели группы, n	ЖЕЛ, л		% ЖЕЛ от ДЖЕЛ	Форсированная ЖЕЛ (ФЖЕЛ), л	% ФЖЕЛ от ЖЕЛ (Норма: >70%ЖЕЛ)
	фактическая (ЖЕЛ)	должная (ДЖЕЛ)
студенты ТюмГУ
I-девушки 18-19 лет	3,33±0,10 ++	3,92±0,15	84,94±2,46	2,96±0,13	89,18±2,71
II-девушки 20-21 год	3,34±0,11 ++	3,93±0,14	85,04±2,98	2,91±0,11	87,23±2,96
III-юноши 18-19 лет	4,73±0,21 +++;***	5,76±0,22	82,13±3,12	4,19±0,10	88,85±2,31
IV-юноши 20-21 год	4,24±0,22 +++;***	5,40±0,16	78,52±2,88	4,05±0,15	95,52±3,56
студенты ТюмГМУ
I-девушки 18-19 лет	2,87±0,19 +++; □	4,01±0,20	71,57±2,36 □□	2,54±0,15	87,90±2,46
II-девушки 20-21 год	2,95±0,25 +++	3,97±0,15	74,31±2,41 □□	2,69±0,19	88,17±3,12
III-юноши 18-19 лет	4,26±0,33 +++;***	5,63±0,29	75,49±2,52	3,16±0,28 **; □□	74,18±2,98 □ □
IV-юноши 20-21 год	3,89±0,26 +++;**	5,48±0,21	70,98±2,12 □	3,42±0,34 **; □	87,92±2,31 □

Примечание: n- объем выборки; достоверность различий по сравнению с должной величиной ++ -p<0,01;+++ -p<0,001; в зависимости от пола: ** -p<0,01; *** -p<0,001; в зависимости от ВУЗа идентичных возрастных групп: □ - р < 0,05; □□ - р < 0,01; нормативные данные [11].

Одним из параметров внешнего дыхания по удалению углекислого газа и насыщению крови кислородом является потенциал внешнего дыхания (ПВД), который у всех обследованных студентов был удовлетворительным, составляя от 49,50±2,10 до 58,49±2,79 литров. Это говорит о длительном отсутствии физической нагрузки, вследствие чего мышцы, участвующие в дыхательных движениях, теряют свою работоспособность, что, в свою очередь, ведет к снижению эффективности газообмена и недостатку кислорода в организме. Меньшие значения данного показателя зарегистрированы у студентов-медиков. Для оценки бронхиальной проходимости использовали тест форсированной ЖЕЛ, которая у здоровых лиц в норме за секунду составляет не менее 70% ЖЕЛ, что и было выявлено у обследованных нами студентов. Большие величины изучаемого показателя выявлены у студентов-биологов (табл. 2).

Одним из наиболее важных показателей функции внешнего дыхания, определяющих как скоростную, так и объемную характеристики вентиляции, является максимальная вентиляция легких (МВЛ), диагностическая ценность которой заключается в том, что она отражает резервы дыхательной функции, а снижение этих резервов служит признаком патологического состояния. Снижение МВЛ происходит вследствие уменьшения объема вентилируемой легочной ткани и снижения бронхиальной проходимости, гиподинамии. У всех обследованных юношей данный параметр свидетельствовал о хорошей функцио- нальной способности аппарата внешнего дыхания, был выше, чем у девушек и превышал должные величины (табл. 3).

Для определения резервных возможностей кардиореспираторной системы многие исследователи предлагают использовать пробы Штанге и Генчи. В наших исследованиях минимальное время задержки дыхания на вдохе и выдохе отмечалось у студентов-медиков, что может свидетельствовать о снижении резервных возможностей кардиореспираторной системы, о недостаточном кислородном обеспечении организма и минимальном уровне тренированности организма, что подтверждалось и значениями индекса Скибинской.

Таблица 3. Величины максимальной вентиляции легких у обследованных студентов (M±m)

Показатели группы,n	Максимальная вентиляция легких, л		% МВЛ от ДМВЛ
	фактическая (МВЛ)	должная (ДМВЛ)
девушки и юноши ТюмГУ
I-девушки 18-19 лет	93,31±4,94	101,43±4,10	91,69±3,44
II-девушки 20-21 год	96,43±3,23 +	109,88±4,10	87,48±2,67
III-юноши 18-19 лет	137,36±2,88 ***; +	124,65±4,95	110,33±4,16 ***
IV-юноши 20-21 год	146,40±3,70 ***; +	135,01±3,12	108,65±4,78 ***
девушки и юноши ТюмГМУ
I-девушки 18-19 лет	92,47±3,87 ++	104,29±3,40	88,67±3,41
II-девушки 20-21 год	94,12±2,97 +	103,26±3,54	91,15±2,45
III-юноши 18-19 лет	133,41±5,85 ***	132,54±6,13	104,19±3,37 **
IV-юноши 20-21 год	140,60±7,75 ***	136,52±7,15	106,61±4,21 **

Примечание: n-объём выборки; достоверность различий по сравнению с должной величиной: + - р< 0,05; ++- p<0,01; в зависимости от пола: ** -p<0,01; ***-p<0,001.

Таблица 4. Результаты проб Штанге, Генчи, индекса Скибинской у обследованных студентов (M±m)

Показатели группы,n	Проба Штанге, с (более 60 - отлично; 40-60 - хорошо; 30 -40 - удовлетворительно; меньше 30 -плохо)	Проба Генчи, с (более 40 - отлично; 30-40 -хорошо; 25-30 -удовлетворительно; меньше 25 - плохо)	Индекс Скибинской (более 60 - отлично; 30-60 - хорошо; 10-29 - удовлетворительно; 5-9 - плохо; меньше 5 - очень плохо)
девушки и юноши ТюмГУ
I-девушки 18-19 лет	39,35±3,59	28,20±3,21	31,02±2,18
II-девушки 20-21 год	37,75±2,35	29,75±2,74	29,17+1,11
III-юноши 18-19 лет	41,25±4,57	31,43±4,35	32,51±1,01
IV-юноши 20-21 год	43,75±2,41	34,50±5,45	33,68±1,16
девушки и юноши ТюмГМУ
I-девушки 18-19 лет	28,53±2,47 □	25,61±2,84	18,11±2,13 □□□
II-девушки 20-21 год	29,25±2,38 □	26,34±2,63	19,48±2,19 □□□
III-юноши 18-19 лет	30,76±2,59 □	27,75±2,19	21,90±1,17 □□□
IV-юноши 20-21 год	35,50±2,42 □	29,75±2,45	20,01±2,18 □□□

Примечание: достоверность различий в зависимости от ВУЗа идентичных возрастных групп: □ -p<0,05; □□□ -p<0,001; нормативные данные [5].

В качестве критерия адаптационных возможностей организма рассчитали индекс функциональных изменений (ИФИ), значения которого свидетельствовали о преобладании удовлетворительной адаптации среди студентов-биологов и напряжении механизмов адаптации среди студентов-медиков. Определение физического здоровья (ФЗ) проводили по методике

Е.А. Пироговой [7]. У обследованных нами студентов-биологов выявлены средний и выше среднего уровни физического здоровья, а у их сверстников из ТюмГМУ – средний УФЗ. Наибольший показатель уровня физического здоровья отмечался у юношей-биологов 19-21 года.

Таблица 5. Величины ИФИ и уровня ФЗ у обследованных студентов (М±m)

Показатели группы, n	ИФИ, усл.ед	УФЗ, усл.ед. (диапазон: 0,375 и менее – низкий; 0,376-0,525 – ниже среднего; 0,526-0,675 – средний; 0,676-0,825 – выше среднего; 0,826 и более -высокий)
студенты ТюмГУ
I-девушки 18-19 лет	2,70±0,14	0,56±0,03
II-девушки 20-21 год	2,82±0,13	0,61±0,04
III-юноши 18-19 лет	2,69±0,10	0,69±0,05 *
IV-юноши 20-21 год	2,61±0,04	0,75±0,06 *
студенты ТюмГМУ
I-девушки 18-19 лет	3,29±0,13 □□□	0,53±0,04
II-девушки 20-21 год	3,22±0,19 □□	0,57±0,05
III-юноши 18-19 лет	3,11±0,11 □□□	0,62±0,06
IV-юноши 20-21 год	3,13±0,08 □□□	0,66±0,07