Современные условия, в которых осуществляется жизнедеятельность человека, предъявляют высокие требования к различным системам организма. Характер и сила реакции организма на воздействия внешней среды зависит от анатомо-физиологических особенностей организма. Так, например, индивидуальные особенности реакций со стороны системы кровообращения играют важную роль при адаптации к условиям гиперкапнии [4; 5].
Большое значение в формировании функциональных особенностей организма играют региональные факторы среды обитания. Социально-экономический район (регион) - многокомпонентная полиструктурная система с разнообразием составляющих элементов и выполняемых ими функций [2].
Целью нашего исследования было изучение типов реакции со стороны системы крови и кровообращения у девушек на экспериментальную гиперкапнию.
Материал и методы исследования
Объектом исследования являлись 115 девушек 19 лет, из них 80 были русской и 35 - мордовской национальности. Мы определяли напряжения кислорода в крови (SpO2) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) методом пульсоксиметрии с помощью монитора М3046А в покое, при максимальной задержке дыхания и через 1 мин после выполнения пробы. Кроме того, мы измеряли длину тела, длину ноги, окружность грудной клетки (ОГК), массу тела, вычисляли трохантерный индекс (ТИ) и определяли конституциональный тип возрастной эволюции организма по В.Г. Штефко (1929) и С.Г. Васильченко (1990). Статистический анализ результатов исследований был проведен с помощью программы STATISTICA 6.
Результаты исследования и их обсуждение
Как видно из рис. 1, у русских девушек можно выделить 3 типа реакции со стороны ЧСС на функциональную пробу с задержкой дыхания.
Первый тип реакции: увеличение ЧСС от 96,4 до 103,2 уд./мин при задержке дыхания и сохранение тахикардии через 1 мин после восстановления дыхания. Этот тип реакции характерен для русских девушек с гиперэволютивным и патологическим (ТИ > 2,09) типами конституции. Они смогли задержать дыхание на непродолжительное время - 40 и 46 с, соответственно. Такие девушки были слабо адаптированы к условиям гиперкапнии.
Второй тип реакции на задержку дыхания у русских девушек характеризуется отсутствием изменений ЧСС на протяжении всего исследования. Это девушки с нормэволютивным и с патологическим типами конституции (ТИ ≤ 1,85). Они смогли задержать дыхание на 40 и 46 с, соответственно. Таким образом, у этих девушек, с одной стороны наблюдалось отсутствие изменений ЧСС, а с другой стороны, небольшое время задержки дыхания. Такую реакцию на задержку дыхания мы оценили как удовлетворительную.
Третий тип реакции на задержку дыхания у русских девушек характеризуется уменьшением ЧСС при задержке дыхания до 71-81 уд./мин, а затем его восстановлением через 1 мин. К данному типу конституции относились девушки с дисэволютивным и гипоэволютивным типами конституции, которые смогли задержать дыхание на 53 и 46 с, соответственно. Девушки с данным типом конституции обладали наибольшими адаптационными возможностями в условиях экспериментальной гиперкапнии.
Рис. 1. Конституциональные типы реакции со стороны ЧСС у русских девушек 19 лет
на задержку дыхания;
по оси абсцисс - этапы проведения измерений; по оси ординат - ЧСС, уд./мин
Согласно рис. 2, у русских девушек можно выделить следующие типы реакции со стороны SpO2 на задержку дыхания. Первый тип реагирования относится к девушкам с патологическим типом конституции (ТИ ≤ 1,85). У этих девушек при задержке дыхания напряжение кислорода в крови не изменилось, а через 1 мин после возобновления дыхания увеличилось. Можно было бы считать, что имеют место лучшие показатели по адаптации к условиям гиперкапнии, но время задержки дыхания было минимальное - 40 с.
Рис. 2. Конституциональные типы реакции со стороны SpO2 у русских девушек 19 лет
на задержку дыхания:
по оси абсцисс - этапы проведения измерений; по оси ординат - SpO2, мм рт. ст.
Ко второму типу реагирования можно отнести большинство девушек с нормэволютивным, гиперэволютивным, дисэволютивным и патологическим (ТИ > 2,09) типами конституции, у которых при задержке дыхания наблюдалось снижение показателя SpO2, а через 1 мин после задержки дыхания происходило восстановление данного показателя. Время задержки дыхания у этих девушек было различным от 40 до 53 с.
К третьему типу реагирования относятся девушки с гипоэволютивным типом конституции, у которых снижение парциального напряжения кислорода в крови наблюдалось как при задержке дыхания, так и через 1 мин после его возобновления. Время задержки дыхания у этих девушек составило 46 с, но динамика показателя SpO2 через 1 мин свидетельствовала о негативной тенденции и низких адаптационных возможностях.
Таким образом, нежелательными реакциями у русских девушек на функциональную пробу с задержкой дыхания была тахикардия (ЧСС = 103 уд./мин при гиперэволютивном и патологическом (ТИ > 2,09) типах конституции) и снижение напряжения кислорода в крови через 1 мин после возобновления дыхания (SpO2 = 97 мм рт. ст. гипоэволютивный тип конституции).
Как видно из рис. 3, типы реагирования ЧСС у мордовских девушек на задержку дыхания во многом совпадают с русскими, но есть определенные отличия.
Рис. 3. Конституциональные типы реакции со стороны ЧСС у мордовских девушек 19 лет
на задержку дыхания:
по оси абсцисс - этапы проведения измерений; по оси ординат - ЧСС, уд./мин
Первый тип реакции: увеличение ЧСС 96 уд./мин при задержке дыхания и сохранение тахикардии через 1 мин после восстановления дыхания. Этот тип реакции характерен для мордовских девушек с гиперэволютивным типом конституции. Они смогли задержать дыхание на непродолжительное время - 33 с. Такие девушки были слабо адаптированы к условиям гиперкапнии.
Второй тип реакции на задержку дыхания у мордовских девушек характеризуется отсутствием изменений ЧСС на протяжении всего исследования. Это девушки с нормэволютивным и с дисэволютивным (ТИ = 2,04-2,08) типами конституции. Они смогли задержать дыхание на 46 и 40 с соответственно. Таким образом, у этих девушек, с одной стороны, наблюдалось отсутствие изменений ЧСС, а с другой стороны, небольшое время задержки дыхания. Такую реакцию на задержку дыхания мы оценили как удовлетворительную.
Третий тип реакции проявлялся в снижении ЧСС при задержке дыхания и его увеличении через 1 мин после его возобновления. К данному типу относились девушки с гипоэволютивным, дисэволютивным (ТИ = 1,86-1,91) и патологическим (ТИ > 0,09) типами конституции.
Как видно из рис. 4, у мордовских девушек можно выделить два типа реакции SpO2 на задержку дыхания.
Первый тип реакции, парадоксальный, наблюдался при гипоэволютивном типе конституци в виде повышения SpO2 при задержке дыхания и его снижении через 1 мин до 96 мм рт. ст. Данный тип реакции свидетельствует о низких адаптационных возможностях организма к условиям гиперкапнии.
Второй тип реакции, обычный в виде снижения SpO2 при задержке дыхания и его восстановление через 1 мин, отмечался при всех других эволютивных типах конституции. Таким образом, у мордовских девушек низкие адаптационные возможности к гиперкапнии были отмечены при гиперэволютивном и гипоэволютивном типах конституции.
Заключение
На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы. У девушек в возрасте 19 лет наблюдаются разные типы реакций со стороны частоты сердечных сокращений и напряжения кислорода в крови в ответ на экспериментальную гиперкапнию. Характер реакции зависит от конституционального типа возрастной эволюции организма. Так, у девушек с патологическим типом конституции наблюдаются нежелательные реакции в виде длительной тахикардии, существенного снижения напряжения кислорода в крови.
Рис. 4. Конституциональные типы реакции со стороны SpO2
у мордовских девушек 19 лет на задержку дыхания:
по оси абсцисс - этапы проведения измерений; по оси ординат - SpO2, мм рт ст.
Работа выполнена в рамках реализации ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы Государственного контракта № П1060 от 31 мая 2010 г. на тему «Конституциональные особенности реакции системы кровообращения на физическую нагрузку».
Рецензенты:
Власова В.П., д.м.н., профессор, зав. кафедрой логопедии и медицинских основ ГОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева», г. Саранск;
Федотова Г.Г., д.б.н., профессор, зав. кафедрой биологии и спортивной медицины ГОУ ВПО «Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева», г Саранск;
Казимирова Н.Е., д.м.н., зав. кафедрой физиопульмонологии ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет имени В.И. Разумовского Минздравсоцразвития РФ», г. Саратов.
Работа поступила в редакцию 09.03.2011.