СПОРТ И ЗДОРОВЬЕ

Abstract

PECULIARITIES OF ADAPTATION OF SYSTEM OF EXTERNAL BREATH, BLOOD CIRCULATION, MORPHOFUNCTIONAL PARAMETERS AND LEVEL OF HEALTH OF STUDENTS

S.A. Kabanov, T.V. Potapova, A.P. Isaev, R.U. Gattarov, S.A. Lichagina

The Tyumen state university, the South-Ural state university, Tyumen

Key words: functional system, system of external breath, percent estimations, index of condition.

The authors carried out the research in which 620 students of both genders have taken part of three height-weight categories. The Age of the surveyed ones: young men - 17,55±0,32, girls - 17,5±0,1 year).

The results of the research have caused the necessity of the creation and approbations of the program "Education and Healthbuilding" in which basis not only the obligatory occupations of physical culture resolving the problem of motor activity on 45-50 %, but also leisure and medical-correctional occupations of physical exercises of the students motivated on these occupations are included.

The received results have determined the direction of aerobic physical exercises , including leisure improving walking, swimming, aerobics, shaping, rowing, orient gymnastics.

ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ, КРОВООБРАЩЕНИЯ, МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И УРОВНЯ ЗДОРОВЬЯ СТУДЕНТОВ

С.А. Кабанов, Т.В. Потапова, А.П. Исаев, Р.У. Гаттаров, С.А. Личагина

Тюменский государственный университет
Южно-Уральский государственный университет, Тюмень

Ключевые слова: функциональная система, система внешнего дыхания, центильные оценки, индекс состояния.

Актуальность . Интегративная деятельность организма подразумевает наличие многообразных динамичных транслируемых совокупных связей между компонентами функциональной систем (ФС). Расширилось представление о роли иммунной и эндокринной систем в регуляции функций [1-3].

Нами было проведено исследовани е, в котором приняли участие 620 студентов обоих полов трех росто-весовых категорий (высокого, среднего и низкого роста), преимущественно выходцев из городов (93%). Из числа поступивших на очное отделение (4937 человек: город - 93,13%, село - 6,87%) 48,86% составили девушки и 51,14% - юноши, 19,04% - выходцы из других регионов РФ. Возраст обследуемых: юношей - 17,55±0,32, девушек - 17,5±0,1 года).

Резервные возможности системы организма студентов 1-го курса определялись с помощью современных компьютерных технологий "Этон", "Кентавр", электромиограф "Нейро-МОП", определялись физическое развитие (ФР) и подготовленность студентов. После поступления в вуз 620 студентов прошли комплексное обследование в клинике, проведена оценка кардиореспираторных и нейроэлектромиографических возможностей, физического развития и подготовленности. Результаты исследования вызвали необходимость создания и апробации программы "Образование и здравостроение", в основу которой кроме обязательных занятий физической культурой, разрешающих проблему двигательной активности на 45-50%, включены досуговые и лечебно-коррекционные занятия физическими упражнениями студентов, мотивированных на эти занятия.

Результаты и их обсуждение. Из данных литературы [6, 9, 8, 10, 13, 11, 17, 18], а также собственных исследований [4, 12, 7, 8, 16, 18] следует, что наибольший интерес у студенческой молодежи вызывают виды физических упражнений (ФУ), формирующих телосложение, фитнес, музыкально-ритмические (аэробика, аквааэробика, восточные единоборства), плавание, ОФП, легкоатлетический бег, лыжные прогулки (52%), спортивные игры, в том числе большой теннис и бильярдный спорт (37%), бодибилдинг, силовое троеборье, каланетика (5%), и 9% отрицают необходимость досуговых занятий ФУ. В первую группу юношей входили студенты технических специальностей (n=120) в возрасте 17,24±0,19 года, во вторую - гуманитарии (n=120) в возрасте 17,55±0,32 года. Собственно длина тела - 176,71±0,92 и 175,00±4,73 см. "Технари" оказались несколько массивнее (65,86±1,79 кг; 75 центилей) по сравнению с "гуманитариями" (61,55±1,89 кг; 50 центилей). Индекс тела в представленных группах равнялся 21,04 и 19,86 усл. ед., что соответствует диапазону нормы [7].

У девушек весо-ростовые показатели по техническим (17,15±01 года; 3-я группа) и гуманитарным специальностям (возраст 17,16±0,12 года; 4-я группа) составили: 163,4±1,01 см и 53,15±0,97 кг; 165,05±1,62 см и 56,74±2,43 кг. Индекс тела у девушек был 19,98 и 20,86 усл. ед. В центилях соотношение длины и массы тела соответственно равнялось 50 и 75 центилей.

Длина тела у юношей в зависимости от возраста находилась в диапазоне 50-75 центилей, а у девушек соответственно 25 и 50. Масса тела в зависимости от его длины у юношей (по группам) была в диапазоне 75-50 центилей, а у девушек - 50-75.

Полученные ауксологические показатели были в норме [5].

Результаты исследований представлены в таблице.

Из всего комплекса показателей (более 30), полученных на аппарате "Этон", анализу подвергнуты ключевые.

Анализируя данные таблицы, следует сказать о состоянии объемных и скоростных параметров спирограмм и петли поток-объем выдоха-вдоха. Из полученных результатов можно заключить, что если ЖЕЛ у юношей незначительно отличалась от должной, то у девушек эти значения существенно отличались от должных величин. При этом жизненный индекс по группам соответственно варьировался: 66,66; 69,37; 54,19; 51,99. Показатели дыхательного объема были выше нормы взрослых [5].

Согласно данным В.Б. Нефедова [14], значения индекса состояния СВД - в диапазоне 1-2 ед. (норма), 3-4 (условная норма), 5-6 (умеренное нарушение бронхиальной проходимости - БП), 7-8 (значительное снижение БП), 9-10 (резкое нарушение БП). Наибольшие изменения БП были в 3-й и 4-й группах.

Из интегрированных показателей нас интересовал индекс Тиффно (объем форсированного выдоха - ОФВ: ОФВ1/ЖЕЛЧ100%, в норме 70-80%). В настоящих исследованиях он превышал указанные диапазоны и был ниже должных. При уменьшении ЖЕЛ и сохранении БП этот показатель может несколько увеличиваться, а при смешанных обструктивно-рестриктивных процессах его величина теряет свое диагностическое значение.

Индекс Генслера (ОФВ1/ФЖЕЛЧ100%, в норме 85-90%) незначительно превосходил верхний диапазон, а у девушек находился в модельных значениях нормы [15].

По сравнению с пробами Тиффно и Генслера более информативны мгновенные объемные скорости выдоха, измеряемые в точках выдоха 25, 50, 75 и 85% ЖЕЛ, характеризующие состояние крупных, средних и мелких бронхов соответственно, и средние объемные скорости на участках выдоха 25-50, 50-75, 75-80% ЖЕЛ [12]. Например, ЖЕЛ выдоха в исследовании соответственно в 1-2-й группах составляла 88,59 и 90,89%; 3-4-й - 82,52 и 81,94% от должных. Форсированная ЖЕЛ была также ниже должной во всех четырех группах обследуемых. Аналогичные величины
наблюдались в показателях ОФВ1 (выдоха): в 1-й группе: 101,95% от должной, во 2-й - 103,32%.

Пиковая объемная скорость (ПОС) в 1-й и 2-й группах соответственно равнялась 127,95 и 129,46% от должной 18-летних мужчин. У девушек она соответственно составляла 63,88 и 59,41% от ПОС выдоха для женщин 18 лет.

Должные величины максимального объема скорости выдоха (МОС 25) для мужчин и женщин были соответственно 7,98 и 7,90 л/с, 6,16 и 6,20 л/с. Процент от должных величин в настоящем исследовании был соответственно 82,83 и 82,53% - у юношей и 66,56 и 63,06 - у девушек.

Итак, полученные результаты исследований можно дифференцированно рассмотреть в двух направлениях. Во-первых, морфометрические показатели и их расчетные компоненты процесса физического развития позволяют констатировать нормальное ауксологическое состояние. На этом фоне показатели внешнего дыхания начиная с ЖЕЛ и частоты дыхания находились в верхней границе нормы или выходили за ее пределы. Аналогичные данные получены при расчете индексов Тиффно и Генслера, отношения объемных и скоростных характеристик дыхания к должным. Следовательно, возникает необходимость проведения валеолого-профилактической работы, оздоровительно-коррекционных и лечебных воздействий. На фоне сниженного ЖЕЛ (3, 4-я группы), мгновенных изменений скоростей форсированного выдоха, возрастает частота дыхания. Установлены две реакции адаптации: тренировки и активации. Первая протекает в 3 стадии: тренировки, перестройки и тренированности.

Показатели системы внешнего дыхания студентов

В настоящих исследованиях исходно наблюдалось, вероятно, преморбидное состояние на уровне, близком к рестриктивным сдвигам. При этом у юношей максимальная вентиляция легких (МВЛ) МОС 25 были высокие. У девушек МВЛ и ЖЕЛ были ниже нормы, а максимальный объем дыхания (МОД) выше [16, 17]. Наблюдаются рассогласования легочных объемов с длиной тела. Однако существует и динамическая механика легких, например поток воздуха и силы, вызывающие изменение этих параметров.

Введя индекс состояния БП, характеризующий норму, условную норму, умеренные и значительные нарушения СВД соответственно у юношей и девушек технических и гуманитарных факультетов разных тотальных размеров, мы получили следующие уравнения регрессии. Приводим данные студентов технических факультетов.

Юноши высокорослые
ИС=11,867-0,960ФВ1выд/ФЖЕЛвыд-0,16ТПОСвыд

Юноши среднерослые
ИС=-4,135+1,73СПВвыд+1,36ОФВ0,5-1,7ФЖЕЛвыд -0,79МОС25выд

Юноши низкорослые

ИС=2,256-1,2ОФВ1выд+0,471СПВвыд+0,304Аех-0,03МОД-
0,06ФЖЕЛвд-0,06ОФВПОСвыд-0,02тау1М+О,012РОвыд

Сводные данные уравнения регрессии

ИС=9,455-0,91ОФВ1выд/ФЖЕЛвыд-
0,16ФЖЕЛвыд+0,085тауОМ+0,26тау2М+0,22СОС75-85выд.

Анализ уравнений регрессии юношей высокого роста технического профиля обучения показал, что индекс состояния (ИС) зависел от индекса Генслера и ПОС) выдоха. У студентов среднего роста ИС включал в себя среднее переходное время выдоха, объем ОФВ за 0,5 с, ФЖЕЛ выдоха и МОС выдоха. У низкорослых в формуле доминировали: ОФВ, среднее переходное время выдоха, площадь петли ФЖЕЛ, МОД, ФЖЕЛ вдоха, объем форсированного выдоха при пиковой скорости выдоха, тау 1М - степень вогнутости кривой форсированного выдоха в координатах "поток-объем" за 1 с, резервный объем выдоха.

Следовательно, критериями обеспечения функции СВД высокорослых служили два маркера: индекс Генслера и ПОС выдоха. Следует сказать, что ИС данной группы студентов был в норме (1-2 усл. ед.). У юношей среднего роста ИС зависел от состояния бронхов с учетом времени, необходимого молекуле воздуха для прохождения от альвеолы до губ пациента во время форсированного выдоха. В данной весо-ростовой группе наблюдалось снижение МОС выдоха, что препятствует току воздуха в бронхах.

В общей формуле ИС для юношей этих факультетов ключевыми явились: индекс Генслера, ФЖЕЛ выдоха, степень вогнутости кривой форсированного выдоха (tay ОМ, 2М), средняя объемная скорость между 75 и 85% объема ФЖЕЛ.

У юношей высокого роста гуманитарного профиля уравнение регрессии включало: СОС 75-85% выдоха, МОД, отношение МОС 50% выдоха с ЖЕЛ выдоха, МОС 75% выдоха, МОС 50 выдоха/ФЖЕЛ выдоха, резервный объем вдоха, ОФВ1 (вдоха).

Таким образом, средняя объемная скорость выдоха, ЖЕЛ, МОД, МОС выдоха и ее отношение к ФЖЕЛ, резервный объем выдоха, объем форсированного вдоха определяют функционирование СВД высокорослых студентов гуманитарных факультетов.

В модельных данных студентов ключевыми были следующие показатели СВД: средняя объемная скорость 75 и 85% объема ФЖЕЛ, МОД, отношение ФЖЕЛ к ЖЕЛ выдоха, частота дыхания, МОС в момент выдоха 75% объема ФЖЕЛ, максимальная вентиляция легких, отношение МОС 50 к ФЖЕЛ выдоха, резервный объем вдоха, объем форсированного вдоха.

У низкорослых юношей в уравнение регрессии вошли среднее переходное время, ДО, СОС 75-85% выдоха, РО вдоха, ПОС выдоха, МОД, СОС 0,2-1,1 выдоха, индекс Генслера, tay 1М.

Итак, показатели СВД сугубо специализированные и зависят от генетических, экологических факторов, тотальных размеров тела, функциональности питания, двигательного и общего режимов жизнедеятельности студентов.

Общая формула для всех юношей гуманитарных факультетов начиналась с площади петли ФЖЕЛ в координатах "расход-объем", дыхательный объем, tay ОМ, ФЖЕЛ выдоха, средняя объемная скорость между 75 и 85% объема ФЖЕЛ, РО вдоха, пиковая скорость выдоха, МОД, средняя объемная скорость за 1 с начиная с 0,2 с от начала форсированного выдоха, ПОС выдоха, индекс Генслера, tay 1М.

Изучив специфику ИС и реактивности СВД у юношей, мы установили отсутствие стресс-болезней, студенты в период исследования находились в стадии реакции тренировки и активации. Лишь у незначительной части обследуемых (6,2%) наблюдалась стадия стресс-реакции, когда резистентность падала ниже нормы. У этой группы отмечались пассивная толерантность, повышенное возбуждение, нарушение или нормализация СВД.

У девушек высокого роста (3-я группа) технических факультетов ИС СВД включал РО выдоха, отношение ОФВ и выдоха к ЖЕЛ вдоха, МОД, ФЖЕЛ вдоха, среднюю объемную скорость выдоха между 75 и 85% объема ФЖЕЛ. У студенток среднего роста ИС включал отношение ОФВ выдоха к ЖЕЛ вдоха. У девушек низкого роста уравнение регрессии было более обширным и включало следующие компоненты: индекс Генслера, площадь петли ФЖЕЛ, РО выдоха, ФЖЕЛ вдоха, tay 2М, ОФВ за первые 0,5 с, частоту дыхания, максимальную объемную скорость в момент выдоха первых 50% объема ФЖЕЛ, дыхательный объем.

У всех студенток технических факультетов ИС СВД включал компоненты индекса Генслера, МОС 50 выдоха, общее время выдоха ФЖЕЛ.

Как следует из представленных данных, частичные нарушения БП наблюдались у значительной части обследуемых (16,2%). Отмечалась реакция тревоги, вызывавшая нарушение или нормализацию нарушенного равновесия. Возникает состояние пассивной толерантности, гетеростаза, выход из которого индуцируется различными оздоровительно -реабилитационными средствами. В обмене веществ происходят фазовые изменения вследствие повышенной реактивности на фоне преобладания возбуждения, поддерживающе го состояние активации.

У высокорослых студенток гуманитарных профилей уравнение регрессии включало усредненное время, необходимое молекуле воздуха для прохождения от альвеолы до губ пациента во время форсированного выдоха и ОФВ выдоха за первую секунду.

У девушек среднего роста в формулу вошли следующие составляющие: МОС в моменты выдоха - 75% объема ФЖЕЛ, МОД, СОС 0,2-1,2 выдоха, ОФВ выдоха за 0,5 с, ОФВ пиковой объемной скорости выдоха, tау 2М, ПОС выдоха, МОС в момент выдоха первых 25% объема ФЖЕЛ, ЖЕЛ выдоха, МОС 50% выдоха, отношение МОС50 выдоха к ФЖЕЛ.

У низкорослых студенток уравнение регрессии включало: среднюю объемную скорость между 25 и 75% объема ФЖЕЛ, ЖЕЛ выдоха и вдоха.

В уравнение регрессии для всех девушек-гуманитариев вошли СОС 25-75% выдоха, ФЖЕЛ выдоха и вдоха.

При исследовании студенток-гуманитариев обнаружено наибольшее их число с умеренными нарушениями БП - 26,7% и значительное - 2,9%.

Обсуждение результатов исследования. Таким образом, фоновая диагностика СВД выявила различные состояния с колебаниями от нормы до значительных нарушений БП. Этиология этих нарушений связана с экологическими, генетическими, психологическими и социально -экономическими факторами. Возможно, что 29,6% студенток находились в стадии стресс-реакции, когда резистентность выходила за пределы нормы. Это выражалось в расстройстве вентиляции различной этиологии: застое крови в легких при левожелудочковой недостаточности, наличии плевральных спаек после плевритов различной этиологии. Необходимость применения методов лечебно-профилактического направления в сочетании с оздоровительными лечебно-физкультурными воздействиями, реабилитацией позволила снизить процент патофизиологических сдвигов.

В заключение следует отметить, что один и тот же стрессор может вызывать различные повреждения у разных лиц. Этот факт объясняется воздействием "факторов обусловливания". Они могут селективно активизировать или ингибировать тот или иной эффект стресса. Обусловливающие факторы имели эндогенную или экзогенную природу: генетические предрасположения, возраст, пол, специфика учебы, недостаточная двигательная активность, несбалансированное питание и др. Стрессор избирательно повреждает те клетки, ткани, органы и системы, которые сенсибилизированы как этими обуславливающими факторами, так и специфическими внешними влияниями первичного агента [2]. Так, "расшатывается то звено", которое ослаблено в итоге внутренних и внешних факторов. В этой связи необходимы сочетанные воздействия, включающие лечебно-профилактические и физкультурно-оздоровительные технологии.

Применение оздоровительных технологий в течение 6 месяцев снизило количество студентов с отклонениями в ССС с 31,92 до 13,82%. Число студентов с гиперкинетическим типом кровообращения уменьшилось с 62,5 до 24,82%, а с отрицательной реакцией на ортопробу с 52,52 до 28,65%. У 28,7% студентов уровень холестерина исходно оказался высоким, а потом - в норме. Уровень энергетического обмена при стойкой активации менее экономичен, чем при реакции тренировки, но в отличие от стресса не приводит к истощению. При реакции тренировки резистентность варьируется в диапазоне нормы, а при активации превосходит границы нормы, при стресс-реакции с колебаниями, выходящими за диапазон нормы, и снижением резистентности ниже границ нормы.

Полученные результаты определили направление аэробных физических упражнений (фитнес), включающих досуговую оздоровительную ходьбу, плавание, аэробику, шейпинг, греблю, восточные гимнастики (ушу, тай цзи цюань, каратэ-до, кикбоксинг). Программы разработаны нами на основании данных Е.А. Пироговой [12], адаптированных к особенностям Южно-Уральского региона.

Литература

1. Хаитов Р.М. Физиология иммунной системы. - М.: ВНИИТИРАН, 2001. - 224 с.

2. Клишин, Черешнев В.А., Черешнева М.В. и др. Эндокринная реакция физиологических функций. Учеб. пос. - Екатеринбург: УРОРАН, 2001. - 101 с.

3. Исаев А.П., Личагина С.А., Аминов А.С. Физиология иммунной системы спортсменов: Учеб. пос. - Челябинск.: ЮУрГУ, 2004, с. 99.

4. Гаттаров Р.У. Полипараметрическое исследование метаболического состояния студентов-спортсменов в условиях физкультурно-оздоровительного комплекса / Р.У. Гаттаров, С.А. Личагина, А.С. Аминов и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия "Образование, здравоохранение, физкультура и спорт". - Челябинск: ЮУрГУ, 2004, № 6 (б), с. 26-38.

5. Доскин В.А. Морфофункциональные константы детского организма: Справочник / В.А. Доскин, Х. Келлер, Н.М. Мураенко и др. - М.: Медицина, 1997. - 288 с.

6. Зоткин Н.А. Оздоровительные технологии во внеурочной деятельности студентов и школьников / Н.А. Зоткин, В.Н. Зоткин // Физкультурно-оздоровительное движение. Спорт. Состояние и перспективы развития в современном обществе: Матер. II регион. науч.-практ. конф. г. Красноярск, 25-26 ноября 2004 г. - Красноярск: РИО ГОУ ВПО КГПУ им. В.П. Астафьева, 2004, с. 168-170.

7. Исаев А.П. Системообразующие физиологические факторы и поведенческие механизмы здоровья человека в условиях применения здоровьеукрепляющих технологий / А.П. Исаев, С.А. Кабанов, А.Б. Леонтьева, А.З. Мишаров // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Образование, здравоохранение, физическая культура". - Челябинск: ЮУрГУ, 2003. Вып. 2, № 5 (21), с. 40-46.

8. Исаев А.П. Полипараметрическая системно-волновая квантовая самоорганизация адаптивных процессов спортсменов / А.П. Исаев, С.А. Личагина // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. XIX съезд физиологического общества им. И.П. Павлова: Тез. докл. Ч. II. - СПб.: Наука, 2004. Т. 90, № 8, с. 317.

9. Манжелей И.В. Мониторинг физического состояния студентов / И.В. Манжелей // Вестник ЮУрГУ. Серия "Образование, здравоохранение, физическая культура". - Челябинск: ЮУрГУ, 2003. Вып. 2, № 6 (б), с. 365-372.

10. Мкртумян А.М. Физиологическая реактивность и резистентность организма учащихся 7-18 лет различного физического развития и подготовленности при применении оздоровительных технологий: Докт. дис. / А.М. Мкртумян. Курган, 2004. - 369 с.

11. Московченко О.Н. Комплексное исследование и коррекция адаптивных возможностей, здоровья индивида с помощью автоматизированной интегральной системы: Докт. дис. / О.Н. Московченко. Ростов-на-Дону, 2003. - 34 с.

12. Пирогова Е.А. Совершенствование физического состояния человека. - Киев: Здоровье, 1989. - 167 с.

13. Пономарев В.В. Педагогические технологии физкультурного образования школьников Крайнего Севера. - М.: Теория и практика физической культуры, 2002. - 176 с.

14. Рабочая инструкция по проведению и интерпретации результатов исследования функции легких на аппаратах серии "ЭТОН" / Ответственный за выпуск В.Б. Нефедов. - М.: ООО "Этон", 2001. - 53 с.

15. Старшов А.М. Спирография для профессионалов. Методика и техника исследования функций внешнего дыхания: Пособие для врачей / А.М. Старшов, И.В. Смирнов. - М.: Познавательная книга-пресс, 2003. - 80 с.

16. Тхоревский В.И. Двигательные функции и физическое здоровье / В.И. Тхоревский: - В кн.: Физиологические основы здоровья человека / Под ред. Б.И. Ткаченко. - СПб.; Архангельск: Издат. центр Северного ГМУ, 2001, с. 13-32.

17. Marshall B. Физиология дыхания / В. Marshall, III Dunning, D. Ph. - М., 2001. - 167 с.

18. Гершел Рафф. Секреты физиологии / Пер. с англ. Под. ред. Ю.В. Наточкина. - М.-СПб.: "Изд-во БИНОМ" - "Невский диалект", 2001, с. 93-140.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!