Кровообращение и дыхание у студентов института физической культуры (стр. 1 из 2)

Кровообращение и дыхание у студентов института физической культуры

Доктор медицинских наук, профессор Э.М. Османов, Доцент Н.Г. Романова, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина

Проблема адаптационных перестроек в системах кислородобеспечения является весьма актуальной для студентов, обучающихся в институте физической культуры и спорта, поскольку они систематически испытывают интенсивные умственные и физические нагрузки, и лишь оптимальное их дозирование (с учетом реакций кровообращения и дыхания), особенно в начале обучения на 1-м курсе, позволит достичь высокого физического развития и физической подготовленности выпускников.

Целью данного исследования было выявить особенности адаптационных перестроек кровообращения и дыхания у студентов института физической культуры, занимающихся циклическими видами спорта.

В исследовании принимали участие две группы испытуемых: студенты 1-го курса (1-я группа, 25 человек) и студенты 5-го курса (2-я группа, 23 человека). Исследование проводили в два этапа, в начале и в конце учебного года. На каждом этапе регистрировали основные показатели кровообращения и дыхания: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД), частоту сердечных сокращений (ЧСС), дыхательный объем (ДО), частоту дыхания (ЧД), минутный объем дыхания (МОД), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), максимальное потребление кислорода (МПК), кроме того, определялась физическая работоспособность по тесту PWC170, проводилась проба Штанге с задержкой дыхания на вдохе (ПЗДвдох), проба Генче с задержкой дыхания на выдохе (ПЗДвыд), а также применяли велоэргометрическую нагрузку мощностью 2 ватта на килограмм массы тела.

Показано, что в начале учебного года выявляются существенные различия в уровне функционирования дыхания и кровообращения у студентов 1-го и 5-го курсов (см. таблицу). Важнейший показатель, характеризующий уровень аэробной производительности - МПК, у студентов старшей группы был на 36% выше, чем у первокурсников, а ЧСС - ниже на 10%. Достоверных различий между группами в уровне систолического и диастолического АД выявлено не было.

У студентов 1-го курса, начинающих систематические тренировки в циклических видах спорта, физическая работоспособность, оцениваемая по тесту PWC170, составляла 1115±56, 8 кгм/мин, а для пятикурсников - 1520, 4±86, 2 кгм/мин, прирост - 33%. Изложенное свидетельствует о более высоких резервных возможностях системы кровообращения, о большей ее адаптированности у студентов старшей группы.

Адаптация дыхательной системы также имела определенные особенности: все изучаемые показатели, кроме ЧД, имели положительную динамику.

От 1-го к 5-му курсу ДО изменился на 46% и превысил возрастную норму для нетренированных лиц. Аналогичную динамику имели и значения ЖЕЛ. Если на 1-м курсе среднегрупповая величина составила 3534±218 мл, то к 5-му она приросла на 45% и достигла уровня 5120±126 мл, также превышающего возрастную норму для нетренированных лиц. МОД в отличие от других показателей увеличился не столь выражено (Ä=23%) в связи со снижением ЧД. Предельные возможности легочной вентиляции определялись по показателю максимальной вентиляции легких (МВЛ); при сравнении среднегрупповых значений МВЛ оказалось, что от 1-го к 5-му курсу произошло значительное расширение предельных возможностей дыхательного аппарата (Ä=59%).

Общую динамическую работоспособность человека может характеризовать и степень устойчивости организма к смешанной гиперкапнии и гипоксии. С этой целью проводились функциональные пробы с задержкой дыхания. Устойчивость организма человека к смешанной гиперкапнии и гипоксии отражает общее состояния кислородобеспечивающих систем, дает возможность судить о кислородном обеспечении организма и оценивать общий уровень тренированности и адаптированности человека [2, 3, 5, 6]. В нашей работе у всех испытуемых время задержки дыхания на вдохе (проба Штанге) было выше, чем время задержки дыхания на выдохе (проба Генче). От 1-го к 5-му курсу средние значения по первой пробе выросли на 12%, а по второй - на 18%. Таким образом, устойчивость к гиперкапнии и гипоксии в старшей группе была выше, чем у юношей, начинающих обучение в институте физической культуры.

Проведенный анализ деятельности дыхательной системы показал, что у студентов за период обучения существенно прирастают дыхательные объемы и емкости легких, улучшается регуляция дыхания, повышаются резервы дыхательного аппарата, значительно прирастает МВЛ, повышается устойчивость к смешанной гиперкапнии и гипоксии, а, следовательно, организм становится более адаптированным к физическим нагрузкам.

На втором этапе в конце учебного года также анализировались показатели физической работоспособности, результаты деятельности дыхательного аппарата и кровообращения у испытуемых двух изучаемых групп. У студентов 5-го курса сохранялось преимущество по всем изучаемым показателям, но более выраженным оно стало для таких параметров, как ДО, ЧД, МОД, ПЗДвдох. У студентов 1-го курса в течение изучаемого периода под влиянием физических нагрузок отмечался значительный прирост параметров дыхания, кровообращения, увеличились физическая работоспособность и максимальное потребление кислорода, однако, так же как и на первом этапе исследования, сохранялись достоверные отличия от аналогичных показателей у студентов 5-го курса, у которых период воздействия специфических физических нагрузок был более продолжительным и полученные преимущества в деятельности физиологических систем (за счет адаптационных перестроек) закреплялись и длительное время поддерживались.

Проводился также анализ качественных и количественных преобразований в аппарате дыхания и кровообращения в исходном состоянии и при выполнении велоэргометрической нагрузки. У студентов 5-го курса по сравнению с первокурсниками выявлены определенные качественные и количественные преобразования в дыхательном аппарате. В процессе систематических тренировок дыхание становится более брадипноическим: ЧД снижается до 13±1, 3 д.ц./мин, а глубина дыхания возрастает до 900±82 мл. Изменяется также структура дыхательного цикла, происходит увеличение его длительности и относительное укорочение фазы вдоха. У тренированных юношей увеличивается ЖЕЛ и изменяется ее структура преимущественно за счет большего увеличения резервного объема вдоха, чем резервного объема выдоха.

О достигнутых изменениях в системе дыхания можно судить и по некоторым относительным показателям. Так, например, количество выдыхаемого в минуту воздуха на 1 кг массы тела у студентов 1-го курса было в 1, 35 раза больше, чем у пятикурсников, т.е. интенсивность вентиляции легких в связи с тренированностью снижается, дыхание становится более экономичным, а следовательно, и более адаптированным.

О большем уровне развития и более совершенной регуляции системы дыхания у юношей старшей группы можно судить и по отношению МОД/ЖЕЛ, так называемому вентиляционному индексу (ВИ), характеризующему степень использования организмом ЖЕЛ в спокойном состоянии. По нашим данным, ВИ в связи с тренированностью уменьшается с 2, 57 до 2, 16, что свидетельствует о нарастании функциональных возможностей аппарата внешнего дыхания.

Адаптационные изменения в дыхательной системе еще в большей степени проявляются при применении стандартной велоэргометрической нагрузки. При этом для изучения структуры дыхательной функции и принципов ее регуляции, как и в других работах [4, 9], нами использовался анализ отдельных компонентов дыхательного цикла, объемно-временных параметров дыхания, посредством которых регуляторные механизмы реализуют адекватный объем легочной вентиляции. В перестройку уровня вентиляции во время работы вовлекаются все объемно-временные компоненты дыхательного цикла с целью установления более эффективной, чем в покое, альвеолярной вентиляции. При этом увеличивались как частота, так и глубина дыхания, однако сравнительный вклад этих сдвигов и последовательность их проявления в процессе развития вентиляторного ответа на мышечную деятельность были весьма разнообразными. В начальный период работы наибольшие сдвиги МОД (в процентах к исходному уровню) были отмечены у студентов-первокурсников, у которых амплитуда МОД оказалась на 17% выше, чем у более тренированных студентов, обучающихся на 5-м курсе. Однако прирост МОД в этой группе обеспечивался в большей мере нарастанием частотной составляющей, а, следовательно, менее экономичным образом.

Среднегрупповые показатели кровообращения и дыхания у студентов 1-го и 5-го курсов

Показатели	Первый этап			Второй этап
	1-й курс	5-й курс	1-5, %	1-й курс	5-й курс	1-5, %
САД, мм рт.ст.	125±5, 0	135±4, 1	8	120±4, 1	130±3, 2	8
ДАД, мм рт.ст.	80±6, 1	80±3, 4	0	75±5, 3	70±4, 5	-7
ЧСС, уд/мин	73±3, 4	62±5, 0	-10*	70±6, 2	58±4, 8	-18*
ДО, мл	479±52	700±46	46*	590±41	900±82	52*
ЧД, дц/мин	19±1, 4	16±1, 2	-16*	16±1, 1	13±1, 3	-20*
МОД, мл	9112±104	11200±112	23*	9440±123	11700±207	24*
ЖЕЛ, мл	3534±218	5120±126	45*	4115±128	5392±216	31*
ПЗДвдох, с	88, 6±8, 4	100±13, 2	12	90, 8±8, 4	120±12, 5	32*
ПЗДвыд, с	38, 0±5, 6	45±4, 2	18	42±4, 0	50±3, 2	19*
МВЛ, мл	75100±5401	120121±6140	59*	99972±4130	139902±5112	39*
PWC170, кгм/мин	1115±56, 8	1520±86, 2	33*	1308±103	1610±150	22*
МПК, мл	3380±110	4370±96, 5	36*	3880±98, 4	4620±108	29*

Примечание. Изменения достоверны по t-критерию Стьюдента (р<0, 05).