ОСОБЕННОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОРГАНИЗМА МОЛОДЫХ ЛЮДЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В РАЗНЫХ КЛИМАТОГЕОФИЗИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
- Авторы: Погонышева И.А.1, Погонышев Д.А.1
-
Учреждения:
- Нижневартовский государственный университет
- Выпуск: № 1 (2017)
- Страницы: 68-74
- Раздел: Статьи
- URL: https://vestnik.nvsu.ru/2311-1402/article/view/49459
- ID: 49459
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проведено функциональное обследование учащейся молодежи проживающей в условиях Северного Кавказа и Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, с определением антропометрических показателей, параметров сердечно-сосудистой, дыхательной систем и степени насыщения артериальной крови кислородом. Значения частоты сердечных сокращений и частоты дыхания у обследуемых обоего пола, проживающих в горной местности, находились в пределах нормы, были ниже, чем у их ровесников ХМАО-Югры, отражая экономизацию функций кардиореспираторной системы. Величины жизненной емкости легких молодых людей обоего пола, проживающих в условиях Северного Кавказа, были выше чем у северян, находились в пределах физиологической нормы, у их ровесников ХМАО-Югры ниже нормативных значений. Показатели сатурации крови кислородом у учащейся молодежи, проживающей в условиях горной гипоксии, были выше чем у юношей и девушек Приобского Севера. Функциональное состояние кардиореспираторной системы обследуемых было обусловлено особенностями климатогеофизических факторов окружающей среды, полученные результаты расширяют представления о функционировании сердечно-сосудистой и дыхательной систем молодых людей в условиях Севера и горного климата.
Полный текст
Введение. Исследования адаптационных механизмов в различных климатогеофизических условиях окружающей среды включены в раздел приоритетных медико-экологических научных направлений. Факторы окружающей среды обусловливают развитие морфофункциональных особенностей популяций человека, длительное время проживающих на определенной территории, что наиболее отчетливо проявляется в регионах с экстремальными условиями среды обитания. Результаты многолетних фундаментальных исследований, проведенных Т. И. Алексеевой (1998), Н. А. Агаджаняном с соавт. (1983, 2009), В. С. Соловьевым с соавт. (2008, 2010), В. И. Хаснулиным с соавт. (2004), свидетельствуют о существовании функциональных особенностей реакций индикаторных систем организма на воздействие экстремальных и гипокомфортных факторов в различных условиях среды обитания. Исследования адаптационных возможностей кардиореспираторной системы человека в основном проводились в экстремальных условиях севера и высокогорья (Миррахимов 1981; Казначеев, Казначеев 1986; Рощевский 2006; Чанчаева и др. 2007; Ишеков, Мосягин 2009; Сухова, Куликова 2009; Кагазежева 2012; Арабова и др. 2012; Хаснулин и др. 2004; Соловьев и др. 2008, 2010; Погонышева, Погонышев 2015). Изучение механизмов влияния горного климата и условий Крайнего Севера на организм человека продолжает оставаться одной из актуальных проблем физиологии и экологии человека, практическая значимость которой обусловлена адаптацией вновь прибывшего контингента населения. Отсутствие работ, включающих сравнительное изучение адаптивных особенностей организма молодых людей Северного Кавказа и Приобского Севера, послужило основанием для проведения нашего эколого-физиологического исследования. Как в горной местности, так и на территориях, приравненных к Крайнему Северу, человек подвергается воздействию комплекса факторов окружающей среды, в том числе и экстремальных. С поднятием на высоту параметры атмосферного давления, температуры воздуха и влажности уменьшаются, а космическая, световая, ультрафиолетовая и инфракрасная радиация возрастают (Гора 2007). Усиленная солнечная радиация, перепады параметров влажности и температуры, ландшафтные и рельефные особенности, микроэлементозы относятся к неблагоприятным условиям горных территорий (Вондимтека и др. 2014). Однако определяющим для человеческого организма фактором окружающей среды горной местности является уменьшение парциального давления кислорода, обусловленное снижением атмосферного давления, вызывающим у неадаптированного человека гипоксемию. Для регионов Крайнего Севера и приравненных территорий характерны: продолжительная и суровая зима, короткое холодное лето; космические излучения и геомагнитные возмущения (более сильные, чем в средних широтах, корпускулярное и волновое излучения); нарушение обычной фотопериодичности; повышенная изменчивость метеоэлементов погоды; пустынность и однообразие ландшафта; бедность флоры и фауны; дефицит витаминов и микроэлементов; промышленная интоксикация, усиливающая воздействие на организм человека неблагоприятных климатогеофизических факторов. Распространенное мнение населения о нехватке кислорода в воздушной среде Севера является мифом. Парциальное давление кислорода на Земле снижено в условиях высокогорья, что не характерно для северных широт. Гипоксия на Крайнем Севере носит характер метаболический и связана с нарушением активности дыхательных ферментов под действием экстремальных метеогеофизических факторов (Хаснулин и др. 2004). Контингент и методы исследования На добровольной основе с использованием информированного согласия проведено определение параметров кардиореспираторной системы учащейся молодежи (от 18 до 20 лет), проживающей в условиях горной местности (с. Борзой) - 1-я группа и Приобского Севера (г. Покачи) - 2-я группа. Все обследуемые были адаптированы к условиям анализируемого климата. Обследование проводилось в летний период 2015 г. Село Борзой находится в Шатойском районе Чеченской Республики, высота над уровнем моря 827 м (низкогорье), климат континентальный. Покачи - город в Ханты-Мансийском автономном округе - Югре - территории, приравненной к Крайнему Северу. У обследуемых определяли основные антропометрические показатели - длина, масса тела, окружность грудной клетки (ОГК) - с использованием ростомера, весов и сантиметровой ленты. С помощью автоматического тонометра измеряли показатели систолического (АДС, мм.рт.ст.) и диастолического (АДД, мм.рт.ст.) артериального давления, частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин). Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, л) определялась с использованием сухого спирометра. Уровень насыщения гемоглобина артериальной капиллярной крови кислородом (SpO2) измерялся прибором пульсоксиметром ОП-31.1 «Тритон». Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием пакета программ Microsoft Excel, раздел «Анализ данных». Средние значения параметров представлены в виде M±m, где M - среднее выборочное, m - 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 (p). Достоверными считали различия между сравниваемыми средними величинами со степенью доверительной вероятности 95% и выше (p<0,05). Обсуждение результатов исследования Сравнительный анализ антропометрических показателей тела юношей и девушек выявил ряд соматических особенностей (табл. 1). Показатели длины тела юношей, проживающих в условиях Северного Кавказа (181,4±1,16 см) были выше по сравнению с их ровесниками из ХМАО-Югры (177,1±1,45). Длина тела девушек первой (169,3±1,95 см) и второй (168,8±1,06) групп практически не отличалась. Тенденция увеличения антропометрических параметров у обследуемых, проживающих в условиях горного климата, сохранялась и применительно к массе тела. Масса тела юношей и девушек первой группы (78,4±0,76 и 61,2±0,66 кг) была больше, чем у их ровесников второй группы (73,4±0,75 и 59,8±0,96 кг), хотя статистически значимых различий выявлено не было (табл. 1). Параметры объема грудной клетки молодых людей с. Борзой были достоверно выше, чем у юношей г. Покачи и составляли 92,4±0,14 см и 84,2±0,26 см соответственно. Статистически значимых различий по ОГК между девушками первой (76,1±0,61см) и второй (74,3±0,56) групп выявлено не было. Известно, что физиологические показатели определяют уровень функциональной устойчивости и отражают индивидуальную норму гомеостатических систем организма. Исследования функциональных параметров организма позволяют охарактеризовать диапазон адаптивных резервов обследуемых. Значения функциональных параметров молодых людей представлены в таблице 2. Показатели частоты сердечных сокращений у обследуемых обоего пола, проживающих на Северном Кавказе, находились в пределах нормы, были достоверно ниже, чем у их ровесников г. Покачи и составляли 64,42±0,61 уд/мин у юношей и 66,36±0,15 уд/мин у девушек. ЧСС у молодых людей второй группы находилась на верхней границе физиологической нормы, у обследуемых женского пола - 78,12±0,34 уд/мин, у их ровесников противоположного пола - 79,31±0,21 уд/мин (табл. 2). Таблица 1 Антропометрические показатели обследуемых, (M±m) Рост, см Масса тела, кг ОГК, см Северный Кавказ (1-я группа) Юноши 181,4±1,16 78,4±0,76 92,4±0,14* Девушки 169,3±1,95 61,2±0,66 76,1±0,61 Приобский Север (2-я группа) Юноши 177,1±1,45 73,4±0,75 84,2±0,26 Девушки 168,8±1,06 59,8±0,96 74,3±0,56 Примечание. * - статистически значимые различия между группами при p<0,05. Таблица 2 Показатели кардиореспираторной системы обследуемых, (M±m) Пол ЧСС, уд/мин АДС, мм.рт.ст. АДД, мм.рт.ст. ЖЕЛ,мл. ЧД, дых.дв/мин SpO2,% Северный Кавказ (1 группа) Юноши 64,42±0,61* 120,45±1,74 80,16±0,87 4900±6,86* 14,2±0,15 98,1±1,2 Девушки 66,36±0,15* 117,81±1,26 78,56±0,45 3400±7,96* 14,6±0,12 98,9±1,7 Приобский Север (2 группа) Юноши 79,31±0,21 126,95±1,45 82,34±0,39 3600±8,54 17,4±0,11 96,4±1,3 Девушки 78,12±0,34 123,11±1,79 83,23±0,86 2900±9,21 16,5±0,16 96,8±0,9 Примечание. * - статистически значимые различия между группами при p <0,05. Н. А. Агаджанян (1983), описывая особенности функционирования организма горцев, отмечал умеренное снижение частоты сердечных сокращений и гипотонию. При анализе параметров артериального давления учащейся молодежи значимых различий выявлено не было. Среднее значение АДС у юношей с. Борзой составило 120,45±1,74, АДД - 80,16±0,87 мм.рт.ст. У их односельчанок АДС - 117,81±1,26, АДД - 78,56±0,45 мм.рт.ст. АДС у юношей г. Покачи было равно 126,95±1,45, АДД - 82,34±0,39 мм.рт.ст. У девушек ХМАО-Югры АДС соответствовало 123,11±1,79, АДД - 83,23±0,86 мм.рт.ст (табл. 2). Анализ показателей системы органов дыхания (табл. 2) выявил, что величина ЖЕЛ у юношей второй группы была равна 3600±8,54 мл, у их ровесников с Северного Кавказа достоверно выше и составляла 4900±6,86 мл. У девушек г. Покачи ЖЕЛ соответствовала 2900±9,21 мл, у их ровесниц с. Борзой была выше (3400±7,96 мл), отмечались значимые различия. Аналогичные показатели респираторной системы зарегистрированы В. А. Анзоровым и С. В. Морякиной (2016), которые обследовали студентов - жителей горных районов Чеченской Республики (низкогорье), по опубликованным данным ЖЕЛ девушек составляла 3,41±0,117 л, юношей - 4,28±0,167 л. По литературным данным, увеличение жизненной емкости легких и составляющих ее объемов у населения, проживающего в условиях горного климата, происходит за счет усиления тонуса мышц вдоха. Отмечено, что у коренных жителей гор расширяется грудная клетка, примерно на 10% повышается жизненная емкость легких по сравнению с населением других регионов (Агаджанян 1983; Анзоров, Морякина 2016). Значения частоты дыхания у обследуемых обоего пола, проживающих на Северном Кавказе, находились в пределах нормы, были ниже, чем у северян, и составляли 14,2±0,15 дых.дв/мин у юношей и 14,6±0,12 дых.дв/мин у девушек. ЧД у обследуемых второй группы женского пола была равна 16,5±0,16 дых.дв/мин, у юношей - 17,4±0,11 дых.дв/мин, значимых различий между группами выявлено не было. Параметры сатурации крови кислородом у обследуемых с. Борзой были выше, чем у их ровесников г. Покачи, но статистически значимых отличий между обследуемыми обоего пола выявлено не было, средние значения SpO2находились в пределах нормы в обеих группах. Процент гемоглобина, перешедшего в оксигемоглобин в крови юношей с. Борзой, был равен 98,1±1,2, девушек - 98,9±1,7%. У молодых людей ХМАО-Югры - 96,4±1,3% и 96,8±0,9% соответственно. Это согласуется с результатами, полученными В. А. Анзоровым и С. В. Морякиной (2016), которые выявили, что проживание учащейся молодежи в условиях горной гипоксии приводит к повышению процента гемоглобина, перешедшего в оксигемоглобин, авторы отмечают следующие параметры SpO2: у девушек - 98,0±0,63%, у юношей - 98,2±0,37%. Заключение Параметры частоты сердечных сокращений и частоты дыхания у обследуемых обоего пола, проживающих на территории с горным климатом, находились в пределах нормы, были ниже, чем у их ровесников из ХМАО-Югры, отражая экономизацию функций кардиореспираторной системы. Степень насыщения артериальной крови кислородом у учащейся молодежи, проживающей в условиях горной гипоксии выше, чем у юношей и девушек Приобского Севера. Значения жизненной емкости легких молодых людей обоего пола с Северного Кавказа были больше, чем у северян, находились в пределах физиологической нормы, у их ровесников из г. Покачи - ниже нормативных значений. Это согласуется с результатами полученных ранее исследований, в ходе которых было установлено, что у адаптированной группы населения, проживающей в горной местности, определяются высокие показатели жизненной емкости легких и усиленное насыщение крови кислородом (Миррахимов 1981; Агаджанян 1983; Алексеева 1998; Чанчаева 2011). Таким образом, функциональное состояние кардиореспираторной системы обследуемых было обусловлено особенностями климатогеофизических факторов окружающей среды. Полученные результаты расширяют представления о функционировании сердечно-сосудистой и дыхательной систем молодых людей в условиях Севера и горной местности.×
Об авторах
И. А. Погонышева
Нижневартовский государственный университеткандидат биологических наук, доцент кафедры экологии
Д. А. Погонышев
Нижневартовский государственный университеткандидат биологических наук, доцент кафедры экологии
Список литературы
- Агаджанян Н. А. 1983. Адаптация и резервы организма. М.: ФиС.
- Агаджанян Н. А., Батоцыренова Т. Е., Семенов Ю. Н. 2009. Эколого-физиологические и этнические особенности адаптации человека к различным условиям среды обитания. Владимир: Изд-во ВГУ.
- Алексеева Т. И. 1998. Адаптация человека в различных экологических нишах Земли (биологические аспекты). М.: МНЭПУ.
- Анзоров В. А., Морякина С. В. 2016. Адаптация респираторной системы студентов к горной гипоксии // Перспективы науки 1(76), 19-24.
- Арабова З. У., Шукуров Ф. А., Малышева Е. В., Гулин А. В. 2012. Оценка параметров оксигенации в условиях высокогорья // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. Т. 17. № 4, 1282-1284.
- Вондимтека Т. Д., Шаов М. Т., Пшикова О. В. 2014. Изменение адаптационного потенциала организма в условиях высокогорья и субтропического климата под воздействием физических упражнений // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 5, 291-294.
- Гора Е. П. 2007. Экология человека: учебное пособие. М.: Дрофа.
- Ишеков А. Н., Мосягин И. Г. 2009. Динамика показателей кардиореспираторной системы у студентов при адаптации к нормобарической гипоксической гипоксии на европейском Севере России // Экология человека. 1, 38-42.
- Кагазежева Н. Х. 2012. Кислородный обмен у подростков в условиях высокогорий // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2, 71-75.
- Казначеев В. П., Казначеев С. В. 1986. Адаптация и конституция человека. Новосибирск: Наука.
- Миррахимов М. М. 1981. Сердечно-сосудистая система в условиях высокогорья. Л.: Наука.
- Погонышева И. А., Погонышев Д. А. 2015. Факторы риска снижения устойчивости к кислородной недостаточности у студентов в условиях Среднего Приобья // Вестник Нижневартовского государственного университета. 3, 78-84.
- Рощевский М. П. 2006. Человек на Севере: демография, здоровье, экология. Сыктывкар: Изд-во Коми науч. центра УрО РАН.
- Соловьев В. С., Погонышева И. А., Овечкина Е. С., Погонышев Д. А. 2008. Экология человека. Ханты-Мансийск: Полиграфист.
- Соловьев В. С., Погонышева И. А., Погонышев Д. А., Соловьева С. В. 2010. Адаптация человека в условиях Ханты-Мансийского автономного округа - Югры. Ханты-Мансийск: Печатное дело.
- Сухова М. Г., Куликова Н. В. 2009. Влияние экстремальных условий горного климата на адаптацию человека // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 1, 116-120.
- Хаснулин В. И., Вильгельм В. Д., Воевода М. И., Зырянов Б. Н., Селятицкая В. Г., Куликов В. Ю., Хаснулин П. В., Егорова Г. М. 2004. Медико-экологические основы формирования, лечения и профилактики заболеваний у коренного населения Ханты-Мансийского автономного округа. Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения РАН.
- Чанчаева Е. А., Айзман Р. И. 2011. Особенности морфофункциональной, психофизиологической и биохимической адаптации человека к условиям горного Алтая // Экология человека. 9, 24-30.
- Чанчаева Е. А., Курушина О. Г., Суксекова С. А. 2007. Физическая работоспособность студентов в условиях высокогорья // Мир науки, культуры, образования. 3, 37-39.
Дополнительные файлы
