Исследование показателей функционального состояния студентов трех медицинских групп здоровья

ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СТУДЕНТОВ ТРЕХ МЕДИЦИНСКИХ ГРУПП ЗДОРОВЬЯ

Р.У. Гаттаров, С.М. Зубков, Т.В. Потапова*, А.М. Мкртумян ЮУрГУ, г. Челябинск; *ТГУ, г. Тюмень

Приведены сравнительные морфофункциональные данные студентов 3-х медицинских групп здоровья. Произведены непараметрические методы статистики. Выявлены общие закономерности и различия в функции внешнего дыхания студентов 1-3-й групп здоровья. Выявлена адаптивная асимметрия показателей.

Исследованию, проведённом в 2003 году подвергались 176 студентов 1-3 курсов в возрасте 16-19 лет. Функция внешнего дыхания (ФВД) изучалась на диагностирующем аппарате «Этон» (Иваново, Нейросовт, 2001). Длинотные и весовые характеристики тела регистрировались с помощью весов и ростомера. Медико-биологическая статистика приводилась по Петри А., Сэбин К., 2003 [1].

Исследование проведено в октябре - ноябре 2003 года, когда студенты были адаптированы к учёбе.

Результаты исследования ключевых морфометрических характеристик тела представлены в табл. 1.

Анализ морфометрических характеристик мы начали с длины и массы тела обследованных юношей по 3-м группам здоровья (табл. 1).

Комментируя данные табл. 1, следует отметить, что длина тела 1-й и 2-й групп здоровья существенно различались (Р < 0,05). Аналогичные

данные получены между 2-й и 3-й группами (Р < 0,05). Масса тела в 3-й группе была больше по сравнению с 1-й и 2-й на уровне тенденции. Стандартное отклонение также было самым большим в 3-й группе здоровья.

Асимметрия, эксцесс и размах показателей массы тела были самыми большими в 3-й группе. Следовательно, наибольшие различия отмечались с 3-й группой здоровья. Индекс массы тела был самый высокий в 3-й группе здоровья. Что касается перцентильных оценок, то они характеризуют нормальное физическое развитие студентов.

Показатели жизненной емкости легких у студентов в 3-х группах здоровья представлены в табл. 2.

Как следует из табл. 2, наибольшие показатели ЖЕЛ были в 1-й группе здоровья. Размах и МКР также были самыми высокими. Снижение ЖЕЛ зависит от отношения РО выдоха по сравнению с РО вдоха. В структуре ЖЕЛ параметр дыхательного объёма (ДО) в норме составляет 10-15 %

Таблица 1

Относительные характеристики длины тела юношей 3-х групп здоровья

Статистики Первая группа здоровья п = 35 Вторая группа здоровья п = 120 Третья группа здоровья п = 21

М±т 177,97 ± 1,57; 63,17 ± 1,58 172,62 ± 1,31; 62,59 ± 1,62 176,23 ± 1,38; 65,14 ±2,08

95 % доверительный интервал 174,76; 59,94 Нижняя граница 169,94; 59,26 173,43; 60,92

181,18; 66,40 Верхняя граница 175,31; 65,91 179,03; 69,36

5% усечённое среднее 177,98; 62,35 172,55; 62,33 176,36; 64,04

Медиана 176,50; 63,00 174,00; 60,00 177,00; 65,00

Дисперсия 73,83; 74,90 49,82; 76,47 66,36; 150,95

Станд. отклонение 8,59; 8,65 7,06; 8,74 8,15; 12,29

Минимум 159,00; 52,00 159,00; 49,00 156,00; 46,00

Максимум 195,00; 90,00 189,00; 89,00 192,00; 120

Размах 36,00; 38,00 30,00; 32,00 36,00; 74,00

Межквартильный размах (МКР) 11,00; 10,00 9,00; 17,50 11,00; 11,00

Асимметрия 0,195; 0,43; 1,54 0,145; 0,430 -0,271; 2,55

Эксцесс 0,03 ± 0,83; 3,10 ±0,83 -0,05 ± 0,85; -0,794 ± 0,85 -0,15 ±0,78; 11,20 ±0,78

Таблица 2

Показатели функции внешнего дыхания студентов

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

ЖЕЛ-вдох, л ЖЕЛ-выдох, л ЖЕЛ-вдох, л ЖЕЛ-выдох, л ЖЕЛ-вдох, л ЖЕЛ-выдох, л

М±т 4,02 ± 0,22 4,18 ± 0,22 3,83 ± 0,18 4,09 ± 0,15 3,90 ± 0,15 4,00 ± 0,15

95 % доверительный интервал для среднего 3,47 Нижняя граница 3,74 3,47 3,62 3,74 3,70

4,47 Верхняя граница 4,62 4,20 4,40 4,30 4,30

5 % усечённое среднее 3,99 4,15 3,82 3,996 3,90 4,00

Медиана 3,85 3,98 3,65 3,86 3,81 3,98

Дисперсия 1,46 1,39 0,934 1,05 0,810 0,762

Станд. отклонение 1,21 1,17 0,97 1,02 0,90 0,87

Минимум 2.13 2,49 2,22 2,39 2,31 2,42

Максимум 6,56 6,53 5,61 5,80 5,49 5,65

Размах 4,43 4,04 3,39 3,41 3,18 31,3

Межквартильный размах (МКР) 2,10 1,98 1,63 1,70 1,72 1,69

Асимметрия 0,261 0,275 0,335 0,317 -0,003 0,038

Эксцесс -0,938 -1,003 -0,866 -1,011 -1,052 -1,007

от её величины. Рестриктивные процессы характеризуются снижением ЖЕЛ преимущественно за счёт уменьшения РО вдоха.

Показатели ЖЕЛ были несколько выше в 1-й группе по сравнению со 2-3-й. Асимметрия распределения оказалась преимущественно положительной, а эксцесс - отрицательным.

Среди показателей определяющих вентиляцию легких важное место отводиться частоте дыхательных движений (табл. 3).

Комментируя данные табл. 3, следует отметить, что показатели частоты дыхания во всех группах здоровья были в верхней границе нормы. Показатели ДИДС и усечённого среднего последовательно снижались от 1-й к 3-й группе здоровья наибольший размах был в 3-й группе. Современный учебный процесс в вузе ведёт к напряжению отдельных показателей ФВД.

Асимметрия распределения показателей ЖЕЛ была положительно скошенной вправо. Коэффициент эксцесса в 1-й группе здоровья свидетельствовал о нормальности распределения, а во 2-3-й о ненормальности.

Таким образом, учащение дыхания может наблюдаться при кардиореспираторной недостаточности или проявляется истерической одышкой.

Дыхательный объём в норме равен 400-800 мл. Уменьшение ДО в сочетании с увеличением ЧД возникает при рестриктивных процессах в лёгких, а тенденция к увеличению - при обструктивных. Результаты исследования ДО в 3-х группах здоровья представленных в табл. 4.

Как видно из табл. 4, ДО в состоянии относи-

тельного покоя был самым низким в 1-й группе по сравнению со 2-й и 3-й (Р < 0,05). Размах МКР и асимметрия были самыми высокими во 2-й и 3-й группах, а эксцесс в 1-й группе. Дыхательный объём в норме составляет 10-15 % от ЖЕЛ.

Следовательно, показатели дыхательного объёма находились в нижнем диапазоне нормы. Асимметрия распределения показателей была положительно скошенной, а эксцесс - имел знак минус. Первая группа здоровья ближе к ненормальному распределению, а 2-3-я к нормальному.

Минутный объём дыхания в 3-х группах обследуемых представлен в табл. 5.

Как следует из табл. 5, МОД был в верхних границах нормы (4-11 л), а во второй группе здоровья значительно превышал указанные величины. Слишком разнообразны причины увеличения или снижения МОД. Трудно диагностировать ФВД по данным МОД. Асимметрия распределения МОД в 1-й группе были отрицательно, а во 2-3-й группах положительно скошенной. Коэффициент эксцесса характеризировал в 1-й группе ненормальность распределения показателей, а во 2-3-й - близком к нормальному.

Резервный объём (30) вдоха, дополнительный объём воздуха, который можно вдохнуть в результате максимального инспираторного усилия после спокойного вдоха. Результаты исследования представлены в табл. 6.

Следует сказать, что РОВд составляет 40-45 % от ЖЕЛ. Уменьшение РОВд ведёт к рестриктивным процессам. Низкие показатели РОВд подтверждают это. Полученный индекс состояния бронхиальной проходимости свидетельствует в 22 %

Таблица 3

Частота дыхательных движений в группах здоровья

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

М ± т 20,69 ± 0,98; циклов 19,47 ± 0,95; циклов 18,83 ± 0,23; циклов

95% доверительный интервал для среднего (ДИДС) 18,690 Нижняя граница 17,32 16,95

22,70 Верхняя граница 21,42 20,71

5% усечённое среднее 20,53 19,04 18,60

Медиана 20,43 18,55 18,02

Дисперсия 28,78 26,28 29,97

Станд. отклонение 5,36 5,13 5,47

Минимум 11,49 12,27 9,32

Максимум 33,24 36,29 35,53

Размах 21,75 24,02 26,21

Межквартильный размах (МКР) 7,76 4,82 8,06

Асимметрия 0,409 1,503 0,687

Эксцесс -0,293 3,10 1,195

Дыхательный объём у обследуемых 3-х медицинских групп Таблица 4

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

М±т 0,60 ± 0,04;л 0,65 ± 0,05; л 0,63 ± ,04;л

95 % доверительный интервал для среднего (ДИДС) 0,528 Нижняя граница 0,547 0,546

0,679 Верхняя граница 0,756 0,723

5 % усечённое среднее 0,605 0,642 0,622

Медиана 0,605 0,620 0,590

Дисперсия 0,041 0,075 0,067

Станд. отклонение 0,202 0,274 0,259

Минимум 0,23 0,26 0,26

Максимум 0,94 1,26 1,26

Размах 0,71 1,00 1,00

Межквартильный размах (МКР) 0,28 0,40 0,360

Асимметрия -0,034 0,457 0,704

Эксцесс -0,719 -0,494 -0,226

о рестриктивном состоянии легких. Асимметрия распределения показателей была положительной скошенной. Эксцесс 1 -й и 3-й групп был со знаком минус и распределение показателей - близкое к нормальному.

Резервный объём выдоха характеризует дополнительный объём воздуха, который может быть выдохнут в результате максимального экспираторного напряжения после спокойного выдоха, он составляет примерно 40—45 % от ЖЕЛ.

Результаты исследования представлены в табл. 7.

Комментируя данные табл. 7, следует сказать, что показатели РО выдоха в группах здоровья по-

следовательно снижались. Диагностическое значение имеет сопоставление РОвд и РОвыд.

Так, уменьшение РОвыд по сравнению с РОвд часто наблюдается при обструктивных нарушениях вентиляции. Пролонгированность выраженных нарушений бронхиальной проходимости приводит к напряжению дыхательных мышц к снижению их силы, что ведёт ещё и к снижению ЖЕЛ.

Асимметрия распределения была положительно скошенной. Коэффициент эксцесса имел знак минус и в 1-й группе находился в границах нормального распределения.

Показатели емкости вдоха представлены в табл. 8.

Таблица 5

Показатели минутного объёма дыхания у студентов

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

М±т 11,94 ±0,621; л /мин 12,18 ±0,889; л/мин 11,365 ±0,712; л/мин

95 % доверительный интервал для среднего (ДИДС) 10,673 Нижняя граница 10,368 0,92

13,22 Верхняя граница 13,999 12,81

5 % усечённое среднее 11,85 12,01 11,21

Медиана 12,24 12,97 11,24

Дисперсия 11,59 23,78 17,74

Станд. отклонение 3,40 4,77 4,21

Минимум 6,98 4,39 4,83

Максимум 18,84 24,71 21,52

Размах 11,86 20,32 16,69

Межквартильный размах (МКР) 4,79 6,99 7,05

Асимметрия 0,285 0,419 0,470

Эксцесс -0,800 0,123 -0,350

Таблица 6

Резервный объём вдоха у обследованных 3-х групп здоровья

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

М±т 1,90 ±0,123; л 1,61 ± 0,125; л 1,45 ± 0Д0;л

95 % доверительный интервал для среднего (ДИДС) 1,648 Нижняя граница 1,396 1,251

2,154 Верхняя граница 1,870 1,657

5 % усечённое среднее 1,807 1,595 1,454

Медиана 1,75 1,61 1,430

Дисперсия 0,440 0,467 0,285

Станд. отклонение 0,663 0,683 0,534

Минимум 0,39 0,13 0,28

Максимум 3,14 3,64 2,61

Размах 2,75 3,51 2,33

Межквартильный размах (МКР) 0,97 0,81 0,76

Асимметрия 0,195 0,60 0,051

Эксцесс -0,465 1,778 -0,135

Комментируя представленные данные необходимо отмечать, что обследуемые 1-й группы здоровья приоритетно выглядели в средних показателях по сравнению с представителями 2-й и 3-й групп. Они имели самый высокий доверительный интервал для среднего. Усеченное 5 % среднее в 1-й и 2-й группах не различались и было выше по сравнению с 3-й группой здоровья. Аналогично изменялась медиана, а вот дисперсия последовательно снижалась во 2-й и 3-й группах. Аналогично изменялась дисперсия, минимум, максимум и размах. Межквартильный размах был почти одинаков в 1-й и 2-й группах и резко снижался в 3-й.

Асимметрия была наибольшей в 1-й группе здоровья, а эксцесс - во 2-й.

Таким образом, емкость воздуха характеризует функцию внешнего дыхания и при рестриктивных процессах уменьшается. Такое снижение емкости вдоха в 3-й группе подтверждает нормативными величинами НС бронхиальной проходимости, который в 18,9 % составлял 4 и более условных единиц.

Форсированная жизненная емкость (ФЖЕЛ) лёгких на выдохе у 3-х групп здоровья исследуемых представлена в табл. 9.

Как следует из табл. 9, модельные значения ФЖЕЛ выдоха в 1-й и 3-й группах были почти одинаковы. При этом самый высокий доверительный интервал и 5 % усечённое среднее были в 1-й среднее. Дисперсия была большей в 1-й группе.

Таблица 7

Показатели РО выдоха у студентов 3-х групп здоровья

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

М±т 2,56 ± 0,14; л 2,55 ± 0,13; л 2,45 ±0,943 ;л

95 % доверительный 2,29 Нижняя граница 2,305 2,24

интервал для среднего (ДИДС) 2,84 Верхняя граница 2,81 2,65

5 % усечённое среднее 2,54 2,55 2,44

Медиана 2,47 2,47 2,25

Дисперсия 0,549 0,458 0,349

Станд. отклонение 0,741 0,677 0,591

Минимум 1,36 1,33 1,28

Максимум 4,40 3,92 3,66

Размах 3,04 2,59 2,38

Межквартильный размах (МКР) 1,12 1,И 0,85

Асимметрия 0,496 0,279 0,381

Эксцесс -0,256 -0,700 -0,516

Емкость вдоха у обследуемых 3-х групп здоровья Таблица 8

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

М±т 2,56 ±0,14; л 2,55 ±0,13; л 2,45 ± 0,10;л

95 % доверительный 2,286 Нижняя граница 2,295 2,24

интервал для среднего (ДИДС) 2,839 Верхняя граница 2,810 2,648

5 % усечённое среднее 2,54 2,55 2,44

Медиана 2,47 2,47 2,25

Дисперсия 0,549 0,458 0,349

Станд. отклонение 0,741 0,676 0,591

Минимум 1,36 1,33 1,28

Максимум 4,40 3,92 3,66

Размах 3,04 2,59 2,38

Межквартильный размах (МКР) 1,12 1Д1 0,85

Асимметрия 0,496 0,279 0,381

Эксцесс -0,256 -0,700 -0,516

Аналогично выглядело стандартное отклонение и максимальное МКР, которое последовательно снижался во 2-й и 3-й группах. Наибольший размах был в 1-й группе. Самая высокая асимметрия у лиц 2-й группы, а эксцесс - 3-й. Итак, в случае, когда имеется повышение сопротивления тканей сжатию кривая имеет форму с закруглённой вершиной и уменьшением объёмного ФЖЕЛ. Это является одним из дополнительных признаков рестриктивного изменения.

Таким образом, результаты исследования выявили различия в функции внешнего дыхания по группам здоровья: ЖЕЛ, частота дыхания, ДО, резервный объём вдоха и выдоха, ёмкости вдоха, ФЖЕЛ.

Причём различия 1-й и 2-й групп не значительные, а с 3-й более выраженные.

Отмечались относительные величины ЖЕЛ, ДО и высокие - частоты и минутного объёма дыхания. Вполне очевидно, что система внешнего дыхания в условиях экологически неблагополучного города Урала (Челябинск) работает напряжённо. Адаптивная асимметрия проявлялась в различных компонентах функции внешнего дыхания (ФВД) разнонаправлено. Коэффициенты эксцесса в показателях ФВД были преимущественно со знаком минус.

Показатели ЖЕЛ, ФЖЕЛ оценивают вентиляционную функцию лёгких, тип и выраженность её нарушения. Снижение ЖЕЛ при выраженной об-

Таблица 9

Показатели ФЖЕЛ на выдохе у лиц 1-3-й групп здоровья

Статистики Первая группа здоровья Вторая группа здоровья Третья группа здоровья

М±т 4,15 ± 0,22; л 3,92 ± 0,16; л 3,97 ± 0,13;л

95 % доверительный интервал дня среднего (ДИДС) 3,70 Нижняя граница 3,59 3,71

4,60 Верхняя граница 4,24 4,24

5 % усечённое среднее 4,12 3,88 3,98

Медиана 3,87 3,97 3,96

Дисперсия 1,46 0,72 0,60

Станд. отклонение 1,21 0,848 0,776

Минимум 2,20 2,81 2,40

Максимум 6,64 5,80 5,53

Размах 2,10 2,49 1,36

Межквартильный размах (МКР) 4,44 2,99 3,13

Асимметрия -0,357 0,537 0,05

Эксцесс -0,857 -0,811 -0,919

струкции может происходить из-за изменения деятельности дыхательных мышц. Повышение тонуса мышц вдоха, затрудняет их растяжение при глубоком вдохе и тем самым уменьшает объём выдоха. К тем же результатам приводит спазм диафрагмы в инспираторном положении и уменьшение сократительной способности дыхательной мускулатуры, особенно диафрагмы, как следствие перенапряжения её у пациентов с нарушением дыхания. Для

этого параллельно с изучением ФВД необходимо анализировать электронейромиографические данные, которые представленные в статье этого вестника.

Литература

1. Петри А. Наглядная статистика в медицине / А. Петри, К. Сэбин; пер. с англ. В.П. Леонова. -М.: ЭОТАР-МЕД, 2003. -144 с.