Гипокапнические нарушения у студентов младших курсов медицинского вуза

© Коллектив авторов., 2008 УДК 616.24-008-07-053.7/.8

ГИПОКАПНИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ У СТУДЕНТОВ МЛА ДШИХ КУРСОВ МЕДИЦИНСКОГО ВУЗА

Т.А.Кокоринова, Д.Р.Ракита, В.Д.Прошляков

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Состояние дыхательной системы студентов оценивали с помощью капнографии. Для выявления возможных причин гипокапнических нарушений проводили анализ состояния здоровья, исследование функции внешнего дыхания, психологическое тестирование, изучали вариабельность сердечного ритма.

Проблема состояния здоровья студентов привлекает внимание все большего числа исследователей. Это связано с тем, что за период обучения в вузе отмечается значительный рост их заболеваемости. Наряду с органической патологией часто диагностируются функциональные заболевания.

Традиционно в рамках функциональной патологии рассматривают изменения со стороны сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта. Однако в последние годы появились исследования, свидетельствующие о достаточно высокой частоте нарушений регуляции дыхания [1,2], причем показано, что эти расстройства могут протекать по гипокапническому, гиперкапническому и нормокап-ническому типу [1]. В качестве наиболее вероятных причин гипокапнических нарушений рассматриваются тревожные состояния, заболевания центральной и вегетативной нервной системы, болезни органов дыхания.

В доступной нам литературе мы не встретили работ, посвященных изучению нарушений регуляции дыхания у студентов, хотя у этой категории населения часто диагностируются как соматические заболевания, так и различные формы пограничных нервно-психических расстройств или отдельные их симптомы [5].

Гипервентиляция и гипокапния являются мощными стимуляторами патологических процессов [4], поэтому необходимы раннее выявление и своевременная коррекция гипокапнических нарушений.

Мы провели обследование студентов РязГМУ с целью выявления гипокапни-ческих нарушений. В задачи работы входило:

1. изучение показателей капнограммы у студентов;

2. углубленное обследование лиц, имеющих гипокапнические нарушения (анализ состояния здоровья, исследование функции внешнего дыхания и психологического статуса, изучение вариабельности сердечного ритма).

Материалы и методы

Обследовано 111 студентов 1 курса Рязанского государственного медицинского университета (30 мужчин и 81 женщина) в возрасте 17-23 лет.

Объемную концентрацию углекислого газа в выдыхаемом воздухе ^ЕТСО2) определяли с помощью капнометра ультразвукового проточного КП-01-«ЕЛАМЕД». Расчет конечно-экспираторного парциального давления СО2 (РЕТСО2) производили по формуле:

РетСО2 = (Атм.Д - 47) / 100 * FЕтСО2,

где Атм.Д - атмосферное давление (мм рт. ст.), FЕТСО2 - объемная концентрация СО2 в конечной порции выдыхаемого воздуха (%).

Если исходный уровень углекислоты был нормальным, проводилась одноминутная проба с произвольной гипервентиляцией (ППГВ): обследуемому предлагали дышать максимально глубоко с частотой приблизительно 30 раз в минуту; FЕТСО2 регистрировали во время пробы и в течение 5-7 минут восстановительного периода. Капнографию выполняли дважды с интервалом в 1 год (повторно обследовано 79 студентов).

Состояние здоровья студентов анализировали по результатам опроса и данным амбулаторных карт.

Исследование функции внешнего дыхания проводили с помощью компьютерного спирометра КСП-1.

Психологический статус изучали с помощью шкалы самооценки уровня личностной тревожности Ч.Д.Спилбергера, адаптированной Ю.Л.Ханиным, (в составе пакета психодиагностических программ для исследования мотивационноэмоциональной сферы человека, составители М.М. Лапкин, В.И.Маркин) и восьмицветного теста Люшера (для обработки данных использовали компьютерную методику психологического тестирования LUSHER (NICKSTORM, «ОСКОРД», Москва, 1989, vers. 1.1)).

Исследование вариабельности ритма сердца проводили на аппаратнопрограммном комплексе «Варикард 1.41».

Статистическая обработка материала выполнялась с помощью программы Microsoft Office Excel 2003.

Результаты и их обсуждение

По результатам капнографии мы разделили обследованных на 4 группы:

1. лица, у которых РЕТСО2 было нормальным (35-45 мм рт. ст.) до проведения ППГВ и восстанавливалось до исходных значений в течение 5-7 минут после нее;

2. студенты с исходной гипокапнией (РЕТСО2<35 мм рт. ст.);

3. лица с исходной нормокапнией и положительной ППГВ (по истечении 7 минут восстановительного периода РЕТСО2 не достигло исходного уровня);

4. студенты с исходной гиперкапнией (РЕТСО2>45 мм рт. ст.).

По данным первичной капнографии в группу 1 вошли 63 студента (56,76% обследованных), в группу 2 - 25 (22,52%), в группу 3 - 22 (19,82%), в группу 4 - 1 (0,90%). Таким образом, те или иные отклонения от нормы были выявлены нами у 43,24% студентов.

При повторном проведении капнографии через 1 год нормальные показатели регистрировались у 55,70% обследованных. Исходная гипокапния была выявлена у 15,19% студентов, ППГВ была положительной у 29,12 %, гиперкапнии мы не обнаружили и далее группу 4 не рассматривали.

Из 79 человек, обследованных дважды, 52 (65,82%) по результатам повторной капнографии были отнесены к той же группе, что и при первичном обследовании. У 14 студентов (17,72%) мы отметили улучшение показателей капнограммы: из групп 2 и 3 они перешли в группу 1, из группы 2 в группу 3. У 13 человек (16,46%) динамика РЕТСО2 была отрицательной: лица, имевшие ранее нормокапнический тип вентиляции, продемонстрировали исходную гипокапнию либо низкое РЕТСО2 после ППГВ.

Среднее значение РетСО2 при первом обследовании составило 36,89±0,34 мм рт. ст., при повторном - 37,97±0,50 мм рт. ст. В группе 1 среднее РЕТСО2 находилось в пределах 38,36±0,30 и 39,52±0,40 мм рт. ст. соответственно, в группе 2 -32,11±0,36 и 29,74±0,99 мм рт. ст., в группе 3 - 37,63±0,53 и 39,28±0,51 мм рт. ст. Что касается исходной гипокапнии (группа 2), то по данным первичной капногра-фии у большинства студентов (22 из 25 или 88%) было легкое снижение РЕТСО2 (до 30 мм рт. ст.), лишь у 3 человек (12%) нарушения были более выраженными (РетСО2=25-30 мм рт. ст.). Повторное обследование продемонстрировало иные результаты: легкое снижение уровня углекислоты мы обнаружили у 5 из 12 студентов с исходной гипокапнией (41,67%), РетСО2 в пределах 25-30 мм рт. ст. определялось у 6 человек (50%), еще у 1 (8,33%) уровень углекислоты был менее 25 мм рт. ст.

При первичном капнографическом обследовании ППГВ была проведена у 86 студентов (группы 1, 3 и 4). Среднее значение РетСО2 после одноминутной гипервентиляции составило 23,35±0,25 мм рт. ст., а разность РетСО2 исходного и РетСО2 после ППГВ была равна 14,92±0,30 мм рт. ст. Таким образом, уровень углекислоты во время проведения пробы снизился, в среднем, на 38,86±0,65%.

У 46 обследованных (53,49%) во время ППГВ возникли неприятные ощущения; чаще всего студенты жаловались на головокружение, реже - на шум в ушах, головную боль, «холод» или «тяжесть» в голове, «затруднение дыхания», «сдавление» в грудной клетке, колющую боль в области сердца, покалывание в конечностях, сонливость, сухость во рту. У большинства эти ощущения проходили в течение 7 минут после пробы. У 40 человек (46,51%) жалоб не было.

Расчет средних значений РетСО2 после ППГВ и разности (РетСО2 исходное -РетСО2 после ППГВ) показал, что эти показатели у студентов, испытывающих неприятные ощущения во время гипервентиляции, отличаются от таковых у лиц, не предъявляющих жалоб. При наличии неприятных ощущений РетСО2 после ППГВ составило, в среднем, 22,69±0,34 мм рт. ст., а разность (РетСО2 исходное - РетСО2 после ППГВ) - 15,66±0,43 мм рт. ст. При отсутствии жалоб средние значения этих показателей были равны 24,12±0,34 и 14,07±0,39 мм рт. ст. соответственно. Выявленные различия были достоверны (р<0,01).

У студентов группы 1 неприятные ощущения во время ППГВ отмечались в 50,79% случаев, в группе 3 - несколько чаще (59,09%). Кроме того, у некоторых лиц с положительной пробой в восстановительном периоде наблюдались вздохи и зевота.

При проведении ППГВ в рамках повторного капнографического обследования среднее значение РетСО2 после пробы составило 21,77±0,36 мм рт. ст., а разность (РетСО2 исходное - РетСО2 после ППГВ) была равна 17,67±0,41 мм рт. ст. Таким образом, уровень углекислоты во время проведения пробы снизился, в среднем, на 44,72±0,89%.

При опросе студентов, у которых в ходе первичного и/или повторного обследования определялась гипокапния или была положительной ППГВ, мы обнаружили, что 84,62% из них периодически испытывают те или иные неприятные ощущения. Наиболее частыми жалобами были головокружение (51,92%), головная боль (42,31%), непроизвольные движения (36,54%, из них лицевой тик 89,47%), онемение, покалывание в руках и ногах, похолодание конечностей (30,77%), слабость, утомляемость (28,85%), тревожность, беспокойство (26,92%), зевота и вздохи (23,08 и 19,23% соответственно), сердцебиение (23,08%), боль в левой половине грудной клетки (15,38%), раздражительность (17,31%), нарушения сна (сонливость,

бессонница, кошмарные сновидения - 17,31%). У 13,46% обследованных хотя бы раз в жизни был обморок. 5 человек (9,62%) жаловались на эпизоды одышки в покое или при незначительной физической нагрузке (1 студентка страдала хроническим трахеобронхитом); нарушения дыхания они характеризовали как ощущение нехватки воздуха, «неполного вдоха», желание дышать чаще, учащение, неритмичность, затруднение дыхания при волнении. Лишь 15,38% обследованных жалоб не предъявляли.

Анализ состояния здоровья лиц, имеющих гипокапнические нарушения, показал, что лишь 6,78% из них соматически здоровы, а остальные 93,22% имеют те или иные хронические заболевания; среди студентов, у которых отклонения капногра-фических показателей от нормы было выявлено дважды (на 1 и 2 курсах), здоровых не было. У большинства имело место сочетание патологии различных органов: 20,34% страдали 2 заболеваниями, 18,64% - 3, 8,47% - 4, 22,03% - 5 и более. Для сравнения, среди лиц с нормальной капнограммой здоровых было 33,33%; 19,61% студентов имели 1 заболевание, 29,41% - 2, 11,76% - 3, 5,88% - 4.

23,73% обследованных (группы 2 и 3) наблюдались по поводу нейроциркуля-торной дистонии, 8,47% - по поводу последствий перенесенной нейроинфекции и черепно-мозговой травмы, 5,08% страдали заболеваниями дыхательной системы (хронический бронхит, хроническая обструктивная болезнь легких), 25,42% - болезнями ЛОР-органов, 20,34% - аллергическими заболеваниями. У 1 студентки (1,69%) был диагностирован гипоталамический синдром. Достаточно часто имела место патология щитовидной железы, желудочно-кишечного тракта (хронический гастрит, хронический холецистит, дискинезия желчевыводящих путей). У многих студентов были признаки дисплазии соединительной ткани: аномалии рефракции, сколиоз, плоскостопие, пролапс митрального клапана, малые аномалии развития сердца, нефроптоз.

таким образом, многие студенты страдали заболеваниями, при которых возможно нарушение регуляции дыхания с развитием гипервентиляции и, как следствие, гипокапнии.

Спирометрические показатели (ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ОФВЬ ПОС, МОС25, МОС50, МОС75, СОС25-75, ОФВ1/ЖЕЛ) у большинства обследованных были нормальными; у некоторых студентов наблюдалось легкое или очень легкое снижение индекса

тиффно.

Определение уровня личностной тревожности по шкале самооценки Спилбер-гера-Ханина показало, что 77,27% обследованных (группы 1, 2 и 3) являются высокотревожными субъектами и только у 22,73% уровень тревожности умеренный. Результаты теста представлены в табл.1.

таблица 1

Результаты исследования уровня личностной тревожности у студентов

Группа 1 Группы 2, 3

Количество наблюдений 63 47

Показатель личностной тревожности, баллы 48,29±0,63 52,26±0,73

Количество умереннотревожных субъектов, % 31,75 10,64

Количество высокотревожных субъектов, % 68,25 89,36

Обращает на себя внимание то, что показатель личностной тревожности в группе 1 ниже, чем в группах 2 и 3, причем это различие достоверно (р<0,001).

Среди лиц с нормокапническим типом вентиляции и отрицательной ППГВ умереннотревожных субъектов в 3 раза больше, чем среди студентов с исходной гипокап-нией и нарушением толерантности к пробе; у подавляющего большинства обследованных, имеющих отклонения от нормы по результатам капнографии, уровень личностной тревожности был высоким.

Результаты восьмицветного теста Люшера приведены в табл.2, из которой следует, что студенты с нормальной капнограммой по всем показателям немного отличаются от лиц с гипокапнией или положительной ППГВ; однако эти различия были статистически недостоверны.

Таблица 2

____________________________Результаты теста Люшера______________________

Группа 1 Группы 2,3

Фактор нестабильности выбора 16,17±1,97 20,21±2,13

Фактор отклонения от аутогенной нормы 47,57±2,27 51,93±2,81

Фактор тревожности 15,01±2,56 20,30±3,57

Фактор активности 40,48±1,82 41,84±2,22

Фактор работоспособности 66,96±2,75 58,48±3,73

Показатель вегетативного тонуса 0,04±0,08 -0,11±0,09

Интересные, на наш взгляд, результаты были получены при анализе вариабельности сердечного ритма с помощью аппаратно-программного комплекса «Ва-рикард 1.41». Этот метод позволяет оценить состояние механизмов регуляции физиологических функций, в частности, общую активность регуляторных механизмов, нейрогуморальную регуляцию сердца, соотношение между симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы.

Частота сердечных сокращений (ЧСС) в покое у обследованных составляла, в среднем 79,68±0,91 ударов в минуту (уд./мин.), то есть приближалась к верхней границе нормы. У 34 человек (30,63%) ЧСС превышала 80, у 8 (7,21%) - 90, а у 4 (3,60%) - 100 уд./мин. Среднее значение показателя активности регуляторных систем (ПАРС) равнялось 3,75±0,17 балла. ПАРС был нормальным (1-3 балла) у 54 студентов (48,65%), донозологическое состояние (ПАРС 4-5 баллов) выявлено у 37 человек (33,33%), преморбидное (ПАРС 6-7 баллов) - у 19 (17,12%), функциональное состояние одной студентки (0,90%) было оценено как срыв адаптации (ПАРС 8-10 баллов). таким образом, уже по этим двум показателям значительная часть обследованных имела отклонения от нормы и продемонстрировала различные степени напряжения регуляторных систем, при которых для адаптации к условиям окружающей среды организму требуются дополнительные функциональные резервы.

Рассмотрим отдельные показатели вариабельности сердечного ритма у студентов, отнесенных нами к различным группам по результатам капнографии (табл.3).

таблица 3.

Показатели вариабельности ритма сердца у студентов с различными типами вентиляции_________________

Группа 1 Группы 2,3

ЧСС, уд./мин. 76,21±1,16 84,06±1,20

ПАРС, баллы 3,21±0,22 4,43±0,21

КМ88Б, мс 44,21±2,35 34,00±2,39

рШ50, % 23,59±2,04 13,39±2,07

Среднее квадратичное отклонение (СКО), мс 62,56±2,38 50,57±2,44

Коэффициент вариации (КВ), % 7,80±0,26 6,96±0,27

Мода (Мо), мс 796,65±11,54 717,64±13,00

Амплитуда моды (АМо50), %/50 мс 37,92±1,95 47,32±1,75

Индекс напряжения регуляторных систем (ИН) 112,22±18,98 157,55±12,10

Мощность ИБ, % 34,01±2,01 28,97±2,04

Мощность ЬБ, % 42,66±1,41 51,47±1,98

Мощность УЬБ, % 23,33±1,40 19,56±1,42

Индекс централизации (ИЦ) 2,93±0,32 3,54±0,39

Примечание: ЯМББВ - квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов NN (нормальных интервалов ЯЯ);

pNN50 - количество пар последовательных интервалов NN. различающихся более чем на 50 мс, в %; НЕ, ЬЕ, УЬЕ - волны высокой, низкой и очень низкой частоты соответственно.

Обращает на себя внимание то, что по всем представленным показателям студенты с исходной гипокапнией и положительной ППГВ отличаются от лиц, имеющих нормокапнический тип вентиляции и нормальную толерантность к пробе. Причем различия статистически достоверны (р<0,05) для всех показателей, кроме мощности ИБ и УЬБ и индекса централизации. Увеличение КМ88Б, р№К50, СКО, КВ, мощности ИБ указывает на усиление автономной регуляции; АМо и ИН характеризуют активность механизмов симпатической регуляции, мощность ЬБ - состояние системы регуляции сосудистого тонуса (активность вазомоторного центра).

У студентов с исходной гипокапнией и положительной ППГВ средние значения КМ88Б, р№К50, СКО, КВ, Мо и мощности ИБ ниже, а АМо50, ИН, мощности ЬБ и ИЦ выше, чем в группе 1, ИН больше нормы. Таким образом, у лиц с гипо-капническим типом вентиляции и нарушением толерантности к ППГВ симпатическая система, центральный контур вносят больший вклад в регуляцию сердечного ритма, чем при нормокапническом типе, активность автономного контура при этом подавляется, регуляторные системы организма находятся в большем напряжении.

Выводы

1. Гипокапнические нарушения вентиляции часто встречаются у студентов: у некоторых снижение РетСО2 определяется в исходном состоянии, у других требуется проведение пробы с произвольной гипервентиляцией.

2. Лица, у которых по результатам капнографии были выявлены отклонения от нормы, в большинстве своем предъявляют жалобы на здоровье и имеют хронические заболевания.

3. Все обследованные студенты с гипокапническим типом вентиляции и нарушением толерантности к ППГВ имеют нормальные или незначительно сниженные спирометрические показатели.

4. Подавляющее большинство лиц, имеющих гипокапнические нарушения, являются высокотревожными субъектами.

5. Напряжение регуляторных систем в целом и активность центрального контура регуляции сердечного ритма у студентов, склонных к гипокапнии, выше, чем в контрольной группе.

6. При изучении функциональной патологии необходимо уделять больше внимания нарушениям со стороны органов дыхания, поскольку такие расстройства встречаются достаточно часто, а их последствия могут оказывать неблагоприятное влияние на деятельность многих систем организма.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абросимов В.Н. Гипервентиляционный синдром в клинике практического врача / Абросимов В.Н. //. - Рязань, 2001.

2. Абросимов В.Н. Нарушения регуляции дыхания / Абросимов В.Н.//. - М.: Медицина, 1990. - 248 с.

3. Бяловский Ю.Ю., Абросимов В.Н. Капнография в общеврачебной практике / Бяловский Ю.Ю., Абросимов В.Н.//. - Рязань: РязГМУ, 2007. - 150 с.: ил.

4. Лаврентьев М.М., Аверко Н.Н., Еганова И.А. О гипервентиляции как фундаментальном стимуляторе патологических процессов / Лаврентьев М.М. // Докл. Академии наук. - 1993. - Том 329, №4. - С. 512-514.

5. Лапицкий М.А., Люсый Н.Ф., Охапкин А.С. Пограничные нервнопсихические расстройства у студентов / Лапицкий М.А. // Состояние здоровья, гигиеническое воспитание, физическое развитие и адаптация к физическим нагрузкам учащихся и студентов: тез. докл. обл. науч. - практ. конф. (Смоленск, 13 февраля 1988 г.) - Смоленск, 1988. - С. 33-35.

HYPOCAPNIKAL DEFECTS CHARACTERISTIC OF JUNIOUR COURSE STUDENTS OF HIGHER MEDICAL EDUCATIONAL INSTITUTIONS

T.A.Kokorinova, D.R.Rakita, V.D.Proshlyakov

The state of students' respiratory system was appreciated with the help of capnography. To discover a possible reason of hypocapnical defects the analysis of the state of health were done, the experiments of studing outward breathing were carried out. Psychological tests examined variations of cardiac rhythm.