Особенности функции внешнего дыхания у подростков Приморского края

УДК 612:

Е.В.Крукович, В.Н.Лучанинова, М.М.Цветкова ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ У ПОДРОСТКОВ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

Владивостокский государственный медицинский университет

РЕЗЮМЕ

Изучены особенности функции внешнего дыхания подростков 10-17 лет Приморского края. Выявлено снижение: ЖЕЛ, ФЖЕЛ и ОФВ^У подростков отмечается скрытая бронхообструкция и гипервентиляция, характерен рестриктивный тип дыхания и детренированность дыхательной системы. Предложены региональные центильные таблицы показателей ЖЕЛ и средние значения ФЖЕЛ и ОФВ1 для подростков 10-17 лет Приморского края.

SUMMARY

E.V.Krukovitch, V.N.Luchaninova, M.M.Tsvetkova

PECULIARITIES OF RESPIRATION FUNCTION IN TEENAGERS IN PRYMORYE

Peculiarities of respiration function in teenagers at the age of 10-17 years have been studied. Decrease in VC, FVC and FEV1 has been detected. Teenagers showed latent bronchoobstruc-tion, hyperventilation and restrictive respiration type. We suggested regional centile tables for VC values and average values of FVC and FEV1 for teenagers at the age of 10-17 years.

Соматическое развитие подростка - важный критерий его индивидуального здоровья, причём, каждой фазе развития соответствует определенный уровень состояния внутренних органов. Поэтому отклонение в параметрах развития от возрастных нормативов, даже при отсутствии каких-либо жалоб, могут указывать на скрытое соматическое заболевание [8,

12, 13].

Известно, что дифференцированные процессы роста и развития приводят к появлению функциональных изменений в деятельности физиологических систем организма, характерных для пубертатного периода [7, 8, 13]. Так увеличение органов дыхания не идет пропорционально общему росту организма, и дефинитивное формирование их структур может заканчиваться в различные возрастные периоды. При этом периоды быстрого роста органов сменяются периодами относительного замедления процессов, в которые происходит совершенствование функциональных параметров. Функциональные системы организма детей и подростков имеют свои специфические закономерности онтогенеза. Незавершенность процессов дифференцировки тканей, незрелость структур легких, незаконченность функционального, биохимического, ферментного совершенствования

детского организма делает его менее устойчивым к неблагоприятным внешним воздействиям и приводит к функциональным расстройствам и заболеваниям [7, 8, 13].

В последние годы во всех возрастно-половых группах резко снизились физиометрические показатели системы органов дыхания [1, 2, 8]. По данным некоторых исследователей у школьников со сниженной двигательной активностью чаще встречаются различные дыхательные дисфункции; у девушек становление функции внешнего дыхания происходит раньше, чем у юношей, что связано с более ранним половым созреванием; у юношей с возрастом достоверно увеличивается минутный объём дыхания (МОД) за счет большего дыхательного объёма, а прирост частоты дыхания (ЧД) с возрастом менее выражен [3, 8, 13].

Оценка функционального состояния дыхания школьников при плановых медицинских осмотрах нередко проводится формально. Нет в достаточном количестве спирометров и спирографов, не оцениваются нагрузочные дыхательные пробы. Это является одним из факторов того, что болезни легких в структуре заболеваемости подростков и взрослых сохраняют лидирующее место не один десяток лет [5, 6, 9, 10].

Цель работы: выявить особенности функции внешнего дыхания у подростков Приморского края. Задачи: 1. Оценить уровень функционального состояния органов дыхания у подростков 10-17 лет Приморского края. 2. Разработать региональные стандарты ЖЕЛ для подростков.

Основные методы и оборудование

Обследованы 1900 подростков в возрасте 10-17 лет, русской национальности, проживающие с рождения в Приморском крае. Территориальный отбор проводился согласно типов условий жизнедеятельности в Приморском крае, выделенных Л.В.Веремчук, А.Б.Косолаповым, П.Ф.Кику (1998 г.) в результате комплексной оценки позитивных и негативных влияний природной, техногенной и социальноэкономической среды обитания человека с определением интегрального индекса воздействия. В исследование включали подростков первой и второй группы здоровья. Измерения показателей проводили по общепринятым методикам.

Для изучения функции дыхания использованы форсированные дыхательные пробы. Исследованы динамические легочные объемы: ЖЕЛ (VC, л), ФЖЕЛ (FVC, л), ОФВ1 (FEVi, л/с) и расчетные показатели. Исследования проводили аппаратом Micro/Micro Plus Spirometrs (Япония) и сухого спиро-

метра в положении обследуемых сидя, в утреннее время, не ранее чем через 1,5-2 часа после завтрака. Полученные результаты БУС, РБУ1 сравнивали со счетчиком - нормативом согласно роста и пола. Абсолютные показатели ЖЕЛ сопоставляли с должными величинами, рассчитанными по формулам: для девочек ЖЕЛ=4,33хрост (м)-3,76; для мальчиков ЖЕЛ=5,5хрост (м)-5,27. Использован индекс Генс-лера (ИГ), модификация индекса Вотчала-Тиффно. Это связано с тем, что показатели для его рассчета измеряются во время одной и той же пробы. Соответственно погрешность ИГ вдвое меньше, чем погрешность индекса Вотчала-Тиффно. Индекс Генсле-ра (ИГ - %) рассчитывали по формуле:

ИГ=РБУ1х100/РУС. У здоровых мальчиков величина ИГ, по Дементьевой М.П., находится в пределах 84,2109,6; у девочек - 85,8-108,7 и мало зависит от возраста и антропометрических данных [3].

Для определения устойчивости организма подростка к гипоксии и выявления ранних и/или скрытых форм дыхательной недостаточности проведены пробы Штанге и Генча. Результаты пробы Штанге оценивались в зависимости от возраста [3, 7]. Показатели пробы Генча не зависят от пола и возраста, поэтому результат считался хорошим, если исследуемый смог задержать дыхание на время >30 с, удовлетворительным - 25-29 с; неудовлетворительным - 24 с и менее.

Результаты исследования

Дизайн и объём исследований позволили нам считать полученные показатели нормативными для подростков Приморского края и представить их в виде центильных таблиц. Данные средних значений и

доверительных интервалов частоты дыханий даны в табл. 1. Достоверные различия между мальчиками и девочками выявлены только в возрасте 10 и 16 лет. С возрастом наблюдается тенденция к снижению ЧД, однако она не достигает значений взрослых.

Показатель общей вентиляционной способности легких, характеризующийся показателем ЖЕЛ, повышен у 17% мальчиков и 19% девочек (табл. 2, 3). Указанные изменения обусловлены анатомофизиологическими особенностями подросткового возраста, а именно, гипервентиляцией легких, необходимой для лучшего обеспечения организма кислородом. При уменьшении содержания в крови кислорода в организме происходит рефлекторное, приспособительное увеличение легочной вентиляции. Снижение ЖЕЛ отмечено у 20% 10- и 17- летних мальчиков и у 25% девочек в возрасте 12-13 лет, что отличается от подобных показателей в различных регионов России [8, 9].

Показатели механических свойств аппарата вентиляции (БУС, ББУ^, отражающие бронхиальную проводимость, имели разнонаправленный характер изменений. РБУЬ отражающий суммарную проходимость воздухоносных путей, эластические свойства легких и грудной клетки, в большинстве случаев был снижен во всех возрастных группах, а у девочек в возрасте 14-16 лет даже в 86%. Снижение БУС (в сравнении с ББУ^ встречалось в возрасте 15-16 лет у молодых людей в 2 раза чаще, а у девушек-подростков во всех возрастах в 1,3 раза. Исключение составили 15-летние девочки, у которых БУС было снижено в 100% случаев по сравнению с должными величинами. Средние значения и границы доверительных интервалов УС, БУС, ББУ1 для подростков

Таблица 1

Средние значения и границы доверительных интервалов (1=95%) частоты дыхания у подростков 10-17 лет Приморского края

Возраст, лет Пол п М±т ст М+гт

10 М 90 24,24+0,48п 4,6 24,24+0,48

Ж 87 20,68+0,04 5,2 20,68+0,56

11 М 63 25,46+0,53 4,2 25,46+0,53

Ж 76 25,99+0,41 3,6 25,99+0,41

12 М 52 24,54+0,52 3,8 24,54+0,53

Ж 54 23,91+0,55 3,6 23,91+0,49

13 М 51 22,27+0,50 3,6 22,27+0,51

Ж 61 22,97+0,45 3,6 22,97+0,46

14 М 75 22,32+0,47 4,1 22,97+0,47

Ж 62 22,74+0,51 4,0 22,74+0,51

15 М 58 20,05+0,67 4,1 20,05+0,54

Ж 53 19,74+0,62 4,1 19,74+0,56

16 М 51 18,12+0,69* 4,4 18,12+0,62

Ж 50 19,96+0,50 3,6 19,96+0,51

17 М 45 20,96+0,71 4,8 20,96+0,72

Ж 56 19,59+0,53 3,9 19,59+0,52

Примечание: достоверность различий показателей у подростков мужского и женского пола: * р<0,05, и р<0,001.

Приморского края приведены в таблицах 4 и 5.

Уменьшение дыхательных объемов характеризует обструктивную вентиляционную недостаточность и ограничение растяжимости легких, вероятно обусловленные снижением податливости грудной клетки и изменением дыхательных мышц. Последние являются важным компонентом, обеспечивающим акт дыхания вместе с ребрами, грудиной, хрящами, диафрагмой и позвоночником. Рост патологической по-раженности костно-мышечной системы, гиподинамия приводят к недостаточности в работе этих органов и нарушению механики дыхания. Помимо этого

ЖЕЛ (мл) мальчиков 10-

за счет отрицательного давления в плевральной полости при интенсивном росте грудной клетки, легочная ткань постоянно подвергается растяжению. Так как силы поверхностного натяжения могут быть разными в разных альвеолах, при одновременно интенсивном росте, белковой и сурфактантной недостаточности возможно спадение и слипание части альвеол во время выдоха [1]. Снижение FVC, FEVl характеризуют процессы эмфизематозных изменений и являются признаками скрытой обструкции. Необходимо проведение дополнительных методов исследования (спирография, пробы с лекарственными препа-

Таблица 2

17 лет Приморского края

Возраст, лет Центили

1-25 26-75 76-100

10 <1385,85 1385,85-1845,45 <1845,45

11 <1470,73 1470,73-1986,25 <1986,25

12 <1655,60 1655,60-2304,17 <2304,17

13 <1705,20 1705,20-2425,00 <2425,00

14 <1989,00 1989,00-2925,00 <2925,00

15 <2274,00 2274,00-3225,00 <3225,00

16 <1978,00 1978,00-3675,00 <3675,00

17 <3403,43 3403,43-4280,00 <280,00

Таблица 3

ЖЕЛ (мл) девочек 10-17 лет Приморского края

Возраст, лет Центили

1-25 26-75 76-100

10 <1251,33 1251,33-1720,00 <1720,00

11 <1262,80 1262,80-1850,00 <1850,00

12 <1350,67 1350,67-1885,71 <1885,71

13 <1572,33 1572,33-2295,83 <2295,83

14 <1882,00 1882,00-2482,69 <2482,69

15 <1490,80 1490,80-2497,22 <2497,22

16 <1716,00 1716,00-2927,78 <2927,78

17 <2314,29 2314,29-3200,00 <3200,00

Таблица 4

Границы доверительных интервалов (1=95%) индекса Генслера, пробы Шанге и Генча у мальчиков 10-17 лет Приморского края

Возраст, лет Индекс Генслера, % Проба Штанге, с Проба Генча, с

п M±tm ст п M +Ш ст п M±tm ст

10 79 112,1±9,37 41,7 50 36,6±3,44 12,2 50 19,1±2,23 7,9

11 65 122,5±10,9 44,4 44 43,7±4,21 13,9 44 18,8±2,58 8,5

12 51 134,9±15,1 53,7 45 48,5±5,25 17,6 45 23,6±2,75 9,2

13 51 114,5±10,7 37,9 41 44,2±4,97 15,9 41 21,5±2,47 7,9

14 76 123,3±11,2 48,8 76 49,8±4,29 18,7 76 21,6±1,91 8,3

15 48 109,2±8,41 29,4 48 51,8±6,29 21,7 48 22,5±2,75 9,5

16 41 102,9±8,41 26,9 41 59,7±6,72 21,5 41 24,8±3,41 10,9

17 44 98,2±5,64 18,6 44 62,9±6,69 22,1 44 28,1±4,39 14,5

ратами) для уточнения характера изменений. Половина 12- и 14-летних мальчиков и 30% 11-летних девочек имела повышенные значения ББУЬ при БУС до 48%, что возможно указывает на расширение дыхательных путей и готовность к гипервентиляции [1,

3]. Возможно, это связано с гетерохронией развития дыхательных путей, интенсивными ростовыми процессами в данные возрастные промежутки и носит кратковременный характер.

Для определения типа бронхиальных нарушений (обструкция/рестрикция) нами использован индекса Генслера. У 27,3% подростков мужского и 23,6% женского пола ИГ был снижен, что позволяет предположить обструктивный вариант нарушения дыха-

Границы доверительных интервалов (1=95%

у девочек 10-17 лет

ния (скрытая обструкция). Чаще ИГ (до 22%) снижался в возрастных группах 16- и 14-летних подростков. Рестрикция оказалась типичной для большего количества подростков обоего пола. Так уровень ИГ выше границ условной нормы зарегистрирован у 80,7% подростков мужского пола и 92% - женского. У последних только в возрасте 17 лет (в этом возрасте строение и функциональное состояние органов дыхания приближается к таковому у взрослых) в 30% случаев определялся повышенный показатель ИГ. Средние значения и границы доверительных интервалов индекса Генслера, проб Штанге, Генча, БУС, ББУ! для подростков Приморского края приведены в таблицах 4, 5, 6 и 7.

Таблица 5

о) индекса Генслера, пробы Штанге и Генча

Приморского края

Возраст, лет Индекс Генслера, % Проба Штанге, с Проба Генча, с

п м±гш ст п м +ш ст п м±гш ст

10 82 117,7±10,6 48,4 49 28,2±2,91 10,2 49 16,5±1,69 5,9

11 80 140,2±14,1 62,7 47 29,4±2,93 10,1 47 16,5±1,48 5,1

12 45 151,2±29,9 100 40 32,4±3,94 12,4 40 18,1±1,81 5,7

13 60 143,1±20,6 80,3 49 42,0±4,17 14,6 48 20,7±2,12 7,3

14 62 114,8±9,75 38,5 59 43,2±4,21 16,2 59 22,4±1,95 7,5

15 43 115,0±8,24 27,2 43 39,8±3,45 11,4 43 18,9±1,76 5,8

16 50 105,0±7,52 26,7 50 37,8±4,06 14,4 50 20,0±1,49 5,3

17 55 100,0±5,08 18,8 55 45,4±3,08 11,4 55 22,4±2,16 8,0

Таблица 6

Границы доверительных интервалов (1=95%) ЖЕЛ, ЕУС, РЕУ1 девочек 10-17 лет Приморского края

Возраст, лет ЖЕЛ, мл БУС, л ББУь л

п м±гш ст п м +Ш ст п м±гш ст

10 108 1669,4±66,35 345 92 2,02±0,10 0,5 92 2,02±0,13 0,6

11 128 1806,8±75,58 427 80 2,22±0,11 0,5 80 2,22±0,11 0,5

12 104 2038,8±94,90 484 45 2,72±0,18 0,6 45 2,72±0,18 0,6

13 109 2161,4±53,10 568 61 2,71±0,13 0,5 61 2,71±0,13 0,5

14 106 2544,1±63,07 521 62 3,22±0,13 0,5 62 3,22±0,15 0,6

15 129 2811,2±109,2 668 43 3,52±0,15 0,5 43 3,52±0,15 0,5

16 114 2869,4±143,6 768 50 3,85±0,17 0,6 50 3,85±0,17 0,6

17 200 3785,5±111,9 789 60 4,15±0,15 0,6 60 4,15±0,13 0,5

Таблица 7

Границы доверительных интервалов (1=95%) ЖЕЛ, ЕУС, РЕУ1 мальчиков 10-17 лет Приморского края

Возраст, лет ЖЕЛ, мл БУС, л РБУЬ л

п м±гш ст п м +Ш ст п м±гш ст

10 116 1669,4±77,57 415 90 2,02±0,11 0,5 90 2,02±0,11 0,5

11 103 1806,8±98,81 499 65 2,22±0,12 0,5 65 2,22±0,09 0,4

12 103 2038,8±105,7 534 51 2,72±0,19 0,7 51 2,72±0,17 0,6

13 102 2161,4±106,1 536 51 2,71±0,23 0,8 51 2,71±0,19 0,7

14 118 2544,1±125,7 685 76 3,22±0,21 0,9 76 3,22±0,21 0,9

15 98 2811,2±147,1 728 40 3,52±0,22 0,7 40 3,52±0,19 0,6

16 103 2869,4±208,5 1053 41 3,85±0,22 0,7 41 3,85±0,22 0,7

17 124 3785,5±169,2 939 51 4,15±0,23 0,8 51 4,15±0,19 0,7

Пробы Штанге и Генча выявляют устойчивость к гипоксии, способность организма обеспечить нормальную работоспособность в неординарных условиях, что отражает степень тренированности организма. Более 2/3 всех девочек и мальчиков 10-11, 13-14 лет имеют достаточно высокие значения пробы Штанге. Если в возрасте 10-14 лет у подростков Приморского края обоего пола отмечаются нормальные и повышенные показатели пробы, то к старшему подростковому возрасту выявлена тенденция к снижению процента подростков, имеющих высокие значения пробы Штанге. Увеличивается количество мальчиков, имеющих сниженные показатели, что, возможно, связано с началом периода социализации, началом курения и снижением физических нагрузок. Негативная тенденция в меньшей степени характерна и для девушек. Показатели пробы Генча снижены у 60-80% подростков во всех возрастных группах независимо от пола. Это свидетельствует о том, что организм подростка детренирован и состояние гипоксии вызывает в нем выраженные функциональные изменения. Информативность и простота выполнения проб Штанге и Генча могут быть обоснованием для рекомендации их использования как скрининговые при массовых исследованиях.

Таким образом, у подростков 10-17 лет Приморского края выявлено снижение: ЖЕЛ в возрасте 12 и 13 лет у девочек и 10, 17 лет у мальчиков; у подростков обоего пола БУС в возрасте 15 и 16 лет и ББУ! в 14, 15 и 16 лет. Гипервентиляция отмечается у 11летних девочек и у 12-, 14-летних мальчиков. У 27% подростков выявлена скрытая бронхообструкция. В большинстве случаев для подростков характерен рестриктивный тип дыхания и детренированность дыхательной системы, что сопровождается неустойчивостью к гипоксии. Разработанные центильные таблицы показателей функции внешнего дыхания можно использовать как нормативные для подростков 1017 лет Приморского края.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анохин М.П. Спирография у детей.-М.: Медицина, 2003.-118 с.

2. Воробьева Е.А. Физическое, половое, умственное развития функциональная деятельность орга-

низма подростков 15-17 лет: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.-Иваново, 1998.-20 с.

3. Дементьева М.П. Исследование функции внешнего дыхания. Клиническая интерпритация данных спирографии: Методическое пособие для самостоятельной работы студентов и врачей.-Владиво-сток, 1995.-49 с.

4. Дмитриев А.Д. и др. Оценка воздействия антропогенного загрязнения на морфофункциональный статус детей школьного возраста//Гигиена и санита-рия.-2003.-№2.-С.41-43.

5. Жданова Л.А., Русова Т.В. Актуальные аспекты формирования здоровья подростков//Рос. пед. журн.-1998.-№3.-С.57-60.

6. Итоги проведения Всероссийской диспансеризации детского населения в Дальневосточном федеральном округе в 2002 г.//Решение Координационного Совета по здравоохранению в Дальневосточном федеральном округе от 22 марта 2003 г.-Хабаровск, 2003.-12 с.

7. Казин Э. М. и др. Комплексный подход к оценке функциональных состояний человека//Физиология человека.-2001.-Т.27, №2.-С.112-121.

8. Ларионова Г.Н, Кузько Н.Н. Сравнительная оценка функционирования основных систем организма городских и сельских школьников Оренбур-жья//Гигиена и санитария.-2002.-№4.-С.62-64.

9. Подросток на рубеже веков: Тез. докл. Хабаровской краевой науч.-практ. конф.-Хабаровск, 2001.-200 с.

10. Состояние здоровья населения и ресурсы здра-

воохранения Дальневосточного федерального окру-га/МЗ РФ; представительство МЗ РФ в Дальневосточном федеральном округе.-Хабаровск, 2001.-

С.140-170.

11. Физиология роста и развития детей и подростков/Под ред. А.А.Баранова, Л.А.Щеплягина.-М., 2000.-590 с.

12. Щеплягина Л.А., Ильин А.Г., Звездина И.В. и др. Морфофункциональные особенности подросткового возраста//Рос. пед. журн.-1999.-№2.-С.31-36.

13. Яценко А.Ф. Показатели функции внешнего

дыхания мальчиков и девочек из интернатного учре-ждения//Подросток на рубеже веков: Тез. докл. Хабаровской науч.-практ. конф.-Хабаровск, 2001.-

С.188-189.