Особенности внешнего дыхания воспитанников социальнореабилитационного центра (приюта) и муниципального образовательного учреждения (школы) 11-12 лет

ОСОБЕННОСТИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ ВОСПИТАННИКОВ СОЦИАЛЬНО-РЕАБИЛИТАЦИОННОГО ЦЕНТРА (ПРИЮТА) И МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ (ШКОЛЫ) 11-12 ЛЕТ

А.В. Ненашева ЮУрГУ, г. Челябинск

Представлены новые данные, комплексно отражающие каскадные процессы функции внешнего дыхания у воспитанников социально-реабилитационного центра и в контроле у детей аналогичного возраста. Выявлены особенности функций внешнего дыхания у детей центра на фоне факторов риска.

Проблема охраны здоровья воспитанников СРЦ является одной из наиболее трудных и приоритетных задач на всех этапах развития общества. Особый социальный статус, специфические условия учебной деятельности, быта и образа жизни детей отличают их от всех других категорий населения и делают эту группу чрезвычайно уязвимой в социальном плане, подверженной воздействию негативных факторов общественной жизни. Поэтому, усилия, направленные на сохранение и укрепление их здоровья, не дают длительного успеха и вызывают необходимость поиска оптимальных путей управления здоровьем воспитанников СРЦ [13, 8].

Процесс становления отдельных функциональных систем организма в онтогенезе проходит несколько фаз, и от того насколько зрелыми являются те или иные исполнительные механизмы в конкретных функциональных системах, будет зависеть качество обеспечения полезного для организма результата. В первую очередь, это касается функциональных систем, обеспечивающих оптимальное существование ребенка в конкретной среде обитания [18, 19, 20].

Одной из важнейших систем организма, участвующих в обеспечении его кислородом, является система внешнего дыхания, уровень функционирования которой определяется степенью зрелости и тренированности организма, а также условиями, в которых проживает ребенок. Организм детей и подростков чувствительно реагирует на многообразные факторы окружающей среды в период роста и развития [2, 3,9, 1,12, 4, 17].

Адаптация системы внешнего дыхания, как и других систем это не только, процесс приспособления, но и преобразования, перестроек, создание нового психофизиологического потенциала, способного обеспечивать работоспособность, выживаемость в неадекватных условиях внешней среды. Дыхание - физиологическая система, обеспечивающая жизнедеятельность организма. При оценке действия на организм стрессорных нагрузок, так как эффектов реабилитации, главным, по мнению [15], не воздействие, а определенное состояние

организма, его функциональных систем этому воздействию.

Заболевания органов дыхания занимает одно из ведущих мест в патологии детского организма [10]. В связи с этим изучение состояния дыхательной системы у детей социально-реабилитационного центра является важной физиологической, медицинской и социальной проблемой. Развитие дыхательной системы происходит гетеро-хронно и тесно связано с возрастной морфологической перестройкой и совершенствованием регуляторных механизмов [5].

Организация и методы исследования

В исследованиях участвовали дети в возрасте 11-12 лет обоего пола (п=107). На момент исследования проводился опрос и объективный осмотр для исключения детей с остро возникшими заболеваниями. Функция внешнего дыхания (ФВД) проводилась на аппарате «Этон» [11]. Аппарат позволяет измерять, вычислять и анализировать основные спирометрические показатели дыхания с выводом результатов на дисплей и принтер в виде таблицы значений параметров, графика кривой форсированного выдоха-вдоха в координатах «поток-объем» и функционального заключения, сформированного после математической обработки физиологической информации на базе персонального компьютера. Обследование проводят в положении сидя.

При регистрации ЖЕЛ обследуемому предлагается сделать несколько (4-5 циклов) вдох-выдох спокойного дыхания, после чего, по команде, ему необходимо сделать максимально глубокий вдох, вслед за этим спокойный максимально глубокий вдох, далее произвольно. На экране дисплея появляются значения измерительных величин объемных параметров дыхания.

При регистрации скоростных параметров связанных с измерением времени форсированного дыхания, обследуемому, после сигнала готовности, предлагается выполнить максимально глубокий вдох, задержать дыхание, обхватить плотно губами мундштук и сделать максимально быстрый (форсированный) и полный выдох и форсированный максимально глубокий вдох.

Рис. 1. Схема определения основных спирографических показателей

Схема определения основных показателей кривой поток-объем форсированного выдоха представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема определения основных показателей кривой поток-объем форсированного выдоха

Для оценки вентиляционной функции легких, типа выраженности ее нарушения используются спирографические показатели: жизненная емкость легких (ЖЕЛ), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха в 1 секунду (ОФВ1), отношение ОФВ1/ЖЕЛ,% (индекс Тиффно) и ОФВ1/ФЖЕЛ,% (индекс Генсле-ра). Для определение уровня нарушения проходимости бронхов служат показатели кривой форсированного выдоха: пиковая объемная скорость (ПОС), максимальная объемная скорость при выдохе 25% ФЖЕЛ (МОС25), максимальная объемная скорость при выдохе 50% ФЖЕЛ (МОС50), максимальная объемная скорость при выдохе 75% ФЖЕЛ (МОС75), средняя объемная скорость при выдохе 25-75 ФЖЕЛ (СОС25-75), средняя объемная скорость при выдохе 75-85 ФЖЕЛ (СОС75_85). Пиковая объемная скорость. МОС25 - отражают состояние проходимости крупных бронхов. Максимальная объемная скорость при выдохе 25%, МОС50, МОС75 - отражают состояние проходимости мелких бронхов. Такие показатели, как время достижения пиковой объемной скорости (Тпос), общее время выполнения форсированного выдоха (ТфЖел) - характеризуют правильность выполнения маневра форсированного выдоха.

В табл. 1 представлены модельные характеристики изучаемых показателей системы внешнего дыхания (СВД) мальчиков 11-12 лет.

Как видно из табл. 1, у мальчиков 11-12 лет СРЦ ЧД существенно превышала контроль (Р<0,05). В дошкольном и младшем школьном возрасте прирост легочной вентиляции происходит преимущественно за счет частоты дыхания. У подростков при гипоксии гиперпноэ возникает уже за счет увеличения дыхательного объема [16]. Однако примерно у половины из них реакция дыхания сопровождается увеличением частоты дыхания. Аналогично выглядели показатели минутного объема спокойного дыхания (МОД) (Р<0,05). Минутный объем дыхания определяется такими величинами как глубина и частота дыхания. Глубина дыхания или дыхательный объем у детей значительно меньше, чем у взрослого человека. С момента рождения и до 14 лет дыхательный объем увеличивается в 8-10 раз [14,7].

Л.Л. Чеснокова [17] отмечает, что дыхательный объем у детей 7 лет колеблется в пределах 163-240 мл, 8 лет - в пределах 170-285 мл, 9 лет -в пределах 230-319 мл, у детей 10 лет - в пределах 230-556 мл, 11 лет - 254-466 мл.

Показатели площади петли ФЖЕЛ в координатах расход-объем (Аех) также были достоверно ниже у детей из СРЦ (Р<0,05). Показатели гауШ были статистически значимо выше у воспитанников СРЦ (Р<0,05). Достоверно выше были показатели ОФВ1выд. к ЖЕЛвдоха у воспитанников СРЦ (Р<0,001). Максимальная вентиляция легких была существенно ниже контроля (Р<0,01).

В возрасте 10-13 лет подростки способны произвольно увеличивать МВЛ, что свидетельствует о корковом контроле дыхательной функции. Дальнейшее увеличение МВЛ происходит в юношеском возрасте. В период первого детства МВЛ легких лишь в 10 раз превышает таковую в покое, в подростковом возрасте - 13 раз [16]

Индекс состояния в средних значениях равнялся 3,08±0,21 усл.ед. При этом, в норме было 47,63%, в условной норме 29,32% и незначительных нарушений БП 23,05%. Приводим пример рис.

3. «поток-объем» у подростка 12 лет СРЦ с заключением: Минимальные нарушения бронхиальной проходимости. ЖЕЛ умеренно снижена.

Физиология двигательной активности и спорта

Таблица 1

Сравнительная оценка показателей системы внешнего дыхания мальчиков 11-12 лет воспитанников социально-реабилитационного центра и учащихся общеобразовательной школы

Показатели СРЦ (п=28) МОУ сош № 78 (п=25) Р % от должн. СРЦ % от должн. МОУ Р

ИС 3,08±0,21 3,37±0,48 - - - -

ЖЕЛ,вд, л 2,43±0,07 2,87±0,36 - 87,18±1,47 97,28+1,62 <0,001

ЖЕЛ,выд, л 2,60±0,06 2,91±0,36 - 89,9011,53 99,1411,47 <0,001

ЧД, 1/мин 24,5011,45 19,43±1,92 Р<0,05 - - -

ДО, л 0,36±0,03 0,46+0,09 - - - -

МОД, л 6,85±0,46 8,70±0,75 Р<0,05 - - -

РОвд, л 1,3±0,04 1,46±0,29 - - - -

РОвыд, л 1,04±0,07 0,99±0,25 - - - -

Е, л 1,56±0,07 1,92±0,28 - - - -

ФЖЕЛвыд, л 2,50+0,06 2,8110,30 - 88,85±1,64 99,9811,59 <0,001

ОФВО,5, л 1,46+0,01 1,6910,21 - 83,71±2,18 89,9712,09 <0,05

ОФВ1выд, л 2,25±0,03 2,48±0,28 - 88,03±1,69 96,21+1,28 <0,001

ОФВ1выд/ЖЕЛвыд, % 87,12±0,80 85,68±0,67 - 98,13+1,60 97,2310,90 -

ОФВ1выд/ФЖЕЛвыд, % 90,71±1,05 88,59±1,46 - 99,5311,37 96,8310,98 -

ПОСвыд, л/с 3,82±0,07 4,73+0,56 - 78,34±2,10 82,8411,79 -

МОС25выд, л/с 3,60+0,03 4,46±0,53 - 84,29±2,67 89,2311,95 -

МОС50выд, л/с 2,90±0,03 3,29±0,65 - 90,5214,15 98,9112,68 -

МОС75выд, л/с 1,84±0,05 1,79±0,45 - 109,4015,70 102,7613,64 -

СОСО,2-1,2выд, л/с 3,52+0,05 4,17±0,60 - 48,7811,24 53,3111,32 <0,05

СОС25-75выд, л/с 2,75±0,02 3,06±0,61 - 99,2414,42 103,8212,90 -

СОС75-85выд, л/с 1,55+0,06 1,40±0,40 - 112,3515,54 106,2813,83 -

ОФВпос выд, л 0,47±0,01 0,53+0,13 - - - -

АЕХ 6,24±0,15 8,09±0,88 Р<0,05 77,8413,11 91,3412,84 <0,01

Тфжелвыд, с 1,93 ±0,15 2,20±0,77 - 146,25113,94 161,56110,06 -

Тпос выд, с 0,19±0,01 0,18±0,03 - - - -

СПВвыд, с 0,53±0,01 0,54±0,08 - 137,3814,45 146,7714,15 -

МОС5 Овыд/ФЖЕЛвыд, % 119,38±1,24 117,45±1,56 - 95,9014,61 99,5515,13 -

МОС50выд/ЖЕЛвыд, % 114,45±1,75 113,94±1,36 - 89,6514,20 91,6812,43 -

гауОМ, с 0,65±0,01 0,60±0,05 - 117,8313,47 125,1112,48 -

гауІМ, с 1,00±0,01 0,78±0,10 Р<0,05 155,3815,41 160,7614,70 -

тау2М, с 0,31+0,02 0,41 ±0,09 - 77,0615,34 85,7613,01 -

ФЖЕЛвд, л 2,31 ±0,06 2,83±0,27 - 87,42+1,37 97,1312,01 <0,001

ОФВІвд, л 1,59±0,06 1,73±0,50 - - - -

ОФВ 1 выд/ЖЕЛвд, % 93,91±1,54 87,01±0,32 Р<0,001 - - -

ПОСвд, л/с 2,12±0,09 2,95±0,69 - 74,0614,95 86,9814,86

МОС50вд, л/с 1,86±0,14 2,65±0,68 - 73,59+5,61 91,18+6,01 <0,05

МВЛ, л/мин. 76,17±1,24 84,53±2,51 Р<0,01 - - -

Форсированная ЖЕЛ выдоха, объем форсированного выдоха соответственно равнялись относительно контроля. Индексы Тиффно и Генслера незначительно превышали нормативные характеристики взрослых и были на уровне контроля. Показатели индекса Тиффно; МОС 75,25; ПОС; СОС характеризуют состояние проходимости крупных средних и мелких бронхов. Форсированная ЖЕЛ выдоха была ниже показателей контроля. Скорость ПОСвыдоха снижалось по сравнению с предыдущим возрастом и была 0,19±0,01 л/с. Среднее переходное время выдоха значительно не изменя-

лось относительно предыдущего возраста. Отношение МОС 50% выдоха к ФЖЕЛ выдоха и к ЖЕЛ выдоха несколько снижалось по сравнению с предыдущим возрастом. Несколько снизились параметры tay Мюллера. Отношение ОФВ выдоха к ЖЕЛ вдоха было меньше, чем в предыдущей возрастной группе и составило 93,91±1,54%. Пиковая объемная скорость вдоха относительно пиковой объемной скорости выдоха составляло 55,50%, а МОС 50% вдоха к МОС 50% выдоха было ниже 55,91%.

Исследование СВД у девочек 11-12 лет (табл. 2) показало, что индекс состояния БП в средних значениях равнялся 2,42±0,08. Из числа обследуемых девушек ИС (индекс состояния) в норме был у 51,23%, условной нормы 26,13%, незначительного отклонения в БП 22,64%.

Жизненная емкость легких была несколько ниже контроля. Частота дыхания в настоящих исследованиях была достоверно ниже данных контроля (Р<0,01). Минутный объем дыхания у вос-

питанников СРЦ был значительно ниже уровня контроля (Р<0,01).

Данные литературы свидетельствуют об определенной возрастной динамике ведущих показателей СВД. Имеются сведения о том, что в возрасте от 7 до 11 лет минутный объем дыхания изменяется мало, но возрастная динамика все же прослеживается [7,6]. У мальчиков 7 лет уровень минутного объема дыхания составляет 7,1 л/мин до 9 лет не изменяется, а в 9-10 лет составляет 7,8

Таблица 2

Сравнительная оценка показателей системы внешнего дыхания девочек 11-12 лет воспитанников социально-реабилитационного центра и учащихся общеобразовательной школы

Показатели СРЦ (п=25) МОУ СОШ № 78 (п=29) Р % от должн. СРЦ % от должн. МОУ Р

ИС 2,42±0,08 3,2910,12 Р<0,001 - - -

ЖЕЛ,вд, л 1,87±0,03 2,2110,21 - 75,5811,50 83,0112,21 <0,01

ЖЕЛ,выд, л 1,96±0,04 2,2410,23 - 78,9211,43 87,3311,55 <0,001

ЧД, 1/мин 17,76±0,30 23,0311,36 Р<0,001 - - -

ДО, л 0,31±0,01 0,4310,08 - - - -

МОД, л 5,54±0,27 9,8711,55 Р<0,01 - - -

РОвд, л 0,9110,02 1,1010,26 - - - -

РОвыд, л 0,7410,03 0,7110,30 - - - -

Е, л 1,2210,01 1,5210,29 - - - -

ФЖЕЛвыд, л 1,9510,03 2,2710,24 - 82,9811,14 93,0911,40 <0,001

ОФВО,5, л 1,0310,01 1,3610,13 - 73,0312,34 85,1512,01 <0,001

ОФВ1выд, л 1,7810,02 2,0310,19 - 79,7811,79 90,6111,35 <0,001

ОФВ1выд/ЖЕЛвыд, % 92,5811,97 91,6911,79 - 92,7716,02 104,2512,06

ОФВ1выд/ФЖЕЛвыд, % 91,3510,90 90,0811,09 - 98,3111,14 99,3511,22

ПОСвыд, л/с 2,7210,05 3,8110,54 - 73,0713,41 88,3012,00 <0,001

МОС25выд, л/с 2,5910,04 3,5910,50 - 77,3413,47 92,6812,38 <0,01

МОС50выд, л/с 2,3510,07 2,8410,40 - 87,7914,34 101,8513,79 <0,05

МОС75выд, л/с 1,5310,04 1,5710,29 - 91,1115,43 106,3614,72 <0,05

СОСО,2-1,2выд, л/с 2,4110,05 3,2710,44 _ 31,5011,78 37,1711,38 <0,05

СОС25-75выд, л/с 2,1910,06 2,5710,38 - 87,7614,34 103,9513,98 <0,01

СОС75-85выд, л/с 1,4010,06 1,2610,24 - 90,6915,65 101,7215,22 -

ОФВпос выд, л 0,6110,04 0,5110,18 - - - -

АЕХ 3,6810,11 5,4411,01 - 59,0513,18 77,9312,49 <0,001

Тфжел выд, с 1,5710,07 1,7010,30 - 141,4416,94 134,8215,71 -

Тпос выд, с 0,3310,01 0,2210,08 - - - -

СПВвыд, с 0,5510,01 0,5210,04 - 138,2613,81 134,2113,93 -

МОС5 Овыд/ФЖЕЛвыд, % 120,4011,94 125,9912,79 - 95,6013,68 98,4913,94 -

МОС5Овыд/ЖЕЛвыд, % 124,0111,28 128,4812,81 - 94,5814,16 99,8114,44 -

гауОМ, с 0,7210,01 0,6010,08 - 123,4214,67 113,5613,14 -

гау1М, с 1,1610,01 0,8510,18 - 177,79110,35 157,5915,33 -

тау2М, с 0,2810,02 0,3610,07 - 102,7717,03 99,1314,92 -

ФЖЕЛвд, л 1,8710,02 2,0710,20 - 75,5111,46 85,5111,83 <0,001

ОФВ1вд, л 1,2610,04 1,1810,43 - - - -

ОФВ1выд/ЖЕЛвд, % 96,7311,03 92,3411,21 Р<0,01 - - -

ПОСвд, л/с 2,0310,01 2,0810,58 - 58,5713,55 66,3414,23 -

МОСбОвд, л/с 1,9310,02 1,9410,55 - 60,5113,69 65,8514,75 _

МВЛ, л/мин 61,9511,26 64,4212,01 - - - -

Физиология двигательной активности и спорта

л/мин, в 12 лет - 8,2 л/мин. У девочек 7 лет величина минутного объема дыхания составляет 7,1 л/мин и до 9 лет не изменяется, а в 9-10 лет составляет 7,7 л/мин. Половых отличий минутного объема дыхания у детей младшего школьного возраста не выявлено [17].

Резервный объем вдоха был ниже контроля, а выдоха превышал уровень контроля. Отношение резервного объема выдоха и вдоха к ЖЕЛ существенно превышало показатели контроля. Показатели БП крупных, средних и мелких бронхов (МОС 75-25) были существенно ниже, чем в контроле.

Индекс Тиффно и Генслера незначительно выше у девочек СРЦ. Показатели 1ау Мюллера свидетельствовали о нормальном течении потока-объема воздушной струи. Отношение ФЖЕЛ вдоха и ФЖЕЛ выдоха равнялось 104,28%. Отношение МОС 50 вдоха к МОС 50 выдоха было 121,76%. Показатели МВЛ существенно не отличались у девочек аналогичного возраста образовательной школы. Приводим пример рис. 4 «поток-объем» воспитанницы СРЦ с заключением: минимальные нарушение бронхиальной проходимости обструктивного характера с подозрением на рестрикцию. Возможны нарушения проходимости верхних дыхательных путей или крупных бронхов. Жизненная емкость легких значительно снижена.

Рис. 4. Соотношение «поток-объем» СВД

Неравномерность и гетерохронность роста и развития органов и систем, свойственные онтогенезу ребенка, еще больше проявляются в пубертатный период. Повышение активности желез внутренней секреции, связанное с половым созреванием организма, обуславливает большие гормональные перестройки, усиление обменных процессов, повышение энергетических затрат организма. Все это стимулирует дальнейшее развитие дыхательной функции легких. Развитие функции внешнего дыхания в пубертатный период характеризуется неоднородностью и большой вариативностью показателей. Происходит интенсивный рост грудной клетки - ее окружность увеличивается на 2,5-3 см в год [16].

У девочек СРЦ 11-12 лет наибольший процент отклонений от должных имели следующие показатели внешнего дыхания: СОС0_2~ивыд.,

ПОСвд., Аех, МОС50вд- У подростков 13-14 лет в зоне риска находились показатели: СОС0,2 1,2выд. У воспитанниц 13-14 лет значительные отклонения от должных имели: СОС0,2-1,2выд., Аех, ОФВ0,5. На-

рушения в системе внешнего дыхания вызваны следующими факторами: табакокурение - 61%, токсикомания - 19%, генетическая и приобретенная предрасположенность к трахеобронхиальным и легочным заболеваниям (34%).

У учащихся школы 11-12 лет (мальчиков и девочек) ИС не существенно различался от воспитанников СРЦ. При этом отличались от должных величин показатели: СОС0,2_1,2выд., МОС5овд.,

ПОС„д., а у девочек этого возраста: СОС0,2-1д»ыд„ МОС5овд., ПОСвд. Низкие показатели относительно должных величин СОС0,2-1,2выд У учащихся, по нашему предположению характеризуется высоким процентом заболеваний респираторного характера: ОРЗ, тонзиллит, ларингит, бронхит, ангина и т.д.

Заключение

Таким образом, выявлены возрастные отличия функциональных показателей системы внешнего дыхания у воспитанников социально-реабили-тационного центра. По величине индекса состояния испытуемые составили 2 группы: «условная норма» и дети с незначительными нарушениями бронхиальной проходимости. Распределение этих групп зависело от возраста и пола. У мальчиков 11-12: 76,95% и 23,05%; у девочек 11-12 лет: 77,36% и 22,64%. Наибольшие отклонения от должных наблюдались в показателях СОС0>2-1,2ВЫД, как у учащихся, так и особенно у воспитанников СРЦ. Значительные изменения касались объемных, скоростных характеристик дыхания. Например, у учащихся 11-12 летних (мальчиков) показатели МВЛ были достоверно выше, по сравнению с СРЦ, а у девочек 11-12 лет они не различались. Показатели системы внешнего дыхания (СВД) у воспитанников СРЦ под воздействием физкультурно-оздоровительных технологий по большинству показателей существенно не отличались от данных контроля (дети с обычной и повышенной ДА).

Литература

1. Алиева В.А., Андреева В.П. Влияние загрязнение атмосферы на здоровье детей // Гигиена и санитария. - 1996. -№ 4.- С. 26.

2. Белаконов Н.А., Кубергер М.В. Болезни сердца и сосудов у детей: Руководство для врачей в 2-х томах. - М.: Медицина, 1987. - 480 с; 448 с.

3. Белинова А.Г. Методика оценки функ-ционалъногосостояния детей шестилетнего возраста // Гигиена и санитария. - 1990. - № 11. -С. 53-54.

4. Беляева Л.М., Хрусталева Е.К Функцо-налъные заболевания сердечно-сосудистой системы у детей. - Минск: Амалъфея, 2000. - 208 с.

5. Морфофункциональные константы детского организма: Справочник/ В.А. Доскин, X. Келлер, Н.М. Мураенко, Р.В. Тонкова-Ямполъская. -М.: Медицина, 1997. - 288 с.

6. Колпаков В.В., Ларъкина Н.Ю., Томус И.Ю. Психоэмоциональные особенности детей дошкольного возраста с различными типами двигательной активности // Здоровье человека -21 век. Мат. 1 межрегион. науч.-практ. конф. -Томск, 2000. - С. 57-58.