SPECIAL CHARACTERISTICS OF MORPHOFUCTIONAL PARAMETERS OF BODIES OF YOUG ADULTS LIVING IN CLIMATICALLY AND GEOGRAPHICALLY DIFFERENT ENVIRONMENTS

Abstract


The paper presents the results of the functional study of anthropometric parameters, cardiovascular parameters, and level of oxygen blood saturation in young adult students living in North Caucasus and in Khanty Mansiysk Autonomous Area. Heart rate and respiratory rate of people both genders living in North Caucasus were within normal limits and were lower than those of their peers living in Khanty Mansiysk Autonomous Area. These results reflect saving capacity of their cardiorespiratory system. Lung capacity of young adults from North Caucasus is higher than that of young adults living in Khanty Mansiysk Autonomous Area and stays within normal limits. Lung capacity of people from Siberia is below the normal limits. Oxygen blood saturation is higher in the groups of people living in the conditions of mountain hypoxia. Functional state of cardiorespiratory system reflects the climate and geographical characteristics of the environment in which people live. The results of this research allow a better understanding of the way cardiovascular and respiratory systems function in people living in Siberia or mountain climate.

Full Text

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.

About the authors

I. A. Pogonysheva

Nizhnevartovsk State University


Candidate of BiologicalSciences (PhD), AssociateProfessor at the Department of Ecology

D. A. Pogonyshev

Nizhnevartovsk State University


Candidate of Biological Sciences (PhD), Associate Professor at the Department of Ecology

References

  1. Агаджанян Н. А. 1983. Адаптация и резервы организма. М.: ФиС.
  2. 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.
  3. Алексеева Т. И. 1998. Адаптация человека в различных экологических нишах Земли (биологические аспекты). М.: МНЭПУ.
  4. Анзоров В. А., Морякина С. В. 2016. Адаптация респираторной системы студентов к горной гипоксии // Перспективы науки 1(76), 19-24.
  5. 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.
  6. 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.
  7. Гора Е. П. 2007. Экология человека: учебное пособие. М.: Дрофа.
  8. 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.
  9. 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.
  10. Казначеев В. П., Казначеев С. В. 1986. Адаптация и конституция человека. Новосибирск: Наука.
  11. Миррахимов М. М. 1981. Сердечно-сосудистая система в условиях высокогорья. Л.: Наука.
  12. 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.
  13. Рощевский М. П. 2006. Человек на Севере: демография, здоровье, экология. Сыктывкар: Изд-во Коми науч. центра УрО РАН.
  14. Соловьев В. С., Погонышева И. А., Овечкина Е. С., Погонышев Д. А. 2008. Экология человека. Ханты-Мансийск: Полиграфист.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. Чанчаева Е. А., Айзман Р. И. 2011. Особенности морфофункциональной, психофизиологической и биохимической адаптации человека к условиям горного Алтая // Экология человека. 9, 24-30.
  19. Чанчаева Е. А., Курушина О. Г., Суксекова С. А. 2007. Физическая работоспособность студентов в условиях высокогорья // Мир науки, культуры, образования. 3, 37-39.

Statistics

Views

Abstract - 0

Article Metrics

Metrics Loading ...

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies