Волгоградский государственный педагогический университет (г. Волгоград)

Форсированная спирометрия - метод исследования проходимости воздухоносных путей человека, основанный на измерении объема максимально быстрого выдоха за фиксированный интервал времени после предшествующего максимального глубокого вдоха. Данный метод позволяет  определять степень  нарушений проходимости трахеобронхиального дерева у людей с обструктивными заболеваниями дыхательных путей [1,3,4]. В то же время, форсированная спирометрия может успешно использоваться для контроля здоровья молодежи при организации учебного процесса, для оценки физического развития здорового человека [3]. Однако в литературе недостаточно освещен вопрос об изменениях показателей форсированной спирометрии в зависимости от уровня физического развития человека.
Исходя из выше изложенного, целью настоящей работы являлось изучение показателей форсированной спирометрии лиц в возрасте 17-22 лет с различным уровнем физической активности.
Материалы и методы.
Обследовано 93 студента в возрасте 17-22 лет  естественно-географического  факультета, факультета физической культуры и безопасности жизнедеятельности. Все  обследуемые составили три функциональные группы: студенты, имеющие низкую физическую активность ─ не занимающихся спортом (группа №1); студенты активно занимающихся спортом, но не имеющих уровня взрослого разряда (группа №2); третья группа ─ квалифицированные спортсмены, обладающие взрослым разрядом, КМС и МС (группа №3).  
Исследование выполнялось утром, в одно и тоже время. Положение обследуемых стандартное для спирометрии - сидя на стуле. Измерения легочных объемов осуществлялось в состоянии физического и эмоционального покоя после предварительного десятиминутного отдыха[5]. Использовался «Дифференциальный электронный спирометр «ДЭС» - модификация спирометра «ССП», позволяющий измерять секундные и двухсекундные фракции форсированной жизненной емкости легких. Данный прибор является авторской разработкой профессора ВГПУ Исупова И. Б [3]. Для определения силы форсированного максимального выдоха применялся пневмотахометр пружинно-диафрагмального типа «ASTA-medica»
Определяли следующие параметры: экспираторную форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ), л/с; форсированную ЖЕЛ за первую секунду выдоха (ФЖЕЛ1), л/с; форсированную ЖЕЛ за первые две секунды выдоха (ФЖЕЛ2), л/с; форсированный резервный объем выдоха за первую секунду (ФРОВыд1), л/с; форсированный резервный объем выдоха за первые две секунды (ФРОВыд2), л/с; форсированного максимального выдоха (ФМВыд), л/с.
Статистический анализ полученных результатов включал в себя вычисление средних арифметических значений (М), ошибки выборки (m). Для определения достоверности различий параметров форсированного дыхания обследуемых различных групп рассчитывал критерий Стьюдента ─ t.
Результаты исследований и их обсуждение.
Величины показателей форсированного дыхания у лиц с различной физической активностью представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Величины параметров форсированного дыхания студентов с различной физической активностью (М ± m).

Примечание: * достоверные различия показателей групп № 2 и 3 по отношению к показателям обследуемых группы № 1.
Группа №3 превосходит другие группы по всем показателям. При сравнении квалифицированных спортсменов и спортсменов – любителей статистически значимы различия лишь по двум показателям: ФЖЕЛ1 t=-2,04, р=0,02; РОВыд 1 t=-1,87, р=0,03.
В результате анализа установлено, что у спортсменов - любителей ФЖЕЛ1 на 14,39% и ФРОВыд1 на 11,51% ниже, чем у студентов, обладающих взрослым разрядом, КМС и МС. На первой секунде форсированного выдоха различия в скорости его выполнения выше, чем на двухсекундном интервале. Различия в последнем случае являются не существенными: ФЖЕЛ2 ниже у спортсменов-любителей лишь на 6,00%, ФРОВыд2 ниже на 8,19%, чем у квалифицированных спортсменов. Ко второй секунде форсированного выдоха различия параметров обследуемых обеих групп сглаживаются. Следовательно, при динамическом выдохе максимальное сокращение вспомогательной дыхательной мускулатуры, обеспечивающей форсированную экспирацию, идет на первой секунде.
Увеличение объема форсированного выдоха может быть обусловлено большей силой мышц грудной клетки, участвующих в форсированной экспирации. Таким образом,  у квалифицированных спортсменов сила вспомогательной дыхательной мускулатуры ─ внутренних межреберных мышц, участвующих в форсированной экспирации выше, чем у студентов занимающихся спортом, но не имеющих уровня взрослого разряда.
При анализе студентов группы №1 и квалифицированных спортсменов (группа №3) различия по всем показателям очень велики─ достоверность составляет р<0,001 и более (рис. 1).  ФЖЕЛ ниже на 20,35%, ФЖЕЛ1 - на 26,62%, ФЖЕЛ2 - на 20,44%, ФРОВыд1- на 19,42%, ФРОВыд2 - на 19,29%, ФМВыд – на 23,26% у студентов группы№1, чем у группы№3. При низком уровне физических нагрузок показатели форсированной спирометрии в среднем уменьшаются на 21,56 %.  
 

Показатели внешнего дыхания обследуемых лиц  групп №1 и №2 достоверно различаются. Различия выражены слабее, чем при сравнении лиц 1-й и 3-й групп. ФЖЕЛ ниже на 15,47% (р<0,01), ФЖЕЛ1 - на 14,29% (р>0,01), ФЖЕЛ2 - на 15,36% (р<0,01), ФРОВыд2 - на 12,11% (р>0,01), ФМВыд - 19,31% (р<0,01) у студентов, не занимающихся спортом, чем у спортсменов-любителей. В среднем различия по пяти показателям составляют 15,31%.
Таким образом, с увеличением физической активности показатели форсированной спирометрии увеличиваются за счет большего развития силы мышц, участвующих в скоростном выдохе. У студентов, не занимающихся спортом сила вспомогательных мышц грудной клетки существенно меньше, чем у спортсменов - любителей и намного слабее, чем у спортсменов -профессионалов.

Выводы:
1.    Улиц в возрасте 17-22 лет максимальное сокращение мышц грудной клетки, участвующих в форсированном выдохе, идет на первой секунде фазы экспирации;
2.    Между уровнем физической активности и показателями форсированной спирометрии существует прямая зависимость. С увеличением физической активности показатели форсированной спирометрии увеличиваются за счет большего развития силы мышц, участвующих в скоростном выдохе
3.    Показатели форсированной спирометрии взаимосвязаны с уровнем физической активности, что позволяет изыскивать критерии оценки физического развития молодого человека, учитывающие индивидуальные показатели динамического дыхания.

Литература:
1.    Дубровский В. И. Спортивная медицина. ─ М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. ─ 512 с.      
2.    Думбай В. Н., Бугаев К. Е. Физиологические основы труда и спорта. ─ Ростов-н/Д.: ЦВВР, 2000. ─ 128 с.    
3.    Исупов И. Б., Гурина Е. Ю., Новикова Е. И., Алешина Е. А.  Показатели внешнего дыхания у студентов, имеющих различную двигательную активность // XVII Всероссийская научно-практическая конференция «Патриотическое воспитание в канун 65-й годовщины Великой Победы». ─ Волгоград: Лицей, 2009. ─ С. 150-154
4.    Уэст Д. Физиология дыхания. Основа. ─ М.: Мир,1988. ─ 196с.
5.    Физиология человека: Учебник / под. ред. В. М. Покровский, Г. Ф. Коротько. ─ М.: Медицина,2003. ─ 656 с.
6.    Физиология человека Учебник / под. ред  В. М. Смирнов. ─ М.: Медицина,2002. ─ 608 с.