Міністерство охорони здоров’я України

Дніпропетровська державна медична академія

Бобрик Юрій Валерійович

УДК 615.825-057.875:613.71:37.037.1:612.2:615.825.1/.2:331.483.1

Клініко-фізіологічне обгрунтування вольового керування диханням при зниженні функціональних резервів зовнішнього дихання та інтенсивних фізичних тренуваннях

14.01.24 – лікувальна фізкультура та спортивна медицина

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Дніпропетровськ– 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Кримському державному медичному університеті ім. С. І. Георгієвського МОЗ України.

Науковий керівник:

доктор медичних наук, професор Клапчук Василь Васильович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, професор кафедри спортивної медицини, лікувальної фізкультури, фізичного виховання та валеології.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор, заслужений працівник народної освіти України Соколовський Валентин Степанович, Одеський державний медичний університет ім. М.І. Пирогова МОЗ України, завідувач кафедри спортивної медицини та валеології

кандидат медичних наук, доцент Михалюк Євген Леонідович, Запорізький державний медичний університет МОЗ України, завідувач курсу лікувальної фізкультури та спортивної медицини.

Провідна установа:

Львівський національний медичний університет ім. Данила Галицького МОЗ України, кафедра фізичного виховання та здоров’я з курсом лікувальної фізкультури та спортивної медицини.

Захист відбудеться 28.05.2004 р. о 13_годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.601.01 в Дніпропетровській державній медичній академії (49044, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 9).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Дніпропетровської державної медичної академії (вул. Дзержинського, 9).

Автореферат розісланий 22.04.2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

д. мед. н. Кобеляцький Ю.Ю.

ЗАГАЛЬНА характеристика роботиЗАГАЛЬНА характеристика роботи

Актуальність теми. Проблема дихальної недостатності та резервів дихання вже не одне десятиліття є актуальною в клініці та спорті. Але, якщо в респіраторній реабілітації хворих є певні успіхи (Бокша В.Г., 1991; Зільбер А.П., 1996; Лобода М.В., Москаленко В.Ф., Бабов К.Д., 2000; Сокрут В.М. з співавт., 2003), то в спорті дана проблема не згладжується, а загострюється. Про це свідчить той факт, що XXIV Олімпійські ігри в Сеулі назвали “Олімпіадою астматиків”. Навіть, якщо прийняти до уваги, що представлення спортсмена як хворого на бронхіальну астму може бути черговими хитрощами для прийому допінга, питання про бронхоспазм, що провокується фізичним навантаженням, залишається відкритим (McAllister B., Richardson A.V., 2000; Трубников Г.В., 2001).Актуальність теми. Проблема дихальної недостатності та резервів дихання вже не одне десятиліття є актуальною в клініці та спорті. Але, якщо в респіраторній реабілітації хворих є певні успіхи (Бокша В.Г., 1991; Зільбер А.П., 1996; Лобода М.В., Москаленко В.Ф., Бабов К.Д., 2000; Сокрут В.М. з співавт., 2003), то в спорті дана проблема не згладжується, а загострюється. Про це свідчить той факт, що XXIV Олімпійські ігри в Сеулі назвали Олімпіадоюастматиків. Навіть, якщо прийняти до уваги, що представлення спортсмена як хворого на бронхіальну астму може бути черговими хитрощами для прийому допінга, питання про бронхоспазм, що провокується фізичним навантаженням, залишається відкритим (McAllister B., Richardson A.V., 2000; Трубников Г.В., 2001).

Однак в лікувальній фізкультурі і спортивній медицині суперечки щодо доцільності вольового втручання у функції дихання не втихають, що багато в чому пов’язано з недостатньою фізіологічною аргументацією методу. З теми діагностики, профілактики і терапії за допомогою вольового керування диханням (ВКД) станів, які супроводжуються зниженням функціональних резервів зовнішнього дихання (ФРЗД), є обмежене число грунтовних досліджень (Воробйова І.І., Нефедов В.Б.,1986; Клапчук В.В.,1995, 2003; Зільбер А.П.,1996; Триняк М.Г., 1996, 2003). Вона залишається неясною, маловивченою, що спонукало нас більш детально висвітлити цю проблему в нашій роботі для пошуку нових підходів у діагностиці, реабілітації та профілактиці дихальної недостатності у хворих та здорових людей. Актуальність теми зумовлена також тим, що серед студентів вищих навчальних закладів уже багато років є велика кількість осіб з недостатньою фізичною підготовленістю та обструктивними захворюваннями легень, які супроводжуються зниженням ФРЗД і тому вимагають функціональної терапії (Чоговадзе А.В., 1984; Буліч Е.Г.,1986; Соколовський В.С. з співавт., 1991; Магльований А.В. з співавт., 1998; Самошкін В.В., 2001). Це і спонукало нас провести поглиблені дослідження, щоб виявити нові можливості методу ВКД при зниженні ФРЗД та інтенсивних фізичних тренуваннях.Однак в лікувальній фізкультурі і спортивній медицині суперечки щодо доцільності вольового втручання у функції дихання не втихають, що багато в чому пов’язано з недостатньою фізіологічною аргументацією методу. З теми діагностики, профілактики і терапії за допомогою вольового керування диханням (ВКД) станів, які супроводжуються зниженням функціональних резервів зовнішнього дихання (ФРЗД), є обмежене число грунтовних досліджень (Воробйова І.І., Нефедов В.Б.,1986; Клапчук В.В.,1995, 2003; Зільбер А.П.,1996; Триняк М.Г., 1996, 2003). Вона залишається неясною, маловивченою, що спонукало нас більш детально висвітлити цю проблему в нашій роботі для пошуку нових підходів у діагностиці, реабілітації та профілактиці дихальної недостатності у хворих та здорових людей. Актуальність теми зумовлена також тим, що серед студентів вищих навчальних закладів уже багато років є велика кількість осіб з недостатньою фізичною підготовленістю та обструктивними захворюваннями легень, які супроводжуються зниженням ФРЗД і тому вимагають функціональної терапії (Чоговадзе А.В., 1984; Буліч Е.Г.,1986; Соколовський В.С. з співавт., 1991; Магльований А.В. з співавт., 1998; Самошкін В.В., 2001). Це і спонукало нас провести поглиблені дослідження, щоб виявити нові можливості методу ВКД при зниженні ФРЗД та інтенсивних фізичних тренуваннях.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконувалась як фрагмент науково-дослідної роботи “Вивчення механізмів адаптації організму в екологічно несприятливих умовах”, номер державної реєстрації 0196U996751, шифр 1.122 та “Фізіологічна оцінка екологічного ризику для здоров’я”, номер державної реєстрації 0102U 6172, шифр 02.6 кафедри нормальної фізіології Кримського державного медичного університету, у виконанні яких автору належить обгрунтування та застосування ВКД при зниженні ФРЗД для підвищення адаптаційних можливостей організму людини, реабілітації хворих.Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконувалась як фрагмент науково-дослідної роботи Вивченнямеханізмівадаптаціїорганізмувекологічнонесприятливихумовах, номер державної реєстрації 0196U996751, шифр 1.122 та Фізіологічнаоцінкаекологічногоризикудляздоров’я, номер державної реєстрації 0102U 6172, шифр 02.6 кафедри нормальної фізіології Кримського державного медичного університету, у виконанні яких автору належить обгрунтування та застосування ВКД при зниженні ФРЗД для підвищення адаптаційних можливостей організму людини, реабілітації хворих.

Метою роботи було клініко-фізіологічне обгрунтування та удосконалення методик ВКД для підвищення ФРЗД і фізичної працездатності в практиці фізичного виховання студентів вищих навчальних закладів освіти. Метою роботи було клініко-фізіологічне обгрунтування та удосконалення методик ВКД для підвищення ФРЗД і фізичної працездатності в практиці фізичного виховання студентів вищих навчальних закладів освіти.

Виходячи із поставленої мети, вирішувались наступні задачі: Виходячи із поставленої мети, вирішувались наступні задачі:

1. Вивчити у здорових нетренованих студентів основної медичної групи, у практично здорових студентів підготовчої медичної групи з недостатньою фізичною підготовленістю та у студентів спеціальної медичної групи з хронічним бронхітом стан функціональних резервів дихальної системи, загальної фізичної працездатності, а також психоемоційний і психофізичний стан для обгрунтування можливостей їх корекціїї засобами ВКД.1. Вивчити у здорових нетренованих студентів основної медичної групи, у практично здорових студентів підготовчої медичної групи з недостатньою фізичною підготовленістю та у студентів спеціальної медичної групи з хронічним бронхітом стан функціональних резервів дихальної системи, загальної фізичної працездатності, а також психоемоційний і психофізичний стан для обгрунтування можливостей їх корекціїї засобами ВКД.

2. Вивчити у здорових тренованих студентів – спортсменів, які займались легкою атлетикою (бігуни-спринтери і стайєри), важкою атлетикою та плаванням, види фізичних вправ, що мають переваги в розвитку функцій зовнішнього дихання і підвищенні загальної фізичної працездатності, визначивши взаємозв’язок окремих функціональних показників та їх прогностичні можливості.2. Вивчити у здорових тренованих студентів – спортсменів, які займались легкою атлетикою (бігуни-спринтери і стайєри), важкою атлетикою та плаванням, види фізичних вправ, що мають переваги в розвитку функцій зовнішнього дихання і підвищенні загальної фізичної працездатності, визначивши взаємозв’язок окремих функціональних показників та їх прогностичні можливості.

3. Розробити, застосувати та оцінити ефективність диференційованих методик фізичних тренувань з використанням ВКД по заданному алгоритму в спокої, при ходьбі і дозованому плаванні для профілактики і функціональної терапії гіпервентиляційного синдрому в процесі фізичного виховання студентів основної, підготовчої і спеціальної медичних груп.3. Розробити, застосувати та оцінити ефективність диференційованих методик фізичних тренувань з використанням ВКД по заданному алгоритму в спокої, при ходьбі і дозованому плаванні для профілактики і функціональної терапії гіпервентиляційного синдрому в процесі фізичного виховання студентів основної, підготовчої і спеціальної медичних груп.

4. На основі отриманої інформації розробити і впровадити практичні рекомендації з лікарського контролю при ВКД в процесі фізичного виховання студентів зі сниженними ФРЗД і застосування інтенсивних фізичних навантажень для підвищення резервів дихання, психофізіологічних показників та загальної фізичної працездатності4. На основі отриманої інформації розробити і впровадити практичні рекомендації з лікарського контролю при ВКД в процесі фізичного виховання студентів зі сниженними ФРЗД і застосування інтенсивних фізичних навантажень для підвищення резервів дихання, психофізіологічних показників та загальної фізичної працездатності

Об’єкт дослідження: функції зовнішнього дихання, дихальна недостатність.Об’єкт дослідження: функції зовнішнього дихання, дихальна недостатність.

Предмет дослідження: вольове керування диханням при зниженні функціональних резервів зовнішнього дихання та інтенсивних фізичних тренуваннях. Предмет дослідження: вольове керування диханням при зниженні функціональних резервів зовнішнього дихання та інтенсивних фізичних тренуваннях.

Методи дослідження: для досягнення мети методами пневмотонометрії, пневмотахометрії, комп’ютерної спірографії, Дугласа-Холдена досліджувалась функція зовнішнього дихання і газообмінна функція легень, методами велоергометрії – толерантність до фізичних навантажень та аеробна продуктивність організму, методом електрокардіографії – біоелектрична активність серця. З використанням мікроаналізатора вивчались парціальний тиск вуглекислого газу, рН крові та надлишок нелетучих органічних кислот. Психофізологічними методами вивчали психоемоційний стан, рівень уваги і сенсомоторних реакцій, психомоторну здатність та короткочасну образну пам’ять.Методи дослідження: для досягнення мети методами пневмотонометрії, пневмотахометрії, комп’ютерної спірографії, Дугласа-Холдена досліджувалась функція зовнішнього дихання і газообмінна функція легень, методами велоергометрії – толерантність до фізичних навантажень та аеробна продуктивність організму, методом електрокардіографії – біоелектрична активність серця. З використанням мікроаналізатора вивчались парціальний тиск вуглекислого газу, рН крові та надлишок нелетучих органічних кислот. Психофізологічними методами вивчали психоемоційний стан, рівень уваги і сенсомоторних реакцій, психомоторну здатність та короткочасну образну пам’ять.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше були отримані відомості, які розкривають фізіологічний сенс виникнення симптомів при розвитку стану дихальної мертвої точки при тестуванні за допомогою фізичних навантажень. Було виявлено, що при цьому дихальний об’єм (ДО) прогресивно зростає переважно за рахунок використання резервного об’єму вдиху (РО вд), досягаючи свого максимального значення, а вичерпання резерва вдиху сприймається як стан дихальної мертвої точки. Наукова новизна одержаних результатів. Вперше були отримані відомості, які розкривають фізіологічний сенс виникнення симптомів при розвитку стану дихальної мертвої точки при тестуванні за допомогою фізичних навантажень. Було виявлено, що при цьому дихальний об’єм (ДО) прогресивно зростає переважно за рахунок використання резервного об’єму вдиху (РО вд), досягаючи свого максимального значення, а вичерпання резерва вдиху сприймається як стан дихальної мертвої точки.

Отримали подальший розвиток положення що до ролі гіпервентиляції і гіпокапнії як провідних причин розвитку проявів стану дихальної мертвої точки та гіпервентиляційного синдрому.Отримали подальший розвиток положення що до ролі гіпервентиляції і гіпокапнії як провідних причин розвитку проявів стану дихальної мертвої точки та гіпервентиляційного синдрому.

Одержані нові дані, які характеризують особливості перерозподілу дихальних об’ємів, що складають життєву ємкість легень (ЖЄЛ) хворих на хронічний бронхіт в стадіїї ремісії: було вперше виявлено, що за наявності клінічних ознак хронічної дихальної недостатності першого ступеня (прихованої форми дихальної недостатності) у даних осіб визначається зниження резервного об’єму видиху (РО вид) з одночасним збільшенням резервного об’єму вдиху, при цьому відмічається відповідне зниження рівня дихання (РД) до значень 0,3-0,4 відн. од.Одержані нові дані, які характеризують особливості перерозподілу дихальних об’ємів, що складають життєву ємкість легень (ЖЄЛ) хворих на хронічний бронхіт в стадіїї ремісії: було вперше виявлено, що за наявності клінічних ознак хронічної дихальної недостатності першого ступеня (прихованої форми дихальної недостатності) у даних осіб визначається зниження резервного об’єму видиху (РО вид) з одночасним збільшенням резервного об’єму вдиху, при цьому відмічається відповідне зниження рівня дихання (РД) до значень 0,3-0,4 відн. од.

Практична значимість одержаних результатів. Для практики роботи спеціалістів зі спортивної медицини і лікувальної фізкультури кабінетів лікарського контролю вищих навчальних закладів, центрів здоров’я, спортивних клубів, лікарсько-фізкультурних диспансерів і лікувально-профілактичних установ охорони здоров’я запропоновані нові лікувально-профілактичні методики і рекомендації з лікарського контролю при лікуванні і профілактиці гіпервентиляційного синдрому з використанням ВКД у студентів спеціальної медичної групи, які хворі на хронічний бронхіт з гіпервентиляційним синдромом, для студентів підготовчої медичної групи зі зниженим ФРЗД та студентів основної медичної групи при інтенсивних фізичних навантаженнях. Вони відрізняються від відомих способів ВКД тим, що використовується новий алгоритм дихання із застосуванням дихальних пауз після вдиху і видиху в спокої і при ходьбі в середньому темпі, а також тим, що використовується дозоване плавання з ВКД під рахунок гребків при плаванні стилем брас з видихом у воду в повільному, середньому і швидкому темпах інтервальним і безперервним методами.Практична значимість одержаних результатів. Для практики роботи спеціалістів зі спортивної медицини і лікувальної фізкультури кабінетів лікарського контролю вищих навчальних закладів, центрів здоров’я, спортивних клубів, лікарсько-фізкультурних диспансерів і лікувально-профілактичних установ охорони здоров’я запропоновані нові лікувально-профілактичні методики і рекомендації з лікарського контролю при лікуванні і профілактиці гіпервентиляційного синдрому з використанням ВКД у студентів спеціальної медичної групи, які хворі на хронічний бронхіт з гіпервентиляційним синдромом, для студентів підготовчої медичної групи зі зниженим ФРЗД та студентів основної медичної групи при інтенсивних фізичних навантаженнях. Вони відрізняються від відомих способів ВКД тим, що використовується новий алгоритм дихання із застосуванням дихальних пауз після вдиху і видиху в спокої і при ходьбі в середньому темпі, а також тим, що використовується дозоване плавання з ВКД під рахунок гребків при плаванні стилем брас з видихом у воду в повільному, середньому і швидкому темпах інтервальним і безперервним методами.

Для лікарів і викладачів фізичного виховання запропоновані рівняння регресії для прискореного розрахунку значень PWC170 і максимального споживання кисню (МСК), а також сформульовані рекомендації з експрес-діагностики прихованої форми дихальної недостатності.Для лікарів і викладачів фізичного виховання запропоновані рівняння регресії для прискореного розрахунку значень PWC170 і максимального споживання кисню (МСК), а також сформульовані рекомендації з експрес-діагностики прихованої форми дихальної недостатності.

За результатами дисертаційного дослідження розроблені та видані інформаційні листи: “Спосіб лікування і профілактики психогенного диспноє з використанням дихальних вправ” та “Методика дозованого плавання для осіб зі зниженими функціональними резервами зовнішнього дихання”. Впровадження проведено в Кримському республіканському лікарсько-фізкультурному диспансері (акти впровадження від 28.11.2002 р. і 28.02.2003 р.), в обласних лікарсько-фізкультурних диспансерах м. Дніпропетровська (акти впровадження від 25.06.2003 р. і 23.06.2003 р.), м. Запоріжжя (акт впровадження від 10.06.2003 р.) та в лекційний курс з предмету “Лікувальна фізкультура та спортивна медицина” Кримського державного медичного університету (акти впровадження від 5.02.2003 р. і 6.02.2003 р.), Дніпропетровської державної медичної академії (акт впровадження від 20.06.2003 р.), Запорізького державного медичного університету (акт впровадження від 9.06.2003 р.), Дніпропетровського державного інституту фізкультури і спорту (акти впровадження від 25.06.2003 р.), кафедри фізичної реабілітації Таврійського національного університету (акти впровадження від 22.01.2003 р. і 23.03.2003 р.). Крім цього, впровадження було проведено у відділенні лікувальної фізкультури обласної клінічної лікарні ім. Мєчнікова м. Дніпропетровська (акт впровадження від 20.06.2003 р.) та в Республіканський клінічній лікарні ім. Семашко м. Сімферополя (акт впровадження від 15.03.2004 р.).За результатами дисертаційного дослідження розроблені та видані інформаційні листи: Спосіблікуванняіпрофілактикипсихогенногодиспноєзвикористаннямдихальнихвправ та Методикадозованогоплаваннядляосібзізниженимифункціональнимирезервамизовнішньогодихання. Впровадження проведено в Кримському республіканському лікарсько-фізкультурному диспансері (акти впровадження від 28.11.2002 р. і 28.02.2003 р.), в обласних лікарсько-фізкультурних диспансерах м. Дніпропетровська (акти впровадження від 25.06.2003 р. і 23.06.2003 р.), м. Запоріжжя (акт впровадження від 10.06.2003 р.) та в лекційний курс з предмету Лікувальнафізкультуратаспортивнамедицина Кримського державного медичного університету (акти впровадження від 5.02.2003 р. і 6.02.2003 р.), Дніпропетровської державної медичної академії (акт впровадження від 20.06.2003 р.), Запорізького державного медичного університету (акт впровадження від 9.06.2003 р.), Дніпропетровського державного інституту фізкультури і спорту (акти впровадження від 25.06.2003 р.), кафедри фізичної реабілітації Таврійського національного університету (акти впровадження від 22.01.2003 р. і 23.03.2003 р.). Крім цього, впровадження було проведено у відділенні лікувальної фізкультури обласної клінічної лікарні ім. Мєчнікова м. Дніпропетровська (акт впровадження від 20.06.2003 р.) та в Республіканський клінічній лікарні ім. Семашко м. Сімферополя (акт впровадження від 15.03.2004 р.).

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно виконано патентно-інформаційний пошук, проаналізована література з обраної теми, підібрані і використані інформативні методи дослідження, проведено аналіз та узагальнення одержаних результатів, розроблена методика дозованого плавання для осіб зі зниженими функціональними резервами зовнішнього дихання і спосіб лікування гіпервентиляційного синдрому. Статистична обробка одержаних результатів, формулювання висновків і практичних рекомендацій, їх впровадження виконано автором самостійно. Співавторство інших дослідників в наукових роботах, опублікованих за матеріалами дисертації, відображає їх консультативно-технічну допомогу.Особистий внесок здобувача. Автором самостійно виконано патентно-інформаційний пошук, проаналізована література з обраної теми, підібрані і використані інформативні методи дослідження, проведено аналіз та узагальнення одержаних результатів, розроблена методика дозованого плавання для осіб зі зниженими функціональними резервами зовнішнього дихання і спосіб лікування гіпервентиляційного синдрому. Статистична обробка одержаних результатів, формулювання висновків і практичних рекомендацій, їх впровадження виконано автором самостійно. Співавторство інших дослідників в наукових роботах, опублікованих за матеріалами дисертації, відображає їх консультативно-технічну допомогу.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи були представлені на Загальноукраїнській студетській науковій конференції “Розбудова держави: духовність, екологія, бізнес” (Київ, 1996), 69–72-й і 74–75-й Підсумкових міжуніверситетських науково-практичних конференціях студентів і молодих вчених Кримського медичного університету (Сімферополь, 1998–2000, 2002–2003), Республіканській конференції “Екологія регіонів і здоров’я населення: теорія і практика” (Сімферополь, 2000), I-й відкритій науково-практичній конференції “Актуальні питання сучасної медицини” (Сімферополь, 2002), XI Міжнародному симпозиумі “Эколого-физиологические проблемы адаптации” (Москва, 2003), IX Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні досягнення спортивної медицини, лікувальної фізкультури і валеології” (Одеса, 2003) та на Міжнародній науковій конференції “Еколого-фізіологічні проблеми адаптації” (Партеніт, 2003). Обговорення матеріалів роботи відбулося на розширеному засіданні кафедри нормальної фізіології Кримського державного медичного університету з проблемною комісією медико-біологічних кафедр і на фаховому семінарі з лікувальної фізкультури і спортивної медицини в Дніпропетровській державній медичній академії.Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи були представлені на Загальноукраїнській студетській науковій конференції Розбудовадержави:духовність,екологія,бізнес (Київ, 1996), 69–72-й і 74–75-й Підсумкових міжуніверситетських науково-практичних конференціях студентів і молодих вчених Кримського медичного університету (Сімферополь, 1998–2000, 2002–2003), Республіканській конференції Екологіярегіонівіздоров’янаселення:теоріяіпрактика (Сімферополь, 2000), I-й відкритій науково-практичній конференції Актуальніпитаннясучасноїмедицини (Сімферополь, 2002), XI Міжнародному симпозиумі Эколого-физиологическиепроблемыадаптации (Москва, 2003), IX Міжнародній науково-практичній конференції Сучаснідосягненняспортивноїмедицини,лікувальноїфізкультуриівалеології (Одеса, 2003) та на Міжнародній науковій конференції Еколого-фізіологічніпроблемиадаптації (Партеніт, 2003). Обговорення матеріалів роботи відбулося на розширеному засіданні кафедри нормальної фізіології Кримського державного медичного університету з проблемною комісією медико-біологічних кафедр і на фаховому семінарі з лікувальної фізкультури і спортивної медицини в Дніпропетровській державній медичній академії.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 5 наукових статей у фахових виданнях, а також 5 публікацій – в матеріалах і тезах наукових конференцій. Отримано патент на винахід, видано 2 інформаційних листа, внесено раціоналізаторську пропозицію.Публікації. За темою дисертації опубліковано 5 наукових статей у фахових виданнях, а також 5 публікацій – в матеріалах і тезах наукових конференцій. Отримано патент на винахід, видано 2 інформаційних листа, внесено раціоналізаторську пропозицію.

Структура та об’єм дисертації. Робота представлена на 151 сторінках машинописного тексту і складається зі вступу, огляду літератури, трьох розділів власних досліджень, висновків, практичних рекомендацій. Список використаної літератури включає 137 джерел, із них 68 на українській і російській мовах та 69 на іноземних мовах. Робота ілюстрована 21 таблицею і 24 рисунками.Структура та об’єм дисертації. Робота представлена на 148 сторінках машинописного тексту і складається зі вступу, огляду літератури, трьох розділів власних досліджень, висновків, практичних рекомендацій. Список використаної літератури включає 137 джерел, із них 68 на українській і російській мовах та 69 на іноземних мовах. Робота ілюстрована 21 таблицею і 24 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи досліджень. Обстежено 282 студента (чоловіків) 1-3 курсів КрДМУ у віці від 16 до 25 років. За результатами первинного лікарського обстеження в об’ємі лікарсько-контрольної картки фізкультурника (форма 061-О) всі вони були розділені на основну (150 осіб), підготовчу (49 осіб) і спеціальну (83 осіб) медичні групи. За програмою з фізичного виховання в академічному (основному) навчальному відділенні займались 87 студентів, в спеціальному –83 студента. У відділеннях спортивного вдосконалення (легка атлетика, плавання, важка атлетика) було 112 студентів.Матеріали і методи досліджень. Обстежено 282 студента (чоловіків) 1-3 курсів КрДМУ у віці від 16 до 25 років. За результатами первинного лікарського обстеження в об’ємі лікарсько-контрольної картки фізкультурника (форма 061-О) всі вони були розділені на основну (150 осіб), підготовчу (49 осіб) і спеціальну (83 осіб) медичні групи. За програмою з фізичного виховання в академічному (основному) навчальному відділенні займались 87 студентів, в спеціальному –83 студента. У відділеннях спортивного вдосконалення (легка атлетика, плавання, важка атлетика) було 112 студентів.

Для поглибленого обстеження були використані наступні фізіологічні методи дослідження і функціональні проби. Для поглибленого обстеження були використані наступні фізіологічні методи дослідження і функціональні проби.

Загальну фізичну працездатність вивчали методом велоергометрії (велоергометр ВЕ-02). Використовували ступінчастоподібне навантаження з інтервалами відпочинку (Аулік І.В., 1990). Навантаження починали з 50 Вт, припиняли – при появі порогових ознак. Працездатність оцінювали за величиною максимального об’єму виконаної роботи. Також використовували субмаксимальний тест PWC170. Реєстрували ЕКГ.Загальну фізичну працездатність вивчали методом велоергометрії (велоергометр ВЕ-02). Використовували ступінчастоподібне навантаження з інтервалами відпочинку (Аулік І.В., 1990). Навантаження починали з 50 Вт, припиняли – при появі порогових ознак. Працездатність оцінювали за величиною максимального об’єму виконаної роботи. Також використовували субмаксимальний тест PWC170. Реєстрували ЕКГ.

МСК визначали прямим методом Дугласа-Холдена в режимі роботи максимальної потужності. Для оцінки функціонального стану дихальної системи проводили пневмотонометрію (ПТНМ) на видиху (мм рт ст), пневмотахометрію (ПТХМ) – на вдиху і на видиху (л/сек), спірографію. Використовували ртутний пневмотонометр і комп’ютерний спірограф “Спіро-тест РС” (Росія), а також пневмотахометр (ПТ-1).МСК визначали прямим методом Дугласа-Холдена в режимі роботи максимальної потужності. Для оцінки функціонального стану дихальної системи проводили пневмотонометрію (ПТНМ) на видиху (мм рт ст), пневмотахометрію (ПТХМ) – на вдиху і на видиху (л/сек), спірографію. Використовували ртутний пневмотонометр і комп’ютерний спірограф Спіро-тестРС (Росія), а також пневмотахометр (ПТ-1).

Показники кислотно-лужного стану визначали на мікроаналізаторі ОР-210/3 (Radelkis). В протокол обстежень записували рН крові, надлишок нелетючих органічних кислот, що відображає вміст молочної кислоти, а також рСО2.Показники кислотно-лужного стану визначали на мікроаналізаторі ОР-210/3 (Radelkis). В протокол обстежень записували рН крові, надлишок нелетючих органічних кислот, що відображає вміст молочної кислоти, а також рСО2.

У дослідженнях також використовували психофізіологічні методи (Бочериков Н.Е. 1988). Для кількісної характеристики самооцінки психоемоційного стану (СПС) у студентів застосовували методику “Транс”. Психомоторну здатність вивчали за допомогою теппінг-тесту (ТТ). Для визначення рівня стійкості уваги (СУ) та сенсомоторних реакцій застосовували таблиці Шульте. Оцінювали короткочасну образну пам’ять (КОП).У дослідженнях також використовували психофізіологічні методи (Бочериков Н.Е. 1988). Для кількісної характеристики самооцінки психоемоційного стану (СПС) у студентів застосовували методику Транс. Психомоторну здатність вивчали за допомогою теппінг-тесту (ТТ). Для визначення рівня стійкості уваги (СУ) та сенсомоторних реакцій застосовували таблиці Шульте. Оцінювали короткочасну образну пам’ять (КОП).

З метою визначення можливостей підвищення ФРЗД за допомогою ВКД студенти були розподілені на контрольну та експериментальну групи з урахуванням їх медичної (лікарсько-фізкультурної) групи. В контрольній групі (65 осіб) заняття проводились за загальноприйнятою програмою фізичного виховання для медвузів ( Київ: МОЗ України, Центральний методкабінет з вищої медичної освіти, 1992), а в експериментальних (105 осіб) – із застосуванням в процесі фізичного виховання розроблених нами методик ВКД. Перша передбачала ВКД сидячи в зручній позі і під час ходьби в середньому темпі, яке відрізнялось від відомих алгоритмом фаз та інтервалів дихання і технологією застосування (патент 52470А(UA) №2002127063). Друга методика передбачала дозоване плавання в басейні при температурі води 26-28°С з ВКД під рахунок гребків при плаванні стилем брас з видихом у воду в повільному, середньому і швидкому темпах інтервальним і безперервним методами. При цьому інтенсивність і тривалість навантаження залежали від медичної групи тих, що займалися.З метою визначення можливостей підвищення ФРЗД за допомогою ВКД студенти були розподілені на контрольну та експериментальну групи з урахуванням їх медичної (лікарсько-фізкультурної) групи. В контрольній групі (65 осіб) заняття проводились за загальноприйнятою програмою фізичного виховання для медвузів ( Київ: МОЗ України, Центральний методкабінет з вищої медичної освіти, 1992), а в експериментальних (105 осіб) – із застосуванням в процесі фізичного виховання розроблених нами методик ВКД. Перша передбачала ВКД сидячи в зручній позі і під час ходьби в середньому темпі, яке відрізнялось від відомих алгоритмом фаз та інтервалів дихання і технологією застосування (патент 52470А(UA) №2002127063). Друга методика передбачала дозоване плавання в басейні при температурі води 26-28°С з ВКД під рахунок гребків при плаванні стилем брас з видихом у воду в повільному, середньому і швидкому темпах інтервальним і безперервним методами. При цьому інтенсивність і тривалість навантаження залежали від медичної групи тих, що займалися.

Результати клініко-фізіологічних, психофізіологічних, лабораторних та інструментальних методів дослідження піддавали математичному аналізу з використанням методів варіаційної статистики. Достовірність визначали за критерієм Ст’юдента (t). Відмінності вважали достовірними при р<0,05. Проводили кореляційний та регресійний аналізи з обчисленням коефіцієнта рангової кореляції. Коефіцієнт кореляції 0,30–0,70 вказував на середній ступінь тісноти зв’язку, 0,71–0,90 на високий ступінь тісноти зв’язку.Результати клініко-фізіологічних, психофізіологічних, лабораторних та інструментальних методів дослідження піддавали математичному аналізу з використанням методів варіаційної статистики. Достовірність визначали за критерієм Ст’юдента (t). Відмінності вважали достовірними при р<0,05. Проводили кореляційний та регресійний аналізи з обчисленням коефіцієнта рангової кореляції. Коефіцієнт кореляції 0,30–0,70 вказував на середній ступінь тісноти зв’язку, 0,71–0,90 на високий ступінь тісноти зв’язку.

Усі одержані в ході проведення роботи дані оброблені на мікрокалькуляторах МК61, Cassio Fx – 3600 PV, персональному комп’ютері з процесором Intel Celeron – 633 з програмним забезпеченням Microsoft Office.Усі одержані в ході проведення роботи дані оброблені на мікрокалькуляторах МК61, Cassio Fx – 3600 PV, персональному комп’ютері з процесором Intel Celeron – 633 з програмним забезпеченням Microsoft Office.

Результати власних досліджень

На першому етапі дослідження вивчались клініко-фізіологічні передумови застосування ВКД. Досліджували показники зовнішнього дихання у студентів спеціальної медичної групи, які хворі на хронічний бронхіт у стадії ремісії з прихованою формою дихальної недостатності та з гіпервентиляційним синдромом, порівняно із студентами основної медичної групи. Були отримані наступні результати (табл. 1).

Таблиця 1

Спірографічні показники, які відображають функціональний стан дихальної системи хворих і здорових осіб (М±m)

Досліджувані

показники | Категорії обстежених осіб

A

студенти спеціальної медичної групи (n=31) | B

студенти основної медичної групи (n=33)

Маса, кг | 76,2±0,7 | 74,0±0,8

ЧД, дих/ хв | 20,0±0,720,0±0,8

ДО, мл | 810±30***520±26

ХОД, л/хв | 16,2±0,4*** | 10,4±0,6

ЖЄЛ, мл | 2600±120*** | 4200±140

ПТХМ на видиху л/сек | 2,9±0,3*** | 4,4±0,4

РО вд, мл | 1210±70* | 1460±80

РО вид, мл | 580±50*** | 1220±40

РД ,відн. од. | 0,4±0,03* | 0,87±0,2

ЖІ, мл/кг | 34,1±1,4*** | 56,7±1,0

PWC170, Вт/кг | 1,70,09*** | 2,90,1

Примітки: 1. * – р<0,05; 2. ** – р<0,01; 3. *** – р<0,001 достовірність відмінностей при порівнянні груп А і В

Із табл. 1 видно, що у студентів спеціальної медичної групи з хронічним бронхітом у стадії ремісії з прихованою формою дихальної недостатності виявляється достовірне збільшення хвилинного об’єму дихання (ХОД) до 16,2±0,4 л/хвил (р<0,001) і ДО до 810±30 мл (р<0,001), зменшення ЖЄЛ до 2600±120 мл (р<0,001), життєвого індекса (ЖІ) до 34,1±1,4 мл/кг (р<0,001), резервного об’єму видиху (РО вид) до 580±5,0 мл (р<0,001), показників пневмотахометричного видиху до 2,9±0,3 л/хвил (р<0,001), рівня дихання (РД ) до 0,4 відн. од (р<0,05) при порівнянні зі студентами основної медичної групи.Із табл. 1 видно, що у студентів спеціальної медичної групи з хронічним бронхітом у стадії ремісії з прихованою формою дихальної недостатності виявляється достовірне збільшення хвилинного об’єму дихання (ХОД) до 16,2±0,4 л/хвил (р<0,001) і ДО до 810±30 мл (р<0,001), зменшення ЖЄЛ до 2600±120 мл (р<0,001), життєвого індекса (ЖІ) до 34,1±1,4 мл/кг (р<0,001), резервного об’єму видиху (РО вид) до 580±5,0 мл (р<0,001), показників пневмотахометричного видиху до 2,9±0,3 л/хвил (р<0,001), рівня дихання (РД ) до 0,4 відн. од (р<0,05) при порівнянні зі студентами основної медичної групи.

На рис.1 показано, що спірографічні об’єми, які складають ЖЄЛ у різних категорій обстежених осіб, змінювали свої параметри, зміщаючись вверх або вниз залежно від того місця, яке займає ДО на спірограмі. За умови, якщо ДО займає середній рівень на спірограмі, то і стійке положення складових ЖЄЛ прийнято вважати середнім. Якщо ж ДО, що розділяє складові ЖЄЛ на дві частини, зміщується вверх, то таке положення вважається верхнім. І, навпаки, при зміщенні ДО вниз – положення стає нижнім. Як видно із представлених даних, саме ДО у всіх випадках відіграє головну роль у розділенні спірометричних параметрів, складових ЖЄЛ, на дві частини –це РОвд. і РОвид.. При середньому положенні резервні об’єми вдиху і видиху майже рівні між собою, як це видно на рис. 1 “а”. У здорових нетренованих студентів основної медичної групи в стані спокою рівень дихання дорівнював 0,96–0,8 відн. од.

Рис. 1. Спірограма

а – здорових людей; а – здорових людей;

б – у стані дихальної недостатності; б – у стані дихальної недостатності;

в – у стані мертвої точки.в – у стані мертвої точки.

Далі на цьому ж рисунку під індексом “б” представлена спірограма хворого на хронічний бронхіт з прихованою дихальною недостатністю в спокої. Відмінна особливість представленої спірограми від попередньої заключається в тому, що ДО, який розділяє ЖЄЛ на дві частини, зміщується вниз. Резервний об’єм видиху знижений і представляє собою лише невелику частину ЖЄЛ. В стані прихованої дихальної недостатності рівень дихання знижується, не перевищуючи значень 0,4 відн. од.Далі на цьому ж рисунку під індексом б представлена спірограма хворого на хронічний бронхіт з прихованою дихальною недостатністю в спокої. Відмінна особливість представленої спірограми від попередньої заключається в тому, що ДО, який розділяє ЖЄЛ на дві частини, зміщується вниз. Резервний об’єм видиху знижений і представляє собою лише невелику частину ЖЄЛ. В стані прихованої дихальної недостатності рівень дихання знижується, не перевищуючи значень 0,4 відн. од.

Між тим, у здорових нетренованих студентів основної медичної групи, під впливом фізичної роботи з наростаючою потужністю були виявлені реакції, які характеризуються зниженням ФРЗД. Під впливом інтенсивного тестуючого навантаження у них було виявлено стан дихальної мертвої точки. При цьому відмічався перерозподіл параметрів, які складають ЖЄЛ, що відображено на рис. 1 з індексом “в”. Положення ДО в такому випадку зміщується вверх. РОвд знижується при навантаженні до гранично допустимого значення, що наочно також відображено в табл.2. Зразу з початком роботи відмічалось зниження величини РОвд. При цьому відбувається прогресуюче зниження досліджуваного показника. В нашому обстеженні резервний об’єм вдиху знижувався більше ніж в 4 рази до 350±50 (p<0,001) мл., що призводило до затруднення дихання. Обстежені на останньому ступені велоергометричного тестування відчували нестачу повітря при вдиху і неможливість підсилення дихання, при цьому ЖЄЛ зменшилась до 3820±170 (р<0,001) мл.

Таблиця 2

Динаміка спірографічних показників в умовах тестуючої роботи до рівня МСК у студентів основної медичної групи (М±m, n=31)

Величина тестуючого навантаження, Вт | Досліджувані показники

ЖЄЛ, мл | ДО, мл | РО вд, мл | РО вид, мл | РО вид/ РО вд

0 | 4620±138 | 680±70 | 1910±80 | 2030±88 | 1,0±0,2

50 | 4340±160 | 1050±60*** | 1700±72 | 1570±75*** | 0,9±0,6

100 | 4120±154** | 1540±72*** | 1240±60*** | 1320±70*** | 1,0±0,7

150 | 4010±150** | 1850±80 *** | 880±60*** | 1270±70*** | 1,4±0,8

200 | 3940±166** | 2340±96*** | 470±60*** | 1130±66*** | 2,4±0,4**

250 | 3820±170*** | 2610±100*** | 350±50*** | 860±60*** | 2,5±0,4**

Примітки: 1.* – р<0,05; 2.** – р<0,01, 3.*** – р<0,001 достовірність відмінностей порівняно з показниками до початку тестуючої роботи

Резервний об’єм вдиху міцно пов’язаний з рівнем дихання, відображаючи надійну функціональну залежність. РД в стані дихальної мертвої точки збільшується в 3 рази порівняно з вихідним рівнем і досягає 2,8±0,4 (р<0,001) при навантаженні в 250 Вт. Навіть невеликі за величиною навантаження призводять до підвищення рівня дихання. Особливо різко рівень дихання починає зростати в діапазоні навантаження від 150 Вт до 250 Вт. При цьому досліджуваний показник досить швидко зростає, приймаючи значення 1,60; 2,30; 4,40 відн. од.Резервний об’єм вдиху міцно пов’язаний з рівнем дихання, відображаючи надійну функціональну залежність. РД в стані дихальної мертвої точки збільшується в 3 рази порівняно з вихідним рівнем і досягає 2,8±0,4 (р<0,001) при навантаженні в 250 Вт. Навіть невеликі за величиною навантаження призводять до підвищення рівня дихання. Особливо різко рівень дихання починає зростати в діапазоні навантаження від 150 Вт до 250 Вт. При цьому досліджуваний показник досить швидко зростає, приймаючи значення 1,60; 2,30; 4,40 відн. од.

При велоергометрії, що східчасто підвищується, було виявлено зниження функціональних резервів рСО2 (парціальний тиск вуглекислого газу) в організмі в стані дихальної мертвої точки. Представлений рис.2 розкриває сутність механізму розвитку гіпервентиляції, яка виникає при інтенсивній фізичній роботі динамічного характеру. Стійка рухова гіпервентиляція проявляє себе в якості компенсаторної реакції, спрямованої своїм впливом на забезпечення високого рівня легеневої вентиляції. В механізмі розвитку гіпервентиляції особливий інтерес викликає динаміка наростання ЧД (частоти дихання). Саме частотний компонент дихання відображає феномен розвитку гіпервентиляції. Частота дихання наростає настільки швидко і дуже виражено, що порушує лінійний процес приросту ЧД на останніх ділянках подоланої роботи. Частота дихання збільшувалась порівняно з вихідними даними більше, ніж в 4 рази і викликала падіння напруження метаболічного СО2 до 24,4±1,4 (р<0,001) мм рт. ст. (рис. 2). Гіпокапнія, викликана гіпервентиляцією, виникала одночасно з розвитком дихальної мертвої точки та виявилась лімітуючим фактором в механізмі підвищення фізичної працездатності.

Рис. 2. Динаміка параметрів рСО2 (а) і частоти дихальних рухів (б) у студентів основної медичної групи під час велоергометрії, що східчасто підвищуєтьсяРис. 2. Динаміка параметрів рСО2 (а) і частоти дихальних рухів (б) у студентів основної медичної групи під час велоергометрії, що східчасто підвищується

Із вивчених видів спорту, якими займались здорові треновані студенти – легка атлетика (бігуни-спринтери і стайєри), важка атлетика і плавання – переваги у розвитку функцій зовнішнього дихання, а, отже, і для ефективного впливу ВКД, має плавання. У плавців установлено достовірний взаємозв’язок загальної фізичної працездатності та ЖЄЛ (r=0,890; р<0.001), а також експіраторної ПТНМ (r=0,448; р<0.001). Запропоновані рівняння регресії дозволяють визначати з урахуванням життєвої ємкості легень показники PWC170 і МСК для прогнозування їх наростання під впливом тренувального процесу, що важливо для практики лікарського контролю.Із вивчених видів спорту, якими займались здорові треновані студенти – легка атлетика (бігуни-спринтери і стайєри), важка атлетика і плавання – переваги у розвитку функцій зовнішнього дихання, а, отже, і для ефективного впливу ВКД, має плавання. У плавців установлено достовірний взаємозв’язок загальної фізичної працездатності та ЖЄЛ (r=0,890; р<0.001), а також експіраторної ПТНМ (r=0,448; р<0.001). Запропоновані рівняння регресії дозволяють визначати з урахуванням життєвої ємкості легень показники PWC170 і МСК для прогнозування їх наростання під впливом тренувального процесу, що важливо для практики лікарського контролю.

На наступному етапі наших досліджень вивчалась ефективність розроблених нами методик ВКД для профілактики дихальної недостатності і при зниженні ФРЗД.На наступному етапі наших досліджень вивчалась ефективність розроблених нами методик ВКД для профілактики дихальної недостатності