Введение к работе
Актуальность. В последние годы вопросы сохранения здоровья населения России приобрели характер государственной проблемы. Особое место в решении этой проблемы занимает поиск эффективных методов профилактики и коррекции функционального состояния лиц зрелого возраста, включающих многочисленную группу трудоспособного населения в возрасте 30-60 лет, которая подразделяется на два возрастных периода: первый зрелый возраст (30-44 лет) и второй зрелый возраст (45-60 лет), существенно различающихся по своим морфофункциональным критериям (Р. Мартин, К. Заллер, 1957). При этом второй зрелый возраст характеризуется изменениями обмена веществ, функций внешнего дыхания и крови, формированием структурных изменений в сердце, магистральных и периферических сосудах, определяющих особенности системной и региональной гемодинамики (Войтенко В.П., 1982, Коркушко О.В.,2001-2011).
Показано, что с возрастом снижается эффективность внешнего дыхания (Чеботарев Н.Д., 2009), изменяется содержание в крови гемоглобина и его сродство к кислороду (Коркушко О.В., 2008), что в совокупности ухудшает кислородное обеспечение висцеральных и соматических органов, создавая предпосылки для возникновения тканевой гипоксии (Чеботарев Н.Д., 2010), ограничивающей функциональные возможности и общую физическую работоспособность (Балыкин М.В. с соавт. 1997-2009, Колчинская А.З., 2003).
В основе этих изменений лежат гено- и фенотипические особенности организма (Аршавский И.А., 1980), сопряженные с состоянием окружающей среды, двигательной активностью и т.д. (Агаджанян Н.А., 2001). Важная роль в коррекции возрастных изменений в организме и профилактике патологических процессов принадлежит немедикоментозным методам, включая физико-химические факторы среды (Бочаров М.И., 2011, Кривощеков С.Г., 2005-2011, Сороко С.И., 2011). В последние десятилетия в спортивной физиологии и клинической медицине широкое применение получили методы гипоксической тренировки, которые показали свою высокую эффективность в профилактике (прекондиционирующие эффекты) и реабилитации (посткондиционирующие эффекты) нарушений внешнего дыхания (Кривощеков С.Г., 2007-2012), сердечно-сосудистой системы (Диккер В.Е., 1989), крови (Шахматов И.И. с соавт., 2007). Показана высокая эффективность нормобарической гипоксии в коррекции обмена веществ у лиц с повышенной массой тела (Балыкин М.В., Генинг Т.П., Виноградов С.Н., 2006), коррекции гипо- и гипертиреозов (Васильева Е.В., 2008), регуляции функций надпочечников (Зеркалова Ю.Ф., Тарарак Т.Я., 2004).
Широкое применение методы гипоксической тренировки получили в спортивной физиологии и медицине для повышения функциональных резервов организма и физической работоспособности спортсменов различной квалификации (Балыкин М.В., 1998-2011, Филиппов М.М., 1983, 2012, Арбузова О.В., 2009, Пупырева Е.Д., 2011). В литературе имеются многочисленные сведения о возрастных особенностях использования нормобарической гипоксии в клинической физиологии и спортивной медицине. Эти исследования охватывают преимущественно детей школьного возраста и лиц молодого возраста (Колчинская А.З., 2003, Арбузова О.В., 2009). Что касается исследований по использованию гипоксии с лицами старших возрастных групп (средний, пожилой и старческий), эти исследования носят ограниченный характер (Асанов Э.О., 2009, Коркушко О.В., 2001-2009).
Учитывая высокую эффективность использования прерывистой гипоксии в повышении функциональных резервов организма детей, юношей и молодых людей, можно полагать возможности ее использования для сохранения функциональных возможностей систем дыхания, кровообращения и крови, коррекции метаболических процессов и поддержания физической работоспособности у лиц зрелого и пожилого возраста.
Исходя из этого, в рамках проведенного исследования, была поставлена цель: изучить реактивность газотранспортных систем, механизмы кислородного обеспечения и изменения физической работоспособности лиц первого и второго зрелого возраста при действии прерывистой нормобарической гипоксии.
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
-
Изучить реактивность кардиореспираторной системы у лиц зрелого возраста при нормобарической гипоксии.
-
Оценить влияние прерывистой гипоксической тренировки на функциональное состояние системы внешнего дыхания у лиц первого и второго зрелого возраста.
-
Определить изменения сердечно-сосудистой системы у лиц первого и второго зрелого возраста после курса прерывистой нормобарической гипоксии.
-
Исследовать возрастные изменения газотранспортной функции крови и механизмы кислородного обеспечения организма лиц зрелого возраста после курса нормобарической гипоксической тренировки.
-
Изучить влияние прерывистой нормобарической гипоксии на изменение физической работоспособности и аэробные возможности лиц зрелого возраста.
Научная новизна работы. Получены новые данные о снижении чувствительности к дефициту О2 и реактивности кардиореспираторной системы при нормобарической гипоксии у лиц второго зрелого возраста (45-60 лет). Установлено, что трехнедельный курс прерывистой гипоксической тренировки приводит к улучшению бронхиальной проводимости, функционального состояния сердечно-сосудистой системы и снижению артериального давления у лиц второго зрелого возраста. Получены новые данные об особенностях кислородного обеспечения организма в группах лиц первого и второго возраста.
Впервые установлено, что при адаптации к прерывистой гипоксии удовлетворение кислородного запроса организма лиц первого зрелого возраста (30-44 лет) происходит в результате повышения кислородной емкости крови и повышения эффективности тканевого дыхания, при сравнительно низком минутном объеме кровообращения. Во второй возрастной группе курс ПНГТ стимулирует увеличение потребления О2, на фоне повышения объемного кровотока, кислородной емкости крови, доставки О2 и эффективности тканевого дыхания.
Впервые показано, что курс ПНГТ приводит к снижению кислородной стоимости работы большой мощности и реактивности кардиореспираторной системы при физической нагрузке. Получены новые данные о высокой эффективности ПНГТ в повышении физической работоспособности и аэробных резервов лиц первого и второго зрелого возраста.
Научно-практическая значимость работы. Проведённые исследования уточняют представления о влиянии прерывистой нормобарической гипоксической тренировки на газообмен, внешнее дыхание, гемодинамику, систему крови, физическую работоспособность и функциональные резервы организма лиц первого и второго зрелого возраста. Результаты исследования подтверждают существование возрастной чувствительности к гипоксии у лиц разных групп зрелого возраста. Установлено, что курс прерывистой нормобарической гипоксической тренировки оказывает выраженное воздействие на функции внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, системы крови и тканевого дыхания, сопровождается снижением чувствительности и реактивности к дефициту О2, является эффективным средством повышения резервных возможностей всех звеньев газотранспортной системы и может быть использован для повышения общей физической работоспособности и оздоровления лиц первого и второго зрелого возраста.
Результаты диссертационной работы используются при чтении лекций и проведении практических занятий по курсу «Физиология человека», «Возрастная физиология», «Физиология спорта», «Физическая реабилитация» на медицинском факультете и факультете физической культуры и реабилитации ИМЭиФК УлГУ.
Работа выполнена в рамках НИР Ульяновского государственного университета «Механизмы адаптации и резистентность организма при гипоксии различного генеза», номер госрегистрации 01.200.211667.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Реакции внешнего дыхания, газообмена и гемодинамики зависят от величины гипоксического стимула и имеют выраженные особенности в группах лиц первого и второго зрелого возраста.
-
Трехнедельный курс нормобарической гипоксической тренировки улучшает функциональное состояние внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, крови и тканевого дыхания, изменяет характер компенсаторно-приспособительных реакций, определяющих кислородное обеспечение организма у лиц первого и второго зрелого возраста.
-
Прерывистая нормобарическая гипоксическая тренировка является эффективным средством повышения общей физической работоспособности, устойчивости к гипоксии, способствует расширению аэробных возможностей организма лиц первого и второго зрелого возраста.
Апробация работы. Результаты исследования представлены на: Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009, 2011), конференции молодых учёных медико-биологической секции Поволжской ассоциации государственных университетов (Ульяновск, 2009), второй Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы теории и практики физической культуры и спорта» (Ульяновск, 2009), «XXI съезде физиологического общества им. И.П. Павлова» (Москва-Калуга, 2010), VII международном симпозиуме «Восток-Россия-Запад» (Орел, 2010), Всероссийском форуме «Молодые ученые — 2011» (Москва, 2011), XVIII конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии» (Санкт Петербург, 2012), Всероссийской конференции с международным участием «Экологическая физиология и медицина: наука, образование, здоровье населения» (Ульяновск, 2012).
Публикации. По материалам диссертации было опубликовано 9 работ, из них четыре в журналах, рекомендованных ВАК РФ
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 123 страницах машинописного текста и состоит из введения, литературного обзора, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждения, выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 6 рисунками и 14 таблицами. Список литературы включает 253 источника, из них 103 зарубежных и 150 отечественных авторов.
