Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Физиологические механизмы адаптации организма к гипоксической гипоксии (обзор данных литературы) 12
1.1. Механизмы адаптации к острой гипоксической гипоксии 13
1.2. Механизмы адаптации к периодической гипоксической гипоксии 21
1.3. Информативность применения нормобарической гипоксической гипоксии в оценке функционального состояния организма 29
Глава 2. Материал и методы исследования 37
2.1. Характеристика материала и организация исследования 37
2.2. Методы исследования 39
2.2.1. Метод оценки ситуативной тревожности 39
2.2.2. Методы нормобарической гипоксической гипоксии 39
2.2.3. Методы исследования внешнего дыхания 40
2.2.4. Методы исследования системной гемодинамики 40
2.2.5. Методы исследования газотранспортной функции крови и кислотно-основного состояния крови 41
2.2.6. Методы оценки умственной работоспособности 42
2.2.7. Методы оценки физической работоспособности 43
2.2.8. Методы статистической обработки результатов 43
Глава 3. Характер реакции газотранспортной системы организма на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности до нормобарической гипоксической тренировки 45
3.1. Параметры реакций внешнего дыхания на нормобарическую гипок-сическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности 45
3.2. Параметры реакций системной гемодинамики на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности 51
3.3. Параметры реакций газотранспортной функции и кислотно-основного состояния крови на острую нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности 57
Глава 4. Сравнительная оценка динамики показателей газотранспортной системы организма у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности в процессе нормобарическои гипоксической тренировки 64
4.1. Динамика параметров внешнего дыхания у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности в процессе нормобарическои гипоксической тренировки 65
4.2. Динамика параметров системной гемодинамики у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности в процессе нормобарическои гипоксической тренировки 69
4.3. Динамика параметров газотранспортной функции крови у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности в процессе нормобарическои гипоксической тренировки 73
Глава 5. Характер реакций газотранспортной системы организма на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности после нормобарическои гипоксической тренировки 77
5.1. Параметры реакций внешнего дыхания на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности 77
5.2. Параметры реакций системной гемодинамики на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности 83
5.3. Параметры реакций газотранспортной функции и кислотно-основного состояния крови на повторную нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности 89
Глава 6. Влияние нормобарическои гипоксическои тренировки на функциональное состояние газотранспортной системы организма у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности 95
Глава 7. Влияние нормобарическои гипоксическои тренировки на показатели умственной и физической работоспособности у лиц с высокой ситуативной тревожностью 102
Заключение 109
Выводы 114
Список литературы 116
Приложения 143
- Механизмы адаптации к периодической гипоксической гипоксии
- Параметры реакций системной гемодинамики на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности
- Параметры реакций газотранспортной функции и кислотно-основного состояния крови на повторную нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности
- Влияние нормобарическои гипоксическои тренировки на показатели умственной и физической работоспособности у лиц с высокой ситуативной тревожностью
Введение к работе
Актуальность исследования. Жизнь человека на современном этапе развития общества характеризуется постоянным ростом напряженности деятельности, протекающей зачастую в условиях действия неблагоприятных климатических, информационно-семантических, социальных и других факторов окружающей среды, что ставит проблему расширения адаптивных возможностей человека в разряд наиболее важных проблем современной физиологической науки. Являясь многоплановой, данная проблема включает в себя острую необходимость оптимизации функционального состояния организма молодого человека, приспособительная деятельность которого к условиям учебной и/или трудовой деятельности осуществляется зачастую в отрыве от родительского дома и близких, вынуждая использовать весь имеющийся функциональный резерв (Агаджанян Н.А., 2003).
В настоящее время эта задача решается, чаще всего, с помощью фармакологических средств. Однако их применение зачастую имеет ограничения, связанные с развитием побочных эффектов и привыкания («Руководство по фармакологической коррекции...», 1989; Смирнов А.В., 1989; Шустов Е.Б., 1996). Поэтому поиск немедикаментозных способов оптимизации функционального состояния человека, повышающих его работоспособность, но при этом не обладающих побочным влиянием на организм, представляется одной из актуальных задач современной физиологии и медицины (Новиков B.C. и др., 1998; Медведев В.И., 2003).
В качестве одного из таких способов представляется применение методов гипоксической гипоксии. К традиционным методам гипоксической гипоксии относят горноклиматическую терапию и барокамерные гипобарические тренировки (Агаджанян Н.А., 1972, 1984; Меерсон Ф.З., 1981; Горанчук В.В., 1993 и др.). Результатом развития новых направлений в гипокситерапии явилась разработка метода нормобарической гипоксической тренировки, обладающего преимуществами, в частности - отсутствием негативного влияния на организм перепадов барометрического давления, возможностью дозирования воздейст-
4 вия, а также контроля функционального состояния человека (Коваленко Е.А. и др., 1990; Иванов А.О. и др., 2001, 2002; Горанчук В.В. и др., 2003). Однако, несмотря на очевидную перспективность, применение нормобарической гипокси-ческой гипоксии в оценке функционального состояния организма и его оптимизации пока еще не получило достаточного физиологического обоснования и апробации.
К числу нерешенных вопросов данной проблемы относятся: во-первых, отсутствие единства мнений относительно режима нормобарической гипокси-ческой тренировки; во-вторых, недостаточность изучения характера функциональных изменений, происходящих в жизнеобеспечивающих системах организма, подвергающегося воздействию нормобарической гипоксической гипоксии, что, прежде всего, касается систем внешнего дыхания, кровообращения и крови; в-третьих, отсутствие систематизированных представлений об особенностях изменений функционального состояния организма при нормобарической гипоксической гипоксии у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности, а также о возможности ее использования для оптимизации их работоспособности.
В связи с вышеизложенным, целью работы явилось изучение особенностей характера реакций газотранспортной системы организма на нормобарическую гипоксическую пробу и нормобарическую гипоксическую тренировку у практически здоровых молодых людей с разным уровнем ситуативной тревожности, а также определение эффективности периодического режима нормобарической гипоксической тренировки в оптимизации функционального состояния организма лиц с высокой ситуативной тревожностью.
Конкретными задачи исследования явились: 1. определить характер реакций внешнего дыхания, системной гемодинамики и газотранспортной функции крови на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности до нормобарической гипоксической тренировки;
; ^.й„ >..<
-
провести сравнительный анализ динамики показателей внешнего дыхания, системной гемодинамики и газотранспортной функции крови у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности в процессе нормобарической гипоксической тренировки в периодическом режиме;
-
оценить характер влияния нормобарической гипоксической тренировки в периодическом режиме на реактивность внешнего дыхания, системной гемодинамики и газотранспортной функции крови у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности;
-
оценить характер влияния нормобарической гипоксической тренировки в периодическом режиме на показатели умственной и физической работоспособности у лиц с высоким уровнем ситуативной тревожности.
Новизна результатов заключается в том, что в работе впервые:
показана информативность применения нормобарической гипоксической пробы для сравнительной оценки функционального состояния газотранспортной системы организма у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности;
установлено, что 12-дневная нормобарическая гипоксическая тренировка в периодическом режиме характеризуется оптимизирующим влиянием на функциональное состояние внешнего дыхания, кровообращения и газотранспортной функции крови у лиц с высоким уровнем ситуативной тревожности;
получено физиологическое обоснование возможности применения нормобарической гипоксической тренировки в периодическом режиме в качестве немедикаментозного средства повышения умственной и физической работоспособности здоровых лиц с высоким уровнем ситуативной тревожности.
Теоретическая значимость исследования. Полученные в работе данные о различиях в характере реакций внешнего дыхания, системной гемодинамики и газотранспортной функции крови на нормобарическую гипоксическую гипоксию у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности носят фундаментальный характер и расширяют представления о возрастных и индивидуально-психологических особенностях адаптации человека. Результаты исследования, характеризующие оптимизирующее влияние нормобарической гипоксической
тренировки на функциональное состояние организма и работоспособность лиц с высокой ситуативной тревожностью, свидетельствуют о перспективности изучения механизмов этих явлений на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях.
Практическая значимость исследования заключается в получении физиологического обоснования возможности применения нормобарической ги-поксической пробы в функциональной диагностике лиц с разным уровнем ситуативной тревожности, а также в качестве дополнительного критерия эффективности коррекционных мероприятий. Показанная в работе эффективность применения нормобарической гипоксической тренировки позволяет рекомендовать включение этого метода в комплекс мероприятий по реабилитации лиц с высокой ситуативной тревожностью, а также уточняет порядок проведения курса гипокситерапии лицам с высокой ситуативной тревожностью с целью повышения их умственной и физической работоспособности.
Сведения о внедрении результатов работы. По теме диссертации опубликовано 5 работ. Основные положения работы доложены на конференции, посвященной 60-летию факультета подготовки врачей ВМА (Санкт-Петербург, 2002); научно-практической конференции «Ананьевские чтения» (Санкт-Петербург, 2003); конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А.Н.Гордиенко (Ростов-на-Дону, 2004). Материалы диссертации обсуждены на межкафедральной конференции кафедр нормальной физиологии и военной медицины Ростовского государственного медицинского университета (декабрь, 2004).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 145 страницах и состоит из введения, обзора данных литературы, материала и методов исследования, 5-ти глав с результатами собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, содержащего 167 источников на русском и 59 источников на иностранном языках. Работа иллюстрирована 25 таблицами и 12 рисунками.
Механизмы адаптации к периодической гипоксической гипоксии
Изучая адаптивные сдвиги в организме на гипоксические воздействия, исследователи обратили внимание, что гипоксия не только влияет на показатели разных физиологических систем, но и изменяет реактивность этих систем на другие воздействия (Галагуза Ю.П., 1970; Берштейн С.А. и др., 1973; Барбараш Н.А. и др., 1983; Меерсон Ф.З. и др., 1988).
Известно, что при определенной длительности действия гипоксиче-ского фактора на организм происходит уменьшение проявлений срочной мобилизации функций и фактическое возвращение их показателей к исходному уровню, т.е. процесс приспособительных перестроек заканчивается развитием адаптированности или стабильной фазы адаптации (Мирра-химов М.М. и др., 1975; Меерсон Ф.З., 1983; Горанчук В.В., 2003). Однако указанный факт не означает истинного возврата уровня физиологических газотранспортных систем к исходному состоянию.
Согласно представлению ряда авторов (Агаджанян Н.А. и др., 1987; Колчинская А.З., 1997; Hochachka P.W. et al., 1998; Пшикова А.В., 2000; Горанчук В.В. и др., 2003), в этом случае имеет место качественно новый уровень физиологического функционирования, так как реакции организма на дополнительные воздействия в этот период существенно отличаются от таковых до адаптации: отмечается повышение экономичности функционирования аппарата внешнего дыхания, кровообращения и других функций.
Кроме того, при адаптации увеличивается капиллярная емкость органов (Ward М., 1975; Войктевич В.И., 1978; West J., 1984; Rakusan К. et al., 1999) и эффективность превращения энергии окисления в механическую работу (Hurtado А., 1964; Меерсон Ф.З., 1973; Melissa L. et ah, 1997).
Основным критерием адаптированности к гипоксии считается устойчивая способность организма удерживать процесс потребления кислорода на оптимальном уровне (Барбашова З.И., 1960; Горанчук В.В. и др., 2003; Евдокимова Л.Н., 2003), обеспечиваемая за счет многогранных сдвигов, включающих как улучшение доставки кислорода в клетки, так и перестройку метаболизма.
Возникновение резистентности клеток к повреждающему фактору -исключительно важная общебиологическая закономерность (Монцевичю-те-Эрингене Е.В., 1972; Малышев И.Ю. и др., 1994; Медведев В.И., 2003). В ее основе лежат перестройки в периферических и центральных механизмах гомеостаза, закрепляющиеся при определенной кратности действия одного и того же возмущения и обеспечивающие эффект тренированности.
Улучшить состояние и возможности любого регуляторного механизма, по мнению Косицкого Г.И. (1975), Меерсона Ф.З. и соавт. (1990), Медведева В.И. (2003) и др., можно только тогда, когда организму предъявляются повторяющиеся повышенные функциональные требования.
Установлено, что повторяющееся воздействие острой гипоксии снижает чувствительность и создает определенную устойчивость организма не только к дефициту кислорода, но и к другим экстремальным воздействиям (физическая нагрузка, холод, тепло, факторы космического полета и т.д.), т.е. повышают неспецифическую резистентность организма (Караш Ю.М., 1988; Радзиевский П.А., 1997; Гринева О.В., 1999; Иванов А.О. и др., 2001). Поэтому проблему влияния гипоксии на организм человека и животных давно стали рассматривать не только с негативных позиций, но и с точки зрения возможного использования ее для повышения функциональных возможностей организма, а также для профилактики и лечения ряда заболеваний.
Мировое признание получили многолетние исследования отечественных ученых (Барбашова З.И., 1960, 1970; Агаджанян Н.А. и др. 1972, 1987; Коваленко Е.А. и др., 1978, 1990; Меерсон Ф.З. и др., 1970, 1973, 1993 и др.), послужившие теоретической основой для широкого практического применения тренирующего действия барокамерной и высокогорной гипоксии в спорте и космонавтике. Высокогорной гипоксией в последнее время тренируют здоровых и больных людей. В медицинской науке создается новая отрасль — высокогорная медицина (Миррахимов М.М., 1975; Березовский В.А., Дейнега В.Г., 1988; Белкин В.Ш., 1990 и др.).
При адаптации к высокогорью также активируются механизмы комплексного включения респираторно-гемодинамических функций. Дыхание перестраивается на более низкий уровень рСОг, что поддерживает постоянство гипервентиляции и тем самым обеспечивает нормальную оксигена-цию крови и употребление кислорода тканями (Бободжанов Ю.Р., 1966; Ахмедов К.Ю. и др., 1971; Бит-Аврагим Н.И., 1996).
Оценивая эффект адаптации к гипоксии по высотной устойчивости, большинство авторов единодушны в том, что даже непродолжительная тренировка гипоксией в той или иной степени повышает резистентность организма к воздействию экстремальных факторов. Наиболее оптимальным считается месячный срок тренировки (Агаджанян Н.А. и др., 1970; Миррахимов М.М., 3 987). Установлено, что повторяющиеся в течение 15 и 30 сут (по 90 мин ежедневно) воздействия гипоксии (10% О2 в замкнутом пространстве с поглощением СОг) также повышают устойчивость крыс к барокамерной гипоксии. На 15-е сутки таких тренировок время выживания крыс на высоте 12000 м над уровнем моря увеличивается на 8,4±0,1, к 30-м суткам - на 40,5±9,1%(ЗверьковаЕ.Е., 1978, 1979, 1980, 1982).
После гипоксических тренировок повышается и устойчивость сердечной мышцы к питуитриновой ишемии, особенно выраженная к 30-м суткам тренировки (Зверькова Е.Е., 1979). Данный эффект сопровождается изменениями окислительного метаболизма и ферментативной активности миокарда (Зверькова Е.Е., 1982). В процессах адаптации к гипоксии Меер-сон Ф.З. (1973, 1993) придает большое значение увеличению мощности кальциевого насоса саркоплазматического ретикулума. Однако еще многие стороны формирования физиологических и биохимических механизмов адаптации к гипоксии до конца не выяснены.
Таким образом, в настоящее время не вызывают сомнений способность гипоксического фактора повышать функциональные возможности организма к любым экстремальным воздействиям, зависимость эффекта адаптации от степени и продолжительности действия гипоксии, от функционального состояния организма и его биоритмической деятельности (Агаджанян Н.А. и др., 1983; Горанчук В.В., 1988).
Гаркави Л.Х. и соавт. (1983) считают, что реакция тренировки развивается на слабые раздражители, на раздражители средней силы происходит активация, а сильные - вызывают стресс. Для получения эффекта тренировки слабые раздражители должны систематически повторяться и быть не постоянными по абсолютной величине, а изменяться с учетом адаптационной реакции организма. По мнению авторов, зная какие сдвиги развиваются при каждой адаптационной реакции и регулируя параметры управляющего воздействия на входе в соответствии с интегральным показателем реакции организма на выходе, можно целенаправленно вызывать нужные изменения, т.е. фактически осуществлять управление резистентностью организма.
Фролькис В.В. (1970), Новиков B.C. и соавт. (1993, 1994) рассматривают тренирующее действие гипоксии так же, как регулирование систем, достигаемое благодаря кольцевому циклу с обратными связями, информирующими об отклонении от стационарного состояния. Существование положительных и отрицательных обратных связей способствует нарастанию возникающего эффекта или поддержанию его устойчивого состояния.
Это еще раз подчеркивает актуальность и целесообразность дальнейшей разработки вопроса о возможности применения измененной газовой среды для повышения функциональных возможностей организма.
Развитие ряда феноменов, сопутствующих адаптации к гипоксиче-ской гипоксии, таких как «гипоксическая сосудистая коронарная вазодила-тация», снижение рефлекса Эльера-Лильестранда (Euler U., Liljestrand G., 1946), уменьшение сократительной способности гладкой мускулатуры сосудов в результате ослабления нервно-мышечного сопряжения, снижение регионарного и системного АД, бронхолитический эффект, уменьшение вязкости периферической крови, в настоящее время многие авторы объясняют именно развитием защитных NO-зависимых эффектов в организме (Giannella Е. et al., 1997; Zhang L., 1998; Beaumont T.et al., 2002 и др.).
Как указывалось выше, непременным компонентом адаптации к любому фактору внешней среды являются неспецифические приспособительные изменения организма. Их выраженность и направленность являются важными критериями адаптивных возможностей организма человека, по которым можно косвенно судить о наступлении фазы относительно устойчивой адаптации (Агаджанян Н.А. и др., 1987; Фролов Б.А. и др., 1997).
На основании изучения специфических и неспецифических механизмов адаптации организма человека к гипоксической гипоксии и ее оздоравливающего воздействия были разработаны основные режимы и схемы тренировки к гипоксии в условиях горной местности (Сиротинин Н.Н., 1951, 1960; Миррахимов М.М., 1975, 1977; Тилис А.Ю., 1966, 1970 и др.) и, главным образом, в барокамерах (Стрельцов В.В., 1941; Меерсон Ф.З. и др., 1973, 1989, 1991; Лустин СИ., 1994 и мн.др.). В результате этого в ряде отечественных лечебных заведений сформированы отделения или центры гипобаротерапии, в которых уже более полувека проходят курс лечения и реабилитации пациенты с различными видами патологических состояний.
Параметры реакций системной гемодинамики на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности
Задачей данной серии исследований являлось выявление характера реакций системной гемодинамики на нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности.
В табл. 3.4 приведены значения изученных параметров в исходном состоянии и во время НГП у испытуемых с низким уровнем СТ.
Как показал анализ полученных данных, между основной и контрольной группами испытуемых в исходном состоянии достоверных различий не выявлено.
Что касается реактивности показателей кровообращения при функциональной пробе, то достоверные различия по сравнению с исходным состоянием регистрировались лишь у испытуемых основной группы. В контрольной группе испытуемых сдвигов изученных параметров при «масочном» дыхании не отмечалось.
При анализе динамики показателей, характеризующих артериальное давление, оказалось, что достоверные изменения при НГП регистрировались по СДД, которое возрастало в основной группе испытуемых с 88,9±1,9 до 93,8±1,5 мм рт.ст. (р 0,05). Другие изученные показатели изменялись в большей степени. Так, в основной группе достоверно увеличивались: ЧСС (с 69,8±2,4 до 80,6+3,5 уд. мин , р 0,05), УИ (с 38,1±0,4 до 41,7±0,5 млхм2, р 0,01) и СИ (с 2,65±0,08 до 3,91+0,12 лхмин хм2, р 0,01). Кроме этого, характерным для лиц основной группы оказалось увеличение в ответ на гипоксический стимул ВРС (с 5822±84 до 6737+89 Н м, р 0,01) и снижение ОПСС (с 1555±113 до 1297±153 динхсхСм\ р 0,01). По всем указанным показателям во время НГП отмечались статистически значимые межгрупповые различия.
Изменения изучаемых показателей системной гемодинамики при НГП у лиц с повышенным уровнем ситуативной тревожности представлены в табл. 3.5.
Анализ полученных данных показал, что по всем изученным параметрам системной гемодинамики достоверных различий между основной и контрольной группами испытуемых в исходном состоянии не регистрировалось.
В основной группе испытуемых отмечено отсутствие изменений большинства показателей, отражающих реакцию на НГП артериального давления, за исключением СДД (с 92,5±2,6 до 97,8+2,5 ммрт. ст.).
Что касается других показателей системной гемодинамики, то практически для всех из них характерной особенностью оказались достоверные изменения в ответ на действие гипоксического стимула у лиц основной группы при отсутствии изменений в контрольной группе. Так, ЧСС в основной группе испытуемых увеличивалась с 70,6±3,2 до 82,6+3,5 уд. хмин (р 0,01); УИ - с 36,6±0,9 до 42,3±1,1 мп м2 (р 0,01); СИ - с 2,58±0,09 до 4,13+0,13 л хмин хм - (р 0,01). Указанные изменения сопровождались статистически значимым (р 0,001) увеличением средних значений ВРС (с 5968±106 до 7283±99 Н м) и снижением ОПСС (с 1625+121 до 1270±147 динхсхсм 5). Динамика показателей гемодинамики в группах испытуемых с высоким уровнем ситуативной тревожности представлена в табл. 3.6.
В результате анализа полученных данных установлено, что у данной категории обследованных лиц при проведении НГП отмечались наиболее выраженные сдвиги всех изученных показателей системной гемодинамики. Статистически значимых изменений данных показателей в контрольной группе испытуемых не отмечалось. В частности, было зарегистрировано, что у испытуемых основной группы в ответ на острую гипоксию достоверно повышалось САД (с 126,9±3,4 до 141,9±2,5 мм рт.ст.), ДАД (с 82,3+3,3 до 92,3±3,0 мм рт. ст.), что сопровождалось статистически значимым повышением ПД (с 44,6±2,9 до 49,6±3,9 мм рт. ст.) и СДД (с.97,2±1,8 до 108,8+1,8 мм рт. ст.).
Еще более выраженными оказались сдвиги других гемодинамиче-ских показателей. Так, ЧСС повышалась в основной группе с 78,5±2,9 до 91,4±4,1 уд. хмин1 (р 0,01); УИ - с 37,6±0,8 до 45,1±1,0 мл м2 (р 0,001); СИ - с 2,95±0,11 до 4,90±0,13 л мин м 2 (р 0,001). Параллельно отмечалось статистически значимое (р 0,001) увеличение значений ВРС (с 6432±101 до 86301112 Н м) и снижение ОПСС (с 1495±143 до 12001131 динхсхсм 5). По всем из указанных параметров системной гемодинамики регистрировались также достоверные межгрупповые различия.
Сравнительная оценка реактивности показателей системной гемодинамики при НГП осуществлялась путем анализа коэффициентов реактивности изученных параметров (рис. 3.2).
Как видно из представленных диаграмм, повышение уровня ситуативной тревожности у испытуемых сопровождалось большей реактивностью показателей системной гемодинамики в ответ на гипоксический стимул. При этом максимально выраженные различия между группами испытуемых отмечались по коэффициенту реактивности сердечного индекса: у лиц с низкой, повышенной и высокой ситуативной тревожностью значения коэффициентов реактивности составили соответственно 1,47; 1,54 и 1,85.
Наряду с этим, существенные межгрупповые различия зарегистрированы по коэффициенту реактивности для ВРС (1,15; 1,22 и 1,37, соответственно) и для ОПСС (0,84; 0,78 и 0,73, соответственно).
Таким образом, полученные данные позволяют заключить, что у лиц разным уровнем ситуативной тревожности наблюдаются различия в степени реактивности показателей системной гемодинамики на стандартную гипоксическую нормобарическую пробу.
Параметры реакций газотранспортной функции и кислотно-основного состояния крови на повторную нормобарическую гипоксическую пробу у лиц с разным уровнем ситуативной тревожности
Динамика показателей транспорта газов и КОС крови при проведении повторной НГП представлена в табл. 5.7.
Как видно из представленных данных, дыхание ГГС-10 после курса нормобарической гипоксической тренировки у лиц с низкой ситуативной тревожностью сопровождалось достоверными сдвигами всех представленных показателей.
Показатели газотранспортной функции и КОС артериализированной крови у лиц с повышенным уровнем СТ представлены в табл. 5.8.
Как следует из представленных данных, по параметрам исходного (до проведения пробы) состояния достоверных межгрупповых различий не выявлено.
При сохранении направленности сдвигов рассматриваемых показателей у обследованных лиц основной группы при действии гипоксического стимула отмечались достоверно меньшие по сравнению с фоновым обследованием изменения Sa02 (с 98,8±0,3 до 84,1±1,3%) и Ра02 (с 98,1+0,6 до 86,6+0,9 мм рт.ст.).
При этом по всем представленным показателям были зарегистрированы достоверные межгрупповые различия.
Сдвиги показателей транспорта газов кровью и ее кислотно-основного состояния в группах лиц с высокой СТ представлены в табл. 5.9.
Анализ полученных данных показал, что у лиц с высокой СТ наблюдались достоверные межгрупповые различия показателей (БаОг и РаСЬ), зарегистрированных в исходном состоянии. Данный факт можно расценить как свидетельство повышения объема переносимого кровью кислорода у обследованных лиц в результате проведенной НГТ, что в свою очередь может указывать на оптимизирующее влияние гипоксическои тренировки в отношении состояния газотранспортной функции крови.
Во время Ш 11 у лиц основной группы Sa02 снижалось с 99,2±0,1 до 82,0±2,3%; Ра02 - с 99,3±0,3 до 85,1 ±2,5 мм рт.ст. Также отмечалось достоверное снижение РС02 (с 39,9±0,6 до 35,6±1,8 мм рт.ст.) и повышение рН (с 7,394±0,005 и 7,418±0,011 у.е.).
Значения коэффициентов реактивности изученных показателей при проведении повторной гипоксической пробы у испытуемых основной группы с различным исходным уровнем ситуативной тревожности представлены нарис. 5.3.
Как следует из представленной диаграммы, при проведении повторной (после курса НГТ) гипоксической пробы отмечались существенно меньшие по величине коэффициенты реактивности представленных показателей по сравнению с первичным тестированием у лиц всех основных групп.
Таким образом, полученные в описываемом разделе исследования данные позволяют заключить, что использование НГТ в периодическом режиме сопровождается повышением адаптивного потенциала газотранспортной функции системы крови у здоровых лиц. Указанные позитивные изменения в результате НГТ существенно зависят от исходного функционального состояния испытуемых. В частности, как показали результаты исследования, наибольший эффект НГТ на состояние газотранспортной функции крови наблюдался у лиц с высоким уровнем ситуативной тревожности.
Влияние нормобарическои гипоксическои тренировки на показатели умственной и физической работоспособности у лиц с высокой ситуативной тревожностью
Задачами данной серии исследования являлись проведение оценки влияния нормобарической гипоксической тренировки на показатели умственной и физической работоспособности лиц с высокой ситуативной тревожностью.
На рис. 7.1 представлены значения интегрального показателя успешности выполнения теста арифметического счета испытуемыми с высокой ситуативной тревожностью основной и контрольной групп.
При анализе полученных данных было выявлено, что межгрупповых различий по ИПУ в исходном состоянии у испытуемых не обнаруживалось. Усредненные значения данного показателя находились в пределах низких значений (Сапова Н.И., Павлова Т.А., 1981).
Однако к концу курса НГТ ИПУ у лиц основной группы составлял в среднем 3,95±0,12 у.е. (р 0,05), а в контрольной группе величина показателя находилась в пределах 2,50±0,20 .е., достоверно не различаясь с данными исходного состояния.
Таким образом, можно сделать заключение о том, что проведение нормобарической гипоксической тренировки сопровождается оптимизацией умственной работоспособности лиц с высоким уровнем ситуативной тревожности.
По мнению Даниловой Н.Н. (1998), основное значение в модуляциях характеристик внимания и памяти на клеточном уровне имеют изменения хемореактивных свойств мембран нейронов (особенно в области синапсов) и внутриклеточных образований нейронов.
По данным других авторов (Kimura М., Makoto S., 1997) при адаптации к гипоксии также происходят подобные изменения нервных клеток. Кроме этого, постулируется появление дополнительных структурных образований (Миррахимов М.М. и др., 1971; Леутин В.П., Николаева Н.И., 1988), способствующих увеличению быстродействия ответа нервной клетки на возбуждение. Надо полагать, что под влиянием гипоксической тренировки улучшаются и координационные взаимодействия нервных центров, участвующих в обеспечении умственной деятельности.
Помимо прямых критериев успешности выполнения теста АС, была проведена оценка динамики «пульсовой стоимости» умственной деятельности.
На рис. 7.2 представлена динамика среднего значения ЧСС за период пробы, отражающего «физиологические» затраты организма на выполнение данной нагрузки.
При углубленном анализе полученных данных было обнаружено, что во время исходного тестирования (до НГТ) у испытуемых основной и контрольной групп отмечалось существенное повышение средней ЧСС (в среднем на 12-14 уд.хмин"1 по сравнению с исходным состоянием). Во время повторного тестирования у лиц основной группы отмечалось достоверное уменьшение прироста ЧСС (в среднем до 6,6±0,4 уд.хмин"1), в то время как в контрольной группе изменений рассматриваемого параметра не регистрировалось.
Таким образом, исследование «пульсовой стоимости» выполнения теста АС показало, что под влиянием нормобарической гипоксической тренировки происходит уменьшение энергетических затрат на осуществление умственной работы, что отражает оптимизирующее влияние НГТ на функциональное состояние организма в целом.
При оценке влияния нормобарической гипоксической тренировки на физическую работоспособность лиц с высокой ситуативной тревожностью было выявлено, что в исходном состоянии испытуемые характеризовались низким уровнем физической работоспособности (рис. 7.3), о чем свидетельствовали пониженные значения МПК по отношению к возрастным нормам для здоровых лиц (Аулик И.В., 1979).
Межгрупповых различий по уровню МПК до начала НГТ не выявлено (в основной группе МПК составлял 2,92+0,05 л мин , в контрольной 2,96±0,04 лхмин1).
Повторное (после окончания НГТ) тестирование показало наличие позитивного влияния НГТ на уровень физиологического обеспечения мышечной деятельности, о чем свидетельствовали достоверные межгрупповые различия по показателю МПК.
У лиц основной группы отмечалось повышение МПК в среднем до 3,24±0,03 л мин при отсутствии изменений в контрольной группе.
Полученные данные свидетельствуют о возрастании возможностей организма использовать резервы кислородотранспортных систем организма, о снижении под влиянием НГТ кислородного запроса при физической нагрузке, уровня функционирования систем кислородного обеспечения работающих мышц и «кислородного долга», повышении максимального потребления кислорода. Эти изменения являются наиболее информативными из косвенных критериев повышения физической работоспособности человека (Аулик И.В., 1979; Карпман В.Л., 1984) и, следовательно, объективно отражают благоприятное влияние нормобарической гипоксической тренировки на уровень физической работоспособности здоровых людей.
К общепринятым механизмам положительного влияния тренировки к гипоксии на состояние физической работоспособности, по мнению ряда исследователей (Агаджанян Н.А., 1986; Радзиевский П.А., 1990; Горанчук В.В. и др., 2003 и др.), следует отнести следующие.
Во-первых, механизмы, способствующие полноценному кровоснабжению мозга, сердца, мышц и других жизненно важных органов за счет дилатации сосудов, уменьшения диффузионного расстояния для поступления кислорода из капилляров к миоцитам, повышении концентрации миог-лобина и т.д.
Во-вторых, увеличение способности мышечной ткани извлекать кислород из крови и образовывать макроэргические соединения за счет увеличения количества митохондрий, повышения сопряжения окисления и фосфорилирования в цепи дыхательных ферментов, и, в-третьих, механизмы, направленные на увеличение анаэробных возможностей организма за счет активации ферментов гликолиза.
Можно также предположить, что уменьшение интенсивности тканевого дыхания, возникающее в организме при любом виде гипоксии, в случае эффективности адаптации к ней приводит к переходу организма на более экономный уровень функционирования, другими словами, к расширению его возможностей по мобилизации функциональных резервов.
Резюме. В результате проведенных на данном этапе исследований можно заключить, что проведение курса нормобарической гипоксической тренировки сопровождается расширением физиологического резерва организма лиц с высоким уровнем ситуативной тревожности, что приводит к повышению их умственной и физической работоспособности. В основе оптимизирующего влияния гипоксической тренировки на работоспособность лиц с высокой ситуативной тревожностью лежит снижение энергетических затрат при осуществлении умственной деятельности и кислородного запроса при выполнении физической работы.
