CHARACTERISTIC OF RESPIRATORY SYSTEM COMPENSATORY-ADAPTIVE REACTIONS IN MILITARY MEN OF SPECIAL TASK UNITS IN DYNAMICS OF SERVICE AND FIGHTING TASKS PERFORMANCE

Full Text

Дыхательной системе отводится особая роль в обеспечении организма кислородом для поддержания соответствующего уровня окислительно-восстановительных процессов, кислотно-щелочного баланса и участии в физической терморегуляции. Главная функция внешнего дыхания заключается в поддержании оптимального газового состава артериальной крови: парциального давления кислорода и углекислого газа. Эта функция выполняется не только в обычных условиях окружающей среды, но и в широком диапазоне изменений жизнедеятельности организма. При этом следует подчеркнуть, что система дыхания является весьма реактивной, так как не может быть защищена от внешних условий надёжным искусственным барьером. В настоящее время получены обстоятельные сведения о характере адаптивных перестроек в системе внешнего дыхания у северян [1, 3, 7, 10, 13], о сезонных компенсаторно-приспособительных изменениях в дыхательной системе у жителей Севера [2, 4, 6, 15], а также о реакциях кардиореспираторной системы у вахтовых рабочих [5, 9, 14] и военнослужащих, прибывших из средней полосы России на Север для прохождения воинской службы по призыву [8]. Однако в литературных источниках отсутствуют сведения о реакциях дыхательной системы у военнослужащих подразделений специального назначения, дислоцированных на Европейском Севере Российской Федерации (РФ) и выполняющих служебно-боевые задачи в южных регионах страны, что и побудило провести настоящее исследование. Методы Обследованы 39 человек в возрасте 20-33 лет из подразделений специального назначения внутренних войск Министерства внутренних дел России, проходящих военную службу по контракту на территории Северо-Западного федерального округа РФ (г. Архангельск). В первую группу (группа 1) вошли 20 человек со стажем службы до 4 лет включительно (51,3 %), поступившие на военную службу по контракту впервые. Вторая (группа 2) была сформирована из 19 военнослужащих со стажем более 4 лет (48,7 %), заключивших второй и последующие контракты. Военнослужащие были обследованы трижды: перед убытием в служебную командировку на Северный Кавказ (1St), по возвращении из служебной командировки (2St) и через месяц после прибытия из служебной командировки с нахождением в пункте постоянной дислокации воинской части (3St). После выполнения служебно-боевых задач военнослужащие обеих групп на медико-психологическую реабилитацию не направлялись [12]. Спирометрическое исследование осуществлялось на комплексе КМ-АР-01 «Диамант» в комплектации спирограф в первой половине дня в типовом здании медицинского пункта на территории воинской части в практически одинаковых на всех этапах микроклиматических условиях. Статистическая обработка данных проводилась с применением пакета статистических программ STADIA-7.0 и электронных таблиц Microsoft Excel 2007 с программой анализа данных AtteStat (версия 12.5). Распределение признаков на нормальность в исследовании производилось с использованием описательной статистики и критерия Гири [11]. Для проверки гипотез использовали однофакторный дисперсионный анализ с повторными наблюдениями (F), точный критерий Фишера (Fet). Сравнения средних выполнялись с помощью двустороннего критерия Уэлча (WKW) и двустороннего Х-критерия Ван дер Вардена (VdV), применялся метод множественных сравнений Дункана. Для сравнения вероятности события в группах вычислялись показатель отношения шансов, его стандартная ошибка и границы 95 % доверительного интервала. Влияние фактора на результативный признак оценивалось по методу Снедекора. Все обследованные лица подписывали форму добровольного информированного согласия на участие в исследовании. Была проведена этическая экспертиза документов для проведения обследования и анкетирования, получено одобрение комитета по этике при Северном государственном медицинском университете (№ 08/11-13 от 13.11.13). Результаты При статистическом анализе полученных результатов установлено, что выполнение служебно-боевых задач военнослужащими вызвало у них изменения в деятельности системы внешнего дыхания. Так, величина жизненной ёмкости легких (ЖЕЛ) имела статистически значимое снижение как в группе 1 (p = 0,039), так и в группе 2 (р = 0,044) после прибытия военнослужащих из Северо-Кавказского региона в сравнении с показателями до убытия в командировку (рисунок). Зависимости от стажа военной службы величины ЖЕЛ не установлено: 1 St (WKW; р = 0,936); 2St (WKW; р = 0,667); 3St (VdV; р = 0,242). IS) 2St 3St Величина жизненной ёмкости легких в динамике служебной командировки Анализ показателей форсированных дыхательных проб у военнослужащих в динамике выполнения служебно-боевых задач также выявил их изменение (табл.1). Таблица 1 Показатели форсированных дыхательных проб у военнослужащих в динамике выполнения служебно-боевых задач в зависимости от стажа военной службы Показа тель До командировки После командировки Через месяц после прибытия из командировки Группа 1 (n=20) Группа 2 (n=19) Группа 1 (n=20) Группа 2 (n=19) Группа 1 (n=20) Группа 2 (n = 19) ФЖЕЛ, л 5,97+1,03 (95 ДИ: 5,48-6,45) 6,03+1,01 (95 ДИ: 5,53-6,51) 5,66+0,80 (95 ДИ: 5,28-6,03) 5,46+0,72 (95 ДИ: 5,10-5,80) 5,77+0,88 (95 ДИ: 5,36-6,18) Me=5,61, Q1=4,77 Q3=5,79 WKW; р=0,865* WKW; р=0,416* WKW; р=0,508* ОФВ1, л 4,62+0,85 (95 ДИ: 4,22-5,01) 4,80+0,98 (95 ДИ: 4,33-5,27) Me=4,22; Q,= 3,85; Q3=4,52 4,21+0,46 (95 ДИ: 3,99-4,43) 4,32+0,60 (95 ДИ: 4,04-4,60) Me=4,24; Q,= 3,93; Q3=4,49 WKW; р = 0,536* WKW; р = 0,861* VdV; р = 0,950* ИТи, у. е. 76,87+9,28 (95 ДИ:72,52-81,21) 79,48+5,73 (95 ДИ: 76,72-82,24) 75,26+8,35 (95 ДИ:71,35-79,17) 77,13+4,82 (95 ДИ:74,80-79,45) 75,30+7,38 (95 ДИ:71,85-78,75) 77,95+5,59 (95 ДИ:75,26-80,65) WKW; р = 0,295* WKW; р = 0,396* WKW; р = 0,212* ОФВпос, л 0,91+0,09 (95 ДИ:0,71 - 1,09) 0,92+0,06 (95 ДИ:0,80-1,04) 0,84+0,07 (95 ДИ:0,69-0,98) 0,75+0,04 (95 ДИ:0,65-0,84) 0,75+0,05 (95 ДИ:0,65-0,85) 0,77+0,06 (95 ДИ:0,65-0,89) WKW; р=0,877* WKW; р=0,266* VdV; р=0,939* Примечание. * - межгрупповая статистическая значимость показателя в зависимости от стажа военной службы. Объёмы форсированной ЖЕЛ (ФЖЕЛ) в обеих группах не имели статистически значимых изменений в зависимости от характера выполняемых служебно-боевых задач в динамике военной службы: группа 1 - Fpn (2, 38) = 1,469, p = 0,242; группа 2 - Fpn (2, 36) = 2,716, p = 0,079. В то же время если объём форсированного выдоха за первую секунду манёвра ФЖЕЛ (ОФВ1) в группе 1 не показал статистически значимых изменений в динамике выполнения служебно-боевых задач, то в группе 2 установлены статистически значимые изменения ОФВ; в сравнении с данными первого и второго этапов исследования со снижением показателя к 2St в 1,14 раза (WKW; р = 0,024). Индекс Тиффно (ИТ), являющийся классическим тестом, с помощью которого выявляется наличие бронхиальной обструкции, в группах не имел статистически значимых изменений ни на одном из этапов исследования и находился в пределах нормальных значений в течение всего периода наблюдения. Объём воздуха, который был выдохнут к моменту достижения пиковой объемной скорости (ОФВпос) в группе военнослужащих с меньшим стажем не имел статистически значимых изменений - Fpn (2, 38) = 2,703, p = 0,079. В группе 2 статистически значимое и находящееся на грани статистической значимости снижение ОФВ в 1,22 и 1,19 раза установлено на 2St и 3St соответственно в сравнении с таковым на 1St (WKW; р = 0,019 и WKW; р = 0,056). Изменений, имевших статистическую значимость в зависимости от стажа военной службы, в показателях ФЖЕЛ, ОФВ1, ИТ, ОФВпос не было установлено ни на одном из этапов исследования. При анализе величин скоростных показателей пробы с форсированным выдохом установлены их изменения в динамике наблюдения за военнослужащими (табл. 2). Так, мгновенные объёмные скорости после выдоха 25 %, 50 % и 75 % ФЖЕЛ (МОС25, МОС50 и МОС75 соответственно) изменялись следующим образом: величина МОС25 статистически значимо снижалась у военнослужащих группы 2 на втором и третьем этапах исследования по отношению к 1St (WKW; р = 0,011 и VdV; р = 0,041). В группе 1 статистически значимых изменений величины МОС25 не установлено. Нисходящий тренд показателя МОС50 с высокой статистической значимостью в ходе исследования установлен в группе 1 - Fpn (2, 38) = 4,576, p = 0,016. В группе 2 статистически значимые изменения МОС50 в сторону снижения в 1,33 раза (WKW; р = 0,030) выявлены на этапе исследования сразу после командировки в сравнении с исходными на 1 St. Величина МОС не имела статистически зна- 75 чимых изменений в группе военнослужащих со стажем службы до 4 лет - Fpn (2, 38) = 2,905, p = 0,006, но статистически значимо снизилась в группе 2 в 1,18 раза на 2St в сравнении с МОС75 на 1St (WKW; р = 0,046). Средняя объёмная скорость выдоха, определяемая в процессе выдоха от 25 до 75 % ФЖЕЛ (СОС25-75), статистически значимо изменялась в динамике военной службы в группе 1 в целом - Fpn (2, 38) = 3,454, p = 0,041, а в группе 2 - при исследовании на 2St в сравнении с показателями до убытия в служебную командировку (WKW; р = 0,021). Снижение СОС25-75 на 2St произошло в 1,31 раза. Величина пиковой объёмной скорости (ПОС) у военнослужащих группы 2 статистически значимо снизилась в 1,2 раза ко второму этапу обследования по сравнению с предыдущим (WKW; р = 0,008). В группе 1 статистически значимых изменений величины ПОС не отмечено Fn (2, 38) = 1,991, p = 0,150). Таблица 2 Скоростные показатели пробы с форсированным выдохом у военнослужащих в динамике выполнения служебно-боевых задач в зависимости от стажа военной службы Показа тель До командировки После командировки Через месяц после прибытия из командировки Группа 1 (n=20) Группа 2 (n=19) Группа 1 (n=20) Группа 2 (п=19) Группа 1 (n=20) Группа 2 (n = 19) МОС25, л/c Me=9,2, Q1 = 7,4 Q3=10,4 10,7+0,7 (95 ДИ: 9,3-12,1) 8,4+0,4 (95 ДИ: 7,6-9,2) 8,7+0,3 (95 ДИ: 8,1 -9,3) 8,7+0,5 (95 ДИ: 7,6-9,7) Me=8,9, Q1=7,8 Q3=9,5 VdV; р=0,077* WKW; р=0,597* VdV; р=0,389* МОС50 л/c 5,9+0,4 (95 ДИ: 5,1-6,7) 6,7+0,7 (95 ДИ: 5,2-8,1) 5,3±0,3 (95 ДИ: 4,6-5,9) 5,0+0,2 (95 ДИ: 4,6-5,4) 5,1+0,2 (95 ДИ: 4,6-5,6) Me=5,0, Q1=4,5 Q3=5,9 WKW; р=0,348* WKW; р=0,490* VdV; р=0,700* МОС75 л/c 2,6+0,2 (95 ДИ: 2,2-3,0) Me=2,4, Q1 = 2,2 Q3=2,9 2,3+0,1 (95 ДИ: 2,0-2,7) 2,0+0,1 (95 ДИ: 1,8-2,2) 2,3+0,1 (95 ДИ: 2,0-2,5) Me=2,3, Q1=2,0 Q3=2,6 VdV; р=0,784* WKW; р=0,007* VdV; р=0,858* ПОС, л/c Me=10,79; Q,= 9,54 Q3=11,81 12,15+2,75 (95 ДИ: 10,82-13,48) 9,91+1,62 (95 ДИ: 9,15-10,66) 10,11+1,46 (95 ДИ: 9,40-10,81) 10,53+2,23 (95 ДИ: 9,48-11,57) Me=10,19; Q,= 9,51; Q3=10,5 VdV; р = 0,194* WKW; р=0,682* VdV; p=0,971* СОС25-75, л/c 5,3+1,6 (95 ДИ: 4,5-6,0) 5,7+2,3 (95 ДИ: 4,6-6,8) 4,7+1,2 (95 ДИ: 4,1 -5,2) 4,3+0,7 (95 ДИ: 4,0-4,7) 4,6+0,9 (95 ДИ: 4,2-5,0) Me=4,7; Q,= 4,2; Q3=5,0 WKW; р = 0,477* WKW; р=0,288* VdV; р=0,795* Примечание. * - межгрупповая статистическая значимость показателя в зависимости от стажа военной службы. Статистически значимых изменений в зависимости от стажа военной службы в показателях МОС25, МОС50 и МОС75, ОФВ1, ИТ, ПОС и СОС25-75 не было установлено ни на одном из этапов исследования. Таблица 3 Временные и расчётные показатели пробы с форсированным выдохом у военнослужащих в динамике выполнения служебно-боевых задач в зависимости от стажа военной службы Показа тель До командировки После командировки Через месяц после прибытия из командировки Группа 1 (n=20) Группа 2 (n=19) Группа 1 (n=20) Группа 2 (n=19) Группа 1 (n=20) Группа 2 (n = 19) Т , с выд’ 3,02+1,01 (95 ДИ: 2,55-3,50) 3,29+0,98 (95 ДИ: 2,81-3,76) 3,12+1,06 (95 ДИ: 2,62-3,62) 3,29+0,98 (95ДИ: 2,81-3,76) 3,42+0,92 (95 ДИ: 2,97-3,86) 3,03+1,04 (95 ДИ: 2,53-3,76) WKW; р=0,413* WKW; р=0,350* WKW; р=0,308* S м2 выд, Me=31,61; Q,=23,89 Q3=40,17 Me=30,40; Q,=26,39 Q3=36,99 Me=26,21; Q1 = 22,92 Q3=29,74 27,33+4,52 (95 ДИ:25,15-29,51) 29,21+9,07 (95 ДИ:24,96-33,45) 26,85+5,71 (95 ДИ:24,09-29,60) VdV; р=0,713* VdV; р=0,787* WKW; р=0,335* ПДПинд, у. е. Me=1,69; Q,= 1,08 Q3=1,95 1,60+0,54 (95 ДИ: 1,34-1,86) 1,99+0,77 (95 ДИ: 1,63-2,35) 2,05+0,45 (95 ДИ: 1,83-2,27) 1,95+0,84 (95 ДИ: 1,56-2,34) 1,92+0,54 (95 ДИ: 1,66-2,18) VdV; р=0,568* WKW; р=0,781* WKW; p=0,883* Примечание. * - межгрупповая статистическая значимость показателя в зависимости от стажа военной службы. Проанализированы также временные и расчетные показатели пробы с форсированным выдохом у военнослужащих в динамике наблюдения (табл. 3). Установлено, что время выдоха (Т) не имело статистически значимых изменений в динамике выполнения служебно-боевых задач и не зависело от стажа военной службы. Площадь дыхательной поверхности (S ) и индекс площади дыхательной поверхности (ПДПинд) имели статистически значимые изменения лишь в группе 2: величина S на 2St и на 3St снизилась в 1,2 (VdV; р = 0,024)В и 1,08 (VdV; р = 0,022) раза соответственно в сравнении с показателем 1 St, а величина ПДПинд увеличилась в 1,28 раза на втором этапе исследования в сравнении с 1St. Обсуждение результатов Спирометрическое обследование военнослужащих подразделения специального назначения в динамике выполнения служебно-боевых задач позволило выявить некоторые изменения в деятельности системы внешнего дыхания, которые можно характеризовать как компенсаторно-приспособительные реакции, направленные на уравновешивание с внешней средой. При этом в большей степени изменения произошли со стороны бронхиальной проходимости. Так, в динамике военной службы в группе 1 у военнослужащих наблюдалась тенденция к снижению некоторых показателей в целом: величина МОС50 снизилась на 13,5 %, СОС25-75 на 12,7 %, а в группе 2 установлено снижение показателей ПОС на 16,8 %, МОС25 на 18,6 %, МОС50 на 25,1 %, МОС75 на 26,5 % и СОС25 75 на 23,9 % после прибытия из командировки с Северного Кавказа. При обследовании военнослужащих обеих групп через месяц после нахождения в пункте постоянной дислокации не установлено статистически значимых различий объёмных скоростей выдоха к 3St в сравнении с таковыми на 1St, то есть восстановление объёмных скоростей выдоха произошло без проведения реабилитационных мероприятий, за исключением МОС25 в группе 2, где разница показателей на первом и третьем этапах исследования была статистистически значимой и составила 13,8 %. Величина ЖЕЛ статистически значимо изменялась в группе 1 в целом, а в группе 2 - на 2St в сравнении с таковой на 1St. Величина Т статистически значимо не изменялась выд в динамике военной службы и не зависела от ее стажа, а величины S и ПДП статистически значимо изменялись лишь у военнослужащих группы 2. Таким образом, адаптивные возможности здорового организма к организации необходимой функциональной структуры с устойчивым сохранением её в оптимальном состоянии привели к развитию компенсаторной приспособляемости системы внешнего дыхания у военнослужащих подразделений специального назначения, что нашло отражение в функциональных показателях в динамике выполнения служебно-боевых задач. Стаж военной службы на изучаемые показатели статистически значимого влияния не оказывал. Полученные в исследовании данные позволяют предположить зависимость компенсаторно-приспособительных реакций дыхательной системы у военнослужащих подразделений специального назначения от характера выполнения служебно-боевых задач с возможностью восстановления в течение одного месяца после возвращения их в пункт постоянной дислокации без проведения дополнительных реабилитационных мероприятий.

About the authors

A B Gudkov

Northern State Medical University

Email: gudkovab@nsmu.ru

E B Beskaravainy

Military Unit 6832 of Internal Troops of Ministry of Internal Affairs of Russia

O N Popova

Northern State Medical University

A S Sarychev

Northern State Medical University

References

Supplementary files