Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector1669010.33396/1728-0869-2018-5-33-38ArticlesСтатьиResearch ArticleFEATURES OF PULMONARY GAS EXCHANGE EXTERNAL BREATH REACTION TO LOCAL COLD INFLUENCE IN YOUNG ABLE-BODIED PERSONSОсобенности реакции легочного газообмена на локальное холодовое воздействие у молодых лиц трудоспособного возраста2351-2459ShanginaA AШаньгинаАнна Анатольевна5792-0273PopovaO NПоповаОльга Николаевна7400-0146TikhonovaE VТихоноваЕлена Васильевна5885-9656KolmogorovS VКолмогоровСергей Валентинович4369-3372GudkovA BГудковАндрей Борисович

доктор медицинских наук, профессор, директор института гигиены и экологии человека; заслуженный работник высшей школы РФ; главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории функциональных резервов организма института медико-биологических исследований

Northern (Arctic) Federal UniversityФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова» Министерства образования и науки Российской ФедерацииNorthern State Medical UniversityФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации15052018255NO5 (2018)№5 (2018)333823102019Copyright ©; 2018, Human EcologyCopyright ©; 2018, Экология человека2018Human EcologyЭкология человекаhttps://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/16690

Intention. Aim? The effect of local cooling of the hand and foot skin on the functioning of pulmonary gas exchange in 30 young men and 30 girls aged 18-24 has been studied. Methods. At the initial stage of the study, an analysis of exhaled air was carried out with the ergospirometry system Oxycon Pro. The next stage consisted of carrying out a cold effect on the hand skin. The examinee put down a hand for 1 minute in a vessel with water with temperature successively was 24 °С, 15 °C and 8 °C. Right after local hypothermia repeated analysis of the exhaled air composition was carried out. The recovery interval between the tests was 25-30 minutes. The analysis of exhaled air was carried out during cooling of the foot in the same sequence. Results. A statistically significant increase in the ventilation equivalent for carbon dioxide (VECO2) by 5.4 % after cooling with a temperature of 8 °С and a ventilation equivalent for oxygen (VEO2) by 7.6 %, 7.6 %, and 6.4 % with cooling at 24 °С, 15 °С and 8 °С, respectively, were observed in girls while cooling the hand skin. There were also increase in the value of the respiratory coefficient (RC) at 24 °С by 3.9 % and at 8 °С by 2.6 %. A significant increase in RC by 7.8 % was also performed in young men while the local hypothermia of the hand at the temperature of 24 °С. An increase in VEO2 by 8.8 % in girls was observed in result of local cooling of the foot at the temperature of 24 °С. Influence of temperatures of 15 °С and 8 °С led to a significant increase in the indicator of VECO2 by 4.8 % and 7.6 %, and also by 8.4 % and 8.0 %, respectively. In addition, the cold influence on the foot skin in young men caused a significant decrease in the liberation rate of carbon dioxide (LRCO2) by 18.8 % while cooling at 24 °С, and at 8 °С by 17.1%. Conclusion. The reaction of pulmonary gas exchange to local cooling in girls is more pronounced than in young men and depends on the area of cooling and the temperature of exposure. The most significant changes are observed when the foot is locally cooled by the temperature of the water, causing a slight and strong body strain.

Цель исследования - выявить особенности легочного газообмена при локальном холодом воздействии у молодых лиц трудоспособного возраста. Методы. Обследованы 30 юношей и 30 девушек в возрасте 18-24 лет. Холодовая нагрузка заключалось в погружении кисти на 1 минуту в воду, температура которой последовательно составляла 24, 15 и 8 °С. Интервал восстановления между пробами - 25-30 минут. В такой же последовательности охлаждалась стопа. После каждой пробы анализировался состав выдыхаемого воздуха. Результаты. При холодовом воздействии на кожу кисти у девушек установлено статистически значимое увеличение вентиляционного эквивалента по углекислому газу (ВЭСО2) на 5,4 % после охлаждения температурой 8 °С, вентиляционного эквивалента по кислороду (ВЭО2) на 7,6, 7,6 и 6,4 % при охлаждении температурами 24, 15 и 8 °С соответственно. Увеличился дыхательный коэффициент (ДК) при температуре 24 °С на 3,9 % и при 8 °С - на 2,6 %. Охлаждение стопы температурой 24 °С у девушек вызвало увеличение ВЭО2 на 8,8 %. Воздействие температурами 15 и 8 °С привело к значимому увеличению ВЭСО2 на 4,8 и 7,6 %, а также ВЭО2 на 8,4 и 8,0 % соответственно. У юношей при локальной гипотермии кисти температурой 24 °С значимо увеличился ДК на 7,8 %, а холодовое воздействие на кожу стопы вызвало значимое снижение скорости выделения углекислого газа (ВСО2) на 18,8 % при охлаждении температурой 24 °С, а при 8 °С - на 17,1 %. Выводы: реакция лёгочного газообмена на локальное охлаждение у девушек более выражена, чем у юношей, и зависит она от области охлаждения и температуры воздействия. Наиболее существенные изменения наблюдаются при локальном охлаждении стопы температурой воды, вызывающей легкое и сильное напряжение организма.

local coolinghandfootpulmonary gas exchangeyoung able-bodied personsлокальное охлаждениекистьстопалегочной газообменмолодые лица трудоспособного возрастаАгаджанян Н. А., Нотова С. В. Стресс, физиологические и экологические аспекты адаптации, пути коррекции. Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2009. С. 18-57.Бочаров М. И. Терморегуляция организма при холодовых воздействиях (обзор). Сообщение 1 // Журнал медико-биологических исследований. 2015. № 1. С. 5-15.Варламова Н. Г., Вахнина Н. А., Евдокимов В. Г., Есева Т. В., Канева А. М., Кеткина О. А., Кочан Т. И., Логинова Т. П., Паршукова О. И., Потолицына Н. Н., Рогачевская О. В., Солонин Ю. Г., Шадрина В. Д. Сезонная динамика физиологических функций у человека на Севере. Екатеринбург, 2009. 218 с.Гришин О. В., Устюжанинова Н. В. Гипометаболизм у северян в условиях действия низких температур // Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук: научно-теоретический журнал. 2010. Т. 30, № 3. С. 12-17.Гудков А. Б., Попова О. Н., Скрипаль Б. А. Реакция системы внешнего дыхания на локальное охлаждение у молодых лиц трудоспособного возраста // Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 4. С. 26-30.Гудков А. Б., Попова О. Н., Никанов А. Н. Адаптивные реакции внешнего дыхания у работающих в условиях Европейского Севера // Медицина труда и промышленная экология. 2010. № 4. С. 24-27.Орлов Г. А. Хроническое поражение холодом. М.: Медицина, 1978. 168 с.Сарычев А. С., Гудков А. Б., Попова О. Н. Компенсаторно-приспособительные реакции внешнего дыхания у нефтяников в динамике экспедиционного режима труда в Заполярье // Экология человека. 2011. № 3. С. 7-13.Федотов С. Н., Авдышоев И. О., Гудков А. Б., Лызганов В. А. Особенности внешнего дыхания при переломах нижней челюсти у жителей Европейского Севера // Стоматология. 2009. Т. 88, № 6. С. 39-42Чащин В. П., Гудков А. Б., Чащин М. В., Попова О. Н. Предиктивная оценка индивидуальной восприимчивости организма человека к опасному воздействию холода // Экология человека, 2017. № 5. С. 3-13.Bleakley C. M., Davison G. W. What is the biochemical and physiological rationale for using cold-water immersion in sports recovery? A systematic review // British Journal of Sports Medicine. 2010. Vol. 44. P. 179-187.Holmer I. Risk assessment in cold environment // Barents. 1998. Vol. 1, N 3. P. 77-79.Kozyreva T. V., Meyta E. S., Khramova G. M. Effect of the sympathetic nervous system co-transmitters ATP and norepinephrine on thermoregulatory response to cooling // Temperature. 2015. Vol. 2, N 1. P. 1-8.Kovtun L. T., Voevoda M. I. Susceptibility to hypoxia and breathing control changes after short-term cold exposures // International Journal of Circumpolar Health. 2013. Vol. 72, N 1. 21574 p.Leonard W. R. Measuring human energy expenditure and metabolic function: basic principles and methods // Journal of Anthropological Sciences. 2010. Vol. 88. P. 221-230.Shibahara N., Matsuda H., Umeno K. The responses of skin blood flow, mean arterial pressure and R-R interval induced by cold simulation with cold wind and ice water // J. Anton. Nerv. Syst. 1996. Vol. 61, N 6. P. 109-115.Sidorov P. I., Gudkov A. B., Tedder Iu. R. Physiological aspects of optimization of expedition and work shift schedules in Arctic Regions // Meditsina truda i promyshlennaia ekologiia. 1996. Iss. 6. P. 4-7Taylor N. A. S., Machado-Moreira C., van den Heuvel A., Caldwell J., Taylor E. A., Tipton M. J. The roles of hands and feet in temperature regulation in hot and cold environments // Thirteenth International Conference on Environmental Ergonomics. Boston, USA: University of Wollongong, 2009. P. 405-409.Tipton M. J., Stubbs D. A., Elliott D. H. The effect of clothing on the initial responses to cold water immersion in man // Journal of the Royal Naval Medical Service. 1990. Vol. 76. P. 89-95Wakabayashi H., Wijayanto T., Kuroki H., Lee J.-Y., Tochihara Y. The effect of repeated mild cold water immersions on the adaptation of the vasomotor responses // International Journal of Biometeorology. July 2012. Vol. 56, iss. 4. P. 631-637.