Адаптація респіраторної системи людини в умовах тривалої м’язової діяльності і стан деяких нейродинамічних та психофізіологічних функцій

Размещено на http://allbest.ru/

Размещено на http://allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

УДК [612. 2.067:612.8.062]:613.65

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

АДАПТАЦІЯ РЕСПІРАТОРНОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ В УМОВАХ ТРИВАЛОЇ М'ЯЗОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ І СТАН ДЕЯКИХ НЕЙРОДИНАМІЧНИХ ТА ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ

Лисенко Сергій Григорович

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Луганському національному педагогічному університету імені Тараса Шевченка Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Іванюра Іван Олексійович

Луганський національний педагогічний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри анатомії, фізіології людини та тварин;

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук , професор Горго Юрій Павлович Національний технічний університет України „КПІ”, професор медико-інженерного факультету

доктор біологічних наук, професор Ільїн Володимир Миколайович, Національний університет фізичного виховання і спорту України, завідувач кафедри біології людини

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Київського національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 Цимбалюк О.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми: Аналіз наукових джерел засвідчує, що під впливом м'язової діяльності в організмі людини формуються пристосувальні реакції, які зумовлені розвитком механізмів саморегуляції в залежності від онтогенетичної програми [В.П.Казначеєв, 1986; E.R.Boiko, 2000; E.Awh, J.Jonides, 2002]. Оскільки людина в процесі розумової і фізичної діяльності зазнає значних впливів інтелектуальних і фізичних навантажень, що позначається на її здоров'ї [Н.А.Агаджанян, А.Ю.Катков, 1982; В.І..Міняєв, В.Г.Давидов, 2000; С.В.Погодіна, 2004; Г.С.Передерій, В.В.Іванов, 2004], то проблема вивчення шляхів і механізмів тривалої адаптації організму набуває важливого теоретичного і практичного значення. При всій різноманітності реакцій організму на зміни у зовнішньому і внутрішньому середовищі виділяється універсальний принцип відповідних реакцій, що підтримують рівень метаболізму [Ф.З.Меєрсон, 1986]. М'язова діяльність, що супроводжується кисневою недостатністю і зростаючою потребою організму в О₂, ставить підвищені вимоги до системи дихання [Ю.М. Фурман, 1994, 1999; Л.В.Волков, 2002; P.Dejours, 1982], яка є визначальною при оцінці функціональних і адаптивних можливостей у динамічній роботі. Внаслідок тривалої адаптації формується функціональна система оптимального енергозабезпечення організму [І.О.Іванюра, 2000; О.М.Лисенко, 2001; F.A.Rodrigues, 2000], специфічною особливістю якої є взаємодія і кореляція різних складових, фізіологічне значення яких повністю не досліджено.

Особливо вразливими виявляються функціональні системи в момент, коли має місце невідповідність між адаптивними здатностями організму і об'ємом тривалих навантажень [О.В.Бірюкова, 1989; О.С.Солодков, 2000]. Насамперед, це стосується здатності організму найефективніше використовувати свої біологічні можливості у виконанні соціальних та трудових функцій, здатності пристосовуватися до підвищення вимог зовнішнього середовища, вміння швидше і ефективніше перебудовувати рівень своєї діяльності.

Залучення до механіки дихання додаткових м'язів при фізичних навантаженнях зумовлює зростання енергетичної вартості дихального процесу, що знижує можливість кисневого забезпечення скелетної мускулатури [Г.Г.Ісаев, 1994; В.П.Губа, 2000; V.Rodichenco, 2001]. Одним з таких перспективних напрямків є дослідження зв'язків між роботою дихальної мускулатури, об'ємом легень, швидкістю руху повітря, а також процесів формування резервів та економічності зовнішнього дихання, які сприяють пошуку шляхів раннього виявлення функціональних змін стану респіраторної системи на етапі перехідних або граничних станів адаптації. Комплексного підходу вимагає дослідження формування індивідуальної тривалої адаптації респіраторної системи і виявлення ролі потенційних, генетично детермінованих можливостей організму у відповідь на зовнішні впливи.

Оскільки нервовій системі належить провідна роль у формуванні пристосувальних реакцій функціональної системи [М.В.Макаренко, 1987; Ю.П.Горго, 1986, 1989; Н.Е.Макарчук, 1999;В.С.Лизогуб, 1999, 2001; Г.В.Коробейніков, 2000], а основна увага теорії орієнтована на процес системної організації збудження в ЦНС [П.К.Анохін, 1975, 1980; В.С.Мерлін, 1986; К.В.Судаков, 1987; Г.М.Чайченко, Л.Г.Томіліна, 1997], то особливого значення набуває вивчення проблеми залежності пристосувальних реакцій від індивідуальних значень нейродинамічних функцій. Складність практичного вирішення цієї проблеми зумовлюється й тим, що на загальний рівень адаптаційних можливостей, ступінь функціональної напруги респіраторної системи організму впливають вік, стать, морфологічні особливості, чинники екологічного і соціально-економічного характеру, інтенсивність та об'єм фізичних навантажень та ін.

Актуальність, недостатня вивченість і безсумнівна практична значущість викладеної проблеми стали передумовами для теоретичного осмислення і проведення експериментальних досліджень стосовно вивчення морфо-функціональних можливостей однієї з провідних адаптивних систем організму (системи дихання) з метою прогнозування й оцінки функціональних резервів організму людини при тривалих фізичних навантаженнях.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в межах держбюджетної теми ЛНПУ ім. Тараса Шевченка „Механізми тривалої адаптації організму і прогнозування адаптивних можливостей функціональних систем”, номер держреєстрації 0103U003607.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - визначити стан адаптаційних реакцій зовнішнього дихання до тривалої м'язової діяльності, формування психофізіологічних функцій, їх взаємозв'язок і залежність в організмі людини. У відповідності з метою дослідження розв'язувалися такі основні задачі:

1. Вивчити особливості функціонального стану і адаптивних можливостей системи дихання організму юнаків і дівчат під впливом тривалої м'язової діяльності.

2. Дослідити динаміку та спрямованість розвитку морфофункціональної адаптації респіраторної системи організму юнаків і дівчат під впливом тривалої м'язової діяльності.

3. Проаналізувати загальні закономірності, індивідуальні особливості змін деяких функцій зовнішнього дихання, у тому числі економічність, дихальні потоки, споживання кисню у студентів під впливом тривалих фізичних навантажень в залежності від статі.

4. Дослідити стан типологічних властивостей вищої нервової діяльності, сенсомоторних та психічних функцій організму юнаків і дівчат до тривалої м'язової діяльності.

5. Проаналізувати характер зв'язку між нейродинамічними властивостями вищої нервової діяльності й адаптивними властивостями системи дихання юнаків та дівчат до тривалої м'язової діяльності.

Об'єкт дослідження: респіраторна система, нейродинамічні і психофізіологічні функції людини до тривалої м'язової діяльності.

Предмет дослідження: формування адаптаційних реакцій респіраторної системи організму юнаків і дівчат до тривалої м'язової діяльності, розвиток індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності та їх прояв у вегетативних функціях організму.

Методи дослідження: аналіз та узагальнення даних наукової літератури; визначення рівня фізичного розвитку (антропометрія); функціональний стан (пневмотахографія, спірографія), економічність зовнішнього дихання за даними основного обміну, дослідження нейродинамічних та психофізіологічних функцій, методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Виявлені особливості функціонального стану і адаптивних пристосувань системи дихання організму 18-20-річних юнаків і дівчат у процесі лонгітудинальних досліджень до тривалої м'язової діяльності в період їх післядії. Вперше обґрунтовано ряд закономірностей перебудови динамічної структури реакцій мобілізації економічності зовнішнього дихання, енергетичної вартості, швидкісних потоків легеневої вентиляції організму під впливом тривалих фізичних навантажень. Охарактеризовано спрямованість розвитку морфофункціональної адаптації респіраторної системи юнаків і дівчат в залежності від характеру і тривалості фізичних навантажень, статі та діапазону значень індивідуальних особливостей організму. Показано, що у процесі тривалої м'язової діяльності встановлюється оптимальний рівень морфофункціональної адаптації респіраторної системи організму, який виражається у більш високих значеннях форсованих потоків, резервів зовнішнього дихання. Проведеними лонгітудинальними дослідженнями виявлено, що період 18-20 років характеризується подальшим формуванням нейродинамічних функцій, розвитком індивідуально-типологічних властивостей ВНД та складних сенсомоторних реакцій. Доведено, що в залежності від тривалості тренувальних фізичних навантажень формується відповідний стан функціональної рухливості та сили нервових процесів, перевага щодо швидкості переробки інформації, переключення уваги та пам'яті. Подальшу розробку отримали існуючі уявлення про характер зв'язку індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності з особливостями реагування дихальної системи організму, зокрема, деяких швидкісних показників легеневої вентиляції, показників резерву вентиляції, оцінки енергетичної вартості та економічності дихання.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані характеристики рівня функціонування системи дихання, зокрема, резервні властивості, енергетична вартість та економічність зовнішнього дихання можуть бути використані для розробки кількісних та якісних критеріїв ступенів адаптації організму до м'язової діяльності. Параметри морфофункціональних характеристик системи дихання в умовах тривалої м'язової діяльності, зокрема, статичних, динамічних та швидкісних показників легеневої вентиляції можуть застосовуватися для контролю за динамікою змін функціонального стану системи дихання, адекватністю та ефективністю тренувального процесу, для здійснення спортивного відбору. Результати досліджень властивостей нейродинамічних функцій у комплексі з функціями респіраторної системи дозволяють визначити рівень фізичної підготовленості та тренованості, що робить правомірним використання вимірювань для прогнозування функціонального стану організму і керування процесом його підготовки.

Матеріали досліджень включені в лекційні курси і лабораторні заняття з фізіології людини та тварин, фізіології спорту, фізіології вісцеральних систем, фізіології ВНД ЛНПУ ім. Т.Шевченка, на кафедрі фізіології людини та тварин Черкаського національного університету ім. Б.Хмельницького.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно проаналізовано наукову літературу за темою дослідження, сформульовано мету і завдання, обґрунтовано методичні розв'язання, сформовано групи обстежуваних. Автором особисто виконані експериментальні дослідження, проведено статистичну обробку та інтерпретацію одержаних даних, зроблено висновки та узагальнення, написані всі розділи дисертації та автореферат.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації представлені та апробовані на науково-практичних конференціях і симпозіумах різного рівня (міжнародних, міжрегіональних) “Наука. Здоров'я. Реабілітація” (Луганськ, 2004); “Перші Каразінські природознавчі студії” (Харків, 2004); “Актуальні питання біології та медицини” (Луганськ, 2004); “Наука і освіта 2005” (Дніпропетровськ, 2005); „Актуальні проблеми біології та медицини” (Луганськ, 2005); “Wyksztalcenie i nauka bez granic - `2005” (Перемишль, 2005); “Проблеми вікової фізіології” (Луцьк - Шацькі озера, 2005); „Актуальні питання біології та медицини” (Луганськ, 2006); „Культура здоров'я, реабілітація, фізичне виховання і спорт у сучасних умовах” (Луганськ, 2006).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 18 наукових праць, з яких 9 статей надрукованих у фахових виданнях, затверджених ВАК України за біологічним напрямком, а також 9 тез доповідей.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 183 сторінках тексту комп'ютерного набору (140 сторінок основної частини) і складається зі вступу, 5 розділів: огляду літератури, методики досліджень, результатів власних досліджень та їх обговорення і висновків. Список літератури охоплює 322 посилання, серед яких 60 видань іноземними мовами. Робота містить 23 таблиці та ілюстрована 21 рисунком (39 діаграм).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріал і методи дослідження. Обстежено 360 студентів (юнаки та дівчата) ЛНПУ ім. Т. Шевченка віком 18-20 років. Основні групи становили студенти інституту фізичної культури, які систематично займалися тривалими м'язовими навантаженнями (5-6 днів на тиждень, двічі на день, тривалість кожного тренування 1,5-2 години). Контрольні групи - їх ровесники зі звичайною програмою фізичного виховання. Лонгітудинальні обстеження здійснювалися протягом трьох років (І - ІІІ курсу включно). Враховуючи зміни розумової працездатності на початку робочого дня, тижня, а також сезону року, дослідження здійснювались у дні високої розумової працездатності (вівторок, середа, четвер) з 9 до 11 годин дня, коли спостерігається оптимальний рівень фізіологічних функцій, на початку навчального року - у вересні та жовтні [М.В.Антропова, В.И.Козлов, 1984]. Нами були застосовані антропометричні виміри (зріст, маса тіла, окіл грудної клітки в трьох фазах, станова сила та сила кистей рук) для вивчення морфологічних ознак будови тіла. Стан фізичного розвитку оцінювали за методами стандартів та індексів [І.Д.Глазиріна, 2003].

Функціональний стан системи дихання досліджували спіропневмотахометричним методом. Дослідження здійснювали за допомогою діагностичного комп'ютерного комплексу MasterScope PC німецької фірми „Eger” діагностичного кабінету „Пульміс”, працюючого за програмою МОЗ України. Об'єми й швидкості повітряних потоків уніфікувались до стандартних умов BTPS. Досліджували параметри спірографії (статичні і динамічні дихальні об'єми та їх рівні), визначали вміст кисню у видихнутому повітрі, розраховували коефіцієнт утилізації О₂, швидкість споживання кисню, кисневу вартість дихального циклу. Належні показники вираховували за рівняннями регресії Клемента Р.Ф., 1987. Параметри економічності та резервів (продуктивність) зовнішнього дихання визначали за даними основного обміну [В.В.Гневушев, Е.С.Каратуров, Ю.П.Краснов, В.И.Федоренко, 1982].

Функціональну рухливість, силу нервових процесів та латентні періоди зорово-моторних реакцій різного ступеня складності досліджували за допомогою приладу ПНДО-1 в режимі “нав'язаного ритму” із застосуванням кольорових подразників [М.В.Макаренко, 1999]. Вивчали функції короткочасної зорової та слухової пам'яті з використанням 10 одиниць різномодальних сигналів (слова та цифри) та функції уваги (об'єм, концентрацію та переключення) за допомогою “коректурної проби з кільцями Ландольта” і “чорно-червоних таблиць (методика Шульте)” [М.В.Макаренко, 1996].

Цифровий матеріал опрацьовано методом параметричної і непараметричної статистики за програмами Statistics for Windows 5, Microsoft Excel-97. У випадку параметричного розподілу вибірки користувалися t-критерієм Ст'юдента, при непараметричному розподілі - W-критерієм Уілкоксона, л-критерієм Колмогорова-Смірнова. Визначали коефіцієнт кореляції (r) та його довірчий рівень (р).

Результати дослідження та їх обговорення.

1. Особливості адаптації системи дихання людини до тривалої м'язової діяльності.

1.1. Особливості фізичного розвитку організму юнаків і дівчат 18-20 років. Вивчення особливостей фізичного розвитку виявило значні відмінності між величинами антропометричних характеристик юнаків і дівчат основної і контрольної груп. У студентів основної групи при порівнянні з контролем упродовж досліджуваного періоду виявлено більші величини окружності грудної клітки (ОГК) у паузі, на вдиху та видиху, станової сили (СС), сили м'язів правої (СКп) та лівої кисті (СКл). Лонгітудинальні етапи досліджень антропометричних характеристик організму студентів не виявили динаміки змін в обстежуваних за соматометричними показниками (ріст, вага, довжина тулуба). У той же час спостерігали зростання силових показників (станової сили, сили м'язів правої та лівої кисті рук), околу грудної клітки у юнаків основної і контрольної груп, а в дівчат тільки в основних групах. Соматометричні та силові показники в основних і контрольних групах юнаків виявились вищими, ніж у дівчат. Застосування методу стандартів дало змогу з'ясувати, що найбільше серед обстежуваних зустрічались особи, фізичний розвиток яких відповідав у контрольних групах (юнаків - 51,3-74,7%, у дівчат -53,7-64,3%) середньому гармонійному при зрості вищому за середній, а в їх ровесників основної групи відповідно у юнаків - вищому за середній - гармонійному при зрості вищому за середній (68,4-77,1%), а в дівчат - відповідно середньому гармонійному при середньому зрості (59,7-71,8%). Аналіз фізичного розвитку організму студентів за допомогою методу індексів показав, що величини життєвого індексу, індексів пропорційності розвитку грудної клітки (Ерісмана), міцності статури (індекс Піньє) та силові індекси в основних групах виявились вищими, ніж у контролі. Одержані результати свідчать про те, що тривалі м'язові навантаження зумовлюють адаптаційні зміни морфофункціональних показників організму 18-20-річних юнаків та дівчат.

1.2. Функціональний стан і адаптація системи дихання юнаків під впливом тривалої м'язової діяльності. Дослідження адаптивних реакцій зовнішнього дихання під впливом тривалої м'язової діяльності у юнаків виявили зростання деяких швидкісних показників легеневої вентиляції та їх рівнів: форсованої життєвої ємкості легень (ФЖЄЛ), об'єму форсованого видиху за першу секунду (ОФВ₁), максимальної об'ємної швидкості після видиху перших 25% ФЖЄЛ (МОШ₂₅), пікової об'ємної швидкості (ПОШ). Середні значення ФЖЄЛ у юнаків перебували у межах 5,31-5,94 л/с і в основних групах були вірогідно (р<0,05) вищими, ніж у контролі (у 18-річних на 0,4л/с і становила 5,7±0,15л/с, у 19-річних - на 0,54л/с (5,94±0,15л/с), а у 20-річних відповідно - на 0,49л/с і становила 5,94±0,16л/с). Показники ОФВ₁ у юнаків перебували у межах 4,8-5,33 л/с, і в основних групах вони були вищими, ніж у ровесників контролю (у 18-річних на 0,35л/с та становили 5,15±0,12л/с, у 19-річних - на 0,43л/с (5,33±0,12л/с), а у 20-річних відповідно - на 0,4л/с і становили 5,29±0,13л/с, р<0,05). Зростання рівня тренованості супроводжувалось збільшенням пікової об'ємної швидкості (ПОШ), що пов'язане з розвитком сили дихальних м'язів та зниженням загального бронхіального опору. Середні значення ПОШ у юнаків перебували у межах 8,4-10,2л/с. В основних групах ПОШ виявилась вищою (р<0,05), ніж у контролі: у 19-річних на 1,08л/с і становила 9,51±0,29л/с, у 20-річних - на 1,2л/с (10,24±0,33л/с). Показники МОШ₂₅ у групах юнаків перебували у межах 7,9-9,0 л/с, але в основних групах були більшими (р<0,05), ніж у контролі: у 19-річних на 0,92л/с і становили 8,8±0,24л/с, а у 20-річних відповідно - на 0,76л/с (9,0±0,26л/с). За результатами наших досліджень показники індексу Тифно (ІТ), максимальної об'ємної швидкості після видиху перших 50% та 75% ФЖЄЛ (МОШ₅₀, МОШ₇₅), середньої об'ємної швидкості (СОШ_25-75) та їх рівні відносно належних показників не відрізнялись між контрольними і основними групами обстежуваних. У процесі лонгітудинальних етапів обстежень у юнаків основної групи виявлено статистично достовірне (р<0,05) зростання МОШ₂₅ та ПОШ.

Про збалансований розвиток дихальних шляхів і експіраторних м'язів у обстежуваних при тривалих фізичних навантаженнях свідчать деякі рівні форсованих потоків (РФЖЄЛ; РОФВ_1; РМОШ₂₅; РМОШ₅₀; РІТ; РМОШ₇₅; РСОШ_25-75), які виявились вищими належних величин. Порівнюючи рівні параметрів форсованого потоку в основних і контрольних групах юнаків слід відзначити, що тривалі м'язові навантаження викликали зростання показників РФЖЄЛ, РОФВ₁, РПОШ, РМОШ₂₅.

Виявлене зростання об'ємної швидкості повітряного потоку на рівнях розгалуження великих бронхів сприяло підвищенню мобілізації вентиляторної функції легень, яке виникло під впливом тривалої м'язової діяльності. На рівні середніх і малих бронхів змін об'ємної швидкості повітряного потоку ми не спостерігали. Стабільною залишалась також середня експіраторна швидкість повітряного потоку (СОШ_25-75).

За даними Савельєва Б.Г. (2001 р.) в процесі тривалих м'язових навантажень забезпечення організму киснем визначається пропускною здатністю бронхів середнього і малого калібру. З результатів наших досліджень випливає, що зростання швидкості повітряного потоку на рівнях бронхів великого калібру у підсумку буде забезпечувати необхідний рівень альвеолярної вентиляції.

Аеробні можливості організму і вентиляторна здатність легень під впливом тривалої м'язової роботи спричинені розширенням функціональних резервів дихальних шляхів, зростаючими метаболічними витратами і підвищенням газообмінної функції легенів. Так, в основних групах юнаків середні значення показників швидкості споживання кисню (VO₂) були вищими на 30,8 - 36,7 мл/хв, ніж у контролі і перебували в межах 609,9- 623,2мл/хв. Зростання метаболічних витрат в процесі вікової динаміки в основних групах супроводжувалися зниженням (p<0,05) рО₂ у видихнутому повітрі з 16,3±0,25 об.% у 18-річних, до 15,45±0,26 об.% у 20-річних; а у контрольних групах з 17,4±0,18 об.% у 18-річних до 16,6±0,22 об.% у 20-річних. Відповідні показники виявились меншими (p<0,01) в основних групах у порівнянні з їх ровесниками контролю. У процесі вікової динаміки в основних групах юнаків спостерігали зростання (на 0,85 об.% при p<0,05) процентної величини утилізації кисню (?FО₂) з 4,63±0,25 об.% у 18-річних до 5,48±0,26 об.% у 20-річних. Середні значення ?FО₂ в основних групах були вищими на 1,09-1,13 об.% (p<0,01), ніж у контролі. Тривала м'язова діяльність зумовила зростання (на 30%) кисневої вартості дихального циклу, але у процесі лонгітудинальних етапів досліджень юнаків кисневий ефект дихання в групах не змінювався. Очевидно, підвищення енергетичного потенціалу організму пов'язане не тільки з розширенням можливостей функції вентиляції, але й з підвищенням дифузійної здатності легенів. Зміни потужності системи зовнішнього дихання в процесі онтогенетичного розвитку і під впливом м'язової діяльності супроводжувалися зростанням її ефективності.

Енергетична вартість зовнішнього дихання, яка оцінювалась за рівнем хвилинного об'єму дихання (РХОД), у юнаків перебувала у межах 152,2-106,6%. В основних групах РХОД виявився нижчим (р<0,05) на 22,9%-32,5%, ніж у контролі та становив: у 18-річних 120,4±7,33%, у 19-річних - 106,6±5,47%, а у 20-річних відповідно - 123,1±7,9%. Очевидно, у досліджуваних під впливом тривалої м'язової діяльності в процесі вікової динаміки адаптаційний процес віддзеркалює стратегію адаптації, коли інтенсивна мобілізація енергетичних затрат вимагає підвищеної мобілізації пластичних ресурсів. Приріст продуктивності зовнішнього дихання, який визначався за рівнем резерву (РРЗД), виявився в обстежуваних основних груп більшим, ніж приріст РХОД, що забезпечувало підвищення рівня економічності функціонування респіраторної системи. Під впливом тренувальних занять зростання функціональних резервів супроводжувалось вдосконаленням механізмів регуляції системи дихання, які спрямовані на оптимізацію вентиляторної відповіді. Середні показники РРЗД в обстежуваних групах перебували в межах 211,4-263,6%, але достовірно (р<0,01) вищою була продуктивність зовнішнього дихання у юнаків основних груп (у 18-річних на 28,2% і становила 239,6±5,15%, у 19-річних - на 39,4% (263,6±5,15%), а у 20-річних відповідно - на 47,5% і становила 261,8±4,1%), ніж у контролі. У процесі лонгітудинальних етапів досліджень в основних групах юнаків виявлено зростання (р<0,01) РРЗД на 24% у 19 років і на 22,2% у 20 років порівняно з 18 річними, а у групах контролю відповідних змін не виявлено. При аналізі динаміки адаптації за ступенем реалізації потенціалу системи дихання в процесі тривалих тренувань ми виділили різні рівні резервних можливостей (слабі, середні та високі). Одержані критерії дають змогу підійти до кількісної оцінки ступеня впливу тривалої м'язової діяльності на рівень адаптації функціонального потенціалу організму. Ємкість економічності зовнішнього дихання (РЕЗД) залежала від ступеня реалізації загального адаптаційного потенціалу і з ростом тренованості збільшувалася. Показники РЕЗД у юнаків у стані спокою перебували у межах 42,1-81,5%, що менше 100% і вказує на дефіцит (у 89% обстежуваних), але вищою (р<0,001) була економічність в основних групах (у 18-річних на 22,1% і становила 64,2±2,53%, у 19-річних - на 27% (81,5±5,56%), а у 20-річних відповідно - на 22,8% і становила 75,4±2,36%). У процесі лонгітудинальних етапів трирічних досліджень в основній групі юнаків РЕЗД зростав, що призводило до зниження дефіциту ЕЗД.

Суттєві зміни функціонального стану респіраторної системи одержані за динамічними показниками зовнішнього дихання. Так, ХОД у 18-річних юнаків основної групи виявився нижчим на 3,2л/хв (18%), у 19-річних - на 4,1л/хв (26,2%), а у 20-річних - на 2,5л/хв (16,5%), ніж у ровесників контролю. Показники альвеолярної вентиляції перебували в межах 8,9 - 14,4л/хв і тільки у групі 19-річних юнаків основної групи виявились нижчими на 3,4л/хв (27%), ніж показники контролю та становили 9,2±0,49л/хв. Показники МВЛ в обстежуваних групах перебували у межах 98,6 - 141,3л/хв і в обстежуваних основної групи були вірогідно (р<0,01) вищими, ніж у контролі: у 18-річних на 22,4л/хв (22,7%), у 19 років - на 37,6л/хв (36,5%), а у 20-річних - на 36,8л/хв (35,2%). МВЛ під впливом тривалої м'язової діяльності зростала за рахунок зростання частоти і глибини дихання. У процесі трирічних етапів обстежень МВЛ в основних групах зростала (у 19-річних на 19,6л/хв, а у 20-річних - на 20,3л/хв порівняно з 18-річними, р<0,05). Оскільки МВЛ лімітує граничний резерв зовнішнього дихання (ГРЗД), то відсоток ХОД від МВЛ вказує на частину цього резерву, яка використовується при різних режимах вентиляції. Результатами наших досліджень виявлено, що обстежувані основної групи у стані спокою використовували достовірно (р<0,01) меншу частину ГРЗД порівняно з контролем (18-річні на 8,9%, у 19-річні відповідно - на 7,8%, а у 20-річних на 6,2%). Зниження ГРЗД в основній групі спостерігалось упродовж лонгітудинальних етапів обстежень (у 19-річних на 3,7%, а у 20-річних - на 3,2% порівняно з 18-річними, р<0,05).

Кореляційний аналіз пристосувальних реакцій показав, що на рівень енерговитрат, який характеризується швидкістю споживання кисню (VO₂), впливає ефективність функціонування респіраторної системи. VO₂ в обстежуваних основних групах перебував у тісній залежності від деяких показників зовнішнього дихання, про що свідчить достатньо висока кореляція між відповідними показниками МВЛ (r=0,42), ЖЄЛ (r=0,67), ЧД (r=0,53), ХОД (r=-0,56), ПОШ (r=0,39), СОШ_25-75 (r=0,69), ОФВ₁ (r=0,63), МОШ₂₅ (r=0,42) і VO₂. На основі одержаної низької кореляції між показниками швидкості споживання кисню та рівнями максимальної об'ємної швидкості під час видиху 50% та 75% ФЖЄЛ (РМОШ₅₀, РМОШ₇₅) можна стверджувати, що інтенсивність повітряного потоку в бронхах середнього та малого калібру не пов'язана з параметрами VO₂. Очевидно, підвищення енергетичного потенціалу пов'язане з розширенням функціональних можливостей бронхолегеневої системи і в першу чергу з силовими характеристиками респіраторних м'язів. Отже, можливості енергетичного забезпечення організму під впливом тривалої м'язової діяльності перебувають в залежності від функціональних резервів респіраторної системи і зростання потужності системи енергопродукції.

1.3 Особливості функціонального стану і адаптивних можливостей системи дихання в залежності від статі. Як показали наші дослідження, однакові відповідно до статі об'єми фізичних навантажень викликають неоднакові зміни функцій зовнішнього дихання у юнаків і дівчат однієї і тієї ж вікової групи. Встановлено, що існує достовірна різниця між показниками ФЖЄЛ, ОФВ₁, МОШ₂₅, МОШ₅₀, ПОШ у дівчат основної і контрольної груп. Приріст швидкісних показників легеневої вентиляції виявився вищим в основних групах дівчат і перебував у межах: РФЖЄЛ (8,71-11,7%), РОФВ₁ (10,4-11,7%), РПОШ (7,8-13,4%), РМОШ₂₅ (9,6-14,4%), РМОШ₅₀ (8,7-12,6%). Очевидно, у дівчат адаптаційні пристосування респіраторної системи, які супроводжувались зростанням величин форсованих потоків, обумовлені зростанням швидкості повітряних потоків у бронхах великого та середнього калібру. Нами виявлено, що рівні РФЖЄЛ, РОФВ₁, РПОШ, РМОШ₇₅, РМОШ₅₀, РСОШ_25-75 у дівчат основних груп виявилися нижчими (р<0,05), ніж у юнаків. Під впливом тривалої м'язової діяльності у дівчат, як і у юнаків, зростає сумарна площа просвіту трахеобронхеального дерева, але зростання силових властивостей дихальних м'язів виявилися менш інтенсивними.

У дівчат основних груп не виявлено змін за швидкістю споживання кисню (VO₂). У той же час різниця між величинами утилізації кисню (?FО₂) виявилась достовірно (p<0,01) вищою на 0,98-1,5 об.%, ніж у контролі. Порівняно з контролем в основних групах дівчат виявилися вірогідно (р<0,05) більш інтенсивними киснева вартість дихального циклу (VО₂/f) на 4,3-5,1мл/цикл (16,9-19,3%) та відносна швидкість споживання кисню (VO₂/m) - на 0,31-0,4мл/кг (3,9-5,2%). Формування показників швидкості споживання кисню(VO₂) і кисневої вартості дихального циклу перебуває в залежності від статі. Так, показники VO₂ виявилися вищими (р<0,001) в основних групах 18-20-річних юнаків на 145,1-167,3мл, а VО₂/f - на 10,3-14,3мл/цикл, ніж ровесниць дівчат.

Продуктивність зовнішнього дихання (РРЗД) у дівчат основних груп перебуває в межах 222,6 - 255,6% і була вищою (р<0,001), ніж у контролі: у 18-річних на 30,4%, у 19-річних відповідно на 48,3%, а у 20-річних - на 50,6%. У процесі лонгітудинальних етапів обстежень між РРЗД спостерігалось зростання в основних групах на 33% (р<0,001), а у контрольних на 12,8% (р<0,05). Енергетична вартість зовнішнього дихання (РХОД) у дівчат основних груп була достовірно (р<0,001) нижчою (на 28,2-35%) порівняно з контролем, але у динаміці лонгітудинальних етапів обстежень не виявлено змін. Економічність зовнішнього дихання (РЕЗД) у дівчат основних груп перебували у межах 61,4-80,6% та виявилась вищою у 18-річних - на 20,9%, у 19-річних - на 24,1%, а у 20- річних - на 32% (р<0,001) у порівнянні з їх ровесницями контролю. За кількісною величиною РЕЗД у більшості (97%) обстежуваних дівчат виявлений дефіцит ЕЗД. Упродовж лонгітудинальних етапів досліджень економічність (РЕЗД) зростала у контролі на 8,1% (р<0,05), а в основних групах на 19,2% (р<0,001). Що стосується статевих відмінностей відносно економічності та резервів зовнішнього дихання, то під впливом тривалої м'язової діяльності у групах юнаків виявлено вищі показники РРЗД та РЕЗД. У процесі лонгітудинальних етапів досліджень різниця між РРЗД в основних групах юнаків та дівчат знижувалась з 17% до 8%. РЕЗД під впливом тривалої м'язової діяльності упродовж першого та другого етапів лонгітудинальних досліджень більш інтенсивно зростав (на 2,8%-10,7%) у юнаків порівняно з дівчатами, а на третьому етапі - у дівчат (на 5,2%). Одержані відмінності, очевидно, пояснюються більш інтенсивним формуванням послідовної адаптації у юнаків порівняно з дівчатами.

Аналіз динамічних показників зовнішнього дихання свідчить, що в обстежуваних групах дівчат під впливом тривалої м'язової діяльності відбувається достовірне зниження ХОД, АВ та зростання показників МВЛ. Так, ХОД перебував в основних групах у межах 8,3-9,5л/хв і був нижчим (р<0,01) у 18-річних - на 3,86л/хв (28,8%), у 19-річних відповідно - на 2,66л/хв (22,2%), а у 20-річних - на 3,59л/хв (16,5%), ніж у контролі. Альвеолярна вентиляція в основних групах дівчат була у межах 5,9-7,0л/хв і вірогідно (р<0,01) нижчою, ніж у контролі. Величини АВ у дівчат основної групи від 18 до 20 років у порівнянні з контролем змінювалися нерівномірно. Так, у 20-річних дівчат основної групи у процесі лонгітудинальних етапів обстежень спостерігали зниження (р<0,05) ХОД на 1,23л/хв (12,9%) та АВ на 1,06л/хв (15,1%) у порівнянні з 18-річними, чого не виявлено у контрольних групах. Величини МВЛ у дівчат основних груп були вищими (р<0,001) порівняно з контролем у 18-річних на 16,5л/хв (26,2%), у 19-річних - відповідно на 27,8л/хв (38,4%), а у 20-річних - на 28л/хв (37,6%). У процесі лонгітудинальних етапів обстежень у дівчат під впливом тривалої м'язової діяльності величина МВЛ зросла на 23л (28,9%), тоді як у контрольних групах - на 14,5л (17,4%) при р<0,01. Що стосується статевих відмінностей за показниками ХОД, АВ, МВЛ, то у дівчат основних груп вони виявились достовірно нижчими, ніж у юнаків. Граничний рівень зовнішнього дихання (ГРЗД) в основних групах дівчат у стані спокою перебуває в межах від 12,4-8,3% і вірогідно (р<0,001) зменшувався порівняно з контролем (у 18-річних на 9,81%, у 19-річних - на 7,78%, а у 20-річних відповідно на 8,6%). У процесі лонгітудинальних етапів обстежень у дівчат під впливом тривалої м'язової діяльності ГРЗД зменшувався (р<0,01) в у 19-річних на 2,7%, у 20-річних - на 4,2%, а у контролі на 5,4% у 20-річних порівняно з 18-річними. Відмінностей між ГРЗД у дівчат і юнаків не виявлено. Отже, тривала м'язова діяльність викликала фізіологічні пристосування, економічність і стійкість системи дихання яких визначається статевими відмінностями та вихідними морфо-функціональними набутими ознаками, які вносять певні якісні і кількісні зміни у комплекс зовнішніх впливів і внутрішніх реакцій функціональних систем.

2. Динаміка властивостей вищої нервової діяльності у юнаків та дівчат під впливом тривалої м'язової діяльності.

2.1. Характеристика індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності, короткочасної пам'яті та уваги у юнаків та дівчат під впливом тривалої м'язової діяльності. Аналіз динаміки властивостей основних нервових процесів у юнаків і дівчат від 18 до 20 років показав, що в цей період продовжується формування функціональної рухливості (ФРНП) і сили нервових процесів (СНП). Найнижча ФРНП виявлена у 18-річних юнаків та дівчат контрольної групи. Відповідні показники ФРНП у юнаків та дівчат основної групи були достовірно (р<0,05) вищими, ніж у їх ровесників контрольних груп. У процесі лонгітудинальних етапів обстежень відносний приріст функціональної рухливості основних нервових процесів у юнаків основної групи від 18 до 20 років становив 19,3подр/хв (у дівчат - 10,3подр/хв) і був більшим на 18,3% у юнаків і 47,1% у дівчат, ніж у їх ровесників контрольних груп (табл. 1). Показники СНП у юнаків основної групи перебували у межах 9,3 - 4,4% помилок (у дівчат - 10,1 - 6,3% помилок) і відповідно характеризувалися більшою силою порівняно з їх ровесниками контрольної групи. Найменші показники СНП виявились у 18-річних обстежуваних. У процесі лонгітудинальних етапів обстежень СНП у 20-річних юнаків контрольної групи зросла (р<0,001) до 8,9±0,81%помилок, а в основній групі 4,4±0,5%помилок (у дівчат аналогічно до 11,3±0,74%помилок і 6,3±0,35 %помилок). Отже, за досліджуваний період відносний приріст сили основних нервових процесів у юнаків основної групи становив 4,9%помилок (у дівчат - 3,8%помилок) і був більшим на 6,5% у юнаків і на 26,7% у дівчат, ніж у їх ровесників контрольних груп (табл. 1).

Таблиця.1 Статистичні показники нейродинамічних властивостей юнаків та дівчат контрольних і основних груп (Х±m)

Примітка. * - достовірність відмінностей (* - р<0,05, ** - р<0,01, ***- р<0,001) між групами 18-річних відносно 19, 20-річних; * - достовірність відмінностей між показниками однолітків різних груп - (* - р<0,05, ** - р<0,01, ***- р<0,001).

За даними деяких авторів [В.С.Лизогуб, 1997; І.О.Іванюра, 2001; М.В.Макаренко, 2002], більш інтенсивне формування та становлення ФРНП та СНП є результатом впливу тривалої м'язової діяльності, яка супроводжується аферентними імпульсами, що надходять у нервову систему і пред'являють підвищені вимоги до збудливого і гальмівного процесів. При досліджені часових характеристик сенсомоторної реактивності, яка визначалася за тривалістю латентних періодів простих (ЛППЗМР) і складних зорово-моторних реакцій (ЛПРВ_1-3; ЛПРВ_2-3) різного ступеня складності, не виявлено відмінностей між величинами простої і складної реакції вибору одного з трьох в основній і контрольній групах. Вірогідні відмінності одержані тільки між часовими характеристиками реакцій вибору двох з трьох подразників (ЛПРВ_2-3). У юнаків і дівчат основної групи ЛПРВ_2-3 виявився коротшим (р<0,05), ніж у їх ровесників контрольних груп. Упродовж лонгітудинальних етапів обстежень тривалість ЛПРВ_2-3 виявилась коротшою (р<0,05) у групах 20-річних у порівнянні з 18-річними (табл. 1).

Нами виявлені статистично достовірні відмінності за показниками об'єму і продуктивності слухової і зорової пам'яті на різні види матеріалу між основними і контрольними групами. Так, об'єм і продуктивність слухової і зорової пам'яті на різні види матеріалу в основних групах упродовж досліджуваного періоду були нижчими, ніж відповідні показники у контрольних групах. Упродовж лонгітудинальних етапів досліджень продуктивність та об'єм короткочасної слухової та зорової пам'яті на слова та числа зазнавали змін тільки в контрольних групах юнаків та дівчат. Так, у юнаків об'єм короткочасної слухової пам'яті на слова зріс з 69% у 18-річних до 76,7% у 20-річних, а у дівчат за досліджуваний період об'єм короткочасної слухової пам'яті на слова зростав з 75% у 18-річних до 80,3% у 20-річних, на числа відповідно з 52,3% до 60,3%, а продуктивність короткочасної слухової пам'яті на слова - на 0,73 бали (на 12,2%). Очевидно, виявлені відмінності між параметрами короткочасної пам'яті зумовлені більш інтенсивними розумовими тренуваннями під час навчальних навантажень обстежуваними контрольних груп.

Величини показників функцій уваги: переключення уваги (ППУ), загальної кількості переробки інформації (ЗКПІ), швидкості переробки інформації (ШПІ) в основних групах юнаків та дівчат порівняно з контролем виявились статистично вірогідно вищими. Середні значення ППУ, ЗКПІ і ШПІ у юнаків та дівчат основної та контрольної груп в процесі лонгітудинальних етапів досліджень не зазнавали змін. У той же час вони виявились вірогідно вищими в основних групах юнаків порівняно з контролем (ППУ у 18-річних - на 15%, у 19-річних - на 11,3%, у 20-річних - 9,7%; ЗКПІ у 18-річних - на 14 біт, у 19-річних - 9,9 біт, у 20-річних - 12,3 біт; ШПІ - на 0,21 біт/с). Тривала м'язова діяльність викликала у дівчат зростання тільки ЗКПІ і ШПІ. Отже, виявлені особливості параметрів психофізіологічних функцій в основних і контрольних групах юнаків і дівчат зумовлені складністю індивідуального формування їх генетичної програми, залежністю від рівня фізичної та розумової активності обстежуваних.

2.2. Зв'язок індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності з психофізіологічними функціями та адаптивними можливостями системи дихання під впливом тривалої м'язової діяльності. Компенсаторні реакції в організмі відбуваються як за участю клітинних, органних, та системних реакцій, так і за участю індивідуально-типологічних властивостей ВНД [Лизогуб В.С., 2001]. Всіх обстежуваних (юнаки n=180; дівчата n=180) за показниками властивостей основних нервових процесів методом сигмальних відхилень поділили на три групи. У першу групу увійшли обстежувані з високим (юнаки 25,6% та дівчата 31,1%), в другу - з середнім (38,3% у юнаків і 46,7% у дівчат) і в третю - з низьким (юнаки 36,1% та дівчата 22,2%) рівнем ФРНП та СНП. Оскільки ФРНП та СНП перебувають у тісному кореляційному зв'язку (у юнаків r= -0,82; у дівчат - r= -0,79, р<0,001), ми користувалися аналізом груп з різним рівнем ФРНП.

Найвищі параметри ЗКПІ, ШПІ, ППУ в обстежуваних з високим рівнем функціональної рухливості основних нервових процесів становили відповідно: у юнаків 150,7±1,16 біт, 1,71±0,03 біт/с, 7,81±0,09 бала і у дівчат 152,9±1,19біт, 1,48±0,06 біт/с, 8,2±0,09бали. Статистично вірогідно (р<0,05) менші величини досліджуваних показників уваги виявлені в обстежуваних з низьким рівнем ФРНП порівнянню з високим і середнім. Результати кореляційного аналізу підтверджують одержані відмінності між статистичними показниками функцій уваги в обстежуваних з різним рівнем ФРНП. Виявлений вірогідний (р<0,05) прямий кореляційний зв'язок між ФРНП і ШПІ (r= 0,36), ППУ (r=0,25), ЗКПІ (r=0,27) у юнаків і у дівчат відповідно - r= 0,28, r = 0,20, r= 0,24. Кореляційний аналіз підтвердив виявлену залежність між рівнем ФРНП, а відповідно і СНП і функціями уваги. Під впливом тривалої м'язової діяльності посилюються нейрофізіологічні механізми, які і зумовлюють зміни окремих властивостей уваги упродовж лонгітудинальних обстежень.

Стосовно індивідуальних показників мнемічних функцій ми спостерігали найбільші значення показників об'єму короткочасної зорової і слухової пам'яті в обстежуваних з високим рівнем властивостей основних нервових процесів. Вірогідність (р<0,001) різниці між показниками об'єму і продуктивності короткочасної пам'яті різної модальності у більшості випадків виявлена лише у групах юнаків і дівчат з високим і низьким рівнем ФРНП. Залежність між показниками пам'яті різної модальності і властивостями основних нервових процесів була характерною для всіх видів пред'явленого для запам'ятовування матеріалу, але вищий ступінь вірогідності (р<0,001) спостерігався на слова. Зіставлення показників слухової пам'яті на різні види пред'явленого матеріалу в обстежуваних з високим рівнем функціональної рухливості виявили вірогідно (р<0,05) вищі показники, ніж з низьким рівнем. Так, об'єм слухової пам'яті на слова і числа в обстежуваних з високим рівнем ФРНП становив у юнаків відповідно 73,4±1,15% і 55,6±1,7%, у дівчат 78,2±0,9 % і 57,7±2,42% і виявився вірогідно вищим, ніж в осіб з низьким рівнем. Аналогічні відмінності об'єму короткочасної зорової пам'яті на слова та числа виявлені у юнаків та дівчат з високим рівнем ФРНП (у юнаків 80±1,49% і 64,4±1,67%, у дівчат 86,8±1,13% і 66,4±0,79%), у яких він перевищував (р<0,01) відповідні величини в осіб з низьким рівнем. Кореляційний аналіз також підтвердив виявлену вірогідну (р<0,05) залежність між ФРНП та об'ємом зорової і слухової пам'яті на слова (у юнаків - r = 0,46 і r = 0,27, у дівчат - r = 0,32 і r = 0,21), на числа (у юнаків - r = 0,32 і r = 0,23, у дівчат - r = 0,24 і r = 0,27), між ФРНП і продуктивністю короткочасної слухової пам'яті на слова (r = 0,22 у юнаків, та r = 0,31 у дівчат), на числа (у юнаків - r = 0,23, у дівчат - r =0,29). Отже, індивідуальні відмінності показників об'єму та продуктивності короткочасної пам'яті різної модальності визначаються видом запропонованого матеріалу й генетично зумовленими типологічними особливостями ВНД обстежуваних. Результати обстежень показали, що величини об'єму і продуктивності короткочасної пам'яті на слова були значно вищими, ніж на числа. Очевидно, запропонований вид матеріалу є значно легшим для запам'ятовування за рахунок асоційованого групування його за окремими ознаками.

Аналіз експериментальних даних показав, що за деякими показниками, які характеризують резерви та економічність зовнішнього дихання, рівні швидкісних потоків легеневої вентиляції, кисневу вартість дихального циклу між обстежуваними з високим і низьким, середнім і низьким рівнем ФРНП виявлена вірогідна різниця. Так, у юнаків і дівчат з високим рівнем ФРНП фактичні величини МВЛ, ЖЄЛ виявились вірогідно (р<0,05) вищими, а ХОД вірогідно (р<0,001) нижчим, ніж у обстежуваних з низьким рівнем функціональної рухливості нервових процесів. Між показниками РОФВ₁ у юнаків, РПОШ у дівчат виявлені вірогідно (р<0,05) істотні відмінності у групах з високим рівнем ФРНП порівняно з низьким. Рівні резерву і економічності зовнішнього дихання (РРЗД, РЕЗД) у юнаків і дівчат з високою градацією ФРНП вірогідно (р<0,05) вищі, ніж відповідні величини в осіб з низькою градацією. Таким чином, найбільший резерв і економічність зовнішнього дихання виявлено в обстежуваних з високим рівнем основних нервових процесів. При порівнянні середніх величин VО₂/f, які одержано у групах обстежуваних з високою і низькою рухливістю основних нервових процесів, з'ясовано, що особам з високим рівнем ФРНП властиві більш високі величини відповідних показників. Згідно результатів наших досліджень за більшістю показників швидкісних потоків легеневої вентиляції: ІТ, ФЖЄЛ, СОШ_25-75, МОШ₂₅, МОШ₅₀, МОШ₇₅ і їх рівнів - у групах з різним рівнем ФРНП не виявлено різниці.

Аналіз кореляційних зв'язків між досліджуваними показниками резерву, економічності зовнішнього дихання, показниками кисневої вартості дихального циклу та функціональною рухливістю основних нервових процесів виявлені кореляційні зв'язки. Пряма кореляція виявлена між показниками МВЛ (у юнаків r =0,34; у дівчат r = 0,27), РЕЗД (у юнаків r =0,41, у дівчат r = 0,38), РРЗД (у юнаків - r =0,32, у дівчат - r =0,36), VО₂/f (у юнаків - r =0,36, у дівчат - r =0,34) та ФРНП, а між показниками ХОД і ФРНП - зворотна кореляція (у юнаків r = -0,38 та у дівчат r = -0,24). Отже, провідна роль у формуванні тривалої адаптації під впливом м'язової діяльності належить функціональним особливостям систем організму, але в більшій мірі - адаптаційним можливостям респіраторної системи, а також резервам зовнішнього дихання, які забезпечують його економічність. Індивідуально-типологічні особливості ВНД обстежуваних, які формуються під впливом тривалої м'язової діяльності, відбиваються на формуванні адаптаційних пристосувань респіраторної системи.

дихання нервовий м'язовий адаптаційний

ВИСНОВКИ

У дисертації наведені дані про особливості адаптивних змін системи дихання, стану вищої нервової діяльності організму юнаків і дівчат 18-20 років до тривалої м'язової діяльності. Внаслідок проведених досліджень одержано нові дані, які стосуються динаміки розвитку морфофункціональної адаптації респіраторної системи, стану нейродинамічних та психічних функцій організму, прояву властивостей основних нервових процесів у характері реагування вегетативних функцій.

Аналіз процесу формування і оцінка адаптивних можливостей респіраторної системи організму людини під впливом тривалої м'язової діяльності в період їх післядії дали змогу виявити ряд суттєвих закономірностей перебудови динамічної структури реакцій мобілізації економічності зовнішнього дихання, енергетичної вартості, швидкісних потоків легеневої вентиляції, змін фактичного резерву вентиляції легень, що сприяє підвищенню її ефективності.

Формування оптимальної динамічної структури адаптації респіраторної системи до тривалої м'язової діяльності визначається ростом тренованості і максимальним об'ємом навантажень, стійкістю і узгодженістю з робочими рухами, що забезпечує тим самим стабілізацію і синхронізацію регуляторних та гомеостатичних механізмів управління системи, а відтак і змін рівня функціонування дихання.

Встановлено, що тривалий інтенсивний вплив м'язової діяльності супроводжується адаптивними зрушеннями резервних можливостей і вираженою економізацією респіраторної системи. Відповідна стимуляція здійснюється за рахунок зростання утилізації кисню і швидкості його споживання, змін статичних об'ємів легенів та зростання швидкісних потоків легеневої вентиляції (ФЖЄЛ; ОФВ₁; ПОШ; МОШ₂₅; МОШ₅₀; СОШ_25-75; тест Тифно), які визначаються тривалістю навантажень і статево - віковими особливостями організму.

Виявлена динаміка різних показників рівнів резервів та економічності системи дихання свідчить про перехід від фізіологічної норми до стану підвищення адаптаційних можливостей під впливом тривалої м'язової діяльності. Показано, що адаптаційний процес здійснюється через декілька стадій змін параметрів статичних об'ємів та еластичності легень, діаметру просвіту бронхів, збалансованого розвитку дихальних шляхів та експіраторних м'язів.

На формування властивостей функціональної рухливості (ФРНП) і сили основних нервових (СНП) процесів, функцій довільної уваги, латентних періодів складних сенсомоторних реакцій виявляє вплив тривала м'язова діяльність. В осіб залежно від статі і тривалості навантажень виявлені більш високі (в межах детермінованої генетичної програми) параметри рівнів ФРНП, СНП, функцій довільної уваги та коротші латентні періоди складних сенсомоторних реакцій.

Встановлені парні коефіцієнти кореляції між показниками ФРНП, СНП та показниками фактичного резерву вентиляції, швидкісними потоками легеневої вентиляції, енергетичної вартості, економічності функціонування зовнішнього дихання. Динаміка формування залежності між індивідуально-типологічними властивостями основних нервових процесів і функціями респіраторної системи у 18-20-річних юнаків та дівчат упродовж тривалої м'язової діяльності характеризується деякими особливостями. В осіб з високим і середнім рівнем ФРНП та СНП тривала м'язова діяльність викликала більш виражену активацію реалізації економічності системи дихання.