Adaptive Capabilities of the Body in Conditions of Mask Regime

Установленные меры профилактики новой коронавирусной инфекции COVID-19 на протяжении двух лет обязывали соблюдать в общественных местах масочный режим 

Целью данной работы явилось определение функции внешнего дыхания в сопряжении с показателями динамометрии при длительном ношении маски во время занятий у студентов в динамике двух семестров.

Было обследовано 174 студента (64 юношей и 110 девушек) в возрасте 18-21 лет. Исследование проводилось в 2 этапа: в начале весеннего семестра 2020-2021 учебного года и в начале осеннего семестра 2021-2022 учебного года. Все изменения проводись утром до начала практических занятий в очном режиме после их завершения через 6 часов в конце учебного дня при условии постоянного использования медицинских масок. Критериями исключения являлись хронические заболевания органов дыхательной системы, сердечно-сосудистая патология. В работе учитывались следующие параметры внешнего дыхания: частота дыхания в 1 минуту (ЧД), сатурация кислорода (SpO2), объем форсированного выхода за 1 секунду (ОФВ1), форсированная жизненная ёмкость лёгких (ФЖЕЛ), индекс Тиффно, а также показатели кистевой динамометрии. Все измерения проводились по унифицированной методике, отдельно оценивались показатели силы для правой и левой кисти.

Проведенное исследование и статистическая обработка результатов с использованием t-критерия Стьюдента выявили, что весной ЧД за время занятий достоверно увеличилось у юношей с 17,0 до 17,9 (р<0,01), у девушек с 17,6 до 18 (р<0,01). В осеннем семестре аналогично у юношей с 16,8 до 17,52 (р<0,01), у девушек с 17,1 до 17,5 (р<0,01), что говорит о нагрузке на дыхательную систему во время масочного режима на занятиях.

При этом SpO2 в весеннем семестре высоко достоверно снизилась у юношей с 97,8% до 96,9% (р<0,001), у девушек с 98,2% до 97,6% (р<0,001), а в осеннем семестре отмечено снижение у юношей с 98,1% до 97,5% (р<0,001), у девушек с 98,3% до 97,5% (р<0,05), что говорит о нарастающей гипоксии.

При оценке ОФВ1 в весеннем семестре отмечалось высоко достоверное снижение показателя у юношей с 3,4 до 3,3 (р<0,001), у девушек с 2,5 до 2,38 (р<0,001), Аналогично в осеннем семестре имело место снижение ОФВ1 у юношей с 3,5 до 3,3 (р<0,01), у девушек с 2,7 до 2,6 (р<0,05).

Одновременно с этим в весеннем семестре уменьшились с высокой степенью достоверности и показатели ФЖЕЛ у юношей с 3,8 до 3,6 (р<0,001), у девушек с 2,8 до 2,7 (р<0,001). В осеннем семестре отмечалось уменьшение ФЖЕЛ у юношей с 3,9 до 3,8 (р<0,001), у девушек с 3,1 до 2,9 (р<0,001). 

Однако, если посмотреть на динамику показателей функции внешнего дыхания в сравнении весеннего и осеннего семестров, то видно, что ОФВ1 у юношей возрос с 3,4 до 3,5 (р<0,05), а у девушек с 2,5 до 2,7 (р<0,05). Аналогичные положительные изменения наблюдаются и при определении ФЖЕЛ, которая у юношей возросла с 3,8 до 3,9 (р<0,05), а у девушек с 2,8 до 3,1 (р<0,05). Такая динамика во время обучения в течение года говорит о приспособлении дыхательной системы к повышенным нагрузкам и возросших возможностях внешнего дыхания в условиях соблюдения масочного режима.

Интересные данные получились при расчете индекса Тиффно (отношение ОФВ1/ФЖЕЛ). Так,  весной у девушек за время занятий наблюдалось снижение с 89,6% до 88,2%, при этом показатели соответствуют норме. У юношей же индекс Тиффно вырос с 88,9% до 90,8%. В осеннем семестре за время занятий индекс Тиффно у юношей вырос с 88,6% до 89%, а у девушек с 87,8% до 88,5%.

В динамике между семестрами мы видим уменьшение утреннего индекса у юношей с 88,9% до 88,6%, а у девушек с 89,6% до 87,8%, что, по всей видимости, можно объяснить хронической нагрузкой на дыхательную систему, что также может свидетельствовать об адаптационных реакциях организма в условиях масочного режима. 

Касаемо параметров кистевой динамометрии в весеннем семестре у юношей достоверно снизилась сила сокращения правой кисти с 47,9 кг до 46,6 кг (р<0,05) и левой кисти с 44,5 кг до 43,2 кг (р<0,05). У девушек также отмечены снижения показателей кистевой динамометрии на правой руке с 27,2 кг до 26,2 кг (р<0,05) и на левой руке с 25 кг до 24,5 кг (р<0,05).

При оценке параметров кистевой динамометрии в осеннем семестре мы также наблюдаем уменьшение показателей, у юношей с 47,3 кг до 45,9 кг (р<0,05) на правой кисти и  с 44,1 кг до 43,1 кг (р<0,05) на левой кисти. У девушек также отмечены снижения показателей кистевой динамометрии на правой руке с 26,9 кг до 26,1 кг (р<0,05) и на левой руке с 24,7 кг до 24,1 кг (р<0,05).

При сравнении показателей кистевой динамометрии в динамике двух семестров можно отметить достоверное снижение у юношей с 47,9 кг до 47,3 кг на правой кисти (р<0,05) и с 44,5 кг до 44,1 кг на левой кисти (р<0,05), у девушек с 27,2 кг до 26,9 кг (р<0,05) на правой кисти и с 25 кг до 24,7 кг (р<0,05) на левой кисти, что свидетельствует о развитии хронической гипоксии. Также была замечена интересная особенность – уменьшение показателей кистевой динамометрии в процентном соотношении во втором (осеннем) семестре были ниже, что также свидетельствует об адаптационных реакциях организма в условиях масочного режима.

Изучение во времени параметров внешнего дыхания в условиях ношения медицинской маски на протяжении учебного дня показало выраженные краткосрочные приспособительные реакции органов дыхательной системы, приводящие к изменениям показателей внешнего дыхания, подвергающиеся восстановлению и длительные изменения, повышающие изначальные утренние показатели функции внешнего дыхания до начала использования медицинской маски, что делает её использование менее заметным для организма. Проведенное исследование показало, что регулярное ношение маски в течение учебного дня приводит к снижению сатурации кислорода и снижению мышечной силы кистей, что может объясняться, в том числе, снижением активности окислительных мышечных волокон. Но с течением времени наш организм адаптируется и приспосабливается к новым условиям внешней среды, уменьшая влияние масочного режима на качество жизни.