Влияние дополнительной весовой нагрузки на функцию внешнего дыхания

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведено сравнительное исследование объемно-скоростных показателей системы внешнего дыхания человека в условиях действия дополнительной весовой нагрузки: бронежилета весом 11 кг и рюкзака весом 15 кг. Характер изменений основных спирометрических параметров при действии повышенной весовой нагрузки типичен для рестриктивных нарушений легочной функции. Выраженное снижение значений форсированной жизненной емкости легких (FVC) и объема форсированного выдоха за 1 с (FEV1) наблюдалось при выполнении теста с защитным бронежилетом. В условиях сочетания бронежилета и рюкзака эти изменения были выражены в большей степени (p < 0.01). При этом не отмечено значимых изменений величин индекса Тиффно (FEV1/FVC). Кроме того, выявлено достоверное снижение значений максимальной произвольной вентиляции легких (MVV) на 8.1% в условиях действия бронежилета и на 18.5% при сочетании жилета и рюкзака относительно контроля (p < 0.01). Показана значимая корреляция между максимальной силой сокращений инспираторных мышц и максимальной произвольной вентиляцией легких как в контроле, так и при дополнительной весовой нагрузке. Возможно, что тренировка инспираторных мышц, направленная на увеличение их силы и выносливости, может быть эффективной стратегией для минимизации неблагоприятных последствий увеличенной весовой нагрузки при выполнении работ со специальным защитным оборудованием в разных сферах профессиональной деятельности человека.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. О. Сегизбаева

Институт физиологии имени И.П. Павлова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: segizbaevamo@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

Б. А. Максименко

Институт физиологии имени И.П. Павлова РАН

Email: segizbaevamo@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

Ю. Н. Королев

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: segizbaevamo@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. П. Александрова

Институт физиологии имени И.П. Павлова РАН

Email: segizbaevamo@infran.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Muza S.R., Latzka W.A., Epstein Y., Pandolf K.B. Load carriage induced alterations of pulmonary function // Int. J. Ind. Ergon. 1989. V. 3. № 3. P. 221.
  2. Bygrave S., Legg S.J., Myers S., Llewellyn M. Effect of backpack fit on lung function // Ergonomics. 2004. V. 47. № 3. P. 324.
  3. Majumdar D., Srivastava K.K., Purkayastha S.S. et al. Physiological effects of wearing heavy body armour on male soldiers // Int. J. Ind. Ergon. 1997. V. 20. № 2. P. 155.
  4. Dominelli P.B., Sheel A.W., Foster G.E. Effect of carrying a weighted backpack on lung mechanics during treadmill walking in healthy men // Eur. J. Appl. Physiol. 2012. V. 112. № 6. P. 2001.
  5. Phillips D.B., Stickland M.K., Petersen S.R. Ventilatory responses to prolonged exercise with heavy load carriage // Eur. J. Appl. Physiol. 2016. V. 116. № 1. P. 19.
  6. Armstrong N.C., Gay L.A. The effect of flexible body armour on pulmonary function // Ergonomics. 2016. V. 59. № 5. P. 692.
  7. Legg S.J., Cruz C.O. Effect of single and double strap backpacks on lung function // Ergonomics. 2004. V. 47. № 3. P. 318.
  8. Kinoshita H. Effects of different loads and carrying systems on selected biomechanical parameters describing walking gait // Ergonomics. 1985. V. 28. № 9. P. 1347.
  9. Brown P.I., McConnell A.K. Respiratory-related limitations in physically demanding occupations // Aviat. Space Environ. Med. 2012. V. 83. № 4. P. 424.
  10. Armstrong N.C., Ward A., Lomax M. et al. Wearing body armour and backpack loads increase the likehood of expiratory flow limitation and respiratory muscle fatigue during marching // Ergonomics. 2019. V. 62. № 9. P. 1181.
  11. Miller M.R., Crapo R., Hankinson J. et al. General considerations for lung function testing // Eur. Respir. J. 2005. V. 26. № 1. P. 153.
  12. American Thoracic Society/European Respiratory Society. ATS/ERS Statement on respiratory muscle testing // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002. V. 166. № 4. P. 518.
  13. Black L.F., Hyatt R.E. Maximal respiratory pressures: normal values and relationship to age and sex // Am. Rev. Respir. Dis. 1969. V. 99. № 5. P. 696.
  14. Сегизбаева М.О., Александрова Н.П. Оценка функционального состояния дыхательных мышц: методические аспекты и интерпретация данных // Физиология человека. 2019. Т. 45. № 2. С. 115.
  15. Faghy M., Brown P. Thoracic load carriage-induced respiratory muscle fatigue // Eur. J. Appl. Physiol. 2014. V. 114. № 5. P. 1085.
  16. Shei R.J., Chapman R.F., Gruber A.H., Mickleborough T.D. Respiratory Effects of Thoracic Load Carriage Exercise and Inspiratory Muscle Training as a Strategy to Optimize Respiratory Muscle Performance with Load Carriage // Springer Sci. Rev. 2017. V. 5. № 1–2. P. 49.
  17. Faghy M.A., Shei R.J., Armstrong N.C.D. et al. Physiological impact of load carriage exercise: Current understanding and future research directions // Physiol. Rep. 2022. V. 10. № 21. P. e15502.
  18. Walker R.E., Swain D.P., Ringleb S.I., Colberg S.R. Effect of added mass on treadmill performance and pulmonary function // J. Strength Cond. Res. 2015. V. 29. № 4. P. 882.
  19. Phillips D.B., Ehnes C.M., Stickland M.K., Petersen S.R. Ventilatory responses in males and females during graded exercise with and without thoracic load carriage // Eur. J. Appl. Physiol. 2019. V. 119. № 2. P. 441.
  20. Legg S.J. Influence of body armour on pulmonary function // Ergonomics. 1988. V. 31. № 3. P. 349.
  21. Legg S.J., Mahanty A. Comparison of Five Models of Carrying a Load Close to the Trunk // Ergonomics. 1985. V. 28. № 12. P. 1653.
  22. Dominelli P.B., Sheel A.W. Experimental approaches to the study of the mechanics of breathing during exercise // Respir. Physiol. Neurobiol. 2012. V. 180. № 2–3. P. 147.
  23. Dixon A.E., Peters U. The effect of obesity on lung function // Expert Rev. Respir. Med. 2018. V. 12. № 9. P. 755.
  24. Jenkins S.C., Moxham J. The effects of mild obesity on lung function // Respir. Med. 1991. V. 85. № 4. P. 309.
  25. Sharp J.T., Barrocas M., Chokroverty S. The cardiorespiratory effects of obesity // Clin. Chest Med. 1980. V. 1. № 1. P. 103.
  26. Farkas G.A., Cerny F.J., Rochester D.F. Contractility of the ventilatory pump muscles // Med. Sci. Sports Exerc. 1996. V. 28. № 9. P. 1106.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Корреляционная зависимость между максимальным инспираторным давлением (MIP) и максимальной произвольной вентиляцией легких (MVV) у здоровых добровольцев в контроле при отсутствии дополнительной весовой нагрузки (кружки и сплошная линия тренда), при действии защитного жилета (квадраты и штриховая линия) и сочетании жилета и рюкзака (треугольники и пунктирная линия). Коэффициенты корреляции (r) указаны рядом с линией тренда

Скачать (88KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024