Функціональний стан кардіореспіраторної системи учнів в умовах метрошколи

Abstract

У статті розглядається актуальна проблема впливу специфічного середовища «метрошколи» на організм старшокласників у прифронтовому місті. В умовах воєнних дій підземний простір метрополітену став безпечною альтернативою звичайним класам, проте він характеризується відсутністю природного світла, штучною вентиляцією та підвищеним рівнем техногенного шуму. Дослідження базується на гіпотезі, що такі умови у поєднанні з хронічним стресом від обстрілів виснажують кардіореспіраторну систему підлітків, яка є індикатором загального гомеостазу. Протягом експерименту було обстежено 27 юнаків та 32 дівчини, учнів Харківського ліцею № 116. Методологія включала моніторинг показників гемодинаміки, пульсоксиметрію, спірометрію та функціональні гіпоксичні тести, що дозволило оцінити не лише стан спокою, а й приховані резерви організму до дефіциту кисню. Результати дослідження продемонстрували, що хоча середні показники гемодинаміки та оксигенації крові (97 %) формально відповідають віковим нормам, детальний індивідуальний аналіз виявляє ознаки прихованого функціонального напруження. Отримані дані свідчать про те, що середовище метрополітену висуває підвищені вимоги до вегетативної регуляції підлітків. Аналіз виявив неоднорідність реакцій: від стабільної сатурації крові до виражених симпатикотонічних проявів, таких як тахікардія (у 11–14 % обстежених) та підвищення систолічного тиску (у 16,9 %), що особливо простежується у юнаків. Важливим аспектом роботи стало виявлення групи ризику серед школярів, які мають дефіцит життєвої ємності легень у 15,5 % юнаків та 21 % дівчат. Найбільш показовими стали результати гіпоксичних проб, які виявили низьку толерантність до кисневого голодування: незадовільні показники за пробою Штанге зафіксовані у 42,4 % учнів, а за пробою Генча – у 30,5 %. Це свідчить про низьку витривалість дихальної мускулатури та недостатність компенсаторних механізмів серцево-судинного транспорту кисню. Аналіз адаптаційного потенціалу підтвердив, що лише 32,2 % підлітків зберігають задовільний рівень адаптації. Переважна більшість учнів (59,3 %) перебувають у стані функціонального напруження, що є сигналом про поступове виснаження ресурсів організму. Юнаки виявили нижчу резистентність до екзогенних факторів (63 % осіб у стані напруження) порівняно з дівчатами (56,3 %). Таким чином, тривале перебування у незвичному підземному середовищі на тлі війни є потужним стресором, що зумовлює необхідність впровадження спеціальних оздоровчих програм та регулярного психофізіологічного моніторингу для стабілізації функціонального стану школярів.

This article examines the issue of how the specific «metro-school» environment affects the physiological state of senior high school students in a frontline city. In the context of ongoing military operations, subterranean areas of the metropolitan infrastructure have emerged as a viable alternative to conventional educational settings. However, these environments are characterised by a deficiency in natural light, inadequate ventilation systems, and elevated levels of anthropogenic noise. The study hypothesises that such conditions, in combination with chronic stress from shelling, result in a depletion of the cardiorespiratory system in adolescents. This depletion serves as a key indicator of general homeostasis. During the course of the experiment, 59 students (27 males and 32 females) from Kharkiv Lyceum No. 116 were examined. The methodology comprised hemodynamic monitoring, pulse oximetry, spirometry, and functional hypoxic tests, enabling an assessment of both resting states and the body’s latent reserves in response to oxygen deficiency. The findings demonstrate that, while average hemodynamic and blood oxygenation levels (97 %) formally align with age-related norms, a detailed individual analysis reveals signs of latent functional strain. The data suggest that the subway environment places increased demands on the autonomic regulation of adolescents. The analysis revealed a range of heterogeneous reactions, ranging from stable blood saturation to pronounced sympathotonic manifestations, such as tachycardia (in 11–14 % of subjects) and increased systolic blood pressure (in 16.9 %), particularly among males. A fundamental element of the study was the identification of a risk group among students exhibiting a deficiency in vital lung capacity (15.5 % of males and 21 % of females). The most significant findings emerged from the results of hypoxic tests, which revealed low tolerance to oxygen deprivation: unsatisfactory results in the Stange test were recorded in 42.4 % of students, and in the Hench test in 30.5 %. This finding is indicative of low respiratory muscle endurance and insufficient compensatory mechanisms in cardiovascular oxygen transport. A perusal of the literature reveals that the results of adaptive potential analysis indicate that only 32.2 % of adolescents demonstrate an adequate degree of adaptation. The majority of students (59.3 %) exhibited functional strain, which is indicative of a gradual exhaustion of the body's resources. The present study found that males demonstrated a lower level of resistance to exogenous factors (63 % in a state of strain) in comparison to females (56.3 %). Consequently, prolonged exposure to an unfamiliar subterranean environment against the backdrop of war constitutes a potent stressor, necessitating the implementation of bespoke wellness programs and regular psychophysiological monitoring to stabilize the functional state of students.