LÉGZÉSFUNKCIÓS VIZSGÁLATOK DOHÁNYZÓ ÉS NEM DOHÁNYZÓ FIÚKNÁL Készítette: Rostás Katalin Témavezetõ: Dr. Mészáros János egyetemi tanár A Tudományos Bizottság Sipos Kornél Ph.D. egyetemi tanár, elnök Bánhegyi Andrea Ph.D., titkár Barabás Anikó Ph.D. egyetemi docens, tag Az értekezés opponensei dr. Apor Péter CSc. Forrai Judit Ph.D. egyetemi docens
BUDAPEST 2005 A jelen vizsgálat célja volt a 16-17 éves naptári korú, rendsze-resen dohányzó és nem dohányzó fiúk nyugalmi és terheléses légzés-funkciós mutatóinak összehasonlítása, melynek során: a/ Választ kerestünk arra, hogy a nyugalomban mérhetõ spirometriai változókban (FVC, PEF, FEV 1 ) van-e statisztikai különbség a dohányzó és nem dohányzó csoportok jellemzõi között. b/ Elemeztük azt is, hogy a vita-maxima-típusú terhelés indukálta élet-tani válaszok jellemzõen eltérnek-e a két csoportban. c/ A rendszeresen és versenyszerûen sportoló fiúk mintájának labora-tóriumban mért terheléses élettani eredményei mennyiben térnek el a dohányzó és a nem dohányzó (átlagos fizikai aktivitású) kö-zépiskolás fiúk eredményeitõl. d/ A terhelés végén megismételt spirometriás adatfelvétel eredményei mennyiben térnek el a nyugalmi értékektõl és különböznek-e a két csoportban. Megállapítottuk: 1. A dohányzás ténye és a fizikai aktivitás mennyisége (és minõsége) ismeretében szelektált és statisztikailag közepes nagyságú min-tákban a testmagasság és a testtömeg átlagai között nem volt kü-lönbség. Viszont mindhárom minta magasabb és nehezebb, mint a napjainkban érvényes referencia minta 17 évesekre vonatkozó középértéke. A dohányzók és a nem dohányzók metrikus indexszel jellemzett morfológiai alkata, továbbá relatív testzsírtartalma is hasonló volt. E két utóbbi mutató szerint a rendszeresen sportolók testi felépítése szignifikánsan piknomorfabb (de nem piknomorf) volt, amely konstitúcióhoz értékelhetõen kisebb testzsírtartalom társult. A kedvezõen kevés depózsír mennyiség mindhárom mintában jellemzõ volt. Megítélésünk szerint a morfológiai alkat és a relatív testzsír-tartalom különbözõsége nem társítható a csoportosítási szem-pontokhoz (ez valószínûen mintafüggõ eredmény), továbbá a méret és konstitúció differenciák nem magyarázhatók a szekulá-ris trend hatásaival sem. A morfológiai jellemzõk kisebb diffe-renciáinak nincs valódi hatása a nyugalmi légzõrendszeri funk-ciókra. Miután a vizsgált testméretekben és testalkati jellemzõkben, valamint a testtömeg százalékában kifejezett testzsírtartalomban dohányzó és nem dohányzó összehasonlításban valódi különb-ség nem volt (mi több, mindkét minta testösszetételét a jövõbeni egészség szempontjából kedvezõnek minõsítettük), a vonatko-zó hipotézisünk nem tartható. 2. A nyugalmi körülmények között mért légzésfunkciós jellemzõk át-lagai között nem volt szignifikáns a különbség egyetlen mutató esetében sem. A nem dohányzók középértékei azonban általában kedvezõbb funkciókra utalnak, továbbá a nem dohányzók cso-portja a nyugalmi légzésfunkciók tekintetében kismértékben ho-mogénabb volt, mint a rendszeresen dohányzóké. A légzésfunk-ciós vizsgálat eredményei az életkornak és a nemnek megfelelõ fiziológiás tartomány felsõ harmadában helyezkednek el (tehát összességében kedvezõek vagy jók), függetlenül a dohányzói múlttól. A légzésfunkciós vizsgálat eredményeként arra a következtetés-re jutottunk, hogy a néhány év rendszeres dohányzás következ-ményei az alkalmazott módszerekkel nem bizonyíthatók, de ez a konklúzió nem jelenti egyben azt, hogy nem is volt károsító hatás. Negatív eredménynek és a dohányzás hatására kialakult egyik következménynek értékeljük a nem dohányzókéval meg-egyezõ vitális kapacitás és idõzített vitális kapacitás mellett a jellemzõen nagyobb kilégzési sebességet a dohányzók mintájá-ban. További értelmezési szempontunk volt ebben az elrendezésben a minták közötti kis különbségek következetessége. Véleményünk az, hogy ebben az esetben az élettani
megítélés súlya erõsebb, mint a statisztikaié, vagyis a dohányzók vizsgált mintáját a nyu-galmi légzésfunkciós mutatók ismeretében is érintettnek tartjuk. A megfogalmazott összevont hipotézisünk vonatkozó része azonban nem tartható. 3. A terhelés maximumán mért szívfrekvencia és légzésszám alapján az összehasonlított csoportok nem különböztek egymástól. A maximális oxigénfelvétel idõpontjában jellemzõ légzési térfogat (a funkcionális vitális kapacitás) átlagok a két nem sportoló min-tában statisztikailag egyformák voltak, de ezek szignifikánsan kisebbek, mint a sportolók középértéke. A két nem sportoló mintában különbözõ volt továbbá a légzési térfogat relatív szó-rása. Megítélésünk szerint a dohányzók mintájában tapasztalt nagyobb heterogenitás lehet a relatíve rövid ideig tartó dohány-zás következménye is. Az abszolút és a relatív percventilláció (a testtömegre vonatkoz-tatott légzési perctérfogat) átlagai a két nem sportoló mintában statisztikailag egyformák voltak. Természetesen mindkét közép-érték szignifikánsan kisebb, mint a sportolókat jellemzõ átlag. A két átlagos fizikai aktivitású minta viszonylagosan nagy relatív percventillációja nem szükségszerûen az intenzívebb légzés vagy az aktívabb életmód következménye, hanem részben a minták átlagosnál kisebb testtömegébõl (mely adat a nevezõben szerepel) ered. A dohányzó csoport fokozott vagy csak fokozot-tabb heterogenitása a testtömegre vonatkoztatott percventilláció adatok alapján is bizonyított. Ennek ellenére a vizsgált nem sportoló fiúk futóteljesítménye ismeretében a kardiorespiratori-kus állóképesség aktuális szintje átlagon felüli vagy inkább jó. A metabolizmus perifériás jellemzõi közül elsõ helyre kívánko-zik az abszolút és a relatív aerob teljesítmény (ml? kg -1? min -1 ) referencia átlagokat meghaladó volta a két fizikailag nem aktív csoportban. Ezen adatok indirekt módon azt is sugallják, hogy a metabolizmus perifériás folyamatai a rendszeresen dohányzók vizsgált mintájában még nem károsodtak. Az átlagon felüli oxi-génfelvétel és a jó futóteljesítmény alapján e két csoportban az oxigénfelhasználás gazdaságosságát is jónak minõsítjük. Ez utóbbi mérõszámban azonban jelentõsek a rendszeres fizikai ak-tivitás hatásai is, de az öröklöttség következményei is számotte-võek. A rendszeresen sportolók oxigénfelvétele a nem sportolókénál szignifikánsan nagyobb. Nem vitatva a rendszeres fizikai akti-vitás adaptív következményeit, az eredményben (a különbségek mennyiségében) mégis meghatározó szerepet tulajdonítunk a genetikai alkalmasságnak és ezen keresztül a spontán szelekció direkt következményeinek. A dohányzók csoportjában az egy liter oxigén felvételéhez szük-séges környezeti levegõ mennyisége a legnagyobb volt (pedig a vizsgált sportolók abszolút és relatív aerob teljesítménye több, mint 13 milliliterrel nagyobb testtömeg kilogrammonként, mint a dohányzóké). A dohányzók anaerob energiatermelése lénye-gesen kisebb fizikai teljesítmény mellett is nagy volt, vagyis energia-felhasználásuk a fizikai terhelés intenzív szakaszaiban gazdaságtalanabb. Amennyiben a terheléses metabolizmust meghatározó szerv-funkciókat három csoportba rendezzük (külsõ légzés, szállítás és belsõ légzés), az a valószínû, hogy a néhány év dohányzói múlt-nak még nincs (az alkalmazott eljárásokkal mérhetõ) hatása a külsõ gázcsere mennyiségi viszonyaira és valószínûen még nem érintett a szöveti gázcsere sem. Ilyen tekintetben a leggyengébb láncszem a szállítás, vagyis a hemoglobin egy részének irrever-zibilis szén-monoxid kötése. Eredményeink ismeretében az is feltételezhetõ, hogy még a nyugalmi körülmények között mért légzésfunkciók kevésbé érzékenyek a dohányfüst károsító kémi-ai ingereire, addig a terhelés indukálta válaszok alapján a kedve-zõtlen állapot már viszonylag korán felismerhetõ, és non-invazív módszerrel is bizonyítható. A megfogalmazott összevont hipotézisünk vonatkozó része korlátozás nélkül tartható.
4. A terhelést követõ megnyugvás elsõ három percében a vizsgált lég-zésfunkciós jellemzõk idõfüggõ változása nem volt különbözõ a dohányzók és a nem dohányzók mintájában. Az azonos csopor-ton belüli összehasonlítás (a változások idõfüggése) eredménye a legtöbb mutató esetében szignifikáns volt. Ilyen vonatkozás-ban kivétel a dohányzók csoportjában az áramlási csúcssebes-ség, amely a megfigyelési idõ 3 perce alatt értékelhetõen nem változott. A nyugalmi érték százalékában kifejezett kilégzési csúcssebes-ség a dohányzók csoportjában következetesen 100% alatt volt és a megnyugvási idõ 3 perce alatt lényegesen nem is változott. Ez-zel szemben a nem dohányzók relatív kilégzési sebessége a ter-helést követõ elsõ 1,5 perc alatt nagyobb volt, mint 100% (vagy-is a nyugalmi adat) és a további három mintavétel alatt csak ki-sebb mértékben csökkent, mint a dohányzóknál. Általánosan jellemzõ eredményünk az, hogy az átlagok numeri-kus differenciái a vitamaxima terhelést követõ restitúcióban is kedvezõbb légzésfunkciót jelölnek a nem dohányzók csoportjá-ban. Megítélésünk szerint a változónként és mintavételi idõponton-ként végzett statisztikai analízis eredménye (vagyis az összeha-sonlított csoportok vizsgált jellemzõi között nincs különbség) félrevezetõ. Vizsgálatunkban ugyan a dohányzó és nem dohányzó csoportok nyugalomban mért légzésfunkciós jellemzõi, valamint a vita-maxima terhelés indukálta válaszok és változások megnyugvása között változónként nem volt szignifikáns különbség, azonban minden vizsgált jellemzõben a nem dohányzók teljesítménye jobb, vagy közelebb van a fiziológiás tartomány közepéhez. Ér-telmezésünk szerint ez esetben nem a statisztikai analízis ered-ménye a meghatározó, hanem az annál szigorúbb az élettani mi-nõsítésé. (Alapelv ugyanis az, hogy a két vagy több lehetséges értelmezési szempont -- matematikai statisztikai, szakmai, stb.-- közül azt kell figyelembe venni, amelynek súlya nagyobb.) A numerikus differenciák következetessége alapján az a véle-ményünk, hogy a néhány év dohányzás károsító hatásai már a nyugalmi légzésfunkciókban is bizonyítottnak tekinthetõ, továb-bá a csökkent légzésfunkció kimutatható a terhelést követõ megnyugvás idõ- és mennyiségi viszonyaiban is. A megfogalmazott hipotézisük azonban csak korlátozott mértékben tartható. Rostás Katalin közleményeinek jegyzéke Mészáros J., Prókai A., Rostás K., Mohácsi J., Tóth Á. (1997): A relatív plazmatérfogat csökkenés összehasonlító elemzése fizi-kailag aktív nõknél. Testnevelés- és Sporttudomány, 3. 3-11. Rostás K., Mészáros J., Petrekanits M. (1998): Nemzetközi szintû sportolók testösszetétele és aerob teljesítménye. Magyar Edzõ, 4. 4-9. Rostás, K. (1998): The effects of different physiological perform-ances on relative plasma volume decrease. In: The 13th Inter-national Congress on Sport Sciences for Students. HUPE, Bu-dapest, 122-124. Rostás K. (1999): A terheléses pulzus és az oxigénfelvétel kapcsolata 10-12 éves fiúknál. In: Kovátsné Németh M. (Szerk.): Apáczai Csere János Tanítóképzõ Fõiskola Évkönyv. ATIF, Gyõr, 275-280. Rostás, K. (1999): The effects of different physiological perform-ances on relative plasma volume decrease. In: Zahálka, F. (Ed.): Pohybové aktivity. Jako souèást živothího stylu pro pøíští tisíci-letí. Praha, 62-65. Rostás K. (1999): A kardio-respiratórikus adaptáció jellegzetességei gyermekkorban. In: Dr. Király T. (Szerk.): Testnevelési órák szívfrekvencia értékeinek elemzése. Gyõr, 17-33.
Rostás K., Dallos S. (1999): A relatív plazmatérfogat-csökkenés összehasonlító elemzése rendszeresen sportoló nõknél. OTDK 99 2. kötet, 104-110. Dallos S., Rostás K. (1999): A relatív plazmatérfogat-csökkenés és az aktuális kondicionális állapot összefüggése fizikailag aktív férfi-aknál. OTDK 99 2. kötet, 111-116. Mészáros, J., Rostás, K., Mohácsi, J., Prókai, A., Othman, M. (1999): Body composition and performance in athletes. Nauka i Sport, 1. 69-77. Mészáros J., Frenkl R., Mohácsi J., Rostás K., Prókai A. (1999): Az aerob teljesítmény életkorfüggése középkorú férfiaknál. In: Mó-nus A. (Szerk.): Sporttudomány és a XXI. század. III. Országos Sporttudományi Kongresszus. II. 202-206. Mohácsi J., Mészáros J., Prókai A., Rostás K. (1999): Az aerob-anaerob átmenet becslése felnõtt sportolóknál. In: Mónus A. (Szerk.): Sporttudomány és a XXI. század. III. Országos Sport-tudományi Kongresszus. II. 212-215. Rostás K., Mészáros J., Mohácsi J., Prókai A. (1999): Az élettani teljesítmény gazdaságosságának összehasonlító elemzése. In: Mónus A. (Szerk.): Sporttudomány és a XXI. század. III. Orszá-gos Sporttudományi Kongresszus. II. 223-227. Mészáros, J., Rostás, K., Frenkl, R., Mohácsi, J., Mahmoud, O., So-liman, Y. (1999): Aerobic power of obese females. Kalokaga-thia, 37: 1-2. 57-62. Mészáros, J., Sziva, Á., Mohácsi, J., Rostás, K. (2000): Skin tempera-ture and relative plasma volume decrease during laboratory ex-ercise. Kalokagathia, 75th Anniversary, Special Issue, 136-145. Rostás K., Mészáros J., Mohácsi J. (2000): Pulzusplató és aerob telje-sítmény gyermekeknél. Kalokagathia, 38: 1-2. 51-56. Rostás, K. (2005): Exercised respiratory characteristics in postpu-bertal boys. Hungarian Review of Sports Medicine, (in press). Rostás, K., Mészáros, J., Petrekanits, M., Sziva, Á., Szabó, T. (2005): Respiratory functions in cigarette smoking and non-smoking boys. Nowa Medycyna. Medycyna w sporcie iv, (in press). Idézhetõ elõadáskivonatok Rostás K. (1997): Terhelés alatti bõrhõmérséklet- és hemokoncent-ráció változás összehasonlító elemzése. XXIII. OTDK Testneve-lési és Sport Szekció, Program és elõadás kivonatok, 56. (III.). Rostás K. (1998): Különbözõ típusú terhelésekkel kiváltott relatív plazmatérfogat csökkenés összehasonlító elemzése. A Magyar Testnevelési Egyetem 1997-98. tanévi Tudományos Diákköri Konferenciája, Program és tartalmi kivonatok, 10. (I. helyezés). Rostás, K. (1998): The effects of Different Physiological Performance on Relative Plasma Volume Decrease. The 13 th International Congress On Sports Sciences For Students, HUPE, Budapest, 27. (különdíj). Rostás K., Mészáros J., Mohácsi J. (1998): 10-12 éves fiúk testi felé-pítése, testösszetétele és aerob teljesítménye. Mozgás-Játék-Sport-Terhelhetõség, Mozgásbiológiai Konferencia, Program, Elõadáskivonatok, 33. Mészáros J., Rostás K., Mohácsi J. (1998): Elhízott, de még egész-séges nõk antropometriai és terheléses élettani jellemzõi. Mozgás-Játék-Sport-Terhelhetõség, Mozgásbiológiai Konferen-cia, Program, Elõadás-kivonatok, 32. Rostás K., Dallos S. (1999): A relatív plazmatérfogat csökkenés ösz-szehasonlító elemzése rendszeresen sportoló nõknél. A Magyar Testnevelési Egyetem 1998-99. tanévi Tudományos Diákkörri Konferenciája, Program és tartalmi kivonatok, 26. (I. helyezés). Dallos S., Rostás K. (1999): A relatív plazmatérfogat csökkenés és az aktuális kondícionális állapot összefüggése fizikailag aktív férfi-aknál. A Magyar Testnevelési Egyetem 1998-
99. tanévi Tudo-mányos Diákkörri Konferenciája, Program és tartalmi kivona-tok, 27. (I. helyezés). Rostás K., Mészáros J., Mohácsi J. (1999): Az élettani teljesítmény gazdaságosságának összehasonlító elemzése. Sporttud., 1. 29. Mohácsi J., Mészáros J., Rostás K. (1999): Az aerob-anaerob átmenet becslése felnõtt sportolóknál. Sporttudomány, 1. 24. Mészáros J., Frenkl R., Mohácsi J., Rostás K. (1999): Az aerob telje-sítmény életkorfüggése középkorú férfiaknál. Sporttud., 1. 23. Rostás K., Dallos S. (1999): A relatív plazmatérfogat csökkenés ösz-szehasonlító elemzése rendszeresen sportoló nõknél. Program és tartalmi kivonatok az XXIV. Országos Tudományos Diákköri Konferencia Testnevelés- és Sportszekciójáról, 43. (különdíj). Dallos S., Rostás K. (1999): A relatív plazmatérfogat csökkenés és az aktuális kondicionális állapot összefüggése fizikailag aktív férfi-aknál. Program és tartalmi kivonatok az XXIV. Országos Tudo-mányos Diákköri Konferencia Testnevelés- és Sportszekciójáról, 43. (II. helyezés). Mészáros, J., Mohácsi, J., Rostás, K., Farkas, A., Othman, M., Soli-man, Y. (1999): Age group differences of exercised FO 2 in athletic girls. Pediatric Exercise Science, 11: 3. 281. IF: 0,709 Rostás, K., Mészáros, J., Mohácsi, J. (2000): Peak exercises respi-ratory functions in postpubertal boys. IV. Mizsnarodnij Nauko-vij Kongresz. Olimpijckij Sport I Sport Dljá Bszih: Problemi Zdorov'já, Rekreácii, Sportivnoi Medicini ta Reabilitacii. Kiiv, Ukraina, 248. Mészáros, J., Rostás, K., Mohácsi, J. (2000): The comparison of peak-exercise cardiorespiratory parameters in obese and non-obese female. IV. Mizsnarodnij Naukovij Kongresz. Olimpijckij Sport I Sport Dljá Bszih: Problemi Zdorov'já, Rekreácii, Sportivnoi Medicini ta Reabilitacii. Kiiv, Ukraina, 578. Rostás, K., Mészáros, J. (2000): Comparison of respiratory functions and aerobic power in athletic and non-athletic boys. In: J. Avela-P.V. Komi-J. Komulailnen (Eds.): Proceedings of the 5 th Annual Congress of the European College of Sport Science. Neuromus-cular Research Center, Department of Biology of Physical Acti-vity and LIKES Research Center. University of Jyväskylä, 623. Rostás, K., Mészáros, J., Sziva, Á., Mohácsi, J. (2000): Gender com-parison of exercised respiratory functions. TF 1925-2000, The 75 th Anniversary International Congress on Sport Sciences, Programme and Abstracts, Budapest, 71. Soliman, A.Y., Mészáros, J., Rostás, K. (2000): Respiratory exchange ratio as one of the estimates of aerobic-anaerobic transition. TF 1925-2000, The 75 th Anniversary International Congress on Sport Sciences, Programme and Abstracts, Budapest, 74. Szabó, T., Sziva, Á., Rostás, K. (2000): Some observations in testing with air braked kayakergometer. TF 1925-2000, The 75 th Anni-versary International Congress on Sport Sciences, Programme and Abstracts, Budapest, 77. Sziva, Á., Szabó, T., Rostás, K.: Training induced physiological changes in young talent athletes. TF 1925-2000, The 75 th Anni-versary International Congress on Sport Sciences, Programme and Abstracts. Budapest. 2000. 77. Rostás K., Mészáros J., Mohácsi J. (2000): A terheléses légzésfunk-ciók összehasonlító vizsgálata 16-17 éves korú fiúknál és leá-nyoknál. Sportorvosi Szemle, 61: 66. Mészáros, J., Soliman, Y., Mohácsi, J., Rostás, K. (2000): Limits in the biological adaptation to strength training. 2 nd International Conference on Weightlifting and Strength Training. Proceed-ings, Ipoh, Malaysia, 93.
Skipka, W., Rostás, K., Mészáros, J. (2001): Effect of all-out running and swimming on relative plasma volume decrease. Pflügers Arch., 441: R275. Rostás, K., Sziva, Á., Petrekanits, M., Szabó, T., Mészáros, J. (2001): Cardiorespiratory functions in cigarette smoker and non-smoker adolescents. XXVII FIMS World Congress of Sports Medicine, Abstracts, Budapest, 102.