Сравнительное изучение особенностей формирования морфофункциональных характеристик детей различных регионов тульской области
На правах рукописи
ЖЕЛТИКОВ Юрий Анатольевич СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ 03.00.13 – физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Москва – 2009
Работа выполнена на кафедре основ медицинских знаний и физкультурно оздоровительных технологий факультета физической культуры Государствен ного образовательного учреждения высшего профессионального образования Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого
Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Юрий Иванович Григорьев
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, Александр Евгеньевич Северин, ГОУ ВПО Россий ский университет дружбы народов доктор медицинских наук, профессор Михаил Иванович Анохин, клиника детских болез ней ММА им. И.М. Сеченова
Ведущая организация: Российский государственный медицинский университет
Защита состоится «_10» июня_ 2009 года в _13_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.203.10 при Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского уни верситета дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.
Автореферат разослан «_8» мая_ 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.203.10, доктор медицинских наук, профессор Н. В. Ермакова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы Показатели морфофункционального статуса и заболеваемости детей в значительной степени определяют на ближайшую перспективу имеющийся потенциал для устойчивого развития общества, включающий трудовой, оборонный, интеллектуальный и репродуктивный ресурсы (Г. Г. Онищен ко, 2008;
В. Р. Кучма, 2004 и др.). В этой связи изучение состояния здоро вья подрастающего поколения, а также факторов риска развития заболева ний относится к числу первостепенных задач современности (А. А. Бара нов, 1998;
Н. Н. Филатов с соавт., 2000 и др.). В последние годы все чаще наблюдаются нарушения темпов физического развития учащейся молоде жи, а также отмечен рост функциональных отклонений и хронических за болеваний (Ю. А.Ямпольская, Е. З. Година, 2005;
М. А. Ушакова, Е. Г.
Ушакова, 2007 и др.). Если учесть, что около 70% детского населения страны - школьники, то значимость этого этапа жизни в формировании здоровья нации весьма существенна. В Тульской области большинство но зологических форм среди детей возникают значительно чаще, чем в сред нем по России (Ю. И. Григорьев с соавт., 2007;
В. Н. Изотов с соавт., 2007;
и др.).
Известно, что формирование здоровья генетически детерминирова но и в то же время зависит от влияний различных факторов окружающей природной и социальной среды и (Н.А. Агаджанян с соавт.,2000 и др.). В ряде исследований убедительно показано, что Тульская область испыты вает большую техногенную нагрузку в связи с размещением на её терри тории мощнейших предприятий металлургии, угледобывающей, химиче ской промышленности, а также наличия зон радиоактивного загрязнения вследствие Чернобыльской катастрофы (Э. М. Соколов с соавт., 2000 и др.). В литературе имеются данные о физического развитии и заболевае мости школьников областного центра – Тулы (И. С. Новикова, 2005;
Т. В.
Лисицына, 2007 и др.). Однако отсутствуют сведения о структуре риска развития детской патологии и инвалидности в различных районах Туль ской области. Недостаточно освещены вопросы донозологических откло нений в состоянии здоровья школьников и неполно оценены особенности формирования телосложения и функционирования респираторной системы у детей, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях с по вышенным гамма - фоном.
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния экологи ческих условий на формирование параметров телосложения и функциони рование дыхательной системы у школьников, а также на структуру риска заболеваемости и инвалидности у детей Тульской области.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить экологические условия различных районов Тульской об ласти и их ранжировать с учетом промышленных выбросов и радиацион ного загрязнения вследствие Чернобыльской катастрофы.
2. Провести сравнительное изучение возрастной динамики антропо метрических показателей школьников, проживающих в различных эколо гических условиях, в том числе в районах с повышенным гамма - фоном.
3. Изучить возрастные изменения показателей внешнего дыхания школьников в зависимости от экологических условий, включая контин гент, проживающих на радиоактивно загрязненных территориях с повы шенным гамма - фоном.
4. На основе анализа медико-статистических данных в сопоставлении с экологическими условиями разработать структуру риска заболеваемости и инвалидности детей, проживающих на различных территориях Тульской области.
Научная новизна исследования В ходе исследований обосновано ранее неизвестное положение о том, что на территориях, загрязненных радиоактивными веществами с уровнем гамма - фона в пределах 29–44 мк/Рч, происходит ускоренное увеличение антропометрических показателей при общем снижении функциональных резервов организма у детей в возрасте 12–14 лет.
Получены новые сведения о том, что в популяции школьников Туль ской области имеется три типа особенностей формирования телосложения, отличающиеся скоростью изменчивости антропометрических признаков.
Новыми являются данные о влиянии повышенного гамма - фона (29– 44 мк/Рч) на темпы возрастных изменений функциональных характеристик внешнего дыхания у детей, которые заключаются в снижении прироста объемных показателей (ЖЕЛ, ФЖЕЛ) у девочек 12–14 лет и у мальчиков 15–17 лет, а также в уменьшении возрастного прироста проходимости бронхов (МОС-25, МОС-50, МОС-75) у девочек в период от младшего к старшему школьному возрасту.
Впервые разработана структура риска развития ряда нозологических форм и инвалидности у детей, проживающих на различных территориях Тульской области.
Научно-практическая значимость исследования Выявленные особенности темпов формирования телосложения и функционирования дыхательной системы школьников в условиях повышен ного гамма - фона важны для развития новых представлений о механизмах адаптации организма к реальным условиям измененной природной среды.
На основании результатов проведенного исследования установлены зависимости темпов физического развития параметров телосложения и функционирования респираторной системы школьников от конкретных экологических условий Тульской области.
Практическая значимость работы заключается в возможности исполь зования полученных данных об ускоренном физическом развитии и сниже нии функциональных характеристик дыхательной системы для ранней диаг ностики донозологических отклонений в состоянии здоровья школьников.
Сведения о структуре риска развития детской патологии и инвалид ности в различных районах области являются необходимым условием для составления прогноза и разработки конкретных адресных программ по ук реплению здоровья молодежи.
Материалы диссертационного исследования используются при про ведении лекционных и практических занятий по дисциплинам медико биологического, физиологического и физкультурно-оздоровительного бло ков в Тульском гопедуниверситете им. Л. Н. Толстого и Российском уни верситете дружбы народов.
Апробация работы. Основные положения работы доложены на: ХII Международном научном симпозиуме «Эколого-физиологические аспекты адаптации» (Москва, 2007), Всероссийской научной конференции с меж дународным участием «Социально-медицинские аспекты экологического состояния Центрального экономического региона» (Тверь, 2007), ХI Все российской научно-практической конференции «Образование в России:
медицинский, педагогический, психологический, экологический аспекты» (Калуга, 2007), Международном симпозиуме «Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины» (Москва, 2008), ХХХV научно-методической конференции профессорско преподавательского состава ТГПУ им. Л. Н. Толстого «Введение иннова ционных технологий в деятельность университета» (Тула, 2008), III Все российской научно-практической конференции «Роль университетов в под держке гуманитарных научных исследований» (Тула, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, материалов, этапов и методов исследования, ре зультатов и их обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка цитируемой литературы, включающего 311 ссылок, 65 из них на иностран ных языках, и приложений. Работа изложена на 152 машинописных стра ницах, содержит 25 рисунков и 5 таблиц.
Материалы, этапы и методы исследований Выбор обследуемого контингента и методических приемов опреде лялся целью и задачами исследования. Организационно исследования про ведены в 3 этапа. На первом этапе осуществлены группировка и анализ данных Государственных докладов и годовых отчетов службы санитарно эпидемиологического надзора за 1990–2006 гг., касающихся состояния ка чества воздуха, воды и почвы, а также уровня гамма – фона на территори ях, загрязненных вследствие Чернобыльской катастрофы (рис. 1). На осно ве количественных их характеристик дана бальная оценка суммарного за грязнения воздуха, воды и почвы различных районов Тульской области и проведено их ранжирование.
Рис 1. Характеристика обследуемого контингента и методик исследования В работе также проанализированы результаты радиационно гигиенического мониторинга мощности эквивалентной дозы гамма-излучения (уровня гамма - фона) в контрольных точках населенных пунктов на открытой местности, проводимого в соответствии с Федеральной целевой программой «Преодоление последствий радиационных аварий до 2010г.», утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации № 637 от 29.08.01.
Кроме того, оценены данные по уровню гамма - фона в различных районах Тульской области, содержащиеся в других литературных источниках. Вторым этапом стало изучение заболеваемости и инвалидности детей различных рай онов и выделенных «экозон», которое осуществлялось после группировки дан ных годовых отчетов за 1990-2006 годы департамента здравоохранения Туль ской области. При этом проведен расчет среднемноголетних показателей забо леваемости детей по районам, экозонам и области в целом. Определение степе ни риска (повышенный, пониженный, средний) развития патологий и инвалид ности проводилось на основе сравнения среднемноголетних районных их ха рактеристик со среднеобластными значениями. На 3-м этапе осуществлены ан тропо - физиологические обследования учащихся 2-11 классов на базе 5 муни ципальных школ г. Тулы, 2-х школ г. Плавска и 2-х школ пос. Заокский. Всего обследовано 437 школьников (199 мальчиков и 238 девочек), которых по воз расту объединили в три группы: 1-я – младшие школьники (8–11 лет);
2-я – де ти среднего школьного возраста (12–14 лет);
3-я – старшие школьники (15– лет). Антропометрическое обследование проводилось по общепринятым мето дикам (Э. Г. Мартиросов, 1982 и др.) и включало: определение массы тела;
из мерение высоты анатомических точек над полом;
установление поперечных и обхватных параметров с расчетом некоторых продольных размеров и индек сов (всего 20 показателей). Функциональное состояние и развитие легких оценивалось по показателям внешнего дыхания с использованием прибора «Pneumoscreen II» фирмы Erich Jaeger (Германия) по значениям основных ле гочных объемов и проходимости различных отделов трахеобронхиального дерева. При этом изучались показатели жизненной емкости легких (ЖЕЛ), форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), объема форсированного выдоха за 1 сек (ОФВ1), проходимости бронхов мелкого (МОС75), среднего (МОС50) и крупного (МОС25) калибров, пиковой объемной скорости выдоха (ПОС), а также учитывались некоторые интегральные параметры проходимо сти бронхиального дерева (М.И. Анохин, 2003). В ходе исследования опреде лялись абсолютные значения показателей внешнего дыхания и должные ве личины по ростовым номограммам (Knudsen, 1984), а также проводился рас чет градиентов возрастного прироста или убыли антропометрических ха рактеристик и показателей внешнего дыхания.
Для оценки динамики антропометрических признаков в период от младшего к среднему школьному возрасту выделили 3 уровня их изменчи вости: – низкий (с диапазонами: до 25,0 %;
25,01 – 45,0 %) – средний (с диапазоном 45,01 – 55,0 %) – высокий (с диапазонами: 55,01 – 75,0 %;
75,01 – 100,0 %;
выше 100,0%).
Математическую обработку материала проводили с помощью пакетов прикладных статистических программ Microsoft Excel, Statistica 6.0. Определя ли значение средних величин, ошибок средних, коэффициентов варьирования.
Достоверность различий показателей оценивали с помощью критерия Стъю дента (при значении P0,05).
Результаты исследований и их обсуждение Проведенный анализ экологического состояния Тульской области пока зал, что наиболее неблагополучной по промышленным загрязнениям является значительная часть юго-восточных районов области. Юго-восточная часть об ласти также в большей мере пострадала от Чернобыльской катастрофы. Вместе с тем в большинстве районов, относящихся к северо-западной части области имеются вполне благополучные экологические условия. Следовательно, право мерно деление территории Тульской области на две экозоны: «Север» и «Юг», как было уже предложено (Л. Ф. Тарарина с соавт., 1998;
Н. А. Агаджанян с со авт., 2000;
А. Э. Ломовцев с соавт. 2002 и др.). Сравнительный анализ суммар ных загрязнений воздуха, питьевой воды и почв (рис. 2) населенных пунктов проживания обследованных школьников показал, что самым неблагополучным по этим параметрам является областной центр- Тула, загрязнение которого со ставляет 117 баллов. В то же время наиболее благополучным оказался пос. За окский (18,2 балла). Плавск по этим характеристикам занимает промежуточное положение (24,4 балла). Анализ мониторинга радиационной обстановки свиде тельствует о стабилизации и положении, характерном для пределов естествен ных её колебаний в средних широтах Европейской части РФ.
Рис 2. Уровни загрязнений различных районов Тульской области (в баллах) При этом следует указать, что в Плавске регистрируется самый высокий в Тульской области уровень гамма - фона, максимальные значения которого в кон трольных точках находятся в пределах 29-44 мкР/ч. В Туле его значение сущест венно ниже и не превышает 12 мкР/ч, что соответствует естественному уровню.
Территория пос. Заокский не подвергалась радиоактивному загрязнению вследст вие Чернобыльской аварии и с этих позиций считается экологически чистой.
Установлено, что в Туле экологические условия являются неблагополучными в основном по причине высокого уровня загрязнений воздуха, воды и почвы от дея тельности промышленных предприятий и автотранспорта. В Плавске экологические условия неблагополучны в связи с повышенным уровнем гамма – фона после Черно быльской катастрофы. Поселок Заокский отличается от других населенных пунктов благополучной экологической обстановкой, как по низкому уровню загрязнений воздуха, воды и почвы, так и по отсутствию радиоактивных загрязнений.
Анализ результатов антропометрического обследования школьников Туль ской области свидетельствует, что их физическое развитие в основном соответству ет характеристикам детей, проживающих в Центральном регионе России. При этом выяснено, что в период 12–14 лет интенсивно изменяется большинство антропо метрических характеристик, что согласуется с данными литературы (табл. 1).
Таблица Возрастная изменчивость антропометрических признаков школьников Тульской области Соотношение воз- Доля прироста или уменьшения показателя (%) Показатель Пол растных групп Тула Заокский Плавск 1 2 72,70 69,25 75, Рост 23 27,30 30,75 25, стоя 1 2 81,86 73,88 69, 23 18,14 26,12 30, 1 2 63,47 50,13 73, Масса 23 36,53 49,87 26, 1 2 62,08 53,78 69, 23 37,92 46,22 30, 1 2 59,07 67,49 97, Обхват плеча 23 40,93 38,51 2, 1 2 49,30 37,86 80, 23 50,70 62,14 19, 1 2 53,72 88,33 89, Обхват бедра 23 46,28 11,67 10, 1 2 48,59 43,36 68, 23 51,41 56,64 31, 1 2 72,37 57,89 83, Окружность 23 27,63 42,11 16, талии 1 2 48,57 47,06 74, 23 51,43 52,94 25, 1 2 51,28 66,67 70, Ширина плеч 23 48,72 33,33 29, 1 2 44,44 77,78 145, 23 55,56 22,22 45, Сопоставление динамики показателей с экологическими условиями по зволило установить, что в период от младшего к среднему школьному возрасту у детей Тулы высокий уровень изменчивости (более 55,0 %) наблюдался у мальчиков и девочек по 75,0 % и 65,0 % показателям соответственно (рис. 3).
Вместе с тем у мальчиков Тулы в возрасте 12-14 лет изменчивость 70,0 % при знаков была в диапазоне 55,01–75,0 %. В группе девочек таких признаков бы ло только 20,0 %. У них существенно больше, чем у мальчиков изменялось число признаков в диапазоне 75,01–100,0 %. Их у девочек было 25,0 %, а у мальчиков – только 5,0 %. Изменчивость признаков более чем на 100,0 % у мальчиков Тулы отсутствовала, а у девочек – наблюдалось в 20,0 %. В пос. За окский у мальчиков и девочек в период от младшего к среднему школьному возрасту высокий уровень изменчивости (более 55,0 %) наблюдался для 50,0 % и 60,0 % признаков соответственно. При этом у мальчиков пос. Заокский в диа пазоне 55,01–75,0 % изменялось 25,0 % признаков, а у девочек – 35,0 %. В то же время в диапазоне 75,01–100,0 % изменчивости у мальчиков и девочек пос.
Заокский за этот период наблюдалось по 15,0 % признаков. В диапазоне более 100,0 % у мальчиков и девочек пос. Заокский изменялось по 10,0 % призна ков. У мальчиков Плавска в период от младшего к среднему школьному воз расту 85,0 % признаков имели высокий уровень возрастной изменчивости, а у девочек – 90,0 %.
Рис. 3. Доля антропометрических признаков с высокой изменчивостью Возрастная изменчивость в диапазоне 55,01–75,0 % наблюдалась у маль чиков для 35,0 %, а у девочек – для 45,0 %. В диапазоне 75,01–100,0 % от младшего к среднему школьному возрасту изменялось 35,0 % признаков у мальчиков и 25,0 % показателей у девочек Плавска.
Средний уровень (диапазон 45,01 – 55,0 %) возрастной изменчивости в период от младшего к среднему школьному возрасту наблюдался по 10,0 % признаков у мальчиков Тулы и по 15,0 % – у девочек. В этот период у мальчи ков пос. Заокский 40,0 % признаков имели средний уровень изменчивости, а у девочек таких признаков наблюдалось только 15,0 %. По сравнению с детьми, проживающими в пос. Заокский у мальчиков и девочек Плавска не наблюда лось признаков со средним уровнем изменчивости.
Низкий уровень изменчивости (до 45,0 %) в период от младшего к сред нему школьному возрасту наблюдался по 15,0 % признаков у мальчиков и по 25, 0 % у девочек Тулы. В пос. Заокский мальчики имели 10,0 %, а девочки – 25,0 % показателей с низким уровнем изменчивости. У мальчиков и девочек Плавска в этот период наблюдалось соответственно по 15,0% и 5,0 % показате лей с низким уровнем изменчивости.
Исходя из изложенного, по интенсивности изменчивости антропометриче ских характеристик в возрасте 12–14 лет на территории Тульской области мож но выделить 3 типа особенностей формирования телосложения школьников.
1-й тип отличается высоким уровнем изменчивости большинства антро пометрических признаков (85,0% – у мальчиков и 90,0% – у девочек). Для него характерно отсутствие признаков среднего уровня изменчивости и наличие не большого числа (15,0% у мальчиков и 5,0% у девочек) признаков низкого уров ня изменчивости. Этот тип свойствен школьникам, проживающим на террито риях, загрязненных радионуклидами вследствие Чернобыльской аварии с уров нем гамма - фона в пределах 29–44 мкР/час.
2-й тип характерен для мальчиков с сильной изменчивостью половины (50,0%) признаков. У них 40,0% признаков изменяется средне, а 10,0% призна ков - слабо. У девочек 60,0% признаков изменяется сильно,15,0% - средне, 25,0% - слабо. Этот тип свойственен школьникам, проживающим в благоприят ных экологических условиях. Эти особенности выявлены у мальчиков и дево чек пос. Заокский.
3-й тип установлен у мальчиков с наличием 75,0% антропометрических признаков высокого уровня изменчивости, небольшими долями среднего (10,0%) и низкого (15,0%) уровней. У девочек имеется 65,0% признаков высо кого уровня изменчивости, 15,0% – среднего и 25,0% слабого уровня. Послед ний тип характерен для детей, проживающих на территории с высоким уровнем промышленных загрязнений (Тула). Полученные результаты согласуются с данными ряда авторов (А. Д. Димитриев с соавт. 2003;
А. Е. Северин, О. В. Манкаева, 2003;
И. С. Новикова 2005 и др.) об имеющейся разнице в сро ках формирования антропометрических характеристик у детей из различных по экологическим условиям регионов. Следовательно, неблагоприятная экологи ческая ситуация влияет на динамику морфологических характеристик детей школьного возраста. Вместе с тем нами показано, что загрязненные радиоак тивными веществами территории с уровнем гамма - фона в пределах 29–44 мкР/ч на этапе 12–14 лет ускоряют рост и физическое развитие школьников. Однако ускорение или замедление развития необходимо рассматривать как фактор риска в ходе нормального онтогенеза (Н. А. Агаджанян с соавт., 1998 и др.).
Изучение динамики возрастных характеристик внешнего дыхания у школьников Тульской области показало, что также как по результатам антро пометрического обследования, существенно больший прирост значений объем ных и скоростных функциональных параметров респираторной системы проис ходит в период от младшего к среднему школьному возрасту, что соответствует данным литературы (табл. 2).
Таблица № Градиенты возрастных изменений показателей внешнего дыхания школьников Возрастные Показатель Пол Заокский Плавск Тула периоды ЖЕЛ (л) 12 1,44±0,1 1,38±0,09** 1,9±0,12* 23 1,15±0,09 1,13±0,08** 0,76±0,04* 13 2,59±0,19 2,51±0,21 2,66±0, 12 1,12±0,06*** 0,77±0,03** 1,35±0,07* 23 0,53±0,01*** 0,63±0,04** -0,09±0,01* 13 1,65±0,15 1,4±0,12** 1,26±0,09* ФЖЕЛ (л) 12 1,8±0,12 1,5±0,11** 0,95±0,08* 23 1,22±0,09*** 0,86±0,04** 0,52±0,03* 13 3,02±0,19*** 2,36±0,21** 1,47±0,11* 12 1,34±0,07*** 1,07±0,05** 1,83±0,09* 23 0,26±0,01 0,22±0,02** -0,4±0,01* 13 1,6±0,13 1,29±0,09 1,43±0,08* МОС-50 (л/с) 12 2,06±0,19 2,37±0,2** 1,18±0,06* 23 1,71±0,13 1,47±0,12 1,42±0, 13 3,77±0,23 3,84±0,29** 2,6±0,19* 12 1,99±0,09*** 1,5±0,08** 1,7±0,06* 23 0,77±0,04*** -0,98±0,05** 0,46±0,02* 13 2,76±0,17*** 0,52±0,03** 2,16±0,14* МОС-25 (л/с) 12 2,64±0,24 2,19±0,23** 1,62±0,12* 23 2,45±0,19 2,19±0,2 2,39±0, 13 5,09±0,26*** 4,38±0,24 4,01±0,29* 12 6,19±0,3*** 1,79±0,19 1,84±0,12* 23 4,24±0,27*** 0,48±0,03** 0,65±0,05* 13 10,43±0,64*** 2,27±0,16 2,49±0,15* МОС-75(л/с) 12 0,83±0,05*** 1,27±0,07** 0,73±0, 23 1,36±0,1 1,18±0,09** 0,59±0,03* 13 2,19±0,16 2,45±0,18** 1,32±0,09* 12 1,13±0,08*** 0,9±0,01** 0,85±0,01* 23 0,79±0,01*** 0,03±0,002** 0,36±0,01* 13 1,92±0,08*** 0,93±0,06** 1,21±0,05* Различия достоверны с обследованными пос. Заоский (Р0,05).
* ** Различия достоверны с обследованными Тулы (Р0,05).
*** Различия достоверны с обследованными Плавска (Р0,05).
При анализе функции внешнего дыхания у школьников нами рассматри вались отдельные показатели, а также были суммированы градиенты объемных показателей (ЖЕЛ, ФЖЕЛ) и проходимости бронхов (МОС-50, МОС-25, МОС 75) у мальчиков и девочек по возрастным группам 12-14 лет и 15-17 лет.
При этом установлено, что суммарные значения прироста объемных пока зателей (ЖЕЛ, ФЖЕЛ) у мальчиков, проживающих в разных по экологическим условиям районах, в период от младшего к среднему школьному возрасту прак тически не различались. Вместе с тем, эти градиенты закономерно снижались у мальчиков, по мере увеличения уровня промышленных загрязнений в период от среднего к старшему школьному возрасту (рис 4А). Так, у мальчиков из эколо гически чистого района и территории с повышенным уровнем гамма - фона приросты ЖЕЛ за период от 12–14 лет до 15–17 лет составили: 1,15±0,09 л и 1,13±0,08 л, а ФЖЕЛ-1,22±0,09 л и 0,86±0,04 л соответственно. У мальчиков, проживающих в условиях высокого уровня промышленных загрязнений, эти значения были существенно ниже: ЖЕЛ-0,76±0,04 л;
ФЖЕЛ-0,52±0,03 л (Р0,05). Такое снижение прироста объяснимо совпадением периода 15–17 лет со сроком интенсивного полового созревания мальчиков и появлением измене ний в эти годы сенситивности организма, в том числе проявляющейся в повы шении чувствительности к неблагополучным факторам окружающей среды.
А Б *различия достоверны с обследованными пос. Заокский (Р0,05) Рис 4. Градиенты возрастного прироста объемных показателей у школьников У девочек выявлена несколько иная динамика вышеуказанных показате лей в зависимости от экологических условий Тульской области. Суть ее заклю чается в том, что в условиях повышенного гамма - фона происходило сниже ние прироста объемных показателей у девочек 12–14 лет. Так, у девочек этого возраста, проживающих как на экологически чистой территории, так и в районе с высоким уровнем промышленных загрязнений, объемные показатели увели чивались в среднем следующим образом: ЖЕЛ на 1,12±0,06 л и 1,35±0,07 л, ФЖЕЛ на 1,34±0,07 л и 1,83±0,09 л соответственно. У девочек, проживающих на территории с повышенным уровнем гамма - фона в пределах 29–44 мкР/ч в воз расте 12–14 лет увеличение рассматриваемых показателей было существенно меньше и составляло: ЖЕЛ-0,77±0,03 л, ФЖЕЛ-1,07±0,05 л (Р0,05). Из этого следует, что в период интенсивного полового созревания, который наступает у девочек в 12–14 лет, т.е. раньше, чем у мальчиков, происходит снижение тем пов прироста объемных характеристик внешнего дыхания в условиях повы шенного гамма - фона в пределах 29–44 мкР/ч (рис 4Б). В условиях же высоко го уровня промышленных загрязнений эти градиенты у девочек, наоборот, уве личивались в период 12–14 лет, достигая своего максимума, а в 15–17 лет при рост названных характеристик внешнего дыхания не наблюдался. Полученные сведения об увеличении градиентов возрастного прироста объемных показате лей внешнего дыхания у детей в условиях промышленных загрязнений среды обитания не противоречат данным других исследователей (А. Е. Северин, О. В. Манкаева 2005, И. С. Новикова, 2005 и др.). Вместе с тем нами выявлены различия реагирования респираторной системы организма на воздействие раз ных по характеру факторов измененной природной среды. Эти различия заклю чались в сокращении периода полового созревания и увеличении интенсивно сти прироста объемных показателей внешнего дыхания у девочек в возрасте 12–14 лет из-за воздействия промышленных загрязнений окружающей среды, а под влиянием гамма - фона в пределах 29–44 мкР/час понижении у них прироста объемных показателей. Полученные результаты согласуются с положением о том, что адаптация организма может происходить путем избирательного реагирования увеличением или снижением функциональных характеристик в зависимости от состояния организма и воздействующих агентов. (Н. А. Агаджанян, 1998 и др.).
Прирост показателей проходимости бронхов (МОС-50, МОС-25, МОС 75) от младшего к старшему школьному возрасту у мальчиков экологически благополучного района составил 11,05±0,71 л/с, а у девочек 15,1±0,55 л/с.
У школьников, проживающих в условиях высокого уровня промышленных за грязнений, такой прирост был существенно меньше: у мальчиков – 7,93±0,47 л/с, а у девочек – 5,86±0,33 л/с (Р0,05). Достоверно меньше эти градиенты были у девочек, проживающих на территории с повышенным гамма – фоном, составив в период от младшего к старшему школьному возрасту 3,72 ±0,27 л/с (Р0,05). У мальчиков, проживающих на территории повышенного гамма - фона, величина этого градиента составила 10,67±0,61 л/с и практически не различалась с показа телем, выявленном у их сверстников, проживающих в экологически благополуч ных условиях.
А Б *различия достоверны с обследованными пос. Заокский (Р0,05) Рис 5. Градиенты возрастного прироста показателей проходимости бронхов Однако, в условиях промышленных загрязнений градиенты прироста суммарных значений проходимости бронхов за период от младшего к старшему школьному возрасту у мальчиков были достоверно меньше, чем у мальчиков экологически чистого и с повышенным гамма - фоном районов (рис 5А). У девочек в этот период снижение показателей прироста проходимости бронхов в условиях промышленных загрязнений происходило рельефнее, чем у мальчи ков (рис 5Б). Подобные сведения о снижении проходимости бронхов у детей в условиях выраженных промышленных загрязнений окружающей среды были получены и другими авторами (А. Е. Северин с соавт., 2005 и др.). Вместе с тем, мы наблюдали достоверное снижение градиентов возрастного прироста проходимости бронхов (МОС-25, МОС-50, МОС-75) у девочек, проживающих в условиях повышенного гамма – фона, за периоды от младшего к среднему и от среднего к старшему школьному возрасту (рис 5Б).
Безусловно, результаты антропо-физиологических исследований свиде тельствуют о том, что промышленные загрязнения вызывают повышение тем пов роста антропометрических характеристик и снижение функциональных по казателей внешнего дыхания школьников, более выраженное у мальчиков. В условиях повышенного гамма - фона при сохранении высоких темпов роста ан тропометрических характеристик выявлено запаздывание развития функцио нальных показателей внешнего дыхания, что особенно выражено у девочек.
Изучение заболеваемости у детей Тульской области показало, что в эко зоне «Север» 40% районов имели достоверно (Р0,05) и 20% - тенденциозно меньший показатель хронических болезней миндалин в сравнении со средне областным значением и поэтому отнесены к категории пониженного риска (рис 6).
Экозона "Север" Экозона "Юг" повышен понижен 20% 60% понижен повышен 15% 31% средний ср едний 20% 54% Рис 6. Риск возникновения хронических болезней миндалин у детей Тульской области В экозоне «Юг» таких оказалось лишь 15% районов. В экозоне «Юг» 23,1% районов имели достоверно (Р0,05) и 7,7% районов тенденциозно выше на званные показатели, чем в среднем по области. Таким образом, в экологически неблагополучной экозоне «Юг» оказалось больше (31%), чем в экозоне «Се вер» (20%) районов, с повышенным риском развития хронических болезней миндалин у детей и существенно меньше - с пониженным.
Средние многолетние показатели частоты бронхиальной астмы у детей Тулы, а также экозон «Север» и «Юг» были относительно сходными. Однако, в экозоне Север 40% районов оказалось с пониженным риском (Р0,05) этого за болевания в данной группе населения. В экозоне «Юг» таких районов было только 15,4%. К тенденциозно пониженному риску возникновения бронхиаль ной астмы у детей отнесено также 15,4% районов экозоны «Юг». В экозоне «Юг» с достоверно повышенным (Р0,05) риском развития этого заболевания было 38,4% районов. В экозоне «Север» таких районов оказалось 30%. Показа тель этого заболевания в Туле был сходным со среднеобластным. Как видим, наблюдается большая степень риска развития бронхиальной астмы у детей, проживающих в районах экозоны «Юг», характеризующейся неблагополучны ми экологическими условиями.
Показатель частоты травм и отравлений у детей Тулы оказался достоверно выше (Р0,05) по сравнению со среднеобластным значением и показателем эко зоны «Север». В экозоне «Север» 40%, а в экозоне «Юг» 38,4% районов имели сходные показатели со среднеобластным их значением. В экозоне «Юг» оказа лось 15,4% районов с достоверно повышенным (Р0,05) риском развития травм и отравлений и 15,4% районов, имеющих тенденциозно повышенный риск. В экозо не «Север» районов с повышенным риском травм и отравлений у детей не выяв лено. К категории тенденциозно пониженного риска в экозоне «Юг» отнесено 15,4% районов. В то же время в экозоне «Север» 40% районов относилось к кате гории достоверно (Р0,05) и 20% районов - тенденциозно пониженного риска возникновения травм и отравлений у детей. К категории повышенного риска воз никновения травм и отравлений у детей относится Тула, а также преимуществен но территории экологически напряженной экозоны «Юг».
Показатели количества детей до 14 лет с впервые установленной инвалид ностью в Туле, экозонах «Север» и «Юг» практически не различались. Однако, в экозоне «Север» 10% районов отнесены к категории повышенного риска (рис 7).
Экозона "Юг" Экозона "Север" понижен повышен понижен повышен 23,1% 30,8% 40% 10% средний средний;
50% 46,1% Рис. 7. Риск возникновения инвалидности у детей Тульской области Вместе с тем в экозоне «Юг» оказалось 15,4% районов, которые имели достоверно (Р0,05) и 15,4% – тенденциозно высокие показатели инвалидности у детей, чем среднеобластной их уровень. В то же время в экозоне «Север» 40% районов такой показатель имели достоверно ниже (Р0,05) среднеобластного, а в экозоне «Юг» подобных районов не наблюдалось. Таким образом, на осно вании результатов проведенного исследования можно говорить о том, что в Тульской области прослеживается устойчивая тенденция большего риска воз никновения экологически зависимых патологий и инвалидности у детей, про живающих на экологически напряженных территориях экозоны «Юг».
Выводы 1. Результаты комплексного антропо-физиологического исследования указывают на то, что неблагополучные экологические условия территорий Тульской области влияют на формирование морфологических и функциональ ных характеристик у детей школьного возраста. Промышленные загрязнения вызывают повышение темпов роста антропометрических характеристик и сни жение функциональных показателей внешнего дыхания, что больше выражено у мальчиков. В условиях повышенного гамма - фона при сохранении высоких темпов роста антропометрических характеристик выявлено запаздывание раз вития функциональных показателей внешнего дыхания, что особенно выражено у девочек.
2. В период от младшего (8–11 лет) к среднему (12–14 лет) школьному возрасту у детей Тульской области, проживающих на экологически благопо лучной территории и в районе с высоким уровнем промышленных загрязнений увеличение роста у мальчиков составило 69,25% и 72,7% соответственно;
мас сы тела у мальчиков – 56,32% и 73,10%, а у девочек – 58,44% и 57,27%;
обхвата плеча у мальчиков – 20,6% и 22,8%, а у девочек – 13,1% и 16,0%;
ширины плеч у мальчиков – 14,0% и 20,0%, а у девочек – 21,0% и 22,0% соответственно. У школьников этого возраста, проживающих на территории с повышенным уров нем гамма - фона в пределах 29–44 мкР/ч прирост длины тела у мальчиков со ставил 75,0%;
массы тела у мальчиков 103,21%, а у девочек 80,37%;
обхвата плеча у мальчиков 45,1%, а у девочек 30,4%;
ширины плеч у мальчиков 24,0%, а у девочек 32,0%, что больше, чем у детей экологически благополучного рай она (Р0,05).
3. При изучении возрастной динамики антропометрических показателей выявлены три типа формирования телосложения школьников Тульской области в 12-14 лет: 1-й тип с высоким уровнем изменчивости большинства антропо метрических признаков у мальчиков (85%) и у девочек (90%);
2-й тип с сильной изменчивостью по 75% и 65% антропометрических признаков у мальчиков и девочек соответственно. 3-й тип с наличием высокого уровня изменчивости 50% антропометрических признаков у мальчиков и 60% – у девочек.
4. Выявленные по результатам эколого-физиологических исследований различия реагирования респираторной системы организма на воздействие раз ных по характеру факторов измененной природной среды заключаются в уста новлении стимулирующего влияния промышленных загрязнений на величину прироста объемных показателей внешнего дыхания (ЖЕЛ, ФЖЕЛ) у девочек, ус коряя его на 29,3,0% в период от младшего к среднему школьному возрасту, и понижающем влиянии гамма - фона в пределах 29-44 мкР/час на градиенты при роста указанных характеристик, уменьшая их на 32,9% у девочек этого возраста.
5. В 12–14 лет у девочек, проживающих на экологически чистой и с вы соким уровнем промышленных загрязнений территориях происходит увеличе ние функции внешнего дыхания (в среднем ЖЕЛ на 1,12±0,06 л и 1,35±0,07 л, ФЖЕЛ на 1,34±0,07 л и 1,83±0,09 л соответственно). У девочек этого возраста, проживающих на территории с повышенным уровнем гамма - фона в пределах 29 - 44 мкР/ч увеличение рассматриваемых показателей ( ЖЕЛ - на 0,77±0,03 л, ФЖЕЛ - на 1,07±0,05 л,) выявляется меньше, чем у девочек экологически чис того и с высоким уровнем промышленных загрязнений районов (Р0,05).
6. У детей школьного возраста с увеличением уровня загрязнений окру жающей среды, в том числе в условиях повышенного гамма – фона, происходит снижение возрастного прироста показателей проходимости бронхов. При этом у мальчиков такое снижение обнаруживается в условиях высоких уровней про мышленных загрязнений, а у девочек и в условиях повышенного гамма - фона в пределах 29–44 мкР/ч. Суммарный прирост показателей МОС-50, МОС-25, МОС-75 от младшего к старшему школьному возрасту у мальчиков экологиче ски благополучного района составил 11,05±0,71 л/с, а у девочек 15,1±0,55 л/с. У школьников, проживающих в условиях высокого уровня промышленных за грязнений, такой прирост был существенно меньше и составил у мальчиков 7,93±0,47 л/с, а у девочек 5,86±0,33 л/с. Достоверно меньше эти градиенты были у девочек, проживающих на территории с повышенным гамма - фоном, составив в период от младшего к старшему школьному возрасту 3,72 л/с±0,27 (Р0,05).
7. Изучение медико-статистических характеристик в сопоставлении с эко логическими условиями показывает, что по структуре риска заболеваний, травм и отравлений, а также развития инвалидности у детей, проживающих в север ных и южных районах Тульской области существуют различия, составляющие от 8,4 до 30,8 %. При этом прослеживается устойчивая тенденция большего риска возникновения экологически зависимых патологий (хронических болез ней миндалин, бронхиальной астмы), травм и отравлений, инвалидности у де тей, проживающих в экологически напряженных районах экозоны «Юг».
Практические рекомендации Органам здравоохранения для осуществления мероприятий по сохране нию и укреплению здоровья детей, необходимо уделять более пристальное внимание школьным учреждениям, расположенным на территориях с уровнем гамма - фона в пределах 29–44 мкР/ч.
При организации оздоровительных мероприятий среди учащихся, проживающих на территориях с повышенным гамма - фоном в пределах 29–44 мкР/ч, обращать преимущественно внимание на возрастные группы 12–14 лет и 15–17лет.
Полученные данные о структуре риска патологий и инвалидности у детей различных районов Тульской области следует учитывать при планировании и проведении адресных профилактических мероприятий.
Список работ опубликованных по теме диссертации:
1. Желтиков Ю. А. Экологические условия и физическое развитие Тульских школьников / А. А. Желтиков, И. С. Новикова, Ю.А. Желтиков // Социально-медицинские аспекты экологического состояния Центрального экономического региона. Матер. всерос. науч. конф. с межд. участием. – Тверь, 2007. – С. 317.
2. Желтиков Ю. А. Особенности формирования морфологических и функциональных характеристик у молодежи Тульской области / А. А. Жел тиков, Ю. А. Желтиков, Л. Н. Корнеева, Ю.И. Григорьев // Эколого физиологические аспекты адаптации. Матер. ХII междунар. симпозиума, Москва, 2007г. – М.: РУДН, 2007. – С. 176–178.
3. Желтиков Ю. А. Состояние здоровья детского населения Тульской области / Ю. И.Григорьев, В. А. Угаров, Т. В.Лисицына, Ю. А. Желтиков, Д.
М. Кочетов //Образование в России: медицинский, педагогический, психо логический, экологический аспекты. Матер. ХI всерос. научн-практ. конф.
17–19 мая 2007г. – Калуга: КГПУ им К. Э. Циолковского, 2007. – С. 452– 454.
4. Желтиков Ю. А. Особенности формирования морфофункциональ ных характеристик школьников / А. А. Желтиков, И. С. Новикова, Ю. А.
Желтиков, С. А. Лестьева // Роль университетов в поддержке гуманитарных научных исследований: Матер. III междунар. науч.-практ. конф.: Тула: в 5 т.
Из-во Тул.гос.пед.ун-та им. Л. Н. Толстого, 2008. – Т. 1. – С. 73–75.
5. Желтиков Ю. А. Особенности развития грудной клетки у детей в зависимости от экологических условий / Ю.А. Желтиков // Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традиционной и инновационной медицины: Матер. междунар. симпозиума. – М.: РУДН, 2008. – С. 123–125.
6. Желтиков Ю. А. Особенности возрастной адаптации респираторной системы у детей в условиях измененной среды / Ю. А. Желтиков, И. С. Но викова // Адаптационная физиология и качество жизни: проблемы традици онной и инновационной медицины: Матер. междунар. симпозиума. – М.:
РУДН, 2008. – С. 125–127.
7. Желтиков Ю. А. Возрастная изменчивость антропометрических признаков у школьников в зависимости от экологических условий / Ю. А.
Желтиков // Введение инновационных технологий в деятельность универси тета Матер. ХХХV науч.-метод.конф. проф.-препод.состава ТГПУ им.
Л. Н. Толстого в 2 ч. – Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л. Н. Толстого, 2008. – Ч. 1. – С. 196–198.
8. Желтиков Ю. А. Влияние повышенного гамма фона на темпы фор мирования телосложения школьников / А. А. Желтиков, Ю. А. Желтиков // Профилактика заболеваний и укрепление здоровья. – 2008. – № 6. – С. 15–20.
9. Желтиков Ю. А. Особенности формирования телосложения школь ников в условиях повышенного гамма фона / Ю. А. Желтиков // Вестник новых медицинских технологий. – 2008. – Т. XV, №3 – С. 199–201.
Желтиков Юрий Анатольевич (Россия) Сравнительное изучение особенностей формирования морфофункциональных характеристик детей различных регионов Тульской области В работе проанализирована возрастная динамика параметров телосложе ния и внешнего дыхания школьников в сопоставлении с экологическими усло виями Тульской области. Выявлены особенности темпов формирования телосло жения и функционирования респираторной системы у детей в условиях повышен ного гамма - фона в пределах 29-44 мкР/ч. Разработана структура степени риска патологий и инвалидности у детей различных районов Тульской области.
Zheltikov Yurij Anatolyevich (Russia) Comparative Study of Peculiarities of Morphofunctional Formation Features of Children from Different Tula Region Distrikts.
The work analyzes the developmental dynamics of constitution features and ex ternal respiration features of schoolchildren in comparison with ecological condition of Tula region. The formation rate peculiarities of constitution and respiratory system of children in conditions of enhanced gamma background (in the range from 29 to mkR/h) were discovered. The structure of disease risk rate and disabilities in children of different districts of Tula region was developed.
ЖЕЛТИКОВ Юрий Анатольевич СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ РЕГИОНОВ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ Специальность 03.00.13 – физиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Подписано в печать 25.04.09. Формат 60 90/16. Бумага офсетная.
Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,3. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100 экз.
Издательство Тульского государственного педагогического университета им. Л. Н. Толстого. 300026, Тула, просп. Ленина, 125.
Отпечатано в Издательском центре ТГПУ им. Л. Н. Толстого.
300026, Тула, просп. Ленина, 125.