Возрастная динамика физического состояния подростков 13-14 лет г. Киева С 1983Г. по 1997г.

Изучение влияния отдельных факторов на процессы индивидуального роста и развития детского организма является весьма сложной задачей. Однако, существуют методы в популяционной генетики, где изучаются группы по сложившемуся фенотипа и характерным особенностям среды их обитания, Которые позволяют выявить влияние ведущих факторов и направления их действия.

В настоящее время факторы внешней среды, такие как климат, питание, двигательная активность и др., воздействующие на человека, в основном социально обусловлены и многие из них связаны с НТП. Особое распространение получили вредные факторы экологического загрязнения (загрязнение атмосферного воздуха, воды, почвы, продуктов питания) ионизирующем радиацией вследствие взрыва на ЧАЭС.

Нормальное развитие организма идет при непрерывном взаимодействии с окружающей средой в том объеме и направлении, Которые сложились в филогенезе. Изменения среды обитания человека вызывает в организме ответные адаптивные реакции, генетически запрограммированные в ходе эволюционно процесса, а Экстремальные воздействия, затрагиваете в ряде случаев генетический аппарат соматических и половых клеток, могут усилил мутагенез и повышение вариабельности ответных реакций организма.

Под влиянием РАЗЛИчНЫХ факторов среды возникают как специфические, так и общие неспецифические, характеризующие целостную реакцию приспособления организма к воздействию вредных факторов: истинные адаптации, нарушение адекватной адаптации или состояние НЕ специфически повышенной сопротивляемость. Возникновение то или иной реакции обусловлено не только характером фактора и его силой, но и возрастными, индивидуальными особенностями организма и его состоянием здоровья.

Изучение влияния факторов экологического загрязнения (радиационного фактора) велось нами двумя этапами: I - вычленение этого фактора из многих факторов окружающей среды, в которой проживает ребенок; II - изучение показателей физического состояния, составляющих его информативную структуру (результаты факторного анализа) у школьников одного возраста , проживающих на тот же самой территории (г. Киев) до взрыва на ЧАЭС (1983г.) и после него (1997г.).

Факторы внешней среды, влияющие на развитие подростков 11-14 лет.

На 1 этапе было проведено анкетирование родителей подростков, исследовавшихся в 1997г. Из целого ряда вопросов, отражающих социальный и Материальный статус семьи, условия и место нахождение ребенка в момент взрыва на ЧАЭС и после него было выбрано 9 наиболее информативных позиций, Которые ни были подвергнуты дальнейшему анализу.

Первый фактор - наличие работы у. обоих родителей в мае 1986г. оказало влияние на время вывоза ребенка из Киева после аварии на ЧАЭС (г = -0,409). Это касается детей 11 лет (в 1986г. Им было 1-1,5 года).

Детей постарше, начиная с 2-3 лет, вывозилы детские Дошкольный учреждения. Это подтверждается вторым фактором, характеризующим доходы семьи (г = -0,312). При ограниченных доходах, когда оба родителя не работал, или при неполной семье, отсутствовала возможность вывезты ребенка из зоны радиоактивного влияния, что касалось в первую очередь детей от 1 до 2-х лет. Материальное положение семьи (II фактор) существенно повлияло и на более старших детей 2-3 лет. Если доходы позволяли (положительная связь), то дети ни были вывезены в течение 2-х недель из зоны влияния радиации (фактор Vr = 0,477; фактор VI - г = 0,555). III и IV факторы свидетельствуют о том, что место нахождения детей до аварии и во время аварии во все возрастные периоды в основном совпадает (III и V факторы от г = 0,332 до 0,784), IV и VII факторы (от г = 0,985 до г = 0,999). Кроме этого IV фактор имеет положительную связь с VIII фактором заболеваемости в 12 и 14 лет (г = 0,339, г = 0,388). VIII фактор заболеваемости также имеет положительную взаимосвязь с зонами постоянного места жительства детей 2 и 3 лет - VI фактор (г = 0,388).

Таким образом, мы видим Значительную обусловленность социально-экономических условий жизни детей (социально-экономический статус семьи) и продолжительности проживания после ударного радиационного выброса на загрязненной радионуклидами территории, а, следовательно, и степени влияния накопительной дозы радиации на развивающийся организм. На II этапе мы провели сравнительный анализ абсолютных показателей подростков 13-14 лет, проживающих на территории Киева в разные десятилетия.

Возрастная динамика показателей физического развития и функционального состояния.

Физическое развитие отражает формирование структурных и функциональных свойств организма в онтогенезе. Фенотипические признаки организма человека формируются под влиянием наследственной природы человека и окружающей среды. Доля влияния наследственных и средовых факторов на формирование морфологических и функциональных признаков (длина и масса тела, окружность грудной клетки, показатели сердечнососудистой системы и др.)

Развитие человека закодирована в наследственных аппарате. Генетически запрограммировано развитие каждой клетки, ткани, органа, процесс роста и дифференцировании, степень гетерохронности развития систем и всего организма. Однако, генотип представляет собой план развития, степень реализации которого зависит от конкретного взаимодействия организма с факторами окружающей среды.

Под развитием в широком смысле слова понимают процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека, приводящих к повышению уровней сложности организации и взаимодействия всех его систем.

Характерной особенностью процесса роста детского организма является его неравномерность и волнообразность. Неравномерность роста - приспособление, выработанное эволюцией.

В процессе факторного анализа на первое место выдвинулись морфологические признаки физического развития подростков, как в 80-х, так и в 90-х годах, что соответствует закономерностям развития, т.к. в процессе роста увеличивается число клеток, масса тела и антропометрические показатели. В таких органах и тканях, как кости, легкие, рост осуществляется преимущественно за счет увеличения размеров самих клеток, в мышцах и нервной ткани преобладают процессы увеличения размеров клеток.

Сравнение антропометрическими признаков подростков, разделенных полутора десятилетий демонстрирует некоторую тенденцию к увеличению длины тела, ЖЕЛ, однако, эти изменения статистически несущественны, что относится в равной степени к массе тела, весо-ростовой индекс. Различия проявляются в обхватных размерах грудь в 13 лет (в Киевлян в 1983 г. окружность груди была на Зсм больше г. <0,05) и силе кисти сильнейших руки. Это преобладание достаточно значимо на уровне р <0,05 в 13 лет и в 14 лет р <0,001. В обоих случаях разность стабильна и составляет - 4 кг. При одинаковых тотальных размерах тела снижение силы скелетной мускулатуры у подростков 13, 14 лет, по сравнении со своими сверстниками в прошлом десятилетии, может свидетельствовать о снижении структурно-энергетических потенциалов в скелетных мышцах, что ограничивает рост их рабочих возможностей.

Вторым фактором у подростков в 1997г. выделились функциональные возможности сердечно-сосудистой системы, Которые предшествуют фактора заболеваемости. В 1983г. второй по значимости фактор физического состояния характеризовал показатели заболеваемости, а функциональные резервы сердечно-сосудистой системы ни были на шестом месте. Сопоставив абсолютные характеристики ЭТИХ показателей, вероятно, можно выяснить причины такого расположения факторов в структуре физического состояния в разные временные периоды.

Статистические характеристики сердечного ритма являются показателями состояния вегетативной регуляции хронотропное функции сердца и сердечнососудистой системы в целом.

МО (мода), а значит и ЧСС, характеризуют уровень активности гуморального канала регуляции. Безусловно, частота сердечных сокращений менее точный показатель, поскольку она высчитывается из средней длительности сердечного цикла. Тем не менее, анализ возрастной динамики, как и ЧСС, так и МО, выявили одинаковые закономерности.

С 13 до 14 лет в 1983г. происходит увеличение МО с 0,79 сек до 0,82 сек и урежению пульса с7б до 73 уд в мин, в то время, как в 1997г Эти показатели практически не меняются, МО = 0,72 - 0,73 сек, ЧСС = 76 - 77 уд в мин.

Существенно отличается индекс напряжения (ИН), показатель, характеризующий степень централизации управления сердечным ритмом, в 13 лет в 1983г он составлял 54,8 русл. Ед., А в 1997г. - 79,4 русл. Ед. (Г. <0,05). В 14 лет ИН имеет тенденцию к увеличению, что свидетельствует о повышение централизации вегетативной регуляции сердечного ритма и усилению симпатического влияния.

Динамика активности гуморального канала и центрального контура регуляции (AMD) у подростков 80-х и 90-х годов идентична. Имеется тенденция к усилению симпатического влияния, что также подтверждается вариационным размахом - DX и характеризует вклад парасимпатического звена вегетативной нервной системы. Однако, Этот показатель достоверно выше у подростков 80-х годов - 0,33 и 0,26 против 0,24 и 0,21 в 90-х годах. Снижение активности парасимпатического звена в 13-14 лет соответствует закономерностям возрастного развития и связано с гормональнымы изменениями в организме в стадии пубертата.

Артериальное давление является интегральным показателем системы кровообращения, зависящим от показателей сердечного выброса, состояния вегетативной регуляции и системы микро циркуляции. Величины артериального давления, как систолического, так и диастолического в 1997г значительно отличаются от величин, зафиксированных в 1983г. Средневозрастные показатели систолического давления подростков в 13 лет в 1983г 104,4 ± 6,13 мм. рт. ст. попадали в пределы нормы в то время, как в 1997г., Имея значение 118, б ± 14,2 мм рт ст, они выходят за пределы средневозрастной нормы и достоверно отличаются от 1983г. (Р <0,001). То же самое касается диастолического давления, в 1983г. оно составляет 58,3 ± 6,1 мм. рт. ст. и входит в пределы нормы, в период 1997г. показатель 81,5 * 2,4 является повышенным. Между сравниваемыми временными периодами различия достоверны на уровне р <0,001. Аналогичные отличия касаются и 14 летнего возраста.

Пониженная двигательная активность, ограничивающаяся только двумя уроками физкультуры в неделю, также способствует повышению АД. При длительно сидение во время уроков, за компьютернымы играми максимальная нагрузка приходится на затылочные, спинные мышцы разгибатели, а также мышцы тазового пояса. Такая нагрузка статического характера повышает, как максимальное, так и минимальное артериальное давление. Длительное позное напряжение сопровождается у школьников спазмом артериол, что приводить к общему повышению артериального давления. Поэтому увеличение двигательной активности во внеучебное время - одна из мер профилактики у учащихся сердечнососудистых расстройств, в частности развития гипертонии.

Биологический возраст подростков характеризовался морфологическим критериями - развитие первичных и вторичных половых признаков, выражаемых в баллах.

Наблюдается ускорение темпов полового созревания мальчиков в 13 лет в 1997г. по сравнении с их сверстниками в 1983г.

Средний балл - 4,8 относится к II стадии - началу пубертата, а 2,3 балла относится к первой стадии - предпубертату.

Различия по темпам полового созревания достоверны на уровне р <0,001. В 14 лет балл 5,26 соответствует III стадии полового развития, а 4,98 - еще характеризует II стадию. Однако, эти показатели уже приближаются друг к другу и достоверные отличия между ними отсутствуют.

Таким образом, ускорение темпов полового созревания отмечается у мальчиков в 13 летнем возрасте. В Этот период II - III стадия, резко перестраивается функция гипоталамо-гипофизарной системы ведущего звена эндокринной регуляции, что приводить к значительным изменениям физиологических функций. По интенсивным ростом костного скелета и мышечной системы подростков не всегда поспевает развитие внутренних органов - сердца, легких, желудочно-кишечного тракта.

Сердце опережает в росте кровеносные сосуды, вследствие чего кровяное давление повышается и затрудняет, прежде всего, работу самого сердца, что мы уже описывали выше. Однако, при достижении тот же стадии половой зрелости - 4,98 балла в 14 лет подростки 1983 - 84гг. не проявляли такой бурной реакции со стороны ССС, как их сверстники в 1997г., хотя темп созревания ускорился в 2 раза с 2,32 балла до 4,98 балла (р <0,001).

Артериальное давление по средневозрастным показателям оставалось в пределах нормы, и напряжение регуляторных систем сердечной деятельности было менее выражено Вероятно, отличия в функциональном состоянии подростков конца 90-х годов связаны не только с ускоренным темпами полового созревания, но и с факторами окружающей среды.

Функциональная напряженность сердечно-сосудистой системы сказалась и на аэробных способностях - величине МПК. Средневозрастные величины МПК у подростков 13-14-ти составляют 50 мл / мин кг-1. В 13 и 14 лет в 1983г. Этот показатель Был даже несколько выше - 53,6 мл / мин кг-1, а в 1997г. в тринадцатилетних ниже средневозрастной нормы - 47,5 мл / мин кг-1 и достоверно отличается от сверстников 80-х годов (р <0,001), а в 14 лет повышается в пределах нормы - 51,2 мл / мин кг-1 однако, остается ниже показателей 1983г. (Р <0,01). МПК характеризует высшую границу доступного данному организму уровня окислительных процессов, предельно усиленных мышечной работой. МПК отражает общую физическую работоспособность организма и определяет уровень физического здоровья детей, поэтому требует более углубленно изучения в 13-летних подростков во время выполнения физической нагрузки.

Третьим фактором в структуре физического состояния подростков конца 90-х годов выделены показатели заболеваемости, Которые выглядят весьма тревожно. Количество пропущенных по болезни дней в течение года выросло в 4 раза, а количество заболеваний в 7 раз. Длительность одного заболевания сократилась в среднем с 8 дней до 5 дней, что свидетельствует о частых острых повторных респираторных заболеваниях.

Четвертым и пятым фактором выделились показатели силы мускулатуры плечевого пояса, скоростная и общая выносливость, Которые мы будем рассматривать совместно, т.к. они характеризуют физическую подготовленность человека и являются качественной характеристикой функционирования систем организма. Тестом, характеризующим общую выносливость в 13-14 лет является бег на 1500м и 2000м.

Сравнение скорости бега на 2000м в 1983г. и на 1500 в 1997г. свидетельствует о более высоких способностях школьников прошлого десятилетия. В 13 лет скорость бега на выносливость в 1983г. составила 3,54 м / сек, а в 1997г. - 3,18 м / сек (р <0,001), в 14 лет Эти различия несколько снижаются - 3,69 м / сек и 3,5 м / сек, однако остаются достоверными (р <0,05). Время бега на 60м характеризует скоростную выносливость. Результаты в этом тесте достоверно отличаются в 14лет, время 9,31 сек у подростков 80-х годов и 9,7 с - у подростков 90-х годов (р <0,01). Однако, подростки в 1997г. Имеют преимущество в удержании частоты движений ногами в течение 15с и 90С (р <0,001), а также в силовой динамической выносливости мышц плечевого пояса, количество сгибаний и разгибании рук в упоре лежа выше на 7-10 раз у мальчиков 90-х годов (р <0,001). Прыжок в длину с места, характеризующий скоростно-силовые способности и составляющих основу седьмого фактора - с коэффициентами корреляции - 0,769; в 13 лет выше у мальчиков в 1997г. - 171,2 см против 165,1 см (р <0,05), - в 14 лет преобладание Имеют подростки 80-х, однако, эти различия НЕ достоверны.

Для уточнения физических способностей подростков мы рассчиталы индексы, Которые Имеют значение гомеостатических показателей, учитывают антропометрические показатели детей.

индекс силы = динамометрия кисти • 100; масса тела

индекс скорости в беге на 60м = V м / с;

длина тела (м)

скоростно-силовой индекс = прыжок в длину с места (см)

длина тела (см) индекс выносливости = V м / с »100 в беге на 2000, 1500 масса тела г

длина тела (см)

Силовые индексы правой и левой руки выделились в самостоятельные факторы у подростков в 1983г. под номером 3 с процентным вкладом | 10,018, а в 1997г. под номером 4 с вкладом 8,876%, коэффициенты корреляции от 0,915 до 0,971, что свидетельствует об их высокой информативности и значимости. Остальные индексы в факторном анализе не участвовал. Индекс силы сильнейших руки (65) достоверно выше у мальчиков 13 и 14 лет в 1983-84гг. (Р <0,01 | р <0,05) и относятся к уровню выше среднего по оценке Г.Л. Апанасенко (1992). Средневозрастной индекс силы в 1997г. (56 ~ 58) относится к среднему уровню. Индекс скорости (3.93 "3,96) выше в 1983г. По сравнении с 1997г. (3,8 ~ 3,75) на уровне р <0,05. Скоростно-силовой индекс в 13 лет одинаков (при различных абсолютных величинах), а в 14 лет имеет преобладание в Киевлян 80-х (1,17 против 1,13, при р <0,05). Индекс выносливости выше у подростков 80-х, хотя в 14-летних достоверность различий снижается.

Таким образом, мы констатируем более высокие физические способности мальчиков 13-14 лет в 1983-84гг. по силе, быстрой, выносливости и скоростной силе на фоне низкой заболеваемости и более высоких функциональных резервах сердечно-сосудистой системы.

Заключение. Динамика физического состояния подростков 13-14 лет, проживающих на территории г. Киева в начале 80-х и конце 90-х годов проявилась в изменении функционального состояния сердечно-сосудистой системы; повышение средневозрастных показателей артериального давления - систолического (со 104 до 122 мм рт в, р <0,001), диастолического (с 62 до 82 мм рт ст, р <0,001), увеличении количества подростков с артериальной гипертензией с 6 до 35%, снижении энергопотенциала, оцениваемого по резервам сердечно-сосудистой системы - "двойное произведение" ( индекс Робинсона), который увеличился в среднем на 16 усл. единиц (р <0,001), увеличении заболеваемости по количеству пропущенных по болезни дней с 10 до 40 в год, увеличении количества повторных заболеваний с 1 до 7 в год на одного человека, снижении МПК, характеризующего аэробную производительность организма с 54 мл / мин кг- 1 до 47 мл / мин кг-1 в 13 - летнем возрасте (г. <0,001), ускорение темпов полового созревания в этом же возрасте с 2,32 балла до 4,8 балла (г. <0,001), снижении физических способностей: силовых (относительная сила снизилась с 65% до 57%, р <0,01), скоростных (индекс скорости снизился с 3,95 усл. ед. до 3,78 усл.ед., р <0,05), скоростно- силовых (скоростно-силовой индекс снизился с 1,17 усл. ед. до 1,13 усл. ед., р <0,05), общей выносливости (индекс выносливости снизился с 1,23 усл. ед. до 1,11, р <0,05).

Прослеживается взаимосвязь между морфо-функциональными изменениями организма подростков 13-14 лет в 1997г. и факторами окружающей среды: временем проживания в г. Киеве (начало 80-х и конец 90-х), экологической обстановкой, связанной с радиоактивным загрязнением окружающей среды вследствие взрыва на ЧАЭС в мае 1986г., обнаруживается взаимосвязь с длительностью пребывания детей 1,5 -3-х лет на территории Киева в мае месяце 1986г. Ускорение темпов полового созревания, признаки артериальной гипертензии, заболевания сердечно-сосудистой системы и внутренних органов, нарушения обменных процессов, значительно чаще (в среднем 43% против 25%) встречаются у детей, Которые не выезжал за пределы г. Киева после взрыва (таких в наших исследованиях было около 29%), или выехалы более, чем через

1 месяц.

Обнаруженные факты дают основание продолжить изучение влияния экологического фактора, в данном случае радиоактивного загрязнения окружающей среды, на физическое состояние подростков, которыми в 1986г. было 1-3 года, проживающих в РАЗЛИчНЫХ зонах радиационного загрязнения для уточнения степени влияния этого фактора и его учета в системе управления физическим здоровьем детей.