Особенности морфофункционального статуса школьников г. Магадана

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ  ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ (РУССКАЯ КУЛЬТУРОЛОГИЧЕСКАЯ) ШКОЛА №2» 
 
 

ОСОБЕННОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СТАТУСА ШКОЛЬНИКОВ Г. МАГАДАНА 

      Доклад (исследовательская работа)

На XVI городскую научную конференцию учащихся 
 
 
 
 

Автор: Карнаухова Надежда, 11А класс 

Научный руководитель: Кандидат биологических наук,

Суханова  Инесса Владиславовна 
 
 
 
 
 
 

Магадан

2009

Содержание 
 

1. Введение, цель исследования       3
2. Методы исследования        5
3. Результаты исследования и их обсуждение    7
4. Выводы          17
5. Список литературы        18
6. Приложения

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 
 

        Охрана здоровья подрастающего поколения является важнейшей государственной  задачей, так как известно, что фундамент здоровья взрослого населения страны закладывается в детском возрасте. Здоровый ребенок - главная проблема ближайшего и отдаленного будущего нашей страны, так как все перспективы социального и экономического развития, высокого уровня жизни, науки и культуры — все это является итогом уровня достигнутого здоровья детьми сегодня.

            В настоящее время многочисленные факты свидетельствуют о том, что под влиянием комплекса негативных факторов у современных молодых людей происходит снижение уровня физического развития и напряжение функциональных систем организма. В частности, показано, что в условиях Европейского Севера, Сибири и Северо-Востока России у подростков снижаются адаптивные возможности кардиореспираторной системы, повышается уровень артериального давления, снижается адаптационный потенциал. При этом увеличивается количество подростков с отклонениями в физическом развитии, для которых характерно снижение функциональных резервов организма (Гречкина, Соколов, 2007). Реализация ростового процесса есть результат взаимодействия биологических факторов, присущих человеку как биологическому виду, с конкретными условиями окружающей среды - физическими, культурными, социально-экономическими, политическими. Вопрос о влиянии социально-экономических факторов тесно связан с  проблемой акселерации соматического развития (Година, 2001). В современной возрастной антропологии продолжаются дискуссии о том, происходят ли в организме современного человека изменения морфологического статуса и являются ли эти изменения отражением общебиологических закономерностей развития или имеют более локальный, адаптационный характер.

      В связи с этим целью настоящих  исследований явилось изучение морфофункциональных  характеристик современных подростков г. Магадана и сопоставление их с  аналогичными данными школьников г. Магадана, обследованных в 1977 году.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Методы  исследования 
 

      Работа  выполнялась на базе общеобразовательных  школ №2, №4, №15, №17, №24, №27, Северного гуманитарного лицея (СГЛ) и детского экологического центра (ДЭЦ) в условиях летнего оздоровительного отдыха. Всего обследовано  93 школьника в возрасте от 12 до 14 лет, в том числе 47 девочек-подростков (14, 11, 22) и 46 мальчиков-подростков (16, 14, 16 соответственно каждому возрасту. У обследуемых определяли основные показатели физического развития: длину и массу тела. Измерение силы кистей руки проводили методом динамометрии, жизненную  емкость легких (ЖЕЛ, мл) измеряли методом спирометрии. Первые и единственные данные по физическому развитию школьников Магадана были опубликованы в 1977 году в монографии «Физическое развитие школьников г. Магадана» (Смирнов, Назарко, 1977). Используя эти данные, мы провели изучение динамики основных показателей физического развития у подростков г. Магадана в период с 1977 по 2008 годы.

        Для анализа функционального состояния у испытуемых в состоянии покоя измеряли показатели артериального давления (систолического и диастолического, мм.рт.ст.) и регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) за 1 минуту. Регистрировали  динамометрию кистей рук, жизненную емкость легких (ЖЕЛ, мл.) Расчетным путем определяли ударный объем по Старру (УО, мл), вегетативный индекс Кердо (ВИК, %).

     Для оценки функционального состояния  системы внешнего дыхания у всех подростков в состоянии покоя, с  помощью регистратора эргоспирометрических показателей «Марафон», определяли дефицит кислорода (O_2, % ) и процент углекислого газа (CO_2, % ) в выдыхаемом воздухе, потребление кислорода (VО_2, мл/мин), минутный объем дыхания (МОД, л/мин), частоту дыхания (ЧД, цикл/мин), дыхательный объем (ДО, мл),  дыхательный коэффициент (ДК, усл.ед.). Легочные объемы и показатели вентиляции приведены автоматически к системе BTPS, а величина потребления кислорода к системе STPD.

     Обработка полученного материала производилась  с использованием прикладной программы Microsoft Excel Windows (2000). Достоверность различий  оценивали по t-критерию Стьюдента. Достоверными считались данные при уровне значимости 95% - Р < 0,05  (Лакин, 1990). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Результаты  исследования и их обсуждение 
 

      Анализ показателей сердечно-сосудистой системы у мальчиков и девочек-подростков в условиях оздоровительного отдыха показал (табл. 1, 2), что с возрастом наблюдается увеличение систолического артериального давления, причем у девочек отмечается плавная динамика повышения этого показателя, а у мальчиков пик прироста отмечается в 13 лет. В наших исследованиях не выявлено половых различий по уровню диастолического артериального давления и частоте сердечных сокращений, при этом у девочек выявлено увеличение ДАД в период с 12 до 14 лет. Сопоставляя собственные данные с литературой (Тупицин, 1986), в которой часто в качестве нормы предлагается ЧСС равная 77,2±1,9 для девочек и  72,7±2,0 для мальчиков 12-13 лет, мы можем говорить о несоответствии норме ЧСС у 13-летних мальчиков-подростков.

      Систолический (ударный)  объем крови обеспечивает снабжение организма кислородом и питательными веществами. В проведенном нами исследовании, отмечается четкая тенденция увеличения данного показателя у всех испытуемых, однако 14-летние девочки-подростки, характеризуются более низкими значения ударного объема крови.

     Значение  интегрального показателя состояния  системы кровообращения – индекса Кердо (ВИК), отражающего состояние вегетативного баланса и уровень функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы, у всех обследованных, вне зависимости от возраста и половой принадлежности, указывают на симпатическую направленность нейровегетативного тонуса и напряжение регуляторных механизмов адаптации сердечной деятельности, что, по мнению Р.М. Баевского (1979), допустимо расценивать как донозологическое состояние системы кровообращения.  

Таблица 1.  Параметры сердечно-сосудистой системы у девочек-подростков в возрастной период с 12 до 14 лет 

 
 

* Знаком «*» обозначен уровень значимости различий (р<0,05) параметра по половому признаку в аналогичной возрастной группе

** Знаком «**» обозначен уровень значимости различий (р<0,01) параметра по половому признаку в аналогичной возрастной группе

*** Знаком «***» обозначен уровень значимости различий (р<0,001) параметра по половому признаку в аналогичной возрастной группе  

Таблица 2.  Параметры сердечно-сосудистой системы у мальчиков подростков в возрастной период с 12 до 14 лет 

 

      Показатели  газоанализа представлены в таблицах 3, 4. Из приведенных данных видно, что в возрастной период с 12 до 14 лет не изменяется процент дефицита кислорода в выдыхаемом воздухе, как у девочек-подростков, так и у мальчиков-подростков. При этом у девочек 3-й возрастной группы отмечены более низкие значения данного показателя.  У 14 летних школьниц отмечается снижение концентрации СО₂  в выдыхаемом воздухе в возрастной динамике и в сравнении с аналогичными показателями у мальчиков-подростков. В наших исследованиях не выявлено существенных различий по показателям потребления кислорода и дыхательного объема по половому и возрастному признаку, однако 13-летние девочки уступают своим сверстникам-мальчикам по значению VО_2. При этом у девочек этой возрастной группы выявлены более низкие значения частоты дыхания, минутного объема дыхания и респираторного (дыхательного) коэффициента. Значения дыхательного коэффициента у всех обследуемых варьировал в пределах от 0,63 до 0,70 усл.ед., такой уровень дыхательного коэффициента свидетельствует о процессе утилизации жиров в организме обследуемых подростков. В группе 12-летних подростков-девочек частота дыхания не отличалась от зарегистрированных аналогичных данных в группе мальчиков-подростков, при этом наблюдается значимое снижение этого показателя  у мальчиков в период с 12 до 14 лет, в то же время самые низкие значения ЧД отмечались у 13-летних школьниц. Следует отметить, что уровень потребления кислорода, частота дыхания, минутный объем дыхания, дыхательный объем у обследуемых всех групп превышает должные значения, характерные для здорового ребенка соответствующей возрастной группе.

      Таким образом, проведенные нами исследования  показали, что наиболее характерным приспособительным механизмом внешнего дыхания у подростков г. Магадана является интенсификация легочной вентиляции. При изучении функционального состояния внешнего дыхания нами было выявлено превышение МОД, ДО, ЧД над нормативными величинами. Гипервентиляция связана с синхронным увеличением значений ДО и ЧД  над нормативными величинами, что является наиболее эффективным механизмом обеспечения оптимального сочетания повышенного газообмена с минимизацией энергозатрат. Гиперфункция легких в обычных условиях, то есть в состоянии относительного покоя, приводит к повышению уровня энергозатрат. При этом возрастание энергозатрат в условиях покоя отражает нарушения принципа экономизации функции и может косвенно указывать на потерю резерва (А.А.Айдаралиев с соавт., 1988).

      Одним из ключевых показателей, характеризующих  интенсивность обмена веществ, является интенсивность потребления кислорода организмом. С участием молекулярного кислорода получается практически вся свободная энергия, обеспечивающая постоянство температуры тела. Вследствие тесной связи с энергетическим обменом, а также благодаря простоте и высокой точности измерения, высокой чувствительности к изменениям функционального состояния организма, интенсивность потребления кислорода представляется информативным показателем. Соответственно возросшим вентиляционным показателям у исследуемых подростков, как мальчиков, так и девочек,  было выявлено достоверное увеличение показателей VO₂ по сравнению с нормативными величинами, что в сочетании с гипервентиляцией легких следует рассматривать как компенсаторный механизм. Но так как исследования проводились в условиях относительного покоя и в теплом помещении, то выявленное повышение VO₂ у исследуемых детей г. Магадана может указывать на увеличение энергетической стоимости единицы выполненной работы.

      Интегральным  показателем, отражающим функциональные возможности системы внешнего дыхания  у подростков, является ЖЕЛ. При сравнительном  анализе фактических и должных  величин ЖЕЛ достоверных различий между ними не было установлено.

      Таким образом, при анализе данных, полученных в состоянии покоя, установлено, что дыхательная система подростков г. Магадана находится в состоянии функционального напряжения. 

Таблица 3. Показатели газоанализа у девочек-подростков в состоянии покоя в возрастной период с 12 до 14 лет