Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-физиологические особенности морфофункционального развития юношей городской и сельской местности Алтайского края

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Эколого-физиологические особенности морфофункционального развития юношей городской и сельской местности Алтайского края"

На правах рукописи

НАДЕИНА Светлана Яковлевна

ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЮНОШЕЙ ГОРОДСКОЙ И СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

03.02.08-экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

1 с о:з ш

Барнаул-2012

005011615

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный университет», г. Барнаул

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Филатова Ольга Викторовна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Казии Эдуард Михайлович

кандидат биологических наук, доцент Шарлаева Елена Анатольевна

Ведущая организация: Учреждение РАН

«Институт экологии человека»

Защита состоится 2 марта 2012 года в 11.00 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.005.10 при ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный университет» по адресу: 565049, пр. Ленина, 61; тел. (3852) 36-81-55; факс (3852) 36-30-77, (3852) 67-09-28; e-mail: elesovanv@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного университета

Автореферат разослан 27 января 2012 г.

Автореферат выставлен на сайте www.vak.ed.gov.ru 27 января 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. биол. наук

Н. В. Елесова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Юношеский возраст в онтогенетическом аспекте представляет собой период, когда заканчивается биологическое созревание человека и все морфофункциональные показатели достигают своих дефинитивных размеров. В этом возрасте еще наблюдаются морфологические и функциональные изменения, стабилизируется половая зрелость, четко проявляется фено- и генотип (Адаптация и ..., 2011). В юношеские годы продолжается и социальное становление личности. Результаты многочисленных морфологических исследований свидетельствуют о том, что в последнее десятилетие наблюдается тенденция к изменению уровня ряда показателей физического развития у лиц юношеского возраста (Щедрина, 2001; Медведева, 2004; Сетко, 2005; Шарайкина, 2006; Суханова, Твердякова, 2007; Негашева, 2008 и др.). Но вместе с тем недостаточно изученным является вопрос об особенностях физического развития и функционального состояния организма юношей с учетом экологических условий проживания.

Нарушение адаптивных возможностей организма в отношении воздействия окружающей среды является одной из основных причин, вызывающих серьезные проблемы со здоровьем юношей, дисфункции в психической и социальной сферах, нарушения различных анатомо-физиологических систем, К факторам, влияющим на организм человека, относятся наследственно обусловленные особенности, анте- и перинатальные факторы, качество микросреды проживания, вредные привычки, экономические условия. Эти влияния в разной мере проявляются в сельской местности и городах, что может неодинаково отражаться на состоянии функций организма и здоровье сельских и городских жителей (Барвинко, 2006; Агеева с соавт., 2008; Грицинская, 2008; Димитриев, 2008; Жесткое с соавт., 2009; Вадюхина, 2010; Исаева, 2010).

Особое значение проведение мониторинга с целью выявления современных тенденций роста и развития приобретает для регионов, в которых неблагоприятные природно-климатические условия сочетаются с загрязнением окружающей среды (Сетко, 2007, Кучма, 2009, Музурова, 2010). К числу таких объектов относится г. Барнаул, особенностью которого является развитие промышленности, транспорта, предприятий ЖКХ, ТЭЦ, строительная отрасль (Экологическое состояние, 2002; Мельников, 2008).

Актуальность и недостаточная изученность проблемы адаптации организма юношей к условиям проживания в городской и сельской местности послужила предпосылкой для проведения настоящего исследования.

Цель исследования - изучить эколого-физиологические особенности морфофункционального развития юношей - жителей города Барнаула и села Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить влияние экзогенных (социально-экологические условия проживания, уровень двигательной активности) факторов на показатели морфологического развития юношей.

2. Изучить функциональные показатели сердечно-сосудистой системы в группах юношей из городской и сельской местности.

3. Исследовать показатели физического развития юношей и мужчин первого

периода зрелого возраста.

4. Оценить наследуемость ширины плеч, ширины таза, длины ноги мужчин.

5. Выявить взаимосвязь соматических, физиологических и психологических

показателей.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. У юношей, проживающих в городе Барнауле, наблюдается более высокая астеноидность, гинскоморфность, более замедленные темпы полового развития. У лиц с высоким уровнем двигательной активности формируется андроморфное телосложение.

2. Испытуемые с различным соматотипом в координате андроморфии-гинекоморфии отличаются по показателям физической работоспособности, но имеют одинаковое распределение гендера.

Теоретическая значимость:

1. Материалы исследования расширяют общее теоретическое представление о механизмах морфофункциональной адаптации юношей с учетом социально-экологических условий.

2. Представленные в данной работе материалы в зависимости от специфики воздействия комплекса экзогенных (социально-экологические, функциональные показатели, уровень двигательной активности) и эндогенных (наследуемость, возраст) факторов, позволили определить интегральные эколого-физиологические характеристики физического развития юношей городской и сельской местности на примере г.Барнаула и с.Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края.

Научная новизна:

1. Впервые показано, что различные социально-экологические условия проживания в городе и селе влияют на морфометрические параметры и функциональные показатели юношей. У юношей, проживающих в г. Барнауле, наблюдается более высокая астеноидность, гинекоморфность, более замедленные темпы полового развития, а также повышен показатель общего периферического сопротивления. Под влиянием урбанизированной среды для юношей г.Барнаула характерно удлинение периода предпубертатного роста и постпубертатного развития до возраста 19 лет.

2. Выявлена зависимость физического развития от уровня двигательной активности: андроморфность возрастает, а гинекоморфность убывает в группах юношей с разным уровнем двигательной активности: от умеренного к максимальному.

3. Впервые проведено комплексное исследование соматотипа лиц мужского пола юношеского и первого зрелого возраста г. Барнаула и с. Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края. Установлены региональные особенности конституциональной диагностики мужчин. Выявлены региональные особенности распределения соматотипов по В.М. Черноруцкому и Дж. Тэннеру.

4. Определены некоторые особенности наследуемости ширины таза, ширины плеч, длины ноги: у мужчин наследуемость показателя ширины плеч, длины ноги слабо зависит от аналогичных показателей у родителей. Ширина таза более жестко детерминирована генетически.

5. Установлено, что наиболее высокие показатели функционального состояния организма (МПК и Р\¥Спо) у представителей мезоморфного соматотипа.

В группе испытуемых выявлено преобладание маскулинного тендера, взаимосвязь между соматотипом по половой дифференцировке тела и тендером отсутствует.

Практическая значимость:

1. Выявленные антропометрические показатели могут служить критериями в оценке физического развития юношей 17-21 лет г.Барнаула. Полученные данные по распределению соматотипов юношей могут быть рекомендованы медицинским работникам и педагогам при внедрении инновационных программ обучения, направленных на повышение образовательного уровня, достижение гармоничности физического развития и сохранения высокого уровня здоровья.

2. При проведении медицинских осмотров и разработке оздоровительных программ для студентов и учащихся Алтайского края следует учитывать региональные показатели физического развития, позволяющие более объективно оценить здоровье юношей и подростков. Результаты возрастной оценки морфофункционального состояния организма учащихся Алтайского края могут быть рекомендованы в практику детско-юношеских спортивных школ г. Барнаула с целью улучшения спортивного отбора и совершенствования учебно-тренировочного процесса.

3. Результаты исследований используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических и лабораторных занятий по спецкурсу «Физиологическая антропология» для магистрантов биологического факультета Алтайского государственного университета.

Апробация работы. Основные результаты научных исследований докладывались и обсуждались на VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008); V региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Прокопьевск, 2008); I (6-й) Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Прокопьевск, 2009); Международной конференции «Физиология развития человека» (Москва, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК - 3.

Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации: Автором самостоятельно разработано теоретическое обоснование физиологических и психофизиологических подходов к оценке морфологических, функциональных и гендерных характеристик юношей. Определены направления исследования, сформулированы цель и задачи. На основании полученных результатов автором обоснованы факторы, влияющие на морфо-функциональное состояние юношей.

Автором самостоятельно выполнен комплекс антропометрических, физиологических и психологических исследований, включающих антропометрические измерения, определение индексов физического развития, определение функциональных показателей, уровня двигательной активности, тендера, выявление наследуемости некоторых показателей. Автором проведено исследование взаимосвязи соматотипа и условий проживания в городской и сельской местности, соматотипа и тендера.

Автором самостоятельно проведена статистическая обработка результатов, их научный анализ и обсуждение, сформулированы выводы и положения, выносимые на защиту.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 12 рисунков. Состоит из введения, 5 глав и выводов. Список цитируемой литературы содержит 288 отечественных и 12 иностранных источников.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования явились юноши 17-21 года, жители города Барнаула и села Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края. Алтайский край расположен в южной части Западно-Сибирской равнины. На территории Алтайского края можно выделить очаги с высокой экологической напряженностью, которые сосредоточены, прежде всего, в районе крупных городов, таких как Барнаул (Охрана окружающей..., 2006). В 2010 г. Барнаул был включен в «черный» список наиболее загрязненных городов России. В последние 5 лет основными загрязнителями атмосферного воздуха являются промышленные предприятия электроэнергетики, черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения и металлообработки, пищевой промышленности, предприятия ЖКХ, автомобильный транспорт, а так же ТЭЦ (О состоянии..., 2011).

Алтайский край является таким регионом страны, где сохраняется высокая доля сельского населения - около 46,8% (Гайнанова, 2006). Тюменцевский район расположен в северо-западной части Алтайского края, в лесостепной природной зоне (Митина, Калужина, 2010). Город Барнаул и Тюменцевский район находятся в одинаковых климатогеографических условиях (Ревякин с соавт., 1995). В сельской местности меньше автотранспорта, больше озелененных площадей, практически отсутствуют заводы и фабрики. В Тюменцевском районе функционирует всего один завод по изготовлению молочной продукции. Загрязнение атмосферы от печного отопления есть, но в меньшей степени и только в отопительный сезон (Рязанов, 2004; Ревякин, 1995,2004).

Исследование проводилось с 2007 по 2010 год. Суммарно выборка состояла из 2764 жителей г. Барнаула и с.Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края в возрасте от 17 до 34 лет. На разных этапах работы из общей выборки в зависимости от задач исследования формировались группы испытуемых. Выборка для лиц юношеского периода являлась репрезентативной по полу и возрасту (Сергиеико, 2000, Состав населения..., 2007). Качественная репрезентативность выборки была достигнута путем обеспечения соответствия полового и возрастного деления (сводка о населении Барнаула по данным Алтайкрайстата) (Состав населения..., 2007), а количественная - путем расчета необходимого числа наблюдений.

Группу испытуемых - жителей г. Барнаула составили: учащиеся лицеев № 45, 12, жители Индустриального района, студенты АлтГУ, АлтГМУ, учащиеся Алтайского училища олимпийского резерва г. Барнаула; группа сравнения -мужчины I зрелого возраста - сотрудники торгового центра «Норд-Вест», сотрудники АлтГУ, сотрудники МВД и кандидаты на устройство на работу в ряды сотрудников МВД. Группу испытуемых - жителей села составили юноши с. Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края. Кроме того в семейном исследовании приняли участие кровные родственники - 420 человек (71 пара мать -сын, 56 пар отец - сын, 29 пар братьев, 54 пары брат-сестра).

б

Исследования проводилось по следующим направлениям:

• Исследование антропометрических измерений проводилось по унифицированной методике А.Б. Ставицкой и Д.А. Арон (1959).

• Для определения морфологических характеристик использовали метод индексов.

• Измерение артериального давления проводилось аускультативным методом Н.С. Короткова. Частота сердечных сокращений определялась пальпаторно за 30 сек.

• Оценку адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы и уровня физического состояния организма проводили по методике P.M. Баевского в модификации А.П. Берсеневой (1997).

• Показатель физической работоспособности определяли с помощью велоэргометра, проводили функциональную пробу Руфье и ее модификацию -пробу Руфье - Диксона (Граевская, 2004).

• Тендер определяли посредством проведения теста по методике Н.В.Серова (2004).

• Определение уровня двигательной активности проводили методом опроса.

Результаты всех проведенных исследований подвергались статистической обработке при помощи пакета SPSS 14.0 в среде Windows (Наследов, 2005). Все данные в работе представлены в виде среднего (X), ошибки среднего - (Sx), расчет которых проводился по общепринятым формулам. На рисунках указан доверительный интервал ± Sx (при Р=0,05). В ходе обработки результатов применили одновыборочный критерий Колмогорова-Смирнова, так определяли нормальность распределения выборки. При исследовании количественных признаков проводилось сравнение средних арифметических двух выборочных совокупностей с определением достоверности Манна-Уитни, Стьюдента и уровня значимости (Р<0,001, Р<0,01, Р<0,05, Р<0,2 - на уровне тенденции, Р<0,1 - на уровне выраженной тенденции), корреляцию определяли по Спирмену. Для выявления взаимосвязей между качественными показателями объектов применили метод кросстабуляции (Наследов, 2005). Для определения достоверности различий в процентах между группами производилась оценка разности между долями (Лакин, 1990).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Эколого-физиологнческие особенности морфофункционалыюго развития юношей городской и сельской местности.

Антропометрические показатели развития юношей городской и сельской местности

Нами были изучены основные антропометрические характеристики лиц юношеского периода мужского пола - жителей города Барнаула (п=662), жителей сельской местности села Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края (п=332). Жители села достигают дефинитных значений по показателю длины тела к возрасту 20 лет, жители города - к возрасту 21 года (рис. 1А). Показатели массы тела (рис. 1Б), окружности грудной клетки, обхвата бедер увеличиваются с возрастом (рис. 1В). Показатели ширины плеч у жителей города увеличиваются на 7 см и ширины таза - на 5 см в период от 17 лет до 21 года (рис. 1Г), в то время как у жителей села они достигают уже почти дефинитных значений к возрасту 17 лет. По этим показателям в юношеском периоде у жителей города можно выделить две более или менее однородные группы: 17 - 19 лет (соответствующую

постпубертатному периоду развития), 20-21 год (соответствующую собственно юношескому периоду развития).

В. Обхваг грудной клетки, обхват бедер, длина ноги в зависимости от возраста

"ОГКГ"

"Обг" 'Обе"

-да.

Г. Ширина плеч, ширина таза в зависимости от возраста

. -I - -Ї

. .1 - -I - -Г

I-Е

1« 19 » II 11

Годы

1Щг _ . ,ШП(.....ЩТс]

Рис. 1. Антропометрические показатели юношей - жителей города Барнаула и села Тюменцево в зависимости от возраста. Примечание: ОГКг - обхват грудной клетки горожан, ОГКс - обхват грудной клетки сельчан, Обг - обхват бедер горожан, Обе - обхват бедер сельчан, ДНг - длина ноги горожан, ДНс - длина ноги сельчан, ШПг - ширина плеч горожан, ШТг - ширина таза горожан, ШПс -ширина плеч сельчан, ШТс - ширина таза сельчан

Юноши - жители села более широкосложенные, они имеют более высокие показатели ширины плеч и ширины таза (Р=0,000) по сравнению с горожанами в обеих группах. В группе постпубертатного периода сельских юношей также ниже показатели окружности грудной клетки (Р=0,026) и длины ноги (Р=0,001), в юношеском периоде эта тенденция сохраняется (Р=0,029).

В условиях урбанизированной среды для юношей характерна повышенная астеноидность (табл. 1).

Таблица 1

Распределение индексов физического развития у юношей города и села (%)

Место жительства Соматотип по М.В. Черноруцкому (1925)

Гиперстенический | Нормостенический | Астенический

Постпубертатный период (17-19 лет)

Город (п=423) 1,7 13,9 84,4

Сеяо (п=129) 8,5 66,1 25,4

Юношеский период (20-21 год)

Город (п = 281) 10,1 34,6 65,4

Село (п=117) 11,1 61,1 27,8

Соматотип по половой дифференцировке тела (Дж. Тэннер, 1986)

Андроморфный | Мезоморфный | Гинекоморфный

Постпубертатный период (17 - 19 лет)

Город(п=423) 9,2 18,7 72,1

Село (п= 129) 35,6 52,5 11,9

Юношеский период (20-21 год)

Город (п = 281) 24,7 58,6 16,7

Село (п=117) 38,9 49,6 11,5

Темпы полового созревания

Замедленное половое развитие Своевременное половое развитие Ускоренное половое развитие

Постпубертатный период (17-19 лет)

Город(п=423) 90,8 7,3 1,9

Село (п= 129) 91,5 5,1 3,4

Юношеский период (20-21 год)

Город (п = 281) 75,9 16,5 7,6

Село (п=117) 72,2 22,2 5,6

В группе юношей постпубертатного периода из городской местности чаще встречаются лица с гинекоморфным телосложением и реже - с авдроморфным и мезоморфным (табл. 1). У юношей-жителей села наблюдаются более высокие темпы половой дифференцировки тела: в постпубертатном периоде около половины испытуемых имеют мезоморфный соматотип, среди сельчан встречается более высокий процент лиц андроморфного соматотипа (35,6,38,9%).

Средние значения индекса трохантерного свидетельствуют о замедленных темпах полового развития в подростковом возрасте в исследуемых группах, но в группах сельчан он имеет более высокие значения (1,81±0,01 в постпубертатном периоде и 1,90±0,01 - в юношеском) по сравнению с горожанами (1,76±0,01 и 1,80±0,01 соответственно).

В исследованных нами возрастных группах не более 10 % испытуемых имеют значения индекса массы тела выше 90-го центиля, когда можно говорить об ожирении. Среди жителей села по сравнению с горожанами в 3 раза реже встречаются лица со значениями индекса массы тела выше 90-го центиля. Таким образом, можно констатировать факт, что жители сельской местности более широкосложенные, имеют несколько более высокие темпы полового созревания. Функциональные показатели сердечно-сосудистой системы юношей Анализ основных показателей гемодинамики в обследованных группах показал, что частота сердечных сокращений, систолическое артериальное давление, минутный и ударный объем кровотока (табл. 2) соответствуют нормальным

значениям. Значения частоты сердечных сокращений в группе испытуемых из сельской местности достоверно выше (Р=0,03) по сравнению с горожанами (74 и 70,8 ударов в минуту, соответственно).

Таблица 2

Средние значения функциональных показателей сердечно-сосудистой системы у юношей (п=146, Х+Зх) _

Показатель Жители городской местности (п=60) Жители сельской местности (п=86)

Частота сердечных сокращений, уд./мин. 70,8±1,1# 74±1,1

Минутный объем кровотока, мл 3109,3±93,7## 3205,2±85,4

Ударный объем кровотока, мл 43,9±1,2 43,3±0,7

Индекс Аллговера, усл.ед. 0,56±0,01# 0,58±0,01

Артериальное давление систолическое, мм рт. ст. 126,6±1,6 127,4±1,1

Артериальное давление диастолическое, мм рт. ст. 81±1,0 82±0,7

Пульсовое давление, мм рт. ст. 45,6±1,4 45,3±0,9

Среднее динамическое давление, мм рт. ст. 96,2±1,0 97,2±0,8

Среднее давление, мм рт. ст. 103,8±1,1 104,8±0,8

Общее периферическое сопротивление, дин 2590,4±83,4 2581,9*71,5

Коэффициент экономичности кровообращения 3244,9±115,7 3379,8±93,б

Коэффициент выносливости, усл. ед. 16,1±0,5 16,8±0,3

Вегетативный индекс Кердо -15,4±2,1 -13,5±2,0

Тип саморегуляции кровообращения 115,5±2,1 113,5±2,0

Адаптационный потенциал 1,55±0,04 1,56±0,03

# - выявлены различия на уровне тенденции (р<0,2);

Н# - выявлены различия на уровне выраженной тенденции (р<0,1).

У жителей сельской местности минутный объем кровотока выше на уровне выраженной тенденции (Р=0,077) по сравнению с горожанами. Ударный объем кровотока между группами практически не различается. Индекс Аллговера незначительно снижен в обеих группах и находится в пределах 0,56-0,58, что указывает на снижение систолического выброса - главного прогностического показателя состояния кровообращения. Это согласуется с показателями ударного объема на нижней границе нормы (табл. 2). Индекс Аллговера выше, на уровне тенденции (Р=0,13), у жителей села по сравнению с горожанами. Значения общего периферического сопротивления (табл. 2) между группами достоверно не различаются, несколько выше нормальных значений в обеих группах. Это говорит о снижении проходимости сосудистого русла у испытуемых, но не выявляет патологии. Показатель коэффициента экономичности кровообращения между группами не отличается и превышает норму, а это говорит о повышенном расходовании резервов организма. Значение типа саморегуляции кровообращения в обеих группах превышает величину 110, что характеризует тип саморегуляции кровообращения как сосудистый и свидетельствует об экономизации, повышении функциональных резервов. В исследованных нами группах показатели вегетативного индекса Кердо (табл. 2) имеют отрицательные значения (-15,4±2,1 - у горожан, -13,5±2,0 - у сельчан), что говорит о преобладании парасимпатического тонуса. В этом случае наблюдался благоприятный анаболический вариант метаболизма и экономный режим функционирования сердечно-сосудистой системы. В обеих группах почти 100% испытуемых имеют удовлетворительные показатели

адаптационного потенциала (в группе сельчан выявлено 2,3% испытуемых с напряжением адаптации). В целом состояние сердечно-сосудистой системы в обеих группах характеризуется как неудовлетворительное, повышенное значение в обеих группах коэфициента выносливости говорит о детренированности (ослаблении) сердечно-сосудистой системы, о ее быстром утомлении при физических нагрузках. Сравнение соматотипову тренированных и нетренированных юношей Для выяснения роли двигательной активности в формировании соматотипа были изучены особенности типа телосложения в группах с умеренным (5 часов в неделю), высоким (6-15 часов в неделю) и максимальным (свыше 20 часов в неделю) уровнями двигательной активности. Показатели массы тела, ширины таза последовательно убывают в группах с уровнем двигательной активности: умеренный - высокий - максимальный. Показатель ширины плеч, напротив, возрастает в этом же ряду. Показатель обхват бедер выше в группах с умеренным и высоким уровнем двигательной активности.

Таблица 3

Результаты антропометрических исследований и статистические данные индексов развития в группах юношей с разным уровнем двигательной активности

Показатель Уровень ДА

умеренный (п=276) (1) высокий (п=181) (2) максимальный (п=145) (3)

Длина тела 177,3±0,3# (1-3) 176,8 ±0,4 (2-3) 177,9 ± 0,5

Масса тела 77,5 ±3,1 (1-3) 73,7 ±0,8 (2-3) 69,9 ±0,8

Окружность грудной клетки 96,4 ±0,4 (1-3) 96,4 ±0,5 (2-3) 94,6 ± 0,5

Обхват бедер 991,4± 5,4**(1-3) 998,1 ± 4,6**(2-3) 949,6 ±4,9

Длина ноги 950,6 ±4,1**0-3) 950,6 ± 5,2**(2-3) 1015,6 ±5,1

Ширина плеч 344,3 ± 2,4#(1-2),**(1-3) 349,7 ± 2,9#,**(2-3) 368,5 ± 2 ,6

Ширина таза 276,0 ± 1,6#(1-2),**(1-3) 272,9 ± 2,1#,**(2-3) 248,1 ±2,1

Индекс Пинье 3,35 ± 3,17**(1-3) 6,64 ± 1,29**(2-3) 13,37 ± 1,19

Индекс массы тела 24,56 ±0,92**(1-3) 23,52 ± 0,32*42-3) 22,05 ±0,21

Индекс Тэннера 75,68 ± 0,76##(1-2),**(1-3) 77,63 ± 0,91 **(2-3) 85,74 ±0,79

Индекс трохантерный 1,87 ± 0,01#(1-2),**(1-3) 1,86 ±0,01*42-3) 1,76 ±0,01

* - обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р <0,05) **- обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р <0,001)

# — обозначены группы, имеющие различия на уровне тенденции (Р <0,2)

## - обозначены группы, имеющие различия на уровне выраженной тенденции (Р <0,1)

Проведенные исследования показали, что андроморфность и астеноидность возрастают, а гинекоморфность убывает в группах юношей с уровнем двигательной активности: умеренный - высокий - максимальный (табл. 3). Показатели индекса Тэннера и уровня двигательной активности (в часах/нед.) связаны друг с другом умеренной положительной связью (г=0,457, р<0,01). Нелинейный коэффициент корреляции выявил, что индекс Тэннера и уровень двигательной активности в равной мере зависят друг от друга (г|ит->да=0,578, Г|да_Ит=0,576).

Образ жизни сельского жителя по сравнению с городским характеризуется более высокой повседневной двигательной активностью в связи с интенсивностью трудовой и бытовой деятельности (Гайнанова, Шубина, 2006). Полученные нами данные о влиянии уровня двигательной активности на соматотип по классификации

Тэннера подтверждают нашу гипотезу о влиянии гиподинамии на состояние гинекоморфности у юношей-горожан. В группе спортсменов - учащихся Алтайского училища олимпийского резерва г. Барнаула - показатель ширины плеч достигает дефинитного состояния уже в постпубертатном периоде (табл. 4), так же как и юношей - сельчан. Нами выявлен более высокий уровень андрогенизации у спортсменов: высокие значения ширины плеч, больший процент представителей андроморфного и мезоморфного соматотипов.

Таблица 4

Результаты антропометрических исследований и и статистические данные _ индексов развития юношей (Х±Ях)__

Показатель Постпубертатный период Юношеский период

тренированные (п=87) нетренированные (п=367) тренированные (п=145) нетренированные (п=295)

1 2 3 4

Длина тела 177,5 ±0,8»** 175,5± 0,3 177,9 ±0,5# 177,1±0,3

Масса тела 69,1 ±1,1* 67,8 ±0,4 69,9 ±0,8*** 73,0 ±0,6

Окружность грудной клетки 94,4 ± 0,7*** 92,3±0,3 94,67 ± 0,5*** 97,2 ±0,4

Обхват бедер 935,4 ±5,4 935,4±3,5 949,6 ±4,9*** 993,6 ±4,2***

Длина ноги 1011,2 ±7,1** 996,2 ±3,6 1015,6 ±5,0*** 989,0 ±4,6

Ширина плеч 373,03±2,90*** 276,23 ±3,78 368,50 ±2,63 367,21±3,43

Ширина таза 241,35 ±2,08* 247,51±2,13 248,10±2,14*** 291,20 ±4,14

Индекс Пинье 13,86 ±1,24** 15,34 ±0,65 13,37 ±1,19** 6,84±0,95

Индекс Тэннера 877,7 ±8,3*** 579,1 ± 10,5 857,4 ±0,7** 810,5±8,4

Индекс трохантерный 1,75±0,01 1,76± 0,01 1,76 ±0,01*** 1,80±0,01

Индекс массы тела 21,59± 0,33 22,01± 0,12 22,05 ±0,21*** 23,28±0,18

* -обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р <0,05) **-обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р <0,01) ***-обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р <0,001)

# - обозначены группы, имеющие различия на уровне тенденции (Р <0,2)

Комплексное влияние факторов среды на морфофунщиональное развитие

юношей

Результаты факторного анализа свидетельствуют, что в большей степени морфофункциональное состояние юношей определялось выносливостью сердечнососудистой системы и уровнем двигательной активности (первый фактор) (табл. 5).

Важное значение имело напряжение функциональных систем организма. Вместе с адаптационным потенциалом и показателями артериального давления они вошли во 2 и 3-й факторы. При этом состояние организма хотя и зависело от таких факторов, как индекс Пинье, масса тела, индекс массы тела, обхват грудной клетки, обхват бедер, но их значимость была меньшей, так как они вошли в 4-й фактор. Показатель места проживания вошел в пятый фактор вместе с показателями, от соотношения которых (длина тела, длина ноги) зависят темпы полового развития. Фактор, названный нами «Половая дифференцировка тела», вносит самый маленький вклад в формирование морфофункционального статуса организма и включает в себя показатели индекса Тэннера и ширины плеч. Результаты факторного анализа свидетельствуют, что место жительства оказывает влияние на темпы полового развития и половую дифференцировку тела.

Таблица 5

Результаты факторного анализа

Показатели Факторы

1 «выносливость» 2 «состояние систем вегетативной регуляции» 3 « а даптационные возможности организма» 1 4 «физическое развитие» 5 «темпы полового развитию; 6 I «половая дифференцировка тела» |

Редуцированное давление 0,945

Ударный объем кровотока 0,945

Пульсовое давление 0,912

Коэффициент экономизащш кровообращения 0,898

Коэффициент выносливости -0,872

Двигательная активность 0,376

Вегетативный индекс Кердо 0,944

Тип саморегуляции кровообращения -0,944

Частота сердечных сокращений 0,942

Индекс Аллговера 0,899

Общее периферическое сопротивление -0,768

Минутный объем кровотока 0,755

Среднее давление 0,968

Среднее динамическое давление 0,967

Адаптационный потенциал 0,897

Артериальное давление систолическое 0,857

Артериальное давление диастолическое 0,846

ИндексПинье -0,926

Масса тела 0,897

Индекс массы тела 0,865

Обхват грудной клетки 0,787

Обхват бедер 0,691

Ширина таза 0,446

Длина ноги 0,954

Индекс трохалтериый -0,839

Длина тела 0,513

Место проживания 0,213 0,123

Индекс Тэннера 0,963

Ширина плеч 0,924

% дисперсии 23,5 20,7 15,6 12,3 6,6 5

2. Роль эндогенных факторов в формировании морфотипа у лиц мужского пола города Барнаула

Региональные особенности определения соматотипа мужчин

От правильно выбранной методики конституциональной диагностики в значительной степени зависят окончательные результаты исследования. Во-первых, большинство конституциональных схем построено на принципе сигмальных отклонений без учета нормальности распределения изучаемых признаков. Во-вторых, не учитываются региональные особенности развития организма и ошибочно используются методы соматотипирования, разработанные в разное время и для других регионов (Горбунов, 2008). Для оценки морфологических характеристик были определены значения индексов физического развития лиц первого зрелого возраста для нашего региона. Выявлены региональные особенности распределения соматотипов по классификации В.М. Черноруцкого и Дж. Тэннера. Показатель индекса Пинье стабилизируется к возрасту 28 лет (рис. 3). Данные возрастного промежутка 28-34 лет были взяты в качестве дефинитивных значений. Таким образом, из проведенных нами исследований следует, что широко используемые в литературе градации индекса Пинье: <10 - гиперстеническое телосложение, 10 + 30 - нормостеническое, >30 - астеническое телосложение - не могут быть использованы для оценки соматотипа без учета региональных особенностей распределения этого показателя (табл. 6).

Таблица 6

Региональные значения индекса Пинье

Соматотип по М.В. Черноруцкому (1925) (Цит. по: Блинова, 1993) г.Красноярск (Горбунов, 2008) г. Барнаул (наши данные)

Гиперстенический <10 <0,83 <-15

Нормостенический 10-30 0,83-31,03 -15-4

Астенический >30 >31,03 >4

индекса Пинье улиц мужского пола юношеского и первого зрелого возраста

ИМТ в зависимости от возраста в разных возрастных группах от 17 до 34 лет

Индекс массы тела увеличивается с возрастом и имеет плато в периоды 17 -25 лет и 28 - 34 года (рис. 4). Это свидетельствует о том, что оценка типа питания должна производиться по центильному графику (рис. 4), нельзя использовать усредненные значения для зрелого возраста по отношению к юношескому. Анализ значений индекса массы тела показал, что около 50% юношей и мужчин I периода зрелого возраста имеют средний тип питания; типы питания, как ниже, так и выше среднего, представлены примерно в одинаковых пропорциях (табл. 7).

Таблица 7

Вариабельность и распределение (%) индекса массы тела (ИМТ)_

ИМТ Представленность ИМТ Представленность

17-25 лет (%) 28-34 лет (%)

Очень низкий <18,21 3,1 <19,75 2,9

Низкий 18,22-19,59 7,1 19,76-20,62 7,1

Ниже среднего 19,60-20,88 14,9 20,63-22,16 15,1

Средний 20,89-24,24 50,2 22,17-25,76 50,3

Выше среднего 24,25-26,05 14,7 25,77-28,37 15,2

Высокий 26,06-28,67 7,1 28,38-30,19 6,7

Очень высокий >28,68 2,9 > 30,20 2,7

Статистические показатели индекса Тэннера для первого периода зрелого возраста мужчин представлены в таблице 8.

Таблица 8

_Региональные значения индекса Дж. Тэннера_

Соматотип Значения индекса Тэннера для мужчин (Цит. по: Ншагпок, 1998) Значения индекса Тэннера для мужчин г. Красноярска (Горбунов, 2008) Значения индекса Тэннера для мужчин г. Барнаула (наши данные)

Андроморфный >935 >968 >910

Мезоморфный 935-836 780-968 720 - 910

Гинекоморфный <836 <780 <720

Тенденции в развитии современных мужчин

При сравнении результатов морфофункциональных характеристик юношей и мужчин первого периода зрелого возраста выявлены достоверные различия по всем показателям на высоком уровне значимости между подростками и юношами, подростками и мужчинами (табл. 9). Между мужчинами и юношами выявлены различия по показателям ширины плеч (Р<0,001), массы тела, и длины ноги (Р<0,01), показателям окружности грудной клетки, обхвату бедер (Р<0,05). Вышеупомянутые показатели в группе мужчин выше, за исключением длины ноги. По показателю ширины таза наблюдается выраженная тенденция (Р<0,1) к более низким значениям у юношей.

Таблица 9

Результаты антропометрических исследований мужчин первого

периода зрелого возраста (п=661) и юношей (п=662) (X± Бх)

Возрастной период

Показатель постпубертатный (п=367) юношеский (П=295) I зрелый (п=661)

1 2 3

Длина тела 175,5±0,3 **(1-2),*(1-3) 177,1 ±0,3 176,5±0,2

Масса тела 67,8±0,4 ***(1-2,1-3) 73,0 ±0,6**(2-3) 75,3±0,4

Окружность грудной клетки 92,3±0,3 ***(1-2,1-3) 97,2 ±0,4*(2-3) 98,7±0,3

Обхват бедер 935,4±3,5 ***(1-2,1-3) 993,6 ±4,2*(2-3) 1008,0±3,3

Длина нош 996,2±3,б ***(1-2, 1-3) 989,0 ±4,6**(2-3) 975,0±3,1

Ширина плеч 276,23±3,784*** 367,21±3,433*** 379,8±2,31

Ширина таза 247,51±2,133 ***(1-2,1-3) 291,2 ±4,141 #(2-3) 300,2±3,22

* - обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р < 0,05) ** - обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р < 0,01) *** - обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р < 0,001)

# - обозначены группы, имеющие различия на уровне выраженной тенденции (Р < 0,1)

Юноши имеют более астеноидное телосложение по сравнению с мужчинами. В постпубертатном периоде 72 % испытуемых не достигли состояния физической зрелости (имеют значения индекса Тэннера ниже среднего). В 20 лет происходит качественный скачок - 83,3 % юношей достигают состояния физической зрелости по критерию индекса Тэннера. Изучение индекса трохантерного показало, что во всех исследованных группах большинство испытуемых имели в пубертатном периоде замедленное половое развитие. Полученные нами результаты согласуются с современной тенденцией к уменьшению широтных показателей у юношей (Добровольский с соавт., 2006).

Наследуемость ширины плеч, ширины таза и длины ноги

Методом исследования внутрисемейных корреляций в пределах семьи между кровными родственниками изучены показатели ширины плеч, ширины таза и длины

ноги в парах родители-дети: мать-сын, отец-сын; и в парах братьев, сестер-братьев (табл. 9). Определен коэффициент наследуемости Ь2=2г (Фогель, Мотульски, 1989).

Наследуемость ширины плеч, длины ноги у сыновей слабо зависит от данного показателя у матери, в несколько большей степени зависит от генотипа отца. Показатель ширины таза детерминирован генетически более жестко (табл. 10).

Таблица 10

Значения коэффициентов корреляции и наследуемости в парах родители-дети и

сибсы

Параметры Мать-сын (к= 140) Отец-сын (к= 110) Братья (к=56) Сестры-братья (к=106)

г Ь2 г Ь2 г Ъ2 г Ь2

Ширина плеч 0,11 0,22 0,19 0,38 0,45** 0,9 -0,23 -0,46

Щирина таза 0,25* 0,50 0,36** 0,72 0,40** 0,80 0,43** 0,86

Длина ноги 0,16 0,32 0,13 0,26 0,43 0,86 0,44 0,88

* - обозначены группы, имеющие значение коэффициента корреляции (Р<0,05) ** - обозначены группы, имеющие значение коэффициента корреляции (Р<0,01)

Низкие значенм коэффициента наследуемости для показателя ширины плеч свидетельствуют о том, что ширина плеч может быть подвергнута тренировочным воздействиям. Низкие значения коэффициента наследуемости для показателя длины ноги в парах родители - дети также свидетельствуют о возможности влияния средовых факторов на этот параметр.

3. Изучение взаимосвязи соматических, физиологических и психологических показателей.

Физическая работоспособность у лиц с разным соматотжом

При изучении физической работоспособности и максимального потребления кислорода у спортсменов, занимающихся скоростными видами спорта показатель физической работоспособности (Р'^УСпо) имеет максимальные значения у лиц с мезоморфным соматотипом (табл. 11). В группе мезоморфов так же выявлены более высокие значения максимального потребления кислорода.

Таблица 11

Средние значения показателей физической работоспособности (Р\¥С!70) и

максимального потребления кислорода у лиц с разным соматотипом

I Соматогип по классификации Тэниера

Показатель Андроморфы (п=45) (1) Мезоморфы (п=29) (2) Гинекоморфы (п=13) (3)

PWCl7o (кгм/мин/кг) 19,2±0,71*(1-2) 21,8±0,99* 18,7±1,62

1 МПК 58,8± 1,16 64±2,44 56,0±3,44

* - обозначены группы, имеющие достоверные различия (Р <0,05)

Полученные данные свидетельствуют о лучшей адаптации к физическим нагрузкам мезоморфов. По-видимому, у представителей мезоморфного соматотипа формируется функциональная система, обеспечивающая более совершенную адаптацию к двигательным нагрузкам за счет более экономичных, совершенных регуляторных механизмов. Минимальные значения физической работоспособности

и максимального потребления кислорода выявлены у лиц гинекоморфного соматотипа.

Взаимосвязь соматотипа с гендером

В обследованной нами группе распределение гендера у лиц с разным соматотипом по половой дифференциации тела носит приблизительно одинаковый характер независимо от принадлежности к тому или иному соматотипу. Отмечается несколько более высокая представленность андрогинного гендера среди андроморфов (табл. 12).

Таблица 12

Соотношение гендера с соматотипом в группе юношей (%)_

Соматотип по классификации Дж. Тэннера Тендер

феминный маскулинный андрогинный

Гинекоморфный (п=94) 23,9 67,4 8,7

Мезоморфный (п=59) 23,7 60,6 15,7

Андроморфный (п=27) 27,2 45,6 27,2

По-видимому динамические характеристики гендерной идентичности личности обусловлены сложным процессом взаимодействия биологического и социокультурного влияния с ценностными ориентациями и жизненными смыслами, направленным на удовлетворение базовых потребностей личности (стремление к внутренней согласованности, самоактуализации) вне зависимости от принадлежности к тому или иному соматотипу.

Таблица 13

Таблица сопряженности «соматотип-гендер»_

Показатели X2 Р

Гинекоморфный соматотип - феминный гендер 1,65 0,199

Мезоморфный соматотип - андрогинный гендер 0,104 0,774

Андрогинный соматотип - маскулинный гендер 1,56 0,212

Несмотря на высокий процент представленности юношей с гинекоморфным соматотипом, большинство из них имеют маскулинный тендер. Не выявлена связь между маскулинным гендером и андроморфным соматотипом, между феминным гендером и гинекоморфным соматотипом (табл. 13). По-видимому, причины нарушения плана строения тела в сторону гинекоморфии нужно искать в сфере социальных факторов, которыми оказались место проживания и уровень двигательной активности.

Выводы:

1. Под влиянием урбанизированной среды для юношей города Барнаула характерно удлинение периода предпубертатного развития, постпубертатный период удлиняется до возраста 19 лет. У юношей, проживающих в городе, наблюдается более высокая астеноидность, гинекоморфность, более замедленные темпы полового развития. Андроморфность возрастает, а гинекоморфность убывает в ряду групп с уровнем двигательной активности: умеренный - высокий -максимальный. В группе спортсменов показатель ширины плеч достигает дефинитного состояния уже в постпубертатном периоде так же как и у юношей -

сельчан.

2. Состояние сердечно-сосудистой системы в группах юношей из городской и сельской местности характеризуется как неудовлетворительное: в обеих группах повышены показатели коэффициента выносливости и коэффициента экономичности кровообращения, снижен индекс Аллговера. В группе горожан повышен показатель общего периферического сопротивления, тип саморегуляции кровообращения характеризуется как сосудистый.

3. Выявлено уменьшение ширины плеч, ширины таза и увеличение длины ноги у лиц юношеского возраста по сравнению с представителями первого зрелого периода.

4. У мужчин наследуемость ширины плеч, длины ноги слабо зависит от показателей матери (h2=0,2, h2=0,32) и отца (h2=0,4, h2=0,26). Ширина таза более жестко детерминирована генетически. В парах «мать-сын» и «отец-сын» наследуемость этого признака составляет 0,5-0,7. В парах братьев и сестер наследуемость тазового диаметра составила 0,8-0,86, наследуемость длины ноги составила 0,86-0,88.

5. Наиболее высокие показатели физической работоспособности и максимального потребления кислорода выявлены у спортсменов - представителей мезоморфного соматотипа.

6. Распределение гендера носит приблизительно одинаковый характер независимо от принадлежности к тому или иному соматотипу в координате андроморфии-гинекоморфии. У 2/3 испытуемых выявлен маскулинный гендер. Показатели соматотипа и гендера не связаны друг с другом.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Надеина С.Я. Особенности распределения соматотипов по половой дифференцировке тела в группах юношей с разным уровнем двигательной активности / С.Я. Надеина, К.А. Жидкова, О.В. Филатова // Известия Алтайского государственного университета. Серия: Биологические науки. Науки о земле. Химия. - 2010. - № 3/1 (67). С. 44 - 47.

2. Надеина С.Я. Региональные особенности конституциональной диагностики мужчин и юношей - жителей г. Барнаула / С.Я. Надеина, О.В. Филатова // Известия Алтайского государственного университета. Серия: Биологические науки. Науки о земле. Химия. - 2010. - № 3/2 (67). С. 40 - 46.

3. Надеина С.Я. Определение морфофункциональных особенностей у спортсменов с разными соматотипами по классификации Дж Тэннера / СЛ. Надеина, В. М. Клоц, JL А. Звягинцева, С. А. Волков, О.В. Филатова // Известия Алтайского государственного университета. Серия: Биологические науки. Науки о земле. Химия. - 2011. - № 3/2 (71). С. 26 - 29.

4. Надеина С.Я. Исследование внутрисемейных корреляций для основных антропометрических показателей / С.Я, Надеина, О.В. Филатова // VI Сибирский физиологический съезд. Тезисы докладов. - Барнаул: Принтэкспесс, 2008. - В 2 томах. Т. П. - С. 185- 186.

5. Надеина С.Я. Популяционное исследование антропометрических показателей лиц юношеского возраста - жителей Барнаула / С.Я. Надеина, О.В. Филатова, О.О.

Михеева, Н.В. Кузьминых // VI Сибирский физиологический съезд. Тезисы докладов. - Барнаул: Принтэкспесс, 2008. - В 2 томах. Т. И. - С. 145 - 146.

6. Надеина С.Я. Популяционное исследование антропометрических показателей лиц юношеского периода жителей города Барнаула // V научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Материалы конференции (10 апреля 2008 г.): В 2 ч. / Филиал ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» в г. Прокопьевске - Прокопьевск: РИО ПФ КемГУ, 2008. - 4.1. - С. 315 - 319.

7. Надеина С.Я. Вклад биогенетического фактора, урбоэкологии, тренированности в формирование соматотипа юношей / С .Я, Надеина, Л.А. Звягинцева, В.М. Клоц, О.О. Михеева, О.В. Филатова, Н. Харламова, М. Шепелева // Материалы международной конференции «Физиология развития человека», секция 4, Москва, 22-24 июня 2009 г. - М.: Вердана, 2009. - С. 42.

8. Надеина С.Я. Изучение взаимосвязи соматотипа по половой дифференцировке тела и тендера у юношей / С.Я, Надеина, О.В. Филатова, О.В. Ситникова // Известия Алтайского государственного университета. Серия: Биологические науки. Науки о земле. Химия. - 2009. - № 3. С. 20 - 23.

9. Надеина С.Я. Морфофункциональные особенности лиц юношеского периода городской и сельской местности // I (6-ая) Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых: Материалы конференции (20 марта 2009 г.): В 2 ч. / Филиал ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» в г. Прокопьевске - Прокопьевск: РИО ПФ КемГУ, 2009. - 4.1. - С. 109 -111.

10. Надеина С.Я. Популяционное исследование антропометрических показателей лиц юношеского возраста - жителей Барнаула / С.Я. Надеина, О.В. Филатова, Н.В. Кузьминых, Д.М. Фалеева // Известия Алтайского государственного университета. Серия: Биологические науки. Науки о земле. Химия. - 2008. - № 3. С. 11 - 14.

11. Надеина С.Я. Влияние эндогенных и экзогенных факторов на формирование соматотипа юношей / Молодежь - Барнаулу. Материалы XI научно-практической конференции молодых ученых (17—20 ноября 2009 г.): в 2 т./ отв. ред. Б. А. Черниченко. - Барнаул, 2010. - Т. 1. - С. 172-173.

12. Надеина С.Я. Региональные особенности определения соматотипа жителей г. Барнаула / С.Я. Надеина, О.В. Филатова, О.О. Михеева, И.Н. Томилова // Академический журнал Западной Сибири. - 2010. - № 1. С. 29 - 30.

13. Надеина С.Я. Оценка морфофункционального состояния юношей в зависимости от места проживания и уровня двигательной активности / О.В. Филатова, С.Я. Надеина // Современные тенденции в науке: новый взгляд: сб. науч. Тр. По мат-лам Междунар. заоч. науч.-практ. конф. 29 ноября 2011 г.: в 9 частях. Часть 6; М-во обр. и науки РФ. Тамбов: Изд-во ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2011, С. 139-140.

Подписано к печати 23.01.2012. Формат бумаги 60*84/16 Усл.печ.л.1 Печать RISO. Тираж 100 экз. Заказ № 3-0074 Отпечатано в типографии ИП Филатов К.Н. Свидетельство о регистрации ОГРН 304222534300122 г. Барнаул, ул. Интернациональная, 116 оф.З

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Надеина, Светлана Яковлевна, Барнаул

61 12-3/823

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

Надеина Светлана Яковлевна

ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЮНОШЕЙ ГОРОДСКОЙ И СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ АЛТАЙСКОГО К]

03.02.03 - экология

Диссертация на соискание учёной степени Кандидата биологических наук

1аучныи руководитель: Докт. б иол. наук, Доцент О. В. Филатова

Барнаул, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................4

ГЛАВА 1. АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА К СОВРЕМЕННЫМ УСЛОВИЯМ СРЕДЫ....................................................................................................................11

1.1. Особенности влияния природных и социальных факторов на постнатальное развитие организма...................................................................... 11

1.2. Основные морфофункциоиальные характеристики как индикатор влияния экологических условий..........................................................................20

1.3. Зависимость соматотипа от условий окружающей среды.......................33

1.4. Взаимосвязь соматических, физиологических и психологических

признаков в общей конституции человека..........................................................43

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ............................48

2.1. Характеристика района исследования........................................................48

2.2. Характеристика контингента исследования..............................................53

2. 3. Методы исследования.................................................................................54

ГЛАВА 3 ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЮНОШЕЙ ГОРОДСКОЙ И СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА БАРНАУЛА И СЕЛА ТЮМЕНЦЕВА ТЮМЕНЦЕВСКОГО РАЙОНА АЛТАЙСКОГО КРАЯ .......67

3.1. Антропометрические показатели развития юношей городской и сельской местности ...............................................................................................67

3.2. Функциональные показатели сердечно-сосудистой системы юношей -жителей городской и сельской местности..........................................................76

3.3. Особенности соматотипов у юношей с разным уровнем двигательной

активности..............................................................................................................86

3.4 Комплексное влияние факторов среды на морфофункциональное развитие

юношей ...................................................................................................................96

ГЛАВА 4 РОЛЬ ЭНДОГЕННЫХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ МОРФОТИПА У ЛИЦ МУЖСКОГО ПОЛА ГОРОДА БАРНАУЛА ........... 100

4.1. Возраст ........................................................................................................100

4.1.1 Антропометрические показатели в группах юношей и мужчин первого

периода зрелого возраста города Барнаула ...................................................... 100

4.1.2. Региональные особенности определения соматотипа мужчин.......... 104

4.1.3. Тенденции в развитии современных мужчин...................................... 116

4.2. Наследуемость ширины плеч, ширины таза и длины ноги................... 123

ГЛАВА 5 ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ СОМАТИЧЕСКИХ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЮНОШЕЙ ГОРОДА БАРНАУЛА АЛТАЙСКОГО КРАЯ ............................ 126

5.1. Физическая работоспособность у лиц с разным соматотипом............. 126

5.2. Взаимосвязь соматотипа с тендером........................................................ 130

ВЫВОДЫ...........................................................,...................................................137

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК................................................................139

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Юношеский возраст в онтогенетическом аспекте представляет собой период, когда заканчивается биологическое созревание человека и все морфофункциональные показатели достигают своих дефинитивных размеров. В этом возрасте еще наблюдаются морфологические и функциональные изменения, стабилизируется половая зрелость, четко проявляется фено- и генотип (Адаптация и ..., 2011). В юношеские годы продолжается и социальное становление личности, формирование и закрепление ценностной мотивации поведения, отношения к принципам здорового образа жизни. Результаты многочисленных морфологических исследований свидетельствуют о том, что в последнее десятилетие наблюдается тенденция к изменению уровня ряда показателей физического развития у лиц подросткового и юношеского возраста (Ямпольская, 1998; Щедрина, 2001; Гребенникова, 2004; Медведева, 2004; Сетко, 2005; Шарайкина, 2006; Суханова, Твердяко-ва, 2007; Негашева, 2008 и др.). Но вместе с тем недостаточно изученным является вопрос об особенностях физического развития и функционального состояния организма юношей с учетом экологических условий проживания, психологических характеристик организма и характера двигательной активности.

Нарушение адаптивных возможностей организма в отношении воздействия окружающей среды является одной из основных причин, вызывающих серьезные проблемы со здоровьем юношей, дисфункции в психической и социальной сферах, нарушения различных анатомо-физиологических систем. На природную основу человека воздействует большое количество негативных факторов антропогенного характера. К факторам, влияющим на организм человека, относятся наследственно обусловленные особенности, анте- и перинатальные факторы, качество микросреды проживания, вредные привычки, экономические условия. Сочетание влияний может смягчить или, наоборот, усилить отрицательное воздействие факторов окружающей среды

(Экологическое состояние..., 2002). Вышеперечисленные влияния в разной мере проявляются в сельской местности и городах, что может неодинаково отражаться на состоянии функций организма и здоровье сельских и городских жителей (Астафьев, Филиппов, 1997; Барвинко, 2006; Агеева с соавт., 2008; Грицинская, 2008; Димитриев, 2008; Жесткое с соавт., 2009; Вадюхина, 2010; Исаева, 2010). Несмотря на многочисленные исследования о влиянии различных природных и социальных факторов на особенности физического развития и функционального состояния организма юношей (Зубарева, 2003; Драгич, 2006; Койносов, 2006, 2008; Орлов, 2008; Агеева, 2008; Косяков, 2008; Крикун, 2009; Кучма, 2009; Будук-оол, 2008, 2009, 2010; Думаева, 2008, 2010; Жвавый, 2010; Музурова, 2010; Московченко, 2011), недостаточно изученным является вопрос о влиянии вышеназванных факторов на особенности формирования соматотипа в условиях городской и сельской местности. Число публикаций о влиянии сельской среды проживания на функции организма относительно невелико (Камаев с соавт., 1994; Лебедькова с соавт., 2003; Сетко с соавт., 2007; Красильникова, 2008; Мукатаева с соавт., 2008).

И.П. Сетко (2007), В.Р. Кучма (2009), Л.В. Музурова (2010), М.Х. Тла-кодугова (2010) отмечают необходимость регулярного проведения массовых обследований популяции человека с целью выявления современных тенденций роста и развития. Особое значение мониторинг приобретает для регионов, в которых неблагоприятные природно-климатические условия сочетаются с загрязнением окружающей среды. К числу таких объектов относится г. Барнаул, особенностью которого является развитие промышленности, транспорта, предприятий ЖКХ, ТЭЦ. Ведущими отраслями промышленного производства в Барнауле являются машиностроение и металлообработка, пищевая и мукомольно-крупяная промышленность (Сухова, Модина, 2007; Материалы..., 2009), а в последнее время - и строительная отрасль (Экологическое состояние, 2002; Мельников, 2008).

Согласно современным представлениям разделение человечества и всего живого по признаку пола является главным критерием разнообразия с

биологической, социальной, философской и любой другой точки зрения, что обеспечивает и само существование жизни на Земле. Изучение изменчивости организма с учетом этого фактора, без сомнения, представляет большой интерес для различных отраслей науки. Особый интерес представляет изучение изменчивости организма мужчин как более выраженный вариант изменчивости человеческого организма во взаимодействии с окружающей средой. По мнению ряда современных исследователей, организм мужчин имеет более значимую роль в передаче и преобразовании генетической информации, чем женский (Геодакян, 1989). В связи с чем, представляет интерес изучение полового диморфизма конституции человека, который, по мнению ряда авторов (Булычев, 2007, Бекова, 1988), претерпевает значительные колебания под влиянием множества факторов. Корме того, изучение различных биологических аспектов (в том числе и морфофункциональиого развития) мужского организма актуально особенно для нашего государства с позиции демографической и социальной значимости. Анализ теоретических и прикладных аспектов данной проблемы свидетельствует о необходимости изучения особенностей половой дифференцировки тела у юношей, а также физиологических и психологических особенностей у представителей различных соматотипов.

Актуальность и недостаточная изученность проблемы адаптации организма юношей к условиям проживания в городской и сельской местности послужила предпосылкой для проведения настоящего исследования.

Цель исследования; изучить э ко л о го- ф и з и о л о г и ч е с к и е особенности морфофункциональиого развития юношей - жителей города Барнаула и села Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Оценить влияние экзогенных (социально-экологические

условия проживания, уровень двигательной активности) факторов на показатели морфологического развития юношей.

2. Изучить функциональные показатели сердечно-сосудистой системы в группах юношей из городской и сельской местности.

3. Исследовать показатели физического развития юношей и мужчин первого периода зрелого возраста.

4. Оценить наследуемость ширины плеч, ширины таза, длины ноги мужчин.

5. Выявить взаимосвязь соматических, физиологических и психологических показателей.

Теоретическая значимость и научная новизна исследования. Материалы исследования расширяют общее теоретическое представление о механизмах морфофункциональной адаптации юношей с учетом социально-экологических условий. Представленные в данной работе материалы в зависимости от специфики воздействия комплекса экзогенных (социально-экологические, функциональные показатели, уровень двигательной активности) и эндогенных (наследуемость, возраст) факторов, позволили определить интегральные эколого-физиологические характеристики физического развития юношей города .Барнаула и села Тюменцева Тюмен невского района Алтайского края.

Впервые показано, что различные социально-экологические условия проживания в городе и селе влияют на морфометрические параметры и функциональные показатели юношей. У юношей, проживающих в городе Барнауле, наблюдается более высокая астеноидность, гинекоморфность, более замедленные темпы полового развития, а также повышен показатель общего периферического сопротивления; тип саморегуляции кровообращения характеризуется как сосудистый. Под влиянием урбанизированной среды для юношей города Барнаула Алтайского края характерно удлинение периода предпубертатного роста и постпубертатного развития до возраста 19 лет. У юношей независимо от места проживания наблюдается неудовлетворительное состояние сердечно-сосудистой системы по показателям коэффициента выносливости, коэффициента экономичности кровообращения, индекса Алл-говера.

Выявлена зависимость физического развития от уровня двигательной активности: андроморфиость возрастает, а гинекоморфность убывает у юношей с уровнем двигательной активности: умеренный - высокий - максимальный.

Впервые нами проведено комплексное исследование соматотипа лиц мужского пола юношеского и первого зрелого возраста города Барнаула и села Тюменцева Тюменцевского района Алтайского края. Установлены региональные особенности конституциональной диагностики мужчин Алтайского края. Выявлены региональные особенности распределения соматоти-пов по В.М. Черноруцкому и Дж. Тэннеру.

Определены некоторые особенности наследуемости ширины таза, ширины плеч, длины ноги: у мужчин наследуемость показателя ширины плеч, длины ноги слабо зависит от показателя ширины плеч у матери и отца. Ширина таза более жестко детерминирована генетически.

Установлено, что наиболее высокие показатели функционального состояния организма (максимальное потребление и физическая работоспособность - РМУСпо) У представителей мезоморфного соматотипа. В группе испытуемых выявлено преобладание маскулинного тендера, взаимосвязь между соматотипом по половой дифференцировке тела и тендером отсутствует.

Практическая значимость» Выявленные антропометрические показатели могут служить критериями в оценке физического развития юношей 1721 лет города Барнаула и села тюменцева Тюменцевского района Алтайского края. Полученные данные по распределению соматотипов юношей могут быть рекомендованы медицинским работникам и педагогам при внедрении инновационных программ обучения, направленных на повышение образовательного уровня, достижение гармоничности физического развития и сохранения высокого уровня здоровья. При проведении медицинских осмотров и разработке оздоровительных программ для студентов и учащихся города Барнаула Алтайского края следует учитывать региональные показатели физического развития, позволяющие более объективно оценить здоровье юно-

шей и подростков. Результаты возрастной оценки морфофункционального состояния организма учащихся города и села Алтайского края могут быть рекомендованы в практику детско-юношеских спортивных школ с целью улучшения спортивного отбора и совершенствования учебно-тренировочного процесса.

Результаты исследований используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических и лабораторных занятий по спецкурсу «Физиологическая антропология» для магистрантов биологического факультета ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный университет». Результаты исследований включены в методические рекомендации по спецкурсу «Физиологическая антропология».

Основные положения,, выносимые на защиту:

1, У юношей, проживающих в городе Барнауле, наблюдается более высокая астеноидность, гинекоморфность, более замедленные темпы полового развития. Высокий уровень двигательной активности способствует формированию андроморфного телосложения.

2. Испытуемые с различным соматотипом в координате андромор-фии-гинекоморфии отличаются по показателям физической работоспособности, но имеют одинаковое распределение тендера.

Апробаций работы. Основные результаты научных исследований докладывались и обсуждались на VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008); V региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Прокопьевск, 2008); I (6-й) Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Прокопьевск, 2009); Международной конференции «Физиология развития человека» (Москва, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе в журналах, рекомендованных ВАК - 3.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 31 таблицу и 12 рисунков. Состоит

из введения, 5 глав и выводов. Список цитируемой литературы содержит 288 отечественных и 12 иностранных источников.

ГЛАВА 1. АДАПТАЦИЯ ЧЕЛОВЕКА К СОВРЕМЕННЫМ УСЛОВИЯМ СРЕДЫ

1.1. Особенности влияния природных и социальных факторов на поетнатальное развитие организма

Факторы воздействия окружающей среды. Среди современных проблем развития общества наиболее актуальной остается проблема здоровья человека. Возникновение и развитие патологических процессов в организме рассматривается как результат сложной конвергенции биологических, экологических и социальных факторов (Бец, 2000).

Согласно экологическому подходу в результате длительного воздействия на окружающую среду создалась новая, «искусственная» среда обитания, с присущими ей новыми факторами, оказывающими на человека разнообразное, в том числе и отрицательное влияние, последствие которого общество в ряде случаев не в состоянии сразу осознать и оценить (Казначеев, 1986). Основной проблемой экологии человека является проблема адаптации.

Экология человека рассматривает адаптацию человека к изменениям окружающей среды через призму социальных условий. Исследуются закономерности и механизмы адаптации человека к измененным условиям среды, различные уровни адаптации, предел адаптивных возможностей организма и цена адаптации, приспособительные формы поведения.

Адаптация - процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды, международный термин, означающий приспособление организма к общеприродным, производственным и социальным условиям. Адаптацией называют все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности организмов с процессами на клеточном, органном, системном и организменном уровнях. Адаптация поддерживает постоянство шмеостаза. Важным компонентом адаптивной реакции организма является стресс-синдром - сумма неспецифических реакций, о�