Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологическая адаптация первокурсников к условиям урбанизированной среды

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиологическая адаптация первокурсников к условиям урбанизированной среды"

На правах рукописи

Мищенко Наталья Валерьевна

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ ПЕРВОКУРСНИКОВ К УСЛОВИЯМ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ

специальность 03.03.01- физиология

005017494

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 о Ш Т.7

Москва 2012

005017494

Работа выполнена на кафедре медико-биологических дисциплин факультета физической культуры ФГБОУ ВПО Вятского государственного гуманитарного университета

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент

СИЗОВА Елена Николаевна

Официальные оппоненты:

СЕВЕРИН Александр Евгеньевич, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник, Российский университет дружбы народов, профессор кафедры нормальной физиологии

МАЛЬЦЕВ Денис Николаевич, кандидат биологических наук, Кировская государственная медицинская академия, доцент кафедры физической культуры факультета социальной работы

Ведущая организация - Ижевская государственная медицинская

академия

Защита диссертации состоится «21» мая 2012 г. в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.154.17 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 129164 Москва, ул. Кибальчича, д. 6, корп. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Mill У по адресу: 119991 Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1, стр. 1.

Автореферат разослан « » апреля 2012 года.

Ученый секретарь ; л /

диссертационного совета /у^Л) Холмогорова Наталья Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Высокая степень урбанизации среды снижает физиологическую адаптацию организма подростков, т.е. уровень функционирования основных систем и их резервных возможностей (Сетко Н. П. и соавт., 2007; Кучма В. Р., Сухарева JI. М., Ямпольская Ю. А., 2009; Геворкян Э. С. и соавт., 2010; Giles-Corti В. et al., 2009). На фоне возрастающего техногенного загрязнения среды обитания происходит снижение уровня здоровья студентов крупных городов (Закоркина Н. А., 2006; Куролап С.А. и соавт., 2008; Ишмухаметов И. Б., 2008; Эльгарова JI. В., 2008; Балашова М. Е., Шеметова Г. Н., 2008). Согласно экспертной оценке здоровыми признана только одна треть студентов (Закоркина Н. А., 2006; Ишмухаметов И. Б., 2008; Эльгарова Л. В., 2008), у 36,0% установлено сочетание нескольких заболеваний (Эльгарова Л. В., 2008), а 28,0 % болеют ОРВИ более 4 раза в год (Балашова М. Е., Шеметова Г. Н., 2008). Первокурсники находятся в состоянии физиологической и психической адаптации к студенческой жизни (Казакова Т. В., 2008; Горькавая А. Ю., Тригорлый С. Н., Кириллов О. И., 2009). В возрасте 17-18 лет заканчивается биологическое созревание, все морфофункциональные показатели достигают дефинитивных размеров (Драгич О. А., 2006).

Состояние здоровья человека, его функциональные возможности отражает физическая подготовленность (Богатырев В. С., Циркин В. И., 2002; Малявская С. И., 2005; Ишмухаметов И. Б., 2008; Lopez R., Hynes Н., 2007). С помощью физической выносливости можно оценить общую неспецифическую адаптацию организма к условиям урбанизированной среды, основу отрицательного воздействия которых составляют передвижные источники загрязнения. Так, всякая двигательная активность в загазованной окружающей среде вызывает кислородную недостаточность, возникающую из-за действия попадающих в организм оксидов серы и азота, озона, углеводородов (Барбашова 3. И., 1970; Зарубин Г. П. 1989; Матвеев А. П., 1996; Schmidt G. et al., 2011). Механизм влияния загрязняющих веществ связан с повышением в клетках перекисного окисления липидов (ПОЛ), снижением активности антиоксидазы, что приводит к уменьшению функциональной активности иммунной системы (Xiao Ch. et al., 2003). Воздух крупного промышленного города обладает по отношению к клеткам легочного эпителия и моноцитам цитотоксическим эффектом, развивающимся по механизму апоптоза или некроза (Alfaro-Moreno Ernesto et al., 2002).

Влияние условий урбанизированной среды на физиологическую адаптацию населения Кировской области проявляется в том, что в селах дети (7-14 лет) отстают по уровню здоровья, физическому и половому развитию от кировчан (Резцова Е. М., 1995). В. С. Богатырев (1999) отметил, что в селе больше девушек-гиперстеников (17-18 лет), чем в г. Кирове, а в экологически неблагоприятных территориях Кировской области у них ниже уровень репродуктивного здоровья. Из-за высоких

темпов урбанизации в XXI веке, в частности интенсивности использования автотранспорта, актуальность исследований влияния условий урбанизированной среды на физиологическую адаптацию лиц подросткового и постподросткового возраста резко возросла. Все вышесказанное позволило сформулировать цель и задачи нашей работы.

Цель: оценить физиологическую адаптацию (физическое развитие, физическую подготовленность и заболеваемость) первокурсников неспортивных факультетов к условиям урбанизированной среды Кировской области.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать физиологическую адаптацию 17-18-летних девушек к условиям урбанизированной среды.

2. Охарактеризовать физиологическую адаптацию 17-18-летних юношей к условиям урбанизированной среды.

3. Выявить динамику физического развития и физической подготовленности девушек-первокурсниц за период с 1995-1996 гг. по 2007-2008 гг.

Положения, выносимые на защиту.

1. Физиологическая адаптация девушек-первокурсниц 17-18 лет Кировской области снижена, что выявлено с помощью таких морфофункциональных показателей как индекс Пинье, ЧСС, ЖЕЛ, тест Купера, КЭК, KB, проба Руффье, общая выносливость и скоростно-силовая подготовка. По индексу Пинье 50,9 % первокурсниц относятся к астеникам, по центильному методу 40,6 % относятся к микросоматикам, 25,1 % имеют дисгармоничное развитие. ЧСС, ЖЕЛ, тест Купера, КЭК, KB, проба Руффье девушек оцениваются как неудовлетворительные. Результаты тестов по общей выносливости (бег на 2000 м) у 43,9% девушек и скоростно-силовой подготовке (бег на 100 м) у 54,6 % оценены на 1 и 2 балла. Первичная альгодисменорея зарегистрирована у 56,5 % девушек и легкая форма предменструального синдрома - у 52,8 %. В подготовительной и специальной группе по физкультуре находятся 41,1 % девушек, напряжение механизмов адаптации наблюдается в целом у 38,4%. В общей заболеваемости девушек 17-18 лет на первом месте находятся болезни органов дыхания, на втором — болезни органов пищеварения и органов системы кровообращения, на третьем - болезни кожи.

2. Физиологическая адаптация юношей-первокурсников 17-18 лет Кировской области снижена, что выявлено с помощью таких морфофункциональных показателей как: индекс Пинье, ЧСС, тест Купера, индекс Руффье, КЭК, общая выносливость и скоростно-силовая подготовка. По индексу Пинье 27,2 % первокурсников относятся к астеникам, по центильному методу 21,1 % относятся к микросоматикам и 29,0 % имеют дисгармоничное развитие. ЧСС, тест Купера, проба Руффье, 2

КЭК юношей оцениваются как неудовлетворительные. Результаты тестов по общей выносливости (бег на 3000 м) у 71,9 % юношей и по скоростно-силовой подготовке (бег на 100 м) у 55,3 % оценены на 1 и 2 балла. В подготовительной и специальной группе по физкультуре находятся 53,5 % юношей, напряжение механизмов адаптации наблюдается в целом у 47,4%. В общей заболеваемости и ее структуре юношей 17-18 лет значительно преобладают болезни органов дыхания, на втором и третьем ранговом месте находятся болезни кожи и болезни органов пищеварения.

3. При высокой степени урбанизации (г. Киров) наблюдается снижение физиологической адаптации девушек 17-18 лет: грациализация телосложения, снижение корреляции между морфофункциональными показателями и физической подготовленностью; снижение ОГК, общей выносливости, силовой подготовки и численности основной медицинской группы по физкультуре; повышение частоты предменструального синдрома; увеличение заболеваемости болезнями органов дыхания (пневмонии, бронхиты, трахеиты, тонзиллиты), повышение адаптационного потенциала.

4. При высокой степени урбанизации (г. Киров) наблюдается снижение физиологической адаптации юношей 17-18 лет: грациализация телосложения, снижение корреляционных связей между морфофункциональными показателями и физической подготовленностью; повышение ЧСС, снижение времени задержки дыхания на вдохе; увеличение заболеваемости болезнями кожи (дерматиты, фурункулез, микроспории), повышение адаптационного потенциала.

5. За 12 лет уровень функциональных возможностей популяции девушек-студенток 17-18 лет снизился: уменьшились МТ (на 1,8 кг), ОГК (на 2,8 см), ЖЕЛ (на 0,5 л), диастолическое АД (на 3,6 мм рт.ст.), скорость бега на 2000 м (на 0,14 м/с), предельное число подъемов туловища из положения лежа (на 2,5), увеличились ЧСС (на 4,8 уд/мин), скорость бега на 100 м (на 0,13 м/с) и предельное число подтягиваний на перекладине (на 2,1), предельное число приседаний на правой и левой ноге (на 0,6 и 0,3).

Научная новизна.

Физиологическая адаптация девушек и юношей 17-18 лет популяции 2007-2008 гг. снижена, что показано на основании анализа их морфофункциональных параметров, физической подготовленности и заболеваемости.

Впервые показано, что за период с 1995 по 2007 гг. функциональные возможности девушек-студенток 17-18 лет снизились при повышении силовой подготовленности.

Высокий уровень урбанизации среды (г. Киров) снижает физиологическую адаптацию девушек и юношей 17-18 лет.

Высокий уровень урбанизации среды (г. Киров) снижает корреляционные связи между морфофункциональными параметрами и

з

показателями физической подготовленности, что свидетельствует об отрицательном влиянии урбанизации.

Высокий уровень урбанизации среды (г. Киров) уменьшает у первокурсниц общую неспецифическую выносливость, определяемую по тесту Н. Г. Озолина, что отражает снижение функциональных возможностей девушек (в частности аэробных).

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследования углубляют представление возрастной, спортивной, адаптационной и экологической физиологии об особенностях физического развития и физической подготовленности в постподростковом возрасте и влиянии на них условий проживания в крупном городе. В частности они позволяют считать, что высокая степень урбанизации снижает уровень физиологической адаптации девушек и юношей. Следовательно, результаты исследования могут быть использованы в разработке методов индикации воздействия высокого уровня урбанизации среды на организм человека и должны быть учтены в научной практике при анализе скрининговых и лонгитудинальных антропометрических и функциональных измерений, а также при диспансерном наблюдении студентов.

Результаты работы указывают на экологическую опасность урбанизации в развитии типичных экозаболеваний: болезней органов дыхания, пищеварения и кожи.

Специалисты в области физиологии, педиатрии, педагогики и экологии могут использовать результаты работы при разработке методов нормализации острого периода адаптации к высокой степени урбанизации среды. Результаты исследования могут быть использованы в программе обучения студентов биологических и медицинских вузов в лекционных курсах «Нормальная физиология», «Физиология человека», «Антропология», «Экологическая эпидемиология», «Основы безопасности жизнедеятельности».

Внедрение. Результаты исследования используются в учебной и научной деятельности кафедры медико-биологических дисциплин и кафедры физического воспитания Вятского государственного гуманитарного университета, а также кафедры медико-биологических дисциплин Вятского социально-экономического института.

Апробация работы. Результаты работы доложены на региональном научно-практическом семинаре-конференции «Человек и общество» (Киров, 2007); юбилейной 60-ой научной сессии по итогам научно-исследовательской работы за 2007 г.; ГУ, V, VI и VII межрегиональных и международных научных конференциях студентов и аспирантов «Социально-экономическая ситуация в России: состояние и перспективы» (Киров: ВСЭИ, 2008, 2009, 2010, 2011); всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы 4

региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров: ВятГГУ, 2008); международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности» (Губкин, 2009); II съезде физиологов СНГ (Кишинев, 2008); VII международной конференции «Региональная гемодинамика и микроциркуляция (от функциональных механизмов в клинику)» (Ярославль, 2009).

Публикации. По материалам диссертации всего опубликовано 18 работ, в том числе в трех статьях журналов, рекомендуемых ВАК, и одной монографии.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 158 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка литературы, который включает 146 отечественных, и 60 зарубежных публикаций. Работа иллюстрирована 18 рисунками. Приложение содержит 18 таблиц.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование и оценку физического развития по 12 абсолютному и 21 относительным морфофункциональным показателям девушек (п=530) и юношей (п=114) 17-18 лет проводили с их личного согласия по стандартным методикам (Баевский Р. М., 1988; Аулик И. В., 1990; Никитюк Б. А., Чтецов В. П., 1990; Попова И. В., 1994; Доскин В. А. и соавт., 1997; Маркин Л. Б., Яковлева Э. Б., 2007). Соматотип и гармоничность физического развития девушек определяли с помощью центильных таблиц (Юрьев В. В. и соавт., 2003; Богатырев В. С., Циркин В. И., 2002), для юношей (Юрьев В. В. и соавт., 2003). Менструальную функцию девушек 17-18 лет оценивали по длительности регул и установления МЦ, длительности самого МЦ (Me), а также наличию предменструального синдрома и альгодисменореи. По длительности МЦ определяли процент девушек с антепонирующим (21-24 дня), нормопонирующим (25-29 дней), постпонирующим (30-34 дня) и пролонгированным (> 34 дней) МЦ. (Сметник В. П., Тумилович Л. Г., 2001; Черникова Л. П. 2003; Creinin М. et al„ 2004).

Методику исследования физической подготовленности проводили в соответствие с возрастом и полом согласно программам Министерства образования РФ «Физическая культура» (Ильинич В. И., Евсеев Ю. И., 2000). Оценивали результаты общей выносливости (время бега на 2000 и 3000 м), скоростно-силовой (время бега на 100 м) и силовой подготовки (предельное число поднятий туловища и ног, подтягиваний, отжиманий и приседаний). Дополнительно для определения общей физической выносливости использовали тест Купера, PWCt7o (Карпман В. Л., 1988) и многоступенчатый прогрессирующий тест Н. Г. Озолина (Мищенко Н. В.,

Сизова Е. Н., 2007), состоящего из измерения ЧСС в конце каждого этапа теста: 1) шаг 600 м; 2) отдых 3 мин.; 3) бег 600 м; 4) отдых 3 мин.; 5) бег 1800 м; 6) отдых 3 мин.

Проведен ретроспективный анализ индивидуальных медицинских карт студента за 2007-2008 учебный год 17-18-летних девушек (п=469) и юношей (п=114). Выкопировка сведений проводилась с согласия студентов.

Степень урбанизации населенных пунктов определяли по Э. Н. Кузьбожеву и соавт. (2007) согласно количеству проживающих в них населения: крупный город (г. Киров) — от 250 000 до 500 000, малые города — от 12 000 до 20 000 и сельские поселения — менее 3 000 человек. К малым городам отнесено 30 населенных пунктов, например, такие как Яранск, Нолинск, Слободской, Зуевка и другие. К сельским поселениям - 103 населенных пункта, например, Кокшары, Мураши, Мухино, Мурино и другие.

Статистический анализ результатов исследования проводили на компьютере типа IBM Pentium IV с использованием средств пакета программ Microsoft Excel-2007 и прикладных программ Statistica 7.0. Для оценки достоверности применяли t-критерий Стьюдента; коэффициент ранговой корреляции Спирмена; критерий % т Фридмана для сопоставления показателей, измеренных в трех или более условиях на одной и той же выборке испытуемых; коэффициент корреляции Пирсона - для определения зависимости между параметрами. При этом использовали уровни значимости - р<0,05, р<0,01, р<0,001 и менее (Гланц С., 1999).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Характеристика физиологической адаптации (физического развития, физической подготовленности и заболеваемости) 17-18-летних девушек к условиям урбанизированной среды.

1.1. Физическое развитие девушек. Многие авторы указывают на ухудшение физического развития (ФР) студентов за последнее десятилетие (Ямпольская Ю. А., 2007; Ишмухаметов И. Б., 2008; Горькавая А. Ю., Тригорлый С. Н., Кириллов О. И., 2009; Деревцова С. Н., 2010). Нами дана характеристика ФР девушек 17-18 лет г. Кирова 1990-1991 гг. рождения. С помощью центильного метода показано, что основные антропометрические показатели - ДТ, МТ и ОГК девушек-первокурсниц 17-18 лет находятся в пределах средних величин. При этом ДТ, МТ и ОГК части девушек, т.е. 14,3 %, 10,0 % и 13,8 % соответственно, относятся к области низких величин, у 6,0 % девушек ОГК относится к области очень низких величин. У 54,7 % девушек выявлен мезосоматический тип телосложения и у 63,0 % — гармоничное развитие. 40,6 % девушек имеют микросоматический тип телосложения и у 25,1 % — дисгармоничное развитие по дефициту массы тела и ОГК. Основные антропометрические б

показатели ДТ, МТ и ОГК девушек значимо коррелируют между собой, что в целом свидетельствует об их гармоничном физическом развитии. У девушек-первокурсниц ЧСС (77,7±0,3 уд/мин), КЭК (3449,9±30,4 у.е.), КВ (18,1±0,2 у.е.) существенно выше средних величин; адаптационный потенциал (2,00±0,01 баллов) находится близко к границе напряжения механизмов адаптации, ЖЕЛ (2,6±0,1 л), показатели теста Купера (1830,0±13,2 м) ниже средних величин (Доскин В. А. и соавт., 1997), что говорит о низком функциональном состоянии на фоне антропометрических показателей ниже среднего и астенического телосложения. В то же время Р\\,Спо (635,3±25,4 кгм/мин) и МПК (46,0±0,4 мл/мин/кг) относятся к средним величинам. Развитие менструальной функции девушек-первокурсниц соответствует возрастной норме, но у 56,5 % зарегистрированы первичная альгодисменорея и у 52,8 % — легкая форма предменструального синдрома (изменение настроения, нагрубание молочных желез, запоры и вздутие живота), что указывает на формирование отклонений в репродуктивном здоровье и низких функциональных возможностях.

Влияние урбанизации среды на физическое развитие девушек-первокурсниц. Для того чтобы оценить возможное влияние на ФР и состояние здоровья студентов других факторов помимо урбанизации, например, образа жизни, вредных привычек и уровня доходов, было проведено анкетирование первокурсников 17-18 лет (п=530). В ответах на вопросы о наличии таких вредных привычек как табакокурение и злоупотребление спиртными напитками отсутствуют значимые различия по ^критерию Стьюдента и критерию Фридмана между студентами, проживавшими до поступления в вуз в г. Кирове, малых городах и сельских поселениях. Аналогично, ответы респондентов на вопросы об образе жизни (соблюдении режима дня, проведении закаливания и утренней гимнастики), уровне доходов, качестве питания также значимо не отличались. При субъективной оценке первокурсниками наличия вредных антропогенных факторов в месте проживания до поступления в вуз выявлены значимые отличия между группами, например, «мало» вредных антропогенных факторов в г. Кирове ответило 19,5±6,0 % респондентов, в малых городах - 43,0±7,3'% и в селе - 54,1±5,1*% респондентов. Здесь и ниже различия значимы (р<0,05) между: * - г. Кировом и сельскими поселениями;" - г. Кировом и малыми городами.

Влияние урбанизации среды на ФР девушек 17-18 лет проявилось в меньших значениях ОГК покоя, ОГК при максимальном вдохе и ОГК при максимальном выдохе у девушек г. Кирова в сравнении с девушками малых городов и сел. Например, ОГК покоя равна 80,7±0,3 см, 82,1±0,5"см и 81,9±0,4*см, соответственно. У девушек, проживавших до поступления в вуз в г. Кирове выше индекс Пинье (у.е.), чем у жительниц малых городов и сельских поселений 30,5±0,8 против 27,4±1,2* и 27,9±0,8*, что говорит о

7

большей грациализации девушек крупного города. Количество девушек, проживавших до поступления в вуз в г. Кирове, имеющих сниженный адаптационный потенциал, меньше, чем жительниц сельских поселений 2,25±0,01 против 2,30±0,02* баллов, что говорит о большем напряжении механизмов адаптации девушек сельских поселений к высокому уровню урбанизации среды.

Урбанизация среды не влияет на менструальную функцию девушек 17-18 лет: возраст менархе, время установления менструального цикла (МЦ), длительность регул и МЦ, а также на наличие альгодисменореи. В тоже время у девушек, до поступления в вуз проживавших в селе и малых городах, значимо чаще, чем у кировчанок по критерию Фридмана встречается предменструальный синдром 60,9±5,9*% и 55,1±3,5 % против 46,8±5,5 % (рис.1). Возможно, это является следствием смены места жительства и формированием острой фазы адаптации к воздействию урбанизации крупного города на организм девушки, так как согласно Г. М. Савельевой и В. Г. Бреусенко (2009) в основе патогенеза предменструального синдрома лежит стресс-реакция.

Рис. 1. Предменструальный синдром девушек-первокурсниц, до поступления в вуз проживавших в г. Кирове (1), малых городах (2) и селе (3) * - различия значимы между г. Кировом и селом по критерию 5Сг Фридмана

1 2 3

Таким образом, проживание в крупном городе приводит у девушек 17-18 лет к снижению ОГК и грациализации телосложения (индекс Пинье), повышению частоты предменструального синдрома, что можно расценивать как снижение функциональных возможностей в ответ на высокую степень урбанизации среды, влияние техногенных факторов.

Корреляция морфофункциональных показателей и показателей физической подготовленности девушек г. Кирова выше, чем проживавших до поступления в вуз в малых городах и селах, что свидетельствует об отрицательном влиянии урбанизации, которое выражено в нарастании дисгармоничности физического развития девушек. Не исключено, что девушки после переезда в г. Киров находились в острой фазе адаптации к высокой степени урбанизации. Например, у кировчанок выше корреляция МТ и ОГК с систолическим АД, временем бега на 100 м и 2 000 м, предельным количеством приседаний на правой и левой ноге (табл. 1).

Таблица 1

Влияние урбанизации среды на корреляцию морфофункциональных показателей и физической подготовленностью девушек 17-18 лет

№ п/п 1

10 11 12

13

14

15

16

17

18

А

1

11

II

II

10

12

14

11

II

11

16

II

li

17

Примечание: показатели значимо (р<0,05) снижаются - «1», значимо повышаются - «|» или не изменяются - «-». Итог сравнения коэффициентов корреляции между параметрами девушек г. Кирова и малых городов, а также г. Кирова и сельских поселений. ДТ - 1; МТ - 2; ОГК в покое - 3; ЧСС - 4; ЖЕЛ - 5; систолическое АД - 6; диастолическое АД - 7; время бега на 100 м - 8; время бега на 2000 м - 9; предельное количество: подниманий туловища - 10, подтягиваний на низкой перекладине -11, приседаний на правой ноге - 12, приседаний на левой ноге -13; тест Купера - 14; ортостатическая проба - 15; проба Штанге - 16; проба Генчи - 17; проба Руффье - 18.

1.2. Физическая подготовленность девушек. Многие авторы отмечают, что двигательная активность студентов находится на низком уровне (Резцова Е. М., 1995; Михайлов В. М., 2005; Драгич О. А., 2006; Ямпольская Ю. А., 2007; Казакова Т. В., 2008). Нами при исследовании физической подготовленности девушек-первокурсниц 17-18 лет выявлено, что наиболее низкие результаты они показали по общей выносливости (бег на 2000 м) и скоростно-силовой подготовке (бег на 100 м), так как у 43,9 % и 54,6 % девушек результаты оценены на 1 и 2 балла, что отражает снижение аэробных возможностей организма девушек. Силовая выносливость этих девушек в целом находится на среднем уровне по предельным количествам: поднятий туловища из положения лежа -46,5±0,58, подтягиваний на низкой перекладине - 11,2±0,28, приседаний на правой - 9,1±0,11 и левой ноге - 8,9±0,12.

Влияние урбанизации среды на физическую подготовленность девушек. Высокий уровень урбанизации среды снижает общую выносливость. Так, время бега на 2000 м девушек-первокурсниц,

проживавших до поступления в вуз в г. Кирове выше, чем у девушек из малых городов и сельских поселений 12,0±0,18 против 11,3±0,29а и 11,7±0,25 минут, соответственно. Это подтверждено и с помощью прогрессирующего теста Н. Г. Озолина при выполнении второй (бег 600 м) и третьей (бег на 1800 м) нагрузочных проб (рис. 2). Значения ЧСС при первой нагрузочной пробе девушек-первокурсниц, проживавших до поступления в вуз в г. Кирове, малых городах и селе составили соответственно (уд/мин) 135,6±2,0 (185,8±0,8% от предыдущего этапа отдыха), 127,5±1,6а (175,1±1,1"%) и 130,9±1,9 (184,1*1,5"%). При третьей соответственно - 150,2±2,4 (178,6±2,0 %), 144,4±2,4 (176,1±1,3 %) и 143,1±2,3* (172,3±2,1*%).

Рис. 2. ЧСС после бега на 600 м в абсолютных значениях (уд/мин; панель А) и в относительных значениях (%; панель Б), а также ЧСС после бега на 1800 м в абсолютных значениях (уд/мик; панель В) и в относительных значениях (%; панель Г) по тесту Н. Г. Озолина (1988) девушек-студенток 17-18 лег неспортивных факультетов в зависимости от урбанизации - г. Киров (1), малые города (2), сельские поселения (3). Различия значимы по t-критерию Стьюдента между, г. Кировом и малыми городами " -р<0,05; малыми городами и сельскими поселениями °-р<0,05.

Предельное число приседаний на правой и левой ноге первокурсниц составляет соответственно для девушек г. Кирова — 8,7±0,17 против 8,8±0,26 и 9,5±0,25* на правой ноге, аналогично на левой ноге - 8,7±0,17 против 8,8±0,25 и 9,6±0,23*.

Таким образом, высокая степень урбанизации, проживание в г.Кирове, снижает у девушек-первокурсниц 17-18 лет неспортивных факультетов общую выносливость (время бега на 2 000 м; значения ЧСС при выполнении теста Н. Г. Озолина) и силовую подготовку (предельное число приседаний на правой и левой ноге), что расценивается нами как снижение физиологической адаптации первокурсниц под влиянием урбанизации среды.

1.3. Заболеваемость девушек. Согласно индивидуальным медицинским картам студента в структуре заболеваемости, общей заболеваемости и количестве болевших девушек 17-18 лет значительно преобладают болезни органов дыхания, а на втором и третьем ранговом

ю

месте находятся болезни кожи, органов системы кровообращения и органов пищеварения. Девушки чаще болеют болезнями органов дыхания, чем юноши. Так, в структуре общей заболеваемости девушек болезни органов дыхания составили 94,8±0,9 %, болезни кожи - 1,6±4,1 % и болезни органов кровообращения и пищеварения по 1,1±3,9 %. Девушки чаще болеют, чем юноши болезнями органов дыхания 1247,3±13,7* против 572,3±46,3 случаев/1000.

Влияние урбанизации среды на заболеваемость девушек. На фоне возрастающего техногенного загрязнения среды обитания происходит снижение уровня здоровья студентов крупных городов (Закоркина Н. А., 2006; Куролап С.А. и соавт., 2008; Ишмухаметов И. Б., 2008; Сидоренко Т.П., Бердник О. В., 2010; Rosenthal J. et al., 2007). Нами показано, что количество болевших болезнями органов дыхания в 2007-2008 уч. г. девушек-первокурсниц, переехавших жить из малых городов и сел в г.Киров, выше, чем кировчанок 83,3±4,1"% и 95,6±1,7*% против 58,7±4,5 % соответственно. Это подтверждается заболеваемостью девушек болезнями органов дыхания - 1264,7±29,За и 1672,9±22,9* против 913,5±20,4 случаев/1000.

На первом курсе количество девушек, занимающихся в основной группе по физкультуре снижается (рис. 3). Так, в основной медицинской группе количество девушек-первокурсниц, переехавших жить из сел в г. Киров, выше 64,7±4,1*% против 51,9±4,7 %.

I Основная Подготовительная Специальная

Рис. 3. Медицинские группы по физкультуре девушек 17-18 лет, до поступления в вуз проживавших в г. Кирове (1), малых городах (2) и селе (3) * - различия между г. Кировом и селом значимы по t-критерию Стьюдента и критерию у}, Фридмана, р<0,05

Структура общей заболеваемости девушек, переехавших жить из малых городов и сел в г. Киров не меняется. Например, заболеваемость болезнями органов дыхания в структуре составляют 96,0 % против 93,4 % и 94,6 %.

Таким образом, урбанизация среды не влияет на структуру общей заболеваемости девушек 17-18 лет, но увеличивает количество болевших и заболеваемость девушек болезнями органов дыхания.

2. Характеристика физиологической адаптации (физического развития, физической подготовленности и заболеваемости) 17-18-летних юношей-первокурсников к условиям урбанизированной среды.

2.1. Физическое развитие юношей. Нами с помощью центильного метода показано, что средние значения основных антропометрических показателей - ДТ, МТ и ОГК 17-18-летних юношей-первокурсников находятся в пределах средних величин (Юрьев В. В. и соавт. 2003). При этом у 23,7 % юношей ДТ относится к области высоких и очень высоких величин. Основные антропометрические показатели (ДТ, МТ и ОГК) юношей 17-18 лет коррелируют между собой, что говорит об их гармоничном развитии. С помощью метода индексов показано, что ФР юношей-первокурсников 17-18 лет неспортивных факультетов г. Кирова в целом является пропорциональным и находится в пределах средних величин. К мезосоматическому типу телосложения относятся 67,5 % юношей, у 48,2 % гармоничное развитие, у 29,0 % юношей дисгармоничное развитие и у 22,8 % - резко дисгармоничное развитие из-за высоких и очень высоких величин роста. У юношей-первокурсников ЧСС (78,9±0,8 уд/мин), КЭК (3851,2±77,4 у.е.) выше средних величин (Доскин В. А. и соавт., 1997), а значения теста Купера (2133,2±39,2 м) ниже, что говорит о снижении их функциональных возможностей. В то же время РШС17о (Ю56,3±85,2 кгм/мин) и МПК (44,5±9,6 мл/мин/кг) относятся к средним величинам.

Гендерные различия физического развития первокурсников. По 27 параметрам ФР у 17-18-летних юношей значимо (р<0,05) более высокие результаты, чем у девушек этого же возраста. Среди антропометрических показателей у '17- 18-летних юношей больше ДТ (178,2±0,9* против 163,9±0,3 см), МТ (69,7±1,0* против 55,3±0,4 кг) и ОГК (88,7±0,о* против 81,5±0,2 см). Среди физиометрических показателей у юношей выше, например, ЖЕЛ (3,9±1,0* против 2,6±0,1 л), время задержки дыхания на вдохе (68,3±2,3* против 48,9±0,7 с) и на выдохе (39,6±1,8* против 33,9±0,5 с), систолическое АД (119,1±0,6* против 115,2±0,5 мм рт.ст). Значимых тендерных различий по диастолическому АД, ортостатической пробе и пробе Руффье у 17-18-летних первокурсников не выявлено. Среди девушек 17-18 лет больше лиц с микросоматическим телосложением (40,6±3,4* % против 21,1±8,3 %), чем среди юношей. Таким образом, ФР юношей-первокурсников 17-18 лет вуза г. Кирова по 27 параметрам выше, чем девушек.

Влияние урбанизации на физическое развитие юношей. Влияние проживания в условиях крупного города (г. Киров) на ФР юношей проявилось в более высоких значениях индекса Пинье, ЧСС, коэффициента Кваса (КВ), чем у юношей малых городов и сел. Например, индекс Пинье (у.е.) 25,6±1,8 против 24,0±2,6 и 19,6±2,5*, что говорит о значимо большей грациализации юношей крупного города. ЧСС кировчан в сравнении с юношами малых городов и сел составляет (уд/мин) 81,1 ±1,0 против 78,5±2,8 и 76,1±1,6* соответственно (рис. 4). Адаптационный потенциал юношей, проживавших до поступления в вуз в г. Кирове, ниже 12

(по критерию "/2г Фридмана), чем жителей сельских поселений 2,26±0,92 против 2,08±0,94 баллов, что говорит о большем напряжении механизмов адаптации юношей сельских поселений к высокому уровню урбанизации среды.

А. ________Б-..„,..„.

Рис. 4. ЧСС в покое у девушек (панель А.) и юношей (панель Б.), проживавших до поступления в вуз в г. Кирове (1); малых городах (2) и селе (3) * - различия значимы (р<0,05) по Ь критершо Стьюдента между г. Кировом и селом.

Таким образом, проживание в крупном городе приводит у юношей к значимому повышению ЧСС, KB, адаптационного потенциала и грациализации телосложения (индекс Пинье), что можно расценивать как снижение физиологической адаптации в ответ на высокую степень урбанизации среды, влияние техногенных факторов.

Корреляция между морфофункциональными показателями и показателями физической подготовленности первокурсников г. Кирова выше, чем проживавших до поступления в вуз в малых городах и селах, что свидетельствует об отрицательном влиянии урбанизации, которое выражено в нарастании дисгармоничности в ФР юношей.

2.2. Физическая подготовленность юношей. Наиболее низкие результаты юноши 17-18 лет показали по общей выносливости (время бега на 3000 м) 14,4±0,23 мин. и скоростно-силовой подготовленности (время бега на 100 м) 14,6±0,]6 с, у 71,9 и 55,3 % юношей результаты оценены на 1 и 2 балла. Средние значения силовой выносливости этих юношей согласно В. И. Ильиничу и Ю. И. Евсееву (2000) также оцениваются на 2 балла: предельное число подтягиваний на перекладине - 6,9±0,43, предельное число сгибаний рук в упоре на брусьях — 7,4±0,38, что указывает на низкие функциональные возможности. В подготовительной и специальной медицинских группах по физкультуре находятся 53,5 % юношей.

Урбанизация среды не влияет на физическую подготовленность юношей. Например, время бега на 3000 м и 100 м юношей г.Кирова, малых городов и сельских поселений значимо не различается между собой (в мин) 14,4±0,34 против 14,0±0,46 и 14,4±0,43; (в с) 14,8±0,30 против 14,4±0,28 и 14,5±0,16 соответственно.

Таким образом, общая выносливость, скоростно-силовая и силовая подготовленность юношей-первокурсников оцениваются на 1 и 2 балла,

12 3 12 3

что говорит о низких функциональных возможностях. Урбанизация среды не влияет на физическую подготовленность юношей.

2.3. Заболеваемость юношей. Согласно индивидуальным медицинским картам студента в структуре заболеваемости, общей заболеваемости и количестве болевших юношей-первокурсников 17-18 лет значительно преобладают болезни органов дыхания - 91,5±2,0%, на втором ранговом месте болезни органов пищеварения - 4,2±6,7 % и третьем - болезни кожи (дерматиты, микроспории) - 3,8±6,8 %.

Влияние урбанизации на заболеваемость юношей. Согласно индивидуальным медицинским картам студента урбанизация среды не влияет на структуру заболеваемости юношей 17-18 лет неспортивных факультетов, но увеличивает количество болевших - болезнями кожи (дерматиты, фурункулез, микроспории и др.). Заболеваемость болезнями кожи в 2007-2008 уч. г. юношей-первокурсников, переехавших жить из сел в г. Киров, выше, чем у кировчан 43,5±20,2* против 13,б±4,8 случаев/1000.

3. Динамика физического развития и физической подготовленности девушек-первокурсниц за период с 1995-1996 гг. по 2007-2008 гг. Для изучения динамики изменения ФР девушек 17-18 лет проведено сравнение морфофункциональных параметров первокурсниц неспортивных факультетов популяций 1995-1996 гг. (п=777; Богатырев В. С., Циркин В. И., 2002) и 2007-2008 гг. (п=530; наши исследования) с помощью скрининговой технологии. Выявлено (табл. 2), что среди основных антропометрических параметров 17-18-летних девушек за 12 лет уменьшилась МТ на 1,8 кг (57,1±0,3 против 55,3±0,4*кг) и ОГК на 2,8 см (84,3+0,2 против 81,5±0,2*см), а ДТ не изменилась (163,9+0,2 против 163,9±0,3 см). Среди основных функциональных показателей 17-18-летних девушек за 12 лет ЧСС увеличилась на 4,8 уд/мин (72,9±0,3 против 77,7+0,3*уд/мин), а ЖЕЛ уменьшилась на 0,5 л (3,14+0,02 против 2,64±0,02*л) и диастолическое АД - на 3,6 мм рт.ст. (74,4±0,2 против 70,8±0,4*мм рт.ст.), а систолическое АД не изменилось (114,9±0,2 против 115,2+0,5 мм рт.ст.). Следовательно, грациализация проявляется не только в снижении МТ и ОГК при неизменной ДТ, но и в снижении ЖЕЛ и диастолического АД, а также повышении ЧСС, что можно расценивать как снижение физиологической адаптации девушек-первокурсниц 17-18 лет г. Кирова.

Таблица 2.

Морфофункциональные параметры девушек-первокурсниц 17-18 лет 1995-1996 гг. (Богатырев B.C., Циркин В.И., 2002) и 2007-2008 гг. (наши данные).

№ п/п Показатели 1995-1996 г. (п=777) 2007-2008 г. (п=530)

1. Возраст, лет 17,4+0,03 17,5±0,04

2. Длина тела, см 163,9±0,2 163,9+0,3

3. Масса тела, кг 57,1 ±0,3 55,27±0,3*

4. ОГК в покое, см 84,3+0,2 81,5±0,2*

5. ОГК при максимальном вдохе, см 88,8±0,2 86,8±0,2*

6. ОГК при максимальном выдохе, см 81,6±0,2 79,8±0,2*

7. ЧСС, удУмин. 72,9±0,3 77,7±0,3*

8. Жизненная емкость легких, л 3,14±0,02 2,64±0,02*

9. Систолическое АД, мм рт. ст. 114,9±0,2 115,2±0,5

10. Диастолическое АД мм рт. ст. 74,4±0,2 70,8+0,4*

11. Время бега на 2000 м, мин. 11,5±0,11 11,9±0,09*

12. Скорость бега на 2000 м, м/с 2,90±0,02 2,67±0,02

13. Время бега на 100 м, с. 17,7±0,05 17,4±0,06*

14. Скорость бега на 100 м, м/с 5,64±0,02 5,75±0,02

15. Предельное число подниманий туловища из положения лежа 39,2±0,45 46,5±0,58*

Примечания: различия между группами значимы по критерию Стьюдента: * - р<0,00!.

Согласно центильным таблицам В. С. Богатырева и В. И. Циркина (2002), составленным для 17-18-летних девушек по данным популяции 1995-1996 гг., средние значения основных антропометрических показателей - ДТ, МТ и ОГК девушек-первокурсниц 17-18 лет популяции 2007-2008 гг. находятся в пределах величин ниже среднего. При этом ДТ, МТ и ОГК у 14,5 %, 21,9 % и 25,7 % девушек соответственно, относятся к области низких величин, у 19,4 % девушек ОГК - очень низких величин. К микросоматикам относятся 80,7 % девушек, у 30,2 % - дисгармоничное развитие по дефициту МТ и ОГК. Следовательно, явление грациализации или астенизации, впервые установленное В. С. Богатыревым (1999) для девушек-первокурсниц г. Кирова конца XX века, продолжается и в XXI веке. Результаты наших исследований согласуются с данными А. А. Гуминского и соавт. (1985), который впервые указал на снижение функциональных резервов организма девушек.

За период с 1995 по 2007 гг. общая выносливость девушек-первокурсниц 17-18 лет, определяемая по скорости бега на 2000 м уменьшилась на 0,23 м/с (2,90±0,02 против 2,67±0,02 м/с). В то же время скоростно-силовая подготовленность, определяемая по скорости бега на 100 м, увеличилась на 0,11м/с (5,64±0,02 против 5,75±0,02 м/с), увеличилась и силовая подготовленность, определяемая по предельному количеству поднятий туловища из положения лежа, на 7,3 поднятий (39,2±0,45 против 46,5±0,58*). Эти результаты свидетельствуют о снижении функциональных возможностей девушек 17-18 лет г. Кирова. Увеличение предельного количества подтягиваний на перекладине и

15

предельного количества приседаний на правой и левой ноге, что, возможно, свидетельствует об андрогенизации девушек.

Таким образом, результаты исследования углубляют представление возрастной, спортивной, экологической и адаптационной физиологии об особенностях функционального состояния первокурсников.

Выводы:

1. При исследовании морфофункциональных параметров, физической подготовленности и заболеваемости девушек-первокурсниц 17-18 лет выявлено, что возможности их физиологической адаптации снижены. ЧСС, ЖЕЛ, тест Купера, КЭК, KB, проба Руффье девушек оцениваются как неудовлетворительные. Результаты тестов по общей выносливости (бег на 2000 м) у 43,9 % девушек и скоростно-силовой подготовке (бег на 100 м) у 54,6% оценены на 1 и 2 балла. Первичная альгодисменорея зарегистрирована у 56,5 % девушек и легкая форма предменструального синдрома - у 52,8 %. В подготовительной и специальной группе по физкультуре находятся 41,1 % девушек, напряжение механизмов адаптации наблюдается в целом у 38,4 %. В общей заболеваемости девушек 17-18 лет на первом месте находятся болезни органов дыхания, на втором — болезни органов пищеварения и органов системы кровообращения, третьем — болезни кожи.

2. Показано, что при высокой степени урбанизации в условиях крупного города (г. Киров) наблюдается снижение физиологической адаптации девушек 17-18 лет: грациализация телосложения, снижение корреляции между морфофункциональными показателями и физической подготовленностью; снижение ОГК, общей выносливости, силовой подготовки и численности основной медицинской группы по физкультуре; повышение частоты предменструального синдрома на 14,1 %; увеличение заболеваемости болезнями органов дыхания (пневмонии, бронхиты, трахеиты, тонзиллиты) на 759,4 случаев/1000.

3. При исследовании морфофункциональных параметров, физической подготовленности и заболеваемости юношей-первокурсников 17-18 лет выявлено, что возможности их физиологической адаптации снижены. По индексу Пинье 27,2 % первокурсников относятся к астеникам, по центилыюму методу 21,1 % относятся к микросоматикам и 29,0 % имеют дисгармоничное развитие. ЧСС, тест Купера, проба Руффье, КЭК юношей оцениваются как неудовлетворительные. Результаты тестов по общей выносливости (бег на 3000 м) у 71,9 % юношей и по скоростно-силовой подготовке (бег на 100 м) у 55,3 % оценены на 1 и 2 балла. В подготовительной и специальной группе по физкультуре находятся 53,5 % юношей, напряжение механизмов адаптации наблюдается в целом у 47,4%. В общей заболеваемости и ее структуре юношей 17-18 лет

значительно преобладают болезни органов дыхания, на втором и третьем ранговом месте находятся болезни кожи и болезни органов пищеварения.

4. Показано, что при высокой степени урбанизации в условиях крупного города (г. Киров) наблюдается снижение физиологической адаптации юношей 17-18 лет, что проявляется в грациализации телосложения, снижении корреляционных связей между морфофункциональными показателями и физической подготовленностью; в повышении ЧСС на 4,9 уд/мин, снижении времени задержки дыхания на вдохе на 10,1 с; увеличении заболеваемости болезнями кожи (дерматиты, фурункулез, микроспории) на 29,9 случаев/1000.

5. За период с 1995 по 2007 гг. уровень функциональных возможностей популяции девушек-студенток 17-18 лет снизился. Уменьшились масса тела на 1,8 кг, окружность грудной клетки на 2,8 см, ЖЕЛ на 0,5 л, диастолическое АД на 3,6 мм рт.ст., скорость бега на 2000 м на 0,14 м/с, предельное число подъемов туловища из положения лежа на 2,5. Увеличились ЧСС на 4,8 уд/мин, скорость бега на 100 м на 0,13 м/с, предельное число подтягиваний на перекладине на 2,1, предельное число приседаний на правой и левой ноге на 0,6 и 0,3.

Практические рекомендации:

1. В программах подготовки педагогов, тренеров, педиатров, гинекологов, экологов рекомендуется ввести сведения о негативном влиянии высокой степени урбанизации среды на функциональные возможности и заболеваемость девушек и юношей 17-18 лет — студентов первого курса неспортивных факультетов.

2. Рекомендуется выделить группу риска вероятного нарушения физического и репродуктивного здоровья для девушек, до поступления в вуз проживавших в селах и малых городах.

3. При мониторинге за физическим развитием и состоянием здоровья человека в постподростковый период онтогенеза рекомендуется педиатрам, акушерам-гинекологам учитывать процесс адаптации к воздействию высокой степени урбанизации среды.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Мищенко Н. В. Уровень полового созревания 14-летних девушек как индикатор аэротехногенного загрязнения / Е. Н. Сизова, С. Н. Родыгина, Н. В. Мищенко, О. В. Тулякова // Сибирский медицинский журнал. - 2008.- № 8.- С. 73-75 (доля авторского участия 35%).

2. Мищенко Н. В. Особенности агглютинации эритроцитов в зависимости от места проживания доноров / Н. В. Мищенко, С. Н. Родыгина, Е. Н. Сизова, О. В. Тулякова // Вестник

Новосибирского университета.- 2010.- Т. 8.- выпуск 1.- С. 142-146

(доля авторского участия 50%).

3. Мищенко Н. В. Сравнение физического развития 17-18-летних девушек популяции 1996 и 2007 года / Е. Н. Сизова, Н. В. Мищенко, С. Н. Родыгина, О. В. Туликова // Гигиена и санитария.- 2010.- № 4.-С. 86-89 (доля авторского участия 40%).

4. Мищенко Н. В. Физическое развитие и состояние здоровья студентов г. Кирова, влияние степени урбанизации: Монография / Е. Н. Сизова, Н.В. Мищенко.- Киров: ООО «Типография «Старая Вятка», 2011,- 97 с. (доля авторского участия 70%)

5. Мищенко Н. В. Выносливость человека как возможный индикатор аэротехногенного загрязнения / Н. В. Мищенко, Е. Н. Сизова // Материалы регионального научно-практического студенческого семинара-конференции «Человек и общество». - Киров: ВСЭИ, 2007. -С. 138-143 (доля авторского участия 75%).

6. Мищенко Н. В. Анализ морфофункционального развития 17-летних девушек в динамике лет / Н. В. Мищенко, Е. Н. Сизова // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием 25-27 ноября 2008 г. выпуск VI. Часть II. - г. Киров: ВятГГУ, 2008. С. 332-334 (доля авторского участия 50%).

7. Мищенко Н. В. Ширяева М. А. Влияние техногенных факторов на здоровье детей / Е. Н. Сизова, С. Н. Родыгина, Н. В. Мищенко II Сборник статей и материалов IV межрегиональной научной конференции студентов и аспирантов.- Киров: ВСЭИ.- 2008,- С. 165-168 (доля авторского участия 40%).

8. Мищенко Н. В. Сравнение общей физической выносливости девушек из города и села Н. В. Мищенко, Е. Н. Сизова // научные труды II съезда физиологов СНГ,- Кишинеу (Кишинев) Молдова 29-31 ноября 2008 г. С. 247 (доля авторского участия 50%).

9. Мищенко Н. В. Перспективы использования многоступенчатого прогрессирующего неспецифического теста оценки общей физической выносливости / E.H. Сизова, Н.В. Мищенко // Совершенствование учебно-воспитательного процесса в высшей школе: материалы межвузовской научно-практической конференции.- Киров: ВСЭИ, 2008,-С. 154-158 (доля авторского участия 52%).

Ю.Мищенко Н. В. Адренозависимая агглютинация эритроцитов микродоноров, проживающих в городе и селе / Н. В. Мищенко, С. Н. Родыгина, Е. Н. Сизова, JI. А. Юдинцева // Материалы VII международной конференции «Региональная гемодинамика и микроциркуляция (от функциональных механизмов в клинику)», Ярославль,- изд-во ЯГПУ им. К. Д. Ушинского, 2009.- С. 221 (доля авторского участия 50%).

П.Мищенко Н.В. Влияние факторов внешней среды на развитие выносливости Н. В. Мищенко // Аспекты здоровьесберегающих технологий студенческой молодежи.- г. Киров: ВятГГУ, 2009.- С. 26-32 (доля авторского участия 100%).

12.Мищенко Н. В. Деселерация морфофункционального развития девушек г. Кирова / Н. В. Мищенко // Сборник статей и материалов V межрегиональной научной конференции студентов и аспирантов 28 января 2009 г. «Социально-экономическая ситуация в России: состояние и перспективы». - г.Киров: ВСЭИ, 2009.- С. 192-193 (доля авторского участия 100%).

13.Мищенко Н. В. Показатели физической подготовленности первокурсников вузов в динамике лет (1998-2007 гг.) / Н. В. Мищенко // Сборник статей VI межрегиональной научной конференции студентов и аспирантов (г. Киров, 29 января 2010 г.) «Социально-экономическая ситуация в России: состояние и перспективы».- г. Киров: ВСЭИ, 2010.-С. 159-163 (доля авторского участия 100%).

14.Мищенко Н. В. Анализ динамики функциональной подготовленности девушек-первокурсниц / Н. В. Мищенко // Сборник научно-методических статей.- г. Киров: гад-во ВятГТУ-. 2010.- С. 179-182 (доля авторского участия 100%).

15.Мищенко Н. В. Характеристика физического развития первокурсниц неспортивых факультетов вуза г. Кирова 1990-1991 гг. рождения / Н. В. Мищенко, Е. Н. Сизова // Социально-экономическая ситуация в России: состояние и перспективы: сборник статей VII международной конференции молодых ученых (г. Киров 28 января 2011 г.).- Киров: ВСЭИ, 2011.- С. 122-125 (доля авторского участия 60%).

16.Мищенко Н. В. Физическая подготовленность первокурсниц в динамике лет с 1998 по 2009 гг. / Н. В. Мищенко, Е. Н. Сизова // Культура здоровья и образование: состояние проблемы, перспективы: материалы Всероссийской научно-практической конференции 31 октября - 2 ноября 2011, г. Екатеринбург, 2011.- С. 121-128 (доля авторского участия 60%).

17. Мищенко Н. В. Динамика физического развития и физической подготовленности девушек-первокурсниц за период с 1995-1996 гг. по 2007-2008 гг. / Н. В. Мищенко // Актуальные проблемы физической культуры и спорта и пути их решения: сборник научно-методических статей под ред. А. Л. Вавилова, Н. И. Лебедева. - Киров: Изд-во ВятГТУ, 2011. - С. 71-74 (доля авторского участия 100%).

18. Мищенко Н. В. Особенности физического развития девушек-первокурсниц 17-18 лет г. Кирова / Н. В. Мищенко, Е. Н. Сизова // Здоровьесберегающая среда как условие формирования культуры здоровья учащейся молодежи: сборник научных статей по материалам II региональной научно-практической конференции 22 апреля 2011

года. - Киров: Изд-во ВятГТУ, 2011. - С. 61-66 (доля авторского участия 60%).

Список сокращений

АД - артериальное давление ДТ — длина тела

ЖЕЛ - жизненная емкость легких

КВ - коэффициент выносливости по Квасу

КЭК - коэффициент экономичности кровообращения

МПК - максимальное потребление кислорода

МТ - масса тела

МЦ — менструальный цикл

ОГК - окружность грудной клетки

ФР - физическое развитие

ЧСС - частота сердечных сокращений

Подп. к печ. 09.04.2012 Объем 1.25 пл. Зак.№91 Тир. 100 экз.

Типография МПГУ

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Мищенко, Наталья Валерьевна, Москва

61 12-3/924

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Вятский государственный гуманитарный университет»

На правах рукописи

Мищенко Наталья Валерьевна ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ ПЕРВОКУРСНИКОВ К УСЛОВИЯМ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ

Специальность 03.03.01 - физиология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Киров-2012

Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент Е. Н. Сизова

¡У

> I V

. н/ ; /

Введение

Оглавление

4

Глава 1. Характеристика особенностей физиологической адаптации (физического развития, физической подготовленности и заболеваемости) девушек и юношей постподросткового возраста за последнее десятилетие к условиям урбанизированной среды (обзор литературы) ..............................10

Глава 2. Объекты и методы исследования................................................25

2.1. Методы определения и оценки физического развития....................25

2.2. Определение степени урбанизации населенных пунктов................30

2.3. Определение образа жизни студентов-первокурсников и материального достатка их семей........................................................................31

2.4. Методы определения и оценки физической подготовленности......32

2.5. Методы определения и оценки заболеваемости

девушек и юношей................................................................................................38

2.6. Метод адренозависимой агглютинации эритроцитов капиллярной крови микродоноров......................................................................39

Глава 3. Результаты исследований............................................................43

3.1. Характеристика физиологической адаптации (физического развития, физической подготовленности и заболеваемости) 17-18-летних девушек к условиям урбанизированной среды..................................................43

3.2. Характеристика физического развития, физической подготовленности и заболеваемости 17-18-летних юношей-первокурсников

к условиям урбанизированной среды..................................................................65

3.3. Динамика функциональных возможностей (физического развития и физической подготовленности) девушек-первокурсниц с 1995-1996 гг.

по 2007-2008 ........................................................................................................79

Глава 4. Обсуждение результатов исследований.....................................86

4.1. Особенности физиологической адаптации (физического развития, физической подготовленности и заболеваемости) девушек и юношей к условиям урбанизированной среды.....................................................................86

4.2. Возможные механизмы влияния различных стрессовых факторов, в том числе урбанизации, на физиологическую адаптацию девушек

95

и юношей................................................................................................................

Заключение .................................................................................................98

Выводы......................................................................................................Ю2

Практические рекомендации...................................................................104

Список сокращений .................................................................................Ю5

Список литературы ..................................................................................Ю6

Приложение ..............................................................................................

Введение

Актуальность исследования Высокая степень урбанизации среды снижает физиологическую адаптацию организма подростков, т.е. уровень функционирования основных систем и их резервных возможностей [42, 116, 77, 33, 71, 162, 48]. На фоне возрастающего техногенного загрязнения среды обитания происходит снижение уровня здоровья студентов крупных городов [76, 143, 63, 57, 11, 79, 90]. Согласно экспертной оценке здоровыми признана только одна треть студентов [15, 57, 54, 143, 34], у 36,0% установлено сочетание нескольких заболеваний [143], а 28,0 % болеют ОРВИ более 4 раза в год [11]. Первокурсники находятся в состоянии физиологической и психической адаптации к студенческой жизни [67, 39, 29]. В возрасте 17-18 лет заканчивается биологическое созревание, все морфофункциональные показатели достигают дефинитивных размеров [49].

Состояние здоровья человека, его функциональные возможности отражает физическая подготовленность [22, 63, 84, 176, 88, 186]. С помощью физической выносливости можно оценить общую неспецифическую адаптацию организма к условиям урбанизированной среды, основу отрицательного воздействия которых составляют передвижные источники загрязнения. Так, всякая двигательная активность в загазованной окружающей среде вызывает кислородную недостаточность, возникающую из-за действия попадающих в организм оксидов серы и азота, озона, углеводородов [13, 58, 64, 74, 87]. Механизм влияния загрязняющих веществ связан с повышением в клетках ПОЛ (перекисного окисления липидов), снижением активности антиоксидазы, что приводит к уменьшению функциональной активности иммунной системы [89, 202]. Воздух крупного промышленного города обладает по отношению к клеткам легочного эпителия и моноцитам цитотоксическим эффектом, развивающимся по механизму апоптоза или некроза [78, 95, 148].

Влияние условий урбанизированной среды на физиологическую адаптацию населения Кировской области проявляется в том, что в селах дети (7-14 лет) отстают по уровню здоровья, физическому и половому развитию от кировчан [111]. В.С.Богатырев [21, 22] отметил, что в селе больше девушек-гиперстеников (17-18 лет), чем в г.Кирове, а в экологически неблагоприятных территориях Кировской области у них ниже уровень репродуктивного здоровья. Из-за высоких темпов урбанизации в XXI веке, в частности интенсивности использования автотранспорта, актуальность исследований влияния условий урбанизированной среды на физиологическую адаптацию лиц подросткового и постподросткового возраста резко возросла. Все вышесказанное позволило сформулировать цель и задачи нашей работы.

Цель: оценить физиологическую адаптацию (физическое развитие, физическую подготовленность и заболеваемость) первокурсников неспортивных факультетов к условиям урбанизированной среды Кировской области.

Задачи исследования:

1. Охарактеризовать физиологическую адаптацию 17-18-летних девушек к условиям урбанизированной среды.

2. Охарактеризовать физиологическую адаптацию 17-18-летних юношей к условиям урбанизированной среды.

3. Выявить динамику физического развития и физической подготовленности девушек-первокурсниц за период с 1995-1996 гг. по 20072008 гг.

Научная новизна

Физиологическая адаптация девушек и юношей 17-18 лет популяции 2007-2008 гг. снижена, что показано на основании анализа их морфофункциональных параметров, физической подготовленности и заболеваемости.

Впервые показано, что за период с 1995 по 2007 гг. функциональные возможности девушек-студенток 17-18 лет снизились при повышении силовой подготовленности.

Высокий уровень урбанизации среды (г. Киров) снижает физиологическую адаптацию девушек и юношей 17-18 лет.

Высокий уровень урбанизации среды (г. Киров) снижает корреляционные связи между морфофункциональными параметрами и показателями физической подготовленности, что свидетельствует об отрицательном влиянии урбанизации.

Высокий уровень урбанизации среды (г. Киров) уменьшает у первокурсниц общую неспецифическую выносливость, определяемую по тесту Н. Г. Озолина, что отражает снижение функциональных возможностей девушек (в частности аэробных).

Теоретическая и практическая значимость работы Результаты исследования углубляют представление возрастной, спортивной, адаптационной и экологической физиологии об особенностях физического развития и физической подготовленности в постподростковом возрасте и влиянии на них условий проживания в крупном городе. В частности они позволяют считать, что высокая степень урбанизации снижает уровень физиологической адаптации девушек и юношей. Следовательно, результаты исследования могут быть использованы в разработке методов индикации воздействия высокого уровня урбанизации среды на организм человека и должны быть учтены в научной практике при анализе скрининговых и лонгитудинальных антропометрических и функциональных измерений, а также при диспансерном наблюдении студентов.

Результаты работы указывают на экологическую опасность урбанизации в развитии типичных экозаболеваний: болезней органов дыхания, пищеварения и кожи.

Специалисты в области физиологии, педиатрии, педагогики и экологии могут использовать результаты работы при разработке методов нормализации острого периода адаптации к высокой степени урбанизации среды. Результаты исследования могут быть использованы в программе обучения студентов биологических и медицинских вузов в лекционных курсах «Нормальная физиология», «Физиология человека», «Антропология», «Экологическая эпидемиология», «Основы безопасности

жизнедеятельности».

Внедрение Результаты исследования используются в учебной и научной деятельности кафедры медико-биологических дисциплин и кафедры физического воспитания Вятского государственного гуманитарного университета, а также кафедры медико-биологических дисциплин Вятского социально-экономического института.

Апробация работы Результаты работы доложены на региональном научно-практическом семинаре-конференции «Человек и общество» (Киров, 2007); юбилейной 60-ой научной сессии по итогам научно-исследовательской работы за 2007 г.; IV, V, VI и VII межрегиональных и международных научных конференциях студентов и аспирантов «Социально-экономическая ситуация в России: состояние и перспективы» (Киров: ВСЭИ, 2008, 2009, 2010, 2011); всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития» (Киров: ВятГГУ, 2008); международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности» (Губкин, 2009); II съезде физиологов СНГ (Кишинев, 2008); VII международной конференции «Региональная гемодинамика и микроциркуляция (от функциональных механизмов в клинику)» (Ярославль, 2009).

Публикации По материалам диссертации опубликовано 18 работ, в том числе три статьи в журналах, рекомендуемых ВАК, и одна монография.

Положения, выносимые на защиту

1. Физиологическая адаптация девушек-первокурсниц 17-18 лет Кировской области снижена, что выявлено с помощью таких морфофункциональных показателей как индекс Пинье, ЧСС, ЖЕЛ, тест Купера, КЭК, КВ, проба Руффье, общая выносливость и скоростно-силовая подготовка. По индексу Пинье 50,9 % первокурсниц относятся к астеникам, по центильному методу 40,6 % относятся к микросоматикам, 25,1 % имеют дисгармоничное развитие. ЧСС, ЖЕЛ, тест Купера, КЭК, КВ, проба Руффье девушек оцениваются как неудовлетворительные. Результаты тестов по общей выносливости (бег на 2000 м) у 43,9 % девушек и скоростно-силовой подготовке (бег на 100 м) у 54,6% оценены на 1 и 2 балла. Первичная альгодисменорея зарегистрирована у 56,5% девушек и легкая форма предменструального синдрома - у 52,8 %. В подготовительной и специальной группе по физкультуре находятся 41,1 % девушек, напряжение механизмов адаптации наблюдается в целом у 38,4 %. В общей заболеваемости девушек 17-18 лет на первом месте находятся болезни органов дыхания, на втором - болезни органов пищеварения и органов системы кровообращения, на третьем - болезни кожи.

2. Физиологическая адаптация юношей-первокурсников 17-18 лет

Кировской области снижена, что выявлено с помощью таких

морфофункциональных показателей как: индекс Пинье, ЧСС, тест Купера,

индекс Руффье, КЭК, общая выносливость и скоростно-силовая подготовка.

По индексу Пинье 27,2% первокурсников относятся к астеникам, по

центильному методу 21,1 % относятся к микросоматикам и 29,0% имеют

дисгармоничное развитие. ЧСС, тест Купера, проба Руффье, КЭК юношей

оцениваются как неудовлетворительные. Результаты тестов по общей

выносливости (бег на 3000 м) у 71,9% юношей и по скоростно-силовой

8

подготовке (бег на 100 м) у 55,3% оценены на 1 и 2 балла. В подготовительной и специальной группе по физкультуре находятся 53,5 % юношей, напряжение механизмов адаптации наблюдается в целом у 47,4 %. В общей заболеваемости и ее структуре юношей 17-18 лет значительно преобладают болезни органов дыхания, на втором и третьем ранговом месте находятся болезни кожи и болезни органов пищеварения.

3. При высокой степени урбанизации (г. Киров) наблюдается снижение физиологической адаптации девушек 17-18 лет: грациализация телосложения, снижение корреляции между морфофункциональными показателями и физической подготовленностью; снижение ОГК, общей выносливости, силовой подготовки и численности основной медицинской группы по физкультуре; повышение частоты предменструального синдрома; увеличение заболеваемости болезнями органов дыхания (пневмонии, бронхиты, трахеиты, тонзиллиты), повышение адаптационного потенциала.

4. При высокой степени урбанизации (г. Киров) наблюдается снижение физиологической адаптации юношей 17-18 лет: грациализация телосложения, снижение корреляционных связей между морфофункциональными показателями и физической подготовленностью; повышение ЧСС, снижение времени задержки дыхания на вдохе; увеличение заболеваемости болезнями кожи (дерматиты, фурункулез, микроспории), повышение адаптационного потенциала.

5. За период с 1995 по 2007 гг. уровень функциональных возможностей популяции девушек-студенток 17-18 лет снизился: уменьшились МТ (на 1,8 кг), ОГК (на 2,8 см), ЖЕЛ (на 0,5 л), диастолическое АД (на 3,6 мм рт.ст.), скорость бега на 2000 м (на 0,14 м/с), предельное число подъемов туловища из положения лежа (на 2,5), увеличились ЧСС (на 4,8 уд/мин), скорость бега на 100 м (на 0,13 м/с) и предельное число подтягиваний на перекладине (на 2,1), предельное число приседаний на правой и левой ноге (на 0,6 и 0,3).

Глава 1 Характеристика особенностей физиологической адаптации

(физического развития, физической подготовленности и заболеваемости) девушек и юношей постподросткового возраста за последнее десятилетие к условиям урбанизированной среды

(обзор литературы)

1.1 Особенности физического развития девушек и юношей за последнее

десятилетие

Физическое развитие как проявление функциональных возможностей организма - это совокупность морфологических и функциональных свойств, обусловливающих формирование типа и размеров тела. Физическое развитие (ФР) наряду с рождаемостью, заболеваемостью и смертностью является одним из важнейших показателей уровня здоровья населения, так как влияет на экономичность протекания всех функций организма и определяет пределы его адаптивных возможностей, которые чутко реагируют на различные проявления урбанистического стресса, воздействия социально-гигиенических и экологических факторов окружающей среды [3, 12, 16, 19, 36, 37]. ФР зависит от сочетаемости и взаимодействия антропометрических (пропорциональность и гармоничность) и функциональных показателей [3, 49].

Многие авторы отмечают ухудшение ФР студентов за последнее десятилетие [2, 49, 63, 25, 26, 39, 43, 23, 67, 102, 117, 124, 146]. Т. В. Казакова [67] указывает на особую значимость возраста первокурсников 17-18 лет, так как он является «стратегическим этапом жизни» и связан с завершением процессов роста и развития, выбором профессии, психоэмоциональной адаптацией к студенческой жизни. По мнению авторов изменения, происходящие в физическом статусе юношей и девушек, связаны со снижением доли лиц, имеющих «нормальную» массу тела (МТ) за счет уменьшения мышечного компонента тела, дисплазией и инверсией полового диморфизма, связанного, например, с андрогенизацией девушек.

Ряд авторов отмечают снижение МТ девушек [23, 102, 60, 67, 39, 77, 146, 124, 149]. Причину этого явления связывают со стремлением девушек соответствовать «модным идеалам», выступающим в качестве мощных социальных факторов, морфологически трансформирующих современную молодежь; девушки-студентки недовольные своим весом «садятся» на диету для его снижения [149]. Например, в популяции девушек г. Красноярска уменьшается жироотложение по женскому типу, снижаются обхватные параметры верхних конечностей и ягодиц, уплощается грудная клетка и уменьшается диаметр таза [67]. Девушки г. Санкт-Петербурга за прошедшие 22 года стали выше на 2,5 см, а МТ у них уменьшилась на 4 кг [23]. Это может являться причиной, способствующей нарушению репродуктивной функции девушек, так как для становления и поддержания регулярного менструального цикла (МЦ) необходимо достижение определенной МТ и процентного содержания жировой ткани по отношению к МТ [60, 66, 68]. У юношей г. Красноярска, наоборот, масса жировой ткани увеличилась, так как она замещает мышечную [67]. По мнению В. В. Гребенникова [41] увеличение жирового компонента тела юношей происходит особенно интенсивно в экологически неблагоприятных районах. Е. П. Шарайкина [139] указывает на сохранение прироста продольных параметров, но на снижение темпов роста современных юношей. Действительно, у 58,5 % студентов 1720 лет г. Москвы рост не сопровождался адекватным увеличением МТ и ее плотности относительно роста, т.е. снижение развития мышц и укрепл�