Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ УЧАЩИХСЯ МЛАДШИХ КЛАССОВ (ПО ДАННЫМ ПРОСПЕКТИВНОГО НАБЛЮДЕНИЯ)

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АДАПТАЦИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ УЧАЩИХСЯ МЛАДШИХ КЛАССОВ (ПО ДАННЫМ ПРОСПЕКТИВНОГО НАБЛЮДЕНИЯ)"

У

Калюжный Евгений Александрович

Функциональная адаптация сердечно-сосудистой системы учащихся ».іадших классов (поданным проспективного наблюдения)

03.00.13 -Физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Н.Новгород - 2003

Работа выполнена в Арзамасском государственном педагогическом институте им А.П. Гайдара и на кафедре физиологии и биохимии человека и животных Нижегородского государственного университета им, Н.И. Лобачевского

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор Крылов Василий Николаевич, доктор медицинских наук, профессор Кузмичев Юрий Георгиевич,

Официальные оппоненты;

Доктор биологических наук, профессор О, В, Бирюкова Кандидат медицинских наук, доцент Е. Е. Когоохов

Ведущая организация;

Нижегородский государственный педагогический университет

Зашита состоится «23» октября 2003 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета К212Л66.02 при Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского (603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского.

Автореферат разослан « лл. » 2003 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета, У?

к.б.н., доцент /,/ 'Ж У* И.Ф.Александрова

.■1М У І

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Результаты педагогических, физиологических и психологических исследований свидетельствуют о том, потенциальные психофизиологические возможности усвоения знаний и общее развитие современных детей младшего школьного возраста значительно выше, чем раньше (Шилеев Р.Р., Русова Т.В., 1989; Барсукова Н.К,1992 и др.). Поэтому школьное образование, традиционно ориентированное в течение десятилетий на контингент здоровых детей, в последние годы интенсифицируется: усложняются программы, внедряются новые педагогические технологии, с первого класса вводятся элементы специализации (Татарникова Л.Г., 1995; Безруких ММ. и Ямщикова Н,Л,, 1998 и др.). Увеличение суммарной нагрузки проводится без учета современных гигиенических рекомендаций, что подвергает до 80% младших школьников неоправданному стрессу (Сухарев А.Г. с соавт., 1997 - 2002; Кучма В.Р., 2002 и др.).

На этом фоне существовавшие тенденции ухудшения здоровья детей к началу XXI века переросли в закономерность - по данным научных исследований сегодня лишь 10% выпускников школ здоровы, а 25-40% первоклассников ко времени поступления в школу уже имеют хронические заболевания (Сердю-ковская Т.Н., 1991; Вельтищев Ю.Е., 1996; Баранов A.A., 1997-2000 и др.). Вследствие этого число неуспевающих учащихся в младших классах составляет от 15 до 40% (Филиппова JI.B. с соавт., 1998).

В настоящее время активно обсуждается и проводится реформирование школьного образования согласно «Концепции структуры и содержания общего среднего образования (в 12-летней школе)». Принципом изменения содержания образования реформа провозгласила заботу об охране и укреплении здоровья учащихся. Вместе с тем, базовые исследования по проблемам морфологической и функциональной адаптации младших школьников в процессе учебной нагрузки, которые служат теоретической основой школьного реформирования, во многом устарели, т.к. проведены к началу 80-х гг. прошлого столетия (Хрипко-

ва А.Г., Антропова М.В. и др.). Поэтому формирование банка современных данных об индивидной динамике состояния основных систем организма, особенностей параметров развития, адаптационных реакций на фоне изменившихся условий природной, социальной и образовательной сред в конкретном регионе, административной территории представляется непременным условием эффективности планируемых реформ современного обучения в школе. Несмотря на большое число научных работ по указанной проблеме, проспектизкых исследований, проведенных у младших школьников в условиях естественного эксперимента, нет.

Цель исследования. Изучить методом естественного проспективного наблюдения функциональную адаптацию сердечно-сосудистой системы учащихся младших классов в процессе современных педагогических программ обучения. Задачи исследования:

1. Изучить состояние, динамику и ведущие факторы физического развития учащихся младших классов, проживающих в городе областного подчинения, в сравнении с данными 80-х гг.

2. Определить функциональное состояние миокарда у младших школьников на основании эхокардиографического исследования показателей левого желудочка.

3. Провести анализ изменчивости интервальных и амплитудных характеристик электрокардиограммы детей 6-10 летнего возраста.

4. Исследовать особенности и динамику вегетативной регуляции сердца у учащихся младших классов по данным кардиоинтервалографии в зависимости от педагогических программ обучения.

Научная новизна. Впервые проведена оценка состояния и динамики физического развития учащихся младших классов в школьном образовательном учре-вдении на территории промышленного центра областного подчинения, в сравнении с региональным и межрегиональным нормативами, международным стандартом. Установлено, что учащиеся младших классов характеризуются дисгармоничностью физического развития, проявляющейся дефицитом массы

тела Та снижением функциональных показателей. Статус и динамика физического развития детей не зависит от педагогических образовательных технологий.

Впервые изучена функциональная адаптация сердечно-сосудистой системы детей в процессе начального школьного обучения. Показано, что функциональная адаптация сердечно-сосудистой системы в условиях формирования современного статуса физического развития младших школьников отлична в своих проявлениях от данных начала 80-х гг. вследствие избыточности симпатического тонуса. Степень напряжения центральной регуляции и функции сердечнососудистой системы зависят от педагогической программы на этапе начального обучения.

Научно-практическая значимость. Результаты исследования расширяют общефизиологические представления о формировании приспособительных реакций в процессе обучения учащихся младших классов, проживающих в современных социально-экономических и экологических условиях промышленного центра. Получены современные данные о статусе и закономерностях физического развития, функционального состояния сердечно-сосудистой системы детей, обучающихся в младших классах. Представленная информация реализует программу социально-гигиенического мониторинга здоровья населения России, может быть использована при принятии управленческих решений в области организации здравоохранения и образования.

Показана возможность объективной экспертизы педагогических технологий в мониторинге морфофункциональной адаптации по показателям физического развития и деятельности сердечно-сосудистой системы.

Основные положения, выносимые на защиту.

1 .Современные учащиеся младших классов, проживающие в промышленном центре областного подчинения характеризуются дисгармоничностью физического развития, проявляющейся дефицитом массы тела и снижением функциональных показателей. Статус и динамика физического развития детей не зависит от педагогических образовательных технологий,

2.Функциональная адаптация сердечно-сосудистой системы в условиях формирования современного статуса физического развития младших школьников отличается от соответствующих данных начала 80-х гг. избыточностью симпатического тонуса, приводящего к напряжению механизмов центральной регуляции функций. Степень ее напряжения зависит от педагогического обеспечения образовательного процесса на этапе начального обучения. Апробация работы. Результаты исследований доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России (Арзамас-2000); Первой международной научно-практической конференции по пчеловодству и пчелотерапии «Белорусский мёд - 2002» (Минск-2002); Международной научно-практической конференции по апитерапии «Апитерапия сегодня» (Рязань -2002); Всероссийской конференции с международным участием «Образование и воспитание детей и подростков: гигиенические проблемы» (Москва -2002). По теме диссертации опубликовано 6 работ,

Структура и объем диссертации. Материалы диссертации изложены на -(АО страницах машинописного текста, содержат 8 рисунков и 31 таблицу. Работа состоит из введения, обзора литературы, характеристики материалов и методов исследования, 5 глав результатов, обсуждения, выводов и списка литературы, содержащего 207 источников, из которых 180 на русском и 27 на иностранном языках.

Материал и методы исследования. Исследование выполнено на базе общеобразовательной школы № 13 г. Арзамаса, являющейся, на основании приказа департамента образования Нижегородской области, с 1994 г. экспериментальной площадкой по теме «Разработка и внедрение системы работы школы по профилактике и укреплению здоровья детей с 2-х до 17 лет». Образовательный процесс проводился по четырем программам: типовой (I) и трем инновационным - с углубленным изучением предметов художественно-эстетического цикла (II), Л.В. Занкова (III) и программе «Сообщество» (IV).

Для реализации поставленных цели и задач проведено исследование фи-

зичес-кого развития 550 учащихся 1-5 классов в первую декаду сентября и последнюю декаду мая каждого учебного года (1999 - 2002 п\), 278 из них прослежены в динамике. Вегетативная регуляция сердца была изучена у 169 детей в начале и конце каждой учебной четверти в течение 3-х лет. Электрокардиограммы сняты у 280 детей, у 110 из них выполнено эхокардиографическое исследование, В части исследований была выделена группа школьников, которые регулярно получали биологически активную добавку «Апитонус» (2% смесь пчелиного маточного молочка с медом, в соответствии с рекомендациями (В.Н,Крылов, С.С, Сокольский, 2001).

Обследование и анализ состояния здоровья осуществлялись в режиме мониторинга по результатам углубленных осмотров детей (главный врач школьного центра здоровья Харитонова Л.П.). Комплексная оценка здоровья проведена в соответствии с положениями приказов МЗ РФ № 186/272 от 30.06.92 г., №60 от 14.03.95.

Морфофункциональное развитие детей изучали по показателям длины, массы тела, окружности груди, жизненной ёмкости легких, кистевой динамометрии, частоты сердечных сокращений и артериального даатения. Опенка показателей длины и массы тела осуществлялась по унифицированной схеме антропометрического скрининга на основе применения возрастно-половых цен-тильных шкал «Межрегиональные нормативы для оценки длины и массы тела детей от 0 до 14 лет» (методические указания МЗ СССР, 1990 г.) и рекомендованных ВОЗ международных стандартов (программа «ANTHRO v.Ib», 1990 г.). Физическую подготовленность детей 7-10 летнего возраста оценивали по результатам тестирования соответствия нормативам физической подготовленности школьников в мае каждого учебного года

Электрокардиограмму (ЭКГ) детей регистрировали в 12-ти отведениях на электрокардиографе «Малыш». Показатели кардиоинтервалограммы(КШ~) регистрировались и обрабатывались на аппарате «Кардиоэксперт-l». Оценка исходного вегетативного тонуса и вегетативной реактивности проводилась в соответствии с рекомендациями М.Е. Кубергер, H.A. Белоконь (1985). Эхокар-

диографическое исследование проводилось на аппарате «SIM-5000» с расчетом производных показателей (Кузмичев Ю.Г. с соавт., 1986; Белозеров Ю.М., 2001).

По результатам обследования создана персонифицированная база данных в СУБД FoxPro v. 2.6. Статистическая обработка проводилась средствами параметрического и непараметрического анализа с использованием ППП «STADIA v.6». «BIOSTAT» и «EXCEL 2000».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Физическое развитие. Было установлено, что возраст поступления в школу составил 6-8 лет (89.4±0,25 месяцев): 57.5% детей в возрасте 7-ми лет (89,4±0.17 мес.), 34.5 Уо достигли к сентябрю возраста 8 лет (98±0.3! мес.) и 6-ти лет - 8% (79.3±0.46 мес.). Первоклассники характеризуются выраженной гетерохронией процессов роста и созревания - соответствующий паспортному «зубной» возраст установлен только у 49,7% детей, отстающий был определен у 48,5% и опережающий - у 1,8%; по темпам физического развития - у 69.5%, 26.3% и 4,2% учащихся, соответственно. За период начального обучения структура показателей комплексной оценки здоровья изменилась статистически значимо - уменьшилась доля практически здоровых детей (I-II группы здоровья) с 61% до 54,4% (I гр. - 1,5%), a III группы возросла до 45,6%. Различия в состоянии здоровья мальчиков и девочек не существенны.

Установлено, что обследованные дети 6,9 и 10 лет статистически значимо отличаются большей средней длиной и меньшей массой тела, за исключением девочек 8-ми лет и мальчиков 6,7 лет по сравнению с региональным эталоном начала 80-х годов. Соответственно, это отразилось оценкой масса/ростового индекса Кетле 2 (ИК2) как очень низкой и низкой у 42% детей. Сравнение стандарта ВОЗ с полученными нами данными выявило реальный дефицит массы тела у меньшей части обследованных детей - 21,6%.

Средние показатели динамометрии, окружности грудной клетки у обследованных детей оказались ниже, чем в 80 гг.. Однако жизненная ёмкость легких

во всех возрастно-половых группах стала выше * этот феномен объясняется проявлением хронической гипоксии у детей - жителей промышленных центров (Суханова H.H., і996; Баранов A.A. и Щеплягина Л.А., 2000),

Показатели гемодинамики у детей, проживающих в городе областного подчинения, во всех возрастно-половых группах отличаются от регионального норматива статистически значимым снижением средних значений систолического АД и частоты сердечных сокращений, при повышении диастолического АД.

Полученная обобщенная характеристика (паттерн) физического развития младших школьников, проживающих в промышленном центре областного подчинения, приведена в табл.1.

Таблица 1

Характеристика физического развития учащихся младших классов по совокупности морфофункцнональных показателей.

а d Эталон в% Распределение показателей (ц.и. в %)

Дчина тела ИК2 Окр. гр клетки ЖЕЛ Динамометрия Артериальное давление ЧСС

САД ДАД

1 3 3,18 18.90 7,15 0,64 67,79 0,82 0,05 ¡,27

2 7 4,62 23,14 10,37 1,92 10,45 12,43 0,23 7,63

3 15 12,(8 22,49 14,60 6,26 7,88 32,57 3,90 14,70

4 25 22.06 16,54 23,16 17.35 7,66 39,28 32,96 44,72

5 25 24,43 9,75 27,15 23,92 3.64 9,86 42,49 23,65

6 15 16.56 6.02 10.88 20,34 1,88 4,01 7,73 7.28

7 7 7,76 2,66 4,73 11,92 0,48 0,54 1,63 0,70

S 3 9,18 0,50 7,35 17,67 0,21 0,50 11.03 0,04

Примечание. Оценка показателей физического развития (центидьные интервалы - и.и.) относительно сверстников: 1-й ц.и-оченьнизкая; 2-йц.и - низкая; 3-й ц.и нижесредней; 4-й и 5-й ц.и -средняя; 6-й ц.и - выше средней; 7ц.и - высокая; 8и.и - очень высокая.

При анализе морфофункционалшой адаптации современных учащихся относительно данных 80 гг. было показано, что она характеризуется выраженной дисгармоничностью: правосторонним смешением длины тела и жизненной ёмкости легких, левосторонним - массы тела относительно регионального эталона и фактической длины тела. Мышечная сила по данным кистевой динамометрии оценена как очень низкая у 67,8% и низкая у 10,5% из обследованных

9

детей. Функциональные показатели центральной гемодинамики отличаются тенденцией к увеличению доля детей с нормальной частотой сердечных сокращений до 68,3% и уменьшением числа школьников с тахи- и брадикардией. 72% учащихся имеют его оценку систолического артериального давления «ниже среднего и низкое» от норматива городских школьников 80-х гт. Диастоли-ческое АД, наоборот, характеризуется тенденцией правостороннего смещения центильных интервалов, как очень высокое оно установлено у 11% учеников младших классов.

Проспективное изучен не Физического развития. Длина и масса тела детей, обучающихся по различным педагогическим программам, на момент поступления в 1-й класс статистически значимо различаются. Однако при переходе на предметное обучение (5-й класс) различий в показателях физического развития уже не обнаруживается (табл. 2), Результаты мониторинга физического развития в группе школьников постоянного состава показали, что экспортируемые педагогические программы обучения детей в младших классах не имеют самостоятельно значимого влияния на процессы роста и созревания.

Таблица 2

Динамика показателей длины и массы тела учащихся 1-го и 5-го классов, обучающихся по различным педагогическим программам (П.П,) относительно данных межнационального стандарта (в %)

П.П Оценка (в центильньи интервалах/эталон);

1 2 3 4 5 6 7 8

3% 7% 15% 25% 25% 15% 7% 3%

Оценка длины тела - 1-й класс

Все 2,2 2,2 10,8 13,7 29,1 20,5 12,9 8,6

1 3.8 0 10,1 11,4 36,7 24,1 5,1 8,8

2 0 0 36,0 12,0 28,0 16,0 8.0 0

3 4,1 2,7 10,8 13,5 18,9 18,9 20,3 10,8

4 0 4,1 5,1 16,2 31,3 19.1 15,1 9,1

С1 X * *■ 42,9, сс=21, р=0,003

5-й класс

Все 2,2 4,3 8,3 19,1 31,3 19,1 9,4 6,5

1 2,5 3,8 П,4 П,4 41,8 19,0 6,3 3,8

2 0* 0 8,0 32,0 20,0 24,0 12,0 4,0

3 2,7 6,8 6,8 17,6 25,5 20,3 ¡2,2 8,1

4 2,0 4,1 7,1 23,2 29,3 17,1 9,1 8,1

а - 18,4. сс-21, р=0,б2

С2 = 8,23, сс-7,р=0, 054

Оценка индекса Кетле2 - 1-й класс

Все 28,9 13,4 17,0 15,5 13,0 6,8 2,5 2,9

1 31,5 15,2 14,0 19,0 12.7 3,8 1,3 2,5

2 4,0 12,0 20,0 24.0 12,0 16,0 4,0 8,0

3 21,5 9,5 24,3 14,8 14,9 122 1,4 1,4

4 38,3 15,2 13,1 11.1 12,1 3,1 4,1 3,0

С1 X' = 32,6, сс=21, р=0,050б

5-Й класс

Все 18,3 11,9 18,7 27,0 16,5 5,4 1,8 0,4

1 19,0* 15,2 21,5 25,3 13,9 1,3 3,8 0

2 4,0» 4,0 24,0 28,0 36,0 4,0 0 0

3 20,2* 14,8 12,2 31,! 12,2 8,1 1.4 0

4 19,1* V 20,2 25,3 17.2 7,1 1,0 1,0

С1 > ¡' = 24,9, сс=21, р=0,25

С2 X* = 16,6 сс=7, р=0,001

Примечание: С1 - статистика значимости различий по педагогическим образовательным программам, С2 - статистика значимости различий по годам наблюдения, * - различие статистически значимо между годами наблюдения внутри данной системы

Физическая подготовленность. У мальчиков установлены статистически значимо лучшие результаты физической подготовленности только по отдельным возрастным группам показателей. Возрастная динамика приростов в результативности при выполнении нормативов у обследованных детей установлена, ио к возрасту 10-ти лет она снижзется. Относительно региональных рекомендаций (Чичикин В.Т., 2001), средние результаты числа подтягиваний и прыжка в длину признаны на уровне оценки «удовлетворительно».

Таблица 3

Динамика показателей физической подготовленности детей 8-10 лет

в проспективном наблюдений (М±ш).

Возраст Пол Подтягивание, раз. Длина прыжка, см. Метание мяча правой рукой, м.

8 лет - 84 ч М -41 ч 2.35±0.52 135.8±1.19 8.1*0,40

Д-43 ч 7.8±0.45 130.2±1.1б 6.9±0.38

9 лет М 3.0±0.51 139.9±1.01* 9.49±0.40*

Д 9.5 ±0.41* 13S.6ii.08* 8.4±0.37*

10 лет М 4.5*0.17* 140.0±0.65 7.9±0,21*

Д 5.4±0,20* 134,8±0.70 7.4±0.19

Примечание: * - различия в динамике показателей статистически значимы.

Рассмотрение динамики оценок ФП у 84 детей 8-10 лет в проспективном наблюдении выявило торможение и даже снижение результативности по проводимым тестам (табл.3). Указанные особенности физического развития, как на стадии поступления в школу, так и последующего обучения, позволяют предположить компенсаторные, адаптационные перестройки основных органов и систем организма, позволяющие обеспечивать надлежащие функции младших школьников. Несомненно, наиболее значимой в этом плане представляются морфо-функциональные изменения сердечно-сосудистой системы.

Морфофункциоиальное состояние сердечно-сосудистой системы младших школьников.

Показатели ЭхоКГ. Измеряемые ЭхоКГ-размеры левого желудочка (ЛЖ) детей 7-9 лет характеризуются в отличие от данных 80 гг. корреляционной связью с показателями длины и массы тела ниже функциональной для диаметров (0.68 - 0.84), на уровне средней с размерами задней стенки (ЗС) (0.42 - 0.52) и низкой с размерами межжелудочковой перегородки (МЖП) (0.29 - 0.38). Размеры полости ЛЖ и его стенок (ЗС) коррелируют между собой средней по силе связью (0.36-0.51), что указывает на значимую вариабельность режимов гемо-динамического обеспечения у детей данной возрастной группы.

Индексы сократительной способности миокарда (ЕР%., ДО%) не имеют статистически значимых корреляций с возрастом, полом, длиной и массой тела, что естественно для любых нормированных показателей (табл. 4).

Средние значения показателей ЭхоКГ не отличаются от эталонных 80-х гг. Исходя из значимой зависимости обсуждаемых показателей от фактических данных физического развития, представили их в виде нормированных показателей (Кузмичев Ю.Г. с соавт., 1989, Белозеров Ю.М. с соавт., 2000). Выявили статистически значимое уменьшение по сравнению с должным от показателей длины и массы тела размера диаметра аорты (0,918±0.033 против 1±0.005), Установлена также тенденция снижения по сравнению с должными средних диа-

столйческих размеров межжелудочковой перегородки и задней стенки ЛЖ на -0.7 стандартного отклонения.

Таблица 4

Статистика измеряемых ЭхоКГ-показателей детей 7-9 лет (М±т)

Эх оКГ-показате ли Собственные данные Коэффициент вариации Стандарт 80-х гг.

Возраст, лет 8,1 ±0.25 26,0

ДТА, см 127,5±2.38 15,5

МТА, кг 26,0*0.93 28,8

Площадь тела, м~ 0,87±0.03 22,1

Диастолический диаметр ЛЖ, мм 36,5 ±0,42 9,6 37.1±2.7

Систолический диаметр ЛЖ, мм 23,1 ±0.3 5 12,6 21.8±1,7

Диаметр левого предсердия, мм 22,9±0.40 14,6 23.0Ü.97

Диаметр аорты, мм 19,1 ±0.59 25,7 2J.3Ü.6

Диаметр легочной артерии, мм 17,6±0.39 13,5 -

Диастолический размер ЗС ЛЖ, мм 5,0*0.13 19.1 4,8±0.23

Диастолический размер МЖП, мм 5,8±0.11 16,5 6.34±0.78

Систолический размер ЗС ЛЖ, мм 8,8±0.17 13.5 -

Систолический размер МЖП, мм 9,1±0.18 13,7 -

ЕР%. 67.0±0.75 15.0 6б.0±0.64

ДО% 34,4±0.49 15.4 35,7+4.96

Полученные данные расценили как неблагоприятную тенденцию морфо-функциональной адаптации, они совпадают с результатами Рудневой Е.П. (2000), обследовавшей детей с хронически пониженной массой тела и Макси-мовских Е.В. (2001) у детей дошкольного возраста. Установленные изменения ЭхоКГ-параметров сердца младших школьников нельзя считать случайными, т.к. они соотносятся с представленными выше неблагоприятными характеристиками показателей физического развития обследованных детей, что подтверждается при анализе биоэлектрических параметров сердца. Характеристика интервальных показателей ЭКГ. Было установлено, что доля интервальных показателей в продолжительности сердечного цикла остается неизменной и не зависит от возраста и пола в группе детей 7-10 лет; они

13

коррелируют (г до 0.38, р<0.001) с длительностью интервала К-Л по следующим моделям вида:

Р<3=0.142 * -&К±0.0017; <3115=0.0817 • -^%К±0.001; рТ=0.383 • -Лш+0.0045.

Систолический показатель, представляющий отношение длительности электрической систолы к продолжительности всего сердечного цикла составил 47.3%±6.5%.

Таким образом, интервальные показатели ЭКГ младших школьников соответствуют соответствующим нормативам 80-х гг. Это позволяет заключить, что биоэлектрическая структура сердечного цикла у них не претерпела изменений за последние 20 — 25 лет.

Характеристика амплитудных показателей ЭКГ, Анализ амплитудных характеристик ЭКГ школыгаков показал, что электрическая активность миокарда существенно увеличилась по сравнению со стандартами 80-х гг. (табл. 5). При этом не выявили зависимости их от пола и возраста детей. При сопоставлении собственных данных с опубликованными и рекомендованными в качестве нормативных (Белозёров Ю.М., 1990), установили, что величины амплитудных показателей ЭКГ практически во всех отведениях превышают средние значения, полученные в конце 70-х и начале 80-х гг. (табл. 5).

Таблица 5

Сравнительный анализ средних ЭКГ-показателей обследованных младших школьников с данными эталона (М±ш)

Зубцы ЭКГ Собственные данные Стандарт 80-х гг. Разность ТБ

Р1 0,81±0,016 0,60±0,037 0,21* 5,2

01 0,39±0,053 0,10±0,055 0,84* 10,9

ЙЛ 5,75±0,159 4,20±0,383 1,55* 3.7

81 2.12±0.088 1,20±0,146 0.92* 5,4

Т1 2,60±0,047 1,70x0,146 0,90* 5,8

Р2 1.09^0,027 0.75±0,033 0,34* 7,9

<?2 1,25±0,060 0,42±0,073 0,83* 8,7

К2 12,98±0,21 7,3±0,365 5,68* 13,4

82 2,27±0.094 1,20±0,164 1,07* 5,6

Т2 3,45±0,062 2,30±0,164 1,15* 6,5

РЗ 0,59±0,030 0,22*0,062 0,37* 5,3

03 1,69±0.077 0,54±0,110 1,15* 8,5

-ЯЗ 9,24*0,276 4,70±0,438 4,54* 8,7

БЗ 1,77*0.101 1,00±0,146 0,77* 4.3

ТЗ 1,07*0,058 0,70±0,164 0,37* 2,1

РУЯ -0,29*0,052 -0,71 ±0,027 0,42* 7,2

дуя 1,0(^0,042 4,82*0,237 •3,8* 15,8

ЯУЛ 8,63*0,149 1,10*0,128 7,53* 38,2

2,12±0,089 5,45±0,278 -3,33* 11,4

ТУИ -0,99*0,174 -1,93*0,091 0,94* 4,8

РУЬ 0,46*0,020 0,26*0,051 0,20* 3,6

ОУЬ 1,08±0,074 0,15*0,055 0,93* 10,3

ЯУЬ 2,61±0,110 2,05±0,265 0,56* 1,96

5УЬ 3,97*0,165 2,00±0,25б 1,97* 6,46

ТУ1> 1,11 ±0,040 0,62±0,128 0,49* 3,65

РУР 0,83±0,023 0,55*0,046 0,28* 5,41

САТ 1,27*0,064 0,43*0,073 0,84* 8.63

КУР 10,89±0,237 6,17±0,420 4,72* 9,79

вУР 1,85*0,084 0,87*0.128 0,98* 6.38

ТУР 2,20*0.052 -1,45*0,128 3,65» 26,4

РУ1 0,65±0,04б 0,37*0,038 0,28* 4,65

ЯУ1 5,44*0,167 4,50*0,290 0,94* 2,81

БУ1 9^79*0,260 6,3040,436 3,49* 6,87

ТУ1 -1,38*0,128 -0,58*0,183 -0,80* 3,58

РУ2 0,76*0,021 0,54*0,031 0,22* 5,86

ЯУ2 10,89*0.278 8,10*0,347 2,79* 6,27

вУ2 15,95*0,32 ] 1,10*0,40 4,85* 9,47

ТУ2 1,74*0,141 2,07*0,299 -0,33 1,00

РУЗ 0,77*0,017 0,5 3± 0,026 0,24* 7,73

ЯУЗ 14,44*0.322 8.60±0,400 5,84* 11,4

ЭУЭ 14,17*0,314 7,75*0,418 6,42* 12,3

ТУЗ 3,79±0.153 2,42±0,274 1,37* 4,36

РУ4 0,7 (±0,015 0,51 ±0,020 0,20* 7,87

ОУ4 1,60±0,084 0,58*0.10 1,02* 7.35

ЯУ4 23,21 ±0,372 14,30*0,62 8.91* 12,3

ЭУ4 6,48*0,224 3,90*0,327 2,58* 6,5

ТУ4 6,10±0,149 3,17*0,292 2,93* 8,94

РУ5 0,66±0,018 0,47*0,016 0,19* 7,74

ду5 ] ,73±0,070 1,25*0,146 0,48* 2,96

ЯУ5 18,91 ±0,329 11,90*0,43 7,01* 12,8

вУ5 2,82*0,123 1,65*0,183 1,17* 5.3

ТУ5 5, №0,102 3,37±0,221 1,82* 7,48

РУ6 0,61 ±0,135 0,46*0.018 0,15* 6,67

(ЗУб 1,52±0,059 0,24*0,128 1,28* 9,07

ЯУ6 13,53±0,254 8,60±0,511 4,93* 8,64

ЭУ6 1,47±0,070 0,79±0,110 0,68* 5,20

ТУ6 3,67*0,073 2.40*0.146 1,27* 7,76

Угл а 71,00±1,63 55,10*3,83 15,9* 3,82

Примечание:

1.* - при значении показателя Т Стьюдента (Тз)>"1.96 различие в средних статистически значимо при р<" 0.05.

2. - показатели (З.Б всегда отрицательны.

Амплитуды зубцов Р, Q, R, S и Т соответствуют стандартам в разных отведениях у 16.5 - 50.8% детей. Абсолютное превышение амплитудных характеристик зубцов установлено в стандартных отведениях (33.1 - 82.6% случаев), а в левых грудных отведениях в 63.1-80.1%.

В отличие от увеличения абсолютных значений амплитуды зубцов ЭКГ, отношения их амплитуд между собой не претерпели изменений. Так, в стандартных, усиленных и правых грудных отведениях отношение P/R составило 1/8 - 1/10, что соответствует нормативным рекомендациям. Аналогичные совпадения были отмечены и для соотношения зубцов Т и R (в пределах 1/4-1/3), что не отличается от нормативных данных. Данный факт указывают на сохранность и стабильность внутрисистемных связей деятельности миокарда в современных условиях адаптации.

Среднее значение угла а составило 710±1.63, что в 1.3 раза выше нормативного. Среди обследованной группы дети с нормальным положением электрической оси сердца составили только 34.31%. Возросла доля школьников с вертикальным положением ЭОС и отклонением вправо - 28.45% и 29.29%, соответственно. Учитывая, что ЭОС отражает суммарную электродвижущую силу сердца, совпадающую с его анатомической осью, можно отметить ускорение поворота оси сердца у части детей 7-10 лет по сравнению с данными 80 годов от нормального положения к вертикальному и замедление у другой - от правого положения к нормальному.

При анализе корреляции ЭКГ-признаков с показателями морфофункцио-нального состояния обследованных детей была выявлена достоверная положительная связь амплитуды зубцов R только с длиной тела (Р< =0.05).

Результаты корреляционного анализа амплитуд зубцов ЭКГ с показателями физического развития не выявили прогностически значимой зависимости между ними - коэффициенты корреляции характеризуются слабыми по силе связи положительными значениями (г до 0.3). Не было также выявлено корреляционной связи между амплитудой зубцов R и результатами тестов физиче-

ской-подготовленности. Очевидно, различие амплитуд зубцов с эталонными не связано со статусом физического развития.

Установлена статистически значимая взаимосвязь (при Р<= 0.05) с систолическим артериальным давлением (САД) и с диасголическим артериальным давлением (ДАД). При этом установлено, что повышение САД с возрастом детей имеет обратную корреляцию с амплитудой зубца И в правых грудных отведениях (VI и У2). Кроме того, определена прямая статистически значимая (Р < 0.05) зависимость между размерами левого желудочка в диастолу и процессами деполяризации его базальных отделов - чем больше показатель конечно-диастолического размера, тем выше амплитуда зубца Б в УЗ - У4, Обратная корреляция показана для размеров желудочков в диастолу и зубцов <3 в левых грудных отведениях (г от -0.19 до -0.26). Отмечена прямая взаимосвязь процессов реполяризации ЛЖ н его размерами в систолу и диастолу - нарастание размеров сопровождается увеличением амплитуды зубцов Т.

Факт нарастания амплитуды зубцов Я ЭКГ впервые отмечен в исследовании Е.В. Асатауровой (1989) и был интерпретирован тогда проявлением акце-лерации детей в 80-е гг., а в последующих публикациях - за счет напряжения адаптации условиях экологического неблагополучия (Максимовских Е.В., 2001, Макаров Л.М., 2002).

Из вышеизложенного следует заключить, что выявленное по морфомет-рическим и функциональным характеристикам отставание биологического развития младших школьников должно быть компенсировано не только увеличением электрической активности миокарда, но и напряжением основных систем регуляции функций. Это доказывается следующим этапом исследований. Особенности вегетативной регуляции сердца у младших школьников. При анализе вегетативного гомеостаза детей методом каридоинтервалографии (КИТ) выявили симпатическое преобладание, статистически отличающееся от эталонных показателей КИГ (Белозеров Ю.М., 1990). У обследованных детей (табл. 6) в начале учебного года среднее значение индекса напряжения (ИН) соответствовало границе симпатикотонии и гиперсимпатикотонни, главным обра-

зом, обусловленное увеличением показателей моды (Мо) и амплитуды мода (Амо в %).

Таблица 6

Динамика показателей кардиоинтервалограммы младших школьников в проспективном исследовании

Класс/ Осмотр Показатели кардной нтерваограммы (М±ш)

Мо АМо ВР ИН ВНР

I 0,59+0,022 42,47± 3,11 0,27 ±0,021 18б,7±32,02 S.27 +0,873

2 0,67±0,035 40,00 ±2,39 0,26 ±0,014 168,8±29,44 7,21 ±0,689

3 0,61 ±0,029 41,21 +2.80 0,27 +0,016 184,9±28,11 7,6910,672

1 4 0,77±0,054 45,77 ±2,47 0,22 ±0,012 191,3+28,50 7,40 ±0,769

кл 5 0,83±0,059 40,97± 2,66 0,24 ±0,014 149,2±23,13 6,45 ±0,562

6 0,78±0,69 46,21 ±2,46 03+0,012 221,1 ±30,83 8,86 ±0,958

7 0,83 ±0,095 44,74 ±2,61 0,22 +0,013 195,2+26,20 8,04 ±0,813

8 0,80±0,047 44,53 ±2,41 0,21 ±0,012 180,1 ±23,2 7 7,34 ±0,641

F= 3,06 сс=7/ 27) р=0.004 F= 0.,82 сс=7/ 278 р-0.5731 F= 3,25 сс=7/ 279 р=0.003 F= 0.56 сс=7/ 278 р=0.790 F= 0,94 се=7/279 р-0,4725

I 0,76±0,082 43,56 ±5,340 0,26 +0,009 139,1 ±12,42 6,75 ±0.358

2 0,79±0,116 39,63 ±1,637 0,25 ±0,011 140,1+13,57 6,35 ±0.318

3 0,76±0,060 42,66 ±1,723 0,23 ±0,011 164,5+15,73 6,64 ±0,346

1 4 0,78+0,061 43,65 ±2,057 0,22 ±0,012 181,7± 17,40 6,46 ±0,297

кл 5 0,74±0,064 44,93+1,417 0.21 +0.010 147,6+11,68 6,46 ±0,249

6 0,79+0,047 45,73 +2,041 0,21 +0,0! 1 189,4+17,73 5,18 ±0,199

7 0,70+0,066 49.39 ±4,76S 0,20 ±0,009 169,8± 13,61 6,55 ±0,278

8 0,78±0,076 42,79 ±1,651 0,19 ±0,006 157,8±14,69 5,87 ±0.255

F- 1,92 сс=7/ 535 р=0,0638 F= 0.91 сс=7/5Э5 р=0.5006 F= 4,73 сс=7/535 р=0,000 F= 1.60 сс=7/ 528 р=0.133 F= 3,15 сс=7/535 р=0.003

1 0,64±0,021 44,38 ±3,723 0.23 ±0,018 199,9±30,10 7,99 ±0,638

2 0,61 ±0,017 49,12 ±3,768 0,21 ±0,013 246,5±43,90 8.89 ±0.802

3 0,68±0,029 35,80 ±3,351 0,27 ±0,019 147,6±32,80 6,80 ±0,833

3 4 0,59±0,017 43,88 ±3,636 0,23 ±0,016 214,1 ±38,85 8,51 ±0,809

кл 5 0,67+0,013 37,19+3,317 0,28 +0,019 129,3±23,16 6,03 +0.521

6 0Г67±0,023 41,23 ±2,530 0,22 ±0,013 164,3± 19,87 7,40 ±0,492

7 0,65+0,019 35,56 ±2,292 0,27 ±0,017 127,1±]6,41 6,56 ±0,504

8 0,68+0,019 36,85 ±2,245 0,27 ±0,014 111,6±10.81 5.95 ±0,389

F= 2,70 F= 2,45 F= 2,75 сс=7/ F= 2,75 F= 3,0

сс=7П75 сс=7/175 175 сс=7/175 сс=7/175

р=0.0Н2 р-0.0202 р=0,0099 р=0.0099 р=0,0055

• Величина ИН варьировала в динамике учебного года, свидетельствуя о напряженном реагировании детей на учебную нагрузку, повторяя общую картину данных исследования московских школьников в конце. 70-х годов (А,Г. Хрипкова н М.В. Антропова, 1982). В целом, определяется следующая тенденция — значения ИН растут к концу четверти, а после каникул и к концу учебного года снижаются. Кривые ИН достаточно схожи, но средние значения ИН существенно выше у обследованных нами детей (Рис.1).

1ЮМ0СЙг -П~згапсн19№г

хс

классы

Рис. I

Сравнительная динамика индекса напряжения (ИН, усл.ед.) у учащихся младших классов 1999-2002 гт. и 1980-х гг.

Показатель Мо у современных детей в процессе начального обучения растет при стабильно высоких значениях АМо, а величина вариационного размаха ВР, наоборот, уменьшается. У школьников конца 70-х лет значения Мо относительно стабнльны, АМо снижалась, а ВР рос. Отсюда следует, что, если для адаптации детей характерно снижение напряжения регуляторных механизмов от сентября к маю в течение, как каждого учебного года, так и от первого

класса к третьему, то для современных школьников младших классов типична обратная закономерность. Поэтому итоговая оценка вегетативного гомеостаза по интегральному показателю ИН, отражающему степень напряжения центральных регуляторных механизмов, у московских школьников смещалась от уровня симпатикотонии к нормотонии, а современных учащихся держится в зоне гиперсимпатического уровня.

Симпатическая избыточность взаимосвязана с процессом созревания детей по мере их роста - ИН тем выше, чем ниже масса/ростовое соотношение и наоборот (173.4±13.3 у детей со сниженным индексом Кетле2 и 143,5±5.9 - у детей с нормой индекса Кетле2),

Установлено, что применение пищевой добавки «Апитонус» младшими школьниками не снимало выявленную симпатикотонию, и, наоборот, приводило к еще большему повышению ИН : по сравнению с группой контроля, у первоклассников он был выше на 35% (Р 0,05). В меньшей степени «Апитонус» вызывал повышение ИН у второклассников. Важно отметить, что у учащихся, характеризующихся эйтонией и ваготонией это повышение приводило к коррекции ИН до стандартного уровня.

При сопоставлении динамики показателей КИГ у детей б-ти лет, посещающих дошкольное образовательное учреждение, и детей б-лет, обучающихся в 1-м классе на базе того же ДОУ было показано, что, если динамика ИН у тех и других изменяется параллельно, то абсолютное значение ИН у школьников был существенно выше. Параллелизм кривых, на наш взгляд, отражает общие механизмы адаптационных процессов у младших школьников 6 течение учебного периода (при смене сезонов), а большие величины ИН - влияние собственно учебной нагрузки.

Для подтверждения положения о ведущем влиянии на симпатическое преобладание в вегетативном статусе школьников учебной нагрузки изучили динамику показателя ИН у младших школьников, обучающихся по разным пе-деагогическим программам (1-П, 1П и IV). Установили, что как по среднему значению, так и в динамике, НН был более высоким у детей, обучающихся в

первом классе по педагогической программе III («Сообщество»), На втором году обучения значения ИН, оставаясь более высокими, уже значимо не различаются. В отличие от этой системы, динамику ИН у детей, занимающихся по системе II («художественно-эстетическое развитие»), следует считать благоприятной, т.к. его среднее значение снижается от начала учебного года и затем стабилизируется на всем протяжении обучения в 1-3 классе.

Из приведенных данных следует, что определяющим вкладом в ростИН у школьников может быть сложность педагогической программы. Для объективизации оценки изменчивости ИН исследовали взаимосвязи со всеми изученными показателями и проанализировали её на основании построения линейного уравнения множественной регрессии. В итоге получили статистически значимую модель (Р=б47.1, сс=5/2042, р=0.0000) вида:

ИН = 22.901-В - 13.563-2Б + 19.996ПП - 38.634-К - 2.212-0 ± 90 усл. ед.,

где: В-возраст в годах, ЗБ - 1-здоров и 2-нездоров, К- класс, ПП — педагогическая программа и О - номер осмотра).

Интерпретация полученной модели изменчивости индекса напряжения сложна, но с привлечением последних данных логична. По нашим данным и ряда авторов (Кучма В.Р. с соавт., 2002), с возрастом детей растет требовательность родителей к успешности обучения, что способствует росту напряжения в условиях усложнения учебной программы, но к не здоровым детям она ниже и у педагога, и у родителей. По мере обучения (К) адаптированность детей к учебному процессу растет, поэтому ИН имеет своей особенностью снижаться до уровня возрастных стандартов. Педагогическое обеспечение (ПП) оказывает стимулирующее напряжение, влияющее на качество процесса индивидуальной адаптации к учебной нагрузке (в целях данного исследования педагогические системы ранжированы по темпам и нагрузке). Таким образом, можно считать полученную модель индивидуальной изменчивости ИН адекватной реальной педагогическому обеспечению обучения.

Выводы.

1. Возрастной состав изученной выборки детей , поступающих в 1-й класс неоднороден: 6 лет - 8%, 7 лет - 57,5 % и 8 лет - 34.5 %. Первоклассники характеризуются выраженной гетерохронией процессов роста и созревания - соответствующий паспортному «зубной» возраст установлен у 49,7% первоклассников, отстающий у 48,5% и опережающий у 1,8%.; по темпам развития - у 69.5%, 26.3% и 4.2% первоклассников соответственно. За период начального обучения доля практически здоровых детей (III группа здоровья) уменьшилась с 61% до 54,4%, а 111 группы здоровья -возросла до 45,6%.

2. Показатели длины и массы тела учащихся младших классов, проживающих в промышленном центре областного подчинения, характеризуются противоположными тенденциями в процессе роста и созревания - при увеличении средних показателей длины масса тела снижается, что обусловливает у 42% детей очень низкие и низкие значения масса/ростового индекса Кетле 2. Относительно межнационального стандарта только 21,6% обследованных детей имеют реальный дефицит массы тела. Обучение по современным педагогическим программам не оказывает статистически значимого влияния на рост и созревание учащихся младших классов. Физическое развитие детей младшего школьного возраста на рубеже 20/21 веков дисгармонично: при правостороннем типе распределения показателей длины тела п жизненной ёмкости легких оценки показатели массы, окружности груди и кистевой динамометрии смещены влево.

3. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы современных детей имеет отличия в сравнении со стандартными данными 80-х гг.: при соответствии расчетных ЭхоКГ-размеров полостей сердца нормативным, диаметр аорты уменьшен, диастолические размеры межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка имеют тенденция к умньшению; показатели артериального давления свидетельствуют о на-

' клонности к артериальной гипотензии при тенденции повышения днасто-лического давления.

4. Средние показатели амплитуды зубцов Р, О, И, 8 и Т ЭКГ детей, при сохранении индексов отношения зубцов Р,0,5,Т к зубцу Я, достоверно повышены по сравнению со стандартными данными 80-х гг. Временная структура сердечного цикла не изменилась и сохраняет прогнозируемую зависимость интервалов РО, ОКЭ, ОТ от реальной частоты сердечных сокращений.

5. Прн совпадении динамики показателей вегетативной регуляции сердца современных учащихся младших классов и школьников начала 80-х гг. в течение учебного года, в настоящее время она отличается статистически значимым напряжением механизмов центральной регуляции. Функциональная адаптация обеспечивается преобладанием симпатического тонуса с выраженным ростом значений индекса напряжения за счет увеличения показателя амплитуды моды при относительной неизменности показателей моды и вариационного размаха. Напряженность приспособительных реакций возрастает в соответствии с интенсивностью программного и педагогического обеспечения.

6. Применение биологически активной добавки «Апитонус» в рацион младших школьников приводит к повышению тонуса симпатической регуляции функций сердечно-сосудистой системы и целесообразно для рекомендации детям с ваготоническим и эйтоническим типом ее регуляции.

Список публикаций £. А. Калюжного по теме диссертации.

1. Оценка функционального состояния школьников методом кардиоинтервало-графии//Экологические исследования и проблемы экологического образования в Европейских регионах России. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Арзамас, 2000г. С.97-99.

2. Мониторинг физического развития учащихся начальной школы по показателям длинны и массы тела // Вестник Санкт-Петербургской государственной ме-

дицинской академии им. И.И. Мечникова. 2002. № 1-2 (3). С. 55-58 (соавторы: Кузмичев Ю.Г., Якубова И.Ш., Харитонова Л.П.).

3. Исследование реактивности физиологического состояния учащихся методом кардиоинтервалографии в ответ на учебную нагрузку// Сборник научных трудов аспирантов, соискателей и молодых ученных АГПИ им. А,П.Гайдара

и АФ НГТУ « ПЕРСПЕКТИВА -2 ». Арзамас. 2002. С.22- 26.

4. Влияние «Апитонуса» на вегетативный тонус школьников// От мёдоцели-тельства до научной пчелотерапии 3 тысячелетия. Материалы 1 Международной научно-практической конференции по пчеловодству и пчелотерапии. « Белорусский мед 2002», 1-2 марта. Минск. 2002. С. 62-63 .(соавтор: Сабурцев СЛ.).

5. Биологически активная добавка к пище - «Апитонус»// Апитерапия сегодня (сборник 10), Рязань.2002. С. 177-178. (соавтор Ошевенский Л.В.)

6. Оценка функционального состояния школьников методом кардиоинтервалографии при различных педагогических системах обучения Н Образование и воспитание детей и подростков: гигиенические проблемы. Материалы всероссийской конференции с международным участием, ГУ НЦЗД РАМН. Москва. 2002.С. 128-129.

Подписано в печать 22,09,03. Формат 60 84 1/16 Усл. печ. л,- 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №211.

Участок офсетной печати АГПИ 607220, Арзамас Нижегородской области, ул. К.Мзркса, 36,