Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфологические и функциональные показатели младших школьников северного города

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ковязина, Ольга Леонидовна, Тюмень



('? f У Г - / .У w о

/

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КОВЯЗИНА ОЛЬГА ЛЕОНИДОВНА

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ СЕВЕРНОГО ГОРОДА

03.00.13 - физиология человека и животных

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

■ п

и

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Соловьев B.C.

■—1

Тюмень 1998

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АД - артериальное давление АДД - диастолическое артериальное давление АДС - систолическое артериальное давление АДср - среднее артериальное давление ВИК - вегетативный индекс Кердо ГТК - гипокинетический тип кровообращения ГрТК - гиперкинетический тип кровообращения ДЖЕЛ - должная жизненная емкость легких ДП - "двойное произведение" ДМОК -должный минутный объем кровотока ДПС - должное периферическое сопротивление сосудов ЖЕЛ - жизненная емкость легких ЖИ - жизненный индекс

ИВ - индекс Вервека в модификации Воронцова

ИК - индекс кровообращения

МОК - минутный объем кровотока

ОГК - окружность грудной клетки

ПД - пульсовое давление

ПСС - периферическое сопротивление сосудов

СО - ударный или систолический объем крови

ТСК - тип саморегуляции кровообращения

ФР - физическое развитие

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭКГ - электрокардиограмма

ЭТК - эукинетический тип кровообращения

Ы - Ы - интервал К - Я ЭКГ, продолжительность сердечного цикла

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8

1.1.Функциональные и морфологические закономерности становления новой популяции 8

1.1.1. Антропометрические показатели развития ребенка 11

1.1.2. Состояние параметров функциональных систем организма в процессе роста 16

1.2. Влияние факторов Севера на организм ребенка 20

1.2.1. Развитие детей под воздействием экофакторов Севера 21

1.2.2. Заболеваемость детей на Севере 25

1.2.3. Характеристика обмена веществ и энергии у жителей Севера 28 Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 30

2.1. Социально-физиологическая характеристика детей 30

2.2. Климато-географическая характеристика г.Когалыма 31

2.3. Методы морфологических и функциональных исследований 32

2.3.1. Антропометрические исследования 32

2.3.2. Методика динамометрии 33

2.3.3. Методы исследования функциональных параметров 34

2.4. Расчетные показатели 38 Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 43

3.1. Возрастная характеристика роста и развития детей младшего школьного возраста г.Когалыма 43

3.1.1. Морфологические показатели 43

3.1.2. Функциональное состояние кардиореспираторной системы 51

3.2. Морфофункциональное состояние детей 7-10 лет с различным северным стажем 69

3.2.1. Физическое развитие 69

3.2.2. Состояние функций дыхания и кровообращения у детей 76 ВЫВОДЫ 103 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 104 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 105

Актуальность проблемы. Динамика основных демографических показателей -рождаемости, смертности, продолжительности жизни в России за последние 30 лет свидетельствует об ухудшении состояния здоровья населения и особенно наиболее чувствительной его части - детей. Демографический кризис в стране в последние годы углубился в связи с негативными социально-экономическими процессами (М.И.Чурьянова с соавт., 1993; Г.М.Сапожникова с соавт., 1994). Одним из важнейших критериев, характеризующих состояние здоровья детского населения, является физическое развитие ребенка. Этот показатель объективен, чувствителен, конкретен и мобилен. Он отражает динамику процесса как на индивидуальном, так и на популяционном уровнях (П.Н.Башкиров, 1962; В.В.Бунак, 1968; Г.Л.Апанасенко, 1985; Н.Н.Миклашевская с соавт., 1988; А.Г.Хрипкова с соавт., 1990; С.Г.Дронова, 1993; Л.Н.Кретинина с соавт., 1993; В.И.Макарова с соавт., 1997; Н.А.Матвеева с соавт., 1997; Л.П.Абросимова с соавт., 1998; В.П.Осотова, 1998).

Для детей Севера в формировании здоровья наиболее важным лимитирующим фактором является адаптация к климатическим условиям (Ж.Ж.Рапопорт, 1979; А.Д.Петрушина с соавт., 1993; В.А.Труфакин, 1995; В.С.Соловьев с соавт., 1995, 1997). Единый подход к оценке состояния здоровья и развития детей на Севере Западной Сибири в настоящее время отсутствует. Группа авторов во главе с В.П.Бисяриной (1978) считает процессы становления детского организма на Севере совпадающими с общебиологическими закономерностями развития детей в благоприятных и стабильных природных условиях. С другой стороны, согласно ряду наблюдений за последние 10 лет, формирование морфологического и функционального статуса детского организма в условиях длительного проживания в средних и высоких широтах Западной Сибири имеет свои особенности и зависит от климато-географических и социально-экономических факторов (Н.Н.Гребнева, 1993; Н.Г.Блинова с соавт., 1994; П.Г.Койносов с соавт., 1995). В большей мере такое разночтение связано с отсутствием глубоких общебиологических представлений о человеке, который живет и адаптируется на Севере (В.П.Казначеев, 1980; В.С.Соловьев, 1996).

Изучение процессов роста и развития детей, особенно в неблагоприятных климато-географических условиях Севера, имеет не только теоретическое значение для возрастной физиологии, но и чисто практическое для сохранения здоровья

подрастающего поколения, как резерва важнейшего компонента производительных сил - работающего населения. В настоящее время в молодых северных городах отсутствуют региональные критерии роста, развития и функционального состояния детей - школьников, поэтому затрудняется социально-педагогическая, гигиеническая, профилактическая и лечебная работа с детьми в образовательных учреждениях, где учатся дети - представители нестабильной популяции.

Цель и задачи исследования. Цель исследования заключается в изучении морфофункционального состояния организма детей младшего школьного возраста в условиях северного города в зависимости от пола, возраста, длительности проживания на Севере. Исходя из поставленной цели в работе определены следующие задачи:

1. Определить уровень физического развития современных городских школьников 7-10 лет, проживающих в г.Когалыме.

2. Провести анализ функционального состояния кардиореспираторной системы детей в покое и после физической нагрузки.

3. Оценить влияние длительности проживания на Севере на процессы роста и развития младших школьников.

4. Разработать региональные критерии тотальных размеров тела школьников 10 лет г.Когалыма.

Научная новизна. Впервые в условиях северного города проведено систематическое исследование морфофункциональных параметров детей 7-10 лет с учетом индивидуальной оценки уровня физического развития (ФР) в зависимости от пола, возраста, длительности проживания на Севере, продолжительности воздействия процесса обучения. На основании этих данных разработаны критерии физического развития младших школьников г.Когалыма.

Изучены возрастные параметры систем дыхания и кровообращения у мальчиков и девочек в зависимости от «северного стажа». С помощью расчетов должных величин показателей кардиореспираторной системы определена степень соответствия фактических характеристик уровню возрастных биологических потребностей организма. Впервые установлено соотношение различных типов саморегуляции кровообращения у детей-северян в возрасте 7-10 лет в зависимости от пола, длительности проживания на Севере. Изучены интегральные показатели -МОК, ПСС - состояния кислородного режима младших школьников г.Когалыма. В условиях стандартных физических нагрузок отмечена большая встречаемость дисрегуляторных видов реакций аппарата кровообращения, свидетельствующая о

напряженном функционировании и слабой устойчивости исполнительных и регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы у детей 7 - 10 лет, обучающихся в школе на Севере.

Практическая значимость работы заключается в использовании ее данных для объективной оценки роста, развития и функционального состояния детей в условиях Тюменского Севера, а также при планировании мероприятий по сохранению здоровья детей в образовательных учреждениях северного города. Созданные критерии роста и развития младших школьников используются в практической деятельности медицинских работников и других специалистов оздоровительного профиля.

Исследования выполнены по приоритетному направлению 4: 4.3.3. и 4.3.5. фундаментальных исследований по теме: "Разработка и внедрение системы непрерывного мониторинга и коррекции развития и здоровья детей", входящей в программу "Интеграция" РАН и Министерства общего и профессионального образования РФ; в рамках ЕЗН Министерства общего и профессионального образования (Грант «Изучение физиологических и морфологических закономерностей физического развития и функционального состояния детей -аборигенов I, II поколений». Регистрационный № 01.9.70 009232).

Результаты настоящей работы используются при чтении лекций по возрастной физиологии и специальным курсам по адаптации детского организма к условиям Севера на кафедре анатомии и физиологии человека и животных Тюменского государственного университета, Сургутского государственного педагогического института, Северо-Казахстанского государственного педагогического университета.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Физическое развитие современных младших школьников 7 - 10 лет Тюменского Севера имеет свои особенности, которые зависят от пола, возраста, длительности проживания в этих условиях, но не исключают общей закономерности: большинство детей имеют среднее ФР.

2. Показатели функционального состояния сердечно-сосудистой системы детей на Севере отличаются от принятых возрастных нормативов как в покое, так и при физической нагрузке.

3. Увеличение "северного стажа" до 4 лет и выше приводит к учащению встречаемости негативных морфологических и физиологических параметров у обследованных школьников.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на 2-ой международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности в Сибири и на Крайнем Севере» (Тюмень, 1997); на семинаре «Социально-гигиенический мониторинг в Тюменской области» (Тюмень, 1997); на международном научном симпозиуме "Дети и олимпийское движение"(Тюмень, 1997); на межрегиональной научно-практической конференции "Здоровый образ жизни: реабилитация, физическая культура и спорт в условиях Крайнего Севера и Сибири" (Надым, 1997); на 3-ем съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1997); на Всероссийской научно-практической конференции "Социокультурная динамика Ханты-Мансийского автономного округа сегодня и в перспективе XXI века: федеральный и региональный аспекты" (Сургут, 1998); на межрегиональной научно-практической конференции "Состояние и перспективы совершенствования физической культуры в системе образования" (Омск, 1998).

Публикации. Результаты исследования опубликованы в семи тезисах и двух статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования и главы собственных исследований. Список цитируемой литературы включает 218 источников, в том числе 24 на иностранных языках. Работа изложена на 121 странице машинописного текста, иллюстрирована 5 рисунками и 27 таблицами.

1.1. Функциональные и морфологические закономерности становления новой популяции

Процесс совершенствования устойчивости новой популяции при освоении новых территорий и других условиях органически входит в понятие здоровья популяции, представляющего собою процесс социально-исторического развития психофизиологической и биологической жизнеспособности населения, социально-биологической преемственности поколений (А.В.Чаклин, 1986).

Изменение условий существования уже двух ближайших поколений ведет к тому, что соответственно новым условиям в организме образуются новые предрасположения, навыки и даже видимые морфологические изменения, способные передаваться далее по наследству. Это относится как к индивидууму, так и к популяции в целом (В.А.Доскин с соавт., 1997).

В отечественной науке о биологии человека превалирует эволюционный подход. В частности, И.И.Шмальгаузен (1982) пишет: "Мы должны изучать то, что объединяет части в одно развивающееся целое и что подчиняет их этому целому, т.е. мы должны анализировать интегрирующие факторы развития и изучать, каким образом эти факторы взаимодействуют и обусловливают согласованное развитие частей в индивидуальном и историческом развитии всего организма".

Другой известный ученый П.Г.Светлов (1978) сформулировал следующие три принципа, которые должны лежать в основе любой теории развития или, по крайней мере, являются ее необходимыми предпосылками:

1. Комплексная целостность организма на любой стадии его развития. Ею обусловлено наличие в организме систем, до известной степени автономных; это подчиненные системы - не обязательно клетки; они могут представлять собой части или комплексы клеток. Несмотря на это, развивающийся организм, равно как и его автономизированные части, никогда не теряет свойств органической целостности.

2. Развитие как реактивный процесс. Все части развивающегося организма как-то зависят друг от друга благодаря наличию многообразных физиологических соотношений. Поэтому особое значение приобретает зависимое развитие. Одним из важнейших и лучше изученных видов зависимости частей организма друг от друга при развитии является соотношение между раздражителями и

реагирующими системами.

3. Принцип фаз. Так можно назвать естественное разделение всего процесса развития на определенные этапы, каждый из которых представляет собой до известной степени периодики развития замкнутое целое. Понимание этой естественной периодики развития и ее дальнейшее изучение представляют собой одну из актуальных задач физиологии развития. Детерминация - это прогрессивный процесс, и при этом - процесс прерывистый. Детерминируется каждый раз некоторое конечное состояние определенной фазы развития, за которой может следовать новый процесс детерминации. В пределах каждой фазы может быть усмотрена определенная последовательность физиологических состояний, которые обозначаются как индифферентный период, период предварительной детерминации, критический период и период видимой дифференциации. При этом "независимое" развитие и "зависимое" развитие могут чередоваться в пределах каждой фазы.

Что же касается общей теории развития, то речь идет о столь высоко потенцированном обобщении, что формулировка его, естественно, все еще наталкивается на очень большие трудности.

Подчеркивая сложность явлений роста и развития Б.А.Никитюк, В.П.Чтецов (1990),пишут, что в основе их находятся результаты многих метаболических процессов и размножения клеток, увеличения их размеров, процессов дифференцировки, формообразования и т.д. К основным закономерностям роста и развития, включая старость, они отнесли: эндогенность, необратимость, цикличность, постепенность, синхронность. Правила эндогенности, цикличности, необратимости, постепенности и синхронности роста и развития организма сопряжены с представлениями об их генетической детерминированности в результате цикличного, необратимого и постепенного развертывания наследственной программы. Дисгармоничность развития проявляется акселерацией.

Рассматриваемая нами проблема приобретает особую значимость в настоящее время, когда число факторов, неблагоприятно влияющих на детский организм, все возрастает. Низкий уровень социально-экономических условий жизни, увеличение умственных нагрузок на фоне относительно невысокой двигательной активности, ухудшение экологической обстановки, возрастание психофизиологических влияний относятся к вредным факторам внешней среды. Все это в первую очередь отражается на состоянии здоровья детей,

вызывая перестройки функций организма, ухудшая устойчивость к разного рода воздействиям. Поэтому изучение функционального состояния, адаптационных возможностей растущего организма на разных этапах его развития является не просто актуальным, а необходимым (А.Т.Исхакова, 1997).

Многие исследователи констатируют, что динамика основных демографических показателей рождаемости, смертности, продолжительности жизни в России свидетельствует об ухудшении состояния здоровья и особенно наиболее чувствительной его части - здоровья детей за последние пять лет. Это говорит об углублении демографического кризиса (О.В.Сивочалова, 1995; Н.В.Зайцева с соавт., 1997).

М.Я.Студенкин и А.А.Ефимова (1995) подчеркивают, что здоровье детского населения представляет собой интегральный параметр, результирующий влияние генетических задатков, социальных, культурных, экологических и медицинских факторов.

Нами были проанализированы литературные источники,

свидетельствующие о том, что за последние 30 лет происходило дос�