CC BY
79
РАЗДЕЛ IX
ОБРАЗОВАНИЕ. ЗДОРОВЬЕ. БЕЗОПАСНОСТЬ
УДК 371.71
Л. А. Гиренко, В. Б. Рубанович, Р. И. Айзман
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ МАЛЬЧИКОВ В УСЛОВИЯХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ
Для оценки морфофункционального развития учащихся изучались физическое развитие, показатели кардиореспираторной системы и физическая работоспособность мальчиков 7-15 лет общеобразовательной школы г. Новосибирска, Комплексное обследование показало, что в критические периоды онтогенеза (в 7-9и 12 - 14 лет) снижаются темпы физического развития. Увеличение тотальных размеров тела приводит к снижению адаптивных возможностей сердечно-сосудистой системы.
В последние годы в научной и практической деятельности при оценивании морфологических, функциональных и психических показателей организма все большее внимание уделяется не просто среднестатистическим параметрам, а учету индивидуального развития в онтогенезе [7].
Есть все основания считать, что наиболее информативными критериями возрастных преобразований могут служить те показатели, которые характеризуют состояние физиологических систем в условиях деятельности, максимально приближенной к повседневной жизни, т.е. показатели, отражающие реальную приспособляемость к условиям окружающей среды и адекватность реагирования на внешние воздействия.
Представление об адаптивном характере индивидуального развития привело к необходимости пересмотра понятия возрастной нормы как совокупности среднестатистических морфологических и физиологических параметров. Было высказано положение, согласно которому возрастную норму следует рассматривать как биологический оптимум функционирования живой системы, обеспечивающий адаптивное реагирование на факторы внешней среды [17].
Показано, что чувствительность к внешним воздействиям носит избирательный характер на разных этапах онтогенеза. Это легло в основу представления о сензитивных периодах как о периодах наибольшей чувствительности к воздействию факторов среды [7].
Онтогенетическое развитие сочетает периоды эволюционного (постепенного) морфофункционального созревания и периоды революционных переломных скачков развития, которые могут быть связаны как с внутренними (биологическими), так и с внешними (социальными) факторами развития [6,26].
Важным и требующим специального внимания является вопрос о критических периодах развития. Критические периоды могут возникать как результат резкой смены социально-средовых факторов и их взаимодействия
с процессом внутреннего морфофункционального развития. Такими периодами являются: возраст начала обучения - период резкой смены социальных условий и пубертатный период - начало полового созревания, который характеризуется резким повышением активности центрального звена эндокринной системы, снижением эффективности корковых регуляторных механизмов и несоответствием социально-психологических факторов функциональным возможностям организма [13,18, 21,34].
Таким образом, можно полагать, что критические периоды развития обусловлены как интенсивным морфофункциональным преобразованием основных физиологических систем и целостного организма, так и спецификой усложняющегося взаимодействия внутренних (биологических) и социально-психологических факторов развития. Только сочетание возрастного и индивидуального подходов к изучению особенностей функционирования ребенка может обеспечить разработку адекватных гигиенических и педагогических мер, способствующих сохранению здоровья и прогрессивному развитию организма и личности ребенка.
Общепризнанным является тот факт, что уровень физического развития зависит от сочетания и взаимосвязи антропометрических признаков, определяющих пропорциональность и гармоничность развития, и функциональных показателей, являющихся отражением адаптивных возможностей различных систем организма [12]. У детей дисгармоничного физического развития наблюдается наибольшее количество функциональных сдвигов и нарушений здоровья [29].
В связи с изменениями в динамике развития, бурными социально-экономическими преобразованиями, меняющимися условиями окружающей среды, по рекомендациям ВОЗ, все нормативы физического развития следует обновлять каждые 5 лет [12]. Несмотря на многочисленные исследования по данной проблеме, ряд вопросов либо остался вне поля зрения, либо рассматривается не комплексно, без учета единства морфологического и функционального состояния, либо на разных группах обследуемых.
Целью настоящего исследования явилось изучение интегральной характеристики морфологического и функционального развития детей и подростков в зависимости от биологического и календарного возраста, обучающихся в общеобразовательной школе по традиционной программе.
Для достижения поставленной цели было обследовано 302 учащихся с 1-го по 9-й класс общеобразовательной школы № 11 г. Новосибирска в возрасте 7-15 лет; из них — 84 подростка трех возрастных групп (12,13,14 лет). Согласно общепринятой возрастной периодизации (1965 г.) мальчики были объединены в возрастные группы: 7-9; 10-11 и 12-15 лет. Все обследованные школьники по состоянию здоровья относились к основной медицинской группе и не занимались в спортивных секциях. Занятия по физической культуре проводились в рамках школьной программы; школьники, занимающиеся в спортивных секциях более 1 года, в обследование не включались. Онтогенетические исследования проводились на основе продольно-поперечных срезов.
Обследование включало:
1) антропометрию [9], измерение длины и массы тела (ДТ и МТ), окружности грудной клетки (ОГК), кистевой и становой мышечной силы (КС
и СтС), содержание резервного жира методом калиперметрии [30,40] с последующим расчетом активной массы тела (АМТ) по формуле АМТ = МТ -(МТ •(% жира) / 100) [20] и массо-ростового показателя индекса Кетле (ИК = МТ *(кг)/ДТ (м2)). Максимальную мышечную выносливость (ММВ) определяли с помощью жидкостного динамометра при напряжении, равном 75% от максимального [23];
2) физическое развитие обследуемых оценивалось по методике А. Б. Ста-вицкой с соавт. (1959), после чего соматометрические показатели обследуемых школьников сопоставляли со стандартами физического развития детей и подростков г.Новосибирска [22]. Гармоничность и уровень физического развития школьников оценивались с выявлением следующих групп: I- дети с нормальным физическим развитием (гармоничное физическое развитие); П — дети с дефицитом массы тела и (или) с отставанием окружности грудной клетки от нормы (дисгармоничное физическое развитие); III - дети с избытком массы тела (дисгармоничное физическое развитие); IV — дети с резким отставанием, с общей задержкой физического развития;
3) степень полового созревания определяли по выраженности вторичных половых признаков [27,31];
4) состояние кардиореспираторной системы оценивали по показателям жизненной емкости легких (ЖЕЛ) с помощью водяного спирометра «Спиро — 18В» и максимальной скорости потока воздуха при форсированном вдохе и выдохе (МСПВ и МСПВ ) [19] с помощью пневмотахометра
Г Г*Т^ -f выд
ПТ-1 с последующим расчетом относительных показателей функции внешнего дыхания на 1 кг массы тела. Частоту сердечных сокращений (ЧСС) в условиях физиологического покоя и при стандартной степ-эргометричес-кой физической нагрузке рассчитывали по интервалам кардиограммы, регистрируемой по методике Л. А. Бутченко (1963). По данным ЧСС в восстановительный период производился расчет скорости восстановительных процессов (ИВ) с учетом мощности нагрузки [3]. Артериальное давление (АД) измеряли аускультативным методом Короткова. Рассчитывали систолический и минутный объемы крови (СОК и МОК) по формуле Старра [41]. Для оценки уровня вегетативной регуляции сердечной деятельности в процессе адаптации организма учащихся к физическим нагрузкам, степени напряжения регуляторных механизмов мы использовали метод вариационной пульсометрии [4]. Рассчитывался также индекс напряжения (ИН), характеризующий степень напряжения регуляторных механизмов организма, по формуле: ИН = AMO / (2-Х-МО) [4], где МО - мода (наиболее часто встречающееся значение кардио-интервала), характеризующая гуморальный канал регуляции и уровень функционирования системы; AM0 - амплитуда моды (число значений интервалов, соответствующих моде, и выраженное в процентах к общему количеству интервалов в анализируемом массиве); X ~ вариационный размах (разность между значениями максимального и минимального по продолжительности кардиоинтервала). Определялся индекс вегетативного тонуса, характеризующий баланс симпатических и парасимпатических влияний на сердечный ритм (ИВТ = (X / AM0) ■ 100%). Состояние вегетативного гомеостаза оценивалось как нормотоническое при величине X от 0,16 до 0,29 с, AM0 от 31 до 49%, а ИН от 51 до 199 у.е.; преобладание симпатикотонических влияний - при X < 0,15 с, AM0 > 50%,
ИН > 200 у.е., а преобладание ваготоннческих влияний - при X > 0,30 с, AMO < 30 % и ИН > 50 у.е. Состояние вегетативных регуляторных механизмов является определяющим фактором в адаптации организма к условиям окружающей среды [4,5,8]. Для оценки уровня функционирования системы кровообращения и определения ее адаптационного потенциала использовали индекс функциональных изменений (ИФИ), предложенный А.П. Берсеневой, который определяется в условных единицах (баллах) по формуле: ИФИ = 0,011ЧП + 0,014САД + 0,008ДАД + 0,014В + 0,009М - 0,009Р - 0,27, где ЧП - частота пульса; САД - систолическое артериальное давление; ДАД -диастолическое артериальное давление; В - возраст; М - масса тела; Р -рост [8]. С целью изучения адаптации к физическим нагрузкам и оценки функциональных резервов организма проводилась проба PWC170 [16]. Экономичность деятельности сердечно-сосудистой системы на дозированную степ-эргометрическую нагрузку мощностью 12 кГм/мин • кг и качество адаптации оценивали по величине хронотропной реакции сердца и хронои-нотропному показателю (ХИЛ), равному произведению ЧСС х АД систолическое [35].
Весь полученный материал обработан общепринятыми методами математической статистики. Различия показателей по сравнению с фоном и между группами оценивались методами вариационной и разностной статистики по t-критерию Стьюдента и по непараметрическому критерию ANOVA для независимых выборок и считались достоверными при р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты антропометрических измерений данного контингента обследуемых в онтогенезе (табл. 1) выявили закономерное увеличение всех абсолютных значений показателей физического развития школьников: длины и массы тела, окружности грудной клетки, активной массы тела, силы мышц кисти и спины и мышечной выносливости. Процентное содержание резервного жира у ребят до 13-летнего возраста несколько увеличивалось, а затем отмечалось достоверное его уменьшение.
В этот же период, 13-15 лет, существенно возрастали сила мышц кисти, спины и мышечная выносливость (табл. 1), что происходило на фоне существенного прироста активной массы тела и снижения содержания резервного жира в организме. Это может свидетельствовать о продолжающемся интенсивном развитии подростков на фоне замедления скорости роста, что происходит под влиянием усиленной секреции андрогенов в пубертатный период. Описанная динамика процессов роста и развития согласуется с литературными данными [34], однако достоверное заключение может быть сделано только на основе сопоставления степени полового созревания и морфофункционального развития подростков. Интересно подчеркнуть, что с 10 до 12 лет темпы морфологических изменений по всем антропометрическим показателям значительно меньше, чем в другие периоды (табл.1).
Сопоставление наших результатов с антропометрическими показателями мальчиков и подростков г. Новосибирска в 80-е гг. [15] показало, что за этот период произошла существенная прибавка длины тела на фоне некоторого увеличения массы тела и уменьшения ОГК, что свидетельствует о продолжающемся процессе астенизации. Аналогичный эффект отмечался у школьников Тюменской области, Тувы, Горного Алтая [11,12,37]: у мальчиков прирост длины тела за последние 20 лет в 7 лет составил 6 см,
Показатели Возраст, лет
7 8 9 10 11 12 13 14 15
N(кол-во чел.) 16 28 40 64 59 23 30 31 И
Длина тела, см 124,4 ±1,5 128,8 ± 1,0* 133,2 ± 0,9* 139,3 ±0,9* 142,4 ± 1,0* 145,0 ±1,4* 155,8 ±1,5* 164,2 ± 1,4* 168,0 ± 2,4*
Масса тела, кг 24,1+0,7 25,7 ± 0,7 27,9 ± 0,7* 31,4 ±0,9* 34,1 ± 1,4 35,8 + 1,5 43,0 ± 1,8* 48,4 ± 1,2* 52,8 ±2,2
Индекс Кетле, у.е. 15,1 ±0,5 15,4 ±0,3 15,6 ±0,3 16,1 ±0,3 16,7 ±0,4 16,9 ±0,6 17,7 ±0,9 17,9 ±0,4 18,6 ± 0,6
ОГК, см 59,8 ± 0,7 60,8 + 0,8 62,3 ± 0,5 65,3 + 0,8* 67,6 ± 0,9 68,4 ± 1,1 73,1 ± 1,2* 76,0 ± 0,9 80,2+ 1,5*
% резервного жира 17,9 ±0,5 17,9 ± 0,7 18,6 ±0,4 19,7 ±0,4 19,3 + 0,6 20,2 ± 0,8 18,2+0,9 16,2 ± 0,7 15,6 ± 0,8
AMT, кг 19,7 ±0,6 20,9 ± 0,5 22,6 ±0,5* 25,1+0,6* 27,3 ± 0,8* 28,5 ± 1,0 34,9 ± 1,0* 40,5 ± 1,0* 44,4 ± 1,8
Кистевая сила(пр+л), кг 23,9 ± 1,3 24,9 ± 0,8 28,8 ± 1,4* 33,3 ±0,9* 35,9+1,2 39,9 ± 1,9 51,3 ± 1,8* 63,6 ±2,3* 74,4 + 5,2
Становая сила, кг 41,4 + 2,3 40,9+ 1,1 45,9 ± 1,8* 53,1+1,7* 57,0 + 1,5 62,6 ± 2,3* 76,6 ±3,2* 89,2 ± 4,6* 108,4 ±8,4*
ММВ, сек 9,3 ± 1,6 7,2 ± 0,7 11,6 ± 1,3* 12,7 ± 1,0 11,8 ±0,8 11,8 ±1,8 14,5 ± 1,7* 15,6 ± 1,6 19,2 ±3,5
Л. А. Гиренко, В. Б. Рубаноеич. Р. И. Айзман
а в 14 лет - 11 см; по массе тела т- 2-10 кг.
Однако параллельно увеличивалось число дисгармонично развивающихся школьников в разных областях страны и за рубежом [6,38,39,42]. Обнаружены тенденция к возрастанию доли детей с относительно низкой массой тела и одновременное увеличение количества детей с избытком МТ, низко -рослостью [38,6]. К 13-14 годам дисгармоничное развитие встречается у 44-50% школьников [1,20]. В нашем исследовании гармонично развитых детей было 53,9%, а дисгармоничных - 46,1% (табл.2).
Таблица 2
Уровень и гармоничность физического развития мальчиков 7-14 лет (%)
Возраст, лет УФР ГФР
Высокий Средний Низкий 1 гр. 2 гр. 3 гр.
7 12,5 56,2 31,3 37,5 62,5 0
8 21,4 60,7 17,9 42,9 50,0 7,1
9 20,0 60,0 20,0 55,0 42,5 2,5
10 23,4 612 9,4 59.4 35,9 4,7
11 15,2 64,4 20,3 66,1 28,8 5,1
12 0 73,9 26,1 52.2 34,8 13,0
13 20,0 63,3 16,7 43,3 43,3 13,4
14 19,4 77,4 3,2 51,6 48,4 0
15 18,2 72,7 9,1 45,5 54,5 0
Примечание. Гармоничность физического развития: 1 группа- гармоничное ФР; 21руппа -дисгармоничность по дефициту МТ и ОГК; 3 группа - дисгармоничность по избытку МТ.'
Параллельно наблюдалось реальное снижение силы мышечных групп у современных школьников по сравнению со сверстниками 70-х годов и особенное снижение по силовому показателю мышечных групп спины. Так, становая сила у обследуемых нами мальчиков 12-14 лет в среднем составила 76,0 кг (табл. 1), а в 1976 году - 88,8 кг [15].
Указанные исследователи объясняют это такими факторами, как недостаток физической активности, нарушения питания, хроническое недосыпание, снижение интереса к спортивным занятиям и т.д. Однако сводить физическое развитие только к оценке некоторых морфологических показателей является методологически неправильным. В современной трактовке под физическим развитием понимают комплекс морфофункциональных признаков, характеризующий возрастной уровень биологического развития организма. Совокупность морфологических и функциональных показателей следует рассматривать с позиции одного из основных принципов биологии - единства структуры и функции.
Поэтому на следующем этапе мы оценивали у обследуемых детей уровень функционального состояния организма по показателям кардиореспи-раторной системы, которая рассматривается многими авторами в качестве универсального индикатора адаптивных возможностей организма и его функциональных резервов [2,5,8,16].
Одним из наиболее простых и в то же время объективных методов оценки функциональных возможностей и способностей (резервов) организма является исследование кардиореспираторной системы в условиях физиологического покоя и после стандартных физических нагрузок [5].
о
Показатели кардно-респираторной системы школьников 7-15 лет
Показатели Возраст, лет
7 8 9 10 11 12 13 14 15
N (кол-во чел.) 16 28 40 64 59 23 30 31 11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ПОКАЗАТЕЛИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
ЖЕЛ.л 1,48 ±0,05 1,59± 0,05 1,82+ 0,05* 2,06±0,04* 2,18 ±0,04* 2,34±0,05* 2,72 ±0,09* 3,27± 0,1 * 3,85± 0,2*
ЖП, мл/кг 61,9 ± 1,9 62,1 ±1,9 65,8 ±1,0 67,3 ±1,9 64,8± 1,8 66,1 ±2,8 65,4 ±1,8 68,5± 1,2 72,8+2,2
МСГ1В (вдох), л/сек 1,57± 0,06 1,84±0,07* 2,23± 0,07* 2,54± 0,07* 2,72 ±0,08 2,99± 0,15 3,76± 0,16* 4,44 ±0,17* 5,04 ±0,3
МСПВ (выдох), л/сек 1,94 ±0,08 2,12± 0,06 2,46± 0,09* 2,7 ±0,07* 2,84 ±0,1 2,91± 0,12* 3,59± 0,13 4,11± 0,13* 4,27 ±0,24
МСПВ вд/выд 0,79± 0,03 0,83+0,03 0,92+ 0,03* 0,93 ±0,02 0,96 ±0,02 !,05± 0,03* 1,05 ±0,03 1,! ±0,03 1,22± 0,05
ПОКАЗАТЕЛИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ
ЧСС (покой), уд/мин. 94,1 ±2,4 88,5 ±2,3 89,0 ± 1,6 85,9 ± 1,7 83,7 ± 1,9 82,7 ± 1,2 82,1 ±2,3 80,3 ± 2,4 78,8 ±4,3
АД сист. (покой), мм.рт. ст. 102,2 ± 1,8 97,3 ± 0,9* 98,7 ± 1,5 100,8 ±1,1 96,7+1,4* 100,5 ± 1,6 98,8 ± 2,0 110,6 ±2,2* 112,7 ±2,9
АД диаст, (покой), мм.ртст. 70,6+1,4 68,2 ±1,2 70,2 ± 1,3 69,4 ± 0,8 67,2 ±1,1 69,6 ±1,1 68,1 ± 1,8 76,6 ± 1,7* 77,7 ± 1,9*
ПД (покой), мм.рт.ст. 31,6 + 2,1 29,1 ±0,9 28,4 ± 0,9 31,3 ±0,7* 29,4 ± 0,6 30,9 ±1,6 30,7 ± 1,3 34,0 ± 0,9* 35,0 + 2,9
ХИЛ (покой), у.е. 96 ±5 86 ±4 88 ±4 87 + 4 81+3 83 ±4 81 + 4 89 ±5 89 ± 5
ИН, у.е. 124 ±23 98 ±7 99 ±12 113 ± 16 103 ±28 78 ±6 104 ± 14 93 ± 15 107 ±32
Л. А. Гиренко, В. Б. Рубанович, Р. И. Агвман
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ИВТ, у.е. 152 + 25 127,1 ±9 130 ±12 147 ±22 131 ±23 112 ± 8 139 ±18 132 ± 15 151 ±32
СОК (покой), мл 35,3 + 1,5 39,2 ±0,8* 41,6 ±0,9* 45,9 ± 0,6* 50,6 ±0,8* 55,0 ± 1,9 55,5 ± 1,2 54,1 ±1,4 56,6 ± 1,9
МОК (покой), мл 3,3 + 0,2 3,5 ±0,1 3,6 ± ОД 3,9 ±0,1* 4,2+ 0,1* 4,4 ±0,1 4,5 + 0,2 4,4 ±0,1 4,3 ± 0,2
ОПСС, дин • с - см'5 2024±116 1887 ±83 1826 ±66 1653 ±44 1506 ±34 1372 ±107 1433 ± 60 1650 ±54* 1689 ± 109
ИФИ, у.е. 2,03 + 0,03 1,89 ± 0,03* 1,92 ±0,04* 1,92 ±0,04 1,82 ±0,05 1,80 ±0,04 1,84 + 0,06' 2,03 ± 0,07* 2,03 ±0,12
СП (сумма пульсов), уд ./мин. 329+ 11 346 ±7 326 ±6* 315 ±4 312 ± 5 290 ± 4* 304 ±9 340 ± 7*
ЧСС (натр.), уд/мин 155,2 + 2,7 158,8 ±2,2 162,9 ± 2,2 160,4 ± 1,7 161,1 ±2,1 159,7 ±3,0 164,1 ±2.8 165,5 ±3,3 159,9 ±5,2
АД сист. (нагр.), мм.рт.ст. 116,5 ±1,2 118,4 ±1,6 117,9 ± 1,1 122,6+1,3* 124,3 ± 1,2 125,0 ±2,4 132,0±2,6* 138,3 ±2,8 139,5 ±3,0
АД диаст. (нагрЛ, мм.рт.ст. 66,7 + 0,8 67,7 ± 0,9 66,2 ±0,9 63,6 ±1,2 66,8 ± 1,0* 67,5 ±1,4 64,8 ± 2,2 62,6 ± 3,0 63,2 ± 3,0
ПД, (нагр.), мм.рт. ст. 48,7 ± 1,3 50,6 ±1,4 51,8 ±1,5 59,0+1,7* 57,5 ± 1,4 57,6 ±1,9 67,6 ± 3,4* 75,6 ±5,7 76,4 ± 4,4
ХИП (нагр.), у.е. 174 ±8 181 ±5 196 ±4* 198 ±4 199 ±4 203 ±7 220 ±6 228 ±8 225 ± 1
СОК (нагр.), мл 45,6 ±1,0 50,3 ±1,1* 55,0 ±1,1* 63,4 ± 1,4* 63,9 ± 1,2 66,7 ± 1,5 75,5 ±3,1* 85,0 ± 4,7 88,3 ± 3,7
МОК (нагр.), мл 7.0 ±0,2 7,9 ± 0,0* 9,0 ± 0,2* 9,9 ± 0,2* 10,2 ±0.3 10,6 ±0,3 11,9 + 0,4* 13,8 ± 1,0 14,2 ± 1,0
Морфофункциональное развитие мальчиков в условиях общеобразовательной школы
Как видно из табл. 3, в онтогенезе достоверно возрастала жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - с 1,48=0,06 до 3,85±0,1 9 л, тогда как жизненный показатель (ЖП) у мальчиков до 13 лет был практически одинаков, и только в 14-15 лет он достоверно увеличивался. Это свидетельствует о том, что прирост дыхательного объема в этом возрасте был выше, чем увеличение массы тела, что и обусловливает большие функциональные возможности дыхательной системы. На это же указывает увеличение максимальной скорости потока воздуха при вдохе и выдохе (МСПВвд, МСПВвыд) (табл. 3). Причем, прирост максимальной скорости потока воздуха на вдохе был больше, чем на выдохе, в связи с чем достоверно повышался коэффициент, отражающий их отношения. Вероятно, это обусловлено более выраженным развитием мышц вдоха по сравнению с экспираторными мышцами. Высказанное предположение подтверждается также расчетами относительных изменений: максимальная скорость потока воздуха при вдохе на единицу массы тела достоверно увеличивалась у обследуемых 7-15 лет с 0,066±0,002 до 0,098±0,006 л/с, тогда как при выдохе она практически не изменялась —
0,081-0,085 л/с. Особенно интенсивный прирост показателей, характеризующих резервные возможности дыхательной системы, отмечался с 13 до 15 лет.
Таким образом, развитие респираторной системы в онтогенезе малышков характеризуется прогрессивным увеличением функциональных возможностей, особенно в пубертатный период.
Адаптивные возможности организма зависят не только от функциональных возможностей и способностей респираторного аппарата, но и от функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы.
Из табл. 3 видно, что в состоянии функционального покоя у мальчиков в динамике индивидуального развития происходило достоверное уменьшение частоты сердечных сокращений с 94,1±2,4 в 7 лет до 78,8±4,3 циклов в 15 лет. Систолическое (САД) и диастолическое (ДАД) давление и, соответственно. пульсовое давление существенно не изменялось с 7 до 13 лет, а в 14-15 лет оно достоверно возрастало на 10-12 мм рт.ст.
По расчетным данньм систолический объем крови (СОК) увеличился у мальчиков с 7 до 12 лет (в среднем на 20 мл), в последующие возрастные периоды он практически уже не изменялся. Минутный объем крови (МОК) был примерно одинаковым у учащихся 7-9 лет, затем отмечалось достоверное его повышение до 12-летнего возраста. На этом уровне МОК оставался у подростков 13-15 лет.
Сопоставляя изменения частоты сердечных сокращений, СОК и МОК в онтогенезе, можно заключить, что с 9 до 12 лет повышение МОК обусловлено увеличением ударного объема сердца, так как частота сердечных сокращений в этом возрастном интервале даже уменьшалась. Вероятно, определенную роль в этом играло и изменение общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС). У школьников с 7 до 12 лет оно прогрессивно снижалось, ас 13 до 15 лет - снова возрастало (табл. 3). По-видимому, это явилось следствием выраженного ростового скачка организма и удлинения кровеносных сосудов [33].
Функциональные возможности сердечно-сосудистой системы можно оценить также по некоторым другим расчетным показателям. Так, индекс напряжения (ИН), характеризующий адаптивные возможности системы и уро-
вень централизации ре1уляторных механизмов [5], у обследуемых всех возрастных групп был в пределах нормативных величин (80-160 усл.ед), что свидетельствовало о хорошем функциональном состоянии организма детей и подростков.
Не выявилось существенных возрастных отличий и в соотношении тонуса симпатической и парасимпатической нервной системы (индекс вегетативного баланса был в пределах 112-152 усл.ед.). Однако, индекс функциональных изменений (ИФИ), по Р. М. Баевскому [4], оценивающий адаптационные возможности системы кровообращения, показал ухудшение указанных параметров у подростков 14-15 лет по сравнению с предыдущими возрастами (ИФИ увеличивался; табл. 3).
Таким образом, в целом функциональное состояние сердечно-сосудистой системы организма в покое с возрастом улучшалось до 12-13 лет, а в 14-15-летнем возрасте отмечалось снижение функциональных возможностей исследуемой системы.
Однако для характеристики адаптационных способностей системы к адекватному кровоснабжению организма в различные возрастные периоды более важной является оценка ее реакции на нагрузочные пробы [24]. В качестве нагрузки был выбран степ-эргометрический тест мощностью 12кгм/мин кг.
Выполнение этой нагрузки достигалось за счет увеличения частоты сердечных сокращений при большем использовании резервов миокарда (ЧСС и хроноинотропный индекс по сравнению с покоем увеличивались более существенно у подростков, чем у детей 7-11 лет) (табл.З). Параллельно происходило повышение систолического и минутного объема крови (табл.З). Однако, если у мальчиков 7-8 лет прирост СОК и МОК после нагрузки по сравнению с покоем составил, соответственно, 29% и 120%, то у подростков 14-15 лет - 56 % и 230 %.
В пубертатный период физическая нагрузка вызывала также более существенное повышение систолического и пульсового давления (табл. 3). Особо следует подчеркнуть достоверно значимое увеличение в онтогенезе хро-иоинотропного показателя (ХИП) после нагрузки (табл. 3), который характеризует эффективность функционирования миокарда (повышение ХИП свидетельствует об ухудшении экономичности деятельности сердца) [14].
Показатель абсолютной физической работоспособности в онтогенезе увеличивался с 10-летнего возраста, и особенно интенсивно в 13-15 лет, тогда как относительные показатели ФР уменьшались, особенно с 7 до 9 и с 12 до 14 лет.
Следовательно, в онтогенезе у мальчиков, не занимающихся систематически физической культурой и спортом, несмотря на увеличение функциональных возможностей в состоянии покоя, адаптационные резервы сердечно-сосудистой системы снижаются, в связи с чем у подростков пробы с ■физической нагрузкой обеспечиваются большей «ценой», чем у детей 1-П периодов детства. .
Для получения интегральной характеристики морфофункционального развития обследуемых детей мы применили метод морфокинетического синтеза [28]. В целом морфофункциональное развитие мальчиков протекает наиболее интенсивно с 8 до 10 и с 12 до 14 лет (рис.).
Снижение темпов развития в 7-8 лет, вероятно, обусловлено началом школьного обучения и адаптацией к новым социальным условиям [2]. В 10-12 лет, по данным литературы [7], в условиях относительного покоя происходит переход многих систем организма на дефинитивный уровень функционирования, что, вероятно, и отражено в замедлении темпов развития. Третий период снижения темпов морфофункционального развития в 14-15 лет может свидетельствовать о завершении пубертатного этапа созревания организма подростка.
Морфофункциональные показатели
Рис. Интегральная характеристика морфофункционалыюго развития учащихся 7-15 лет
Однако только сопоставление индивидуальных показателей развития организма с уровнем полового созревания в рамках одного календарного возраста позволит объективно обосновать указанное предположение. В последние годы появляется все больше работ, свидетельствующих о взаимосвязи уровня полового развития и морфофункционального состояния многих систем и организма в целом [7,32].
Выводы
1. Сопоставление антропометрических и функциональных показателей мальчиков с аналогичными данными прошлых лет выявило тенденцшо к астекизации и параллельное увеличение дисгармонично развивающихся школьников,
2. В онтогенезе у мальчиков, не занимающихся систематически физической культурой и спортом, несмотря на увеличение морфологических и функциональных возможностей в состоянии покоя, адаптационные резервы сердечно-сосудистой системы снижаются, в связи с чем у подростков пробы с физической нагрузкой обеспечиваются большей «ценой», чем у детей 1-П периодов детства.
3. В динамике морфофункциональное развитие мальчиков имеет разные индивидуальные темпы и протекает наиболее интенсивно с 8 до 10 и с 12 до 14 лет.
4. В критические периоды онтогенеза -в 7 8 и 14-15 лет - отмечаются более низкие темпы развития и увеличение дисгармонизации морфофункционального состояния организма мальчиков по сравнению с 10 - 11-летними подростками.
Литература
1. Абросимова, Л. И., Кабирова, Е. В., Симакова, Т. А. Физическое развитие детей Кировской области / Л. И. Абросимова, Е. В. Кабирова, Т. А. Симакова // Гигиена и санитария. - 1998. - № 2. - С. 31-32.
2. Антропова, М. В., Манке, Г. Г., Кузнецова, Т. Д. и др. Возрастная динамика работоспособности / М. В. Антропова, Г. Г. Манке, Т. Д. Кузнецова и др. // Физиология развития ребенка / Под ред. М. М Безруких, Д. А. Фарбер. -М.: УРАО, 2000.
- С.259-274.
3. Аулнк, И. В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте / И. В. Аулик. - М.: Медицина, 1990. - 191 с.
4. Баевский, Р. М., Кириллов, О. И., Клецкин, С. 3. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе / Р. М. Баевский, О. И. Кириллов, С. 3. Клецкин.-М.: Наука, 1984. -226 с.
5. Баевский, Р. М., Максимов, А. Л., Берсенева, А. П. Основы экологической валеологии человека / Р. М. Баевский, А. Л. Максимов. А. П. Берсенева. - Магадан: СВНД ДВО РАИ 2001. - 267 с.
6. Баранов, А. А., Цибульская, И. С., Альбицкий, В. Ю. и др. Здоровье детей России / А. А. Баранов, И. С. Цибульская, В. Ю. Альбицкий. - М.: СПР,
1999.-275 с.
7. Безруких, М. М., Фарбер, Д. А. Теоретические аспекты изучения физиологического развития ребёнка / М. М. Безруких, Д. А. Фарбер // Физиология развития ребёнка: теоретические и прикладные аспекты. - М.: Образование от А до Я,
2000. - С. 9-13.
8. Берсенева, А. П. Контроль уровня здоровья для проведения оздоровительных мероприятий / А. П. Берсенева // Адаптация человека к климато-гео-графическим условиям и первичная профилактика. - Новосибирск, 1986. — Т. 2— С.188-189.
9. Бунак, В. В. Методика антропометрических исследований / В. В. Бунак. -М.; Л.: Биомедгиз,- 1931. - 168 с.
10. Бутченко, Л. А. Электрокардиография в спортивной медицине / Л. А. Бут-ченко. - М.: Медгиз, 1963. - 194 с.
11. Воронков, Е. Г. Морфофункциональные особенности организма коренного и пришлого человека Горного Алтая на постпубертатном этапе онтогенеза / Е. Г. Воронков: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Тюмень, 2001. -21 с.
12. Гребнева, Н. Н., Кривощеков, С. Г., Загайнова, А. Б. Особенности формирования и функциональные резервы детского организма в условиях Западной Сибири: Монография / Н. Н. Гребнева, С. Г. Кривощеков, А. Б. Зайганова / Под общей ред. С. Г. Кривогцекова. — Тюмень: Изд-во ТГУ 2001. - 128 с,
13. Држевецкая, И. А. Эндокринная система растущего организма: учебное пособие для биол. спец. вузов / И. А. Држевецкая. - М.: Высшая школа, 1987. - 207 с.
14. Ендропов, О. В. Аэробная производительность подростков как фактор интеграции функциональных систем в онтогенезе / О. В, Ендропов // Интеграция функциональных систем в онтогенезе: межвуз. сб. науч. трудов. - Новосибирск, 1990.-С. 105.
] 5. Каганович, Д. И., Петруничева, П. К. Методические материалы по оценке состояния здоровья школьников Новосибирской области: Методические материалы/ Д. И. Каганович, П. К. Петруничева. - Новосибирск, 1978. - 39 с,
16. Карпман, В. Л., Белонерковский, 3. Б., Гудков, И. А. Тестирование в спортивной медицине / В, Л. Карпман, 3. Б. Белоцерковский, И. А. Гудков. - М.: Физкультура и спорт, 1988. -207 с.
17. Козлов, В. И*, Фарбер, Д. А. Основные теоретические предпосылки изучения физиологии развития ребенка / В. И. Козлов, Д. А. Фарбер // Биологический возраст и возрастная периодизация. - М., 1977. - С. 5.
18. Колесов, Д. В., Сельверова, Н. Б. Физиолого-педагогические аспекты полового созревания / Д, В. Колесов, Н. Б. Сельверова. - М.: Педагогика, 1978. - 145 с.
19. Мартынов, И. Ф. Функциональные методы исследования внешнего дыхания / И. Ф. Мартынов. - М., 1971.-142 с.
20. Матвеева, Н. А., Кузмичев, Ю. Г., Богомолова, Е. С. и др. Динамика физического развития школьников Н. Новгорода / Н. А. Матвеева, Ю. Г. Кузмичев, Е. С, Богомолова и др. //Гигиена и санитария. - 1997. - № 2. — С. 26-32.
21. Паршин, В. С., Ильин, А. А., Тарасова, В. Г. и др. Связь величины объема щитовидной железы с антропометрическими параметрами физического развития /
B. С. Паршин, А. А. Ильин, В. Г. Тарасова и др. // Вестн. РАМН. - М., Медицина, 1997.-№2.-С. 41-44,
22. Поляков, А. Я., Петруничева, К. П., Гигуз, Т. Л. Методичесакие материалы по оценке физического развития детей школьного возраста г. Новосибирска / А. Я. Поляков, К. П. Петруничева, Т. Л. Гигуз и др. - Новосибирск, 1998. -37 с.
23. Розенблат, В. В. Проблема утомления / В. В. Розенблат. - М.: Медицина, 1975.- 175 с.
24. Рубанович, В. Б, Врачебно-педагогический контроль при занятиях физической культурой: учебное пособие / В. Б. Рубанович. ~ Новосибирск, 1998. - 283 с.
25. Сельверова, Н. Б., Филиппова, Т. А. Развитие системы нейроэндокринной регуляции / Н. Б. Сельверова, Т. А. Филиппова// Физиология развития ребёнка: теоретические и прикладные аспекты. - М.: Образование от А до Я, 2000. -
C. 104-127.
26.Слопим, А. Д. Основные итоги и перспективы экологической физиологии человека / А. Д. Слоним // Физиология человека. - 1984. - Т. 10. -№ 1. - С. 3-10.
27. Ставицкая, А. Б., Арон, Д. И. Методика исследования физического развития детей и подростков / А. Б. Ставицкая, Д. И. Арон. — М., 1959. - 185 с.
28. Стефанов, С. Б. Измерение морфофункционального единства: метод и некоторые результаты / С. Б. Стефанов. - Пущино: Научный центр биологических исследований, 1974. - 14 с.
29. Суханова, Н. Н. Физическое развитие школьников к концу XX века: анализ
и прогноз / Н. Н. Суханова // Российский педиатрический журнал. - 1999. - № 2. -С. 36-41. ' ’
30. Табунов, А. И. Основные методы определения количества жировой ткани в организме ребенка и их значение / А. И. Табунов // Педиатрия. - 1977. -№ 10. -С. 90-93
31. Таннер, Дж. Рост и конституция человека / Дж. Таннер // Биология человека / Дж, Харрисон, Дж. Уайнер, Дж. Таннер и др. - М.: Мир, 1979, — С. 336—471.
32. Тихвинский, С. Б., Минаева, H. H., Мусин, 3. X. Комплексная оценка функционального состояния юных пловцов, имеющих различные соматотипы и уровень биологического созревания / С. Б. Тихвинский, H. Н. Минаева, 3. X. Мусин // Дети и олимпийское движение: материалы симпозиума детской Сибириады-93. -Новосибирск, 1993.-С. 87-88.
33. Тупицин, И. О., Андреева, И. Г., Безобразова, В. Н. и др. Развитие системы кровообращения / И. О. Тупицин, И. Г. Андреева, В. Н. Безобразова и др. // Физиология развития ребёнка: теоретические и прикладные аспекты, — М.: Образование от А до Я, 2000.-С. 148-166.
34. Фарбер, Д. А. Физиология подростка / Д. А, Фарбер. - М.: Педагогика, 1989,- 167 с.
35. Чурин, В. Д. О хроноинотропном резерве миокарда / В. Д. Чурин// Физиология человека. - 1978, - Т, 4. - № 3. — С, 394.
36. Шварц, В. Б., Хрущёв, С. В. Медико-биологические аспекты спортивной ориентации и отбора / В. Б. Шварц, С, В. Хрущев. - М.: Физкультура и спорт, 1984. - 152 с.
37. Ыжикова, Е. А. Психофизиологическая и морфофункциональная характеристика подростков 14—15 лет алтайской и русской национальности: дис.... канд. биол. наук. / Е. А. Ыжикова. - Новосибирск, 2000. - 135 с.
38. Ямпольская, Ю. А. Физическое развитие и адаптационные возможности современных школьников / Ю. А. Ямпольская // Российский педиатрический журнал.-1998,-№ 1.-С.8 11.
39. Olds, Т. S., Harten, N. R. One hundred years of growth: the evolution of height, mass, and body composition in Australian children, 1899 — 1999/T. S. 01ds,N. R. Harten// Human Biology. - 2001. -V. 73. -№. 5. -P. 727-738.
40. Parizkova, J. Body composition and build as a critition of phisical fitness during growth and development / J. Parizhkova // Physical fitness and its Laboratory Assessment.
- Universität Carolina Pragensis, 1970.-P. 66.
41. Starr, Y. Clinical tests of simple method of estimating cardiac stroke volume from blood pressure and age / Y. Starr // Circulation. - 1954. - № 9. - P. 664-668.
42. Vignerova, J., Blaha, P., Kobzova, Jetc. Growth and development of school children / J. Vignerova, P. Blaha, Jetc Kobzova // Central European Journal of Public Health. - 2000. - V. 8. - P. 21-23.
