CC BY
49
ВЕСТНИК ПЕРМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2012 БИОЛОГИЯ Вып. 1
МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 616-036.1: 616.33-002.2+303.425.4
ХАРАКТЕРИСТИКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТЕЙ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОГО НЕБЛАГОПОЛУЧИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ
О. Ю. Устиноваа,ь, И. А. Пермякова
а Пермский государственный национальный исследовательский университет, 614990, Пермь, ул. Букирева, 15; ivasha009@yandex.ru
ь Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения, 614045, г. Пермь, ул. Орджоникидзе, д. 82; root@fcrisk.ru; (342)2372534
Излагаются результаты исследования функционального состояния органов и систем у дошкольников, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия среды обитания.
Ключевые слова: функциональное состояние органов и систем; дети; санитарно-гигиеническое неблагополучие среды обитания.
Введение
В соответствии с Законом РФ «Об образовании» здоровье школьников относится к приоритетным направлениям государственной политики в сфере образования. По данным Минздрава России, лишь 14% детей практически здоровы, более 50% имеют различные функциональные отклонения, 35-40% - хронические заболевания [Баранов и др., 2004]. Социально-экономические проблемы общества, неблагоприятная экологическая среда обитания, интенсификация учебного процесса в образовательных учреждениях ведут к дисгармоничному физическому развитию учащихся (дефицит массы тела, снижение функциональных показателей сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем), снижению их работоспособности [Методы контроля..., 1999; Нормативы..., 2006]. У 50% детей дошкольного возраста отмечаются отклонения в развитии опорнодвигательного аппарата; у 25-30% - в сердечнососудистой и дыхательной системах; около 70% детей страдают от гипокинезии [Баранов и др., 2004; Вирабова, Кучма, Степанова, 2006]. В структуре патологии детей дошкольного возраста первое место занимают функциональные отклонения (от 45 до 65%) [Методы исследования., 1999; Ямпольская, 2005]. В соответствии с классификацией Института гигиены детей и подростков (1978) дети с функциональными отклонениями относятся ко 2-й группе здоровья [Нормативы., 2006]. В структуре функциональных отклонений у детей первое место при-
надлежит эндокринно-обменным расстройствам; затем идут нарушения сердечно-сосудистой системы, в том числе нейроциркуляторная дистония; значимое место занимают функциональные отклонения костно-мышечной системы, расстройства нервной системы и нарушения зрения [Вирабова, Кучма, Степанова, 2006; Нормативы., 2006]. Исследование физио-метрических показателей развития позволяет объективизировать степень возрастной функциональной зрелости органов и систем ребенка и с высокой степенью точности установить выраженность функциональных отклонений [Доскин и др., 1997]. Изучение патогенетических механизмов развития функциональных отклонений со стороны внутренних органов и систем у дошкольников, роли и места внешнесре-довых факторов в их формировании, является важнейшей задачей профилактической деятельности.
Целью настоящего исследования являлось изучение особенностей функционального состояния органов и систем у детей, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия среды обитания.
Материалы и методы
Для сравнительной оценки качественных и количественных показателей функционального состояния органов и систем у детей, проживающих в различных условиях санитарно-гигиенического благополучия среды обитания, использованы результаты стандартных функциональных методов исследования - динамометрии, спирометрии, спи-
© Устинова О. Ю., Пермяков И. А., 2012
рографии, электрокардиографии, кардиоинтервало-графии, остеоденситометрии, плантографии и оптической топографии. Все исследования выполнены на сертифицированном оборудовании, допущенном к применению у детей, по общепринятым методикам.
Группу наблюдения составили 278 детей в возрасте 6-7 лет, являющихся постоянными жителями крупного промышленного центра с неудовлетворительной санитарно-гигиенической характеристикой среды обитания. Группу сравнения составили 102 ребенка аналогичного возраста, проживающих в условиях относительного санитарно-
гигиенического благополучия. Исследуемые группы не имели различий по возрасту и гендерному признаку.
Результаты исследования
В ходе настоящего исследования у детей обеих групп была проведена кистевая динамометрия для оценки одного из наиболее важных физиометриче-ских показателей - мышечной силы. Результаты кистевой динамометрии показали, что в обеих группах, независимо от пола и возраста, среднегрупповые показатели мышечной силы детей были существенно ниже уровня возрастной физиологической нормы (р < 0.001), кроме того, не имели статистически значимых различий между собой (р = 0.48-0.85). В то же время, сравнение индивидуальных результатов кистевой динамометрии с возрастной нормой позволило установить, что в группе наблюдения снижение мышечной силы носило более выраженный характер: у всех обследованных детей, как в возрасте 6, так и в 7 лет, показатели мышечной силы были ниже возрастной нормы, в то время, как в группе сравнения сила сгибателей правой и левой кисти у 7.7% и 15.4% (р < 0.01) 6летних детей соответствовала норме; в возрасте 7 лет этот показатель достигал уровня возрастной нормы уже в каждом четвертом случае (25%, р < 0.01).Полученные результаты свидетельствуют о том, что развитие мышечной силы у современных детей существенно отстает от возрастных показателей, утвержденных в методических рекомендациях Госкомсанэпиднадзора РФ № 01-19/31-17 от 17.03.1996 г., однако у детей, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия среды обитания, этот процесс выражен глубже.
Оценка функционального состояния органов дыхания была проведена методом спирометрии с исследованием жизненной емкости легких (ЖЕ Л). В ходе исследования было установлено, что среднегрупповые показатели ЖЕЛ в обеих группах не имели статистически значимых отличий от физиологической нормы (р = 0.88-0.95). В то же время, ЖЕЛ у 6-летних мальчиков группы наблюдения составила 1112.8 ± 126.5 мл, что было достоверно ниже показателя группы сравнения - 1265.4 ± 112.3 мл (р < 0.001); у девочек 6 лет наблюдалась анало-
гичная тенденция - 987.9 ± 107.,2 мл против 1184.9 ± 96.3 мл (р < 0.001). У мальчиков 7 лет группы наблюдения ЖЕЛ составляла 1256.8 ± 122.6 мл, но и в этом случае была ниже показателя группы сравнения - 1376.9 ± 121.7 мл (р < 0.001); у девочек этого возраста ЖЕЛ в группе наблюдения достигала 1109.3 ± 106.4 мл, однако оставалась ниже показателя группы сравнения (1282.2 ± 127.2 мл, р < 0.001).
Оценка функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой системы у детей сравниваемых групп была проведена на основании анализа результатов функциональных методов исследования - кардиоинтервалографии (КИГ) и электрокардиографии (ЭКГ).
Сравнительный анализ показателей вариабельности сердечного ритма по Баевскому показал, что у детей группы наблюдения имело место выраженное напряжение вегетативных механизмов регуляции. Амплитуда моды (АМо), характеризующая состояние активности симпатического звена вегетативной нервной системы, у детей группы наблюдения составляла 40.67 ± 1.02%, что достоверно превышало показатель группы сравнения - 36.89 ± 2.87% (р < 0.001); одновременно индекс напряжения, отражающий активность компенсаторных механизмов вегетативной регуляции, у детей группы наблюдения составлял 98.68 ± 14.24 у.е., в то время, как в группе сравнения не превышал 60.92 ± 12.86 у.е., и эти различия носили статистически значимый характер (р < 0.001); показатель моды (Мо), свидетельствующий о состоянии активности гуморальнометаболического звена вегетативной регуляции, имел у детей группы наблюдения тенденцию к повышению и составлял 0.78 ± 0.06 сек., в то время, как в группе сравнения приближался к физиологической норме - 0.60 ± 0.07 сек. (р = 0.93); вариационный размах (Дх), характеризующий состояние парасимпатического звена вегетативной нервной системы, у детей группы наблюдения составлял 0.74 ± 0.04 сек., в группе сравнения - 0.48 ± 0.02 сек. (р = 0.90). Результаты проведенного исследования показали, что в группе наблюдения детей с симпатикотонией в 2.9 раза было больше, чем в группе сравнения (< 0.001), а детей с эйтонией было в 1.8 раза меньше (< 0.001).
Дальнейшее исследование вегетативной реактивности при дозированной физической нагрузке позволило установить, что у детей группы наблюдения ожидаемое нарастание активности гуморально-метаболического и симпатического звеньев адаптационно-компенсаторных механизмов вегетативной нервной системы имеет минимальный характер. Нарастание активности гуморальнометаболического звена вегетативной реактивности (VLFP2) в группе наблюдения после нагрузки составило только 13.94 ± 3.69%, в то время как в группе сравнения было в 2.8 раза выше - 38.59 ± 1.37% (р < 0.001); повышение активности парасимпатического звена (LFP2) в группе наблюдения со-
ставляло только 15.50 ± 1.11, а в группе сравнения достигало 40.63 ± 8.43% (р < 0.001). Полученные результаты свидетельствуют о развитии у детей группы наблюдения процессов гипореактивности симпатического и гуморально-метаболического звеньев вегетативной нервной системы и нарушении адаптационно-компенсаторных механизмов.
Для оценки вегетативного тонуса у детей изучаемых групп, был проведен расчет вегетативного индекса Кердо. Результаты исследования показали, что у 75.2% детей группы наблюдения доминирующим вариантом вегетативного тонуса являлась симпатикотония (в группе сравнения - 62.8%, р = 0.017), однако у каждого пятого ребенка (18.4%) преобладающим типом была ваготония. В группе сравнения ваготония, как менее характерный тип вегетативной реактивности у детей, встречался в 2.7 раза реже (6.9%, р = 0.006). Кроме того, эйтония у детей группы сравнения регистрировалась в 4.7 раза чаще (30.3 против 6.4%, р < 0.001).
Анализ результатов электрокардиографического обследования показал, что средняя частота сердечных сокращений у детей группы наблюдения составляла 92.13 ± 9.52 уд. в мин., что было достоверно выше показателя группы сравнения - 80.13 ± 7.15 уд. в мин. (р = 0.001). Полученные результаты согласуются с данными кардиоинтервалографии и свидетельствуют о более выраженном симпатическом влиянии вегетативной нервной системы на деятельность сердца у детей, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия среды обитания. Средняя продолжительность основных комплексов и интервалов электрокардиограммы у детей сравниваемых групп не имела статистически значимых отличий (р = 0.063-0.99). Однако в ходе изучения индивидуальных показателей электрокардиограммы было установлено, что вариант «физиологической нормы» процессов возбуждения и проведения в миокарде встречался у детей группы наблюдения в 1.9 раза реже, чем в группе сравнения (29.9 против 55.9%, р<0,001). Доминирующим типом патологии процессов возбуждения и проводимости в миокарде, в обеих исследуемых группах, являлись нарушения синусового ритма, которые в группе наблюдения встречались в 1,6 раза чаще, чем в группе сравнения (70.1 и 44.1% соответственно, р < 0.001) и носили преимущественно характер синусовой тахикардии (48.2 против 10.8% в группе сравнения, р < 0.001). В группе сравнения синусовая тахикардия, синусовая брадикардия и синусовая брадиаритмия встречались с одинаковой частотой (10.8, 14.8 и 16.6%, р = 0.39-0.72).
Расчет коэффициента выносливости Квааса позволил установить, что у детей группы наблюдения этот показатель составил 23.41 ± 1.28 у.е., а в группе сравнения - 21.78 ± 1.16 у.е. (р = 0.45), что не имело достоверных отличий от возрастной нормы (р = 0.27-0.72). Однако в группе наблюдения детей с коэффициентом Квааса > 25 у.е. было 20.9, в то время как в группе сравнения - только 5.9% (р =
0.001).
Исследование функции дыхания было проведено на основании данных спирографии - «поток-объем». Результаты исследования показали, что у детей группы наблюдения отсутствие патологии функции дыхания встречалось в 3-5 раза реже, чем в группе сравнения (р < 0.001). Доминирующим типом дыхательных нарушений у детей группы наблюдения являлись рестриктивные расстройства дыхания (48.9 против 12.8%, р < 0.001), в 9.7% протекавшие в тяжелом и среднетяжелом варианте, что не регистрировалось в группе сравнения (р = 0.001). Обструктивные нарушения также достоверно чаще регистрировались в группе наблюдения (32.4 против 21.6%, р = 0.041).
При проведении остеоденситометрии было установлено, что в группе наблюдения у каждого третьего ребенка (29.9%) уровень минеральной плотности костной ткани не соответствовал хронологическому возрасту, в группе сравнения таких детей было значительно меньше (13.7%). В целом в группе наблюдения остеопенический синдром выявлялся в 2.2 раза чаще, чем в группе сравнения (р = 0.001). У 2.6% обследованных детей, проживающих в условиях санитарно-гигиенического неблагополучия среды обитания, установлено значимое снижение минеральной плотности костной ткани относительно хронологического возраста (Z score > -2.5 SD), в то время как в группе сравнения такая глубина процесса не выявлена ни у одного ребенка.
Для анатомической и функциональной оценки состояния стоп у исследуемых детей был использован программно-аппаратный плантографический комплекс «Подоскан». Изучение среднегрупповых результатов антропометрических исследований (длина, ширина, площадь стопы) не выявлено достоверных различий показателей у детей сравниваемых групп (р = 0.12-1.0). Ширина левой и правой стопы у детей группы наблюдения составила 7.53 ± 0.27 и 7.95 ± 0.48 см соответственно, что не отличалось от показателей у детей группы сравнения -7.32 ± 0.16 (р = 0.92) и 7.58 ± 0.21 см (р = 0.87). Длина левой и правой стопы у детей группы наблюдения равнялась 18.35 ± 0.43 и 18.42 ± 0.42 см соответственно и не отличалась от показателей группы сравнения - 18.32 ± 0.49 (р = 0.99) и 18.42 ± 0.48 см (р = 1.0). Площадь левой и правой стопы у детей группы наблюдения составляла 95.54 ± 4.17 и 98.06 ± 4.88 см2 соответственно и не отличалась от группы сравнения - 93.02 ± 4.20 (р = 0.24) и 94.66 ± 4.23 см2 (р = 0.12). Анализ данных по регистрации плоскостопия у исследуемых детей выявил существенные различия в сравниваемых группах: если частота выявления плоскостопия у детей группы наблюдения по правой и левой стопам составляла 90.3-98.3%, то в группе сравнения она была достоверно ниже - 82.2 (р = 0.02) - 86.3% (р < 0.001). Детей без деформации левой и правой стоп в группе сравнения было в 8.1 и 1.8 раза больше, чем в группе наблюдения (р < 0.001). В ходе исследования у
детей сравниваемых групп не было выявлено существенных различий в частоте регистрации плоскостопия первой и второй степени (р = 0.11-0.62). В то же время, третья степень плоскостопия правой и левой стоп была диагностирована у 2.2% детей группы наблюдения и не встречалась в группе сравнения (р = 0.15).
Для диагностики деформаций грудной клетки и позвоночника у исследуемых детей была использована автоматизированная топографическая система «Компьютерный оптический топограф». Оценка состояния грудной клетки показала, что у детей группы сравнения физиологическая норма регистрируется в 1.4 раза чаще, чем у детей группы наблюдения (88.3 против 62.7%, р = < 0.001-0.03). Наиболее частым вариантом патологии грудной клетки у детей группы наблюдения являлась воронкообразная деформация, которая встречалась у каждого третьего ребенка (28.7%) и регистрировалась в 3.8 раза чаще, чем у детей группы сравнения (р < 0.001). Другие виды деформаций грудной клетки встречались у обследованных детей обеих групп значительно реже (8.6% - группа наблюдения, 3.9% -группа сравнения, р = 0.12).
Следующим этапом обследования детей было проведение оценки состояния позвоночника во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях. Результаты исследования показали, что вариант физиологической нормы позвоночника во фронтальной плоскости был зарегистрирован у 53% детей группы сравнения и только у 12.2% детей группы наблюдения (р < 0.001). Одновременно у 37.1% детей группы наблюдения была выявлена сколиотическая осанка (в группе сравнения -17.6%, р < 0.001), а у 30.9% - сколиоз разной степени выраженности (в группе сравнения - 16.6%, р = 0.04-0.11). Исследование позвоночника в горизонтальной плоскости показало, что вариант физиологической нормы у детей исследованных групп регистрировался с одинаковой частотой (36.3 - группа наблюдения и 38.2% - группа сравнения, р = 0.73), однако вариант субнормы встречался у детей группы сравнения в 2.2 раза чаще (18.4 - группа наблюдения и 41.2% - группа сравнения, р < 0.001). Нарушения осанки в виде ротации достоверно в 2.5 раза встречались чаще у детей, проживающих в неблагоприятных условиях среды обитания (р < 0.001). Деформация позвоночника в виде его ротации несколько чаще регистрировалась в группе наблюдения (4.3 - группа наблюдения и 3.0% - группа сравнения), хотя эти различия не достигали статистической значимости (р = 0.56). Исследование позвоночника в сагиттальной плоскости позволило установить, что вариант абсолютной физиологической нормы у детей группы наблюдения регистрировался в 2.5 раза реже, чем в группе сравнения (11.6 - группа наблюдения и 29.5% - группа сравнения, р < 0.001). Однако вариант субнормы чаще встречался у детей группы наблюдения (22.8 против 13.7% в группе сравнения, р = 0.05). В целом, раз-
личные виды нарушений осанки встречались в обеих группах с близкой частотой (58 - группа наблюдения и 56.8% - группа сравнения, р = 0.83), однако вариант нарушения осанки по типу «круглая спина» чаще регистрировался у детей группы сравнения (4.7 - группа наблюдения и 11.8% - группа сравнения, р = 0.01). Деформации позвоночника в сагиттальной плоскости по типу гиперлордоза или кругло-вогнутого позвоночника диагностированы только у детей группы наблюдения (7.6 - группа наблюдения и 0% - группа сравнения, р = 0.004).
Заключение
Результаты проведенного комплексного исследования функционального состояния дошкольников, проживающих в неблагоприятных условиях среды обитания, свидетельствуют о существенных нарушениях процессов роста и становления функциональных возможностей сердечно-сосудистой, вегетативной нервной систем, органов дыхания и опорно-двигательного аппарата. В условиях хронического низкодозового воздействия промышленных токсикантов, у половины детей развиваются дыхательные нарушения по рестриктивному типу со снижением показателя жизненной емкости легких на 10-20%; доминирующим типом вегетативного тонуса становится симпатикотония с гипореактивностью симпатического и гуморальнометаболического звеньев вегетативной нервной системы и нарушением адаптационно-компенсаторных механизмов; у 2/3 детей формируется стойкая синусовая тахиаритмия; со стороны костно-мышечной системы характерны несоответствия костной массы и мышечной силы хронологическому возрасту детей и, как следствие, формирование патологии опорно-двигательного аппарата.
Библиографический список
Баранов А.А. и др. Оценка здоровья детей и подростков при профилактических медицинских осмотрах. М.: Династия, 2004. С. 78.
Вирабова А.Р., Кучма В.Р., Степанова М.И. Личностно-ориентированное обучение детей и подростков: гигиенические проблемы и пути решения. М.: ГУ НЦЗД РАМН, 2006. С. 36. Доскин В.А. и др. Морфофункциональные константы детского организма. М.: Медицина, 1997. С. 112.
Методы исследования физического развития детей и подростков в популяционном мониторинге. М.: Союз педиатров России, 1999. С. 58. Методы контроля и управления санитарноэпидемиологическим благополучием детей и подростков / под ред. В.Р. Кучмы. М.: ВУНМЦ, 1999. С. 45.
Нормативы физического развития, показателей психомоторных и когнитивных функций, умственной работоспособности, деятельности сер-
дечно-сосудистой системы, адаптационного потенциала детей 8, 9, 10 лет: пособие для врачей. М.: ГУ НЦЗД РАМН, 2006. С. 26.
Ямпольская Ю.А. Региональное разнообразие и стандартизованная оценка физического разви-
тия детей и подростков // Педиатрия. 2005. № 6. С. 73-76.
Поступила в редакцию 27.01.2012
The characteristics of the functional Status of children in areas with unfavorable environmnetal conditions
0. Yu. Ustinova, doctor of medicine, professor
Perm State University. 15, Bukirev str., Perm, Russia,614990; ivanovii@mail.ru; (342)2396233 Federal Scientific Center for Medical and Prophylactic Health Risk Management Technologies, 82, Ordzhonikidze str., Perm, Russia, 614045; root@fcrisk.ru; (342)2372534
1. A. Permyakov, post graduate student
Perm State University, 15, Bukirev str., Perm, Russia, 614990; ivasha009@yandex.ru; (342)2396449
In this article, we discuss the findings of the performed study of the functional condition of organs and systems in pre-school children, living in environmentally unfavorable areas.
Key words: functional condition of organs and systems; children; unfavorable environmental conditions. Устинова Ольга Юрьевна, доктор медицинских наук, профессор
ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения»
Пермяков Иван Александрович, аспирант
ФГБОУВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
