Собенности физического развития и компонентного состава тела школьников г. Железногорска Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

АНТРОПОЛОГИЯ И ЭТНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА

© МИХАЙЛОВА Л.А., КИМЯЕВА С.И.

ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ТЕЛА ШКОЛЬНИКОВ

Г. ЖЕЛЕЗНОГОРСКА

Л.А. Михайлова, С.И. Кимяева Красноярский государственный медицинский университет им. проф.В.Ф.

Войно-Ясенецкого, ректор - д.м.н., проф. И.П.Артюхов.

Резюме. Выявлены гендерные отличия соматометрических показателей и компонентного состава тела у 160 учеников старших классов, проживающих в одном из городов Восточной Сибири. Выявлен половой диморфизм показателей физического развития, свидетельствующий о формировании тела по мужскому или женскому типу в подростковом и юношеском периоде развития. Мальчики отличаются от девочек более высокими абсолютными и относительными значениями костной и мышечной тканей, имеют большие значения обхватных и дистальных размеров плеча, запястья, грудной клетки. У девочек доля жирового компонента в составе сомы выше, а показатели обхватных размеров ягодиц, бедра и диаметра таза превосходят соответствующие значения у мальчиков.

Ключевые слова: подростки, юношеский возраст, физическое развитие, компонентный состав тела.

Михайлова Людмила Аркадьевна - д.б.н., чл.-кор. РАЕН, проф. каф. физиологии КрасГМУ; e-mail: krasphysiol@mail.ru, тел. 8(391)2280821; 2283640

Кимяева Светлана Игоревна - аспирант каф. физиологии КрасГМУ; е-mail: kimayeva si@mail.ru, тел. 8 (391)2283640.

Уровень морфофункционального развития является интегративным показателем функционального состояния организма ребенка, от которого зависит генеративное здоровье будущих отцов и матерей, и может служить индикатором многих экологических и социально-экономических факторов среды, в которой он развивается [1, 4, 8, 10]. Одним из сенситивных периодов роста и развития является пубертатный, именно в этом периоде происходят нейрогуморальные перестройки, которые могут вызывать различные функциональные нарушения или расстройства, что в значительной степени снижает адаптационные возможности растущего организма [1, 2, 4].

Согласно данным литературы за последние годы снизилось число подростков с гармоничным типом развития и увеличилось число детей с дисгармоничным и резко дисгармоничным развитием, уменьшилась группа детей с опережающим типом и увеличилось число детей с отставанием физического развития [5, 6, 9, 12]. Эти данные позволили авторам сделать вывод о том, что подобные тенденции могут привести к неблагоприятному состоянию основных систем организма у таких детей в период, когда они станут взрослыми. Законченность процессов акселерации на различных территориях России [12] диктует необходимость постоянного мониторинга физического развития детей и уточнения имеющихся региональных стандартов физического развития. Это и определило цель исследований -анализ показателей физического развития школьников старших классов, проживающих в одном из городов Восточной Сибири (г.Железногорск).

Материалы и методы

Проведено обследование 160 школьников 15-17 лет, обучающихся в ОУ «Школа космонавтики» г.Железногорска, из них 79 мальчиков (49,4%) и 81 девочка (50,6%). Распределение по возрасту среди мальчиков следующее: 15летних - 7 человек, 16-летних - 46 человек, 17-летних - 26 человек, среди девочек соответственно 12, 41 и 28 человек. Обследование проведено в первый месяц начала занятий (сентябрь), когда распределение по интенсивности физической нагрузки и профилю специализации обучения еще не начало действовать. Школьники были осмотрены терапевтом, окулистом, отоларингологом, хирургом, проведен анализ историй их развития. К I группе здоровья отнесено 21,21%, ко II группе здоровья 43,43% и к III группе здоровья 35,35% обследованных школьников. Соотношения полов в каждой из групп здоровья было соответственно для женского и мужского пола: I группа- 42,4% и 57,6%; II группа- 57% и 43%; III группа-47,1% и 52,9%. На момент обследования все школьники были на обычном двигательном режиме. Местом рождения для 93,5% обследованных являлись города Железногорск или Красноярск, 6,5% школьников проживали в этих городах более 8 лет.

Изучение морфофункциональных показателей организма школьников осуществлялось в оборудованных медицинских кабинетах школы стандартным набором антропометрических инструментов, прошедших метрическую поверку и широко используемых в научных исследованиях. На основании полученных данных рассчитывались количественные характеристики основных компонентов массы тела (костного, мышечного и жирового), массо-ростовые соотношения, индексы пропорциональности тела, площади поверхности тела по общепринятым для детского контингента формулам [3, 7].

Полученные материалы обработаны с помощью пакета прикладных программ для Windows-2000. Анализ распределения исследуемых величин

показал отклонения от нормального, что послужило основанием использовать критерий Манна-Уитни для расчета коэффициентов достоверности различий между группами.

Результаты и обсуждение Физическое развитие отражает общие закономерности роста и морфофункционального созревания ребенка. Важнейшими показателями физического развития являются линейные размеры тела. Выявлены определенные половые особенности: длина тела у мальчиков превышает показатель девочек на 13 см (7,39%, р=0,001), а длина туловища (сидя) лишь на 1,5 см (3,09%, р=0,001). Достоверных отличий по данным показателям в возрастных группах среди мальчиков и девочек не выявлено. Аналогичные половые особенности отмечены и у московских подростков, причем средние значения длины тела у девочек соответствуют полученным нами и составляют 162,7 - 165,5 см [11, 12], а мальчики г.Железногорска выше, чем г.Москвы [11, 12]. Установлено, что масса тела у мальчиков превышает соответствующий показатель девочек на 10,43% (р=0,001) (табл.1).

Таблица 1

Антропометрические параметры и индексы у школьников 15-17лет ¿.Железногорска

Эти показатели соответствуют возрастным нормативам подростков г.Москвы, для мальчиков и девочек соответственно масса тела составляла

59.4 - 65,2 кг и 54,1 - 55,7 кг [5, 11, 12]. Различий между возрастными группами среди мальчиков не выявлено. Установлено, что девушки 17 лет имеют большую массу, чем 16-летние девочки: медианы составили 58,5 кг и

54.5 кг (р=0,01), с другими группами отличий нет. Выявлены достоверные

половые отличия и по показателю площади поверхности и плотности тела. Установлено, что у лиц мужского пола по сравнению с женским плотность тела выше: медиана составила соответственно 1,0000 и 0,99 (р=0,001). Поверхность тела (Б), отражая его пространственную изменчивость, участвует в процессах теплоотдачи и определяет энергетические траты организма. Площадь поверхности тела у мальчиков также выше, чем у девочек: отличия составили 11,11% (р=0,001). Возрастной динамики

указанных показателей внутри групп мальчиков и девочек не выявлено.

Определение и оценка состава массы тела по компонентам дает ценную информацию для суждения о состоянии здоровья, физического развития и физических возможностей детей и подростков [7]. Анализ показателей компонентного состава тела выявил следующие различия (рис.1).

Рис. 1. Медианы абсолютных значений компонентного состава сомы у

школьников.

(*-достоверность гендерных отличий, уровень различий обсуждается в

тексте).

Абсолютные показатели всех компонентов сомы имеют достоверные гендерные отличия. Так, у мальчиков абсолютная масса костной ткани (АМКТ) на 2,6 кг выше, чем у девочек: квартили составили [ 10,5-12,6 ] и [8,1 - 9,5 ], абсолютная масса мышечной ткани (АММТ) также преобладает на 3,2 кг (соответственно значения квартилей равны [ 32,6 - 39,3 ] и [ 28,9 -35,1 ] ). У девочек абсолютная масса жировой ткани (АМЖТ) превысила показатель мальчиков на 4,2 кг (квартили составили [4,9-8,4 ]и [ 8,7-13,2 ]). В возрастном аспекте значимых изменений среди мальчиков не наблюдалось. Однако, показатель абсолютной массы мышечной ткани у 17летних девушек выше, чем у 16-летних: медиана равна 33,6 кг и 31,5 кг (р=0,05).

Анализ процентного соотношения абсолютных масс соответствующих компонентов в структуре тела школьников выявил достоверное (р=0,01) преобладание процентного содержания АМКТ в составе массы тела у мальчиков по сравнению с девочками на 15,05%. (рис.2). Интервал квартилей составил для мальчиков [17,2-19,6], а для девочек [ 15,0-16,6 ]. Процентное содержание мышечного компонента в соме у мальчиков близко к показателю девочек, различия составили лишь 2,13% (р=0,052). Интервал квартилей процентного содержания АММТ составил для мальчиков [ 54,8-

58,4 ], а для девочек [ 55,0-59,7 ]. Процент содержания жира у девочек достоверно (р=0,01) выше, чем у мальчиков на 8,58%, интервал квартилей соответственно составил [ 17,2-19,6 ] и [ 15,0-16,6 ]. Достоверных отличий перечисленных показателей в различных возрастных группах мальчиков и девочек не обнаружено.

80%

60%

40%

20%

0%

18,4

19,5**

15,8*

-_-57,5-_-

мальчики

девсчки

□ жировая ткань

□ костная ткань

□ мышечная ткань

Рис. 2. Медианы относительных значений (%) компонентного состава сомы у школьников (*-р=0,01 и ** -р=0,0001 -достоверность гендерных

отличий).

Жировая ткань - это наиболее лабильный соматический компонент, быстро реагирующий на воздействие различных эндо- и экзогенных факторов, в т.ч. и психогенных. Анализ толщины жировых складок у обследованных детей показал, что достоверных отличий между отдельными возрастными группами мальчиков и девочек не выявлено, что позволило нам объединить группы школьников только по половому признаку и обсуждать характер распределения жирового компонента в организме в целом в подростковом периоде. У девочек толщина подкожно-жировой складки больше, чем у мальчиков, на плече спереди (+166,67%, р=0,001) и на плече сзади (+100%, р=0,001), на животе (+85,71%, р=0,001) и бедре (+85,71%, р=0,001), голени (+77,78%, р=0,001), предплечье (+75,0%, р=0,001) и на спине (+60,0%, р=0,001). Толщина жировой складки на грудной клетке не имеет половых отличий, медиана составила 0,2 см, а интервал квартилей [0,2 - 0,3].

Таким образом, девочки имеют более высокое содержание жирового компонента сомы как по абсолютным, так и относительным величинам, и распределение жира в подкожном слое способствует формированию размеров тела, соответствующих женскому типу. Это прослеживается на показателях обхватных размеров частей тела (рис.3).

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

□ мальчики

□ девочки

□ "к "к "к

1 П па

■

плечо предплечье запястье

бедро лодыжка

грудная

клетка

ххх

XXX

XXX

XXX

Рис. 3. Медианы обхватных размеров частей тела у школьников (***-достоверность гендерных отличий при р=0,001, объяснения в тексте).

Согласно полученным данным медианы основных обхватных размеров у мальчиков преобладают по сравнению с девочками: плечо на 8%, предплечье на 8,46%, запястье на 5,88%, обхват лодыжек на 4,17%, обхват грудной клетки на 11,31%. Обхват бедра и ягодиц у девочек по сравнению с мальчиками выше на 7,45% и на 5,71%, по размеру голени половых различий не выявлено. Эти данные свидетельствуют о формировании формы тела соответственно по женскому или мужскому типу. Выявлены значимые отличия 17-летних девушек по отношению к 16-летним школьницам только по показателям обхвата голени (медианы равны 36,5 см и 35,3 см, р=0,01), грудной клетки (медианы равны 76,4 см и 73,8 см, р=0,01) и обхвата ягодиц (медианы равны 96,1см и 92,5 см, р=0,01), по другим размерам возрастных отличий в обследованных группах нет.

Данные по этим параметрам в литературе отрывочны, поэтому сравнение с показателями подростков, проживающих в других широтах, полностью не осуществимо. По обхвату грудной клетки (ОГК) мальчики г.Железногорска не отличаются от сверстников г.Москвы (80,7 - 87,4 см), а девочки г.Железногорска имеют более высокие значения этого параметра по сравнению с москвичками, у которых ОГК составила 79,5-82,3 см [12].

Формирование организма и его соматометрических параметров в подростковом и юношеском возрасте по половому признаку прослеживается по дистальным диаметрам плеча, предплечья, бедра, голени, а также поперечного (ПРГК) и переднезаднего размеров грудной клетки (ПЗРГК). Половые отличия выявлены по дистальному диаметру плеча (11,59%, р=0,001), запястья (11,32%, р=0,001), лодыжке (8,22%, р=0,001), ПРГК (5,77%, р=0,001), ПЗРГК (5,29%, р=0,001), преобладающих у мальчиков, в то время как у девочек больше диаметр таза (2,04%, р=0,498).

Проведен анализ ряда индексов туловища, позволяющих оценить как процессы роста, так и гармоничность развития школьников. Установлено, что у школьников 15-17 лет продолжающийся рост тела в длину и мужской тип телосложения определяют такие показатели, как индекс ширины плеч и грудной клетки (выше, чем у девочек на 5,03% и 4,21% соответственно) и индекс ширины таза (ниже, чем у девочек на 8,57%). При этом достоверные различия значений массо-ростовых индексов Кетле-1 и Кетле-2 являются минимальными (р=0,05 и р=0,079), а их уровень свидетельствует о наличии ростовых процессов в этом возрасте (табл.1).

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить гендерные отличия соматометрических показателей и компонентного состава тела у школьников старших классов, проживающих в городе, расположенном вблизи захоронения ядерных отходов. Выявлен половой диморфизм показателей, отражающих их физический статус. Установлено, что девочки г.Железногорска по сравнению с представительницами средней полосы России имеют одинаковые интервалы средних показателей длины тела (она ниже, чем у мальчиков) и выше, чем их сверстники г.Москвы. Масса тела у школьников превышает соответствующий показатель школьниц и соответствует возрастным нормативам средней полосы России. Установлено, что на протяжении этого возрастного периода мальчики характеризуются более высокими показателями массивности скелета, что подтверждается

высокими абсолютными и относительными значениями костной ткани. Формирование тела по женскому или мужскому типу на исследуемом отрезке онтогенеза прослеживается по различиям обхватных размеров частей тела (преобладание у девочек обхвата ягодиц и бедра), а также более высоким значениям у мальчиков дистальных размеров плеча, запястья, поперечного, переднезаднего размеров грудной клетки и низкими

показателями диаметра таза. Широкие диапазоны изменения показателей исследуемых компонентов тела (интервалы квартилей) характеризуют индивидуальные процессы роста и развития школьника.

PECULIARITIES OF PHYSICAL DEVELOPMENT AND BODY COMPOSITION IN SCHOOL CHILDREN FROM ZELEZNOGORSK

L.A. Mikhailova, S.I. Kimiaeva Krasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voyno-

Yasenetsky

Abstract. Using data on 160 children from high school we have revealed gender differences in somatometric indexes and body composition in one of the city in East Siberia. We found out the sexual dimorphism in physical development indexes indicating formation of male or female type body during adolescence period. Boys differ from the girls by higher absolute and relative indexes of bone and muscle tissue and larger girths and distal sizes of the brachium, wrist, and breast. The portion of fat component is more in girls. The girths of the buttocks, thighs and pelvis diameter exceed the same indexes in boys.

Key words: adolescence, physical development, body composition.

Литература

1. Баранов А. А., Альбицкий В. Ю., Антонова Е. В. И др. Современные подходы в изучении заболеваемости детского населения России // Рос. педиатр. журн. - 2008. - №5. - С.4-7.

2. Болотова Н.В., Поляков В.К., Аверьянов А.П. Особенности полового и физического развития девочек 8-16 лет // Рос. пед. журн. - 2007. - №4.

- С.33-39.

3. Бунак В. В. Опыт типологии пропорций тела и стандартизации главных антропометрических размеров // Ученые записки МГУ. - М., 1937. -Вып. 10. - С.7-99.

4. Казин Э. М., Свиридова И. А., Березина М.Г. и др. Влияние социальнобиологических факторов на особенности формирования приспособительных реакций учащихся в пубертатном периоде онтогенеза // Физиология человека. - 2008. - Т. 34, №4. - С.47-56.

5. Колосова Т.С., Лукина С.Ф., Шадрина М.А. Морфофункциональное развитие подростков школ г.Архангельска и области // Экология человека. - 2002. - №1. - С.42-44.

6. Леонов А.В. , Матвеева Н.А., Кузмичев Ю.Г. и др. Физическое развитие школьников Нижнего Новгорода // Рос. педиатр. журн. - 2004.

- №3. - С.10-14.

7. Прусов П.К. Относительные величины тканевых компонентов массы тела в зависимости от массо-ростового соотношения у мальчиков-подростков // Педиатрия. - 1998. - №3. - С.40-42.

8. Солонин Ю.Г., Бойко Е. Р., Варламова Н. Г. И др. Влияние экологического фактора на функциональное состояние подростков // Физиология человека. - 2008. - Т. 34, № 3. - С. 98-105.

9. Феодосиади О. С., Калмыкова А. С., Попова М. А. Мониторинг состояния здоровья сельских школьников Ставропольского края // Гиг. и сан. - 2008. - №5. - С.68-70.

10.Шенченко И. Ю., Климацкая Л. Г. Условия обучения и заболеваемость детей в школах малых городов Красноярского края // Гиг. и сан. - 2008.

- №5. - С.55-59.

11.Щеплягина Л.А., Моисеева Т.Ю. Костная минеральная плотность у детей в зависимости от физического развития/ / Рос. педиатр. журн. -2005. - №5. - С.17-21.

12.Ямпольская Ю.А. Физическое развитие и функциональные возможности подростков 15-17 лет, обучающихся в школе и профессиональном училище // Педиатрия. - 2007. - №5. - С.69-72.

Таблица 1

Антропометрические параметры и индексы у школьников 15-17лет ¿.Железногорска

Антропометрические показатели и индексы Мальчики, п= 82 Девочки, п= 86 Достоверность ( критерий Манна-Уитни)

М ± т Медиана и квартили М ± т Медиана и квартили

Масса тела, кг 63,2 ± 9,00 62,3 [ 57,5-70,2 ] 56,3 ± 6,50 55,8 [ 51,6-60,8 ] р = 0,001

Длина тела, см 175,4 ± 6,57 176,0 [ 170,5-180,5 ] 163,3 ± 5,69 163,0 [ 159,5-167,0 ] р = 0,001

Площадь поверхности тела, м2 1,8 ± 0,14 1,8 [ 1,7-1,9 ] 1,6 ± 0,10 1,6 [ 1,5-1,7 ] р = 0,001

Плотность тела ( удельный вес ) 0,999 ± 0,0026 1,0000 [ 1,00-1,00 ] 0,99 ± 0,006 0,99 [ 0,99-1,00 ] р = 0,001

Индекс Кетле -1 359,3 ± 44,68 357,0 [ 325,0-383,0 ] 344,7 ± 37,86 342,5 [ 316,0-370,0 ] р = 0,05

Индекс Кетле-2 20,5 ± 2,38 20,0 [ 19,0-22,0 ] 21,1 ± 2,48 21,0 [ 19,0-22,0 ] р = 0,079

Индекс грудной клетки 48,1 ± 2,84 47,5 [ 46,0-50,4 ] 45,9 ± 3,38 45,5 [ 43,0-47,8 ] р = 0,001

Индекс ширины плеч 20,0 ± 0,93 19,9 [ 19,4-20,6 ] 18,8 ± 1,58 18,9 [ 18,1-19,7 ] р = 0,001

Индекс ширины таза 14,0 ± 0,74 14,0 [ 13,6-14,5 ] 15,2 ± 0,77 15,2 [ 14,7-15,6 ] р = 0,001