Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Экологическая ситуация в Свердловской области 9
1.1.1. Специфика области 10
1.1.2. Экологические проблемы региона 11
1.2. Влияние экологических условий на здоровье детского населения 13
1.3. Проблемы хронической патологии в детском возрасте и демографическая ситуация 16
1.4. Современные проблемы оценки физического развития и функциональных возможностей детей 23
1.4.1. Морфофункциональпые показатели детей в возрасте 8-15 лет...23
1.4.2. Сравнительный анализ методов оценки морфофункццональных показателей детского организма 31
Глава 2. Материалы и методы морфологических и функциональных исследований детей 35
2.1. Социально-возрастная характеристика детей 35
2.2. Антропометрические исследования 36
2.2.1. Измерение роста 36
2.2.2. Определение массы тела 37
2.2.3. Измерение обхвата груди 37
2.2.4. Определение мышечной силы кисти 37
2.3. Функциональные методы исследования и функциональные пробы 38
2.3.1. Измерение артериального давления в покое 38
2.3.2. Пульсометрия 39
2.3.3. Жизненная емкость легких 39
2.3.4. Проведение проб Штанге и Генчи 40
2.4. Исследование эмоционально-волевой сферы 40
2.4.1. Тест на определение уровней реактивной и личностной тревожности (Спилбергера-Ханпна) 40
2.4.2. Тест на определение уровня депрессии 41
2.4.3. Тест на определение уровня агрессивности 42
2.5. Методы оценки физического развития детей и подростков 43
Глава 3. Расчет нормы физиологических показателей у детей северных районов Свердловской области 47
3.1. Расчет физиологических норм показателей систолического и диастолического артериального давления в покос 47
3.2. Определение нормальных показателей систолического и диастолического артериального давления после физической нагрузки 54
3.3. Определение нормальных показателен частоты сердечных сокращений в покое и после физической нагрузки 60
3.4. Определение нормальных показателей жизненной емкости легких 64
3.5. Определение нормальных показателей проб Штанге и Генчи 67
Глава 4, Отклонение от норм антропометрических и функциональных показателей детей, проживающих на территории Свердловской области 73
4.1. Оценка уровня физического развития 73
4.2. Отклонения показателей артериального давления и частоты сердечных сокращений в покое от физиологических норм 76
4.3. Отклонения показателей артериального давления и частоты сердечных сокращений после физической нагрузки от физиологических норм 77
4.4. Отклонения показателей, характеризующих дыхательную систему, от физиологических норм 19
Глава 5. Исследование эмоционально-волевой сферы детей региона Свердловской области 82
5.1. Определение уровней реактивной и личностной тревожности 82
5.2. Определение уровня депрессии 84
5.3. Определение уровня агрессивности 85
Глава 6. Суммарные показатели уровня здоровья детей Свердловской области в зависимости от места проживания 87
6.1. Структура заболеваемости детей, проживающих в Свердловской области 87
6.2. Характеристика городов Свердловской области в зависимости от уровня здоровья проживающих в них детей 89
Заключение 94
Выводы 103
Практические рекомендации 105
Список литературы 106
Приложение 1 125
Приложение 2 126
Приложение 3 128
Приложение 4 130
- Влияние экологических условий на здоровье детского населения
- Расчет физиологических норм показателей систолического и диастолического артериального давления в покос
- Определение нормальных показателен частоты сердечных сокращений в покое и после физической нагрузки
Введение к работе
Актуальность проблемы. Охрана здоровья человека - одна из наиболее сложных комплексных проблем современной науки и практики, ибо оно определяет состояние общества и государства в целом. Проблема охраны здоровья населения Российской Федерации в последние годы всё больше приобретает характер нарастающей угрозы национальной безопасности страны. При этом следует отметить, что в первую очередь состояние здоровья населения является отражением сложного комплекса явлений в окружающей среде.
ВОЗ определило, что антропогенное загрязнение окружающей среды оказывает выраженное воздействий на формирование общественного здоровья. Определение количественных зависимостей в системе "среда - здоровье" в качестве первоочередной задачи медико-экологического мониторинга была впервые поставлена Г.И. Сидоренко ещё в конце 60-х годов. Она получила развитие в разработке критериев и методов количественной оценки воздействия факторов окружающей среды. Углублённые научные исследования свидетельствуют о том, что в ряде регионов России практически исчерпана возможность адаптации человеческого организма к постоянно ухудшающимся условиям жизни (Ямпольская Ю.А., 1991; Яруллин А.Х., 1997; Даутов Ф.Ф., 1990).
Неблагоприятные условия среды обитания в первую очередь представляют опасность для детей, которые в силу морфофункциональной незрелости отличаются повышенной чувствительностью к различным внешним химическим, физическим и биологическим воздействиям. Поэтому детский организм является своеобразным маркером состояния окружающей среды (Кучма В.Р., 1993; Баранов АЛ., 1994).
Следует отмстить, что в Свердловской области в предыдущие годы были проведены исследования по оценке влияния факторов окружающей среды,
7 преимущественно техногенного загрязнения атмосферного воздуха выбросами предприятия чёрной и цветной металлургии на состояние здоровья детей (Кочева И.О., 2000; Насыбуллина Г.М., 1999). Однако в указанных выше работах акцент делался на оценку состояния здоровья детей только по показателям заболеваемости и физического развития.
В настоящей работе при оценке состояния здоровья детей школьного возраста учитывалось состояние функциональных систем организма и психоэмоционального статуса.
Целью работы явились оценка характера и степени отклонения в состоянии здоровья детей школьного возраста, включая изменения психоэмоционального статуса при разном уровне и характере загрязнения окружающей среды, главным образом, атмосферного воздуха.
Задачи исследования.
Оценить состояние окружающей природной среды в промышленных городах Свердловской области (на основании данных, представленных в Государственных докладах о состоянии окружающей природной среды).
Установить зависимость показателей функциональных систем детского организма от комплекса медико-биологических факторов для поиска нормы физиологических показателей и, соответственно, величин отклонений данных показателей от нормальных значений.
Изучить показатели физического развития, функциональных систем, а также психо-эмоционального статуса детей в возрасте 8-15 лет в городах с разным уровнем воздействия факторов окружающей среды.
Научная новизна. Обоснована возможность использования отклонений показателей функциональных систем организма, а также психологических методик для выявления изменений, происходящих в физическом и нервно-психическом развитии детей школьного возраста, в качестве критерия оценки техногенных воздействий.
Теоретическая значимость работы заключается в расширении представления о подходах к поиску нормы физиологических показателей детского организма. Выявлены наиболее информативные физиологические показатели детского организма, которые могут быть рекомендованы для объективной оценки состояния окружающей природной среды в районе постоянного проживания.
Практическая значимость работы. Разработаны алгоритмы оценки физического развития, функциональных и психо-эмоциональных показателей детского организма учреждениями практического здравоохранения в системе медико-экологического мониторинга.
Апробация работы и публикации. В диссертации подведены итоги исследований, выполненных автором в 1999-2004 гг., а также результаты научных отчетов. Материалы работы доложены и обсуждены на ежегодной Всероссийской конференции «Актуальные проблемы экологии и природопользования», Москва, 2001, 2002; на конференции «Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных научных проблем и прикладных задач химии, биологии, фармацевтики, медицины» в 2003 г. По материалам исследования опубликованы 3 работы.
Диссертационная работа апробирована на совместном заседании кафедр экологического мониторинга и прогнозирования и экологии человека экологического факультета РУДН в 2004 г.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературных данных, описания материла и методов исследования, глав собственных исследований и обсуждения результатов, заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы. Текстовая часть изложена на 132 страницах машинописного текста, иллюстрированного 16 таблицами и 48 рисунками. Библиографический указатель включает 196 источников литературы, в том числе -35 зарубежных авторов.
Влияние экологических условий на здоровье детского населения
Антропогенные загрязнители природы особую опасность представляют для детей, которые в силу морфофункционалыюй незрелости отличаются повышенной чувствительностью к химическим, биологическим и радиационным загрязнителям окружающей среды (Абрамов М.С., 1984; Авалиани С.Л., Ревич Б.А., Захаров В.М., 2001; Огудов А.С., 1999; Сидоренко Г.И., Можасв Е.А., 1987; Хачатрян Т.С., 1982; Шакулова О. Р., 1998). Детский организм является маркером повышенной чувствительности к ксенобиотикам: «...биологический функциональный мониторинг выявления детей с повышенной чувствительностью к химическим агентам представляется более важным, чем расширение программ экологического мониторинга определения концентраций различных химических агентов» (Ю. Е. Вельтищев, 1994).
За счет высокой чувствительности к экологическому загрязнению современных детей по их реакциям можно исследовать новые тенденции в предотвращении экологического коллапса. Поэтому необходимо располагать региональным анализом состояния здоровья детских популяций и дифференцированного подхода к его оценке (Битюцкая Л.М., Устинов К.М., 1990). С этих позиций актуальным становится выявление комплексного влияния антропогенных факторов при оценке состояния здоровья растущего организма (Лиалиани С.Л., Рсвич Б.А., Захаров В.М., 2001; КобринскнП Б. А., 1994).
Имеются работы, в которых отмечается, что химические соединения, не являясь прямой причиной, повышают риск возникновения врожденных пороков развития, опухолей, аллергических заболеваний, болезней иммунной недостаточности (Alsen С, Wasscrman. О., 1989; Biiger J. Kinder Gesundheit Umwelt Krankheit, 2001; Grau M., 2001; Kramer U., Mollemann A., Behrendt H., 2001; Mobus S., 2001; Scheidt S., 2001).
Обнаружена взаимосвязь содержания токсических веществ в биосредах человека со степенью их вредного действия на организм. В свою очередь, концентраті и вещества в тканях и выделения служат показателем степени неблагоприятного влияния среды на организм. Самый распространенный из токсических тяжелых металлов - свинец - вызывает у детей замедление роста, интеллектуального развития, аномалии поведения, слабость (Алиева В.А., Андреева В.П., 1996; Борисевич А.И., Еремейшвили А.В., 1991; Демин В.Ф., Ключников CO., Покндкшіа Г.Н., 1995; Колясников В.В., 1998; Огудов А.С., 1999; Прокопьев Н.Я., 1998; Kindcriirztliche Fordcrungen, 2001).
К числу общих проявлений морфофункционального статуса популяции детей, проживающих в городских биогеохимических провинциях, по сравнению с детьми из сельских районов, ряд авторов относят акцеитированность акселерации, большую высокорослость, большую линейность сложения, повышение жироотложения и значительно больший удельный вес крайних вариантов телосложения (Ю. А. Ямпольская, X, Кааль, 1991).
Предполагается, что акселерация стимулируется влиянием неблагоприятных внешних факторов в районах со средней степенью загрязнения (1-І. А. Агаджанян, В. И. Торшин, 1994). Ускорение физического развития сопровождается заметным ослаблением эффективности сердечно-сосудистой систе 15 мы: у детей-акселератов нередко наблюдаются относительно небольшие размеры сердца и крупных сосудов, что отрицательно влияет на их умственную и физическую работоспособность (1-І. Л. Агаджанян с соавт., 1995).
Масса тела часто рассматривается в качестве индикатора здоровья -настоящего и будущего, поскольку, избыточная масса тела является одним из основных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (Розанов В. Б,, 1992). К аргументам в пользу широкого внедрения в клиническую практику антропометрического метода приписывается и прямая корреляция массы тела с состоянием иммунологической реактивности и уровнем артериального давления (Воронцов И. М.} 1972, 1985; Казначеев В. П., Казначеев С. В.,1986).
Физиологические характеристики сердечно-сосудистой системы детей и подростков, в первую очередь нормативные данные ее важнейших параметров; ритма сердечных сокращений, артериального давления, показателей электрокардиограммы и их сдвигов в ответ на физические нагрузки и при различных видах деятельности были получены как представителями педиатрии, так и возрастной кардиологии (Аршавский И.А., 1967; Бирюкович А.А., 1973; Вульфсон И.Н., 1975; Калюжная Р.А., 1975; Morrison J.A., Khoury P.,
KellyK.,etal.) Установление нормативных показателей уровня функции сердечнососудистой системы и в настоящее время продолжает оставаться актуальной проблемой физиологии сердечно-сосудистой системы школьников, точное определение среднего уровня и допустимых пределов физиологических колебаний каждого параметра, характеризующего функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, позволяет сравнивать между собой данные, полученные при обследовании разных коптингентов. Однако следует подчеркнуть, что эти нормативы нуждаются в обновлении не реже, чем через каждые 5 лет, т. к, опыт показал, что ряд параметров функции кровообращения претерпел значительные изменения, связанные с процессами акселерации, с феноменами роста, развития и полового созревания современных школьников (Калюжная Р. Л., 1980; Leuman Е.Р., Bodmer II., Wetter W., Epstein F., 1981).
Таким образом, анализ литературных источников, посвященных изучению зависимости здоровья человека от экологических условий среды обитания, показал тесную зависимость этих категорий друг от друга. Эта зависимость, как отмечается в большинстве публикации, не носит строгого причинно-следственного характера, а является вероятностной зависимостью, в которой велика доля случайных факторов.
Во многих источниках указывается, что группами повышенного риска являются дети в силу незавершенности формирования организма и его ведущих физиологических систем. В этой связи в последние 10-15 лет широкое применение нашли скрининговые методы оценки функционального состояния организма человека при действии неблагоприятных условий среды (Вла-стовский В.Г., 1976; Киек О. В., 1997).
Следовательно, литературные данные свидетельствуют об актуальности и своевременности проведенных нами исследовании антропометрических, физиологических и психо-эмоцпональпых показателей детского организма в зависимости от экологических условий окружающей среды.
Расчет физиологических норм показателей систолического и диастолического артериального давления в покос
Исследование АД у школьников при массовых осмотрах, начиная с I-го класса, имеет большое значение для активной профилактики сосудистых заболеваний, выявления артериальной гипертонии и гипотонии у детей. Первый вопрос, который при этом возникает, что стоит за повышенным АД. Не секрет, что даже среди взрослого населения его критерии носят условный характер, поскольку зависимость от уровня АД таких грозных осложнений артериальной гипертонии, как инфаркт миокарда и инсульт, имеет линейный характер. Еще сложнее обстоит дело с оценкой уровня АД у детей и подростков; мы имеем дело с растущим организмом, что обусловливает необходимость соотнесения уровня АД с возрастом и степенью полового созревания; даже при одинаковом возрасте антропометрические показатели резко различаются, и игнорировать это представляется неправильным. Так, при учете длины тела в 5 - 14 лет исчезает связь между возрастом и АД, но при этом возрастает связь с пондеральным индексом (соотношение массы тела в килограммах и длины тела в метрах) (Voors, 1982). Однако различные формулы определения уровня АД с использованием тех или иных антропометрических показателей не получили широкого распространения (Нагорная И,В., 1982; Kahn, 1986; Morrison, 1980), Вероятно, нормы АД следует определять для каждого ребенка индивидуально, учитывая при этом не только антропометрические, но и функциональные показатели.
Первым шагом поиска нормы была проверка распределения величин САД и ДАД на нормальность, которая показала, что эти распределения являются нормальными по всем параметрам: хи-квадрат тест, ассиметрия, эксцесс (рис. 1,2). Таким образом мы имеем право воспользоваться методом множественной регрессии для поиска зависимости между уровнем АД и измеренными нами антропометрическими и функциональными показателями.
Средние показатели систолического и диастолического артериального давления для каждого ребенка рассчитывались методом множественной регрессии с использованием критерия Фишера. Расчет производился с помощью статистического пакета STATGRAPHICS Plus 5.0. При расчете была проведена селекция данных, поэтому учитывались только те измеренные параметры, которые имеют значимый вес при определении величин артериального давления. Линейное уравнение множественной регрессии для нахождения величин систолического артериального давления имеет вид: САД=92,273+0,272 вес-0,129!(!рост+0,267 ОГвдох+0,245 Динлсз-0,069 Штанге-0,150 Генче (г=0,42 р 0,05)
На основании рассчитанных величин САД и фактически измеренных, был построен график регрессии, коэффициент корреляции для данной зависимости составляет 0,42, что свидетельствует о наличии между признаками средней степени связи (рис. 3).
Уравнение множественной регрессии для нахождения диастолического артериального давления имеет вид; ДАД=40,433+0,248 вес-0,108 Генче+0,198 ЧССП0К0Й (і=0,3б р 0,01)
Полученные коэффициенты корреляции говорят о незначительной взаимосвязи между признаками. Для получения уравнений регрессии с более тесными взаимосвязями между признаками рассмотрим не всю совокупность измеренных величин АД, а по частям. Если разница между показателями измеренного АД и рассчитанного по формуле не превышает величины среднего квадратического отклонения (±5) распределения величин измеренного АД, то ребенок попадает в группу с нормальными показателями артериального давления (1-ая группа детей); если же эта разница меньше -5, то ребенок попадает в группу с пониженным уровнем АД (0-ая группа детей); если больше +8, то - в группу с повышенным уровнем АД (2-ая группа детей).
Как видно на графиках, действительно, все измеренные величины АД делятся на три группы, но при этом происходит частичное перекрывание данных. Для подтверждения гипотезы о наличии нескольких групп детей в зависимости от уровня артериального давления был проведен дискриминанты й анализ. При этом рассчитывается классификационная функция, при определенных значениях которой каждый ребенок будет относиться к той или иной группе по показателям АД.
Проведенный дискриминантный анализ показал, что группы детей с пониженным и повышенным уровнем систолического и диастолического артериального давления могут быть выявлены с точностью 100%; группа детей с нормальными показателями СЛД и ДАД классифицируется этим видом анализа с точностью 88%. Таким образом, мы фактически имеем дело с тремя группами детей по показателям артериального давления, причем можно рассчитать принадлежность ребенка к той или иной группе АД по измеренным антропометрическим и функциональным показателям.
Определение нормальных показателен частоты сердечных сокращений в покое и после физической нагрузки
Частота сердечных сокращений является важным и наиболее простым, нашедшим широкое применение показателем функциональной активности сердечно-сосудистой системы. Нами был измерен пульс в покое и после физической нагрузки, а затем построены графики распределений величин частоты сердечных сокращений в покое и после нагрузки, а также проведен анализ на нормальность распределения (рис. 17, 18).
Как видно из графиков, эти распределения не являются нормальными, что свидетельствует о неоднородности выборки. Коэффициенты корреляции данных говорят о наличии очень слабой степени связи между изучаемыми признаками (рис. 19, 20). Исходя из того, что данные уравнения плохо описывают всю группу полностью, делается предположение, что существуют несколько групп детей, для которых имеются свои уравнения регрессии. Для их поиска мы разделили всю совокупность детей на три группы: с пониженной, нормальной и повышенной частотой сердечных сокращений. Это делалось аналогично разделению детей по группам артериального давления. Для подтверждения гипотезы о наличии нескольких групп детей в зависимости от частоты сердечных сокращений был проведен дискриминантный анализ, который показал, что группы детей с пониженным и повышенным уровнем ЧСС могут быть выявлены с точностью 100%; группа детей с нормальными показателями ЧСС классифицируется этим видом анализа с точностью 84%.
Множественный регрессионный анализ показал, что в каждой группе детей существуют разные зависимости частот сердечных сокращений от половозрастных, антропометрических и функциональных показателей. Причем коэффициенты корреляции для этих зависимостей находятся в пределах 0,48 - 0,69.
Как видно из таблицы 8, частота сокращений сердца в покое определяет ся полом ребенка и величиной диастолического артериального давления для всех групп детей. Для детей с нормальным пульсом величина ЧСС зависит от степени полового созревания (оволосение подмышечных впадин определяет степень биологической зрелости ребенка), а также от показателей артериального давления. Во второй группе детей уровень ЧСС помимо пола и диастолического давления имеется зависимость от обхвата грудной клетки, а возраст ребенка значения не играет.
