Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1. Этнические и антропологические особенности населения Республики Алтай 11
1.2. Физиологическая характеристика пубертатного периода 14
1.3. Морфологические особенности организма подростков 18
1.4. Функциональное состояние системы кровообращения у подростков 22
1.5. Возрастное развитие резервных и адаптивных возможностей системы дыхания подростков 27
1.6. Физиологическое действие тяжелых металлов на организм человека 29
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Предмет наблюдения и условия исследований 33
2.1.1. Климатогеографическая характеристика региона 34
2.1.2. Особенности экологической обстановки Горного Алтая 39
2.2. Методы исследования 48
2.2.1. Антропометрические измерения 49
2.2.2. Методика функциональных измерений 51
2.2.3. Методика анализа элементного состава биосубстратов 52
2.3.1. Математический анализ полученных данных 54
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Сравнительные показатели физического развития 12-15-летних подростков, проживающих в низкогорном и среднегорном регионах Республики Алтай 56
3.1.1. Индивидуальная оценка уровня физического развития обследованных подростков 75
3.2. Динамика функциональных показателей исследуемых подростков в возрастном диапазоне от 12 до 15 лет 78
3.2.1. Показатели системы внешнего дыхания подростков, проживающих в условиях низкогорной и среднегорной зон 93
3.2.2. Адаптивные возможности организма подростков, проживающих в различных зонах Республики Алтай 99
3.2.3. Содержание кадмия и свинца в волосах подростков 12-15 лет, проживающих в низкогорной и среднегорной зонах Горного Алтая 105
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 111
ВЫВОДЫ 115
ПРАКТИЧЕСКИ РЕКОМЕНДАЦИИ 116
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 117
ПРИЛОЖЕНИЕ
- Этнические и антропологические особенности населения Республики Алтай
- Предмет наблюдения и условия исследований
- Сравнительные показатели физического развития 12-15-летних подростков, проживающих в низкогорном и среднегорном регионах Республики Алтай
Введение к работе
Актуальность проблемы. За последние годы произошли значительные изменения в состоянии здоровья, физическом и половом развитии, заболеваемости особенно в подростковой группе населения, наиболее остро реагирующей на экологические и климатические трансформации последнего времени (Соловьев B.C., 1996; Кучма В.Р., 2003, 2005). Не исключением является и обстановка в Республике Алтай, где к началу нового тысячелетия сформировалась неблагоприятная тенденция в общественном здоровье населения, особенно у подростков, где она и достигла критического уровня (Михайлова С.А., Сухарев А.Г., 2000; Ильинских Н.Н., 2003; Мешков Н.А. с соавт., 2004).
Несмотря на многочисленные исследования по проблемам морфологического развития современных детей, ряд вопросов не обсуждался, либо рассматривался не комплексно, в узком диапазоне онтогенеза.
За последние годы большинство работ современных исследователей посвящено физическому (морфологическому) развитию детей (Година Е.З., Миклашевская Н.Н., 1989; Сердюковская .Н., 1991,1992; Шестернина Ж.Г., Михайлова С.А., 2004); гораздо меньше представлены результаты комплексных морфологических и функциональных исследований (Воронков Е.Г., 2001; ГребневаН.Н. с соавт., 2001; Ямпольская Ю.А., 2004). Такой подход ограничил целостное представление об особенностях онтогенетического развития организма подростков одного и того же контингента, проживающих в различных ландшафтных зонах.
Учитывая большое разнообразие этнического состава населения, постоянно проживающего на территории Республики Алтай, отличающегося, несомненно, условиями быта, обычаями, историческими традициями, культурой, что, в свою очередь оказывает влияние на состояние здоровья и физическое развитие организма. Таким образом, одним из наиболее актуальных вопросов является изучение процессов роста и развития детей подросткового возраста различных территориальных групп.
Социальная и климатогеографическая среда, возраст, функциональное состояние в данный момент, общее состояние здоровья влияют на уровень функциональных резервов ЦНС человека (Айзман Р.И., 1999; Ыжикова Е.А., Гайнанова Н.К., 2003; Щедрина А.Г., 2003; Krongsnier R., 1996), в том числе и на дисбаланс микроэлементов, который может привести к широкому распространению микронутриентной недостаточности и накоплению тяжелых металлов в организме, что отрицательно скажется на здоровье детской популяции (Куркатов СВ. с соавт., 2004),
Анализ экологической обстановки на территории Республики Алтай показал, что основными источниками загрязнения окружающей среды токсичными веществами и тяжелыми металлами являются собственные промышленные предприятия республики, рудный полиметаллический пояс, проходящий через Горный Алтай, а также промышленные выбросы горнометаллургических производств из соседних регионов Восточного Казахстана Мальгин МА, 1992; Куропятник Н.И. с соавт., 1996; Кац В.Е., 1998).
Выявлены факты загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и возможность их негативного воздействия на организм человека, которые подтверждаются наличием в волосах детей и подростков, в местных продуктах питания растительного и животного происхождения. Вместе с тем над территорией Алтая проходили пути зараженных облаков от ядерных взрывов, проводившихся на Семипалатинском полигоне в период с 1949 по 1962 гг., подтверждением чему служит высокий уровень радиации (Мешков Н.А. с соавт., 1999).
Современные методы позволяют количественно оценить показатели, интегрально отражающие различные стороны организма и личности. К таким показателям могут быть отнесены: уровень и гармоничность физического развития, резервные возможности организма, уровень морально-волевых и цен-ностно-мотивационных установок и др. (Щедрина А.Г., 1996). Таким образом, результаты настоящего исследования подтверждают существование региональных особенностей в развитии и формировании детского организма.
7 Это является объективным фактором, который необходимо учитывать при проведении комплексных профилактических и оздоровительных мероприятий по улучшению состояния здоровья детей и подростков, проживающих в различных природно-климатических и экологически неблагоприятных условиях.
Каждая из ландшафтных зон республики населена, как правило, людьми различной этнической, а иногда и расовой принадлежности. Это обстоятельство облегчает задачу рассмотрения влияния среды на человеческие популяции, так как позволяет одновременно проследить параллелизм реакций на воздействие среды в различных этносах и в то же время выявить возможность генетической детерминации этих реакций. Рассмотрение механизмов, лежащих в основе морфофункциональных различий между подростками, постоянно проживающими на различных ландшафтных территориях, является актуальной проблемой.
Цель исследования - изучить особенности морфофункционального развития и содержание тяжелых металлов (кадмия, свинца) в организме подростков, постоянно проживающих в низкогорной и среднегорной зоне Республики Алтай.
Задачи. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Оценить уровень физического развития подростков 12-15 лет, проживающих в низкогорной и среднегорной зоне, в зависимости от возраста, пола и места проживания.
Провести сравнительный анализ функционального состояния организма подростков на примере показателей кардиореспираторной системы и адаптационных возможностей их организма.
Сравнить содержание тяжелых металлов (Pb, Cd) в волосах 12-15-летних подростков, постоянно проживающих в условиях среднегорья и низкогорья.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование морфофункциональных параметров детей подросткового возраста с примене-
8 ниєм лонгитудинального метода, выполненного на территории Горного
Алтая. Установлены не только морфологические, но и функциональные различия у подростков, проживающих в условиях низкогорной и средне-горной зон в зависимости от возраста и пола. Наряду со сравнительно меньшими тотальными размерами тела у подростков из среднегорной зоны, отмечен достоверный прирост длины, массы тела и ОГК у подростков из низкогорной зоны, установлено, что функциональные особенности подростков из среднегорной зоны характеризуются меньшими показателями силы кисти и сравнительно большими ЧСС и АД, сопровождающимися снижением парасимпатической иннервации. У подростков из низкогорья преобладало равновесие механизмов регуляции автономной нервной системы. Было отмечено, что у детей из низкогорья показатели ЖЕЛ находились на более высоком уровне, чем у детей из среднегорья. Причем у мальчиков из обеих зон проживания фактические показатели ЖЕЛ отстают от должных.
Результаты впервые проведенного эксперимента по определению концентрации кадмия и свинца в волосах подростков, проживающих в сельской местности, различных климатических, экологических условиях позволили установить, что у подростков из низкогорья найденная концентрация кадмия и свинца регистрировалась на более высоком уровне, в отличие от их сверстников из среднегорья.
Теоретическая и практическая значимость заключается в использовании полученных данных для объективной оценки роста и развития детей подросткового возраста, их функционального состояния, физической работоспособности специалистами оздоровительного профиля, при разработке рациональных режимов учебной деятельности муниципальных учреждений Республики Алтай. Полученные результаты углубляют общие теоретические представления об онтогенетическом развитии, формировании и роли долговременной адаптации к окружающей среде организма подростков, и могут служить основой для разработки региональных нормативов морфофункцио-
9 нального развития подростков, проживающих на территории Горного Алтая. Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры анатомии, физиологии человека и животных Горно-Алтайского государственного университета; кафедры биологии и химии Бийского педагогического государственного университета им. В.М. Шукшина. Положения, выносимые на защиту.
Физическое развитие подростков, проживающих в низкогорной и среднегорнои зоне, имеет специфические региональные возрастно-половые особенности: преобладание числа дисгармонично и резко дисгармонично развитых детей.
Функциональное состояние организма подростков среднегорья характеризуется сравнительно большими показателями ЧСС, АД и ЖЕЛ, увеличением случаев с неудовлетворительной адаптацией, в отличие от своих сверстников из низкогорья.
Содержание концентрации кадмия и свинца в волосах у подростков, проживающих в условиях низкогорной и среднегорнои зон, не превышает биологически допустимого уровня.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на IV съезде Физиологов Сибири и Дальнего Востока (СО РАМН, Новосибирск, 2002); на VII Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий (Абакан, 2003); на научно-практической конференции «Новое состояние природы и человека» (Горно-Алтайск, 2004); на научно-практической конференции «Охрана здоровья и благополучия населения Республики Алтай. Новые пути решения проблем (Горно-Алтайск, 2005).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 145 страницах основного текста, состоит из введения и трех глав, обзора литературы, описания методов и объекта исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных данных, выводов и приложения. Работа со-
10 держит 14 специальных рисунков и 14 таблиц. Список литературы включает 275 источников, в том числе - 27 работ зарубежных авторов.
Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии человека и животных Горно-Алтайского государственного университета и на базе МОУ СОШ с. Усть-Кан, с. Черга Республики Алтай в 2001-2005 гг. Экспериментальные (по определению Pb, Cd) исследования выполнены на базе аккредитованной Горно-Алтайской Республиканской научно-исследовательской химико-экологической лаборатории (РНИХЭЛ) (аттестат аккредитации РОСС RU 0001.510063). Сбор и анализ полученных данных лонгитудинальным методом осуществлялись лично автором.
Этнические и антропологические особенности населения Республики Алтай
В историко-культурном отношении народы Сибири разделяются на два региона: южный - область древнего скотоводства и земледелия и северный - область промыслового охотничье-рыболовецкого хозяйства и оленеводства. К первому типу относятся народы Южной Сибири - буряты, якуты (саха), алтайцы (алтай-кижи), хакасы, тувинцы и другие (рис. 1). Ко второму - народы Севера - саамы, ненцы, ханты, манси и другие. Тюрко-язычными народами Сибири являются: якуты, тувинцы, алтайцы, шорцы, хакасы и др. (Пятунина О.И., 2004).
Тюрко-язычные племена Алтая (включая Кузнецкий Алатау) не имели единого языка. Они не представляли собой единой народности. В этнографической литературе эти племена объединяли под общим именем «алтайцы». Они распадались на ряд племенных и территориальных групп, говоривших на диалектах двух алтайских тюркских языков. Расселение их на территории Алтая осталось неизменным до наших дней (Потапов Л.П., 1955; Маха-лин А.В., 2006). Происхождение алтайцев - результат длительных миграционных процессов, в результате которых произошло дивергентное развитие этнических групп, племен, родов и сеоков (алт. - кость).
Алтайцы - малочисленная этническая общность, по географическому признаку разделенная на две группы - южную и северную, отличающиеся друг от друга по языку, культуре и быту, а также и в антропологическом типе. В лингвистической классификации тюркских языков не все алтайцы помещаются вместе. В одной из таких распространенных классификаций южные алтайцы отнесены к той группе, в которую входят киргизы, казахи, часть узбеков, башкиры, тобольские и барабинские татары и др. Эта группа тюркских языков получила в упомянутой классификации наименование северозападной или кыпчакской. Северные алтайцы по признакам, положенным в основу классификации, относятся к другой, так называемой, северо 12 восточной группе тюркских языков, которую по основному ее языку именуют еще уйгурской (Потапов Л.П., 1969).
У южной и северной групп алтайцев наблюдается резкое различие в форме конструкции и материале жилища, в одежде, в характере и способе приготовления пищи, в средствах передвижения, в устном народном творчестве и изобразительном искусстве, в нравах и обьиаях, в обрядах и культуре (Ма-ринин А.М., Самойлова Г.С., 1987).
Не вызывают сомнения и большие антропологические различия между южной и северной группами алтайцев. Южные алтайцы относятся вместе с тувинцами, бурятами, монголами, якутами к наиболее монголоидному, так называемому центрально-азиатскому или южно-сибирскому типу. Северных алтайцев, вместе с народами ряда угорских и самодийских народностей, относят к уральскому типу. У них, в отличие от южных алтайцев, монголоид-ность основных антропологических признаков выражена гораздо слабее, у них преобладают европеоидные признаки (рис. 2).
Предмет наблюдения и условия исследований
Для достижения поставленной цели проведено обследование 296 человек в возрасте 12-15 лет, родившихся и постоянно проживающих в климатических условиях Алтайского горного региона. Выбор экспериментальных площадок был обусловлен существенными климатическими различиями в температуре и влажности воздуха, сменой атмосферных фронтов.
Обследование проводилось в осенне-зимний период с 2001 по 2005 гг. лонгитудинальным методом один раз в течение учебного года.
С целью выявления комплексного воздействия природно-климатических и социально-гигиенических факторов на развитие подростков Республики Алтай были выделены два района, диаметрально противоположные по количественной и качественной характеристике данных факторов. К первому району, где совпадают благоприятные природно-климатические и удовлетворительные социально-гигиенические условия, была отнесена территория Северного Алтая (низкогорная зона), а ко второму - Центрального Алтая (сред-негорная зона), где сочетаются экстремальные условия с низким жизненным уровнем населения. Все испытуемые подростки проживали в сельской местности (рис. 3).
В низкогорной зоне было обследовано 148 человек (из них 72 мальчика, 76 девочек), в среднегорной зоне - 148 человек (из них 76 мальчиков, 72 девочки).
Измерения морфофункциональных показателей, где параллельно отбирались пробы волос, проводились в первой половине дня в здравпунктах и учебных кабинетах школьных учреждений. Все испытуемые подростки были распределены на возрастно-половые группы. Для исследования отбирались дети, не болевшие последние 2 недели и не состоящие на диспансерном учете.
Исследование проводилось на базе Муниципальных образовательных учреждений (МОУ) средних общеобразовательных школ (СОШ). Школы, где обучались обследуемые дети, располагались в типовых зданиях, наполняемость школ соответствовала их проектной вместимости. На базе школы, расположенной в низкогорной зоне, находился оздоровительный комплекс.
Наряду с климатическим влиянием, оценивались социально-гигиенические сведения об исследуемом контингенте с помощью опроса учеников и их родителей.
2.1.1. Климатої еоірафи четкая характеристика региона. Территория Республики Алтай составляет 92,6 тыс. км , где проживает около 200 тыс. человек более ста национальностей и народностей (Воронкова Е.Г., 2001). Регион граничит с Алтайским краем, Кемеровской областью, республиками Хакасия, Тыва, государствами Казахстан, Монголия и Китай. Республика состоит из 10 муниципальных образований. Районные центры отдалены от республиканского центра (г. Горно-Алтайск) расстояниями от 20 до 500 км. Радиус районов колеблется от 30-50 до 100-150 и более километров.
Плотность населения республики, особенно в южных районах составляет 2 человека на 1 км . Население южных районов состоит на 80% из лиц алтайской национальности (Воронков Е.Г., 2001).
Тип расселения горно-долинный: почти каждый крупный поселок начинает собой цепочку поселений, тянущихся вверх по долине рек в горы. Поселения, как правило, с числом жителей от 500 до 1500 человек.
Республика Алтай входит в состав Южной Сибири (СФР) и находится на стыке с Западной Сибирью, Центральной Азией и Казахстаном, Наличие зон степей и полупустынь, значительная приподнятость других участков местности над уровнем моря обуславливают большое разнообразие и мозаичность его ландшафтов. По расположению, направлению и высоте над уровнем моря горных хребтов, разделенных речными долинами, межгорными котловинами и плоскогорьями, территорию Горного Алтая можно разделить на две части -северную и южную (Мальгин М.А., 1992). Отмечается увеличение высоты гор и их расчлененность с севера на юг. По абсолютным высотам и характеру строения рельеф представляет несколько вертикальных поясов: низкогорный, среднегорный и высокогорный.
Сравнительные показатели физического развития 12-15-летних подростков, проживающих в низкогорном и среднегорном регионах Республики Алтай
Фундамент здоровья нации закладывается в детском возрасте. Здоровый человек российского общества - основная проблема настоящего и будущего страны, т.к. все перспективы социального и экономического развития, высокого уровня жизни, науки и культуры являются итогом уровня достигнутого сегодня здоровья подрастающего поколения. В силу незавершенности процессов развития и естественного роста подросток в период становления в 12-15 лет гиперчувствителен к воздействию внешних факторов среды и быстро реагирует даже на незначительные ее колебания, что находит отражение в его морфофункциональном и психофизиологическом состоянии.
Анализ полученных данных по физическому развитию выявил, что дети, находящиеся в одинаковых социально-экономических, но в различных природных и экологических условиях имеют неодинаковые показатели морфо-функционального развития. Сравнение показателей соматического развития детей, родившихся и постоянно проживающих в условиях низкогорной и среднегорной зон, позволило выявить, что по основным антропометрическим параметрам - длине и массе тела в течение всего исследуемого периода выявлены достоверные различия. Длина тела служит одним из критериев соматической зрелости, а также основанием для правильной оценки массы тела и окружности грудной клетки, Как известно, рост - генетически детерминированный показатель, характеризующий состояние пластических процессов в организме. Любое изменение роста свидетельствует о более длительном благополучии или неблагополучии в состоянии организма, а те или иные сдвиги величины показателя роста имеют большое и самостоятельное значение (Байдалова Н.Ф., Колосова Т.С., 1986; Ильин В.Н., 1987; Година Е.З., Миклашевская Н.Н., 1989; Завьялов СИ., Панфилов О.В., 2001). Прежде всего, мы установили, что по половой принадлежности различий по длине тела у подростков, проживающих в низкогорной зоне, в возрасте 12 лет и подростков, проживающих в среднегорной зоне, в возрасте 12 и 13 лет, не выявлено. В возрастные периоды у подростков, по показателю МТ, выяв лены достоверные различия 14-летних мальчиков (р 0,01) и 14-летних девочек (р 0,05), а также в возрасте 15 лет у мальчиков (р 0,01), девочек (р 0,01).
Одновременно было выявлено у мальчиков в возрасте 12-15 лет из низкогорной зоны достоверное возрастное увеличение по длине с 150,78 ± 0,62 до 168,53 ± 1,24, у мальчиков из среднегорной зоны с 147,67 ± 0,70 до 164,19 ± 0,82 (р 0,01), а так же и по массе тела с 42,50 ± 0,92 до 57,40 ± 1,18 у их сверстников из среднегорья 37,53 ± 0,82 до 53,00 ± 0,79 (р 0,01).
Наряду с этим мы установили, что в 15 лет рост мальчиков из низкогорной зоны превышал рост девочек на 5,2 см в отличие от их сверстников из средне-горной зоны, достоверное превышение роста которых соответственно составило 3,5 см (р 0,01), в то же время, масса тела у мальчиков из низкогорья того же возраста превышала на 3,1 кг, а у мальчиков из среднегорья на 2,4 кг (р 0,05). Таким образом, у мальчиков с 12 до 15 лет, проживающих в обеих зонах, наблюдался достоверный годовой прирост по длине тела (р 0,001). В то время, как обследованные девочки из среднегорья интенсивно прибавляли в росте до 14 лет (р 0,01), их сверстницы из низкогорья только до 13 лет (р 0,001), а к 15 годам годовой прирост был еще более замедлен (р 0,05).
В конечном счете, анализ возрастной динамики ростовых процессов пока /ж зал, что основной показатель физического развития - длина тела (ДТ) - мальчиков, проживающих в низкогорных и среднегорных климатических условиях, увеличивается линейно от 12 до 15 лет с приростом в среднем 5 см в год.
Похожие диссертации на Оценка морфофункциональных показателей организма подростков, проживающих в различных районах Республики Алтай
