Введение к работе
Процесс становления отдельных функциональных систем организма в онтогенезе проходит несколько фаз и от того, насколько зрелыми являются те или иные исполнительные механизмы в конкретных функциональных системах, будет зависеть качество обеспечения полезного для организма результата. Взаимодействие организма ребенка с окружающей средой имеет свои особенности и закономерности (Анохин ПК, 1980; Агаджанян Н.А., 1999, 2000; Авалиани С.Л, 2001; Айзман Р.И. с соавт, 2006-2010; Березин И.И., 2010; Богдан Е.А., 2010; Казин A.M., 2010).
Незаконченность морфологического и функционального развития у детей в процессе их роста, незрелость регуляторных механизмов, подвижность физиологических процессов, неустойчивость гомеостаза, высокая активность энергетического обмена способствуют тому, что ребенок чрезвычайно остро реагирует на возмущающие влияния среды (Баранов А.А., 1998; 2006; Зайцева Н.В., 2001; Батясов, В. Ю., 2009; Каганова Т.И. с соавт, 2009; Козлова О.В., 2009; Ямпольская Ю.А. с соавт, 2000, 2009; Быков Е.В., Мекешкин Е.А., 2010; Шибкова Д.З., БайгужинП.А.,2010).
Многочисленные исследования, проведенные рядом авторов, свидетельствуют о том, что неблагоприятные условия внешней среды в крупных промышленных городах приводят к увеличению частоты случаев аллергии, бронхолегочной патологии нарушениям нервно-психического и физического развития (Дорохова Н.Ф., 1996, Быков Е.В., 2001; Гребенникова В.В., 2003, 2006; Бабаев, 2006; Барвинко Н.Г., 2007; Королик В.В., Булацева М.Б., 2010;Brunekreef, В. et al, 1997; Braback L., Forsberg В., 2009). В литературе приводятся данные о том, что почти 53% нозологических форм заболеваний у детей из 19 классов болезней обнаруживают достоверную связь с содержанием загрязняющих веществ в окружающей среде, в т.ч. химических и мелких твердотельных (Дылдин В.В., 1999; Бреслав И.С. с соавт, 2000; Киек О. В. С соавт, 2000; Дмитриев Д.А. с соавт, 2006; Лыков И. Н. с соавт, 2006; Lewis S.A., Antoniak М., 2005). Химические загрязнители представляют собой особую
опасность для здоровья детей в силу повышенной чувствительности к ним детского организма (Сабирова 3. Ф., 2001; Мейбалиев М.Т., 2008; Сетко А.Г., Вяльцина Н.Е., 2009; Орлова О.И., 2010; Douglas D., Smilkstein М., 2005; Epton, M.J. et al, 2008; Migliore, E. et al, 2009).
В связи с вышеизложенным возникает необходимость исследования состояния основных функциональных систем организма ребенка в процессе его роста и развития, а также выяснения влияния близости промышленных предприятий на эти процессы на каждом этапе онтогенеза.
Цель исследования: выявить особенности функционального состояния системы внешнего дыхания у детей младшего школьного возраста, проживающих в различных районах промышленного города.
Задачи исследования:
Определить антропометрические показатели детей в исследуемых районах.
Дать характеристику функционального состояния системы внешнего дыхания детей 7-10 лет, проживающих в районах с различным уровнем промышленного загрязнения.
Определить факторы, отличающие характер дыхания детей, проживающих в районах с различным уровнем промышленного загрязнения.
Научная новизна.
Установлено, что у детей, проживающих в промышленном районе с высоким химическим загрязнением, в течение младшего школьного возраста происходит неравномерный прирост переднезаднего и поперечного размеров грудной клетки, что сопровождается изменением паттерна дыхания. Оно становится более глубоким за счет увеличения силы дыхательной мускулатуры, высокой скорости воздушного потока в средних и мелких бронхах, но резервные возможности дыхания снижены.
Выявлено, что у детей, проживающих в промышленном районе с высоким пылевым загрязнением, дыхание поверхностное, со сниженными скоростными характеристиками воздушных потоков в бронхах и низкими резервными возможностями дыхания.
Определены факторы, описывающие отличия в уровне
функционирования системы внешнего дыхания в состоянии покоя и при форсированном дыхании у детей, проживающих в районах с различным промышленным загрязнением.
Практическая значимость и реализация работы.
Материалы и результаты исследований уточняют и дополняют знания об особенностях возрастной динамики показателей системы внешнего дыхания детей младшего школьного возраста.
Получены данные об особенностях развития и функционального состояния системы внешнего дыхания для лиц, проживающих в районах с различным типом промышленного загрязнения.
Результаты исследований состояния системы внешнего дыхания у детей младшего школьного возраста г.Красноярска внедрены в учебно-педагогический процесс, вошли в регистр основных морфофункциональных региональных нормативов и используются при чтении курса лекций по возрастной физиологии в различных вузах Сибири (КрасГМУ, КГПУ, НГПУ). Материалы диссертации используются в научных исследованиях сотрудниками, аспирантами и студентами СНО кафедр КрасГМУ, АНО «Победитель» (г. Новосибирск).
Положения, выносимые на защиту
1. При сохранении общих тенденций роста и развития детей
промышленное загрязнение приводит к снижению резервных
возможностей дыхательной системы и изменению паттерна дыхания (при
химическом загрязнении дыхание глубокое с повышенной бронхиальной
проходимостью, при пылевом -поверхностное и сниженными скоростными
характеристиками воздушного потока в бронхах).
2. Определяющими факторами, характеризующими различия
функционального состояния системы внешнего дыхания у детей,
проживающих в районах с различным промышленным загрязнением,
являются резервные возможности и энергетические траты на
осуществление форсированного дыхания.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на: V Сибирском физиологическом съезде (Томск, 2005); на региональной научно-практической конференции (Красноярск, 2007); VI сибирском
физиологическом съезде (Барнаул, 2008); заседаниях Красноярского отделения Российского физиологического общества им.И.П. Павлова при РАН (2006-2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ (из них 4 в научных изданиях, рекомендованных ВАК для публикации основных научных результатов на соискание ученой степени кандидата наук).
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 127 страницах и состоит из введения, обзора литературы, глав с описанием объекта и методов исследования, результатов и обсуждения собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающего 169 отечественных и 57 иностранных источников. Фактический материал иллюстрирован 15 таблицами и 21 рисунком.
ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Характеристика обследованного контингента. В соответствии с поставленными задачами было проведено изучение функциональных параметров дыхательной системы у детей в возрасте 7-10 лет, проживающих в выбранных районах города Красноярска с различным уровнем промышленного загрязнения. Обследования проведены в соответствии с юридическими и этическими принципами медико-биологических исследований у человека (заключение ЛЭК КрасГМУ). Исследования проводились в осенне-зимний период на базе школ, расположенных в различных промышленных районах города (I -промышленный с преобладанием химического загрязнения, II промышленный с преобладанием пылевого загрязнения, III - экологически благополучный). Всего было обследовано 340 детей, из них мальчиков 165 (48%), девочек 175 (52%). Состояние здоровья детей оценивалось на основании данных обследования врачей узких специальностей и «Медицинской карты ребенка» (форма 026/У). Обследуемые относились к I и II группам здоровья и не имели хронических заболеваний и в последние 3 месяца не болели ОРВИ, находились на обычном двигательном режиме (не занимались дополнительно в спортивных секциях). Дети каждой группы являлись постоянными жителями указанных районов города с
момента своего рождения. По соотношению представителей обоих полов все выборки являются репрезентативными, что позволило в дальнейшем производить их сравнение. Использование метода стратификации позволило выделить группы в нашей выборочной совокупности по следующим признакам: пол, возраст, место проживания. Возрастно-половая характеристика обследованных детей представлена в табл. 1.
Таблица 1.
Состав обследуемых детей по возрастам и полу (п)
Антропометрические измерения проводились по методике, разработанной и принятой в НИИ Антропологии МГУ им. М.В. Ломоносова, при этом использовался стандартный набор антропометрических инструментов, прошедших метрическую поверку. Изучены следующие показатели: длина тела (ДТ), масса тела (МТ), обхват грудной клетки (ОГК), переднезадний размер грудной клетки (ПЗРГК), поперечный размер грудной клетки (ПРГК), площадь поверхности тела (s).
Функциональное состояние системы внешнего дыхания оценивалось при помощи спирографического метода на аппаратно-програмном комплексе «Valenta+» (Санкт-Петербург). Все параметры приведены к температуре тела и окружающему давлению при стандартном насыщении водяными парами (система BTPS).
Статистический анализ полученных результатов проводился на ПК Pentium - II ММХ в среде WINDOWS Хр с использованием пакетов прикладных программ Microsoft Office 2003(MS Excel) и STATISTICA 6.0. Применялись методы вариационной статистики с вычислением средней арифметической (М), и ее ошибки (т), максимального и минимального значения (max и min). Проверка нормальности распределения проведена
по критерию Шапиро-Уилка. Нормальное распределение выборки позволило использовать для оценки достоверности результатов t-критерий Стьюдента. Нижней границей достоверности был принят уровень 0,05. (Лакин Г.Ф., 1980, Гланц С, 1998). Проведен парный корреляционный анализ с расчетом коэффициента парной корреляции по Пирсону. В работе анализировались и обсуждаются только значимые корреляционные связи. При значении коэффициента корреляции 0,3<г<0,5 связь считалась слабой, при 0,5<г<0,7 средней тесноты, при 0,5<г<0,7 высокой степени тесноты. В целях выявления и подтверждения зависимости функционирования системы внешнего дыхания от параметров среды обитания проведен факторный анализ методом главных компонент.
