Содержание к диссертации
Введение
Оценка физического развития городских школьников как неотъемлемый элемент региональной системы популяционного мониторинга (обзор литературы) 11
1.1 Направленность основных изменений физического развития городских школьников за временной период с 1980 по 2012 гг. 11
1.2. Комплексная оценка физического развития детей и подростков как этап мониторинга здоровья детского населения 18
ГЛАВА 2. Алгоритм, объем и методы исследования 22
ГЛАВА 3. Изменчивость морфофункционального состояния школьников города нижнего новгорода (1980-2012 гг.) .29
3.1. Современные особенности и тенденции соматометрических показателей городских школьников 29
3.2. Современные особенности и тенденции физиометрических показателей городских школьников 39
3.3. Структура взаимосвязей системы показателей морфофункционального развития школьников 51
ГЛАВА 4. Оценка биологической зрелости в системе мониторинга физического развития 59
4.1. Динамика показателей биологической зрелости школьников г.Нижнего Новгорода 59
4.2. Уровень биологического развития как итоговая характеристика биологической зрелости 70
ГЛАВА 5. Нормативы физического развития как инструмент оценки в региональной системе популяционного мониторинга .76
5.1. Обоснование методических подходов к созданию нормативов физического развития детей и подростков 76
5.2. Обоснование алгоритма комплексной оценки физического развития 90
5.2.1. Разработка и внедрение новых нормативов физического развития 90
5.2.2. Рейтинговая оценка функциональных показателей - необходимый компонент комплексной оценки физического развития 93
Выводы
Практические рекомендации
- Комплексная оценка физического развития детей и подростков как этап мониторинга здоровья детского населения
- Современные особенности и тенденции физиометрических показателей городских школьников
- Уровень биологического развития как итоговая характеристика биологической зрелости
- Разработка и внедрение новых нормативов физического развития
Комплексная оценка физического развития детей и подростков как этап мониторинга здоровья детского населения
Здоровье - состояние физического, психического и социального благополучия человека, при котором отсутствуют заболевания, а также расстройства функций органов и систем организма [48]. Меры, направленные на сохранение и укрепление физического и психического здоровья, профилактику заболеваний, должны приниматься, начиная с раннего возраста. Приоритет охраны здоровья детей и приоритет профилактического направления медицины в данной сфере – одни из основных принципов охраны здоровья населения согласно законодательной базе РФ.
Дети – это наши инвестиции в общество будущего. Состояние их здоровья определяет уровень благосостояния и стабильности любого государства [11, 23, 78, 80, 107, 119]. Высокий уровень здоровья – это необходимое условие реализации их интеллектуального, духовного, физического и репродуктивного потенциала [72].
Сокращение предотвратимых потерь здоровья детского населения – приоритетная задача медицины в настоящее время [33, 63, 71, 96]. Потери здоровья определяются уровнями заболеваемости, инвалидности и смертности детей и подростков. Поэтому для реализации этой стратегии необходимо постоянное наблюдение за показателями роста и развития детей как элемента диагностики донозологических состояний в региональных системах популяционного мониторинга [9].
Дети и подростки являются исключительной социальной группой. Они наиболее чувствительны к изменениям социально-экономической и экологической обстановки, реагируя на воздействие неблагоприятных факторов повышением уровня заболеваемости и изменением структуры заболеваемости [24, 68].
Понятие «здоровье» включает в себя понятие «физическое здоровье», как способность организма адаптироваться к различным условиям среды обитания. Физическое здоровье - комплексная характеристика, включающая уровень физического развития, степень физической и функциональной подготовленности, а также возможности организма по адаптации в различных условиях существования.
Физическое развитие (ФР) растущего организма – один из основных показателей здоровья ребенка, для которого характерны четко выраженная онтогенетическая динамика, пластичность, лабильность и чувствительность [4, 35, 133].
Наличие отклонений в ФР ребенка заставляет задумываться о наличии у него каких-либо серьезных заболеваний, поэтому мониторинг роста и развития детей должен осуществляться непрерывно.
Постоянный контроль за состоянием здоровья детей и подростков позволяет выявлять основные сдвиги в состоянии ФР детей разных возрастно-половых групп за определенные временные промежутки, разрабатывать различные мероприятия для устранения или коррекции нарушений, выявлять группы риска и прогнозировать состояние здоровья [29, 41, 49].
Среди всего детского населения особой группой являются школьники. Они объединены определенным возрастом, специфическими условиями обучения и образа жизни [24].
Высокий риск развития заболеваний у данной группы детей обусловлен перераспределением факторной нагрузки. Период активного развития, формирования организма, период, когда любые неблагоприятные воздействия оказывают наибольшее влияние, совпадает со временем обучения в общеобразовательных учреждениях [6, 54, 67, 84]. Интенсивная физиологическая перестройка проходит под воздействием социальной среды, которая становится доминирующей по отношению к экологическим условиям проживания и биологической системе организации личности [24, 35].
В свою очередь, популяция школьников очень неоднородна. Особого внимания к своему здоровья требуют городские учащиеся, в дополнение ко всему вышеперечисленному подверженные неблагоприятному влиянию специфических факторов урбанизации (городской среды).
Проблемы состояния здоровья городских школьников всегда являются актуальными, что подтверждается большим количество научно-исследовательских работ по данной тематике, проводимых и российскими, и зарубежными учеными.
Отрицательные сдвиги в здоровье городских школьников РФ определяются множеством факторов.
С одной стороны, в ряде регионов РФ отмечается неблагополучная санитарно-эпидемиологическая обстановка в общеобразовательных учреждениях: переуплотненность школ, несоблюдение гигиенических требований к организации питания, медицинского обслуживания, неэффективная система физического воспитания, отсутствие хорошо оборудованных спортивных залов и учебных помещений [59].
С другой стороны - влияние самого процесса обучения, его интенсификация и модернизация.
Система российского школьного образования ориентирована на получение большого количества информации из разных отраслей наук, поэтому учебные перегрузки действуют постоянно, длительно, систематично и комплексно [6, 67].
При внедрении инновационных педагогических технологий не проводится их экспертиза, поэтому вопросы адаптации к новым условиям обучения остаются открытыми [3, 67, 69]. Возрастные функциональные возможности организма учащихся не учитываются при организации учебного процесса, и тем более при его модернизации [38, 51, 69, 81].
Современные особенности и тенденции физиометрических показателей городских школьников
Для определения индекса функционального состояния рассчитали жизненный индекс Котельмана - Макдональда и силовой индекс кисти [5].
Относительный риск развития МФО и ХЗ был рассчитан с помощью программы StatCalc (EpiInfo, version 5).
Необходимые базы данных были сформированы и обработаны в СУБД FoxPro v.2.0. При выполнении исследования были использованы следующие методы статистического анализа данных:
1. Для дескриптивного анализа массива данных использовали методы вариационной статистики. Определили средние арифметические величины, их ошибки, средние квадратические отклонения, коэффициенты вариации. Достоверность различий между признаками определяли по t-критерию Стьюдента. В качестве статистической надежности выбран не менее, чем 95% доверительный интервал (p 0,05). 2. Непараметрические тесты, так как распределение значений признака в генеральной совокупности не соответствует нормальному закону. Для выявления характера взаимосвязей между признаками использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена, обладающий рядом достоинств: простота вычисления, при необходимости возможность оценить связь между качественными и количественными или только качественными признаками; если распределение значений учетных признаков не соответствует нормальному [64].
3. Непараметрический критерий К.Пирсона – 2 (хи-квадрат) использовали для оценивания меры соответствия (расхождения) полученных эмпирических данных и теоретических распределений (для проверки согласия опытных данных и теоретической модели). Различия считались достоверными при р 0,05.
4. Для исследования структуры взаимосвязей переменных, выявления скрытых (латентных) взаимосвязей применили факторный анализ [82].
5. Для определения силы и направления связей между случайными величинами применили корреляционно-регрессионный анализ [82].
6. Для выяснения изменчивости массо-ростовых соотношений рассчитали коэффициент корреляции, коэффициент регрессии, частную сигму (сигму регрессии), коэффициент вариации. Коэффициент корреляции (r) характеризует взаимосвязь двух признаков, коэффициент регрессии (Rx/y) указывает, на какую величину изменяется данный признак при изменении ДТ на 1 см, частная сигма или сигма регрессии (R) служит для определения величины индивидуального отклонения признака, связанного с ДТ, коэффициент вариации (СV) показывает изменчивость признака, его рассеянность или компактность [53].
Расчеты проведены с использованием ППП статистической обработки данных Statgraphics Plus 5.0, Biostatistics v.4.03, Statistica v.6.0, StatCalc на ПЭВМ с процессором Pentium 4. Оформление результатов работы осуществлено с помощью пакета программ Microsoft Office
Систематическое наблюдение за показателями ФР - необходимое условие осуществления популяционного мониторинга. Данные, полученные в результате углубленных медицинских осмотров, позволили определить основные характеристики показателей морфофункционального развития в современных условиях воспитания и обучения, рассчитать основные статистические параметры и проследить изменения этих показателей в динамике с 1980 по 2012 гг.
Современные особенности и тенденции соматометрических показателей городских школьников Анализ тотальных размеров тела современных школьников выявил, что абсолютные значения средних величин этих показателей увеличиваются с возрастом (Приложение 2). Средние показатели длины тела (ДТ) у мальчиков и девочек 7 лет составили 125,7 ± 0,44 см и 124,6 ± 0,43 см, а в 17 лет соответственно 175,8 ± 0,61 см и 164,5 ± 0,54 см (т.е. прирост составил 39,8 и 32% соответственно). Среднестатистические величины массы тела (МТ) у мальчиков от 7 до 17 лет возрастали от 25,3 ± 0,39 кг до 65,6 ± 1,04 кг (159 %), у девочек соответственно с 24,5 ± 0,38 кг до 56,5 ± 0,85 кг (130 %). Средние показатели окружности грудной клетки (ОГК) в 7-летнем возрасте у мальчиков составили 60,4 ± 0,36 см, у девочек - 59,1 ± 0,41 см, а в 17 лет - 87,5 ± 0,64 см и 82,1 ± 0,50 см соответственно (44,8 % и 38,9 %). Таким образом, наибольшие темпы прироста характерны для МТ.
Анализ гендерных особенностей показал различия и характерные соотношения между ДТ и МТ мальчиков и девочек. Однако у мальчиков и девочек в возрасте 7-13 лет отсутствуют достоверные различия по этим зо показателям (t 1,98, p 0,05). Признаки полового диморфизма появляются только с 14 лет.
Одним из проявлений полового диморфизма является двойной перекрест ростовых кривых, связанный с различными сроками вступления в период полового созревания мальчиков и девочек.
Первый перекрест ростовых кривых ДТ приходится на 12 лет, когда ДТ девочек (152,7 ± 0,61 см) превышает ДТ мальчиков (151,8 ± 0,66 см), второй перекрест - на 14 лет (ДТ мальчиков 166,3 ± 0,74 см, ДТ девочек 161,9 ± 0,47 см) (рис. 3.1.)
Ростовые кривые ОГК школьников (2012 г.) Статистически значимое превышение основных антропометрических параметров у мальчиков сохраняется с 14 лет до завершения ростовых процессов. Максимальная скорость увеличения ДТ у мальчиков отмечена в 13 лет, у девочек – в 12 лет, МТ, как и ОГК, - в 13 и 11 лет у мальчиков и девочек соответственно.
Отсутствует четкая изменчивость характеристик вариабельности признака (среднего квадратического отклонения и коэффициента вариации). Выявлен слабый разброс вариант ДТ и средний разброс вариант МТ и ОГК. Диапазон коэффициентов вариации по ДТ составил от 3,6 до 5,3 % у мальчиков с максимальным значением в 13 – 14-летнем возрасте, и 3,6 – 4,8 % у девочек с пиком в 10 – 11 лет. Вариативность МТ превышает вариативность ДТ: у мальчиков разброс составил 16,5 – 26,4 % (максимум – в 12 лет), у девочек – 15,3 – 25,3 % (максимум также в 12 лет). Коэффициент вариации по ОГК у мальчиков варьирует в пределах 6,8 – 11,8 % (пик приходится на 12 лет), у девочек – 6,8 – 11,1 % (максимальное значение отмечается в 12 лет).
Особенностью процессов роста и развития школьников первого десятилетия XXI в. является смещение от эталона в распределении оценок тотальных размеров тела за счет увеличения представительства детей в правой части кривой распределения и уменьшения в левой.
Современных школьников отличает правосторонняя асимметрия распределения оценок ДТ, МТ и индекса Кетле-2 (BMI) с превышающим эталон представительством школьников с повышенной и высокой ДТ, МТ и BMI (р=0,0000) (табл. 3.1).
Уровень биологического развития как итоговая характеристика биологической зрелости
Первый факториальный комплекс, объясняющий 52,2% дисперсии у мальчиков и 55,4% у девочек, - это факторы морфофункционального состояния, имеющие возрастную динамику. Фактор сформирован такими показателями, как возраст, ДТ, МТ, ОГК, BMI, ОТ, ОБ, ОЗ, ОШ , ОП, ЖЕЛ, ДПК, ДЛК, САД, ЧПЗ, БПС. Выраженные факторные нагрузки у мальчиков (r = 0,7 - 0,94) имели все показатели. У девочек же r = 0,62 - 0,92 характерна для возраста, ДТ,МТ, ОГК, ДПК, ДЛК, ЖЕЛ, а меньшими нагрузками (r = 0,44 - 0,59) характеризовались ИМТ, ОТ, ОП, САД. Эти показатели являются функцией возраста, они генетически обусловлены, определяют размеры, форму и состав тела ребенка.
Второй фактор (24,8% вклада в дисперсию у мальчиков и 15,7 % - у девочек) – трофологический. Он сформирован BMI, ОГК, ОТ, ОП, ОБ (r = 0,45 -0,73 у мальчиков, r = 0,44 - 0,81 у девочек), 10 КЖС (r = 0,68-0,91 у мальчиков и r = 0,64 - 0,88 у девочек). Складки образуют самостоятельный комплекс, не зависящий от возраста и не связанный с другими морфофункциональными параметрами. Данный фактор отражает индивидуальную реакцию организма на условия среды и генетически не детерминирован. Все складки значимы, дублеры отсутствуют.
Третий фактор (4,4% вклада в дисперсию у мальчиков и 4,9% у девочек) – гемодинамический, характеризующий функциональную адаптацию. Имеет факторные нагрузки только на три показателя: САД, ДАД и ЧСС (r = 0,39 - 0,8 у мальчиков и r = 0,62 - 0,79 у девочек).
Анализ полученных данных подтверждает сохранение возрастных онтогенетических закономерностей ФР. Средние величины тотальных размеров тела современных школьников увеличиваются с возрастом. По ДТ, МТ и ОГК определен двойной перекрест ростовых кривых как показатель полового диморфизма. Характерной особенностью является правосторонняя асимметрия распределения оценок ДТ, МТ, BMI. Групповая оценка ФР показала сниженное количество школьников с нормальным ФР. Среди отклонений в ФР преобладают повышенная и высокая МТ и высокая ДТ. Изучение тотальных размеров тела в динамике с 1980 по 2012 гг. показало их увеличение во всех возрастно-половых группах школьников. Отмечен сдвиг первого перекреста по ДТ в 2012 г. на 1 год позднее (12 лет), по МТ – на 2 года позднее (13 лет) по сравнению с учащимися 1980 г. Колебания вариабельности показателей ДТ, МТ, ОГК, максимум значений которых был достигнут в 2002 г. и зарегистрировано незначительное снижение к 2012 г., говорит о трудностях приспособляемости детей к изменяющимся условиям среды обитания, среди которых важная роль принадлежит модернизации системы образования.
Согласно возрастным онтогенетическим закономерностям ФР, средние величины изучаемых показателей функционального состояния школьников в современных условиях увеличиваются с возрастом, за исключением ЧСС. Отмечены гендерные особенности развития: мальчики всех возрастных групп имеют более высокие физиометрические показатели и более выраженный их рост, чем девочки. Для функциональных показателей, как и для соматометрических, характерна правосторонняя асимметрия распределения оценок с большой долей очень высоких значений. За 30-летний период показатели ЖЕЛ возросли, показатели кистевой динамометрии с начала 2000-х гг. также начали увеличиваться, но ещё не восстановились до уровня 1980 г. Существенно выросли гемодинамические показатели: САД у мальчиков на 8,4 – 14,4 мм рт.ст., у девочек – на 8,5 – 12,2 мм рт.ст.; ДАД у мальчиков на 3,5 – 10,1 мм рт.ст., у девочек – на 3,6 – 11,1 мм рт.ст.; ЧСС у мальчиков на 3,4 – 7,9 уд/мин, у девочек – на 5,7 – 8,4 уд/мин.
Происходящие изменения морфофункционального статуса являются основанием для разработки новых нормативов оценки ФР как методологической базы региональной системы популяционного мониторинга и педиатрической практики. Выявленные в ходе факторного анализа взаимосвязи в системе показателей ФР определяют необходимость расширения перечня оцениваемых показателей. Использование в референтных оценочных таблицах показателей окружностей и кожно-жировых складок позволяют оценить трофологический статус школьника.
Разработка и внедрение новых нормативов физического развития
Исследование ФР школьников в Нижнем Новгороде в 2011 - 2012 гг. позволило описать основные характеристики антропометрического статуса на начало XXI в. и изменения, произошедшие за 30 лет.
Сохранены возрастные закономерности ФР в периоде онтогенеза. Несмотря на изменяющиеся экологические и социально-экономические условия жизни, биологическая надежность организма остается неизменно высокой. Лабильность и пластичность ростовых процессов обеспечивают функционирование организма в современных условиях воспитания и обучения. Средние значения изученных показателей морфофункционального развития у современных детей увеличиваются с возрастом, за исключением ЧСС.
Сохранены проявления полового диморфизма: двойной перекрест ростовых кривых, свидетельствующий о более раннем созревании девочек, различная скорость развития мышечной, дыхательной и сердечно - сосудистой систем. Первый перекрест ростовых кривых ДТ приходится на 12 лет, второй -на 14 лет, по МТ и ОГК - 13 и 14 лет. Мальчики имеют более высокие физиометрические показатели и более выраженный их рост, чем девочки.
Многолетняя динамика ФР с 1980 по 2012 гг. выявила следующие особенности: увеличение тотальных размеров тела во всех возрастно-половых группах, нарастание показателей ЖЕЛ, существенный прирост гемодинамических показателей. Увеличение ДТ составило 1,3 - 3,2 % у мальчиков, 0,9 - 2,3 % у девочек; прирост МТ находится в пределах 4,9 - 15 %
103 у мальчиков, 1,2 – 11,8 % у девочек. Показатели ЖЕЛ у мальчиков и девочек возросли на 6,6 – 22,2 % и 1,8 – 10,6 % соответственно. Показатели САД выросли на 6,8 – 14,4 мм рт.ст у мальчиков, на 7,3 – 12,2 мм рт.ст. Мышечная сила кистей рук после резкого спада в 90-х гг. также начала увеличиваться, но до сих пор не достигла уровня 1980 г. Возможно, такие изменения связаны с возвратом к генетической программе роста и развития. Отсутствие экстремальных условий в регионе проживания (локальных вооруженных конфликтов, эпидемий, чрезвычайных ситуаций, голода), снижение уровней загрязнения окружающей среды (прекращение работы многих промышленных предприятий в черте города), повышение комфортности проживания, доступности «благ цивилизации», в т.ч. значительное разнообразие продуктов питания, современный образ жизни позволяют организму развиваться, а не выживать, что подтверждают данные ряда российских и зарубежных исследователей [4, 13, 42, 47, 60, 92, 95, 104, 117 ].
Однако, отсутствие необходимости борьбы за существование имеет и отрицательные проявления. Применение различных методов статистического анализа выявило правостороннюю асимметрию показателей ДТ, МТ, BMI. Это значит, что большое количество детей имеют высокие и очень высокие значения МТ (20,6 % при эталоне 10 %), BMI (19,6 % при эталоне 10 %), что подтверждает тезис о нарастающей эпидемии ожирения [98, 103, 110, 124, 126, 138, 142]. Зафиксированы выраженные изменения массо - ростовых соотношений: расширение диапазона значений МТ на единицу ДТ, ослабление корреляционных взаимосвязей с возрастом, также приросты МТ у современных детей больше, чем у их сверстников прошлых лет. Большой выбор продуктов питания с отсутствием культуры питания и невысоким уровнем физической активности, несмотря на активную пропаганду здорового образа жизни, привели к возрастанию количества детей с избыточной МТ и ожирением.
Правосторонняя асимметрия также зарегистрирована для физиометрических и гемодинамических показателей. Высокие значения ЖЕЛ (23,8 % при эталоне 10 %), возможно, связаны с увеличением тотальных
104 размеров тела. Повышение САД (37,1 % школьников при эталоне 10 %), ДАД можно расценивать как проявление нарастающего напряжения адаптационных возможностей организма в современных условиях воспитания и обучения [ 1, 3, 6, 54, 68, 69, 91]. Помимо роста абсолютных значений показателей морфофункционального статуса, выявлено увеличение характеристик их вариабельности.
Распределение современных школьников по группам ФР выявило, что представительство школьников с нормальным уровнем ФР ниже эталонного значения (71,5 % при эталоне 75,2 %). Большую часть отклонений составляют повышенная и высокая МТ (15,5 % при эталоне 9,4 %) и высокая ДТ (4,4 % при эталоне 3 %). Это закономерно связано с повышением представительства оценок антропометрических показателей в правой части кривой распределения.
Изучение ФР невозможно без характеристики критериев биологической зрелости. Сравнительный анализ показателей биологического созревания показал сохранение эволюционно сложившейся последовательности появления вторичных половых признаков у современных мальчиков и девочек, что также подтверждает огромные резервы организма по поддержанию стабильности вида [ 36, 130, 136, 149, 152].
Однако произошли следующие изменения показателей биологического развития за 30 лет: замедлились темпы прорезывания постоянных зубов, уменьшилось их количество в среднем на 1 – 2 зуба у школьников обоих полов в возрасте 7 – 11 лет; также замедлились темпы формирования вторичных половых признаков у мальчиков в отличие от ускорения у девочек.
На сроки прорезывания и количество постоянных зубов, также как и на другие параметры ФР, в современном обществе влияет множество факторов. Заболевания, перенесенные матерью во время беременности и как следствие различные болезни эндокринной системы у ребенка (нарушения минерального обмена, например), частые ОРВИ, хронические заболевания, особенно органов пищеварения, рахит приводят к ослаблению иммунной системы, а нарушения в питании ребенка только усугубляют ситуацию.
Замедление полового созревания у мальчиков и ускорение у девочек могут быть обусловлены хроническими заболеваниями (например, гипотиреоз), неадекватными физическими нагрузками, нередко их отсутствием, нарушениями в питании, многочисленными стрессовыми ситуациями, урбанизацией, научно-техническим прогрессом. На основании только внешних проявлений трудно решить данный вопрос, возможно, дополнительное определение различных лабораторных показателей, например, уровней гонадотропных гормонов в динамике, поможет разрешить ситуацию.
К началу XXI в. отмечалось снижение доли детей с опережением паспортного возраста и увеличение с отставанием биологического возраста от паспортного. К 2012 г. наметилось обратный процесс: возрастание представительства мальчиков и девочек с уровнем биологического развития, опережающим паспортный возраст, и снижение доли детей с отставанием в развитии. Доля детей с соответствием биологического возраста паспортному по-прежнему преобладает (74,9 %). Статистически значимые различия по уровню биологического развития выявлены в пределах одного города у учащихся разных школ. Возможно, модернизация системы образования, её усложнение, повышение учебных нагрузок и отсутствие грамотной мотивации для детей вызвало мобилизацию всех систем организма и его ускоренное взросление для того, чтобы справиться с этими нагрузками. Большая вариативность показателей биологического возраста у младших школьников убеждает в наличии определенных трудностей в адаптации к обучению, к 11-12 годам происходит приспособление организма ребенка к нагрузкам и стабилизация параметров ФР. Дальнейший переход к предметному обучению совпадает с возрастом начала полового созревания, поэтому виден новый этап мобилизации резервов организма, что подтверждается большим диапазоном вариантов полового созревания в пределах одной и той же возрастной группы у школьников обоих полов.
Похожие диссертации на Гигиеническое обоснование оценки физического развития городских школьников в системе популяционного мониторинга
