Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 19
1.1 Понятие об адаптации 19
1.1.2 Клеточный механизм метаболической адаптации у здоровых детей 20
1.1.3 Особенности адаптации школьников в условиях интенсификации образовательного процесса 21
1.2 Образовательная среда в современных условиях 24
1.2.1 Характеристика негативных факторов образовательной среды 25
1.3 Здоровьесохраняющие и здоровьеформирующие технологии 28
1.3.1 Основные компоненты и составляющие здоровьесохраняющих и здоровьеформирующих технологий 32
1.3.2 Экспертно-скрининговая система АКДО в оценке сосотояния здоровья детей 34
1.3.3 Возможности здоровьеформирующих технологий в улучшении показателей здоровья детей в условиях высоких учебных нагрузок 34
1.4 Клинико-анамнестические особенности детей в условиях интенсификации учебного процесса 37
1.5 Особенности функционирования сердечно-сосудистой системы у детей с высокими учебными нагрузками 39
1.5.1 Состояние сердечно-сосудистой системы в условиях выполнения функциональных нагрузочных проб 40
1.6 Вариабельность сердечного ритма в оценке состояния здоровья школьников 41
1.6.1 Основные методы анализа вариабельности ритма сердца 42
1.6.2 Показатели вариабельности сердечного ритма у здоровых детей 43
1.6.3 Динамика показателей вариабельности сердечного ритма детей при стрессовых воздействиях , 45
1.6.4 Исследование вариабельности сердечного ритма при различных патологических состояниях 46
1.6.5 Влияние показателей вариабельности сердечного ритма на структурно-функциональное состояние мембран эритроцитов 46
1.6.6 Диагностическое значение вариабельности сердечного ритма в оценке функциональных
резервов организма 47
1.6.7 Физиологические корреляты и клиническое применение вариабельности сердечного ритма 49
1.7 Особенности церебрального кровообращения у детей школьного возраста 50
1.7.1 Показатели церебральной гемодинамики у здоровых школьников 52
1.7.2 Особенности церебрального кровообращения у детей в условиях интенсивных учебных нагрузок 52
1.8 Способы коррекции нарушения адаптации в условиях интенсификации учебного процесса 54
ГЛАВА 2. Объект, объем и методы исследования 56
2.1 Методы и объем исследования 56
2.2 Оценка физического развития 60
2.3 Оценка физической подготовленности 61
2.4 Функциональные нагрузочные пробы 63
2.5 Характеристика экспериментального режима учащихся «Школы космонавтики» 64
2.6 Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы 65
2.7 Уровень напряжения адаптационных механизмов 66
2.8 Оценка вариабельности сердечного ритма 67
2.9 Оценка церебрального кровообращения 68
2.10 Оценка риска развития нарушения адаптации у детей 68
2.11 Статистические методы анализа 72
ГЛАВА 3. Клинико-функциональные показатели сердечно сосудистой и вегетативной нервной системы у детей с различным уровнем учебных нагрузок 74
3.1 Показатели системы кровообращения детей в зависимости от уровня адаптации 74
3.2 Структурно-функциональные параметры сердца детей с различным уровнем адаптации 84
3.2.1 Структурно-морфологические показатели сердца детей обследованных групп 84
3 .2.2 Состояние клапанного аппарата сердца и малые аномалии развития сердца у детей обследованных групп 95
3.2.3 Гемодинамические показатели сердца у детей с различным уровнем адаптации 99
3.3 Структурно-функциональная перестройка сердца у детей с различным уровнем адаптации 107
3.3.1 Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы детей сразличным уровнем адаптации при физических нагрузках 123
ГЛАВА 4. Вариабельность сердечного ритма у детей с различной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 128
4.1 Вариабельность сердечного ритма у детей с различным уровнем адаптации 128
4.2 Показатели вариабельности сердечного ритма у детей с удовлетворительной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 145
4.3 Характеристика показателей вариабельности сердечного ритма у детей с напряженной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 155
4.4 Особенности вариабельности ритма сердца у детей с неудовлетворительной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 166
4.5 Показатели вариабельности ритма сердца у детей со срывом адаптационных механизмов во
взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 175
ГЛАВА 5. Особенности церебрального кровообращения у детей с различным уровнем адаптации 183
5.1 Особенности церебральной гемодинамики у детей с различным уровнем адаптационного состояния 183
5.2 Показатели церебральной гемодинамики у детей с удовлетворительной адаптацией во взаимосвязи с ур.овнем учебных нагрузок 202
5.3 Показатели церебральной гемодинамики у детей с напряженной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 210
5.4 Показатели церебральной гемодинамики у детей с неудовлетворительной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 215
5.5 Показатели церебральной гемодинамики у детей со срывом адаптации во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок 219
ГЛАВА 6. Оценка эффективности использования здоровье формирующих технологий у детей в условиях интенсификации учебного процесса 226
6.1 Динамика физического развития, физической подготовленности и выносливости у школьников с различным уровнем адаптации 226
6.1.1 Динамика физического развития, физической подготовленности и выносливости у школьников основной и контрольной группы с удовлетворительной адаптацией 226
6.1.2 Динамика физического развития, физической подготовленности и выносливости у школьников основной и контрольной группы с напряженной адаптацией 237
6.2 Динамика показателей функциональных нагрузочных проб у школьников с различным уровнем адаптации 248
6.2.1 Динамика показателей функциональных нагрузочных проб у школьников основной и контрольной группы с удовлетворительной адаптацией 248
6.2.2 Динамика показателей функциональных нагрузочных проб у школьников основной и контрольной группы с напряженной адаптацией 253
6.3 Влияние здоровьеформирующих технологий на показатели физического развития, физической подготовленности и выносливости школьников 257
6.4 Влияние здоровьеформирующих технологий на показатели функциональных нагрузочных проб
школьников 267
ГЛАВА 7. Взаимосвязи, диагностическая информативность и прогностическая значимость отдельных клинико функциональных и регуляторных параметров у детей с различным уровнем адаптации 283
7.1 Анализ корреляционных взаимосвязей изученных показателей с уровнем адаптации 283
7.2 Результаты регрессионного анализа исследованных показателей у детей с различным уровнем адаптации 287
7.3 Оценка риска нарушений адаптации у детей школьного возраста 302
Заключение 315
Выводы 351
Практические рекомендации 353
Список литературы
- Особенности адаптации школьников в условиях интенсификации образовательного процесса
- Характеристика экспериментального режима учащихся «Школы космонавтики»
- Состояние клапанного аппарата сердца и малые аномалии развития сердца у детей обследованных групп
- Характеристика показателей вариабельности сердечного ритма у детей с напряженной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок
Введение к работе
Актуальность исследования
Здоровье детей – одна из главных социально-государственных задач, стоящих перед обществом. Среди факторов, влияющих на здоровье детей, особое место отводится школьному обучению (А.А. Баранов, 2010; В.Ф. Базарный, 2004; Э.М. Казин, 2011; В.В. Колбанов, 2011; В.Р. Кучма, 2006). Установлено непосредственное влияние на формирование здоровья учащихся факторов внутришкольной среды. Большое значение при этом имеет характер организации учебно-воспитательного процесса (Л.А. Алифанова, 2007; В.А. Гуров, 2008; А.А. Псеунок, 2003).
Негативный эффект школы и учебной нагрузки обусловлен влиянием целого комплекса факторов, а также длительностью, непрерывностью и систематичностью воздействия (М.М. Безруких, В.Д. Сонькин, 2002; Л.А. Жданова, 2000; Н.К. Смирнов, 2005; В.А. Гуров, 2008). Мониторинг состояния здоровья детей и подростков показывает, что негативные процессы его формирования продолжаются до настоящего времени и проявляются, в том числе, в увеличении заболеваемости нервной системы и расстройств поведения, эндокринно-обменных нарушений, гинекологической патологии, функциональных расстройств сердечно-сосудистой системы (И.В. Звездина, Н.С. Жигарева, 2009; Н.В. Королева, 2010). Именно эти системы определяют адаптивные свойства организма, дальнейшую социальную дееспособность при переходе во взрослое общество: трудовую продуктивность, социальные контакты, рождение здорового потомства.
В последние годы в нашей стране происходит модернизация народного образования, способствующая развитию инновационных форм обучения, специфической особенностью которых является увеличение объема и усложнение занятий, интенсификация и дифференциация обучения (В.А. Талалаева, М.И. Губина, 2002; А.А. Псеунок, 2003; А.И. Бурханова, 2006; Е.Д. Басманова, 2009; И.В. Иванова, 2010).
Ряд авторов в качестве приоритетных выделяют задачи оптимизации учебного процесса, сохранения здоровья учащихся, разработки здоровьесберегающих технологий обучения, формирования ценности здоровья и здорового образа жизни, развития физической культуры, спорта и организации досуга детей и подростков (А.А. Баранов, 2000, 2010; Н.А. Бирюкова, 2003; В.Ф. Базарный, 2004) .
Для совершенствования педагогического процесса необходимо детальное изучение аспектов адаптации, приоритетная роль в оценке адаптивных возможностей целостного организма отводится сердечно-сосудистой системе (И.Э. Александрова, М.И. Степанова, 2009; Н.В. Королева, 2010; И.В. Звездина, 2009).
Заболевание является результатом снижения адаптационных (приспособительных) возможностей организма и развивается постепенно, через стадии донозологических и преморбидных состояний (Л.А. Денисов, 2009; А.П. Берсенева, Р.М. Баевский, 1997, 2009). Диагностика донозологических и преморбидных состояний у детей может быть осуществлена путем контроля за постоянством частоты пульса, артериального давления и за изменениями показателей вегетативного гомеостаза (А.В. Иванов, 2001; Ю.Д. Карпенко, 2010).
Разработка оздоровительных программ по профилактике и охране здоровья школьников должна базироваться на точном знании состояния организма каждого ребенка. Особое место в разработке этих комплексов должна занимать донозологическая диагностика здоровья, направленная на выявление начальных признаков патологии со стороны ведущих систем организма (А.А. Баранов 2010; Л.М. Сухарева, 2009; М.М. Безруких, 2005; М.И Степанова, 2006). Основой донозологической диагностики является оценка функциональных возможностей детского организма (Ю.В. Клещинина, 2009).
Актуальность проблемы образования и здоровья подрастающего поколения трудно переоценить. Анализ доступной нам литературы и результатов исследований по данной проблеме продемонстрировал наличие малочисленности и разнонаправленности критериев, используемых в качестве оценочных, и, как следствие этого, дискуссионность получаемых результатов. Назревшая необходимость выявления критериев оценки состояния адаптации организма школьников в условиях интенсификации учебного процесса обусловила необходимость проведения данного исследования.
Цель исследования:
Выявить особенности структурно-функциональных параметров сердца, показателей вариабельности сердечного ритма, вегетативной регуляции и церебрального кровообращения у детей с различным уровнем адаптации, разработать на их основе критерии оценки адаптации к условиям интенсивного учебного процесса для профилактики возникновения нарушений адаптации у школьников.
Задачи исследования:
-
Дать комплексную клинико-функциональную характеристику сердечно- сосудистой системы у детей с различными адаптационными состояниями.
-
Провести анализ структурно-функциональных параметров сердца школьников, оценить их диагностическую значимость в качестве маркеров адаптации у детей с высокими и обычными учебными нагрузками.
-
Изучить особенности вариабельности сердечного ритма у детей с различным уровнем адаптации в условиях высоких и обычных учебных нагрузок.
-
Изучить состояние и характер изменения церебрального кровообращения
детей с учетом особенностей у них адаптационных процессов.
-
Оценить эффективность использования здоровьеформирующих технологий в системе сохранения и укрепления здоровья детей с высокими учебными нагрузками.
-
Установить структуру и взаимосвязи медико-биологических и клинико-функциональных показателей, определить их значимость в качестве критериев оценки адаптации у детей с различным уровнем учебных нагрузок, научно обосновать и разработать мероприятия по их использованию в комплексных программах мониторирования состояния здоровья детского населения, ранней диагностики состояний дезадаптации и их профилактики у детей в условиях интенсификации образовательного процесса.
Научная новизна
Впервые в педиатрической практике предложены нормативы на основе определения процентильных значений индекса функциональных изменений (ИФИ) в возрастно-половых группах детей, определены критерии оценки уровня адаптации у детей в соответствии с процентильными значениями данного показателя.
Впервые у детей, обучающихся в условиях интенсификации образовательного процесса, проведена комплексная оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы и выявлена зависимость структурно-морфологических и гемодинамических показателей сердца от степени нарушения адаптационных процессов.
Впервые у детей с различным уровнем адаптации исследованы морфо-функциональные показатели сердца с позиции характеристики ремоделирования миокарда; установлено изменение геометрии левого желудочка преимущественно в виде концентрического ремоделирования у детей с нарушением адаптации.
Впервые показано более выраженное влияние симпатического отдела ВНС на регуляцию системы кровообращения и снижение объема пульсового кровенаполнения в БСА и ВББ в условиях интенсификации учебного процесса.
Впервые представлена сравнительная оценка показателей физического развития, физической подготовленности и выносливости, а также гемодинамических параметров и реакций кардиореспираторной системы в процессе воздействия здоровьеформирующих технологий у детей с различным уровнем адаптации.
Доказана эффективность воздействия здоровьеформирующих технологий у детей с удовлетворительной адаптацией, благоприятный эффект подтвержден наличием положительной динамики показателей физического развития и физической подготовленности, повышением устойчивости организма к гипоксии и улучшением гемодинамических показателей. Установлен недостаточно выраженный положительный эффект воздействия здоровьеформирующих технологий при нарушении адаптации.
Впервые в качестве маркеров нарушения адаптации установлена значимость ряда параметров, включающих медико-биологические, клинико-функциональные показатели, структурно-функциональные параметры сердца, показатели вегетативной регуляции сердечной деятельности.
Предложена система количественной оценки степени риска нарушения адаптации у детей с высоким уровнем учебных нагрузок, которая может быть использована в процессе проведения индивидуально ориентированной первичной профилактики и в оценке эффективности применения здоровьеформирующих технологий.
Практическая значимость
В соответствии с разработанными нами критериями оценки уровня адаптационного состояния у детей и подростков и установленными величинами влияния факторов риска, разработаны и предложены для практического здравоохранения диагностические таблицы, включающие критерии оценки риска развития нарушений адаптации у детей по показателям функционального состояния сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы, медико-биологическим и регуляторным параметрам.
Изучен комплекс ультразвуковых показателей сердца (ДАо, ДЛЖ, ТМЖП, ТЗСЛЖ, КДР, УИ, УО, МОК) с позиции ремоделирования миокарда, определена их диагностическая значимость в качестве маркеров развития нарушений адаптации у детей с высокими учебными нагрузками.
Использование некоторых показателей кардиоритмографии позволяет выделить регуляторные маркеры риска формирования нарушения адаптации у детей с высоким уровнем учебных нагрузок. Полученные результаты расширяют и углубляют фундаментальные представления об этиопатогенезе школьной дезадаптации.
Выявленные критерии имеют диагностическое и прогностическое значение и позволяют формировать «группы риска» детей по показателям высокоинформативных клинико-анамнестических, клинико-функциональных тестов и могут применяться в качестве критериев эффективности проведения здоровьеформирующих технологий у детей в условиях интенсификации учебного процесса.
Работа над диссертацией осуществлялась в рамках выполнения комплексной темы НИР 003: «Распространенность, структура, клинические и функциональные особенности нарушений ритма и проводимости сердца у взрослого и детского городского и сельского населения Восточной Сибири и прогноз их развития» (2006 – 2008 гг.). Задачи, решаемые в диссертации, соответствуют основным положениям национального приоритетного проекта «Здравоохранение», стартовавшего в России с 1 января 2006 года.
Положения, выносимые на защиту
1. Дети с различным уровнем адаптации имеют особенности структурно-функциональных параметров сердца, показателей сердечно-сосудистой системы и церебрального кровообращения.
2. Возникновение нарушений адаптации у детей в условиях интенсификации учебного процесса детерминируется различными по значимости факторами (медико-биологическими, экологическими, социально-гигиеническими), воздействие которых обуславливает напряженное функционирование сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы, лабильность показателей церебрального кровотока у детей, что сопровождается изменением реактивности организма и ведет к нарушению адаптационных механизмов.
3. Имеют место особенности вегетативной регуляции сердечного ритма в зависимости от адаптационного состояния организма детей. Школьники с удовлетворительной адаптацией характеризуются преобладанием парасимпатических влияний на деятельность системы кровообращения и менее значимыми влияниями симпатического отдела ВНС, у детей с нарушением адаптации более значителен вклад в баланс вегетативной регуляции сердечной деятельности симпатического отдела ВНС.
4. Применение здоровьеформирующих технологий оказывает положительное влияние на состояние физического развития, физической подготовленности и выносливости, результаты функциональных нагрузочных проб у школьников. Степень воздействия и направленность изменений данных показателей различна у детей с разным уровнем адаптации. Вероятно, имеет место суммарный эффект воздействия здоровьеформирующих технологий и состояния адаптационных процессов детского организма.
5. Диагностически значимыми критериями нарушения адаптации у детей служат медико-биологические показатели, структурно-функциональные параметры сердца, показатели вегетативной регуляции сердечной деятельности и показатели церебрального кровообращения. Структура маркеров дезадаптации различна у детей разного возраста.
Внедрение результатов исследования в практику
Результаты проведенных исследований внедрены в практическую работу: 2-го детского отделения клиники ФГБУ «НИИ медицинских проблем Севера» СО РАМН, КГБОУДПО «Красноярского краевого центра повышения квалификации специалистов со средним медицинским образованием», МБОУ «Гимназия № 3», МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №150», МБОУ «Лицей № 12», КГОАУ «Школа Космонавтики», МБУЗ «Абанская ЦРБ», МБУЗ «Ужурская ЦРБ», МБУЗ «Манская ЦРБ», МБУЗ «Пировская ЦРБ», МБУЗ «ГДБ № 4» г. Красноярска, МБУЗ «ГДБ № 8» г. Красноярска. Результаты работы представлены в виде 3-х методических рекомендаций, утвержденных на заседании Ученого совета ГБОУ ВПО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого. Оформлен 31 акт внедрений.
Результаты диссертационной работы используются в педагогическом процессе при обучении студентов на кафедре поликлинической и факультетской педиатрии ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздравсоцразвития РФ и рекомендуются для внедрения в лечебно-профилактических учреждениях и учебно-методических центрах по оказанию медицинской помощи детям и подросткам. Результаты исследований могут быть рекомендованы для включения в методические разработки циклов усовершенствования врачей педиатров и кардиологов медицинских вузов.
Для внедрения в практику работы детских ЛПУ разрабатывается компьютерная программа, которая объединяет результаты, представленные в диссертации, и включает количественную оценку риска развития нарушений адаптации у детей (рискометрию) по показателям ОШ (в баллах) и величине уровня риска «р» в различных возрастных группах (7-11 лет и 12-17 лет).
Апробация материалов диссертации
Материалы научных исследований доложены и обсуждены на 7-ом Сибирском съезде физиологов (Красноярск, 27-29 июня 2012 г.); на 13-ом Конгрессе педиатров России (Томск, 27-29 сентября 2009 г); на Первом Всероссийском съезде аритмологов (Москва, 16-18 июня 2005 г); на XII Российско-Японском медицинском симпозиуме (Красноярск, 20-21 сентября 2005 г); на VII Конгрессе педиатров России (Москва, 12-14 февраля 2002 г); на Российском национальном конгрессе кардиологов (Москва, 2003 г); на 20-ой сессии президиума СО РАМН (Новосибирск, ноябрь 2002 г); на Международной научной конференции «Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере» (Сургут, ноябрь 2004 г.); на итоговой научно-практической конференции с международным участием «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 15-17 июня 2005 г.); на Международном симпозиуме «Молекулярные механизмы регуляции функции клетки» (Тюмень, 12-16 сентября 2005 г.); на Х съезде педиатров России «Пути повышения эффективности медицинской помощи детям» (Москва, 8-10 февраля 2005 г.); на Международном симпозиуме «Физическая культура и спорт, формирование здоровья и здоровьесберегающие технологии в системе образования: опыт, проблемы, исследования и перспективы» (Красноярск, 5-9 октября 2006 г.); на конференции «Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере», посвященной 10-летию медицинского факультета Сургутского Государственного университета (Сургут, ноябрь 2004 г.); на научно-практической конференции с международным участием «Актуальные проблемы кардиологии» (Тюмень, ноябрь 2003 г.); на Всероссийском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, октябрь 2002 г.); на Всероссийской конференции «Здоровье и образование ребенка» (Пермь, сентябрь 2002 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, из них 14 статей в рецензируемых журналах. Получено два уведомления о поступлении и регистрации заявки о выдаче патента Российской Федерации на изобретение. Получен патент РФ № 2187888.
Объем и структура диссертации
Диссертация содержит 388 страниц машинописного текста, 108 таблиц и 125 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, 5 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Список использованной литературы включает 315 источников, в том числе 194 отечественных и 121 зарубежных авторов.
Личный вклад автора в проведенное исследование
Лично автором проведено планирование работы, патентно-информационный поиск, анализ имеющихся по теме диссертации литературных данных, клиническое обследование детей, формирование групп, проведение функциональных методов обследования (ЭКГ, КРГ, РЭГ), статистическая обработка, анализ результатов, оформление работы, публикации.
Особенности адаптации школьников в условиях интенсификации образовательного процесса
По данным ряда авторов к окончанию школы 70% функциональных расстройств переходят в хроническую патологию, за последние 10 лет число школьников с хронической патологией возросло в 1,5 раза, а среди подростков - в 2,1 раза, в 4-5 раз возрастает заболеваемость органов зрения, в 3 раза - органов пищеварения, в 2 раза - число нервно-психических расстройств. Наиболее значительный прирост всех нарушений состояния здоровья отмечен в 7, 10 лет и в период от 12 до 17 лет [52,55,57,60,70,180].
В литературе имеются указания на наличие определенной «фазности» процесса адаптации. В начале обучения фаза напряжения адаптации вызывается реакцией на учебную нагрузку. При окончании обучения фаза нарушения адаптации объясняется усилением психоэмоциональной нагрузки в связи с предстоящими экзаменами и дальнейшим поступлением в учебные заведения [62,68,227,302].
Некоторыми авторами обсуждаются вопросы адаптации детей к высоким учебным нагрузкам, основная масса исследований относится к младшему и среднему школьному возрасту. В младшей школе (1-4 классы), проводится изучение адаптационных процессов у детей, обучающихся по различным развивающим образовательным программам (Занкову, Эльконину-Давыдову и др.). Обосновывается необходимость разработок новых методологических основ школьного образования, применение оздоровительных комплексов, необходимость дозирования учебной нагрузки, осуществление индивидуального подхода к детям [46,47,48,68].
К началу школьного обучения у детей наряду с закончившейся дифферецировкой клеток коры больших полушарий отмечается недостаточная уравновешенность процессов внутреннего торможения, нервная система детей не готова выдерживать длительные психоэмоциональные нагрузки и напряжение, в связи с чем, к концу первого класса у большинства детей определяются неврологические нарушения и психологические проблемы - нарушения сна, аппетита, головные боли, невротические реакции [47,53,277,302].
Одним из сложных периодов в жизни школьника является пубертатный период. При изучении здоровья детей, обучающихся в средней школе (5-8 классы), основное внимание уделяется процессу перехода к кабинетной системе обучения в основной школе, влиянию личностных особенностей педагогов-предметников и стилей педагогической деятельности на адаптационные процессы. Исследователями выяснено, что учащимися не соблюдается режим дня, основы рационального питания,. двигательный режим, мало времени проводится на свежем воздухе. Рядом авторов отмечаются дисрегуляторные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, проявляющиеся повышением частоты сердечных сокращений, снижением АД, высокой распространенностью гипотензивных состояний, дисрегуляторных реакций на физическую нагрузку [4,24,32,144,265].
Большинством авторов высказывается озабоченность состоянием здоровья детей, обучающихся в инновационных учебных учреждениях. Заболеваемость детей в данных учреждениях в 2,5 раза выше, чем в обычных школах. Использование педагогических экспериментальных программ, по мнению некоторых исследователей, требует дальнейшего изучения, так как «физиологическая цена», которую платят учащиеся за успехи в учебе, бывает несоизмерима с «ценой» здоровья детей [49,150]. Режим дня учащихся при нетрадиционных формах обучения может быть расценен как неблагоприятный. Для таких форм обучения характерна повышенная плотность уроков, часто проводятся сдвоенные уроки по 60 минут, отсутствуют физкультурные пятиминутки, не учитывается степень сложности предметов. Выявленные особенности деятельности сердечнососудистой системы характерны для сердца с ограниченными функциональными резервами [87,158,170]. Имеются исследовательские
работы, в результате которых выявлены тендерные различия в адаптивных реакциях детей на учебную нагрузку, чаще адаптационные процессы у девочек протекают более благоприятно, чем у мальчиков [49]. В имеющейся литературе встречаются единичные сведения о состоянии здоровья старшеклассников (9-11классы) при обучении в инновационных учреждениях [56].
Таким образом, выявление маркеров адаптации детей и подростков к интенсивному учебному процессу, своевременная диагностика донозологических и преморбидных состояний у детей может быть осуществлена путем контроля за постоянством частоты пульса, артериального давления и за изменениями показателей вегетативного гомеостаза. 1.2 Образовательная среда в современных условиях
Взаимосвязь состояния здоровья учащихся и образовательного процесса способствовала появлению ряда исследований, рассматривающих различные подходы к решению проблемы сохранения и укрепления здоровья школьников средствами образования. Рядом авторов регламентация учебной нагрузки рассматривается как фактор сохранения здоровья школьников [82,121,141,271,310,313].
По данным проведенных исследований за период обучения в школе число здоровых детей уменьшается в 4-5 раз. Каждый четвертый выпускник имеет нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, каждый третий близорукость, нарушение осанки. Заканчивают школу здоровыми 2-5 % детей [82,145,168]. В так называемых школах «нового типа» - гимназиях, лицеях - нагрузки настолько высоки, что в 5-9 классах достоверно чаще по сравнению с массовыми школами отмечаются клинически выраженные вегетативно-сосудистые расстройства (19,3%, в массовых - 3,8%), нейроциркуляторная дистония (10,4 и 2,9%), неврологические расстройства (14 и 3,2%). До 80% учащихся этих школ имеют множественные и полисистемные нарушения состояния здоровья (82,121,165].
Характеристика экспериментального режима учащихся «Школы космонавтики»
Первый этап первичного скрининга, проводившегося в условиях школьных медицинских кабинетов, включал: интервьюирование родителей, общеклинический осмотр детей врачом педиатром, соматометрию: масса тела (далее МТ), длина тела (далее ДТ), окружность грудной клетки (далее ОГК) на вдохе и выдохе; 3-х кратное измерение АД, осмотр узкими специалистами (офтальмологом, оториноларингологом, эндокринологом, гастроэнтерологом), оценивали наличие у детей АГ, СВД, проводили оценку физического и полового развития.
Данные анамнеза жизни ребенка и жалобы получены из анкет, заполненных родителями после предварительного инструктажа исследователя на родительском собрании. После заполнения анкеты проводился клинический осмотр, соматометрия и динамометрия. Дети обследованы по единой программе; данные, полученные при обследовании, заносились в индивидуальную карту обследования ребенка и журналы исследования. Измерение АД осуществлялось методом Короткова в первой половине дня, в положении сидя, после 10-ти минутного отдыха, трижды с интервалом в 5 минут с использованием стандартизованных тонометров отечественного производства и манжет, соответствующих длине окружности плеча и физическому развитию ребенка. Измерение АД проводилось с точностью до 2 мм рт.ст., вычислялось среднее из трех измерений АД, результаты вносились в протокол обследования. Оценка уровня АД осуществлялась по таблицам процентильного распределения артериального давления с учетом возраста, пола и роста детей и подростков, предложенным экспертами Рабочей Группы Национального Института Сердца, Легких и Крови (NHLBI, США, 1996). В соответствии с рекомендациями NHLBI, 1987г. в качестве нормальных рассматривались значения систолического и диастолического АД ниже 90%о, высокими считались значения от 95%о и выше, уровень САД и ДАД в пределах от 90 до 94%о считали "высоким нормальным АД". В работе использована классификация АГ у детей, разработанная экспертами Всероссийского научного общества кардиологов и Ассоциации детских кардиологов России (2003).
На втором этапе первичного скрининга осуществлялась регистрация ЭКГ в 12-ти стандартных отведениях, проводилась кардиоритмография в покое и в ходе выполнения активной ортостатической пробы, изучались особенности церебрального кровообращения методом реоэнцефалографии (РЭГ). В последующем проводился сравнительный анализ исследованных у детей показателей в зависимости от уровня учебных нагрузок и уровня адаптации.
На третьем этапе обследования дети с нарушением адаптации направлялись на углубленное обследование в специализированное детское отделение для проведения комплекса приведенных в таблице 2.3 исследований. Дети основной и контрольной группы, не предъявлявшие жалоб и не имевшие показаний для госпитализации, обследовались в условиях дневного стационара кратковременного пребывания на базе 2-го детского отделения клиники НИИМПС СО РАМН. В зависимости от величины ИФИ дети были разделены на группы с удовлетворительной, напряженной, неудовлетворительной адаптацией и ее срывом. Основанием для верификации у детей артериальной гипертензии (далее АГ) было наличие у детей САД и/или ДАД выше 95 %о с учетом процентиля роста. В группу с АГ 1 степ, вошли- дети, у которых средние уровни САД и/или ДАД из трех измерений, равные или превышающие (менее чем на 10 мм рт. ст.) значения 95-го процентиля, установленные для данной возрастной группы, с АГ 2 степ. - дети, у которых уровень САД и/или ДАД превышал значения 95-го процентиля данной возрастной группы на 10 и более мм рт. ст.
Для выявления синдрома вегетативной дисфункции . (далее СВД) анализировались данные анамнеза, характер жалоб, объективное состояние органов и систем, анализ исходного вегетативного тонуса (далее ИВТ), определяемого по клиническим таблицам A.M. Вейна (19$ 1) и по индексу напряжения в покое (ИН-1) кардиоинтервалограммы. Наличие ИМТ оценивали величиной индекса Кетле (ИК 90%о) для соответствующих возрастно-половых групп, применяли таблицы процентильного распределения ИК В.В. Юрьева (2003).
Основные показатели физического развития детей определялись по результатам соматометрии и проведены в соответствии с унифицированной методикой. Массу тела определяли с помощью медицинских весов с точностью до 50 г. Длину тела измеряли с помощью вертикального ростомера с точностью до 0,5 см. В зависимости от соответствия массы тела длине тела ребенка по межрегиональным нормативам выделяли группы детей, имеющих дефицит массы тела (ниже 25%о), детей с гармоничным физическим развитием (25-75%о) и детей с избыточной массой тела (выше 75%о). Окружность грудной клетки измеряли сантиметровой лентой.
На основании полученных соматометрических данных определены следующие показатели: индекс Кетле (далее ИК) по формуле: ИК=МТ/ДТ2 (2.1), где МТ - масса тела (кг), ДТ - длина тела (в метрах). Для индивидуальной оценки особенностей физического развития использовались «Межрегиональные нормативы для оценки длины и массы тела детей от 0 до 14 лет».
Индекс пропорциональности физического развития (далее ИПФР): ИПФР=(длина тела стоя - длина тела сидя / длина тела сидя) 100% (2.2) Показатель позволяет судить об относительной длине ног. Критерии оценки ИПФР: 87% - малая длина ног (отставание длины нижних конечностей по отношению к длине туловища), от 87% до 92% - пропорциональное физическое развитие, 92% - большая длина ног (относительно большая длина нижних конечностей по отношению к длине туловища).
Крепость телосложения (далее КТ): КТ = Длина тела стоя - (Масса тела + ОГК на выдохе) (2.3) Критерии оценки телосложения: Кт 10 - крепкое, 10-20 - хорошее, 21-25 -среднее, 25-35 - слабое, 35 - очень слабое.
Оценка физической подготовленности Быстрота и скорость движений - «Бег на 100 м с высокого старта» (сек); Общая и скоростная выносливость - тест «Бег на 2-3 км» (в сек); Запас скорости (далее ЗС) - определялся по формуле: 3C=t(100 M)(2-3 км)/20(30) (2.4); Индекс выносливости (далее ИВ) - определялся по формуле: ИВ=1(2-3 км)-1(100 м) 20(30) (2.5); Сила и силовая выносливость мышц верхнего плечевого пояса мальчиков и юношей - тест «Подтягивание на перекладине»; Скоростно-силовая выносливость мышц сгибателей туловища мышц у девочек и девушек - тест «Пресс» - подъем туловища из положения лежа за 1 мин (количество раз);
Состояние клапанного аппарата сердца и малые аномалии развития сердца у детей обследованных групп
Средние значения интервалов ЭКГ были сопоставлены с уровнем адаптации у детей. Так, интервал R-R, характеризующий общую длительность цикла возбуждения сердца, у детей с удовлетворительной адаптацией отличался большей продолжительностью (0,692 мс), чем аналогичный показатель в группе с напряженной (0,563 мс, р=0,0001), неудовлетворительной адаптацией (0,603 мс, р=0,0007) или ее срывом (0,510 мс, р=0,0140).
Величиной, обратно пропорциональной интервалу R-R и характеризующей частоту возбуждения желудочков, является частота сердечных сокращений (ЧСС). Срыв адаптации у младших школьников сопровождался наличием тахикардии, о чем свидетельствовала большая ЧСС у детей этой группы (108,38 уд/мин) в сравнении со школьниками с удовлетворительной адаптацией (88,28 уд/мин, р=0,0156). Дети с напряженной (108,17 уд/мин) и неудовлетворительной (101,13 уд/мин) адаптацией отличались значительно большей ЧСС по сравнению со школьниками, имевшими удовлетворительный уровень адаптационных процессов (р=0,0001; Р=0,0006).
Зубец Р электрокардиограммы отражает процесс охвата возбуждением предсердий. Длительность электрической систолы предсердий была сопоставлена нами с состоянием адаптации у детей, статистически значимых различий в анализируемых группах получено не было (табл. 3.1.4).
Интервал PQ в целом характеризует время, за которое возбуждение от СА-узла достигает сократительных кардиомиоцитов желудочков. Проведенный анализ не выявил статистически значимых различий показателей атриовентрикулярной проводимости (длительность интервала PQ) в группе младших школьников с различным уровнем адаптации.
Интервал QRS электрокардиограммы отражает длительность процесса деполяризации желудочков сердца. Проведенный анализ средних значений длительности интервала QRS в зависимости от уровня адаптации у детей выявил статистически значимые различия между группами с удовлетворительной и неудовлетворительной адаптацией. Величина этого показателя составила 0,102 мс в первой группе и 0,095 мс - во второй (р=0,0490).
Интервал QT отражает электрическую систолу желудочков сердца, его величина зависит от пола, возраста и ЧСС. Младшие школьники с напряженной, неудовлетворительной адаптацией и ее срывом отличались более низкими величинами этого показателя в сравнении с детьми, имевшими удовлетворительный уровень адаптации (табл. 3.1.4).
Аналогичный анализ показателей ЭКГ во взаимосвязи с уровнем адаптации был проведен и в старшей возрастной группе (12-17 лет). Дети с напряженной (0,714 мс) и неудовлетворительной (0,736 мс) адаптацией отличались меньшей продолжительностью интервала RR в сопоставлении с аналогичным показателем детей с удовлетворительной адаптацией (0,804 мс), величина показателя «р» с вышеуказанными группами составила соответственно 0,0006 и 0,0033 (табл. 3.1.5). Школьники с напряженной и неудовлетворительной адаптацией имели большие значения ЧСС, чем дети с удовлетворительной адаптацией. Для последних была характерна большая величина атриовентрикулярной проводимости (PQ=0,16 мс) и меньшая продолжительность электрической систолы сердца (QT=0,37 мс), различия с группой напряженной адаптации составили соответственно 0,0523 и 0,0153 (табл. 3.1.5). Более детально ЭКГ- показатели в группах детей с различным уровнем адаптации представлены в Приложении (табл. ).
У 209 детей в возрасте 7-11 лет проанализированы особенности ритма сердца, наличие номотопных, гетеротопных и комбинированных нарушений ритма и проводимости сердца (НРПС) по данным регистрации стандартной ЭКГ. У подавляющего большинства обследованных (96,65%) регистрировался синусовый ритм, в качестве основного водителя ритма у этих детей выступал синусовый узел, у 1,92% детей регистрировался эктопический (чаще нижне-предсердный) ритм и у 4,81% обследованных детей выявлялась миграция водителя ритма (МВР).
В группе младших школьников с удовлетворительной адаптацией у 2,3% детей регистрировался эктопический ритм, у 5,75% отмечалась МВР и у остальных детей ритм был синусовый. У детей с другими видами адаптации в 100% случаев основным водителем ритма был синусовый узел.
Частота встречаемости электрокардиографических изменений у детей с различным уровнем адаптации представлена на рисунке 3.1.1. Анализ наличия номотопных нарушений сердечного ритма показал, что синусовая тахикардия статистически значимо чаще регистрировалась у детей с напряженной, неудовлетворительной адаптацией и ее срывом в сопоставлении с аналогичным показателем обследованных с удовлетворительной адаптацией.
Синусовая аритмия у школьников 7-11 лет регистрировалась значительно чаще в группе с удовлетворительной адаптацией (39,43%) и реже - у детей с напряженной (8,33%, р=0,0327) и неудовлетворительной (13,33%, р=0,0467) адаптацией. При сопоставлении частоты встречаемости данного вида нарушений ритмической деятельности сердца в группах детей с удовлетворительной адаптацией и ее срывом статистически значимых различий не выявлено (39,43% и 28,57%, р=0,5790).
В последние годы мнение о "безопасности" минимальных проявлений дисфункции синусового узла, по мнению Школьниковой М. А. (2001), уступило место наблюдениям, в которых определяется плохой прогноз в катамнезе при естественном течении данной аритмии. Частота синусовой брадикардии в группе обследованных с удовлетворительной адаптацией составила 6,90%, для детей с другими видами адаптации данный вид нарушений был не характерен.
Частота гетеротопных нарушений ритма сердца (ГНРС) в числе которых анализировались желудочковые, наджелудочковые и атриовентрикулярные экстрасистолы, а также пароксизмальная суправентрикулярная тахикардия, составляла 2,87% из числа всех обследованных. Желудочковые и наджелудочковые экстрасистолы регистрировались только у детей с удовлетворительной адаптацией (рис.3.1.2). Суправентрикулярная пароксизмальная тахикардия (СВПТ) была выявлена у 1,44% из числа всех обследованных.
Характеристика показателей вариабельности сердечного ритма у детей с напряженной адаптацией во взаимосвязи с уровнем учебных нагрузок
Значения ДАо, превышающие значения 97-го процентиля кривой распределения данного показателя для соответствующего возраста и пола, имели 11,89% обследованных школьников 12-17 лет, значения ниже 3-го процентиля - 1,14% детей данной возрастной группы, при этом статистически значимых различий в группах детей с различной адаптацией не выявлено.
Среднее значение диаметра аортального клапана в момент его раскрытия (Раск.АК) было максимальным у детей со срывом адаптации и составляло 2,00 см и значительно ниже была величина этого показателя у детей с удовлетворительной (1,88 см, р 0,0001), напряженной (1,83 см, р 0,0001) и неудовлетворительной (1,90 см, р=0,0002) адаптацией. Число детей с величиной данного показателя, превышающей возрастно-половые нормативы, составило у детей с измененным уровнем адаптации 28,69%, в группе с удовлетворительной адаптацией таких детей было меньше - 20,90%. Небольшое число детей с низкими значениями показателя Раск.АК было среди школьников с измененным уровнем адаптации - 1,14%, тогда как среди обследованных с удовлетворительной адаптацией таких детей не было.
Величина ДЛП была статистически значимо больше у детей со срывом адаптации (3,05 см) в сравнении с группой обследованных с удовлетворительной (2,85 см, р 0,0001), напряженной (2,76 см, р 0,0001) и неудовлетворительной (2,92 см, р=0,0014) адаптацией. Кроме того, значения данного показателя в группе с неудовлетворительной адаптацией достоверно превышали его величину у детей с напряженной адаптацией (р=0,0362). Число детей с величиной ДЛП, превышающей значения 97-го процентиля кривой распределения данного показателя для соответствующего возраста и пола, было достоверно больше в группе со срывом адаптации (24,46%) в сопоставлении с удовлетворительной (6,29%, р 0,0001) и напряженной (7,50%, р=0,0015) адаптацией. А число таких детей в группе с неудовлетворительной адаптацией было достоверно больше, чем среди детей с удовлетворительной адаптацией (соответственно 15,45% и 6,29%, р=0,0076). ТПСПЖ у детей со срывом адаптации (0,29 см) значительно превышала аналогичный показатель в группе с удовлетворительной (0,26 см, р=0,0020) и неудовлетворительной адаптацией (0,27 см, р=0,053), различия данного показателя с группой обследованных, имеющих напряженную адаптацию (0,27 см, р=0,0689) не достигали уровня статистической значимости (табл. 3.2.2). Число детей с высокими значениями показателя ТПСПЖ ( 97%о) среди детей с измененным уровнем адаптации было небольшим и составило 1,38% (в группе с удовлетворительной адаптацией число таких детей было еще меньше - 0,56%). Статистически значимых различий числа детей с низкими значениями анализируемого показателя ( 3%о) в группах детей с различной адаптацией не выявлено.
Величина ДПЖ была достоверно выше у детей со срывом адаптации (1,44 см) в сравнении с обследованными школьниками, имеющими удовлетворительную (1,21 см, р 0,0001), напряженную (1,28 см, р=0,0389) и неудовлетворительную (1,26 см, р=0,0051) адаптацию. Число детей с высокими ( 97%с) значениями данного показателя в группах с измененным уровнем адаптации составил 20,87%), что было сопоставимо с величиной данного показателя у детей с удовлетворительной адаптацией - 19,21%). Детей с низкими значениями ДПЖ ( 3%о) было больше в группе с удовлетворительной адаптацией (38,98%) в сравнении с обследованными, имеющими ее неудовлетворительный уровень (26,02%, р=0,0200) или срыв адаптации (28,33%, р=0,0233).
Толщина межжелудочковой перегородки у школьников 12-17 лет в группе со срывом адаптации (0,85 см), значительно превышала значения данного показателя у обследованных других групп: ее величина у детей с удовлетворительной адаптацией была 0,69 см (р 0,0001), с напряженной адаптацией - 0,80 см (р=0,0140), с неудовлетворительной адаптацией - 0,81 см (р=0,0102). Оказались статистически значимыми и различия между группами с удовлетворительной и напряженной адаптацией (р 0,0001), удовлетворительной и неудовлетворительной адаптацией ( 0,0001). Число детей с высокими значениями ТМЖП ( 97%о) в группе со срывом адаптации, с неудовлетворительной и напряженной адаптацией составило соответственно 12,02%, 16,26% и 12,5%), среди детей с удовлетворительным уровнем адаптации таких детей не было (р 0,0001). Всего детей со значениями ТМЖП, превышающими 97%о, было 9,46%, ТМЖП менее Ъ%о была у 4,24% обследованных данной возрастной группы.
Диаметр левого желудочка был значительно больше у детей со срывом адаптации (4,70 см) в сопоставлении с группой удовлетворительной (4,39 см, р 0,0001), напряженной (4,41 см, р 0,0001) и неудовлетворительной (4,49 см, р 0,0001) адаптации. Число детей с величиной ДЛЖ, превышающей возрастно-половые нормативы, составило в группе с удовлетворительной адаптацией 5,08%, с напряженной - 7,14%, с неудовлетворительной - 9,09% и срывом адаптации - 9,38% (различия между группами не достигали уровня статистической значимости). Всего таких детей было 7,63%. Школьников, у которых величина ДЛЖ оказалась ниже нормативных значений было 7,25%.
У детей со срывом адаптации установлены достоверно более высокие показатели ТЗСЛЖ (0,91 см) в сравнении с группой обследованных с удовлетворительной (0,74 см, р 0,0001), напряженной (0,84 см, р=0,0012) и неудовлетворительной (0,83 см, р 0,0001) адаптацией. Школьники, у которых величина данного показателя превышала значения 97%о, значительно чаще встречались в группах со срывом адаптации (25,32%), с напряженной (25,00%) и неудовлетворительной (16,39%) адаптацией, тогда как среди обследованных с удовлетворительным уровнем адаптации таких детей было значительно меньше (1,13%, р 0,0001). Число детей с низкими значениями ТЗСЛЖ ( 3%о) было незначительным - 1,80%).
