Характеристика адаптационных возможностей первоклассников

Образ жизни, экология

© ГРИЦИНСКАЯ В.Л., ГОРДИЕЦ А.В., ГАЛАКТИОНОВА М.Ю., САВЧЕНКО А.А., МАНЧУК В.Т. -УДК 612.017.2:159.9.07.

ХАРАКТЕРИСТИКА АДАПТАЦИОННЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЕРВОКЛАССНИКОВ

В.Л. Гриципская, А.В. Гордиец, М.Ю. Галактионова, А. А. Савченко, В.Т. Мапчук.

Резюме. С целью изучения функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы и уровня метаболических процессов в лимфоцитах крови у первоклассников в период адаптации к школе было обследовано 408 первоклассников (214 мальчиков и 194 девочки), обучающихся по традиционной программе. У 48 детей (28 девочек и 20 мальчиков) в лимфоцитах крови исследована активность метаболических ферментов. Выявлено напряжение регуляторных систем. ограничение функциональных резервов сердечно-сосудистой системы, а также преобладание симпатикотонического типа регуляции вегетативной нервной системы. У детей 1-х классов в конце учебного года уровень аэробных энергетических процессов в иммунокомпетентных клетках снижен, но при повышении реакций, определяющих интенсивность синтетических про-

цессов.

Социальное благополучие ребенка во многом зависит от его возможности приспосабливаться к меняющимся условиям жизни и сохранять определенную устойчивость к воздействию неблагоприятных факторов среды в критические периоды развития. Одним из таких периодов является возраст начала систематического обучения в школе. Важнейшим звеном адаптационной перестройки организма является уровень функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы, обусловленный особенностями вегетативной регуляции [2,4,5,8].

Иммунная система, являясь одной из гомеостатических структур организма, участвует во всех адаптационных реакциях. На сегодняшний день доказано, что функциональная активность лимфоцитов обусловлена их метаболизмом [9,10, 11,14,15]. Следовательно, изучая метаболизм лимфоцитов, можно определить основные биохимические параметры адаптационной реакции организма.

Нами была поставлена цель - изучить функциональные возможности сердечно-сосудистой системы и уровень метаболических процессов в лимфоцитах крови у первоклассников в период адаптации к школе.

Материалы и методы

В начале (октябрь) и конце (апрель) учебного года обследовано 408 первоклассников (214 мальчиков и 194 девочки), обучающихся но традиционной программе. При клиническом осмотре проведено измерение артериального давления и частоты сердечных сокращений в покое; высчитаны индексы Руфье (ИР), Кердо (ВИК) и адаптационный показатель (АП) [2,7,8].

Лабораторно обследованы 48 детей (28 девочек и 20 мальчиков). Цитохимическое окрашивание лимфоцитов периферической крови на сукци-натдегидрогеназу (СДГ) и а-глицерофосфатдегид-

рогеназу (аГФДГ) осуществлялось но методу Р.П. Нарциссова [6]. Для оценки активности СДГ и аГФДГ применялся метод компьютерной мор-фоденситометрии [1]. Цитохимическое изображение характеризовали оптическими и геометрическими признаками: Б - площадь гранул (ник-

сель‘), Р - суммарный периметр гранул (пиксель), РБ - фактор формы (где 1 - абсолютная окружность), ОО - средняя оптическая плотность (единицы оптической плотности - е.о.н.), ЮО - интегральная оптическая плотность (никсельхе.о.н.). в и Р гранул продукта реакции количественно характеризуют фермент, но оптической плотности можно судить об уровне активности. ББ характеризует сценленность гранул продукта реакции в клетке: одиночно расположенные гранулы имеют округлую форму - в этом случае ББ близок или равен единице; в случае конгломеризации гранул -ББ снижает свою величину.

Выделение общей фракции лимфоцитов осуществляли но общепринятому методу в градиенте плотности фиколл-верографина с последующей очисткой от прилипающих клеток. Определение активности Н АД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах проводили биолюминесцентным методом [9]. Данным методом определялась активность следующих ферментов: глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы (Г6ФДГ), малатдегидрогеназы (МДГ), НАД - зависимых глутаматдегидрогеназы (НАДГДГ) и изощггратдегидрогеназы (НАДИЦДГ). Активность дегидрогеназ выражали в ферментативных единицах на 104 клеток (1Е=1 мкмоль/ мин).

Для всех полученных данных определяли среднее арифметическое значение (X) и ошибку средней арифметической (т). Проверку гипотезы о статистической достоверности двух выборок проводили с помощью критерия Манна-Уитни.

Результаты и обсуждение

При первичном клиническом осмотре признаки вегетативно-сосудистой дистонии выявлены у 39,8+3,25% детей, к концу учебного года число таких детей увеличилось до 50,5+4,15%. Чаще определялась дисфункция вегетативной регуляции с гипертоническими реакциями артериального давления, обусловленная активацией симпатического звена вегетативной нервной системы. Нарушения сердечного ритма регистрировались к концу учебного года в виде тахикардии у 11,7±1,89% первоклассников, брадикардии - у 5,8+0,98%, экс-трасистолии - у 4,9±0,87% детей.

По показателям ИР высокие резервы сердечнососудистой системы в начале учебного года выявлены у 48,3+3,45% мальчиков и 56,3±±3,68% девочек; к концу первого класса число таких детей уменьшилось (43,5±3,38% мальчиков и 49,5± ±3,60% девочек). Число первоклассников с низкими резервами сердечно-сосудистой системы при втором обследовании увеличилось (31.8± ±3,18% мальчиков и 29,9±3,30% девочек) ио сравнению с началом учебного года (27,5±3,06% и 20,8±2,96% соответственно).

Анализ показателей ВИК выявил, что большинство детей было с вагохолинергическими обеспечением вегетатики (в начале учебного года 57,6±3,46% мальчиков и 57,1 ±3,65% девочек; в конце учебного года 56,7+3,38 и 50,3±3,63% соответственно). С преимущественно симиатоадренер-гическим компонентом первоклассников было меньше: в начале учебного года 33,2±3,28% мальчиков и 34.3±3,48% девочек; к концу учебного года число таких детей увеличилось (37,2±3,28% и 42,4±3,58% соответственно).

Неудовлетворительная адаптация и срыв адаптационных механизмов в начале учебного года ио показателям АП отмечалась у 27,9±3,20% мальчиков и 23,8±3,34% девочек; к концу первого класса число таких детей увеличилось до 37,1+3,14% и 33,5±3,60% соответственно (Р<0,05).

Морфоденситометрические показатели активности СДГ и аГФДГ в лимфоцитах крови первоклассников в начале и в конце учебного года представлены в таблице 1. Обнаружено, что у первоклассников к концу учебного года статистически достоверно повышены показатели площади, периметра и фактора формы гранул диформазана, образованных в ходе ферментативной реакции СДГ, но при снижении интегральной оптической плотности. Морфоденситометрические параметры активности аГФДГ в лимфоцитах крови у первоклассников к весне также изменяются. Выявляется повышение величины площади, периметра, фактора формы и оптической плотности гранул диформазана, образованных в ходе ферментативной активности аГФДГ.

При исследовании активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ обнаружено, что к концу учебного года у первоклассников в лимфоцитах крови повышается активность Г6ФДГ и НАДГДГ. но при значительном снижении уровня активности МДГ (табл.2).

СДГ, аГФДГ, МДГ и НАДГДГ - ферменты, локализующиеся в митохондриальном комиар-тменте и характеризующие метаболические процессы, связанные с аэробным дыханием клеток [3, 13]. При этом, к концу учебного года в лимфоцитах крови первоклассников выявляется снижение активности СДГ и МДГ, характеризующих субстратный поток ио циклу трикарбоновых кислот, который в значительной степени определяет интенсивность аэробного дыхания. Следовательно, можно предположить, что к весне в иммуноком-иетентных клетках крови у первоклассников развивается ингибирование аэробных энергетических процессов.

В то же время, анализ показателей активности исследуемых ферментов позволяет выявить и компенсаторные реакции, направленные на стимуляцию метаболизма митохондрий. Так, увеличение площади и периметра гранул диформазана.

Таблица 1.

Морфоденситометрические параметры активности СДГ и аГФДГ в лимфоцитах крови у школьников 1 класса в начале и конце учебного года

Показатели Осенью и=48 Весной и=48 Р

Морфоденситометрические параметры активности СДГ

5, (мкм‘) 2,24±0,09 3,89±0,30 <0,01

Р, (мкм) 14,73±0,59 21,62± 1,60 <0,05

РР, (о.е.) 0,65±0,01 0,76±0,01 <0,01

ОБ, (е.о.и.) 20,08±0,37 19,36±0,47

ЮБ, (пиксель"' х е.о.и.) 2762,68±164,78 2021,87+153,6 <0,01

Морфоденситометрические параметры активности аГФДГ

5, (мкм"') 1,57±0,09 2,55±0,19 <0,01

Р, (мкм) 9,09±0,51 13,74±0,93 <0,01

РР, (о.е.) 0,66±0,02 0,79±0,01 <0,05

ОБ. (е.о.и.) 16,75±0,29 17,73+0,38 <0,05

ЮБ, (пиксель"'х е.о.и.) 2474,01±165,08 2204,00+176,70

Таблица 2.

Активность НАД(Ф) - зависимых дегидрогеназ (мкЕ) лимфоцитов крови школьников 1 класса

в начале и конце учебного года

Показатели Осенью и=48 Весной и=48 Р

Г6ФДГ 0,41+0,10 1,95+0,25 <0,001

мдг 10,74+1,32 0,01+0,001 <0,001

НАДГДГ 1,03+0,12 6,17+0,67 <0,001

НАДИЦДГ 1,80+0,30 1,33+0,19

образованных в результате ферментативной активности СДГ и аГФДГ, отражает увеличение площади митохондрий в лимфоцитах крови, что также подтверждается увеличением величины фактора формы - гранулы более широко распределены но клетке и образуют меньше конгломератов. При этом, увеличение оптической плотности аГФДГ характеризует активацию данного фермента в иммунокомиетентных клетках у первоклассников к концу учебного года. Данный фермент входит в комплекс а-глицерофосфатного шунта, осуществляющего перенос восстановленных ииридиннуклеотидов внутрь митохондрий, что приводит к увеличению водородного градиента и стимулирует аэробные энергетические процессы. Кроме того, увеличение активности НАДГДГ определяет повышенный приток субстратов на реакции цикла трикарбоновых кислот.

ГбФДГ - ключевой и инициализирующий фермент иентозофосфатного цикла, основные продукты которого (НАДФН и рибозо-5-фосфат) используются в реакциях макромолекулярного синтеза [3,12]. Повышение активности данного фермента в лимфоцитах крови у первоклассников к концу учебного года позволяет предположить стимуляцию пластических реакций.

Таким образом, к концу учебного года у школьников 1 класса в лимфоцитах крови выявляется снижение метаболических реакций, связанных с аэробными энергетическими процессами, и повышение активности реакций, определяющих интенсивность синтетических процессов. При

следуемых метаболических ферментов отражает проявление компенсаторных процессов, направленных на стимуляцию энергетических реакций в иммунокомиетентных клетках школьников весной.

У значительной части обследованных детей, выявлено напряжение регуляторных систем, ограничение функциональных резервов сердечнососудистой системы, а также преобладание сим-иатикотонического типа регуляции вегетативной нервной системы. Очевидно, что учащиеся первых классов имеют высокую "физиологическую стоимость" обучения.

По уровню исследуемых метаболических ферментов в лимфоцитах крови можно заключить, что у детей 1-х классов в конце учебного года уровень аэробных энергетических процессов в иммунокомиетентных клетках снижен, но при повышении реакций, определяющих интенсивность синтетических процессов. Активность метаболических ферментов лимфоцитов является объективным критерием оценки функционального состояния этих клеток при адаптации детей к школе.

Выявленные отклонения диктуют необходимость проведения с одной стороны коррекции интенсивности педагогического воздействия, и с другой стороны оптимизации медицинского вмешательства: разработки и внедрения индивидуального здоровье сохраняющего режима в школе, рационализации питания, активного применения медикаментов, повышающих устойчивость к повышенным нагрузкам

этом, изменение ряда параметров активности ис-

THE CHARACTERISTIC OF THE FIRST-FORMERS ADAPTIVE ABILITIES V.L. Grytsinskaya, A.V. Gordiets, M.Ju. Galaktionova, A.A. Savchenko, V.T. Manehouk

(Institute for Medical Problems of the North, Siberian Division,

Russian Academy ofMedical Sciences, Krasnoyarsk, Russia)

To study functional abilities of cardio-vascular system and the level of metabolic process in blood lymphocytes of the first-formers during the adaptation period, 408 first-formers (214 boys and 194 girls) trained on the traditional school program were examined. Metabolic enzymes activity in blood lymphocytes of 48 children (20 boys and 28 girls) were investigated.

Regulatory systems tension, the limitation ofthe functional reserves of cardio-vascular system and prevalence of sympathetic-tonic type of vegetative nervous system regulation were revealed.

The first-formers by the end of the academic year have reduced level of aerobic energetic processes in immunocompetent cells but the reactions, defining synthetic process intensity, are increased.

Литература

1. Альбрант А.И., Кадричева С.Г., Савченко АА. и др. Морфоденситометрическая оценка фермента

тнвного статуса лимфоцитов при исследовании патогенеза хронического алкоголизма // Клиническая

лабораторная диагностика. - 2000. -№12. - С.35-39.

2. Апанасенко Г.Л. Эволюция биоэнергетики и здоровье человека. - СПб.: МГП "Пеіронолис",

1992. - 123 с.

3. Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологаческая химия. -М., 1998. - 704 с.

4. Грицинская В. Л., Гордиец А.В., Галактионова М.Ю. и др. Клинико-метаболические показатели детей в период адаптации // Педиатрия. - 2001. - №5. -С.57-60.

5. Муготлеев М.А., Псеунок А.А. Особенности сердечного ритма детей, обучающихся с 6 лет // Ва-леология. - 2001. - №2. - С,35-40.

6. Нарциссов В.П. Диагностическая и прогностическая ценность цитохимического определения дегидрогеназ лимфоцитов // Вест. АМН СССР. -1978. - №7. - С.71-74.

7. Поборский А.Н. Оценка степени напряжения регуляторных механизмов у школьников в условиях Севера // Гигаена и санитария. - 2001. - №4. -С.49-51.

8. Поборский А.Н., Третьяк О.В., Поборская Е.В. Особенности вегетативной регуляции и ферментативный статус лимфоцитов у школьников в неблагоприятных климато-экологических условиях Среднего Приобъя // Педиатрия. - 2002. - №2. -

С.69-73.

9. Савченко А.А., Сунцова Л.Н. Высокочувствительное определение активности дегидрогеназ в лим-

фоцитах периферической крови человека биолю-минесцентным методом // Лаб. дело. - 1989. -№11. -С.23-25.

10. Caceda R., Gamboa J.L., Boero J.A. et al. Energetic metabolism in mouse cerebral cortex during chronic hypoxia // Neu. Osci. Lett. - 2001. - Vol.6, N.3. -P' 171-174.

11. Fahien L.A., Laboy J.I., Din Z.Z. et al. Ability ofcytosolic malate dehydrogenase and lactate dehydrogenase to increase the ratio ofNADPH to NADH oxidation by cytosolic glycerol-3-phosphate dehydrogenase // Arch. Biochem. Biophys. - 1999. - Vol.364, N.2. - P.185-194.

12. Otton R., Graziola F., Hirata M.H. // Biochem. Mol. Biol. Int. - 1998. - Vol.46, N.3.- P.529-536.

13. Schnorpfeil М., Janausch I.G., Biel S. et al. Generation of a proton potential by succinate dehydrogenase of Bacillus subtilis functioning as a fumarate reductase // Eur. J. Biochem. - 2001. - Vol.268, N.10. -P.3069-3074.

14. Tian W.N., Braunsyein L.D., Pang J. et al. Importance of ulucose-6-phosphate dehydrouenase activity for cell erowth // J. Biol. Chem. - 1998. - Vol.273' N.17. -P. 10609-10617.

15. Wells W.W., Xu D.P., Washburn M.P. et al. Polyhy-droxybenzoates inhibit ascorbic acid activation of mitochondrial glycerol-3-phosphate dehydrogenase: implications for ulucose metabolism and insulin secretion // J. Biot Chem. - 2001. - Vol.276, N.4. -P.2404-2410.

© ГРЕБЕННИКОВА В.В. -

УДК 611.351:572.087+612.014.5-056.22

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА В КРУПНОМ ПРОМЫШЛЕННОМ ЦЕНТРЕ

В. В. Гребенникова.

Резюме. Проведен анализ динамики морфофункциональных показателей 1915 детей в возрасте 7-11 лет, проживающих в разных промышленных районах г. Красноярска. Выявлены половые различия габаритного состава тела у детей 7-11 лет. Абсолютные приросты длины тела у мальчиков имеют волнообразный характер с пиком в 9 лет и спадом в 10 лет, тогда как девочки характеризуются плавностью ростовых процессов и не имеют резких колебаний роста. Окружность грудной клетки у мальчиков имеет большие значения на протяжении всего возрастного периода, причем поперечный диаметр достоверно больше, чем у девочек. На протяжении всего возрастного периода у мальчиков выявлены более высокие абсолютные и относительные значения костной и мышечной ткани по сравнению с девочками. Девочки в составе тела имеют большее количество жировой ткани.

Изменение среды обитания в результате производственной деятельности и связанное с этим снижение уровня здоровья населения особенно отчетливо выявляется в городах с высокой концентрацией промышленных предприятий и наличием крупных комбинатов ведущих отраслей промышленности. Установление связи между наличием техногенных загрязнений атмосферного воздуха и состоянием здоровья населения является предметом исследования многих специалистов. Особенно важны эти аспекты для подрастающего поколения, поскольку рост и развитие организма

ребенка являются зависимыми от условий среды обитания. В последнее десятилетие новый виток в своем развитии получила биомедицинская антропология, основным принципом которой является индивидуально-типологический подход, позволяющий решать вопросы профилактической медицины [1,6,7,10].

Целью настоящих исследований явилось выявление закономерностей и региональных морфофункциональных особенностей детей в условиях крупного промышленного города Восточной Сибири на основе показателей габаритного, нронор-