Морфофункциональные показатели физического развития школьников разных возрастных групп из техногенно загрязненных районов

Кувичкина М.В.

Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ШКОЛЬНИКОВ РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ИЗ ТЕХНОГЕННО

ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАЙОНОВ

Проведено комплексное изучение морфофункциональных показателей физического развития школьников возрастных групп: 9-10 лет, 12-13 лет, 15-16 лет, - проживающих в районах с различной степенью антропогенного загрязнения атмосферного воздуха. Установлена взаимосвязь между степенью химического и радиационно-химического загрязнения окружающей среды в районах проживания и изменением соматометрических показателей физического развития учащихся.

Ключевые слова: морфофункциональные показатели, физическое развитие, школьники, антропогенное загрязнение окружающей среды.

Факторы окружающей среды оказывают выраженное влияние на формирование показателей здоровья детей и подростков. Большое число антропогенных факторов, действуя на низких уровнях и не являясь прямой причиной тех или иных заболеваний, может снизить сопротивляемость организма [1, 7, 11]. В ряде исследований приводятся данные о сниженном индексе здоровья детей и подростков, проживающих в промышленных районах [2-4, 12]. Неспецифический характер влияния факторов окружающей среды проявляется снижением естественной сопротивляемости, а также неблагоприятными изменениями функциональных систем организма [5, 8, 14].

Наиболее значительными источниками загрязнения атмосферного воздуха за последние годы остаются промышленные предприятия, энергетические установки, автотранспорт; непрерывно растет и валовой выброс вредных веществ в атмосферу. Опасность загрязненного воздуха обусловлена разнообразием химических загрязняющих веществ, обладающих комбинированным токсическим действием. В последние десятилетия появилось значительное число научных публикаций, отражающих негативное влияние повышенного техногенного радиационного фона на здоровье молодого поколения [1, 4, 5, 8, 10, 13].

Целью настоящего исследования явилось выявление взаимосвязи между степенью химического и радиационно-химического загрязнения окружающей среды в районах проживания и изменением параметров физического развития детей и подростков.

Методика исследования. Проведено комплексное изучение морфо функциональных показателей физического развития репрезентативной группы школьников (572 человека), родившихся и постоянно проживающих в условиях различных техногенных нагрузок окружающей среды. Соотношение детско-под-ростковой популяции с общей численностью населения в районах проживания анализируемых групп школьников сопоставимо в соответствии с официальными данными [6]. В зависимости от степени и характера техногенного загрязнения в районах проживания все учащиеся разделены на три экологические группы: I - высокий уровень техногенного химического и радиационного загрязнения; II - высокий уровень химического загрязнения атмосферы при естественном природнорадиационном фоне; III - относительно экологически «чистая» зона (контроль).

В районах проживания учащихся I (191 человек) и II (177 человек) групп выявляется повышенный уровень антропогенного загрязнения атмосферного воздуха выбросами промышленных предприятий, среди которых доминируют: ОАО «Кварцит» (I группа) и ОАО «Дятьковский хрусталь» (II группа).

ОАО «Кварцит» (Бытошевский стекольный завод) загрязняет окружающую атмосферу продуктами недожога топлива (СН4; СО; Н2 и др.) и диссоциации ионов шихты, которые при соединении с атмосферной влагой образуют 802; Н28 03; Н2С03, а также другие кислотные соединения и аэрозоли, вредные для организма человека.

В выбросах ОАО «Дятьковский хрусталь» в больших количествах содержатся

соединения свинца (оксиды, свинцовая пыль), сурьмы, а также фтороводород.

В районе проживания школьников I группы помимо высокого химического загрязнения имеет место повышенный техногенный радиационный фон как следствие аварии на ЧАЭС; плотность загрязнения сельскохозяйственных земель и лесных угодий ШС8 составляет 5-15 Ки/км2.

В районе проживания лиц контрольной группы (204 человека), по официальным данным мониторинга окружающей среды, определяется низкое химическое загрязнение атмосферного воздуха, плотность загрязнения почв 137С8 до 1 Ки/км2 [6].

С целью выявления доминирующих факторов, оказывающих негативное воздействие на организм обследованных школьников из разных экологических групп, нами проведено изучение: социально-экономических и жилищно-бытовых условий проживания, особенностей режимных моментов, характера питания, наличия или отсутствия вредных привычек. При проведении анализа использовали данные анкетирования учащихся и родителей, а также школьной и медицинской документации. Анализ полученных результатов установил, что влияние всех этих факторов на школьников из разных районов уравновешено; распределение обследованных лиц по сопоставимым возрастным группам определило уравновешенность влияния биологических факторов.

Таким образом, комплексный экологогигиенический анализ позволил считать, что среди опосредованных воздействий на организм детей и подростков, включенных в «натурные» наблюдения, ведущими являются характер и степень техногенного загрязнения окружающей среды.

При обследовании учащихся изучены антропометрические показатели физического развития:

- соматометрические измерения (длина тела, см; масса тела, кг; окружность грудной клетки на максимальном вдохе, см) проведены по общепринятым методикам. Полученные данные оценены с применением стандартных таблиц среднестатистических возрастно-половых показателей; для анализа гармоничности развития использован индекс мас-

сы тела (индекс Кетле), рассчитанный по формуле

ИК= масса тела (кг)/[длина тела (см)]2 Оценка полученных результатов по категориям: «норма», «ниже нормы», «выше нормы» - проведена в соответствии с методическими рекомендациями [9];

- физиометрические измерения (жизненная емкость легких - стандартным методом с помощью суховоздушного спирометра; мышечная сила кисти рук - с помощью ручного динамометра). Полученные данные функции внешнего дыхания сопоставлены с должными половозрастными значениями, рассчитанными по формулам: для мальчиков 8-12 лет:

ЖЕЛ должн = (рост (см) * 0,052) - (возраст (лет) * 0,022) - 4,60 для юношей 13-16 лет:

ЖЕЛ должн = (рост (см) * 0,052) - (возраст (лет) * 0,022) - 4,20 для девушек 8-16 лет:

ЖЕЛ должн = (рост (см) * 0,041) - (возраст (лет) * 0,018) - 3,70

Результаты динамометрии сопоставлены со стандартными среднестатистическими возрастно-половыми значениями.

Статистический анализ материалов исследований проводился на компьютере Sync Master 763 MB с использованием прикладных программ Microsoft Excel Statistical в среде Windows XP. Оценку достоверности различий между изучаемыми величинами производили по t-критерию Стьюдента при уровне значений р < 0,05.

Результаты и обсуждение

Анализ среднегрупповых показателей длины тела у девочек из экологически неблагополучных районов выявил более низкие значения в возрастных группах 12-13 и 15-16 лет (среднее и старшее школьные звенья); во второй группе, характеризующейся химическим загрязнением атмосферы, отмечены достоверные различия с контрольной группой (табл. 1).

Результаты сравнительного анализа индивидуальных показателей длины тела школьниц выявляют различное процентное соотношение лиц со значениями выше или ниже среднестатистической нормы в разных

возрастных категориях. В младшем школьном звене число учащихся с отклонениями преобладает в условиях сочетанного загрязнения окружающей среды (в 1,31 раза), в среднем и старшем - в условиях химического загрязнения (в 1,38 и 1,25 раза соответственно). По характеру отклонений достоверно чаще среди учащихся всех групп встречается категория «выше нормы» (16,67-33,34% общего числа обследованных в группе).

Результаты сравнительного анализа со-матометрических показателей мальчиков разных возрастных групп из экологически различных районов приведены в таблице 2.

Как видно из представленных данных, в младшем (I, II гр.) и старшем (I гр.) школьных звеньях отмечается достоверное снижение

среднегрупповых показателей длины тела по сравнению с контрольным районом; в средней возрастной категории в условиях сочетанного радиационно-химического за-грязнения окружающей среды длина тела достоверно выше, чем в условиях химического.

Сравнительный анализ индивидуальных показателей длины тела выявил преобладание отклонений от среднестатистической нормы в возрасте 9-10 и 12-13 лет в I группе (в 3,69 и 1,36 раза соответственно в младшем и среднем школьных звеньях), а в 15-16 лет -во II группе (в 1,54 раза). В I группе от 9 к 16 годам отмечается снижение процентного соотношения лиц с отклонениями от возрастно-половой нормы (от 46,15 до 25,93), а во II группе, наоборот, - повышение (от 12,5 до

Таблица 1. Соматометрические показатели физического развития девочек из экологически различных районов

Школьное звено

Длина тела, см Масса тела, кг V гр. кл., см

младшее (9-10 лет) I 135,0±0,78 33,2±1,21 65,4±0,852*

II 135,1 ±1,07 31,7±1,142* 60,1±0,73*;2*

III 137,2±1,02 35,4±1,23 68,0±1,09

среднее (12-13 лет) I 151,Ш,35 50,9±1,532** 73,3±0,992*

II 158,7±1,37*;2* 50,0±1,702** 70,9±1,302*

III 160,1±1,71 44,5±2,14 77,2±1,53

старшее (15-16 лет) I 163,7±1,15 56,3±1,59 71,5±1,292*

II 162,8±1,082* 58,0±1,502* 77,5±0,90*;2*

III 166,2±1,31 53,1±2,23 81,3±1,72

Примечание: * - различия с I группой достоверны

Таблица 2. Соматометрические показатели физического развития мальчиков из экологически различных районов

Школьное звено

Длина тела, см Масса тела, кг V гр. кл., см

младшее (9-10 лет) I 135,0±1,352** 32,8± 1,18 61,9±1,07

II 134,7±1,172** 31,4± 1,21 61,4±0,57

III 141,0±1,69 33,5±3,23 63,4±0,98

среднее (12-13 лет) I 162,3±1,212* 50,9±1,342* 75,4±1,022*

II 157,4±1,67* 48,7±1,602** 70,2±0,72*;2**

III 158,8±1,54 43,75±1,79 79,4±1,46

старшее (15-16 лет) I 169,5±2,112* 58,9±2,112* 74,2±1,242**

II 176,5±1,53* 63,9±2,10*;2* 78,0±1,13*;2*

III 174,3±2,01 66,7±2,82 83,3±2,64

Примечание: * - различия с I группой достоверны

40%). По характеру отклонений преобладает категория «выше нормы»; отклонения в сторону снижения длины тела встречаются достоверно чаще в I группе, во II группе в младшем и старшем школьных звеньях показателей «ниже нормы» вообще не отмечено, в среднем - в единичных случаях (2,07% обследованных школьников).

Анализ среднегрупповых показателей массы тела у мальчиков и девочек выявил достоверно более высокие показатели у девочек 15-16 лет в условиях химических нагрузок и у школьников среднего звена независимо от пола и характера загрязнения окружающей среды (табл. 1, 2).

По данным сравнительного анализа индивидуальных показателей массы тела учащихся из загрязненных районов выявлен более высокий процент лиц с нормальной массой тела у школьников всех половозрастных категорий во II группе; отмечается тенденция к повышению числа лиц с дефицитом массы тела во всех возрастно-половых группах, подвергающихся сочетанному радиационно-химическому загрязнению, с колебаниями от 6,5 до 21,6% общего числа обследованных учащихся.

Выявлено достоверное снижение окружности грудной клетки у школьников из экологически неблагополучных районов во всех половозрастных группах, за исключением мальчиков младшего школьного звена (табл. 1, 2).

По результатам индивидуальных показателей гармоничности развития у девочек во II группе выявлена тенденция к повышению числа лиц с нормальными показателями от младшего к старшему школьному звену соответственно (%): 45,2; 58,4; 73,3; процент лиц с отклонениями гармоничности физического развития постепенно снижается от 9 к 16 годам (23,8-16,7% - «ниже нормы»; 31,0-10,0- «выше нормы»).

В возрастной группе школьников 12-13 лет, проживающих в условиях сочетанного радиационно-химического загрязнения окружающей среды, число лиц с гармоничным развитием снижено, по сравнению с учащимися младшего и старшего звеньев из той же экологической группы (в 1,35 и 1,45 раза соответственно); процентное соотношение лиц

с дефицитарным развитием по длине и массе тела в этой возрастной категории выше, чем в младшей и старшей, и составляет 35,1%.

Анализ индивидуальных показателей гармоничности развития мальчиков выявил тенденцию к снижению процентного соотношения лиц с показателями «выше нормы» и «норма» от младшего к старшему школьному звену в обеих группах; с 9 к 16 годам растет число лиц с дефицитарным развитием (3,85-33,3%

- в I группе; 17,4-33,4% - во II группе).

Анализ среднегрупповых показателей функции внешнего дыхания не выявил достоверных различий у девочек разного возраста из разных экологических групп. Во всех возрастных категориях процентное соотношение учащихся с показателями ЖЕЛ ниже должных более высокое среди лиц I экологической группы, (высокое радиационно-химическое загрязнение окружающей среды). Среди учащихся I экологической группы процент лиц со значениями ЖЕЛ ниже должных выше, чем у сверстниц младшего, среднего и старшего школьных звеньев из II экологической группы соответственно в 1,3; 1,1; 1,7 раза.

Анализ результатов показателей функции внешнего дыхания мальчиков не выявил достоверных различий в разных группах и возрастных категориях. Отмечается высокий процент лиц со значениями ЖЕЛ ниже нормы, а в 9-10 лет (I гр.) и 15-16 лет (II гр.) число таких учащихся достигает 100%.

Заключение

У школьниц, проживающих в районах с высоким уровнем химического или радиационно-химического загрязнения окружающей среды, наблюдается достоверное снижение показателей длины тела по сравнению со сверстницами из экологически «чистого» района.

У мальчиков и девочек раннего подросткового возраста, проживающих в районах с высоким уровнем химического загрязнения атмосферного воздуха, показатели массы тела достоверно выше (р<0,05; р<0,01), чем у сверстников из экологически «чистого» района.

Среди школьников, проживающих в районах сочетанного радиационно-химического загрязнения, отмечается тенденция к повышению числа лиц с дефицитом массы тела.

В условиях сочетанного радиационнохимического загрязнения окружающей среды у мальчиков 12-13 лет число лиц с гармоничным развитием достоверно снижено по сравнению с учащимися младшего и старшего возрастов из той же экологической группы (р<0,05).

Отмечается более выраженное негативное влияние сочетанного радиационно-химического загрязнения атмосферы (по сравнению с химическим) на формирование морфофункциональных показателей физического развития школьников разных половозрастных групп.

Список использованной литературы:

1. Аверьянова Н.И. Влияние химического загрязнения на состояние здоровья детей: автореф. дис. на соискание учен. степ. д-ра мед. наук. - Пермь, 1996.

2. Алексеев С.В., Воронцов И.М., Неженцев М.В., Янушанец О.И. Гигиенические и клинические проблемы экологии детства // Вестник РАМН. - 1993. - №5. - С. 15-19.

3. Антонова Л.Т., Сердюковская Г.Н. О проблеме оценки состояния здоровья детей и подростков в различных гигиенических условиях // Гигиена и санитария. - 1995. - №6. - С. 22-29.

4. Баранов А.А. Состояние детского здоровья в соответствии с экологическим состоянием окружающей среды // Росс. педиатрич. журнал. - 2000. - №5. - С. 5-12.

5. Волков А.Н., Дружинин В.Г. Факторы токсико-генетического риска для подростков крупного промышленного города // Гигиена и санитария. - 2002. - №3. - С. 49-51.

6. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды по Брянской области в 2006 году». - Брянск, 2007. - 357с.

7. Даутов Ф.Ф., Яруллин И.П. Изучение связи между загрязнением окружающей среды и уровнем заболеваемости населения города // Гигиена и санитария. - 1993. - №8. - С. 4-6.

8. Иванов А.В., Фролова О.А. Состояние функциональных систем организма детей под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды на материалах г. Нижнекамск // Педиатрия. - 2003. - №2. - С. 36-40.

9. Казин Э.М., Блинова Н.Г., Литвинова Н.А. и др. Практикум по психофизиологической диагностике / Уч. пособие для студ. высш. учеб. завед. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000. - 128 с.

10. Косарев В.В., Сиротко И.И. Загрязняющие факторы окружающей среды крупного промышленного центра // Гигиена и санитария. - 2002. - №3. - С. 6-8.

11. Мокеева М.М., Сетко Н.П. Влияние комплекса факторов окружающей среды на организм учащихся младших классов // Гигиена и санитария. - 2002. - №5. - С. 64-66.

12. Онищенко Г.Г. Окружающая среда и состояние здоровья населения // Здравоохранение РФ. - 2003. - №1. - С. 3-10.

13. Румянцев Г.И., Димитриев Д.А. Методологические основы совершенствования мониторинга влияния антропогенных факторов окружающей среды на здоровье населения // Гигиена и санитария. - 2001. - №6. - С. 3-5.

14. Сидоренко Г.И., Новиков С.М. Экология человека и гигиена окружающей среды на пороге XXI века // Гигиена и санитария. - 1999. - №5. - С. 3-6.

Статья рекомендована к публикации 5.02.08