Влияние различных уровней антропогенной нагрузки на физическое развитие и функционирование основных систем организма детей младшего школьного возраста 14. 02. 01 Гигиена
| Вид материала | Автореферат |
- Краткое содержание Особенности психодиагностики детей младшего школьного возраста, 1268.5kb.
- Психолого-педагогическая характеристика детей младшего школьного возраста, 63kb.
- Психологические особенности младшего школьного возраста, 27.07kb.
- Развитие памяти у детей дошкольного и младшего школьного возраста, 144.62kb.
- Задачи: Ознакомление с познавательными и регуляционными процессами детей младшего школьного, 306.96kb.
- Московский Государственный Университет Им. Ломоносова. Факультет психологии курсовая, 342.21kb.
- Развитие координационных способностей у детей младшего школьного возраста, 21.82kb.
- Детей дошкольного и младшего школьного возраста, Типовым положением о дошкольном образовательном, 509.82kb.
- Тема «Совершенствование форм физического развития и укрепления здоровья детей младшего, 74.71kb.
- Эмоциональная сфера детей младшего школьного возраста с нарушенным слухом, 55.35kb.
Таблица 2
Средние уровни загрязнения почвы территорий г.Медногорска, г.Оренбурга и г.Бугуруслана (Кс)
| № п/п | Загрязнители | Исследуемые территории | ||
| г. Бугуруслан | г. Оренбург | г. Медногорск | ||
| 1 | Медь | 0,63±0,54 | 0,1±0,008 | 5,90±0,60 |
| 2 | Цинк | 0,31±0,18 | 0,2±0,006 | 3,32±0,27 |
| 3 | Свинец | 0,39±0,42 | 1,21±0,20 | 8,40±1,32 |
| 4 | Никель | 0,70±6,87 | 1,35±0,44 | 1,21±0,13 |
| 5 | Кобальт | 0,02±2,09 | - | 1,16±0,05 |
| 6 | Хром | 0,58±0,00 | 1,65±0,42 | 1,25±0,14 |
| 7 | Ванадий | - | - | 0,76±0,02 |
| 8 | Титан | - | - | 0,60±0,02 |
| 9 | Молибден | - | - | 0,79±0,03 |
| 10 | Олово | 0,76±0,11 | 1,51±0,25 | 1,71±0,20 |
| 11 | Бериллий | - | - | 0,64±0,02 |
| 12 | Серебро | - | - | 3,75±0,82 |
| 13 | Барий | - | - | 0,85±0,03 |
| 14 | Сера | - | - | 0,83±0,02 |
| 15 | Марганец | 0,03±0,00 | 1,36±0,42 | 2,33±0,20 |
| 16 | Литий | - | - | 0,42±0,04 |
| 17 | Кадмий | 0,60±0,02 | 0,04±0,16 | 0,10±0,08 |
| 18 | Иттрий | - | 0,65±0,01 | 0,69±0,02 |
Рис.4. Суммарная антропогенная нагрузка на организм детей, проживающих на трёх исследуемых территориях.
Анализ данных, представленных в табл.3, свидетельствует о том, что суммарный неканцерогенный риск от загрязнителей, содержащихся в атмосферном воздухе, был в 1,8 раза выше для детей, проживающих в г. Медногорске, чем для детей г. Оренбурга. Самые высокие суммарные риски на территории г. Медногорска были от загрязнителей, влияющих на органы дыхания, превышающие в 1,6 раза риски в г. Оренбурге. Суммарный канцерогенный индивидуальный риск в течение всей жизни в обоих промышленных городах достигал величины на уровне 10-3 и расценивается как высокий. При этом наибольший вклад в суммарный индивидуальный канцерогенный риск г. Медногорске и г. Оренбурге вносит бенз(а)пирен (91,5% и 61% соответственно). такая же тенденция сохраняется по показателям популяционного канцерогенного риска, свидетельствующего о том, что дополнительное число случаев онкологической заболеваемости в год в г. Медногорске может составлять 59 случаев, в г. Оренбурге – 104 случая.
Учитывая, что при попадании в детский организм микроэлементов и тяжелых металлов характер ответных реакций зависит, с одной стороны, от химического взаимодействия микроэлементов и окружающей среды и, с другой стороны, микроэлементов с защитными физиологическими механизмами, нами определены уровни микроэлементов в волосах детей, проживающих на трех исследуемых территориях с разным уровнем антропогенной нагрузки. Установлено, что элементный портрет детей трёх исследуемых групп отличался в количественной характеристике дисбаланса биотических концентраций эссенциальных и накопления токсичных микроэелементов (Рис.5).
Таблица 3
Суммарные индексы опасности для критических органов и систем организма детей, проживающих в г. Медногорске и г. Оренбурге
| Суммарный индекс неканцерогенной опасности (HI) | Урбанизированная среда | |||
| Медногорск | Оренбург | |||
| воздух | вода | воздух | вода | |
| HI органы дыхания | 14,54 | - | 8,94 | - |
| HI крови | 0,20 | 0,02 | 0,72 | 0,24 |
| HI ЦНС | 0,39 | 0,01 | 1,29 | 0,006 |
| HI иммунная система | 0,20 | 0,003 | 1,59 | 0,003 |
| HI ССС | 0,51 | 0,02 | 0,22 | 0,22 |
| HI репродуктивная система | - | - | - | 0,02 |
| HI почки | 0,42 | 0,001 | | 0,03 |
| HI гормональная система | - | - | | - |
| HI системные поражения | 6,6 | - | | |
| Суммарный индекс HI | 22,84 | 0,054 | 12,67 | 0,52 |
Сравнивая со средними региональными показателями, установлено в элементном портрете детей 1-ой группы превышение биотических концентраций меди на 22,8%, цинка на 76,3%, марганца на 130,3%, свинца на 97,9%, стронция на 211,7%, при этом содержание никеля было снижено на 43,3%, хрома на 9,9%, кадмия на 28,6%.
| 1 группа | 2 группа |
 |  |
| 3 группа  |  - фактическое содержание - региональная норма* - х10-1, ** - х102 |
Рис. 5. Элементный портрет детей трёх исследуемых групп.
В элементном же портрете детей 2-ой группы выявлено превышение биотических концентраций цинка на 11,2%, марганца на 573,0%, никеля на 197,9%, хрома на 217,9%, свинца на 330,5%, кадмия на 221,4%, стронция на 224,7%. У детей 3-ей группы выявлен микроэлементный дисбаланс, проявляющийся повышением биотических концентраций железа на 71,8%, цинка на 33,4%, марганца на 98,2%, никеля на 107,8%, стронция на 326,8%, свинца на 583,0% при снижении хрома на 50,6%. Высокое содержание свинца и никеля в волосах детей 2-ой и 3-ей исследуемых групп обусловлено их высоким содержанием в окружающей среде и эффектом кумуляции в организме детей; понижение же содержания железа у детей 2-ой группы и хрома у детей 3-ей группы, вероятно, с одной стороны может быть связано с повышенным потреблением этих эссенциальных микроэлементов для биохимических реакций адаптации к техногенным загрязнителям, а с другой стороны может объясняться явлением изоморфизма.
С современных позиций функциональные возможности детского организма можно рассматривать как определенный запас адаптационных резервов, который расходуется на поддержание равновесия с окружающей средой.
Сравнительный анализ уровня гармоничности физического развития детей исследуемых групп выявил, что на территории г. Медногорска с высоким уровнем антропогенного воздействия проживает на 17% меньше детей с гармоничным развитием и больше на 5,6% детей с дисгармоничным и на 11,4% с резко дисгармоничным развитием по сравнению с территорией г. Бугуруслана. Среди детей 2-ой группы, проживающих на территории г. Оренбурга выявлено 54,6% детей с гармоничным, что на 10,6% меньше, чем среди детей 1-ой исследуемой группы и на 7,1% детей больше с дисгармоничным физическим развитием. Полученные данные, вероятнее всего, объясняются воздействием комплекса химических загрязнителей окружающей среды различной интенсивности в сочетании с общей тенденцией замедления процессов роста и развития (Ямпольская Ю.А., 1998), а также развитием «трофологического синдрома», сопровождающимся дисгармоничным физическим развитием, снижением функциональных резервов, что согласуется с данными С.В. Мальцева (1997).
Рис. 6. Распределение детей, проживающих на территории г. Бугуруслана (1), г. Оренбурга (2), г. Медногорска (3) по степени гармоничности физического развития, %.
Анализ данных вариационной хронорефлексометрии, отражающий вероятностно - статистический принцип работы мозга, представленный в таблице 4, свидетельствует о том, что по сравнению с предлагаемой физиологической нормой у детей трех исследуемых групп снижены все показатели, оценивающие различные стороны функционального состояния центральной нервной системы. При этом различия значений в сравнении с физиологической нормой по данным уровня нервной реакции (УР) и функционального уровня нервной системы (ФУС) 2-ой и 3-й исследуемых групп носили достоверный характер. В сравнительном аспекте у детей 3-й группы, проживающих на территории г. Медногорска с высоким уровнем антропогенной нагрузки по отношению к детям 1-ой группы, проживающих на территории г. Бугуруслана с относительно невысоким уровнем антропогенного воздействия снижение в 1,67 раза уровня нервной реакции (УР), в 1,65 раза уровня функциональных возможностей сформированной нервной системы (УФВ).
Таблица 4
Показатели функционального состояния центральной нервной системы у детей исследуемых групп младшего школьного возраста
| Показатели | Физиологическая норма (Мороз М.П., 2003) | Исследуемые группы | ||
| 1-я | 2-я | 3-я | ||
| ФУС (ед) | 3,79 ±0,39 | 2,45±0,03 | 2,20±0,04* | 2,02±0,04* |
| УР (ед) | 1,02±0,52 | 0,99±0,06 | 0,72±0,10* | 0,61±0,08*** |
| УВФ (ед) | 2,27±0,58 | 2,05±0,05 | 1,67±0,05 | 1,38±0,08*** |
*р<0,05 в сравнении с физиологической нормой
** р<0,05 в сравнении данных 1гр. и 2 гр. детей
*** р<0,05 в сравнении данных 1 гр. и 3 гр. детей
При этом количество детей, имеющих нормальное состояние ЦНС было в 1-ой группе 46,7%; во 2-ой группе – 38,2% и в 3-ей лишь 23,6%. Сниженный и существенно сниженный уровень функционирования ЦНС больше всего был выражен среди детей 3-ей группы и составлял соответственно 52,1% и 24,3%, что свидетельствует о неустойчивом состоянии нервных процессов, а также сдвигах уровней возбудимости и лабильности ЦНС.
Анализ данных, представленных в таблице 5, свидетельствует о том, что индекс напряжения (ИН), как суммарный показатель наиболее полно отражающий степень напряжения механизмов регуляции превышал существующие физиологические возрастные нормы у детей 1-ой группы на 2% , 2-ой группы на 21,2% и 3-ей соответственно на 24,8%. При проведении ортостатической пробы изменения оцениваемых параметров сердечного ритма были адекватны, закономерны и проявлялись в увеличении средних значений ЧСС, АМо, ИН и уменьшении средних значений М, SDNN , Моды, ∆X, RMSSD в каждой из исследуемых групп с разной степенью, что свидетельствует о разном уровне включения компенсаторных реакций симпатической направленности при переходе в вертикальное положение.
Анализ данных, представленных на рис.7, свидетельствует о том, что напряжение систем регуляции происходит за счёт рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС, которое выявлено у 42,5% детей из 1-ой группы, у 43,3% детей из 2-ой и у 44,2% из 3-ей групп исследования; в то время как нормальное состояние систем регуляции соответственно выявлено у 18,2% из 1-ой группы, у 14,4% из 2-ой группы и лишь у 8,5% из 3-ей группы исследования. При этом, важно подчеркнуть, что среди детей 3-ей группы, проживающих в условиях высокой антропогенной нагрузки, у 23,8% детей регуляция происходила с увеличенным влиянием симпатического отдела ВНС, а у 14,8% детей выявлено высокое напряжение систем регуляции за счет значительного рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС.
Таблица 5
Показатели параметров вариационной пульсометрии у детей трёх исследуемых групп
| Показатели | Исследуемые группы | |||
| 1-я | 2-я | 3-я | ||
| ЧСС (уд.мин) | покой | 86,4±1,3 | 87,1±1,2 | 84,0±1,6 |
| ортостаз | 101,4±1,6 | 103,8±1,3 | 100,0±2,1 | |
| М (с) | покой | 0,685±0,012 | 0,707±0,016 | 0,733±0,014 |
| ортостаз | 0,586±0,010 | 0,615±0,013 | 0,611±0,015 | |
| SDNN (с) | покой | 0,060±0,003 | 0,071±0,006 | 0,071±0,005 |
| ортостаз | 0,042±0,001 | 0,042±0,004 | 0,041±0,003 | |
| Мода (с) | покой | 0,68±0,01 | 0,70±0,02 | 0,71±0,02 |
| ортостаз | 0,60±0,01 | 0,55±0,01 | 0,58±0,01 | |
| АМо (%) | покой | 38,0±1,8 | 38,0±2,0 | 35,0±2,2 |
| ортостаз | 51,0±1,2 | 52,0±1,6 | 54,1±2,6 | |
| ∆X (с) | покой | 0,300±0,012 | 0,348±0,021 | 0,354±0,31 |
| ортостаз | 0,216±0,011 | 0,206±0,016 | 0,204±0,015 | |
| ИН (усл.ед) | покой | 183,6±12,3 | 218,2±18,6 | 224,6±12,1 |
| ортостаз | 264,2±24,5 | 535,1±24,2 | 561,2±10,6 | |
| RMSSD (с) | покой | 0,078±0,014 | 0,073±0,006 | 0,060±0,003 |
| ортостаз | 0,042±0,002 | 0,044±0,02 | 0,036±0,001 |
Установлено, что среди детей 2-ой группы и особенно 3-ей групп наибольшую долю составили дети с выраженным и резко сниженным уровнем функциональных резервов. Так, если значительное напряжение механизмов регуляции с выраженным снижением функциональных резервов организма установлено у 27,7% детей 1-ой группы, то среди детей 3-ей группы их было уже 35,3%. Более того, в 3-ей группе исследованных детей лишь 2% имели достаточные функциональные возможности организма, а 27,8% резкое снижение и 19% значительное снижение функциональных резервов, что, вероятно, может быть обусловлено напряжением механизмов регуляции в ответ на действие высоких уровней антропогенных нагрузок. Исходя из данных, представленных на рис.7, среди детей из 1-ой и 2-ой исследуемых групп наблюдалась тенденция уменьшения процента детей с достаточными функциональными возможностями и увеличением числа с выраженным снижением (27,8% - 1-я группа, 32,0% - 2-я группа), значительным снижением (17,0% - 1-я группа, 18,2% – 2-я группа) и резким снижением функциональных резервов (18,4% - 1-я группа; 20,9% - 2-я группа).
Примечание: 1 - Нормальное состояние систем регуляции; 2 - регуляция с увеличенным и значительно увеличенным влиянием парасимпатического отдела ВНС; 3 - Регуляция с увеличенным влиянием симпатического отдела ВНС; 4 - Напряжение систем регуляции за счет рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС; 5 - Высокое напряжение систем регуляции за счет чрезмерного и значительного увеличенного влияния симпатического и парасимпатического отделов ВНС; 6 - Очень высокое напряжение систем регуляции за счет одновременного снижения тонуса симпатического и парасимпатического отделов ВНС и централизации регуляции.
Рис.7. Распределение детей исследуемых групп в зависимости от вида напряжения регуляции, %.
Сравнительный анализ уровня адаптации детей к техногенному загрязнению среды обитания свидетельствует о том, что детей с удовлетворительной адаптацией было 16,6 % в третьей исследуемой группе, проживающей на территории с высоким уровнем антропогенной нагрузки, что на 8,6 % меньше, чем в 1-й исследуемой группе, проживающей на территории с относительно невысоким уровнем антропогенной нагрузки (Рис.8).
При этом, установлено, что с неудовлетворительной адаптацией в 1-ой группе было в 1,5 раза, во 2-ой группе в 2,1 раза и в 3-ей группе в 2,5 раза больше, чем с удовлетворительной адаптацией, что вероятно, обусловлено влиянием значительной химической нагрузки на детский организм и отсутствием достаточных резервных возможностей для развития удовлетворительной адаптации к химическим загрязнителям. На основании корреляционного анализа установлена прямая зависимость изменения индекса напряжения регуляторных систем (ИН) детей трёх исследуемых групп от уровня комплексной антропогенной нагрузки территорий их проживания (r1=0,771; r2=0,898 r3=0,871).
Примечание: I – удовлетворительная адаптация; II – напряжение механизмов адаптации; III – неудовлетворительная адаптация; IV – срыв адаптации.
Рис.8. Распределение детей исследуемых групп в зависимости от уровня адаптации, %.
Таким образом, на основании установления причинно-следственных связей между показателями уровня функционирования сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, уровнями адаптированности, резервным возможностями организма и уровнем антропогенной нагрузки научно обоснованы маркёры биологического ответа при действии химических загрязнителей.