Закономерности возрастного морфофункционального развития детей на севере при различных режимах двигательной активности 03. 00. 13 физиология

Вид материалаЗакон
Результаты исследований и их обсуждение
Физиологические показатели кардиореспираторной
Подобный материал:
1   2   3   4

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
  1. Антропометрические и расчетные показатели

структуры тела детей-северян.


Анализ научных данных по физическому развитию детей ХМАО-Югры показывает, что до настоящего времени не имеется комплексных методов по выявлению закономерностей в морфофункциональном состоянии растущего организма и оценки уровня его физического здоровья (Гребнева Н.Н., Кривощеков С.Г., Загайнова А.Б.,2001; Жвавый Н.Ф., Орлов С.А., 2004; Койносов П.Г., 2005) . В процессе изучения нами учитывались морфологические и функциональные показатели, которые наиболее постоянны и отражают закономерности развития детей в условиях Севера, а также влияние выполняемых режимов двигательной активности.

Результаты исследования установили влияние возрастно-половых и этнических особенностей, а также занятий спортом на физическое развитие детей. Полученные данные сравнивали с региональными стандартами, что позволило выявить следующую особенность: если показатели физического развития детей коренного населения являются нормой реакции на окружающую среду, то у детей пришлого населения они являются результатом приспособительных реакций на проживание в суровых природно-климатических условиях. Дети коренного населения во всех исследуемых группах имеют незначительную длину тела, хорошо выраженные показатели окружности грудной клетки. В группах детей пришлого населения определяются высокие значения длины и массы тела (табл. 3 и 4).

Согласно П.К.Анохину (1969) для изучения морфофункциональных свойств развивающегося организма, его способности к формированию оптимального для каждого возраста реагирования, саморегуляции, необходим системный подход. Следует отметить, что морфотипы детей-северян формируются по общебиологическим закономерностям, а также под влиянием возрастно-половых, этнических факторов и выполняемого режима двигательной активности.

Анализ показателей антропометрического исследования детей-северян выявил ряд особенностей в формировании структуры тела, отличающих их рост и развитие от детей других природно-климатических зон.


Таблица 3

Антропометрические показатели детей коренного населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

Длина тела, см

11-12 (n=159)

139,4±3,5

140,6±4,0

140,8±4,3

141,4±4,6

13-14 (n=164)

144,6±4,1

145,1±4,2

150,4±4,4

151,8±4,7

15-16 (n=175)

155,8±4,3

157,4±4,4

155,6±4,4

158,4±4,8*

17-18 (n=179)

161,8±4,8

166,4±4,6*

158,6±4,5

163,4±4,9*

Масса тела, кг

11-12 (n=159)

38,6±1,4

39,6±1,7

39,8±1,8

40,2±1,8

13-14 (n=164)

42,6±1,8

44,5±1,9

46,1±2,1

47,6±2,4

15-16 (n=175)

50,4±2,6

54,1±2,7*

50,4±2,4

53,4±2,9*

17-18 (n=179)

54,3±3,4

59,1±3,9*

52,4±3,1

57,8±3,5*

Окружность грудной клетки, см

11-12 (n=159)

67,4±1,5

69,5±1,6

66,4±1,6

68,6±1,8

13-14 (n=164)

70,6±1,9

75,1±2,1*

72,1±2,1

74,3±2,3

15-16 (n=175)

77,5±2,6

82,4±3,2*

76,2±3,4

79,6±3,6*

17-18 (n=179)

82,6±3,4

86,4±3,6*

79,4±3,8

83,5±3,9*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


Таблица 4

Антропометрические показатели детей пришлого населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

Длина тела, см

11-12 (n=208)

143,4±3,2

145,6±3,6

145,8±3,7

147,3±3,8

13-14 (n=218)

149,1±4,1

151,3±4,2

155,2±4,1

158,6±4,3*

15-16 (n=233)

163,4±5,2

167,1±5,3*

164,5±5,1

167,4±5,2*

17-18 (n=228)

172,4±5,6

177,5±5,9*

169,4±5,6

174,5±5,8*

Масса тела, кг

11-12 (n=208)

38,4±1,4

39,8±1,6

39,6±1,8

40,2±1,9

13-14 (n=218)

44,1±1,8

46,4±2,1

49,5±2,4

51,3±2,7

15-16 (n=233)

56,2±2,7

59,4±2,9*

57,2±2,8

60,1±2,9*

17-18 (n=228)

65,4±3,6

70,1±3,8*

62,4±3,5

67,3±3,6

Окружность грудной клетки, см

11-12 (n=208)

68,4±1,4

69,4±1,5

67,8±1,3

68,4±1,4

13-14 (n=218)

71,6±1,9

74,5±2,2*

73,1±2,1

75,2±2,1*

15-16 (n=233)

80,2±2,6

84,3±2,9*

79,6±3,1

81,4±3, 4*

17-18 (n=228)

86,2±3,4

91,4±3,5*

82,1±3,3

86,5±3,6*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


Динамика ростовых процессов на рассматриваемых этапах онтогенеза характеризуется запаздыванием в сроках развития, относительно быстрым прохождением отдельных этапов и достижением морфофункциональной зрелости к 17-18 годам.

Исследование показателей крепости телосложения установило среди детей коренного населения высокие значения индекса Эрисмана и индекса Пинье, тогда как среди детей пришлого населения выявляются значительные показатели массо-ростового индекса. Это объясняется высокой экоадаптированностью организма детей коренного населения к суровым природным условиям Севера. Исследования соматической зрелости, характеризующие особенности телосложения обследуемых детей выявили, что индекс скелии, оценивающий вытянутость тела, у представителей пришлого населения оценивается более высокими цифрами. Расчетные индексы гармоничности и физической зрелости юных спортсменов всех рассматриваемых групп характеризуются максимальными значениями. Можно утверждать, что морфотип детей-северян способствует устойчивости к воздействию суровых климатических условий и выполнению интенсивных физических нагрузок на Севере. Полученные результаты объективно устанавливают этапы формирования, половые особенности и степень влияния мышечной деятельности на структуру тела детей-северян.

Фракционирование структуры тела по количественной оценке жирового, мышечного и костного компонентов позволяет объективно характеризовать устойчивость организма к воздействию окружающей среды (табл. 5 и 6). Расчеты компонентного состава тела выявили высокие цифры жирового компонента у детей коренного населения, тогда как показатели мышечного и костного компонентов наиболее выражены среди детей пришлого населения, особенно в группе мальчиков. У юных спортсменов коренного населения мобилизация активной массы на выполнение интенсивных физических нагрузок проявляется в меньших приростах, что является важным достижением эволюции и составляет необходимое звено в адаптации к суровым природно-климатическим условиям Севера. Приспособительная реакция на окружающую среду не позволяет в полной мере формировать значительный структурный след на интенсивную нагрузку. Это может привести к значительному истощению энергетических ресурсов и к повреждению функциональных систем организма. Следовательно, чрезмерная по интенсивности и длительности физическая нагрузка вредна для организма детей-аборигенов и создает условия для возникновения предпатологических состояний. Среди детей пришлого населения с высокой двигательной активностью отмечается адекватный прирост мышечной и костной массы на выполняемую двигательную деятельность. Следовательно, они имеют оптимальный запас пластических резервов, которые усиливают способность организма выполнять высокие физические нагрузки и повышают устойчивость организма к воздействию экстремальных факторов Севера.


Таблица 5

Компонентный состав массы тела детей коренного населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

Жировой компонент, кг

11-12 (n=159)

4,3±0,1

4,1±0,1

5,3±0,2

4,9±0,2

13-14 (n=164)

6,5±0,3

5,6±0,3

7,1±0,4

6,4±0,3

15-16 (n=175)

7,4±0,5

6,7±0,4*

8,5±0,6

7,8±0,4*

17-18 (n=179)

9,1±0,8

8,1±0,6*

10,6±0,9

9,3±0,7*

Мышечный компонент, кг

11-12 (n=159)

16,5±1,1

17,4±1,2

15,2±0,9

15,2±0,9

13-14 (n=164)

18,4±1,3

19,6±1,4

18,4±1,1

19,4±1,1

15-16 (n=175)

20,6±1,5

22,3±1,7*

21,3±1,4

22,3±1,4

17-18 (n=179)

24,5±1,7

27,1±1,9*

23,5±1,7

24,5±1,7

Костный компонент, кг

11-12 (n=159)

6,8±0,4

7,1±0,6

6,9±0,5

6,9±0,5

13-14 (n=164)

7,4±0,5

8,5±0,7

8,1±0,7

8,3±0,7

15-16 (n=175)

8,8±0,7

10,1±0,9*

9,6±0,8

9,9±0,8

17-18 (n=179)

9,6±0,8

11,4±0,9*

10,6±0,9

11,1±0,9*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


Таблица 6

Компонентный состав массы тела детей пришлого населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

Жировой компонент, кг

11-12 (n=208)

3,9±0,1

3,6±0,1

4,9±0,2

4,3±0,2

13-14 (n=218)

4,8±0,2

4,2±0,2

5,6±0,3

4,9±0,3

15-16 (n=233)

6,9±0,4

5,9±0,3*

7,4±0,5

6,4±0,5*

17-18 (n=228)

8,6±0,6

7,9±0,5*

9,3±0,7

8,3±0,6*

Мышечный компонент, кг

11-12 (n=208)

17,6±1,2

18,6±1,3

15,8±1,1

16,9±1,2

13-14 (n=218)

19,1±1,3

20,6±1,5

18,1±1,3

19,2±1,4

15-16 (n=233)

22,4±1,5

23,4±1,7

20,4±1,4

21,5±1,6

17-18 (n=228)

26,4±1,7

29,3±1,9*

22,1±1,5

24,8±1,7*

Костный компонент, кг

11-12 (n=208)

7,1±0,4

7,9±0,5

6,8±0,4

7,5±0,5

13-14 (n=218)

7,9±0,5

8,8±0,7

7,6±0,5

8,1±0,7

15-16 (n=233)

9,4±0,6

10,4±0,9*

8,7±0,6

9,7±0,8*

17-18 (n=228)

10,8±0,8

12,1±0,9*

9,5±0,7

11,4±0,9*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


Исследование типов телосложения установило, что среди детей коренного населения чаще выявляются лица с брахиморфным типом телосложения, тогда как в группе детей пришлого населения значительное число индивидов имеют долихоморфный тип.

Следует отметить, что во всех группах спортсменов основным типом телосложения является мезоморфный, характеризующий гармоничность пропорций тела. Оценка конституции также выявила групповые различия. Так, среди детей коренного населения наиболее часто диагностируется торакальный тип и очень редко астеноидный. Это объясняется высокой экологической специализацией данного морфотипа на окружающую среду. У детей пришлого населения определяются все типы конституций. В группах детей с высокой двигательной активностью чаще выявляются дети с мышечным типом конституции, что является результатом адаптивных реакций организма на выполнение большого объема физических нагрузок.

Таким образом, исследование антропометрических показателей и оценка гармоничности телосложения детей коренного и пришлого населения позволило выявить динамику ростовых процессов, которая определяет возрастно-половые и этнические различия и отражает изменчивость в показателях физического развития детей с различным режимом двигательной активности.

  1. Физиологические показатели кардиореспираторной

системы детей-северян.


Оценка физиометрических показателей позволяет установить степень функциональной устойчивости организма и отражает величину индивидуальной нормы гомеостатических систем организма обследуемых детей. Исследование показателей сердечно-сосудистой системы установило, что частота сердечных сокращений к 17-18 годам достигает норм взрослого человека (табл. 7 и 8). Величина среднего динамического давления среди детей пришлого населения характеризуется довольно высокими цифрами. Во всех группах спортсменов показатели двойного произведения оцениваются более низкими цифрами, что объясняется хорошим метаболизмом тренированного сердца. Физиологические показатели дыхательной системы в период 11-18 лет непрерывно возрастают (табл. 9 и 10). Среди детей пришлого населения величина ЖЕЛ характеризуется самыми высокими цифрами, однако расчетный жизненный индекс имеет наибольшие значения во всех группах детей коренного населения. Следует отметить, что функциональное состояние дыхательной системы детей с высокой двигательной активностью определяется максимальными значениями.

На основании базовых физиологических показателей произведены расчеты и установлены функциональные возможности жизненноважных систем организма детей-северян, с целью оценки уровня их адаптивных возможностей и степени готовности к выполнению физических нагрузок. Расчеты отдельных гемодинамических показателей выявили, что к 17-18


Таблица 7

Физиометрические показатели системы кровообращения

детей коренного населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

АДС, мм.рт.ст.

11-12 (n=159)

106,3±3,1

108,5±3,2

108,5±3,2

110,4±3,3

13-14 (n=164)

112,6±3,3

109,4±3,3

116,4±3,4

112,4±3,4

15-16 (n=175)

120,6±3,6

110,5±3,5*

124,1±3,7

114,3±3,5*

17-18 (n=179)

124,5±3,8

112,6±3,6*

128,6±3,8

115,5±3,6*

АДД, мм.рт.ст.

11-12 (n=159)

67,1±1,5

68,8±1,6

68,5±1,6

69,5±1,7

13-14 (n=164)

70,6±1,6

70,1±1,7

72,4±1,8

71,3±1,8

15-16 (n=175)

74,2±1,7

71,4±1,7*

76,5±1,9

72,4±1,8*

17-18 (n=179)

76,4±1,8

72,1±1,8*

78,4±1,9

73,6±1,9*

ПДП, усл.ед.

11-12 (n=159)

71,2±1,9

63,2±1,6*

65,6±1,7

64,8±1,6

13-14 (n=164)

67,8±1,7

61,4±1,5*

67,5±1,8

63,1±1,5*

15-16 (n=175)

69,1±1,8

58,8±1,4*

69,2±1,9

61,1±1,4*

17-18 (n=179)

66,2±1,6

55,2±1,3*

70,5±1,9

58,3±1,3*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


Таблица 8

Физиометрические показатели системы кровообращения

детей пришлого населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

АДС, мм.рт.ст..

11-12 (n=208)

108,5±3,1

109,5±3,2

107,6±2,9

108,6±3,1

13-14 (n=218)

115,4±3,3

112,6±3,4

118,4±3,2

114,1±3,3

15-16 (n=233)

125,1±3,4

114,2±3,5*

126,1±3,5

116,2±3,4*

17-18 (n=228)

130,4±3,5

116,4±3,6*

133,6±3,7

118,8±3,5*

АДД, мм.рт.ст.

11-12 (n=208)

69,1±1,6

70,5±1,7

70,6±1,7

71,8±1,8

13-14 (n=218)

72,4±1,7

71,4±1,8

75,6±1,9

74,1±1,9

15-16 (n=233)

76,1±1,8

72,1±1,9*

78,4±1,9

75,2±2,0*

17-18 (n=228)

78,6±1,9

72,5±1,9*

80,5±2,0

76,4±2,1*

ПДП, усл.ед.

11-12 (n=208)

67,2±1,7

66,4±1,5

65,6±1,4

64,7±1,3

13-14 (n=218)

66,4±1,7

63,8±1,4

72,9±1,6

66,9±1,5*

15-16 (n=233)

73,6±1,8

62,6±1,3*

76,1±1,7

66,4±1,5*

17-18 (n=228)

74,1±1,8

61,9±1,2*

77,6±1,7

67,5±1,6*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


Таблица 9

Физиометрические показатели дыхательной системы

детей коренного населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

ЖЕЛ, л

11-12 (n=159)

2,1±0,3

2,3±0,4

1,9±0,2

2,0±0,3

13-14 (n=164)

2,4±0,3

2,6±0,4

2,2±0,3

2,4±0,4

15-16 (n=175)

2,8±0,4

3,3±0,5*

2,5±0,3

2,8±0,4

17-18 (n=179)

3,2±0,5

3,9±0,5*

2,7±0,3

3,1±0,5*

ДЖЕЛ, л

11-12 (n=159)

2,3±0,4

2,3±0,4

2,2±0,3

2,2±0,3

13-14 (n=164)

2,6±0,4

2,8±0,5

2,4±0,3

2,6±0,3

15-16 (n=175)

3,2±0,5

3,5±0,7

2,8±0,4

3,0±0,4

17-18 (n=179)

3,5±0,5

4,0±0,7*

3,0±0,4

3,3±0,4

ЖИ, мл/кг

11-12 (n=159)

55,2±1,4

58,9±1,6

48,7±1,2

50,1±1,3

13-14 (n=164)

56,6±1,5

61,3±1,7*

50,1±1,3

52,4±1,4

15-16 (n=175)

58,4±1,6

63,6±1,8*

50,8±1,3

53,6±1,5*

17-18 (n=179)

59,2±1,6

66,1±1,9*

51,9±1,4

54,3±1,5*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


Таблица 10

Физиометрические показатели дыхательной системы

детей пришлого населения ХМАО-Югры (M±m)


Показатели

Возраст,

лет

Исследуемая группа

Мальчики

Спортсмены

Девочки

Спортсменки

ЖЕЛ, л

11-12 (n=208)

2,6±0,3

2,8±0,3

2,4±0,2

2,6±0,3

13-14 (n=218)

2,9±0,4

3,1±0,4

2,7±0,3

2,9±0,4

15-16 (n=233)

3,4±0,5

3,9±0,4*

2,9±0,3

3,1±0,5

17-18 (n=228)

3,7±0,5

4,7±0,5*

3,1±0,4

3,5±0,5*

ДЖЕЛ, л

11-12 (n=208)

2,4±0,2

2,5±0,3

2,3±0,2

2,4±0,3

13-14 (n=218)

3,1±0,3

3,3±0,4

2,7±0,3

3,0±0,4

15-16 (n=233)

3,8±0,4

4,0±0,5

3,0±0,4

3,5±0,4*

17-18 (n=228)

4,4±0,4

4,7±0,5*

3,4±0,4

3,9±0,5*

ЖИ, мл/кг

11-12 (n=208)

68,4±1,4

71,7±1,6

61,5±1,2

65,1±1,3*

13-14 (n=218)

64,1±1,3

69,1±1,5*

57,1±1,1

60,4±1,2

15-16 (n=233)

60,2±1,2

68,1±1,4*

54,3±0,9

56,1±1,1

17-18 (n=228)

56,9±1,1

67,1±1,3*

50,4±0,8

54,2±0,9*

Примечание: * - достоверность различий показателей мальчиков и девочек с разным режимом двигательной активности (p<0.05)


годам значения систолического объема достигают наибольших цифр, особенно в группе детей пришлого населения. Показатели сердечного индекса и индекса кровообращения, во многом зависящие от антропометрических показателей тела, у детей коренного населения характеризуются высокими цифрами. В группе спортсменов показатели гемодинамики отражают высокие функциональные показатели сердечной деятельности. Следовательно, резервы сердечно-сосудистой системы у детей с высокой двигательной активностью более значительны и организм оптимально адаптирован к выполнению больших объемов физических нагрузок.

Необходимость установления типа кровообращения определяется выявлением индивидуальных реакций сердечно-сосудистой системы на воздействия окружающей среды. Изучение структуры типов кровообращения установило, что у половины обследуемых детей встречается эукинетический тип кровообращения. Можно также отметить, что до 20% детей коренного населения имеют гипокинетический тип, а в группе детей пришлого населения – гиперкинетический тип кровообращения. Показатели экономичности кровообращения во всех группах детей с высокой двигательной активностью оцениваются высокими цифрами, что отражает оптимальную готовность механизмов регуляции кровообращения к выполнению интенсивных физических нагрузок.

Показатели коэффициента выносливости устанавливают степень устойчивости организма к воздействию окружающей среды и определяют диапазон функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы. Расчеты коэффициента выносливости установили во всех группах детей удовлетворительный уровень функционировании сердечно-сосудистой системы (рис. 1). Наибольшие функциональные резервы определяются в группах детей с высокой двигательной активностью.



Рис. 1. Показатели коэффициента выносливости (КВ) детей коренного (К) и пришлого (П) населеи позволяют выделить этапы совершенствования функций организма в отдельные возрастные периоды (рис. 2 и 3). Показатели индекса биологической зрелости с возрастом непрерывно растут и в группе спортсменов имеют максимальные прибавки. Это объясняется хорошей устойчивостью организма детей к старшему возрасту и к воздействию экстремальной среды и способностью выполнять большой объем физических нагрузок.




Рис. 2. Показатели индекса биологической зрелости (ИБЗ) детей коренного (К) и пришлого (П) населения ХМАО-Югры (ед.).



Рис. 3. Показатели индекса Скибински (ИС) детей коренного (К) и пришлого (П) населения ХМАО-Югры (усл.ед.).


По величине индекса Скибински можно характеризовать уровень функциональных резервов кардиореспираторной системы обследуемых детей. В период 11-18 лет показатели индекса Скибински возрастают практически в 3 раза. Максимальные цифры индекса Скибински установлены у мальчиков всех возрастных групп. Среди детей с высокой двигательной активностью выявляется наилучшая реакция на потребности организма в кислороде и доставке его ко всем тканям организма.

Исследование величины адаптационного потенциала достаточно объективно оценивает взаимосвязь показателей сердечно-сосудистой системы и антропометрических характеристик тела. Также, показатели адаптационного потенциала отражают хорошие приспособительные реакции в организме детей-северян на окружающую среду (рис.4). Во всех группах детей величина адаптационного потенциала характеризуется высокими баллами, что позволяет утверждать о хорошей приспособительной реакции их организма на окружающую среду. Каких-либо достоверных групповых различий в показателях адаптационного потенциала не установлено.




Рис. 4. Показатели адаптационного потенциала (АП) детей коренного (К) и пришлого (П) населения ХМАО-Югры (балл).


В группе юных спортсменов они максимальны, что объясняется высокой устойчивостью их организма к выполнению интенсивных нагрузок.

выполнению интенсивных нагрузок.