Психофизиологическое состояние

ДОШКОЛЬНИКОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

14.02.01 - Гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

О

ренбург – 2011 г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего

профессионального образования «Магнитогорский государственный

университет» Министерство образования Российской Федерации

Научный руководитель: доктор медицинских наук,

профессор

Кошкина Валентина Сергеевна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор

Сетко Нина Павловна

доктор медицинских наук, Банникова Людмила Павловна

Ведущая организация: Научный Центр Здоровья детей

РАМН МЗ РФ

Защита диссертации состоится « ___ » _____________ 2011 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 208.066.01 при ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 460000, г. Оренбург, ул. Советская, 6; телефон (3532) 40-35-62; факс (3532) 77-24-59

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Оренбургской государственной медицинской академии» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации и на сайте http:www.orgma.ru

Автореферат разослан «___ » ____________ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета доктор биологических наук,

профессор Соловых Галина Николаевна

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В настоящее время, в условиях выраженного демографического спада, переживаемого Россией, сохранение и укрепление здоровья детского населения является важной задачей общества и государства (Баранов А.А., Кучма В.Р., 2006; Онищенко Г.Г., 2008), при этом изучение показателей физического развития, уровня функционирования основных систем, адаптационных возможностей организма, отражающих степень его устойчивости к факторам окружающей среды, относится к числу наиболее приоритетных направлений гигиенических исследований.

Известно, что большая часть населения страны, в том числе и детей, проживает в городах, являющихся центрами сосредоточения промышленности и автотранспорта (Рахманин Ю.А., Иванов С.И. и др., 2007), в них важное значение приобретает вопрос оценки влияния химических факторов техногенного характера на показатели физического и психического развития детей. В большинстве работ изучается влияние факторов окружающей среды на морфофункциональное и психофизиологическое состояние школьников и подростков (Лебедькова С.Е., 2001; Цунина Н.М. с соавт., 2009; Королик В.В. с соавт., 2010; Бартош, О.П., Соколов А.Я., 2006). В научной литературе недостаточно исследований выполнено у детей дошкольного возраста, имеются единичные работы в отдельных регионах, посвящённые изучению заболеваемости (Даутов Ф.Ф., 2007, 2009; Болотская М.Ю., 2005), состоянию физического (Сетко Н.П., Суетнова Е.Ю. с соавт., 2007; Банникова Л.П., 2005; Даутов Ф.Ф., 2001; В.А. Беляков, А.В. Васильев, 2003) и нервно-психического развития дошкольников, проживающих на экологически загрязнённых территориях (Сетко Н.П., Студенникова Э.С., 2006; Ильченко И.Н., 2005).

Вместе с тем, некоторые исследователи (Даутов Ф.Ф., 2007, Вельтищев Ю.Е., Фокеева В.В., 1992) подчёркивают важность изучения влияния химического загрязнения на детей дошкольного возраста, так как, с одной стороны, в данный возрастной промежуток происходит активный рост ребёнка, развитие и совершенствование функциональных систем организма, формирование высшей нервной деятельности, отмечается нарастание и подвижность нервных процессов, что обеспечивает высокую чувствительность дошкольников к химическому воздействию, а с другой стороны, из-за отсутствия у них вредных привычек, профессиональных вредностей они являются одной из лучших моделей, объективно отражающей влияние неблагоприятных экологических факторов.

Известно, что организм детей при изменении факторов внешней и внутренней среды стремится обеспечить оптимальные условия своего существования на основе поддержания жизненно важных констант в определенных пределах благодаря сложным механизмам регуляции (Казначеев В.П., Баевский В.Р., 1980; Маймулов В.Г., 1997; Кучма В.Р., Сухарева Л.М. ,2006). Вместе с тем, в настоящее время недостаточно данных о характере функционирования физиологических систем организма дошкольников в зависимости от качества и количества действующих факторов окружающей среды, практически неизученными остаются вопросы влияния химических веществ промышленного характера на адаптационные возможности организма дошкольников, отсутствуют интегральные достоверные информационные критерии, позволяющие выделять дошкольников группы риска со снижением здоровья в зависимости от уровня адаптированности, а широкое распространение скрытых повреждений организма в связи с повышенным загрязнением атмосферного воздуха становится актуальной гигиенической проблемой.

Указанный комплекс нерешенных проблем определяет актуальность проведенных исследований.

Цель работы: оценить влияние химического загрязнения атмосферного воздуха на морфофункциональное и психофизиологическое состояние, уровень адаптационных возможностей организма дошкольников, на основании чего разработать рекомендации по медико-экологической реабилитации детей.

Задачи исследования:

Дать качественную и количественную гигиеническую характеристику химического загрязнения атмосферного воздуха исследуемых территорий г. Магнитогорска и оценить величину неканцерогенного риска здоровью дошкольников.
Оценить антропометрические, физиометрические, психофизиологические параметры и уровень адаптационных возможностей организма детей, проживающих в зонах с различным уровнем загрязнения атмосферы.
Установить причинно-следственные связи и зависимости между уровнем загрязнения атмосферы и показателями физического, психического развития и адаптационными возможностями детей.
Выявить наиболее информативные морфофункциональные и психофизиологические показатели, характеризующие адаптационные возможности организма детей.

Научная новизна. Впервые установлены приоритетные региональные химические факторы загрязнения атмосферного воздуха исследуемых урбанизированных территорий проживания, оказывающих неблагоприятное влияние на физическое развитие, функциональное состояние органов и систем и адаптационные возможности организма дошкольников. Рассчитан риск опасности формирования патологии отдельных органов и систем, критичных к воздействию ксенобиотиков, присутствующих в атмосферном воздухе. На основании корреляционного, регрессионного анализов показана зависимость между уровнем загрязнения атмосферного воздуха и изменениями показателей физического развития, уровня функционирования центральной нервной системы и адаптационными возможностями организма.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведённое исследование позволило установить величину неканцерогенного риска здоровью дошкольников, выявить критические органы от воздействия химического загрязнения атмосферного воздуха и на основе этого разработать практические рекомендации по медико-экологической реабилитации детей. На основании регрессионного анализа показана и разработана математическая модель оценки влияния химического загрязнения атмосферы на уровень продуктивности внимания, уровень личностной тревожности и величину адаптационного потенциала у дошкольников. Полученные информативные показатели могут быть использованы в качестве скрининг тестов при массовых профилактических осмотрах детей дошкольного возраста с целью донозологической диагностики состояния здоровья и формирования групп риска.

Внедрение результатов исследования в практику. Результаты проведённых исследований используются в практической деятельности Управления здравоохранения г. Магнитогорска (акт внедрения № 5 от 15.04.2011), ФГУЗ «Центра гигиены и эпидемиологии в Челябинской области» в г. Магнитогорске (акт внедрения №4 от 22.04.2011). Они включены в программы преподавания курса «Возрастная анатомия, физиология и гигиена», «Основы здорового образа жизни», «Основы медицинских знаний» на педагогическом и последипломном факультетах в ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный университет» (акт внедрения № 3 от 15.03.2011), в программу раздела медико-биологической подготовки студентов ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» (акт внедрения № 9 от 04.03.2011).

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации представлены и доложены на Всероссийской научной конференции «Проблемы экологически обусловленных нарушений состояния здоровья населения промышленных городов Южного Урала с развитой отраслью чёрной металлургии» (Магнитогорск, 2004); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные аспекты жизнедеятельности человека на Севере» (Архангельск, 2006); на пленумах: Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития РФ «Экологически обусловленные ущербы здоровью: методология, значение и перспективы оценки» (Москва, 2005); «Современные проблемы гигиены города, методология и пути решения» (Москва, 2006); на внутривузовской конференции «Здоровье детей» (Магнитогорск, 2009).

По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК.

Положения, выносимые на защиту:

В исследуемых зонах города загрязнение атмосферного воздуха идентично по качественному составу, но имеет выраженные количественные различия. Наибольший вклад в суммарное загрязнение воздушной среды и в суммарный индекс неканцерогенной опасности вносят взвешенные вещества и диоксид азота.
Морфофункциональное и психофизиологическое состояние, а также уровень адаптационных возможностей организма дошкольников, зависят от качественного и количественного уровня аэроантропогенной нагрузки при равных социальных условиях.
Установлена взаимосвязь адаптационных возможностей организма от морфофункциональных и психофизиологических показателей. Выявлены наиболее информативные параметры – окружность грудной клетки, жизненная ёмкость лёгких, индекс тревожности, продуктивность и устойчивость внимания, оценка которых позволяет относить детей к группе риска.

Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвящённой описанию материалов и методов исследования, трёх глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Текст изложен на 138 страницах машинописного текста, иллюстрирован 15 таблицами, 13 рисунками. Указатель литературы содержит 282 источника, из них 244 отечественных и 38 иностранных авторов.

Связь работы с научными программами. Диссертационная работа выполнена в ГОУ ВПО Магнитогорский Государственный Университет Министерства образования и науки РФ согласна плана НИР по комплексной программе «Изучение резистентности организма к воздействию среды обитания» (№ государственной регистрации 01.2.00 108283).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Материалы и методы исследования. На территории города выделены 4 зоны в соответствии с расположением на их территории 4-х стационарных постов наблюдения; в соответствии с этим проведены исследования у 4-х групп детей, проживающих с момента рождения в данных зонах. Выбранные территории являются аналогичными по природно-климатическим, социальным условиям, по плотности населения и доступности медицинской помощи. В Левобережном районе (1 и 2 зоны) находится большинство предприятий, активно загрязняющих атмосферу города, в том числе и градообразующее предприятие – Магнитогорский металлургический комбинат (ММК). Правобережный район (3 и 4 зоны) отделён от Левобережного рекой Урал. Аэроантропогенным выбросам подвергается вся территория города, но из-за близкого расположения к ММК Левобережного района, он испытывает значительное воздействие промышленных выбросов.

Анализ загрязнения атмосферного воздуха проводился в соответствии с ГОСТом 17.2.3.-01-86 и РД 52.04.186-89 с определением суммарного показателя загрязнения атмосферного воздуха – Катм. (Буштуева К.А. и др., 1985) за последние 5 лет наблюдения. По данным постов стационарного наблюдения оценивалось содержание взвешенных веществ, диоксида азота, оксида углерода, диоксида серы, фенола; по данным маршрутного наблюдения оценивались концентрации металлов: железа, кадмия, марганца, меди, никеля, свинца, хрома, цинка.

Оценка неканцерогенного риска здоровью дошкольников, подвергающихся высокому уровню антропогенной нагрузки, произведена в соответствии с руководством Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии веществ, загрязняющих окружающую среду».

Формирование выборки и оценка морфофункциональных и психофизиологических показателей проведена у дошкольников 5-7-летнего возраста. Одномоментное поперечное исследование проведено способом гнездового или кластерного отбора, где «гнёздами» или кластерами были детские общеобразовательные учреждения (ДОУ), максимально приближенные к 4-м постам наблюдения Росгидромета. В ДОУ были сформированы выборки детей с учётом возраста (5-7 лет) и проживания их с рождения рядом с кластерами.

Всего в 17 кластерах было отобрано 2615 детей, отвечающих данным требованиям. Дети находились в ДОУ в условиях единого режима дня и на централизованном питании. Внутри кластеров была произведена подвыборка детей с учётом следующих условий, обеспечивающих однородность групп:

1) установление у ребёнка на момент обследования I или II группы здоровья (использовали выкопировку данных из «Медицинских карт ребенка для образовательных учреждений» (ф.026-у), амбулаторных карт «История развития ребенка» (ф.112-у))*;

2) проживание в полной семье и средний уровень дохода семьи (данные получены при анкетировании родителей, применили анкету «Оценка физического развития и состояния здоровья детей и подростков, изучение медико-социальных причин формирования отклонений в здоровье» [МУ №01-19/31-17 от 17.03.96].

По этим принципам из 2615 детей было отобрано 2327 детей обоего пола, что составило около 21% от генеральной совокупности, из них мальчиков было 1219 (52,39%) человек, а девочек – 1108 (47,61%), то есть приближалось 1:1. В 1-й зоне проживало 257 (11,05%) детей, во 2-й зоне – 647 (27,80%), в 3-й – 690 (29,05%), в 4-й – 733 (31,50).

Выборочный метод, сочетающий кластерный (гнездовой) отбор позволили сформировать репрезентативную выборку детей, которая обеспечивалась не только численностью, но и однородностью входящих в её состав единиц наблюдения. Исследуемые подгруппы выборки различались уровнем воздействия химических веществ атмосферного воздуха на детскую популяцию.

Оценка антропометрических показателей (рост, масса, окружность грудной клетки) и гармоничности физического развития проведена у 2327 детей с использованием центильного метода (Кучма В.Р., 1996).

______________________________________

*Благодарим заведующую отделением организации медицинской помощи детям в образовательных учреждениях МУЗ «Детская городская поликлиника №6 г. Магнитогорска», врача высшей квалификационной категории Н.К. Долидзе и главного врача МУЗ «Детская поликлиника №1», врача высшей квалификационной категории З.В. Окуневу за возможность работы с первичными материалами.

Исследования физиометрических показателей, включающих оценку параметров дыхательной (жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ), частота дыхания (ЧД)); мышечной (мышечная сила кистей рук); сердечнососудистой систем (частота сердечных сокращений (ЧСС), систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД)), проведены у 528 детей, что составило 22,69% от объёма основной выборки.

Для оценки адаптационных возможностей организма использовали методику определения адаптационного потенциала (Баевский Р.М., Берсенева А.П., 1997), исследования проведены у 528 дошкольников.

Определение продуктивности и устойчивости внимания произведено с помощью 5-минутной корректурной пробы с использованием колец Ландольта (Парамонова Л.Г. и др., 1998), оценка уровней личностной тревожности выполнена с помощью методики «Выбери нужное лицо» (Немов Р.С., 2003), оценка уровней интеллектуального развития выполнена при помощи теста «Нарисуй человека» (Степанов С.С., 1994) у 280 человек, что составило 12,03% от объёма основной выборки.

Статистическую обработку результатов исследований проводили на ПЭВМ с использованием стандартных лицензионных программ Excell for Windows, StatSoft Statistica for Windows версии 6.0.

Сравнение групп по количественным признаком проводили при помощи t-критерия Стьюдента, по категорированным признакам – с помощью критерия χ² Пирсона, точного критерия Фишера. Для установления зависимости между Катм. и отдельными загрязнителями, а также показателями функционирования органов и систем организма, адаптационными возможностями организма дошкольников, проведён парный корреляционный анализ методом Пирсона (2002). Однофакторный регрессионный и дисперсионный анализ проводился между суммарным загрязнением атмосферного воздуха (Катм.) и исследуемыми показателями дошкольников. Для изучения взаимосвязи изменения адаптационных возможностей организма от морфофункциональных и психофизиологических показателей выполнен дискриминантный анализ; что позволило в дальнейшем сформировать группы риска.

Результаты исследования и их обсуждение.

При оценке антропогенного химического загрязнения атмосферного воздуха в исследуемых зонах города выявлено, что наиболее загрязнённой является 1-я зона города, где среднесуточные концентрации взвешенных веществ были более 3 ПДК, что в 1,49, 1,69, 2,06 раза выше, по сравнению со 2-й, 3-ей и 4-й зонами (табл. 1).

Уровень диоксида азота в 1-й зоне составил 1,81ПДКсс, что в 1,36 и в 1,34 раз выше, чем в 3-ей и 4-й зонах. Вместе с тем, уровень фенола в 1-й зоне находился в пределах 1ПДК, что в 1,26, 1,27, 1,56 раза выше, чем во 2-й, 3-ей и 4-й зонах.

Таблица 1.

Средние значения среднесуточных концентраций основных поллютантов

атмосферного воздуха в долях ПДКсс в исследуемых зонах (М÷σ)

Вещества	Левобережный район		Правобережный район		Значимость различий между зонами (p=)*
Вещества	1 зона	2 зона	3 зона	4 зона	1 и 2	1 и 3	1 и 4	2 и 3	2 и 4	3 и 4
Взвеш. в-ва	3,18÷0,51	2,13÷0,50	1,88÷0,24	1,54÷0,28	8×10^-4	1×10^-4	8×10^-6	-	3×10^-2	-
SO2	0,61÷0,13	0,63÷0,11	0,43÷0,11	0,45÷0,11	-	8×10^-4	2×10^-3	2×10^-4	7×10^-4	-
CO	0,65÷0,14	0,64÷0,14	0,69÷0,13	0,56÷0,13	-	-	-	-	-	4,8×10^-2
NO2	1,81÷0,26	1,63÷0,49	1,33÷0,38	1,35÷0,29	-	4×10^-2	4,9×10^-2	-	-	-
Фенол	0,98÷0,22	0,78÷0,20	0,77÷0,20	0,63÷0,16	3×10^-2	3×10^-2	8×10^-4	-	-	-
Fe	0,20÷0,05	0,24÷0,06	0,11÷0,03	0,11÷0,03	-	1×10^-2	9×10^-3	8×10^-4	6×10^-4	-
Cd	0,015÷0,003	0,015÷0,003	0,012÷0,003	0,013÷0,006	-	-	-	-	-	-
Mn	0,21÷0,05	0,12÷0,03	0,12÷0,03	0,13÷0,04	5×10^-3	4×10^-3	9×10^-3	-	-	-
Cu	0,05÷0,01	0,04÷0,005	0,02÷0,004	0,01÷0,003	2×10^-2	1×10^-4	9×10^-6	2×10^-2	2×10^-3	-
Ni	0,06÷0,002	0,01÷0,002	0,01÷0,003	0,01÷0,002	1×10^-7	1×10^-7	1×10^-7	-	-	-
Pb	0,35÷0,09	0,20÷0,06	0,12÷0,03	0,13÷0,03	3×10^-3	3×10^-5	7×10^-5	4,8×10^-2	-	-
Cr	0,04÷0,011	0,02÷0,004	0,01÷0,003	0,01÷0,002	2×10^-3	7×10^-4	5×10^-4	-	-	-
Zn	0,006÷0,001	0,003÷0,0009	0,002÷0,0005	0,002÷0,0006	3×10^-4	3×10^-5	4×10^-5	-	-	-

Примечание: *представлены только статистически значимые различия между зонами по t критерию Стьюдента.

Концентрации остальных поллютантов находились ниже уровней ПДКсс: в 1-й зоне уровень диоксида серы был 0,61 ПДКсс, что в 1,42 и в 1,36 раз выше, чем в 3-ей и 4-й зонах. В 1-й зоне по сравнению с 4-й зоной наблюдалось превышение содержания металлов: железа – в 1,82 раза, марганца – в 1,62 раза, меди – в 5 раз, никеля – в 6 раз, свинца – в 2,69 раза, хрома – в 4 раза, цинка – в 3 раза.

Оценка суммарного загрязнения атмосферного воздуха исследуемых территорий города химическими поллютантами, рассчитанная по показателю Катм. показала, что коэффициент суммарного загрязнения атмосферного воздуха в 1-й зоне в 1,27 раза выше, чем во 2-й зоне и в 1,52 и в 1,66 раза выше, чем в 3-й и 4-й зонах; во 2-й зоне уровень загрязнения был в 1,3 раза выше, чем в 4-й зоне (рис. 1).

Основной долевой вклад в суммарное загрязнение атомферного воздуха (Катм.) в 1-й и 2-й зонах города вносили – взвешенные вещества (34,57% и 29,56%), диоксид азота (26,30% и 30,11%), фенол (14,13% и 14,36%) и диоксид серы (6,63% и 8,70%). Эти же вещества определяли уровень суммарного загрязнения атмосферного воздуха – Катм. в 3-й и 4-й зонах – взвешенные вещества (31,13% и 27,70%), диоксид азота (29,47% и 32,37%), фенол (16,89% и 15,11%), диоксид серы (7,12% и 8,09%).

Blog

Психофизиологическое состояние

Содержание

На правах рукописи

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО

ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ И

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ

ДОШКОЛЬНИКОВ ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА