Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Физическое развитие лиц молодого возраста является важным интегративным показателем, определяющим состояние здоровья, состояние жизненно важных систем и органов, частоту и характер их структурных и функциональных нарушений [1], социально-экономические и демографические показатели региона [2]. Кроме того, эти показатели по мере старения рассматриваемой группы оказывают большое влияние на будущие социологические, экономические и медицинские показатели региона. Многочисленные межсистемные параллели, обнаруживаемые между антропометрическими исследованиями и соматотипированием, с одной стороны, и функциональными и поведенческими реакциями – с другой [3, 4], определяют актуальность оценки антропометрических показателей как основных компонентов физического развития для широкого спектра медицинских специальностей.

Целью нашего исследования стала систематизация литературных данных об оценке физического развития лиц молодого возраста.

Материалы и методы исследования. Основу для исследования составили оригинальные статьи и обзорные работы, размещенные в наукометрических базах данных: PubMed, Google Scholar и eLibrary – за последние 20 лет.

Результаты исследования и их обсуждение

На сегодняшний день сложилось несколько основных концепций, описывающих понятие «физическое развитие», каждая из которых обусловлена комплексом методов и подходов, традиционно применяемых для достижения основной цели исследования. В рамках педиатрической парадигмы физическое развитие определяется как рост и формирование организма детей и подростков. Эта концепция формулирует понятие о темпах, стадиях и критических периодах созревания организма ребенка, унаследованных особенностях фенотипа, индивидуальной изменчивости, зрелости и представление о связи с факторами внутренней и внешней среды [5]. При оценке влияния профессиональных факторов труда на лиц юношеского возраста, обучающихся или выполняющих трудовые функции, физическое развитие рассматривается в качестве одномоментного среза совокупности комплекса морфофункциональных показателей, находящихся в неразрывной связи с физической работоспособностью индивида и его биологическим состоянием.

Исследование физического развития спортсменов и лиц, занимающихся спортом непрофессионально, предполагает интерпретацию физического развития как динамического процесса биологического образования, изменения естественных морфологических и функциональных особенностей организма на протяжении всего постнатального периода жизни (в качестве оцениваемых параметров фигурируют масса и длина тела, окружность груди, объем легких, мощность, скорость, выносливость, максимальное потребление кислорода, эластичность, быстрота и т. д.) [6]. С этих позиций Н.Р. Сабирова рассматривает закон единства форм и функций в качестве основы управления физическим развитием.

Исторически приоритетным остается фундаментальное определение, данное известным антропологом и анатомом, одним из основоположников отечественной антропологической школы Виктором Валериановичем Бунаком. Он рассматривал физическое развитие в качестве условной меры физической дееспособности человека, включающее в себя не только одномоментную оценку запаса его физических сил, но и суммарный рабочий эффект, обнаруживающийся в длительный срок. Развивая представления В.В. Бунака, Петр Николаевич Башкиров рассматривает физическое развитие в качестве меры физической дееспособности, а само физическое развитие индивида предстает как комплекс морфофункциональных свойств, который в конечном итоге определяет запас физических сил организма. Однако при этом исследователь выступает против отождествления понятий физического развития и здоровья – подхода, достаточно часто встречающегося в современной литературе, поскольку считает эти понятия разными с биологической точки зрения [7].

Комплексный подход при трактовке понятия «физическое развитие» использовал Г.Л.Апанасенко, который справедливо полагал, что человек должен рассматриваться в качестве социальной единицы, включающей основные аспекты: морфофункциональный, социально-психологический и половой. Детализация и развитие понятия физического развития, широко представленные в многочисленных исследованиях, побуждают Е.А.Шапошникова сформулировать его основные законы: во-первых, повторяемость одинаковых средних значений веса тела при равной средней длине тела; во-вторых, повторяемость средних параметров пропорций, проведенных к одной и той же длине тела; в-третьих, соразмерность средних показателей морфологических и функциональных признаков; в-четвертых, повторяемость тождественных диапазонов средних значений длины тела в различных географических регионах. На наш взгляд, самым кратким и емким является определение: физическое развитие – это изменение форм и функций организма человека в течение жизни [8].

Особенности роста и развития клеток, тканей и систем органов, а также процессов созревания организма в целом компилируются в показатели физического развития индивида как социальной единицы. Юношеский возраст включает в себя окончание процессов роста и формирования организма, которое приходится у лиц мужского пола на промежуток от 18 до 21 года, а у девушек – от 17 до 20 лет. В это время все основные размерные признаки тела достигают дефинитивной (окончательной) величины [9], что позволяет рассматривать юношеский возраст в качестве точки отсчета в двух случаях. Во-первых, в качестве индикатора качества периода роста организма: эмбриогенеза, гисто- и органогенеза, ранних стадий постэмбрионального развития: перинатального периода, младенчества, раннего возраста, детства, юности, как правило, заканчивая 20–22 годами – периодом, когда формирование органов и их систем завершено и запускаются первые механизмы старения [10].

Второй подход, в рамках которого активно используются антропометрические методы в современных отечественных научных исследованиях, формулируется как антропонутрициология [11]. Это научное направление бурно развивается благодаря своему высокому социальному значению, а также интенсивному росту цифровых технологий, широкому внедрению сети Интернет и индивидуальных smart-устройств. Этому способствует его междисциплинарный характер, сформировавшийся на стыке антропологической анатомии и нутрициологии. Основной же целью антропонутрициологии является изучение взаимосвязей и взаимовлияний этих двух наук с целью оптимизации физического и пищевого статусов населения и реализации современных высокоэффективных здоровьесберегающих технологий.

В отечественных научных исследованиях и клинической практике наиболее часто используются возрастные периоды согласно возрастной периодизации РАН СССР [12]. Второй наиболее часто используемой классификацией является классификация ВОЗ 2017 г. [13]. Эти классификации перекрываются только частично, что может вводить исследователей в заблуждение, в таблице мы сопоставили эти две классификации.

Сравнительная характеристика возрастной периодизации по данным ВОЗ и РАН СССР

Примечание: несоответствия в номенклатуре двух классификаций выделены полужирным шрифтом.

Возрастные периоды представляют собой отрезки постэмбрионального развития, необходимые для завершения определенного этапа морфологического и функционального созревания отдельных тканей, органов и организма в целом. Наиболее динамичные и качественно новые изменения происходят в детском и подростковом возрастных периодах, когда наблюдается значительная интенсивность процессов роста и развития клеток, тканей органов и систем [14]. 1-й период зрелого возраста характеризуется окончанием ростовых процессов и началом формирования интегративных морфофункциональных систем жизнеобеспечения [15], которые формируют межсистемные соматотипические закономерности. Как следствие, в постнатальном онтогенезе наиболее значимым является изучение влияния типов телосложения и компонентного состава тела на конкретные морфологические показатели, ответственные за диагностику, прогрессирование патологии и критерии первичной профилактики [16].

Старшие возрастные группы, а именно пожилой, старческий возраст и период долгожительства, наоборот, характеризуются ростом внутригрупповой дисперсии исследуемых параметров физического развития и компонентного состава тела, что характерно для самых разнообразных выборок; кроме того, нарастают и характерные для старшего возраста специфические межгрупповые изменения [17]. Критической перестройкой со стороны костных тканей опорно-двигательного аппарата является незначительное уменьшение костной массы тела, обусловленное процессами остеоартропатии (хронические невоспалительные поражения суставов и суставных концов сочленяющихся костей), остеодистрофии, возрастного остеопороза, старческой остеомаляции и других патофизиологических и возрастных механизмов, которые существенно влияют на редукцию костного компонента тела [18]. Со стороны поперечно-полосатых скелетных мышечных тканей наблюдается саркопения – атрофия скелетной мускулатуры, сопровождающаяся редукцией абсолютных показателей мышечной массы тела и снижением силы мышц [17]. Независимо от пола максимальные показатели мышечной массы тела наблюдаются в 25 лет, в дальнейшем показатели снижаются, и к 50 годам потеря достигает 10% мышечной массы тела, а к 80 годам – уже 30%. Средний темп потери мышечной массы в год после 35–40 лет составляет 1% массы тела [19]. Динамика жирового компонента массы тела характеризуется аналогичной тенденцией – уменьшением общего количества жира, в том числе уменьшением значений величин всех кожно-жировых складок, связанным с уменьшением количества подкожного жира с возрастом [17]. Жировая ткань у лиц молодого возраста составляет 15–20% от массы тела. С возрастом происходит увеличение доли жировой компоненты тела; общая масса тела при этом либо остается на прежнем уровне, либо несколько возрастает, что обусловлено снижением безжировой массы тела [19].

Несмотря на разнообразие методологических подходов, в рамках которых используется определение уровня физического развития, центральное положение занимают антропометрические параметры, в основе которых лежат габаритные размеры тела; антропоскопические, характеризующие как тело в целом, так и отдельные его части, реже используются физиометрические (функциональные) показатели. Исторически основными показателями физического развития принято считать длину тела, его массу и обхват грудной клетки. Со временем сформировался комплексный подход, включающий широкий спектр основных и дополнительных параметров уровня физического развития: антропометрические (обхватные размеры, диаметры, пропорции тела и др.), компонентные (состав костной, мышечной и жировой масс) и физиологические (динамометрия, определение жизненной емкости легких и др.); полученные при исследовании значения обычно сопоставляют со среднестатистическими величинами. Физиологические и антропометрические особенности организма человека, отражающие уровень физического развития, могут быть представлены как непосредственно, так и с использованием индексов. Классически в работах большого числа авторов они становятся важнейшими признаками физического развития [20].

Установлено, что при массовых исследованиях релевантными интегральными показателями функционального состояния двигательной системы являются мышечная сила и мышечная выносливость, так как уровень работоспособности скелетной мускулатуры лимитируется тонусом соответствующих нервных центров, а утомление при мышечной работе связано с истощением центральных отделов двигательных анализаторов головного мозга [21].

Ниже приведены физиологические методы, наиболее часто используемые в комплексе с антропометрическим исследованием для характеризации физического развития лиц молодого возраста.

Динамометрия. Динамометрия кисти рук [22, 23], или кистевая динамометрия [24], становая динамометрия [25], динамометрия мышц бедра [26], изокинетическая динамометрия силы ног [27] являются самыми распространенными методами, дополняющими антропометрические исследования. При фокусировке внимания исследователей на локальной группе мышц обычно определяются ее силовые характеристики, при оценке физического развития в целом исследователи ограничиваются кистевой динамометрией. Последняя также предоставляет возможности для исследования асимметрии организма – ведущей и неведущей конечности [28] – и половых особенностей [29].

Эргометрия и велоэргометрия используются как методика оценки аэробной и анаэробной работоспособности [30, 31] при различных режимах нагрузок. В наибольшей степени это востребовано при оценке адаптации к отдельным видам спорта, предъявляющим особые требования к выносливости, или при исследовании заболеваний, сопровождающихся нарушениями со стороны сердечно-сосудистой системы [32].

Спирометрия [33, 34] наиболее востребована при исследовании узких выборок, объединенных сильным влиянием экзогенного фактора, например проживанием в условиях Крайнего Севера или отбором и адаптацией к требованиям определенного вида спортивной деятельности.

Выбор комплекса методик антропометрического исследования обусловливается для исследователей рядом факторов. Во-первых, это материально-техническое обеспечение исследования. Исходя из сложившегося консенсуса минимальный набор должен соответствовать целям антропометрии и может быть представлен антропометром или ростомером и весами. Мерная лента, циркуль калипер, оборудование для биоимпедансного анализа могут дополнить этот набор. [35]. Большое количество достоинств компенсируется необходимостью повышения числа измерений, что влияет на продолжительность и стоимость исследования, увеличивает объем требующих обработки и анализа данных. Во-вторых, причиной исключения или, наоборот, включения в программу дополнительных измерений могут стать социокультурные причины. Например, религиозные устои или иные запреты даже на частичное обнажение тела могут ограничивать применение антропометрических исследований. В таких ситуациях приходится минимизировать количество антропометрических исследований, например использовать в качестве основного показателя обхват плеча, так как корреляция со значениями индекса массы тела подтверждена и для окружности плеча в средней трети, и для производной величины – соотношения между обхватом плеча и ростом [36]. Несомненно, большим преимуществом антропометрических методов исследования является системный, интегративный характер получаемых данных, которые удобно компилировать в междисциплинарные научно-исследовательские проекты. Благодаря вышеприведенным фактам именно антропометрический подход, по мнению ряда исследователей, идеален для мониторинга здоровья и физического статуса этнических, территориальных, профессиональных групп [37, 38, 39].

Заключение. Таким образом, физическое развитие как компонент педиатрических, социологических, антропометрических, клинических исследований представляет комплексное междисциплинарное понятие. Общепризнанными индикаторами физического развития населения признаются длина и масса тела, а также индекс массы тела. Комплекс антропометрических исследований часто дополняется динамометрией, эргометрией, спирометрией, что позволяет существенно повысить актуальность полученных данных для широкого спектра специалистов.