Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,120

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИНДЕКСЫ КАК МЕТОД ПРОГНОЗА КОМПЕНСАТОРНЫХ РЕСУРСОВ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ.

Дианова Т.И. 1, 2 Иванова О.Н. 2 Бушуева Э.В. 2 Смирнова Е.И. 2 Петров А.Г. 1, 2
1 БУ ЧР «Республиканская детская клиническая больница» Минздрава Чувашии
2 ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»
Важным критерием здоровья детей является их физическое развитие (ФР). Исследования в области изучения ФР говорят об акселерации среди детского населения, описываются увеличение массы и роста детей в сравнении с предыдущими временными интервалами. В морфофункциональных исследованиях последних лет обращено внимание на снижение функциональных показателей детей, в частности мышечной силы кисти, на фоне нарастания у них массы тела и роста. Существует большое количество интегральных показателей, которые характеризуют морфофункциональное состояние различных систем организма. Проведены антропометрия и измерение функциональных показателей организма 248 школьников в возрасте 7 лет, проживающих в Чувашской Республике. Сопоставили соматометрические, физиометрические и морфофункциональные показатели (биомасс-индекс (БМИ), индекс Эрисмана (ИЭ), соотношение фактического (ФЖЕЛ) к должному объему жизненной емкости легких (ДЖЕЛ), жизненный индекс (ЖИ), индекс Робинсона (ИР), адаптационный потенциал (АП), вегетативный индекс Кердо (ВИК)) современных первоклассников с показателями их 164 сверстников в 1999 г. К высоким антропометрическим показателям 2021 г. по сравнению с 1999 г. следует относиться скептически, так как результаты индексов, характеризующих резервные функциональные показатели состояния здоровья и, как следствие, адаптацию ребенка к факторам окружающей среды, показывают отрицательную динамику развития организма и низкую физическую активность.
физическое развитие
дети
антропометрические показатели
морфофункциональные показали
адаптационный потенциал
1. Баранов А.А., Альбицкий В.Ю., Намазова-Баранова Л.С., Терлецкая Р.Н. Состояние здоровья детей современной России. М.: ПедиатрЪ, 2020. 116 с.
2. Альбицкий В.Ю., Устинова Н.В., Зелинская Д.И. Основы социальной педиатрии. М.: ПедиатрЪ, 2021. 416 с.
3. Тепляков А.А., Шамилина А.И., Якушина О.А., Мещеряков В.В., Гирш Я.В. Региональные нормативы физического развития детей пришлого населения среднего Приобья и их сравнительный анализ // Медицина и образование в Сибири. 2015. № 3. С. 72-87.
4. Мингазова Э.Н., Никитюк Д.Б., Бушуева Э.В., Иванова О.Н., Сорокин Е.А., Михайлов М.Ю., Смирнова Е.И., Дианова Т.И., Садыкова Р.Н. Стандарты физического развития детей дошкольного и школьного возраста (3-17лет) г. Чебоксары Методическое пособие. М.-Чебоксары: Издательство НИИ Общественного здоровья им. Н.А. Семашко. 2019. 56 с.
5. Кильдиярова Р.Р., Лобанов Ю.Ф., Легонькова Т.И. Физикальное обследование ребенка. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. 264 с.
6. Гелашвили О.А., Хисамов Р.Р., Шальнева И.Р. Физическое развитие детей и подростков // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 3. [Электронный ресурс]. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=27656 (дата обращения: 30.11.2021).
7. Иванова О.Н., Дианова Т.И., Бушуева Э.В., Петрова Д.П., Иванова А.Л., Иванова А.Г. Соматометрические показатели современных первоклассников // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2021. Т. 66. № 4. С. 212.
8. Исаев И.И., Талыбова Б.В. Возрастная динамика формирования кардиореспираторной системы и адаптационный потенциал детей школьного возраста // Международный медицинский журнал. Педиатрия. 2010. № 3. С. 36-40.
9. Криволапчук И.А., Чернова М.Б., Полянская Н.В. Факторная структура физической работоспособности детей 7-8 лет // Гигиена и санитария. 2016. № 7 (95). С. 636-642.
10. Ситдиков Ф.Г., Зиятдинова Н.И., Зефиров Т.Л. Физиологические основы диагностики функционального состояния организма. Казань. КФУ. 2019. 105 с.
11. Минина Е.Н., Богач И.Н., Файнзильберг Л.С. Новые подходы в оценке кардиореспираторного сопряжения у школьников // Проблемы современной науки и образования. 2015. №11. С. 70-75.
12. Вагин Ю.Е, Деунежева С.М., Хлытина А.А. Вегетативный индекс Кердо: Роль исходных параметров, области и ограничения применения // Физиология человека. 2021. Т. 47. № 1. С. 31 42.
13. Милушкина О.Ю., Бокарева Н.А. Особенности формирования морфофункционального состояния современных школьников // Здравоохранение Российской Федерации. 2013. № 5. C. 37 38.
14. Милушкина О.Ю., Скоблина Н.А., Прусов П.К., Бокарева Н.А., Татаринчик А.А., Маркелова С.В., Королик В.В., Аль-Сабунчи А.М.А. Влияние показателей физического развития на формирование мышечной силы у мальчиков-подростков // Тихоокеанский медицинский журнал. 2018. № 2. С. 66-69. DOI: 10.17238/PmJ1609-1175.2018.2.66 69.
15. Чедов К.В. Физическая культура. Врачебный контроль и самоконтроль занимающихся физическими упражнениями и спортом: учебно-методическое пособие. Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2021. 95 с.

Приоритетным для экономики страны является сохранение здоровья нации, в частности детей. Одним из критериев здоровья детей является физическое развитие (ФР) [1, 2]. Современная литература представлена обилием научных работ по физическому развитию с приоритетом изучения ФР на региональном уровне с использованием региональных шкал регрессии в качестве нормативов [3]. Физическое развитие – это динамический процесс роста, увеличение длины и массы тела, развитие органов и систем организма и биологическое созревание ребенка [4-6]. Выделяют 4 группы признаков ФР: антропометрические, функциональные, соматоскопические и биологические [5].

Исследования в области изучения ФР говорят об акселерации среди детского населения, описываются увеличение массы и роста детей в сравнении с предыдущими временными интервалами [7, 8]. Говорить о высоком уровне здоровья стоит, если высоким морфометрическим показателям соответствуют высокие морфофункциональные показатели, что обеспечивает резервные адаптационные возможности ребенка [2, 8, 9]. Формирующийся при этом адаптационный потенциал позволяет успешно реализовать функциональные возможности организма в условиях напряженной статической мышечной и умственной деятельности школьников в процессе учебы [8, 9].

Существует большое количество интегральных показателей, которые дают возможность оценить функциональное состояние различных процессов организма [10-12].

Цель исследования – оценить морфофункциональные параметры здоровья первоклассников на основе соматометрических, физиометрических показателей и индексов, определяющих резервный и адаптационный потенциал организма.

Материалы и методы исследования. Проведены антропометрия и измерение функциональных показателей организма 248 школьников в возрасте 7 лет в 2021 г. и сравнение с соответствующими параметрами 164 сверстников в 1999 г., проживавших в Чувашской Республике. Из 164 исследованных в 1999 г. девочек 7 лет – 75 человек (45,7%); мальчиков 7 лет – 89 человек (54,3%). Из 248 обследованных в 2021 г.: девочек 7 лет – 128 человек (51,6%); мальчиков 7 лет – 120 человек (48,4%).

Рост измеряли стоя с помощью металлического антропометра. Ребенок стоит прямо, руки по швам, пятки вместе, носки врозь. При этом он касается стойки ростомера пятками, ягодицами, межлопаточной областью и затылком. Голова в таком положении, чтобы линия, мысленно проведенная от верхнего края козелка уха до нижнего края глазницы, была горизонтальной, планка ростомера касалась верхушечной точки черепа [5].

Массу тела измеряли с помощью электронных медицинских весов с погрешностью в пределах ±50 г. Взвешивали детей натощак, без одежды и обуви.

Для измерения окружности грудной клетки использовали обычную сантиметровую ленту. Ленту накладывали сзади по нижним углам лопаток при поднятых руках. Затем руки опускали, и лента, соскальзывая, располагалась под углами лопаток, спереди по околососковому кружку [5].

Жизненную емкость легких (ЖЕЛ) измеряли с помощью сухого спирометра. Обследуемый делает максимальный вдох, задержав дыхание, плотно обхватывает ртом мундштук и выдыхает в трубку весь воздух. Измерение проводили два-три раза и учитывали лучший показатель. Мышечную силу рук определяли с помощью ручного динамометра путем максимального сжатия пружин динамометра вытянутой и отведенной под прямым углом в сторону рукой, и учитывали максимальный результат. Частоту сердечных сокращений по пульсу подсчитывали в течение 1 мин на лучевой артерии. Показатели систолического и диастолического артериального давления измеряли тонометром (по методу Н.С. Короткова) на правой руке в положении сидя, после десятиминутного отдыха. Возрастную манжету накладывали на середину обнаженного плеча на 1–2 см выше локтевого сгиба. Рука обследуемого удобно расположена на столе и повернута ладонью вверх. Момент появления тонов соответствует систолическому давлению, их исчезновение – диастолическому. Измеряли давление не менее 3 раз, фиксируя повторяющиеся параметры [5].

Провели вычисление морфофункциональных показателей 7-летних детей в 1999 и 2021 гг. с помощью основных индексов: биомасс-индекса (БМИ), индекса Эрисмана (ИЭ), по соотношению фактического (ФЖЕЛ) к должному объему жизненной емкости легких (ДЖЕЛ), жизненного индекса (ЖИ), индекса Робинсона (ИР), адаптационного потенциала (АП), вегетативного индекса Кердо (ВИК), динамометрии. Сопоставили соматометрические и физиометрические показатели современных первоклассников с показателями их сверстников в 1999 г.

Результаты исследования и обсуждение

По результатам исследования 7-летних детей в обеих гендерных группах наблюдается прогрессирование соматометрических показателей, динамика физиометрических показателей показывает рост ЖЕЛ и артериального давления, показатели динамометрии у современных детей имеют меньшие значения, чем у детей в 1999 г. В норме показатели динамометрии правой кисти у 7-летних детей: у мальчиков 8–12 кг, у девочек 6,4–9,0 кг [13, 14]. Мышечная сила кисти у мальчиков и у девочек в 1999 г. была в пределах допустимых значений, а в 2021 г. отмечается снижение силы ниже нижней границы допустимых значений на 0,7 кг у мальчиков и на 0,12 кг у девочек. Низкие показатели мышечной силы в обеих гендерных группах современных детей являются следствием низкой физической активности (табл. 1).

Таблица 1

Показатели физического развития 7-летних детей 1999 и 2021 гг.

Показатель физического развития

Мальчики

Девочки

1999 г.

2021 г.

Динамика показателей ФР

1999 г.

2021 г.

Динамика показателей ФР

Рост(см)

120,3±0,57

125,3±0,63

+5

118,2±0,64

125 ±0,46

+6,8

Масса (кг)

21,5±0,28

25,5±0,45

+4

20,4±0,28

24,04±0,35

+3,64

Окружность

грудной клетки (см)

59,3±0,34

62,46±0,44

+3,16

56,7±0,34

62±0,6

+5,3

Динамометрия

правой кисти (кг)

10,3±0,26

7,36±0,25

–2,94

8,6±0,34

6,28±0,17

-2,32

ЧСС (в мин)

88±1,01

81,29±2,01

–6,71

86±1,04

88±1,55

+2

Сист. АД (мм рт. ст.)

98,8±1,06

108±0,96

+9,2

93,8±1,28

103±0,81

+10

Диаст. АД (мм рт. ст.)

56,7±0,89

66,8±1,09

+10,1

56,2±0,89

62,57±0,74

+6,37

ЖЕЛ (л)

1,1±0,02

1,26

+0,16

1,1±0,03

1,27

+0,17

Полученные данные подтверждают процессы акселерации современных детей. При анализе показателей физического развития мальчиков и девочек отмечается увеличение скорости набора массы тела по отношению к росту, по сравнению с девочками, что подтверждают БМИ и ИЭ (табл. 2).

Таблица 2

Индексы морфофункциональных показателей 7-летних детей 1999 и 2021 гг.

Индексы

Мальчики

Девочки

1999 г.

2021 г.

Динамика

индексов

1999 г.

2021 г.

Динамика

индексов

БМИ (г/см)

178,7

203,5

+24,8

172,6

192,3

+19,7

ИЭ (см)

-0,8

–0,1

+(–0,7)

–2,4

0,5

+(–1,9)

ФЖЕЛ/ДЖЕЛ

73%

71%

–2%

87%

83%

–4%

ЖИ (мл/кг)

51

47

–4

54

53

–1

ИР

87

87

0

80

90

–10

АП(КЗ)

1,7

1,8

–0,1

1,6

1,8

–0,2

ВИК

0,64

0,82

0,65

0,71

Примечание: БМИ – биомасс-индекс, ИЭ – индекс Эрисмана, ФЖЕЛ/ДЖЕЛ – соотношение фактического объема к должному объему жизненной емкости легких, ЖИ – жизненный индекс, ИР – индекс Робинсона, АП – адаптационный потенциал, ВИК – вегетативный индекс Кердо; «–» – отрицательная динамика; «+» – положительная динамика.

Индекс массы тела рекомендуется использовать у детей с ростом более 140 см, до этого роста более информативен БМИ – это отношение массы тела в граммах к его длине в сантиметрах, норма для детей 7 лет составляет 180–220 г/cм; если частное от деления выше 220 г/см, то это указывает на избыточный вес, если ниже 180 г/cм – на недостаточный вес [5, 10, 12].

Средние показатели БМИ составили: у мальчиков в 1999 г. – 178,7 г/см, в 2021 г. – 203,5 г/см; у девочек в 1999 г. – 172,6 г/см, в 2021 г. – 192,3 г/см. В 1999 г. отмечалась недостаточная масса тела в обеих половозрастных группах, у девочек она более выражена, в 2021 г. биомасс-индекс приходит к норме, но, если посмотреть на скорость прибавки биомасс-индекса за 22 года у мальчиков и девочек, то отмечается существенное гендерное различие: разница в скорости увеличения БМИ у мальчиков составила 1,12 г/cм в год, у девочек – 0,89 г/cм в год. Скорость округления мальчиков была на 0,2 г/см выше, чем девочек.

Не менее важный ИЭ, характеризующий развитие грудной клетки ребенка и частично его упитанность, информативен до 15 лет, рассчитывается как разность между окружностью груди и ½ длины тела, в норме у детей с 6 до 8 лет составляет 0–4 см. Если результат будет меньше нормы, и, тем более, если результат отрицательный, то это является признаком значительного уменьшения объема грудной клетки или увеличения длины тела; однако увеличение показателя говорит о патологически широкой грудной клетки и малой длине тела [5, 10, 12].

ИЭ у мальчиков в 1999 г. составил –0,8 см, а в 2021 г. –0,1 см, у девочек в 1999 г. –2,4 см, в 2021 г. –0,5 см [табл. 3]. В 1999 и в 2021 гг. в обеих половозрастных группах ИЭ был отрицательным; сопоставляя его с БМИ, можно говорить скорее о дефиците массы тела у детей с нормальными показателями грудной клетки в 1999 г., что было более выражено у девочек. В 2021 г. отрицательные значения ИЭ снижены незначительно при нормальном БМИ по сравнению с 1999 г. Правильнее предположить запаздывание прироста объема грудной клетки, что подтверждает большее округление, чем вытягивание детей. Подтверждает ИЭ антропометрия: отмечается увеличение окружности грудной клетки в обеих гендерных группах в 2021 г.: у мальчиков на 3,1 см, у девочек на 5,3 см. Рассмотренные БМИ и ИЭ характеризуют морфометрические показатели организма ребенка.

Функциональное состояние дыхательной системы можно оценить по фактическому (ФЖЕЛ) и должному объему жизненной емкости легких (ДЖЕЛ) детей. Расчет ДЖЕЛ при росте менее 165 см проводится по формуле: у мальчиков: ; у девочек:

Резервные возможности дыхательной системы определяются по соотношению ФЖЕЛ / ДЖЕЛ и жизненному индексу (ЖИ). Нормальный ФЖЕЛ должен составлять 85–115% от ДЖЕЛ, если ФЖЕЛ меньше 85%, то это свидетельствует о снижении потенциальных возможностей системы внешнего дыхания [5, 10, 12].

ДЖЕЛ у мальчиков в 1999 г. – 1,5 л, показатели ФЖЕЛ составляют 73% от ДЖЕЛ, в 2021 г. – 1,76 л, показатели ФЖЕЛ составляют 71%, ДЖЕЛ у девочек в 1999 г. – 1,27 л, показатели ФЖЕЛ составляют 87%, в 2021 г. – 1,53 л, показатели ФЖЕЛ составляют 83%. Наблюдаемые сниженные резервные возможности дыхательной системы у мальчиков в 1999 г. прогрессируют к 2021 г. Резервные возможности ДС у девочек в 1999 г. находятся в пределах допустимой нормы, а в 2021 г. отмечается ухудшение показателей.

ЖИ определяет, какой объем воздуха из жизненной емкости легких приходится на каждый килограмм массы тела. , значение ЖИ 40–135 единиц – средний уровень, более 135 – высокий, менее 40 – низкий уровень резервов дыхательной системы [9, 10, 12].

ЖИ у мальчиков в 1999 г. – 51, в 2021 г. – 47; у девочек в 1999 г. – 54, в 2021 г. – 53. Функциональные возможности дыхательной системы во всех группах находятся на среднем уровне, но в обеих гендерных группах отмечается снижение резервов функциональных возможностей, скорость снижения резервов у мальчиков значительно выше. При сопоставлении снижения ЖИ и соотношения ФЖЕЛ / ДЖЕЛ с ИЭ и БМИ у мальчиков, увеличения их морфометрических показателей можно отметить, что это происходит за счет округления со снижением функциональных показателей ДС.

Функциональные резервы сердечно-сосудистой системы можно определить по индексу Робинсона (ИР).

Индекс Робинсона численно равен произведению ЧСС (уд/мин) и АД сист. (мм рт. ст.), деленному на 100. ИР = (ЧСС×САД)÷100. Показатели ИР для детей 7 лет средние 80–105 свидетельствуют о недостаточности функциональных возможностей ССС, 71–79 – выше среднего – резервы ССС в норме, менее 70 – функциональные резервы ССС в отличной форме, показатели более 105 говорят о нарушениях регуляции деятельности ССС [9, 10].

ИР у мальчиков в 1999 и 2021 гг. одинаковы – 87, у девочек в 1999 г. – 80, в 2021 г. – 90. В обеих гендерных группах в разные возрастные периода резервные возможности ССС средние, но стоит отметить, что у девочек в 2021 г. отмечается ухудшение регуляции деятельности ССС. Увеличение морфометрических показателей у детей в обеих гендерных группах сопровождается снижением функциональных резервных возможностей ССС у девочек, у мальчиков не изменяется.

Асинхронность морфометрических и функциональных показателей развития детей формирует адаптационный потенциал (АП) ребенка, а это реакция на факторы, влияющие на риск возникновения различных заболеваний, а значит, и уровень здоровья детей.
. Во многих источниках АП называют коэффициентом здоровья (КЗ) [9, 15].

АП менее 2,1 свидетельствует об удовлетворительной адаптации и о высоких функциональных возможностях, 2,11–3,2 – напряжение механизмов адаптации, функциональные возможности обеспечиваются за счет функциональных резервов, менее 3,21 – снижение функциональных возможностей организма. АП у мальчиков в 1999 г. составил 1,7, а в 2021 г. – 1,87; у девочек в 1999 г. – 1,65, в 2021 г. – 1,83. Удовлетворительная адаптация во всех половозрастных группах имеет тенденцию к снижению адаптационных потенциалов.

Удовлетворительный адаптационный потенциал отмечается во всех группах, однако функциональные возможности в динамике снижаются, скорость снижения функциональных возможностей у девочек выше, чем у мальчиков, следовательно, риски возникновения заболеваний у детей в 2021 г. выше, чем у детей в 1999 г., причем у девочек можно отметить наихудшее состояние.

На функциональное состояние органов и систем организма оказывают влияние симпатический и парасимпатический отделы нервной системы. Вегетативный индекс Кердо (ВИК) дает косвенную оценку баланса между тонусом симпатического и парасимпатического отделов нервной системы (СНС и ПСНС). Вычисление ВИК проводилось по формуле:. Если ВИК положительный – меньше 1, то вегетативный тонус с симпатическим преобладанием, если отрицательный – больше 1, то преобладает парасимпатическая иннервация, при значениях, равных 1, – эйтония [9, 11, 12].

ВИК у мальчиков в 1999 г. – 0,64, в 2021 г. – 0,82, у девочек в 1999 г. – 0,65, в 2021 г. – 0,71. Преобладание симпатической активности в младшем школьном возрасте расценивается как возрастная особенность, одинаково наблюдаемая в 1999 г. как у мальчиков, так и у девочек. В 2021 г. сохраняется активность СНС, но она проявляется невыраженно по сравнению с 1999 г., что подтверждается ИР.

Выводы

Физиометрические показатели детей во временном интервале с 1999 по 2021 гг. демонстрируют процессы акселерации с улучшающимися показателями БМИ. Если в 1999 г. в обеих гендерных группах наблюдался дефицит массы, то в 2021 г., несмотря на то, что дети стали выше, дефицита массы тела нет – дети «нормотрофы». Благодаря ИЭ можно предполагать, что «нормотрофность» современных детей достигается за счет жироотложения, с большей скоростью округления у мальчиков, чем у девочек.

Несмотря на улучшающиеся морфологические показатели, совершенно в противоположном направлении движется функциональная составляющая органов и систем.

За наблюдаемый период улучшились резервные возможности дыхательной системы, но с учетом показателей ЖИ отмечается снижение ее функциональных возможностей.

Функциональные резервные возможности ССС находятся в пределах средних показателей в 1999 и 2021 гг., но у девочек в 2021 г. отмечается тенденция к ухудшению регуляции деятельности ССС, о чем свидетельствует ИР.

Характерная симпатикотония для 7-летних детей подтверждена ВИК, показатели ВИК в 2021 г. косвенно свидетельствуют о возможно более раннем возрастном напряжении работы ВНС на преобладание ПСНС, чем у детей в 1999 г.

Удовлетворительный адаптационный потенциал отмечается во всех группах, однако функциональные возможности в динамике снижаются, скорость их снижения у девочек выше, чем у мальчиков. С учетом снижения коэффициента здоровья наблюдается повышенный риск возникновения заболеваний у современных детей, чем у сверстников в 1999 г., он более выражен у девочек.

К улучшенным морфометрическим показателям детей 2021 г. следует относиться скептически, так как результаты индексов, характеризующих резервные функциональные составляющие состояния здоровья и, как следствие, адаптацию ребенка к факторам окружающей среды, показывают отрицательную динамику развития организма и низкую физическую активность.


Библиографическая ссылка

Дианова Т.И., Иванова О.Н., Бушуева Э.В., Смирнова Е.И., Петров А.Г. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИНДЕКСЫ КАК МЕТОД ПРОГНОЗА КОМПЕНСАТОРНЫХ РЕСУРСОВ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ. // Современные проблемы науки и образования. – 2021. – № 6. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=31356 (дата обращения: 04.02.2023).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.685