Автореферат и диссертация по медицине (14.03.11) на тему:ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИИ МЕГАПОЛИСА НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ПОДРОСТКОВ

Панова Татьяна Ивановна

ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИИ МЕГАПОЛИСА НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ПОДРОСТКОВ

14.03.11 - восстановительная медицина, спортивная медицина, лечебная физкультура, курортология и физиотерапия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 2 МАЙ 2011

Москва-2011

4846336

Работа выполнена на кафедре спортивной медицины Федерального государственного образовательного учреждения Высшего профессионального образования Московская государственная академия физической культуры

Научный руководитель:

кандидат медицинских наук, профессор Долматова Тамара Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Морозов Вадим Николаевич доктор биологических наук, профессор Орлов Владимир Александрович

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение Высшего

профессионального образования Российский государственный медицинский университет Росздрава

заседании диссертационного совета Д 311.002.01 при Федеральном

Государственном учреждении Всероссийский научно-исследовательский

институт физической культуры и спорта по адресу: 105005, Москва, Елизаветинский пер., 10

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального

Государственного учреждения Всероссийского научно-исследовательского института физической культуры и спорта

Автореферат разослан » апреля 2011 г.

Защита диссертации состоится «25» мая 2011 г. в

часов на

Ученый секретарь диссертационного совета

Пономарева А.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Состояние здоровья детей и подростков - одна из актуальных проблем в условиях реформирования здравоохранения и системы образования, решение которой позволит не только сохранить индивидуальное и общественное здоровье, но и осуществить государственные планы по развитию страны и общества.

Слежение за динамикой состояния здоровья в процессе роста, развития и обучения позволяет получить наиболее важную интегральную характеристику качества адаптации к изменяющимся условиям жизнедеятельности.

В соответствии с теорией P.M. Баевского, В.П.Казначеева, Н.А.Агаджаняна (1980-2004 г.г.) процесс адаптации заключается в приспособлении строения и функций организма к условиям существования. Проблема адаптации организма к изменениям экологической среды - одна из ключевых проблем в подростковой медицине. Именно в подростковом возрасте из-за анатомо-физиологических особенностей организм становится наиболее уязвим к воздействию различных факторов среды (Баранов A.A., Щеплягина JI.A.; Кучма В.Р.,Сухарева Л.М., Павлович К.Э, и соавт., 2004). Первоначально это происходит на уровне адаптивной реакции и функциональных нарушений, затем выходит на более напряженный уровень жизнедеятельности с последующим истощением компенсаторных механизмов, замыканием порочно-патологического круга с дальнейшей манифестацией экопатологического состояния или заболевания (Сипягина А.Е., 2004).

Состояние кардиореспираторной системы - интегральный показатель адаптационно-приспособительной деятельности организма (Антропова М.В. и соавт., 2000; Уланова JI.H. и соавт., 2000). По данным НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков, за последние 15 лет распространенность функциональных расстройств сердечно-сосудистой системы у подростков увеличилась в 3 раза. Выявлен вегетативный дисбаланс с избыточным преобладанием симпатоадреналовых механизмов и недостаточно развитыми компенсаторно - адаптационными механизмами (Тамбовцева В.И., 2004; Кисляк O.A.,1996; Школьникова М.А., 1998; Curtis A.B.,2002; Молчанова С.С., Шубочкина Е.И., Куликова A.B.,2003;, Азыдова Г.В., 2002; Неудахин Е.В.,2006).

Проблема первичной профилактики неразрывно связаны с оценкой и правильной трактовкой различных состояний организма, которые находятся на грани нормы и патологии. Интерес к донозологической диагностике

обусловливает многообразие предлагаемых технологий оценки здоровья детей и подростков. Для обеспечения коррекции отклонений в функциональном состоянии кардиореспираторной системы, вызванных воздействием экологического фактора, необходимо использование автоматизированных технологий, в основе которых лежит определение достаточного количества параметров для комплексной характеристики физического и функционального состояния организма детей и подростков.

Гипотеза: системный подход в оценке состояния кардиореспираторной системы подростков позволит выявить общие параметры функционирования данной системы у подростков, проживающих в различных экологических условиях, что даст возможность определить функциональное состояние подростков с учетом влияния экологического фактора с целью проведения своевременных лечебно-профилактических мероприятий.

Цель исследования: разработать и обосновать методику коррекции и профилактики донозологических нарушений кардиореспираторной системы у подростков обоего пола на основе учета влияния экологических факторов, связанных с условиями проживания.

Объект исследования: показатели функционирования кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет обоего пола, проживающих в районах г.Москвы, характеризующихся различными экологическими условиями.

Предмет исследования: процесс коррекции нарушений

функционального состояния кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет.

Задачи исследования:

1. Изучить показатели функционального состояния кардиореспираторной системы в покое у подростков 14-17 лет г. Москвы, проживающих в районах с различными экологическими условиями, с учетом возраста и пола.

2. Провести сравнительный анализ показателей функционального состояния кардиореспираторной системы при физической нагрузке у подростков в возрасте 14-17 лет, проживающих в районах города с различными экологическими условиями, с учетом пола и возраста.

3. Оценить использование методики коррекции нарушений функционального состояния кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет, проживающих в разных экологических районах города, на основе применения донозологического мониторинга здоровья.

Научная новизна работы

Впервые определено влияние экологического фактора в виде предельно допустимой концентрации вредных веществ атмосферного воздуха на показатели функционального состояния кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет, проживающих в районах Строгино и Капотня г. Москвы и выявлены возрастные и половые функциональные особенности показателей данной системы.

Впервые разработана методика коррекции нарушений функционального состояния кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет, проживающих в районах г. Москвы с различными экологическими условиями, включающая специальные дыхательные упражнения и упражнения на развитие общей выносливости, используемая в рамках учебной программы по физической культуре и основанная на результатах донозологического тестирования.

Теоретическая значимость

Результаты исследования расширяют знания в области закономерностей формирования здоровья подростков 14-17 лет и дополняют имеющиеся сведения о влиянии экологического фактора на функциональное состояние кардиореспираторной системы, что позволяет более рационально осуществлять систему оздоровительных мероприятий посредством правильно организованного физического воспитания.

Практическая значимость исследования

В результате проведенного исследования разработан комплекс физических упражнений для коррекции функциональных нарушений кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет, в основе которого лежат принципы дифференцированного подхода к применению с учетом результатов донозологического тестирования соматического здоровья.

Разработанная методика коррекции функционального состояния кардиореспираторной системы внедрена в практическую деятельность Государственного образовательного учреждения средней образовательной школы № 598 Западного окружного управления образования Департамента образования г. Москвы, а также применяется в работе ГУЗ ДТП № 102 УЗ СВАО г. Москвы.

Основные положения работы используются в учебных программах дисциплин кафедры спортивной медицины МГАФК.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Подростки 14-17 лет, проживающих в районах с разными экологическими условиями мегаполиса, имеют нарушения функционального состояния кардиореспираторной системы.

2. Использование программы «Навигатор здоровья» позволяет оценить эффективность применения оздоровительной методики у подростков, имеющих донозологические отклонения в функциональном состоянии кардиореспираторной системы.

3. Разработанный комплекс физических упражнений, представленный в работе, для коррекции функциональных нарушений кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет, проживающих в разных экологических условиях мегаполиса, повышает эффективность учебного процесса, что позволяет существенно улучшить показатели состояния здоровья и предотвратить переход донозологических нарушений в заболевание.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературных источников и приложения. Текст работы изложен на 145 страницах, включает 16 рисунков, 28 таблиц. Список литературы содержит 197 источников, из них 37 - на иностранных языках.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с направлением НИР кафедры спортивной медицины Московской государственной академии физической культуры « Разработка и внедрение в спортивную медицину новых скрининговых и мониторинговых технологий на базе компьютерных комплексов экспресс-диагностики» (номер государственной регистрации 01200610504).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Организация и методы исследования

Для изучения функциональных параметров кардиореспираторной системы подростков проведено обследование 1760 подростков в возрасте от 14 до 17 лет г. Москвы.

С целью выявления влияния экологического фактора на функциональное состояние кардиореспираторной системы подростков мегаполиса были выделены два района, диаметрально противоположные по количественным и качественным характеристикам. Район Капотня - один из самых промышленно развитых и экологически загрязненных в городе. На территории района насчитывается более 100 предприятий, которые являются источниками выбросов вредных веществ в

атмосферу. Район Строгино - наименее индустриальный округ мегаполиса, около 45% площади занимают зеленые насаждения. По данным Экомониторинга г. Москвы в 2004-2005 годах были следующие показатели предельно допустимых концентраций некоторых загрязнителей атмосферы (таблица 1):

Таблица 1.Показатели предельно допустимых концентраций веществ в

атмосферном воздухе

Загрязняющее вещество Район Строгино Район Капотня

сентябрь апрель сентябрь апрель

Формальдегид 1,4 1,3 3,7 3,6

Бенз(а) пирен 0,9 0,7 3,6 3,6

Диоксид азота 1,0 0,9 2,9 2,8

Фенол 0,9 0,9 3,0 3,2

Сероводород - - 1,1 1,0

В районе Строгино были обследованы 960 подростков 14-17лет (480 мальчиков и 480 девочек, по 120 человек в каждой возрастной подгруппе), которые составили 1 группу, в районе Капотня 800 подростков 14-17лет (400 мальчиков и 400 девочек, по 100 человек в каждой возрастной подгруппе), которые составили 2 группу.

Обследования проводилось на базе средних общеобразовательных школ. Для исследования отбирались дети, не болевшие последние 2 недели, отнесенные к основной группе здоровья.

Научные исследования, в соответствии с целью и задачами данной работы, проводились в три этапа.

Первый этап. Анализ научно-методической литературы, изучение и анализ на основе литературных данных показателей здоровья современных подростков, влияния на функциональное состояние кардиореспираторной системы экологии мегаполиса.

Второй этап. Проводились измерения функциональных показателей кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет, анализировалась их взаимосвязь с экологическими условиями проживания. Был разработан комплекс физических упражнений для совершенствования адаптационных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем у подростков 14-17 лет в период учебного цикла на уроках физической культуры с учетом влияния экологии района проживания.

Третий этап. Оценивалась эффективность разработанного комплекса физических упражнений, планируемого с учетом влияния экологических условий проживания на функциональные показатели кардиореспираторной системы. Выполнялась обработка и систематизация собранного материала, написание и оформление диссертационной работы.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ научно-методической литературы, морфологические методы исследования, физиологические методы исследования, методы педагогического тестирования, методы математической статистики. Для реализации цели исследования была применена комплексная программа оценки физического состояния и функциональных возможностей организма «Навигатор здоровья».

Программа включает оценку антропометрических показателей, морфологию тела, набор тестов для определения клинико-физиологических характеристик нервно-мышечной системы, костной системы координационно - двигательных способностей. Для диагностики функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем оценивали следующие показатели: жизненная емкость легких, частота сердечных сокращений в покое и при восстановлении, систолическое артериальное давление, диастолическое артериальное давление. Результаты измерений вносили в специальную регистрационную карту на одного ребенка, которая обрабатывалась на ЭВМ по разработанной математической программе. Затем давалось индивидуальное заключение, в котором отображалась дифференцированная оценка уровня развития двигательных качеств, резервных возможностей функциональных систем организма. После математической обработки исходных данных получили следующие дополнительные показатели функционального состояния кардиореспиратороной системы: Р'^во, Р\УС15о, Р^УСпо (показатели физической работоспособности при соответствующей частоте пульса, кгм/мин), максимальное потребление кислорода относительное (мл/кг/мин), минутный объем крови в покое и при нагрузке (л/мин), ударный объем крови в покое и при нагрузке (мл/уд), относительный объем легких (мл/кг) - относительная величина жизненной емкости легких. В качестве дозированной физической нагрузки использовали степ-тест, пробу Штанге. Каждый подросток заполнил анкету, включающую группу вопросов (и вариантов ответов) относительно двигательной активности, вредных привычек, качества питания, экологической обстановки, частоты стрессов и заболеваемости ближайших родственников.

Математический анализ полученных данных был проведен с использованием пакета прикладных программ «Вю81а1». Применялись характеристики положения и степени разбросанности случайной величины -это математическое ожидание (момент первого ряда - М) и среднее квадратичное отклонение - дисперсию (момент второго порядка «о»).

Достоверность различий оценивали по 1 - критерию Стьюдента с определением уровня р. Различия считались достоверными при р<0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ Характер выявленных нарушений в показателях функционального состояния дыхательной системы у подростков 14-17 лет, проживающих в разных экологических районах, представлен в таблице 2.

Важнейшим показателем функционального состояния дыхательной системы является ЖЕЛ. Именно она позволяет косвенно оценить величину площади дыхательной поверхности легких.

Таблица 2.Показатели дыхательной системы у мальчиков и девочек

14-17 лет в начале исследования, (М±ш).

озраст, лет Параметры Мальчики Девочки

Группа 1 Группа 2 Группа 1 Группа 2

14 ЖЕЛ, л 3,36± 0,92 3,30±0,14 2,96±0,53 2,91 ±0,74

Отн.ЖЕЛ, мл/кг 59,55±1,81- 64,80±1,88* 55,29±1,57 53,76±1,33"

Штанге, сек 62,30±3,32" 61,92±4,14 53,52±3,2б" 45,72±2,81"

МПК,мл мин/кг 44,99±1,30" 43,16±1,46 41,15±0,96 38,72±1,3б

15 ЖЕЛ, л 3,51±0,12 3,84±0,15 3,05±0,62 3,00±0,53

Отн.ЖЕЛ, мл/кг 61,32±2,20" 67,24±1,75'... 56,35±1,63* 52,72±1,44"

Штанге, сек 65,63±4,15" 65,32±4,54"" 51,28±2,70 47,64±2,25"

МГЖ, мл мин/кг 45,06±1,18" 43,68±1,54 41,52±0,91 38,92±1,36

16 ЖЕЛ, л 3,84 ±0,12 4,2б±0,15 3,05±0,61 3,18±0,81

Отн.ЖЕЛ, мл/кг 63,29±1,87" 66,7б±2,06* 53,91±1,38' 59,64±1,7б"

Штанге, сек 67,05±4,бГ 64,80±4,56 53,80±3,4б" 53Д2±4,90"'..

МПК, мл мин/кг 44,06±1,18 43,32±1,35 42,82±1,26 40,20±1,31

17 ЖЕЛ, л 3,88± 0,15 4,32±0,12 3,29±0,82 3,01±1,06

Отн-ЖЕЛ, мл/кг 59,27±2,42'" 66,76±1,25* 58,91±1,75"' 62,60±1,93%.

Штанге, сек 60,96±4,38'... 49,40±1,55*" 53,86±2,80" 53,34±3,04"

МПК, мл мин/кг 43,67±1,42 44,00±3,07 42,80±1,71 41,76±1,31

*<0,05- статистически достоверно между группами одного пола **<0,05-статистически достоверно между мальчиками и девочками внутри группы ***< 0,05-статистически достоверно внутри группы одного пола

Абсолютные значения ЖЕЛ у мальчиков и девочек из обеих групп достоверно не отличаются и с возрастом меняются незначительно. Наибольшее увеличение к 17 годам отмечаются у мальчиков из района Капотня.

Сравнительный анализ среднего значения ЖЕЛ между подростками показал, что данный показатель во всех возрастных группах выше у мальчиков, чем у девочек. Статистически значимых различий между группами не выявлено.

Более стабильные результаты относительной величины ЖЕЛ выявлены нами у детей, проживающих в менее благоприятном экологическом районе. Не смотря на то, что показатели ЖЕЛ мало отличаются между двумя группами у подростков обоего пола, абсолютные значения относительной величины ЖЕЛ статистически достоверно (р<0,05) повышаются к концу подросткового периода и различаются как между группами, так и внутри них. Необходимо отметить, что мальчики из района Капотня во всех возрастных подгруппах имеют более высокие результаты, чем из района Строгино. У девочек такое же соотношение проявилось с 16 лет. В 14 и 15 лет выше результаты у девочек из района Строгино. Полученные данные могут свидетельствовать о развитии адаптации дыхательной системы подростков к пониженному содержанию кислорода во вдыхаемом воздухе, что отмечается в районе Капотня.

На фоне функциональных проб были обнаружены достоверные (р<0,05) различия между группами подростков обоего пола, так и внутри групп. Время устойчивости к гипоксии во всех возрастных группах выше у подростков обоего пола из района Строгино. Особенно эта разница увеличивается между мальчиками в 17 лет. Причем у мальчиков из района Капотня в этом возрасте отмечается резкое уменьшение этого показателя. Результаты МПК достоверно (р<0,05) не отличаются между мальчиками и девочками из разных экологических районов.

Результаты нагрузочных проб для дыхательной системы показатели, что у девочек дыхательная система обладает большей адаптивной способностью к неблагоприятным факторам окружающей среды, чем у мальчиков. У мальчиков из обеих групп в 17 лет отмечается понижение результатов пробы Штанге. У девочек, независимо от района проживания, в течение 4 лет отмечается тенденция роста.

Наибольшие различия между подростками, проживающими в разных экологических районах, выявлены нами в функциональных показателях сердечно-сосудистой системы (таблица 3).

У подростков обоего пола из района Капотня достоверно (р<0,05) выше показатели как САД, так и ДАД, чем у подростков из района Строгино. Известно, что артериальное давление зависит от УОК и состояния тонуса сосудов. При этом УОК достоверно (р<0,05) не отличается между группами. Очевидно, что показатели ЧСС выявлены нами выше у мальчиков и девочек из района Строгино.

Таблица 3. Показатели сердечно-сосудистой системы у мальчиков и девочек 14-17лет в начале исследования, (М±ш)

озраст, лет Параметры Мальчики Девочки

Группа 1 Группа 2 Группа 1 Группа 2

14 ЧСС в покое, уд/мин 83,45±1,96".. 76,68*2,48" 86,40±2,17" 82,28±1,65

САД, мм рт.ст. 114,64±1,77" 114,84±1,91 109,95±1,8б 111,16±1,74

ДАД, мм рт.ст. 65,70*1,38* 69,68±1,07 65,78±1,25" 72,72±1,16

УОК в покое, мл/уд 43,01±0,77 43,32±1,7" 41,93±0,93 39,52±1,02

УОК, мл/уд 99,43±1,38' 87,08*4,18" 99,80±1,01* 64,60±2,25"

МОК,л/мин 14,04±0,46" 14,80*0,75" 11,78±0,23 10,40±0,38

ЧСС при вос-ии, уд/мин 126,77±2,83 125,72±1,89" 129,29±2,76" 133,48±2,27

15 ЧСС в покое, уд/мин 84,40±2,08' 74,68*2,82 84,37±2,01" 76,88±1,67""

САД, мм рт.ст. 114,97*1,61".. 120,16*1,55"... 111,71±1,82" 116,64±1,59"*

ДАД, мм рт.ст. 66,39±1,19 69,04*1,65" 65,97±1,32" 75,84±1,19""

УОК в покое, мл/уд 42,09±0,86 43,32±8,83 41,58±0,72 39,52±1,02

УОК, мл/уд 101,97±2,29" 86,80±3,74" 99,85±1,09 71,92±1,86'...

МОК, л/мин 14,40±0,43 14,24*0,62 12,49±0,24 11,72±0,31

ЧСС при вос-ии, уд/мин 125,20±2,87\. 129,20±2,69 132,05±2,25" 128,36±2,26'"

16 ЧСС в покое, уд/мин 80,04±2,17'... 76,12*2,30" 82,06±1,98 81,68±2,6Г"

САД, мм рт.ст. 118,52±1,35"... 121,16±1,79" 113,10±1,79 112,36±1,70

ДАД, мм рт.ст. 66,46±1,27 71,96±1,46 66,85±1,37 69,40±1,37""

УОК в покое, мл/уд 44,22±1,05 42,84±1,42 42,88±0,75 42,64±1,3б

УОК, мл/уд 102,84±1,54" 93,48±3,62"... 100,22±1,71 74,28±2,73'

МОК, л/мин 15,40±0,45 15,48*0,63 13,43±0,42 12,08±0,44

ЧСС при вос-ии, уд/мин 121,62±3,15'... 127,20±2,68 130,44±2,60" 131,72±2,43

17 ЧСС в покое, уд/мин 77,59±1,70"..*" 71,04±3,35"... 82,91±1,55* 74,24±1,86"'

САД, мм рт.ст. 118,00±1,ЗГ 117,64±1,45'"... П2,64±1,91" 120,76±1,10"'

ДАД, мм рт.ст. 69,59±1,31 72,44±1,65" 67,62±1,35" 76,00±1,27"

УОК в покое, мл/уд 45,93±1,05 43,72±2,13 42,16±0,76 42,00±0,96

УОК, мл/уд 105,98±2,09"... 103,41±3,22'"... 101,59±2,25 94,12±2,62'...

МОК, л/мин 16,59±0,50 17,32±0,53" 13,89±0,60 13,80±0,47

ЧСС при вос-ии, уд/мин 114,36±3,68*..*" 140,76±1,35"' 123,52±2,89\.. 138,52±1,95"

*<0,05- статистически достоверно между группами одного пола

**<0,05-статистически достоверно между мальчиками и девочками внутри группы ***< 0,05-статистически достоверно внутри группы одного пола

При исследовании выявлены достоверные (р<0,05) половые различия параметров работы кардиосистемы в 1-й и 2-й группах детей. Показатели дыхательной системы выше во всех возрастных группах у мальчиков. Такие же результаты получены при сравнении таких показателей сердечно-сосудистой системы, как УОК, САД. Результаты же ЧСС у подростков женского пола превышают таковые у мужского пола. Анализ результатов ДАД показал, что в группе детей из района Строгино показатели выше у мальчиков на протяжении всего подросткового периода. У девочек из района Капотня результаты ДАД выше, чем у мальчиков. Причем наибольшая разница в показателях между полами достигает в 17 лет.

Можно сделать вывод, что влияние экологического фактора на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы у подростков 14-17 лет, проявилось в виде дисфункции в вазорегуляции.

Способность выполнять физические нагрузки обусловлена комплексом адаптационных реакций, возникающих в первую очередь в системе кровообращения. За счет повышения минутного объема кровообращения организм получает необходимое количество кислорода. Увеличение МОК может происходить за счет нарастания ЧСС или ударного объема кровообращения, или их обоих вместе. Наиболее адаптированный организм отвечает на предъявляемую нагрузку большим увеличением УОК и меньшим нарастанием ЧСС.

Нами выявлено, что подростки обоего пола из района Строгино имеют лучшие показатели сердечно-сосудистой системы при выполнении нагрузочных тестов. Увеличение МОК у них происходило за счет повышения УОК. Дети из района Капотня реагировали на физическую нагрузку увеличением ЧСС, что говорит о менее адаптированной реакции системы кровообращения. Причем к концу подросткового периода отмечается у подростков обоего пола данной группы увеличение ЧСС при восстановлении. Достоверных различий в показателях МОК между мальчиками и девочками из разных групп не выявлено.

Половые различия, выявленные при обследовании, заключаются в более высоких показателях в 1-й и 2-й группах УОК, МОК у мальчиков и ЧСС у девочек во всех возрастных группах, что соответствует многочисленным литературным источникам. Функциональное состояние исследуемой системы у мальчиков во 2-й группе хуже, чем у девочек. Подростки обоего пола из района Строгино показали по всем параметрам лучшие результаты.

Обоснование подходов к коррекции нарушений функционального состояния кардиореспираторной системы у подростков 14-17лет

Построение оздоровительно-корекционной методики основано на закономерностях структурно-функциональной адаптации организма и его физиологических систем к условиям среды проживания и особенностям жизнедеятельности.

Согласно основным положениям теории функциональных систем окончательное формирование конкретной функциональной системы возможно лишь при длительном (в течение адаптационного периода), постоянном, а также периодически или апериодически повторяющемся действии. Одно из условий достижения организмом состояния адаптированное™ к такому комплексу - относительная неизменность данного комплекса (П.К. Анохин, 1978). И только при адекватности изменившихся условий существования организма его функциональным возможностям может быть сформирована функциональная система.

Организация физического воспитания школьников в общеобразовательной школе предусматривает не менее 2 уроков по физической культуре продолжительностью 45 минут в неделю. В структуре урока физической культурой выделяют три части - вводную, основную, заключительную.

Комплекс оздоровительно-коррекционных физических упражнений был включен как дополнение к программе уроков физической культуры. Комплекс был направлен на повышение вентиляции всех отделов легких и на развитие общей выносливости у подростков 14-17 лет.

С этой целью в водную часть урока у детей как из района Капотня, так и из района Строгино мы включили специальные дыхательные упражнения. Особенностью их выполнения является то, что обязательно участвуют в построение движения голова и верхние конечности. В каждом физическом упражнении основная динамическая нагрузка активно выполняется всеми группами мышц вдоха, группы мышц выдоха задействованы опосредовано. Предложенные дыхательные упражнения сложны по координации и реализуют движения в трех плоскостях.

В основной части урока средством развития выносливости мы выбрали циклические упражнения - ходьба и бег. На начальном этапе проведения мероприятий по профилактике и коррекции функциональных нарушений у школьников 14-17 лет, был выбран метод строго регламентированного

упражнения. Игровой и соревновательный методы были использованы только после повышения физической подготовленности и выносливости.

Так как у подростков обоего пола из района Строгино функциональные показатели кардиореспираторной системы лучше, чем из района Капотня, то особенностью коррекционного комплекса стал более короткий начальный период - 1 месяц, а не 2 месяца, как у детей из района Капотня. Основу занятий составил интервальный метод - чередование двухразового бега по 3 минуты с 2-х минутной ходьбой между пробежками.

В основном периоде в течение месяца мы увеличили двухразовый бег в обеих группах до 5 минут без изменения времени ходьбы, а затем стали постепенно уменьшать продолжительность ходьбы. В итоге мы оставили только бег, продолжительностью до 12-15 минут. ЧСС при нагрузке составила 130-150 уд/мин, во время ходьбы - 100-120 уд/мин. Чтобы исключить монотонность занятий, было включено чередование переменного и гладкого бега.

Заключительная часть включала ходьбу и чередование постизометрической релаксации мышц туловища, рук и ног.

Оценка результатов исследования

Анализ литературных источников показывает, что тренировки выносливости мало влияют на функции дыхательной системы. Однако самое важное воздействие данного типа упражнений заключается в возрастании способности данной системы поддерживать высокие уровни вентиляции. Адаптация заключается в снижении частоты дыхания. В результате это приводит к тому, что для получения равного количества кислорода требуется меньший объем вдыхаемого воздуха. Так как воздух дольше находится в альвеолах, то извлекается больше кислорода.

По результатам проведенных исследований установлено, что значительных изменений показателей дыхательной системы в покое у подростков, проживающих в разных экологических районах, не выявлено (таблица 4).

В обеих группах отмечается увеличение средних значений ЖЕЛ у подростков как мужского, так и женского пола из районов Строгино и Капотня. Достоверное (р<0,05) увеличение ЖЕЛ у мальчиков из района Строгино в 17 лет - на 1,09 л (28,0%) . В остальных случаях различия с исходным уровнем были статистически недостоверны.

Таблица 4. Показатели дыхательной системы у мальчиков и девочек 14-17 лет после коррекции, (М±ш)

Возраст, лет Параметры Мальчики Девочки

Группа 1 Группа 2 Группа 1 Группа 2

14 ЖЕЛ, л 3,9 ±0,65 3,67±0,25 3,07±0,55 3,10±0,44

Отн.ЖЕЛ, мл/кг 61,04±1,76 6б,57±1,58 57,29±1,44 55,7б±1,44

Штанге, сек 64,2±32,96 63,51±3,42 55,03±3,42 49,24±2,59

МПК, мл мин/кг 45,57±1,52 44,04±1,74 43,451±,23 40,25±1,51

15 ЖЕЛ, л 4,23 ±0,35 4,040±,28 3,67±0,21 ,3,24±0,71

Отн.ЖЕЛ, мл/кг 64,45±1,98 68,991±,65 58,66±1,34 55,43±1,98

Штанге, сек 66,33±3,27 67,11±4,02 52,33±2,34 50,04±2,34

МПК, мл мин/кг 46,80±1,24 44,87±1,62 43,77±1,41 41,131±,27

16 ЖЕЛ, л 4,47±0,32 4,78±0,16 3,89±0,45 3,66±0,49

Отн.ЖЕЛ, мл/кг 65,45±1,65 69,35±2,01 62,41 ±1,65' 61,32±1,55

Штанге, сек 67,37±3,76 66,59±3,43 61,70±3,46* 54,25±4,90

МПК, мл мин/кг 46,77±1,20 45,22±1,25 44,22±1,43 41,67±1,59

17 ЖЕЛ, л 4,97±0,64" 4,66±0,24 3,99±0,54 3,84±0,68

Отн.ЖЕЛ, мл/кг 68,07±1,56* 69,76±1,34* 66,71±1,34* 63,46±1,67

Штанге, сек 70,16±3,67' 58,31±1,72* 62,26±2,48" 56,02±3,25

МПК, мл мин/кг 47,25±1,24* 46,58±2,74 45,37±1,81 43,69±1,77

*-различия достоверны р<0,05 по отношению к уровню в начале исследования

Анализ динамики изменения функционального состояния дыхательной системы показал, что относительная величина ЖЕЛ изменилась мало. Наибольшие изменения выявлены в 1-й группе. Статистически достоверны (р<0,05) увеличения результатов у мальчиков в 17 лет - на 8,8 мл/кг (14,8%) и у девочек в 16 лет на 8,5 мл/кг (15,7%) и в 17 лет на 7,8 мл /кг (13,2%). Остальные изменения у подростков были статистически недостоверны. Так как жизненный индекс представляет собой отношение ЖЕЛ к общей массе тела, а ЖЕЛ в апреле изменилась мало по сравнению с данными сентября, то можно думать об изменении массы тела в сторону уменьшения. Данные результаты подтверждаются многочисленными исследованиями о «грацилизации» современных детей в последнее десятилетие.

Гипоксическая устойчивость является важным компонентом функциональных возможностей организма подростка и характеризует его защищенность и жизнеспособность в среде обитания с неблагоприятными условиями. Результаты обследования детей из разных экологических районов показали, что оздоровительно- коррекционные мероприятия улучшили аэробные возможности организма.

В группе детей из района Строгино достоверные (р<0,05) изменения выявлены у мальчиков в 17 лет и у девочек в 16 и 17 лет. Показатели времени устойчивости к гипоксии выросли на 9,2 сек (13,1%), 7,9 сек (12,8%), 8,4 сек (13,4%) соответственно. У подростков из района Капотня статистически достоверно (р<0,05) повысились результаты только у мальчиков в 17 лет - на 8,9 сек (18,0%). В остальных случаях отмечается незначительное повышение исследуемых величин дыхательной системы, статистически недостоверное.

Абсолютные значения МПК у подростков обоего пола из разных по экологии районов г. Москвы незначительно увеличились при обследовании в апреле. Разница составила 3-5 мл мин /кг. Статистически достоверные (р<0,05) результаты получены у мальчиков из района Строгино в 17 лет - увеличение на 3,58 мл мин/кг (8,19%).

Показатели ССС в покое у подростков обоего пола из районов Строгино и Капотня, полученные при обследовании в апреле, свидетельствуют о том, что функциональные возможности исследуемой системы улучшились (таблица 5).

Достоверное (р<0,05) уменьшение ЧСС произошли в группе мальчиков и девочек из района Строгино, что говорит о экономизации работы сердца и восстановление функционального баланса симпатического и

парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Разница в нормальных средних значениях ЧСС у детей из района Строгино составила до 8,9 уд/мин (8,82%). У детей из района Капотня достоверные (р<0,05) изменения выявлены только у девочек в 16 лет - уменьшение на 6,35 уд/мин (8,4%). У остальных подростков разница в значениях, полученных в сентябре и апреле, не превысила 3 уд/мин.

Исследования в апреле показали, что АД как систолическое, так и диастолическое достоверно (р<0,05) не изменилось в группах детей, проживающих в разных экологических районах. САД и ДАД в обеих группах менялось в пределах 2-5 мм рт.ст. Необходимо отметить, что показатели САД у подростков обоего пола к концу подросткового периода стабилизировались и находились в пределах средней возрастной нормы. Не поменялось соотношение между двумя группами: в районе Строгино показатели ДАД ниже, чем в районе Капотня.

Таблица 5. Показатели сердечно-сосудистой системы у мальчиков и девочек

14-17лет после коррекции, (М±т)

Возраст, лет Параметры Мальчики Девочки

Группа 1 Группа 2 Группа 1 Группа 2

14 ЧСС в покое, уд/мин 76,22 ±1,87* 75,34 ±1,99 78,22± 1,87' 79,55 ±1,18

САД, мм рт.ст. 114,34± 1,66 114,01± 1,23 111,04± 1,67 111,45 ±1,33

ДАД, мм рт.ст. 66,87 ±1,32 68,32 ±1 65 65,00± 1,37 71,44± 1,25

УОКв покое,мл/уд 50,51± 0,34' 49,82± 1,42' 48,14± 0,85' 45,64± 1,02'

УОК, мл/уд 105,03± 1,21* 94,58± 3,76' 104,30 ±1,52' 72,20± 2,29'

МОК, л/мин 15,27±0,51 16,00±0,59 12,88± 0,63 11,66±0,38

ЧСС при вос-ии, уд/мин 123,52± 2,12 124,47 ±1,57 127,03± 2,52 130,63 ±2,32

15 ЧСС в покое, уд/мин 75,44 ±1,66' 73,72 ±2,05 76,66± 1,55' 75,23± 1,87

САД, мм рт.ст. 117,22 1,54 118,44 1,24 115,11 1,67' 117,55 1,87

ДАД, мм рт.ст. 66,99± 1,49 69,96 ±1,38 66,31±1,39" 72,54± 1,32'

УОК в покое, мл/уд 49,46± 0,54" 48,02 ±1,53* 47,44± 0,37 * 44,10± 0,86 *

УОК, мл/уд 104,76 ±2,61 93,60±3,63' 101,44 ±1,32 77,92±1,43'

МОК, л/мин 15,69±0,72 15,44±0,37 13,59±0,38 12,92 ±0,42

ЧСС при вос-ии, уд/мин 123,11±2,27 125,38±2,66 128,85±2,44 127,03±2,78

16 ЧСС в покое, уд/мин 73,78± 1,79' 73,22± 1,66 75,32 ±1,57' 75,33± 1,65 '

САД, мм рт.ст. 118,32± 1,22 120,76± 1,66 116,98± 1,55 115,34± 1,56

ДАД, мм рт.ст. 67,06± 1,09 70,93± 1,53 67,01± 1,77 70,74± 1,58

УОК в покое, мл/уд 52,63± 1,57' 50,74 ±1,67* 49,11 ±1,56' 47,59 ±1,52

УОК, мл/уд 105,32±1,55 97,58±3,47' 102,57±1,34 80,78±2,73'

МОК, л/мин 16,65±0,33 16,58±0,49 14,53±0,51 13,16±0,25

ЧСС при вос-ии, уд/мин 119,35±2,57 124,77±2,38 126,27±2,82 128,11±2,38

17 ЧСС в покое, уд/мин 72,99 ±1,98 69,22 ±2,76 74,44± 1,07 * 73,62 ±1,39

САД, мм рт.ст. 118,37± 1,41 118.52± 1,56 114,09± 1,48 119,04± 1,31

ДАД, мм рт.ст. 70,66± 1,63 70,51± 1,88 * 66,53± 1,77 74,02 ±1,34

УОК в покое, мл/уд 54,75± 1,31" 51,82± 1,75' 48,70± 0,82' 47,30± 0,63 '

УОК, мл/уд 106,88±2,32 104,11±2,67 103,04±2,74 95,22±2,38

МОК, л/мин 17,69±0,62 18,04±0,28 14,87±0,66 14,98±0,41

ЧСС при вос-ии, уд/мин 114,58±3,43 126,44±1,27' 122,89±2,73 127,94±1,27*

*-различия достоверны р<0,05 по отношению к уровню в начале исследования

Значительные изменения такого показателя, как УОК выявлены нами при повторном обследовании кардиосистемы в покое. Статистически достоверно (р<0,05) в обеих группах у мальчиков и девочек в каждой возрастной подгруппе из районов Строгино и Капотня произошло увеличение данного показателя до 10 мл/уд, что говорит об улучшении функционального состояния исследуемой системы.

Статистически достоверно (р<0,05) произошло повышение УОК у подростков из района Строгино в 14 лет: мужского пола- на 5,6 мл/уд (5,3%), женского пола - на 4,5 мл/уд (4,5%). В остальных возрастных подгруппах разница с результатами, полученными в сентябре, составила 2,0-3,5 мл/уд.

У подростков из района Капотня достоверно (р<0,05) выявлено увеличение УОК у детей обоего пола во всех возрастных подгруппах, кроме 17-летних. Улучшились показатели УОК: у мальчиков - в 14 лет на 7,5 мл/уд (8,6%), в 15 лет на 6,8 мл/уд (7,8%), в 16 лет на 4,1 мл/уд (4,38%), у девочек - в 14 лет на 7,6 мл/уд (11,8%), в 15 лет на 6,0 мл/уд (8,3%), в 16 лет на 6,5 мл/уд (8,7%).

При обследовании в апреле подростков 14-17 лет, проживающих в разных экологических районах г. Москвы, мы выявили, что в обеих группах изменения МОК имеют тенденцию к улучшению функционального состояния сердечнососудистой системы. В обеих группах, как у мальчиков, так и у девочек во всех возрастных группах отмечается увеличение результатов в апреле на 1,2-1,5 л/мин. Статистически достоверных различий не выявлено. Результаты повторного обследования подростков показали, что понижение ЧСС (восстановления) произошло в каждой группе подростков, независимо от района проживания. Достоверные изменения (р<0,05) выявлены у детей обоего пола из района Капотня в 17 лет. Понижение составило у мальчиков 14,22 уд/мин (9,8%), у девочек -10,58 уд/мин (7,4%). В остальных случаях разница в результатах сентября и апреля не превысила 5 уд/мин. Положительные тенденции отмечаются у детей из района Капотня - к 17 годам ЧСС (восстановления) понижается, а не повышается, как до начала применения оздоровительно-коррекционных упражнений.

Таким образом, анализ результатов показал, что улучшение показателей функционального состояния кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет физическими средствами возможен. Степень ликвидации донозологических нарушений определяется степенью вредного влияния экологических условий района проживания на организм. Роль разработанной нами оздоровительно -коррекционной методики физических упражнений заключается, прежде всего, в

активации такого механизма саногенеза, как адаптация. При этом важную роль играет дифференцированный подход в дозированности нагрузки и строгое соблюдение техники исполнения специальных дыхательных физических упражнений и упражнений на развитие общей выносливости.

ВЫВОДЫ

1. Уровень функционального состояния дыхательной системы в покое в незначительной степени зависит от экологических условий района проживания в мегаполисе. У подростков обоего пола из сравниваемых групп показатели жизненной емкости легких достоверно не отличаются. Значения относительной величины жизненной емкости лепсих достоверно (р<0,05) выше у подростков мужского пола в возрасте 14-17 лет из района Капотня г. Москвы. У подростков женского пола в возрасте 14 и 15 лет результаты достоверно выше из района Строгино г. Москвы, в возрасте 16 и 17 лет из района Капотня. Показатели дыхательной системы в покое во всех возрастных группах преобладают у мальчиков в возрасте 14-17 лет не зависимо от района проживания. Достоверно ниже выявлены результаты относительной величины жизненной емкости легких у подростков женского пола из района Строгино в 15 и 16 лет, из района Капотня - от 14 до 17 лет.

2. Выявлено влияние экологических условий района проживания на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы в покое. У подростков обоего пола в возрасте от 14 до 17 лет из района Капотня значения систолического и диастолического артериального давления достоверно (р<0,05) выше. Показатели ударного объема крови достоверно не различаются в группах. Результаты частоты сердечных сокращений достоверно выше выявлены у мальчиков и девочек в возрасте 14-17 лет из района Строгино. Показатели ударного объема крови, систолического артериального давления выше во всех возрастных группах у мальчиков как из района Строгино, так и из района Капотня. Определены достоверные половые различия в группе детей по показателям систолического артериального давления из района Строгино - в возрасте 14 -17 лет, из района Капотня - в 15, 16 и 17 лет, по ударному объему крови - в 14 лет из района Капотня. Показатели частоты сердечных сокращений достоверно выше у подростков женского пола, из района Строгино в 14 и 17 лет, из района Капотня - в 14,16 и 17 лет. Результаты диастолического артериального давления достоверно выше в группе из района Строгино у мальчиков, в группе из района Капотня у девочек.

3. На основании результатов проведения нагрузочных тестов можно заключить, что время устойчивости к гипоксии во всех возрастных группах выше у подростков обоего пола из района Строгино, достоверно (р<0,05) у мальчиков в 16 и 17 лет, у девочек - в 14 лет. Результаты максимального потребления кислорода достоверно не отличаются у мальчиков и девочек в возрасте 14-17 лет, проживающих в разных экологических районах. Выявлено, что при выполнении нагрузочных тестов у девочек из района Строгино и из района Капотня показатели ниже, чем у мальчиков. Показатели времени устойчивости к гипоксии в возрасте 14-17 лет из обеих групп и максимального потребления кислорода - в 14 и 15 лет из района Строгино достоверно выше у мальчиков.

4. Показатели ударного объема крови при выполнении нагрузочных тестов с физической нагрузкой достоверно (р<0,05) выше у подростков обоего пола в возрасте 14-17 лет из района Строгино. Значения частоты сердечных сокращений при восстановлении достоверно выше у подростков обоего пола от 14 до 17 лет из района Капотня. К 17 годам данный показатель достоверно в группе детей из района Строгино понижается, из района Капотня повышается. Достоверных различий в показателях минутного объема крови при нагрузке между мальчиками и девочками 14-17 лет из разных групп не выявлено. Показатели ударного объема крови и минутного объема крови преобладают у мальчиков как из района Строгино, так и из района Капотня. Достоверно (р<0,05) ниже получены результаты ударного объема крови у девочек из района Строгино в 17 лет, из района Капотня - в 14,15, 16 и 17 лет, минутного объема крови - в 14 лет из района Строгино, в 14 и 17 лет - из района Капотня. Частота сердечных сокращений при восстановлении выше у подростков женского пола. Достоверные результаты получены у подростков из района Строгино в 15,16, и 17 лет, из района Капотня - в 14 лет.

5. Применение оздоровительно-коррекционной методики на уроках физической культуры позволяет повышать адаптационные возможности кардиореспираторной системы подростков и снижать негативное воздействие экологического фактора. Использованная технология донозологического мониторинга выявила положительную динамику в изменениях функционального состояния кардиореспираторной системы подростков. В группе детей из района Строгино достоверно (р<0,05) понизились показатели частоты сердечных сокращений в покое. В обеих группах достоверно увеличились значения ударного объема крови как в покое, так и во время нагрузки. В обеих группах улучшились значения систолического артериального

давления, диастолического артериального давления, минутного объема крови, частоты сердечных сокращений при восстановлении.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для динамического наблюдения за состоянием адаптированности и соматическим здоровьем подростков 14-17 лет необходимо использовать технологию донозологического мониторинга « Навигатор здоровья», позволяющую объективно оценить уровень функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Для улучшения функциональных возможностей кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет следует использовать оздоровительно-коррекционную методику, состоящую из специальных дыхательных упражнений и упражнений на развитие общей выносливости, как дополнение к действующей программе по физической культуре.

При организации учебного процесса необходимо осуществлять дифференцированный подход к дозированию нагрузок специального комплекса оздоровительно-коррекционных упражнений с учетом влияния на функциональные параметры сердечно-сосудистой и дыхательной систем экологических условий проживания, учитывая предельно допустимые концентрации вредных веществ атмосферного воздуха: формальдегид, бензапирен, диоксид азота, фенол, сероводород.

Во время выполнения упражнений для развития общей выносливости (бег, ходьба) начальной этап коррекции при снижении адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы, установленных в ходе донозологического мониторинга, должен составлять не менее 6-8 недель, после чего можно переходить на выполнение циклических упражнений (бег), общей продолжительностью до 15 мин.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

(фамилия Алексеенко изменена на Панова на основании свидетельства о браке IIIМЮ № 583260 от 14.06.2008 г.)

1. Панова, Т.И. Оценка адаптации кардиореспираториой системы подростков к экологии мегаполиса / Т.И. Панова // Лечебная физкультура и спортивная медицина.-2010. № 7 (79). - С.40-44

2. Панова, Т.И. Влияние комплекса физических упражнений на адаптацию кардиореспираториой системы подростков к экологии мегаполиса / Т.И. Панова, М.Ю. Ковалева // Лечебная физкультура и спортивная медицина.- 2011. № 2 (86). - С.40-44. (авт. 4 п.с.)

3. Панова, Т.И. Особенности коррекции нарушений адаптации кардиореспираториой системы подростков к экологии мегаполиса / Т.И. Панова, М.Ю.Ковалева // Лечебная физкультура и спортивная медицина. - 2011. № 4 (88). - С.30-35. (авт. 4 п.с.)

4. Алексеенко, Т.И. Уровень здоровья и физической подготовленности школьников московского региона /Т.И. Алексеенко, Т.И. Долматова, И.Е. Слепенчук// сб. материалов IV Всерос. съезда специалистов лечебной физкультуры и спортивной медицины. - Москва, 2002. - С, 210 (авт.0,2 п.с.).

5. Алексеенко, Т.И. Оценка физического состояния и функциональных возможностей школьников /Т.И. Алексеенко, И.Е. Слепенчук// На рубеже XXI века. Год 2002-й: научный альманах МГАФК. - Том IV.- Малаховка, 2002. - С.135-139 (авт. 3 п.с.).

6. Алексеенко, Т.И. Оценка физического развития и функционального состояния современных школьников методом компьютерной диагностики программы «Народный Спорт-Парк» /Т.И. Алексеенко// Информационные технологии и технические средства обучения и тренировки в сфере физической культуры и спорта: сб. материалов всерос. научной конф. -Малаховка: МГАФК, 2004.- С. 96-99.

7. Алексеенко, Т.И., Состояние здоровья и физического развития футболистов 15 - 16 лет / Т.И. Алексеенко, В.С. Левин, Т.И. Долматова, И.Е. Слепенчук, Т.В. Прасолова// Спорт и медицина: сб. статей. - Вып. 2. -Москва: МГАФК, 2004. - С.38-43 (авт.0,5 п.с.).

8. Алексеенко, Т.И. Электропунктурная диагностика в оценке здоровья и функционального состояния детей / Т.И. Алексеенко., Т.И. Долматова, И.Е. Слепенчук// XXI век. Год 2005-й: научный альманах МГАФК. - Том VII. - Малаховка, 2005. - С.96-103 (авт. 1 п.с.).

9. Алексеенко, Т.И. Возрастные показатели функционального состояния кардиореспираторной системы современных подростков / Т.И. Алексеенко// Теория и практика физической культуры. - 2007 - №2. - С.64-66.

10. Панова, Т.И. Донозологическая оценка состояния кардиореспираторной системы современных подростков /Т.И. Панова // Актуальные проблемы медико-биологического обеспечения подготовки высококвалифицированных спортсменов: сб. материалов круглого стола по спортивной медицине. - Малаховка: МГАФК, 2008. - С.70-72.

Список сокращений

АД - артериальное давление

ДАД - диастолическое артериальное давление

ЖЕЛ - жизненная емкость легких

МОД - минутный объем дыхания

МОК - минутный объем крови

МПК - максимальное потребление кислорода

Отн. ЖЕЛ -относительная жизненная емкость легких

ПДК -предельно допустимая концентрация

САД - систолическое артериальное давление

ССС - сердечно - сосудистая система

УОК - ударный объем крови

ЧСС - частота сердечных сокращений

PWC - physiccal working capacity, физическая работоспособность

Издательство ООО «Меркурий» г. Москва, ул. Палиха, 2а, тел. 250-92-06, www.prostator.ru

Подписано в печать 20.04 2011 Сдано в производство 20.04.2011

Формат бумаги 60x90/16 Бум. офсетная

Усл. печ. л. 0,8 Уч.-изд. л. 0,9

Тираж 100 экз. Заказ № 53 7

Актуальность темы

Состояние здоровья детей и подростков — одна из актуальных проблем в условиях реформирования здравоохранения и системы образования, решение которой позволит не только сохранить индивидуальное и общественное здоровье, но и осуществить государственные планы по развитию страны и общества.

Слежение за динамикой состояния здоровья в процессе роста, развития и обучения позволяет получить наиболее важную интегральную характеристику качества, адаптации к изменяющимся условиям жизнедеятельности.

В соответствии с теорией P.M. Баевского, В.П.Казначеева, Н.А.Агаджаняна (1980-2004 г.г.) процесс адаптации заключается в приспособлении строения и функций организма к условиям существования. О напряжении адаптационных механизмов свидетельствует функциональные нарушения соматического здоровья, как состояния, пограничные между нормой и патологией.

Проблема адаптации организма к изменениям экологической среды -одна из ключевых проблем в подростковой медицине. Подростковый период - один из критических этапов в жизни человека, характеризующийся становлением в психологическом и социальном плане и преимущественным завершением процесса развития организма. Именно в этом возрасте из-за анатомо-физиологических особенностей организм становится наиболее уязвим к воздействию различных факторов среды (Баранов A.A., Щеплягина JI.A.; Кучма В.Р., Сухарева JI.M., Павлович К.Э, и соавт., 2004). Первоначально это происходит на уровне адаптивной реакции и функциональных нарушений, затем выходит на более напряженный уровень жизнедеятельности с последующим истощением компенсаторных механизмов, замыканием порочно-патологического круга с дальнейшей манифестацией экопатологического состояния или заболевания (Сипягина А.Е., 2004).

По последним данным, у 40-50% детей школьного возраста диагносцируются хронические заболевания, у 40% имеются различные функциональные отклонения и лишь 20% детей практически здоровы. Отмечается в последнее десятилетие замедление физического развития современных школьников, дефицит их двигательной активности (Тяпин А.Н., 2007).

Состояние кардиореспираторной системы - интегральный показатель адаптационно-приспособительной деятельности организма (Антропова М.В. и соавт., 2000; Уланова JI.H. и соавт., 2000). По данным НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков, за последние 15 лет распространенность функциональных расстройств сердечно-сосудистой системы у подростков увеличилась в 3 раза. Выявлен вегетативный дисбаланс с избыточным преобладанием симпатоадреналовых механизмов и недостаточно развитыми компенсаторно - адаптационными механизмами (Тамбовцева В.И., 2004; Кисляк O.A.,1996; Школьникова М.А., 1998; Curtis A.B.,2002; Молчанова С.С., Шубочкина Е.И., Куликова A.B.,2003;, Азыдова Г.В., 2002; Неудахин Е.В.,2006).

Проблема первичной профилактики неразрывно связаны с оценкой и правильной трактовкой различных состояний организма, которые находятся на грани нормы и патологии. Интерес к донозологической диагностике обусловливает многообразие предлагаемых технологий оценки здоровья детей и подростков. Для обеспечения коррекции отклонений в функциональном состоянии кардиореспираторной системы, вызванных воздействием экологического фактора, необходимо использование автоматизированных технологий, в основе которых лежит определение достаточного количества параметоров для комплексной характеристики физического и функционального состояния организма детей и подростков.

Гипотеза: системный подход в оценке состояния кардиореспираторной системы подростков позволит выявить общие параметры функционирования данной системы у подростков, проживающих в различных экологических условиях, что даст возможность определить функциональное состояние подростков с учетом влияния экологического фактора с целью проведения своевременных лечебно-профилактических мероприятий.

Цель исследования: разработать и обосновать методику коррекции и профилактики донозологических нарушений кардиореспираторной системы у подростков обоего пола на основе учета влияния экологических факторов, связанных с условиями проживания.

Объект исследования: показатели функционирования кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет обоего пола, проживающих в районах г.Москвы, характеризующихся различными экологическими условиями.

Предмет исследования: процесс коррекции нарушений функционального состояния кардиореспираторной системы у подростков 1417 лет.

Задачи исследования:

1. Изучить показатели функционального состояния кардиореспираторной системы в покое у подростков 14-17 лет г. Москвы, проживающих в районах с различными экологическими условиями, с учетом возраста и пола.

2. Провести сравнительный анализ показателей функционального состояния кардиореспираторной системы при физической нагрузке у подростков в возрасте 14-17 лет, проживающих в районах города с различными экологическими условиями, с учетом пола и возраста.

3. Оценить использование методики коррекции нарушений функционального состояния кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет, проживающих в разных экологических районах города, на основе применения донозологического мониторинга здоровья.

Исходя из определенных выше актуальности темы исследования, поставленных целей и задач, а также, опираясь на полученные в ходе работы результаты, можно обозначить ее научную новизну.

Научная новизна работы

Впервые определено влияние экологического фактора в виде предельно допустимой концентрации вредных веществ атмосферного воздуха на показатели функционального состояния кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет, проживающих в районах Строгино и Капотня г. Москвы и выявлены возрастные и половые функциональные особенности показателей данной системы.

Впервые разработана методика коррекции нарушений функционального состояния кардиореспираторной системы у подростков 1417 лет, проживающих в районах г. Москвы с различными экологическими условиями, включающая специальные дыхательные упражнения и упражнения на развитие общей выносливости, используемая в рамках учебной программы по физической культуре и основанная на результатах донозологического тестирования.

Теоретическая значимость

Результаты исследования расширяют знания в области " закономерностей формирования здоровья подростков 14-17 лет и дополняют имеющиеся сведения о влиянии экологического фактора на функциональное состояние кардиореспираторной системы, что позволяет более рационально осуществлять систему оздоровительных мероприятий посредством правильно организованного физического воспитания.

Практическая значимость исследования

В результате проведенного исследования разработан комплекс физических упражнений для коррекции функциональных нарушений кардиореспираторной системы у подростков 14-17 лет, в основе которого лежат принципы дифференцированного подхода к применению с учетом результатов донозологического тестирования соматического здоровья.

Разработанная методика коррекции функционального состояния кардиореспираторной системы внедрена в практическую деятельность Государственного образовательного учреждения средней образовательной школы № 598 Западного окружного управления образования Департамента образования г. Москвы, а также применяется в работе ГУЗ ДТП № 102 УЗ СВАО г. Москвы.

Основные положения работы используются в учебных программах дисциплин кафедры спортивной медицины МГАФК.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Подростки 14-17 лет, проживающих в районах с разными экологическими условиями мегаполиса, имеют нарушения функционального состояния кардиореспираторной системы.

2. Использование программы «Навигатор здоровья» позволяет оценить эффективность применения оздоровительной методики у подростков, имеющих донозологические отклонения в функциональном состоянии кардиореспираторной системы.

3. Разработанный комплекс физических упражнений, представленный в работе, для коррекции функциональных нарушений кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет, проживающих в разных экологических условиях мегаполиса, повышает эффективность учебного процесса, что позволяет существенно улучшить показатели состояния здоровья и предотвратить переход донозологических нарушений в заболевание.

ВЫВОДЫ

1. Уровень функционального состояния дыхательной системы в покое в незначительной степени зависит от экологических условий района проживания в мегаполисе. У подростков обоего пола из сравниваемых групп показатели жизненной емкости легких достоверно не отличаются. Значения относительной величины жизненной емкости легких достоверно (р<0,05) выше у подростков мужского пола в возрасте 14-17 лет из района Капотня г. Москвы. У подростков женского пола в возрасте 14 и 15 лет результаты достоверно выше из района Строгино г. Москвы, в возрасте 16 и 17 лет из района Капотня. Показатели дыхательной системы в покое во всех возрастных подгруппах преобладают у мальчиков в возрасте 14-17 лет не зависимо от района проживания. Достоверно ниже выявлены результаты относительной величины жизненной емкости легких у подростков женского пола из района Строгино в 15 и 16 лет, из района Капотня — от 14 до 17 лет.

2. Выявлено влияние экологических условий района проживания на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы в покое. У подростков обоего пола в возрасте от 14 до 17 лет из района Капотня значения систолического и диастолического артериального давления достоверно (р<0,05) выше. Показатели ударного объема крови достоверно не различаются в группах. Результаты частоты сердечных сокращений достоверно выше выявлены у мальчиков и девочек в возрасте 14-17 лет из района Строгино. Показатели ударного объема крови, систолического артериального давления выше во всех возрастных подгруппах у мальчиков как из района Строгино, так и из района Капотня. Определены достоверные половые различия в группе детей по показателям систолического артериального давления из района Строгино - в возрасте 14-17 лет, из района Капотня - в 15, 16и 17 лет, по ударному объему крови — в 14 лет из района Капотня. Показатели частоты сердечных сокращений достоверно выше у подростков женского пола, из района Строгино в 14 и 17 лет, из района Капотня - в 14,16 и 17 лет. Результаты диастолического артериального давления достоверно выше в группе из района Строгино у мальчиков, в группе из района Капотня у девочек.

3. На основании результатов проведения нагрузочных тестов можно заключить, что время устойчивости к гипоксии во всех возрастных подгруппах выше у подростков обоего пола из района Строгино, достоверно (р<0,05) у мальчиков в 16 и 17 лет, у девочек - в 14 лет. Результаты максимального потребления кислорода достоверно не отличаются у мальчиков и девочек в возрасте 14-17 лет, проживающих в разных экологических районах. Выявлено, что при выполнении нагрузочных тестов у девочек из района Строгино и из района Капотня показатели ниже, чем у мальчиков. Показатели времени устойчивости к гипоксии в возрасте 14-17 лет из обеих групп и максимального потребления кислорода — в 14 и 15 лет из района Строгино достоверно выше у мальчиков.

4. Показатели ударного объема крови при выполнении нагрузочных тестов с физической нагрузкой достоверно (р<0,05) выше у подростков обоего пола в возрасте 14-17 лет из района Строгино. Значения частоты сердечных сокращений при восстановлении достоверно выше у подростков обоего пола от 14 до 17 лет из района Капотня. К 17 годам данный показатель достоверно в группе детей из района Строгино понижается, из района Капотня повышается. Достоверных различий в показателях минутного объема крови при нагрузке между мальчиками и девочками 14-17 лет из разных групп не выявлено. Показатели ударного объема крови и минутного объема крови преобладают у мальчиков как из района Строгино, так и из района Капотня. Достоверно (р<0,05) ниже получены результаты ударного объема крови у девочек из района Строгино в 17 лет, из района Капотня — в 14,15, 16и 17 лет, минутного объема крови — в 14 лет из района Строгино, в 14 и 17 лет — из района Капотня. Частота сердечных сокращений при восстановлении выше у подростков женского пола. Достоверные результаты получены у подростков из района Строгино в 15,16, и 17 лет, из района Капотня - в 14 лет.

5. Применение оздоровительно-коррекционной методики на уроках физической культуры позволяет повышать адаптационные возможности кардиореспираторной системы подростков и снижать негативное воздействие экологического фактора. Использованная технология донозологического мониторинга выявила положительную динамику в изменениях функционального состояния кардиореспираторной системы подростков. В группе детей из района Строгино достоверно (р<0,05) понизились показатели частоты сердечных сокращений в покое. В обеих группах достоверно увеличились значения ударного объема крови как в покое, так и во время нагрузки. В обеих группах улучшились значения систолического артериального давления, диастолического артериального давления, минутного объема крови, частоты сердечных сокращений при восстановлении.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для динамического наблюдения за состоянием адаптированности и соматическим здоровьем подростков 14-17 лет необходимо использовать технологию донозологического мониторинга « Навигатор здоровья», позволяющую объективно оценить уровень функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Для улучшения функциональных возможностей кардиореспираторной системы подростков 14-17 лет следует использовать оздоровительно-коррекционную методику, состоящую из специальных дыхательных упражнений и упражнений на развитие общей выносливости, как дополнение к действующей программе по физической культуре.

При организации учебного процесса необходимо осуществлять дифференцированный подход к дозированию нагрузок специального комплекса оздоровительно-коррекционных упражнений с учетом влияния на функциональные параметры сердечно-сосудистой и дыхательной систем экологических условий проживания, учитывая предельно допустимые концентрации вредных веществ атмосферного воздуха: формальдегид, бензапирен, диоксид азота, фенол, сероводород.

Во время выполнения упражнений для развития общей выносливости (бег, ходьба) начальной этап коррекции при снижении адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы, установленных в ходе донозологического мониторинга, должен составлять не менее 6-8 недель, после чего можно переходить на выполнение циклических упражнений (бег), общей продолжительностью до 15 мин.