Оценка состояния здоровья человека очень часто осуществляется с позиций приспособления организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды. Эффективность приспособления, или адаптация, зависит от внутренних и внешних воздействий. Среди последних немаловажное значение отводится внутришкольным факторам. Поступление ребенка в школу или иное учебное заведение вызывает перестройку динамического стереотипа в физиологических процессах и для школьника является экстремальным фактором [1]. Поэтому изучение адаптационных и резервных возможностей растущего организма в период школьного обучения является одной из важнейших медико-биологических и социальных проблем.
При оценке состояния организма важная роль отводится сердечно-сосудистой системе, которая является индикатором адаптационных процессов. Гемодинамические показатели часто используются исследователями для оценки функционального состояния организма детей и подростков [2–4].
Цель исследования: изучение динамики функциональных и адаптационных возможностей организма школьников в период получения систематического образования.
Материалы и методы исследования
Исследование проведено на школьницах, с рождения проживающих в г. Ярославле. Объем выборки составил 1213 девочек в возрасте от 7 до 15 лет. Обследования проводили в первой половине дня, в течение второй учебной четверти, после предварительно взятого информированного согласия родителей, учитывая положения «Всеобщей декларации о биоэтике и правах человека».
В ходе работы измеряли длину тела (ДТ, см), массу тела (МТ, кг), частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин), артериальное давление систолическое (АДС, мм рт. ст.) и диастолическое (АДД, мм рт. ст.). Оценку функционального состояния сердечно-сосудистой системы проводили с использованием индекса Руфье (ИР, усл.ед), который рассчитывали по формуле: ИР = (ЧСС×АДС)/100. Классификацию функциональных состояний осуществляли по следующей градации: высокие резервы функционального состояния сердечно-сосудистой системы (ИР ≤ 80), средние резервы функционального состояния (80 ˂ ИР ˂ 90), низкие резервы функционального состояния (ИР ≥ 90). Адаптационный потенциал (АП, балл) системы кровообращения рассчитывали по формуле, предложенной Р.М. Баевским с сотрудниками [5]:
АП = 0,011×ЧСС + 0,014×АДС + 0,008×АДД + + 0,014×В + 0,009×МТ – 0,009×Р – 0,27,
где В – возраст (в годах).
Адаптационные резервы системы кровообращения оценивали по величине АП. Согласно данным литературы [6], использование нормативных шкал АП взрослого населения не позволяет адекватно оценить на индивидуальном уровне состояние механизмов адаптации в предефинитивной фазе онтогенеза. В настоящей работе использовалась классификация, предложенная М.В. Антроповой с соавт. [6], согласно которой выделялись следующие категории: удовлетворительная адаптация (АП ≤ 1,90 балла), напряжение механизмов адаптации (1,91 ≤ АП ≥ 2,09), неудовлетворительная адаптация (2,10 ≤ АП ≥ 2,28), срыв адаптации (АП ≥ 2,29). Дополнительно производили оценку вегетативных влияний на функциональное состояние миокарда по расчетному индексу Кердо (ВИК): ВИК = (1 – АДД/ЧСС)×100. Значение ВИК ˃ 10 % свидетельствовало о преобладании симпатических влияний (симпатикотония), ниже –10 % – о преобладании парасимпатических влияний (ваготония), при равновесии вегетативной нервной системы (эйтония) значение ВИК находились в пределах от –10 % до +10 %.
По результатам обследования создана персонифицированная база данных. Статистическую обработку проводили при помощи пакета прикладных программ Microsoft Excel. Для изучаемых параметров рассчитывали среднее арифметическое (M), ошибку среднего (m). Для оценки достоверности различий использовали парный t-критерий Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Оценку функционального состояния организма детей и подростков проводили по показателям сердечно-сосудистой системы. Среднегрупповые значения артериального давления и частоты сердечных сокращений у обследованных школьниц представлены в табл. 1.
Таблица 1
Средние значения показателей гемодинамики (M ± m)
|
Возраст, лет |
ЧСС |
АДС |
АДД |
|||
|
уд/мин. |
p-уровень |
мм рт. ст. |
p-уровень |
мм рт. ст. |
p-уровень |
|
|
7 |
79,59 ± 2,59 |
P9-10 < 0,001 P10-11< 0,001 P12-13 < 0,01 |
89,14 ± 1,99 |
P7-8 < 0,001 P9-10 < 0,001 P11-12< 0,05 P12-13 < 0,05 P13-14 < 0,01 |
57,12 ± 2,27 |
P7-8 < 0,05 P8-9 < 0,05 P11-12 < 0,001 |
|
8 |
80,38 ± 2,69 |
95,89 ± 1,64 |
60,82 ± 1,99 |
|||
|
9 |
78,78 ± 2,04 |
96,17 ± 1,87 |
64,22 ± 1,71 |
|||
|
10 |
70,64 ± 1,49 |
102,28 ± 2,39 |
63,87 ± 2,46 |
|||
|
11 |
79,24 ± 3,10 |
103,67 ± 2,85 |
64,71 ± 2,11 |
|||
|
12 |
81,78 ± 1,51 |
107,54 ± 1,20 |
68,72 ± 0,87 |
|||
|
13 |
83,80 ± 1,24 |
105,72 ± 1,19 |
68,15 ± 0,87 |
|||
|
14 |
82,64 ± 1,44 |
108,22 ± 1,42 |
68,62 ± 0,94 |
|||
|
15 |
84,22 ± 1,49 |
107,02 ± 1,32 |
68,83 ± 0,91 |
|||
Частота сердечных сокращений является объективным показателем функционального состояния организма. Согласно данным литературы [7], ЧСС с возрастом имеет тенденцию к уменьшению, однако среди ярославских школьниц подобная закономерность не отмечена. Среднегрупповые значения ЧСС в течение всего периода наблюдений менялись неоднозначно. У девочек 7–9 лет данный показатель существенно не менялся, статистически значимое снижение отмечено в группе десятилетних девочек, однако в 11 лет показатель достоверно увеличился. В дальнейшем, наблюдалась слабо выраженная тенденция увеличения ЧСС.
Успешность адаптации детей к школьному режиму выражается в снижении частоты сердечных сокращений. У ярославских школьниц такое снижение наблюдается только к началу 4-го класса. Переход из младшего звена в среднее сопровождался увеличением ЧСС. Высокие значения ЧСС свидетельствуют о преобладании симпатических влияний на миокард. Известно, что симпатический отдел автономной нервной системы обеспечивает экстренный режим работы сердечно-сосудистой системы и приводит к физиологической напряженности организма.
Артериальное давление является интегральным показателем возрастного развития организма. С возрастом наблюдалось увеличение АДС, наиболее выраженное в течение первого и третьего годов обучения. Статистически значимое увеличение АДД отмечено у девочек 7–12 лет.
Сердечно-сосудистая система находится под влиянием автономной нервной системы. Оценку вегетативных влияний проводили по расчетному индексу Кердо. В течение периода наблюдений среднегрупповые и индивидуальные значения ВИК менялись неоднозначно (табл. 2). Наиболее высокие значения индекса отмечались у девочек 7 лет. Согласно данным литературы [8], для детей первого года обучения характерными являются активация и преобладание симпатического отдела вегетативной нервной системы с сопутствующими процессами диссимиляции.
Таблица 2
Средние значения вегетативного индекса Кердо и распределение школьниц в зависимости от типа вегетативной регуляции
|
Возраст, лет |
ВИК, балл |
p-уровень |
Тип регуляции (доля обследованных, %) |
||
|
Симпатикотония |
Ваготония |
Эйтония |
|||
|
7 |
27,10 ± 3,74 |
P8-9 < 0,05 P9-10 < 0,01 P10-11 < 0,05 P12-13 < 0,05 |
86,4 |
1,5 |
12,1 |
|
8 |
22,93 ± 3,59 |
86,3 |
6,1 |
7,6 |
|
|
9 |
17,09 ± 3,89 |
64,1 |
7,8 |
28,1 |
|
|
10 |
9,24 ± 3,87 |
46,2 |
5,1 |
48,7 |
|
|
11 |
16,37 ± 3,95 |
61,5 |
7,1 |
31,4 |
|
|
12 |
14,03 ± 1,98 |
62,1 |
5,4 |
32,5 |
|
|
13 |
17,46 ± 1,72 |
72,8 |
2,6 |
24,6 |
|
|
14 |
15,43 ± 1,89 |
72,9 |
6,7 |
20,4 |
|
|
15 |
16,99 ± 1,76 |
77,6 |
2,9 |
19,5 |
|
К началу 4 года обучения (школьницы 10 лет) среднегрупповые значения ВИК резко уменьшились, при этом доля школьниц с эйтоническим типом регуляции увеличилась на 20,6 %. Снижение симпатических влияний к началу 4-го класса можно рассматривать как формирование приспособительной реакции. При переходе в 5-й класс средние значения ВИК достоверно увеличились, при этом возросла доля девочек с преобладанием симпатической регуляции. Высокие значения ВИК сохранялись у школьниц 11–15 лет, что свидетельствовало о наличии у детей стресса и чрезмерной физиологической мобильности организма.
Уровень функциональных резервов сердечно-сосудистой системы определяли по индексу Руфье. С возрастом наблюдалось снижение функциональных резервов системы кровообращения (табл. 3). Среднегрупповые значения индекса Руфье у школьниц 7–10 лет соответствовали высоким функциональным резервам, в 11–14 лет – средним и у 15-летних девушек – низким. Индивидуальная оценка показала, что в начальной школе (7–11 лет) доля девочек с высокими функциональными резервами постепенно увеличивалась, а в дальнейшем наблюдалась устойчивая тенденция к снижению таковых. Следует отметить, что при переходе в 5-й класс (11 лет) резко возросла доля девочек с низкими функциональными резервами.
В течение всего периода наблюдения отмечено увеличение средних значений АП с 1,52 до 1,92 балла (табл. 4), что свидетельствовало о снижении адаптационных возможностей организма. При этом у школьниц 7–13 лет среднегрупповые значения АП соответствовали удовлетворительному уровню адаптации, а в 14–15 лет характеризовались напряжением механизмов адаптации. Подобная динамика отмечалась другими исследователями [9] и объясняется увеличивающимся объемом учебных нагрузок, снижением двигательной активности школьников.
Таблица 3
Средние значения индекса Руфье и распределение школьниц в зависимости от уровня функционального состояния
|
Возраст, лет |
ИР, балл |
Р-уровень |
Функциональное состояние (доля обследованных, %) |
||
|
Высокие резервы |
Средние резервы |
Низкие резервы |
|||
|
7 |
71,1 ± 3,02 |
Р7-8 ˂ 0,01 Р9-10 ˂ 0,05 Р10-11 ˂ 0,001 Р11-12 ˂ 0,05 |
72,7 |
22,7 |
4,6 |
|
8 |
77,0 ± 2,77 |
60,6 |
34,9 |
4,5 |
|
|
9 |
75,7 ± 2,39 |
74,2 |
19,7 |
6,1 |
|
|
10 |
72,3 ± 2,34 |
87,1 |
10,3 |
2,6 |
|
|
11 |
82,4 ± 4,30 |
52,8 |
18,6 |
28,6 |
|
|
12 |
88,0 ± 1,91 |
37,8 |
24,3 |
37,9 |
|
|
13 |
88,6 ± 1,64 |
29,8 |
28,1 |
42,1 |
|
|
14 |
89,5 ± 2,02 |
29,8 |
24,0 |
46,2 |
|
|
15 |
90,2 ± 1,97 |
23,9 |
32,7 |
43,4 |
|
Таблица 4
Средние значения адаптационного потенциала у школьниц 7–15 лет
|
Возраст, лет |
Средние значения АП |
Функциональное состояние |
p-уровень |
|
7 |
1,52 ± 0,06 |
Удовлетворительная адаптация |
P7-8 < 0,001 P10-11 < 0,001 P11-12 < 0,001 P13-14 < 0,01 |
|
8 |
1,64 ± 0,05 |
Удовлетворительная адаптация |
|
|
9 |
1,64 ± 0,04 |
Удовлетворительная адаптация |
|
|
10 |
1,62 ± 0,05 |
Удовлетворительная адаптация |
|
|
11 |
1,75 ± 0,07 |
Удовлетворительная адаптация |
|
|
12 |
1,88 ± 0,03 |
Удовлетворительная адаптация |
|
|
13 |
1,87 ± 0,03 |
Удовлетворительная адаптация |
|
|
14 |
1,92 ± 0,03 |
Напряжение механизмов адаптации |
|
|
15 |
1,92 ± 0,03 |
Напряжение механизмов адаптации |
Распределение школьниц в зависимости от функционального состояния (доля обследованных, %)
Наиболее существенное увеличение АП отмечено в течение 1, 4 и 5 годов обучения в школе. Первый год обучения в школе является для ребенка самым трудным. Процесс адаптации протекает медленно и сложно. Увеличение АП, сопровождающееся ухудшением адаптационных резервов организма, у школьниц 4 и 5 классов связано, очевидно, с переходом из младшего звена школы в среднее, сопровождающееся изменением микросоциальных условий, эмоциональным стрессом.
Индивидуальная оценка АП показала, что с возрастом увеличилась доля девочек с напряжением механизмов адаптации с 1,5 % в первом классе до 18,5 % в 9 классе. В 5-м классе отмечены школьницы с неудовлетворительной адаптацией и срывом механизмов адаптации (рисунок).
Таким образом, с возрастом функциональные возможности и адаптационные резервы сердечно-сосудистой системы девочек 7–15 лет развиваются неравномерно.
Заключение
Исследование позволило выявить динамику функциональных и адаптационных резервов организма школьниц. Пики изменений приходились на первый и пятый годы обучения. У девочек 7–10 лет функциональные резервы системы кровообращения оценивались как высокие, в 11–14 лет – средние, в 15 лет – низкие. Возрастная динамика заключалась в увеличении доли девочек с низкими резервами и снижении частоты встречаемости лиц с высокими резервами системы кровообращения. Индивидуальная оценка показала, что наибольшее количество лиц с высокими резервами сердечно-сосудистой системы отмечено среди девочек 10 лет. С возрастом наблюдается увеличение средних значений адаптационного потенциала, что свидетельствует о снижении адаптационных возможностей организма, при этом увеличивалась доля девочек с напряжением механизмов адаптации.