Определение показателей функциональных резервов  растущего организма – составная часть характеристики физического развития (ФР) и обязательный критерий комплексной оценки здоровья детей и подростков [1]. Чекалова Н.Г. и др. (2010) характеризуют функциональные резервы организма детей и подростков в виде совокупности показателей физиологических функций, определяющих процессы созревания и  характеризующих уровень активности функциональных систем организма с учетом особенностей жизнедеятельности и состояния работоспо­собности. При изучении функциональных резервов во взаимосвязи с работоспособностью,  их следует определять как со­вокупность функций и качеств организма, несущих наибольшую нагрузку для обеспечения жизнедеятельности ребенка. Поэтому определение физического здоровья индивида проводится по данным реактивности физиологической системы организма с использованием различных физических нагрузок – функциональных проб, и составляющих, таким образом, функциональные резервы организма [2,3,4].

Физиометрические показатели информативно характеризуют функциональные резервы организма: при равных условиях они будет лучше у того ребенка, у которого их величины выше, указывая таким образом на хороший уровень физической дееспособности  относительно сверстников [5,6].

Материалы и методы. В ходе исследования провели скрининг диагностику уровня функциональных резервов (УФР) 964 сельских школьников (СШ) Нижегородской области по двум информативным пробам (Штанге и Генчи), полученные результаты сравнили с результатами измерений 1967/68 гг. [7,8]. Для оценки качества кислородного обеспечения организма и рецепиентности мышечной ткани изучили показатели экскурсии грудной клетки, жизненного (ЖЕЛ/МТ – жизненная емкость легких/масса тела) и силового индексов (ДПК/МТ – динамометрия правой кисти/масса тела)  [9,10].

Результаты исследования и их обсуждение. Экскурсия грудной клетки у СШ  характеризуется статистически значимым снижением ее показателей за прошедшие 45 лет во всех возрастно-половых группах (рис.1; 2) при сохранении гендерных различий у 10-11, 13 и 15-летних школьников с преобладанием наибольших значений (на 0,42-1,74 см) у девочек 1968 года в возрасте 11, 13-15-лет (р<0,05). Среди современных детей и подростков показатели экскурсии грудной клетки наоборот выше у мальчиков 10-13 лет и юношей 15-17 лет на 0,67-1,56 см (р<0,05), в отличие от своих сверстниц.

Примечание: во всех возрастных группах различия между мальчиками статистически достоверны, р<0,001

Рис.1. Динамика экскурсии грудной клетки сельских мальчиков с 1968 г. по 2012 г.

Примечание: во всех возрастных группах различия между девочками статистически достоверны, р<0,001

Рис.2. Динамика экскурсии грудной клетки сельских девочек с 1968 г. по 2012 г.

Исследовали жизненный индекс, характеризующий мощность аппарата внешнего дыхания, и силовой индекс, определяющий степень развития мышечной силы кисти в соотношении с массой тела. Индексы свидетельствуют о способности растущего организма адаптироваться к данным условиям существования и реализовать программу развития [5,9,10].

Жизненный индекс современных сельских мальчиков, в отличие от такового 1968 года, имеет меньшие значения на протяжении всего периода школьного возраста, кроме детей 7 лет (рис.3).

Примечание: во всех возрастных группах (кроме 7 лет) различия между мальчиками статистически достоверны, р<0,05, 

Рис.3. Динамика показателей жизненного индекса сельских мальчиков с 1968 г. по 2012 г.

У девочек существенные изменения произошли в возрасте 7-13 лет в направлении снижения, у девушек 15-17-лет потенциал респираторной системы относительно сверстниц прошлого столетия практически не изменился (рис.4).

Примечание: во всех возрастных группах (кроме 10, 15-17 лет) различия между девочками статистически достоверны, р<0,05

Рис.4. Динамика показателей жизненного индекса сельских девочек с 1968 г. по 2012 г.

Таблица 1. Нормативы жизненного индекса (ЖЕЛ/МТ, мл/кг) у сельских мальчиков

У мальчиков отметили возрастное увеличение показателей жизненного индекса (60,2-64,9 мл/кг) со снижением его значений в период пубертата (в 12-13 лет до 57,4 мл/кг)  (табл.1).

Выявленные изменения можно объяснить гетерохронностью онтогенетического развития, когда изменение функциональных возможностей систем не успевает за темпом их роста.

У девочек младшего школьного возраста происходит поступательное увеличение жизненного индекса (55,1-59,6 мл/кг), а с началом интенсивных ростовых процессов наблюдается его незначительное снижение (до 51,8 мл/кг), характеризуя изменение функциональных возможностей девочек в пределах стабильного распределения (табл.2).

Таблица 2.  Нормативы жизненного индекса (ЖЕЛ/МТ, мл/кг) у сельских девочек

Размах минимальных и максимальных значений жизненного индекса   у мальчиков  составляет от 28,6 до 99,4 мл/кг, а у девочек – от 22,1 до 91,4 мл/кг. Средние значения у лиц мужского пола преобладают (57,4-64,9 мл/кг) над таковыми у противоположного пола (51,8-59,6 мл/кг), р<0,05.

Силовой индекс в возрастном аспекте имеет поступательный рост, при этом более интенсивно обозначенный среди мальчиков (46,2-59,4 кг/кг), характеризуя равномерное наращивание у них функциональных резервов (табл.3). У девочек возрастное изменение силового индекса определено в пределах 41,3-44,3 кг/кг (табл.4).

Распределение центильных оценок показателей жизненного и силового индексов имеет тенденцию левостороннего смещения (табл.1-4), указывая, таким образом, на преобладание заниженных значений, как среди мальчиков, так и среди девочек.

Таблица 3. Нормативы силового индекса (ДПК/МТх100, кг/кг) у сельских мальчиков

Шкала минимальных и максимальных значений силового индекса у мальчиков составляет от 17,1 до 99,3, а у девочек – в пределах 13,9-87,6. Средние значения силового индекса у лиц мужского пола (46,2-61,1) преобладают над таковыми у противоположного пола (40,8-45,3), р<0,05.

Таблица 4. Нормативы силового индекса (ДПК/МТх100, кг/кг) у сельских девочек

Максимальное значение силового индекса у юношей определено в 16 лет – 61,1, а у девушек – в 15 лет, равное 45,3.

Сравнение значений силового  индекса у школьников1968 г. и2012 г. показало его снижение у современных детей и подростков, более значимое в младшем и среднем школьном возрасте (рис.5; 6).

Примечание:  во всех возрастных группах различия между мальчиками статистически достоверны, р<0,05,

Рис.5. Динамика силового индекса сельских мальчиков с 1968 г. по 2012 г. 

Примечание: во всех возрастных группах (кроме 17 лет) различия между девочками статистически достоверны, р<0,05,

Рис.6. Динамика силового индекса сельских девочек с 1968 г. по 2012 г.

Результаты  ранее проведенных нами исследований выявили, что морфофункциональный статус современных детей характеризуется разнонаправленными изменениями ЖЕЛ и ДПК на фоне значительных темпов прибавки МТ, что в общем итоге привело к снижению значений жизненного и силового индексов, являющихся критериями качества функциональных резервов детского организма. У девушек 15-17 лет изменения слабо выражены.

Для суждения о кислородном обеспечении организма проведены функциональные пробы на задержку дыхания – функциональная нагрузка с задержкой дыхания после вдоха (проба Штанге) и после выдоха (проба Генчи).

Различия в показателях пробы Штанге у детей 7-15 лет, обследованных в 1968 и 2012 годах указывают на статистически значимое снижение устойчивости современных школьников к гипоксии,  р<0,05  (кроме школьников 7 и 11 лет). Значения пробы у мальчиков снизились в пределах 8,3-15,1 сек, р<0,05  (рис.7).

ПРИМЕЧАНИЕ:   * – различия между мальчиками  достоверны для р<0,05

Рис.7. Показатели проб Штанге и Генчи сельских мальчиков 1968 г. и 2012 г.

Графическое изображение результатов пробы Генчи показывает незначительное их изменение у школьников2012 г. (рис.7; рис.8). Статистически достоверное снижение выявлено только у мальчиков 11,13 лет (на 2,9-5,9 сек) и у девочек 10,14-15 лет (на 3,5-4,3 сек), р<0,05.

У девочек за период с1968 г. по2012 г. также выявлено снижение показателей пробы Штанге в возрастных группах 9-10 и 12-15 лет на 7,0-16,8 сек. (рис.8).

ПРИМЕЧАНИЕ: * – различия между девочками  достоверны для р<0,05

Рис.8. Показатели проб Штанге и Генчи сельских девочек 1968 г. и 2012 г.

Возрастное наращивание функциональных возможностей, в соответствии с характеристикой дыхательных проб, происходит неравномерно: значения пробы Штанге с возрастом (7-17 лет) увеличиваются почти в 2 раза, свидетельствуя о возрастании функциональных возможностей респираторной системы организма сельских школьников.  Увеличение значений показателей пробы Генчи за период школьного обучения происходит в 1,5 раза, указывая на рост устойчивости организма современных школьников к гипоксии.

Таким образом, проведенный анализ результатов функциональных параметров показал, что современные школьники, в отличие от сверстников 70-х годов прошлого столетия, имеют более низкие значения показателей функциональных возможностей, обусловленные снижением результатов пробы Штанге, жизненного и силового индексов, при этом показатели пробы Генчи снизились незначительно.

Выявленные изменения показателей функциональных резервов произошли на фоне значительного увеличения тотальных параметров тела и эпизодически разнонаправленного изменения жизненной емкости легких и динамометрии, что, возможно, привело к получению сниженных значений изучаемых индексов и проб.

По полученным в ходе исследования материалам разработаны и представлены нормативы для определения функциональных резервов сельских школьников по показателям жизненного и силового индексов, а также по результатам проб Штанге и Генчи.

1. Приказ МЗ РФ № 621 от 30.12.2003 «О комплексной оценке состояния здоровья детей». URL: http://www.worklib.ru/ Дата обращения: 04.11.2012.
2. Функциональные резервы организма детей и подростков. Методы исследования и оценки: учебное пособие / Н.Г. Чекалова [и др.]. -  Н.Новгород: Издательство НижГМА, 2010. – 164 с.
3. Димитриев Д.А., Карпенко Ю.Д. Современные проблемы изучения физиологии развития организма // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2011. № 2. С. 26-31.
4. Шайхелисламова М.В., Ситдиков Ф.Г., Зефиров Т.Л. Нервные и гормональные механизмы регуляции мышечной деятельности школьников. – Казань: Отечество, 2012. – 202с.
5. Балыкин М.В., Зайнеева Р.Ш., Каманина Т.В., Платонов А.С. Влияние гипоксической тренировки на кислородтранспортную функцию крови у лиц первого и второго зрелого возраста // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. 2013. № 29. С. 18-28
6. Островский М.А., Зефиров А.Л., Нигматуллина Р.Р. Избранные лекции по современной физиологии // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2009. – Т. 95. № 6. – С. 667-669.
7. Физическое развитие и некоторые функциональные показатели сердечно-сосудистой системы у сельских школьников: методические указания. – Горький: издательство «Правда», 1971. – 46 с.
8. Методы исследования и оценки функциональных резервов организма детей и подростков: методические указания / Н.Г. Чекалова [и др.]. -  Н.Новгород: Издательство НижГМА, 2009. – 88 с.
9. Апанасенко, Г.Л. Эволюция биоэнергетики и здоровье человека / Г.Л.Апанасенко. – СПб.: «Петрополис», 1992. – 123 с.
10. Оценка физического развития детей, подростков и студентов. – URL:  http://www.health-control.ru. Дата обращения:13.05.2014.

Все статьи автора «Михайлова Светлана Владимировна»