Физическое развитие (ФР) – уникальный показатель здоровья населения, на котором удается проследить как эпохальные изменения биологической природы человека, так и сравнительно кратковременные эффекты в отношении популяционной совокупности [3]. Динамические наблюдения за ФР детей и подростков дают возможность констатировать сдвиги в его показателях, обусловленные позитивными или негативными явлениями, происходящими в обществе и окружающей среде [4].

Показатели ФР детского населения  являются информативным и доступным для измерения, оценки и интерпретации критерием здоровья, позволяют своевременно формировать группы риска для дифференцированного проведения профилактических и лечебно-оздоровительных мероприятий в детских коллективах

Объективная интерпретация данных по физическому развитию возможна только при использовании современных нормативов или стандартов физического развития.  При этом учитываются пространственные и временные ограничения данных нормативов, которые создаются с учетом этнической и территориальной дифференцировки, периодически должны пересматриваться через 5-10 лет.

Регулярно проводимые массовые исследования физического развития и здоровья детей и подростков Нижегородской области на базе Центра здоровья для детей города Арзамаса дают возможность на региональном уровне выявлять у школьников общие тенденции ростовых процессов, особенности морфофункциональных показателей, сформировавшиеся в условиях конкретного образа жизни  и соответствующей среды обитания [5].

Реализацию приоритетной задачи образования – сохранение и крепление здоровья учащихся, возможно только при систематическом наблюдении, изучении, обобщении и анализе возрастных особенностей роста и развития детей и подростков [2,6,7].

Цель исследования – изучение возрастно-половых закономерностей морфофункционального развития школьников г. Арзамаса и разработка методических рекомендаций по мониторингу физического развития.

Материалы и методы:

Оценка физического развития городских школьников(3376 школьников) обучающихся в 7 общеобразовательных учреждениях г. Арзамаса Нижегородской области (1271 мальчиков и 1205 девочек), проводилась генерализующим методом  на базе Центра здоровья для детей г. Арзамаса и научно-исследовательской лаборатории «Мониторинг физического здоровья учащихся всех ступеней образования» Арзамасского филиала ННГУ им.Н.И.Лобачевского в 2011/12 гг. При проведении антропометрического обследования использована унифицированная методика, включающая в себя измерение и анализ  тотальных размеров тела: длина (ДТ) и масса тела (МТ), окружность грудной клетки (ОГК);  физиометрических: динамометрия правой и левой кисти (ДПК и ДЛК), жизненная емкость легких (ЖЕЛ), артериальное систолическое и диастолическое давление (САД и ДАД), частота сердечных сокращений (ЧСС); соматоскопических показателей: число постоянных зубов (ЧПЗ), степень развития вторичных половых признаков (ВПП) [2,6,8]. Оценка показателей физического развития проводилась в соответствии с методическими указаниями  [9]. Результаты обследования школьника заносились в унифицированную карту  здорового образа жизни ребенка  (ф. №002-ЦЗ/у-2, приказ МЗ России № 597н от 19.08.2009) Центра здоровья для детей г.Арзамаса.

Формирование баз данных проведенных исследований осуществили в программе ЕХCEL-2003, СУБД  FoxPro 2.6. Реализация расчетов проведена с использованием  ППП статистической обработки данных Primer of Biostatistics Version 4.03.

Для решения задач исследования применили методы вариационной статистики, методы оценки достоверности результатов (критерий Т – Стьюдента, доверительный интервал р<0,05-0,001, критерий χ² для оценки достоверности различий качественных признаков, непараметрические методы статанализа  (центильный метод).

Результаты и их обсуждение:

На основании углубленного  медицинского осмотра рассчитали статистические параметры показателей и изучили возрастно-половые закономерности  морфофункционального развития современных школьников.

Абсолютные значения средних величин морфологических и функциональных показателей увеличиваются с возрастом. Средние показатели ДТ у мальчиков  и девочек 7 лет составили (М±m) 124,28±0,49 см.  и 122,93±0,64 см., а в 17 лет соответственно 176,24 ±0,59 и 164,37 ±0,42см.  Среднестатистические величины массы тела МТ у мальчиков от 7 до 17 лет  возросли с 24,5 ±0,57 до 68,8 ±0,93кг., у девочек соответственно с 23,9 ±0,52 до 56,8 ±0,63кг. Средние показатели  ОГК в 7-летнем возрасте  у мальчиков 61,2 ±1,19см. и у девочек 57,6 ±0,95см., а в 17 лет – 87,0 ±2,54см. и 83,2 ±1,24 см. соответственно.

Гендерные признаки развития показали различия и характерные особенности  соотношений ДТ и МТ мальчиков и девочек.  Однако обращает внимание тот факт, что достоверные различия отсутствуют по ведущим соматометрическим показателям у мальчиков и девочек в возрасте с 7-13 лет (p>0,05). Отчетливые проявления полового диморфизма по ДТ отмечены лишь с 13 лет, а по МТ с 14 лет.

Как проявление полового диморфизма, в возрастной динамике  основных антропометрических признаков имеет место двойной перекрест ростовых кривых, связанный с разными сроками вступления в процессы полового созревания мальчиков и девочек. Первый перекрест ростовых кривых ДТ, когда девочки опережают рост мальчиков приходится на 10 лет, а в возрасте 13 лет выявляется выраженное повышение ДТ у мальчиков – второй перекрест ростовых кривых.  По МТ  перекресты ростовых кривых составили 10,5 и 11,5 лет, по ОГК 10,5 и 12,5 лет соответственно.

Существенное превышение основных антропометрических признаков у мальчиков сохраняется с 13-14 лет до завершения ростовых процессов. Максимальная скорость роста ДТ у мальчиков отмечена в 13 лет и у девочек в 11 лет, наибольшая прибавка МТ выявлена в 12-13 и 11 лет соответственно, а по росту ОГК в 13 и 11 лет у мальчиков и девочек в соответствии с полом.

Важнейшими характеристиками роста и развития школьников являются функциональные показатели организма, которые изменяются аналогично тотальным размерам тела – ЖЕЛ, ДПК и ДЛК, увеличение которых наблюдали до  17 лет. В ходе онтогенеза ЖЕЛ у мальчиков нарастает в 1,9 раза, у девочек в 1,6 раза. Сходные закономерности прослежены по показателям динамометрии правой и левой кистей рук: ДПК у мальчиков увеличивается в 2,6 раза, у девочек в 2,1 раза. Отмечены гендерные различия в величинах ЖЕЛ с 10 летнего возраста, по  ДПК, ДЛК во всем возрастном диапазоне 7-17 лет (Т>2,62; p<0,001). Во всех возрастно-половых группах – у мальчиков физиометрические показатели более высокие, чем у девочек. Рост физиометрических показателей более выражен у мальчиков.

Анализ гемодинамических параметров показал урежение ЧСС с возрастом: у мальчиков от 86,8± 1,74 ударов в минуту в 7 лет до 76,8±1,67 ударов в минуту в 17 лет и у девочек от 88,5±2,07 ударов в минуту в 7 лет до 78,3 ±1,94 ударов в минуту в 17 лет. У девочек во всех возрастных группах ЧСС выше, чем у мальчиков, а в возрастных группах 9-13 лет это подтверждается статистикой (Т >1,98; p<0,05).

Артериальное систолическое и диастолическое давление у мальчиков и девочек поступательно увеличивалось,  достигая максимальных величин в 17-летнем возрасте. Средние величины САД у девочек превышали таковые  у мальчиков, причем в 7, 12,14,15 и 17  половые различия становились значимыми (Т>1,98; p<0,05). Средние величины ДАД у девочек превышали таковые у мальчиков во всех возрастных группах на уровне тенденций.

Не выявлена значимая вариация статистических параметров позволяющих оценить вариабельность признаков, как важных характеристик возрастной изменчивости показателей морфофункционального развития школьников, таких как среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации.   Показан слабый разброс вариант ДТ; средний разброс характерен для МТ, ОГК, ЖЕЛ, ДПК, ДЛК, ЧСС, ДАД. Биометрические показатели САД у мальчиков характеризовались большей вариабельностью, чем у девочек, что свидетельствует о существенном расслоении большинства показателей относительно средних значений.

Таким образом, с возрастом прослежено увеличение изучаемых средних величин  показателей морфофункционального развития, за исключением ЧСС. По ДТ, МТ и ОГК определен двойной перекрест ростовых кривых как проявление полового диморфизма в связи с более ранним созреванием девочек. Выявленные гендерные особенности развития свидетельствуют о том, что  у мальчиков в каждой возрастной группе более высокие  физиометрические показатели и более выраженный их рост, чем у девочек. Полученные данные не противоречат традиционным закономерностям возрастно-половой динамики средних величин морфофункциональных показателей,  а также позволяют говорить о сохранении возрастных онтогенетических закономерностей физического развития школьников в современных социально-экономических условиях.

Однако на фоне сохранения основных закономерностей морфофункционального развития  у современных школьников существуют особенности процессов роста и развития.

Для характеристики соматометрического и физиометрического статуса современных школьников использовали стандартные методы непараметрического центильного анализа. За эталонные значения  приняли результаты исследований 2011 года, которые явились основой последнего действующего стандарта [9, 10].

Анализ физического развития школьников на основе центильного распределения показал отклонения от эталона в распределении тотальных размеров тела. Современных школьников отличают диаметрально противоположные расслоения  асимметрии распределения оценок ДТ, МТ и индекса Кетле2 (ИК2) с превышающим эталон представительством школьников с повышенной и высокой, а так же пониженной и низкой ДТ, МТ и ИК2  (табл.1). Однако, особенностью распределения оценок ИК2, отражающего гармоничность масса-ростовой пропорции, является большая доля школьников с очень высокими значениями (в 3 раза выше эталона), что свидетельствует о выраженном избытке массы тела у 10,8 % детей с сохранением значимых гендерных различий для всех распределений изучаемых показателей. Результаты групповой оценки физического развития показали более низкую, по сравнению с эталоном, долю школьников с нормальным развитием (табл.2). Доля детей с отклонениями в физическом развитии превысила эталонные значения в группе с повышенной и высокой массой и низкой длиной тела. Данный факт свидетельствует о дисгармоничности развития современных школьников.

Таблица 1. Центильное распределение показателей физического развития школьников, %

Таблица 2.Распределение школьников по группам физического развития, % / абс.знач.

Особенностью центильного распределения всех функциональных показателей у школьников является правосторонняя асимметрия с большой долей очень высоких значений (табл.3).

Таблица 3. Центильное распределение  функциональных показателей школьников, (%)

Более чем у 85% детей динамометрия правой и левой кисти рук  оценивается как повышенная, высокая и очень высокая, со значимым гендерными различиями (χ²=16,61; p=0,011 и χ²= 22,14; p=0,001 соответственно). У каждого второго школьников отмечена склонность к гипертензии и у 20 % – склонность к тахикардии и гендерные различия оказались значимыми для САД (χ²=22,83; p=0,002) и не значимыми для (ДАД χ²=8,29; p=0,308 и       ЧСС χ²=8,34; p=0,304). Особенностью распределения оценок  ЖЕЛ является уменьшение  крайних вариантов в пользу оптимальных значений, преимущественно с большей долей у мальчиков 61,9 % и  у девочек 59,8%  (χ²=9,29; p=0,233). Выявленная значимая дисгармония  физического развития в сочетании с оптимальными значениями ЖЕЛ можно расценивать как проявление  тонирования адаптации у детей – жителей городского центра областного подчинения  - Арзамас.

Индивидуальный темп созревания детей и подростков или биологическая зрелость определяется по ведущим критериям имеющим высокую информационную значимость в школьном возрасте – развитию постоянных зубов (ЧПЗ) и половой зрелости (ПЗ).

Анализ и изучение  возрастно-половой зрелости по ЧПЗ показали, что максимальный темп прорезывания отмечается у мальчиков 10-13 и у девочек в возрасте 9-12 лет, после 13 лет темпы прироста числа постоянных зубов резко снижается (табл.4)

Таблица 4. Показатели биологической зрелости школьников

Коэффициент вариации показывает выраженную вариабельность ЧПЗ у мальчиков и девочек в возрасте 9-13 лет; присутствие значимой  возрастно-половой дифференциации  (возраст: F= 730,9; p=0,000; пол: F= 10,4; p=0,001).

Среднее ЧПЗ у девочек 7-12 лет выше, чем у мальчиков, что свидетельствует о более раннем прорезывании постоянных зубов у девочек. Половые различия прослеживаются  до 13 летнего возраста, после которого они становятся незначимыми.

Пубертат -  завершающая стадия  развития организма  в начальном онтогенезе, в течение которой  наряду с соматическим ростом и формированием всех органов и систем достигается репродуктивная зрелость. Связанные с этим  изменения в организме подростка являются определяющими среди показателей биологической зрелости, а темповые характеристики роста, показатели морфологической зрелости костной ткани приобретают второстепенное значение. В пубертатном возрасте ведущим критерием биологического развития и показателем становления репродуктивной функции становится уровень полового созревания [4]. Начало и продолжительность  пубертатного периода варьирует в зависимости от пола. Половое развитие современных девочек начинается с развития молочных желез- которое отметили у 15% девочек в 10-и летнем возрасте, далее на год позже начинает развиваться оволосение лобка и подмышечных впадин  появление менархе.

В 12 лет у 86,1% девочек имела место 1-2 стадия развития молочной железы, у 87,8% девочек – 1-2 стадии развития оволосения лобка и у 50,2% – оволосение подмышечных впадин.  К 14 годам большинство девочек имели 2-3 стадии развития молочной железы оволосения лобка и оволосение подмышечных впадин. Ведущим критерием полового созревания является возраст первой менархе, с появлением которой в организме девочек начинается циклическое функционирование системы гипоталамус-гипофиз-яичники, отражающие переломный момент в созревании организма. Средний возраст Ме составил – 13,12 ± 1,55г.

Наблюдение за развитием вторичных половых признаков у мальчиков по ВПП – оволосение лобка (Р) и оволосение подмышечных впадин (Ах), показало, что у современных мальчиков половое развитие начиналось в 11 летнем возрасте с оволосения лобка и подмышечных впадин, оволосения лобка у 86,4% мальчиков определилась к 15 годам. В 16 лет все мальчики имели 2-4 стадию оволосения подмышечных впадин.

Индивидуальное  половое созревание, как по срокам начала, так и по длительности, у подростков может значительно варьировать. Развитие вторичных половых признаков приурочено к определенному паспортному возрасту и происходит в строгой последовательности, нарушение которой может свидетельствовать об отклонениях в нормальном ходе развития и служит основой диагностики серьезных нейроэндокринных нарушений. Сравнительный анализ позволяет говорить о сохранении последовательности появления ВПП у мальчиков и девочек Арзамаса.  Полученные данные  позволяют говорить о том, что выявленные возрастно-половые закономерности полового созревания изученного контингента в целом типичны для современных городских школьников.

Согласно итогам проведенного исследования разработаны методические рекомендации по оценке физического развития школьников г. Арзамаса в возрасте 7-17 лет, в виде оценочных таблиц статистических параметров физического развития детей и подростков г. Арзамаса, а так же таблиц для оценки уровня развития постоянных зубов, половой зрелости и биологического возраста учащегося.

Заключение.

Описанный статус физического развития школьников неоднозначен для трактования. Показанные особенности свидетельствуют, что на фоне сохранения основных характеристик ростовых процессов детей и подростков произошли негативные изменения в морфофункциональном развитии современных школьников, а именно: выраженная дисгармонизация развития особенно за счет увеличения числа детей с избытком массы тела,  гипертензии и брадикардии, в результате чего морфофункциональная адаптация выходит за рамки оптимальной.

Полученные данные свидетельствуют об изменениях в физическом развитии,  как на уровне индивидуума так и на популяционном уровне и обусловлены стремительным увеличением числа и изменением соотношения факторов влияющих на рост и развитие. Это диктует необходимость дальнейшего изучения комплекса факторов влияющих на рост и развитие школьников с установлением причинно-следственных взаимосвязей (социальные, средовые) в системе  «здоровье – среда обитания».

Таким образом, проведение массовых исследований физического развития детей в рамках мониторинга и отражение их результатов в официальных статистических документах дает возможность на муниципальном, региональном и федеральном уровнях выявлять региональные особенности ростовых процессов у детей и подростков, сформировавшиеся в условиях соответствующей среды обитания, прогнозировать состояние физического здоровья и разрабатывать дифференцированные профилактические мероприятия разных уровней при реализации регионально-муниципальных моделей  социально гигиенического мониторинга.