Исследование особенностей формирования здоровья детей в экологических условиях мегаполиса

Аннотация

В статье представлено исследование по определению «экологического портрета» детей дошкольного возраста по данным микроэлементного анализа, выявлению возможных связей между имеющимися у них микроэлементозами и физическим состоянием. Результаты проведенной работы свидетельствуют о возможности нормализации содержания микроэлементов в организме детей, посещающих дошкольное учреждение, в том числе и средствами физической культуры.

Ключевые слова: дети дошкольного возраста, физкультурно-оздоровительная работа, микроэлементы, мегаполис.

ВВЕДЕНИЕ

В крупных городах России, концентрирующих значительную часть населения страны, достаточно ярко проявляются тревожащие тенденции динамики показателей демографического развития и состояние здоровья населения: падение рождаемости, сокращение продолжительности жизни, рост заболеваемости, происходящие на фоне существенного антропотехногенного загрязнения окружающей среды (В .Г. Маймулов, С.В. Нагорный, А.В. Шабров, 2001).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Нами было организовано исследование, целью которого являлась характеристика «экологического портрета» детей дошкольного возраста по данным микроэлементного анализа и выявление возможных связей между имеющимися микроэлементозами (жизненно важными химическими элементами) детей и физическим состоянием.

Исследования проводились на базе ДОУ № 139 Выборгского района Санкт-Петербурга. Воспитанниками являются часто и длительно болеющие дети (ЧБД). Под наблюдением находились 40 детей в возрасте 6-6,5 лет (23 мальчика и 17 девочек). Все дети имели в анамнезе частые простудные заболевания. Из сопутствующих заболеваний отмечены бронхиты с астматическим компонентом, нарушения опорно-двигательного аппарата (патологическая осанка, плоскостопие), пищевые аллергии, пиелонефриты, малая мозговая дисфункция.

Многоэлементный анализ волос на содержание Al, As, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Se, Sn, V, Ti, Zn был проведен в аккредитованном в системе ГОСТ РФ научно-медицинском центре биотической медицины (г. Москва). Исследования выполнены методом атомно-эмиссионной спектрометрией с индуктивно связанной аргоновой плазмой (АЭС - ИСАП). Волосы для анализа состригали с нескольких (3-5) участков затылочной части головы, длина волос составляла 2-4 см непосредственно от корня, масса общей навески (одной пробы) была в пределах 100 - 300мг.

Комплексная оценка физического состояния исследованных детей проводилась путем оценки их физического развития по центильным таблицам и с помощью двигательных тестов. К последним относились: «челночный бег» 3х10 м; прыжок в длину с места; подъем туловища из положения лежа на спине: бег 300 м; наклон вперед из исходного положения стоя; бросок набивного мяча. Оценивалась также степень овладения навыком плавания: время погружения в воду с головой; погружение в воду с головой с выдохом; умение лежать на воде; скольжение в воде на груди и на спине; скольжение в воде на груди и на спине с движениями ног; плавание способом «кроль». Тестирование уровня развития физических качеств и сформированности двигательных навыков проводилось два раза в год.

Изначально нами было предположено, что у детей, живущих в таком мегаполисе, как Санкт-Петербург, будет иметь место повышенное содержание токсичных микроэлементов, однако исследование волос этого не показало. Лишь у одного ребенка содержание свинца в 2,7 раза превышало норму. У всех остальных детей показатели всех исследованных экотоксикантов не выходили за границы среднестатистических нормативных значений. Что же касается эссенциальных микроэлементов, то здесь картина характеризуется выраженным дефицитом многих из них и на первый план выступает недостаток натрия, кальция, йода, магния и марганца. Ниже приведен анализ полученных результатов. Результаты химического анализа представлены на рисунке.

Проведенный нами анализ элементного состава биопроб не ставил своей задачей проанализировать, что первично - характерные для наблюдавшихся детей частые заболевания приводят к микроэлементозам, или микроэлементозы вызывают те или иные заболевания. В данном исследовании мы попытались проследить, есть ли зависимость между «экологическим портретом» детей и их физическим состоянием.

Рис. Результаты анализа биопроб дошкольников на состав микроэлементов

Проведенная нами оценка физического развития и физической подготовленности позволяет, на наш взгляд, приблизиться к решению поставленной задачи.

Определение физического развития не выявило, каких-либо значимых отклонений: большинство детей характеризовалось гармоничным физическим развитием и относились к мезосоматотипу (сумма центильных зон колебалась в пределах от 11 до 16). Проведенный корреляционный анализ не выявил зависимости между физическим развитием и проявлением микроэлементозов.

Несколько иная картина прослеживалась при анализе изменения уровня развития физических качеств и сформированности двигательных навыков. Дети с выраженным дефицитом кальция и марганца имели более низкие показатели прироста результатов двигательных тестов, чем дети, экологический портрет которых характеризовался относительно нормальными значениями.

Проведенные исследования подтвердили, выявленную в ходе предварительного теоретического анализа, необходимость нормализации элементного статуса детей. Нормализация элементного статуса дошкольников требовала учета их индивидуальных и групповых особенностей. Результаты исследования 25 элементов в организме дошкольников были переведены в баллы в соответствии с 9-балльной шкалой, где показатель в 5 баллов соответствовал норме. Показатели от 1 до 4 баллов квалифицировались как разная степень недостатка элемента в организме. Показатели от 6 до 9 баллов - как разная степень избытка исследуемого элемента в организме.

В связи с тем, что 11 показателей соответствовали норме, они были исключены из анализа. На основании данных по оставшимся 14 показателям (кальций, кобальт, хром, медь, железо, йод, калий, магний, марганец, натрий, фосфор, свинец, кремний, цинк), все дети с помощью иерархического кластерного анализа были разделены на 3 группы.

В соответствии с проведенным анализом были определены средние групповые показатели по каждому исследуемому элементу. По рассчитанным групповым показателям были составлены характеристики выделенных групп.

Для первой группы характерен значительный недостаток в организме детей кальция (1,5) и йода (1,0). В этой группе был также зафиксирован недостаток натрия (2,25), магния (2,63) и марганца (3,88). Незначительный недостаток наблюдался по фосфору, кремнию, цинку, кобальту и меди. В этой группе не был отмечен избыток какого-либо элемента.

Во второй группе, также как и в первой, наблюдался значительный недостаток кальция (2,17) и, особенно, натрия (1,83). В то же время показатели йода соответствуют нормы (5,00). Незначительный недостаток был отмечен по калию, марганцу, фосфору, кремнию, кобальту, хрому и меди. Небольшое превышение нормы зафиксировано по свинцу и железу.

Для третьей группы характерно, в отличие от первых двух групп, близкое к нормальному содержание натрия (4,67). В то же время наблюдается самое низкое из всех групп содержание магния (2,17). В этой группе было зафиксировано превышение нормы тяжелых металлов: хрома (5,33) и, особенно, свинца (6,00). Как и в других группах, у детей отмечается низкое содержание кальция (2,00).

Непротиворечивость разбиения (классификации) детей, участвующих в эксперименте на группы и возможность дальнейшего прогнозирования эффективности нормализации элементного статуса детей, определялись при помощи дискриминантного анализа в статистическом пакете SPSS for Windows, v. 13.0.

В качестве группирующей переменной была взята принадлежность детей к группе, определенная на основе кластерного анализа. В исходную совокупность дис-криминантных переменных были включены показатели элементов, имеющих у исследованной группы детей отклонения от нормы.

В исследовании использовался пошаговый дискриминантный анализ методом включения, позволяющий выделить показатели, которые имеют наибольшую дискриминирующую силу. Максимальная значимость F-включения равна 0,05. Минимальная значимость F-исключения равна 0,10.

Наибольший относительный вклад в значение первой дискриминантной функции (отделения 1 группы от 2 и 3) (при фиксировании остальных) вносят переменные, характеризующие содержание йода и натрия в организме детей.

В значение второй дискриминантной функции (при отделении 2 группы от 3) наибольший вклад вносит переменная, характеризующая содержание кальция в организме детей.

В результате проведенного дискриминантного анализа было определено соответствие прогнозируемой и фактической групп по каждому ребенку. Точность прогнозирования полученной модели высокая и составляет 95,0%.

Для прямого вычисления показателя классификации для некоторых новых значений были использованы коэффициенты классифицирующих функций:

S₁ =-4,965 + 2,776 xCa + 1,421 x I +0,995 xNa;

S₂ =-21,166 + 5,361x Ca + 5,485 x l + 0,596 xNa;

S₃ =-25,771 + 5,018 xCa + 5,660 x I + 1,594 xNa.

В общем случае наблюдение считается принадлежащим той совокупности, для которой получен наивысший показатель классификации.

Результаты, полученные в ходе исследования, легли в основу построения методики работы с каждой группой детей, с опорой на индивидуализацию и дифференциацию образовательного и оздоровительного процесса в дошкольном учреждении.

С учетом выделенных групп детей для осуществления индивидуально-дифференцированного подхода в реализации экспериментальной методики были внесены коррективы в образовательный и оздоровительный процесс дошкольного учреждения.

У детей первой группы в пище использовалась йодированная соль. В первой и второй группах для нормализации уровня натрия изменялся режим жизнедеятельности детей - снижался уровень психоэмоциональных нагрузок, связанных с большим объемом учебных занятий. В третьей группе проводились занятия физическими упражнениями, способствующие элеменации ксенобиотиков из организма детей. Кроме того, в питание дошкольников всех трех групп включались специальные пищевые добавки: препарат «Кальцинова» и вода с повышенным содержанием кальция «Северянка плюс».

Для оценки эффективности применения экспериментальной методики был проведен повторный анализ микроэлементов. В результате проведенной физкультурно-оздоровительной работы произошла нормализация содержания ряда элементов в организме детей. У детей первой группы повысились показатели: кальция (с 1,5 до 2,4) и йода (с 1,0 до 5,0), натрия (с 2,3 до 4,3), магния (с 2,6 до 3,8). У детей второй группе повысились показатели: кальция (с 2,2 до 3,8), магния (с 3,5 до 5,1), натрия (с 1,8 до 3,2). У детей третьей группы повысились показатели кальция (с 2,0 до 3,3), магния (с 2,1 до 3,7), а также снизились показатели тяжелых метолов: хрома (с 5,3 до 4,5) и, особенно, свинца (с 6,0 до 5,0). Таким образом, результаты, полученные в исследовании, свидетельствуют об эффективности использованной методики нормализации элементного статуса дошкольников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ микроэлементного состава организма у дошкольников Санкт-Петербурга, как мегаполиса, выявил у подавляющего числа детей сочетанный дефицит комплекса эссенциальных элементов, таких как магний, кальций, кобальт, магний, марганец, селен.

Проведенный дискриминантный анализ выявил тот факт, что показатели кальция, йода и натрия в организме являются высоко информативными для построения эффективной методики нормализации содержания микроэлементов в организме дошкольников, основанной на дифференциации образовательного и оздоровительного процесса в дошкольном учреждении. Исследования обнаружили, что кальций не может использоваться как информативный показатель, так как его значительный недостаток обнаружен у всех детей и мероприятия по нормализации содержания этого элемента должны быть включены в методику работы с любой группой детей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Буренин, Н.С. Выбросы загрязняющих веществ от стационарных и передвижных источников / Н.С. Буренин, В.Б. Миляев, Р.А. Шатилов // Охрана окружающей среды, природопользование и обеспечение экологической безопасности в Санкт-Петербурге. - СПб., 1998. - С. 279.
2. Воронцов, И.М. Антропометрический скрининг при массовых профилактических осмотрах детей : методические рекомендации / И. М. Воронцов, С. Б. Тихвинский. - Л. : [б.и.], 1991. - 29 с.
3. Маймулов, В.Г. Основы системного анализа в эколого-гигиенических исследованиях / В.Г. Маймулов, С.В. Нагорный, А.В. Шабров. - СПб. : СПбГМА им. И.И. Мечникова, 2001. - 420 с.
4. Скальный, А.В. Эколого-физиологические аспекты применения макро и микроэлементов в восстановительной медицине / А.В. Скальный, А.Т. Быков. - Ори-енбург : РИК ГОУ ОГУ, 2003. - 198 с.

Контактная информация: vtv139@mail.ru