Д.А. Кузнецова¹, Е.Н. Сизова², О.В. Тулякова^1
1 ГОУ ВПО Вятский государственный гуманитарный университет, г. Киров
² НОУ ВПО Вятский социально-экономический институт, г. Киров

Functional status of teenagers in consideration of high latitudes
D.A. Kuznetsova¹, E.N. Sizova², O.V. Tulyakova^1
1Vyatka State University of Humanities, city of Kirov
²Vyatka Social-Economic Institute, city of Kirov

Резюме. В неблагоприятных климатических условиях происходят разнообразные изменения функционального состояния организма человека, наиболее ярко проявляющиеся у детей и подростков. В частности в клетках, снижается активность ферментов (супероксиддисмутазы), антирадикальная активность, усиливается накопление продуктов перекисного окисления липидов и генерация активных форм кислорода. На организменном уровне влияние климата высоких широт (длительный период полярной ночи) приводит к витамин D-дефицитам, а также к пониженному содержанию в биосредах подростков витаминов и провитаминов: аскорбиновой кислоты, альфа-токоферола, ретинола, каротиноидов и витаминов группы В.

У школьников Севера зарегистрировано снижение альбумин-глобулинового коэффициента и повышение в 5 раз содержания триглицеридов крови в сравнении с данными показателями их сверстников из средней полосы. У детей Севера наблюдается гематологический стресс-синдром: снижение абсолютного содержания лейкоцитов, в частности сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов, но повышение содержания моноцитов и палочкоядерных нейтрофилов.

С целью определения влияние высоких широт на функциональное состояние подростков 14 лет г. Кирова (58°36′00″с. ш.; среднегодовая t= +2,2^оС; n=482) и г. Ухты (63°34′00″с. ш.; t= –1,1^оС; n=309) оценку основных параметров их физического развития провели по стандартным методикам. Концентрацию гемоглобина определяли методом Сали, скорость оседания эритроцитов – микрометодом в модификации Панченкова, количество лейкоцитов подсчитывали в камере Горяева. Проживание подростков в высоких широтах (г. Ухта) в сравнении с их сверстниками из умеренных широт (г. Киров) приводит к увеличению массы тела девушек на 4,7 кг и юношей на 5,8 кг и вызывает увеличение концентрации гемоглобина и скорости оседания эритроцитов, но снижает количество лейкоцитов, а также усиливает гендерные различия в концентрации гемоглобина.

Ключевые слова. Подростки, высокие широты, концентрация гемоглобина, СОЭ, масса тела.

Summary. It is under unfavorable climate environment that various changes in functional health readily occur in a human being, and these changes are most pronounced in puerile and adolescence population. In particular, the activity of enzymes (superoxide dismutase) and freeradicals matching activity both become diminished, while the accumulation of the products of peroxide oxidation of the lipids and generation of more active isotopes of oxygen become more prominent. High latitudes prolonged polar night period also changes ontogenetic development in adolescents bringing about D vitamin deficiency, as well as diminished levels of other vitamins and  pro-vitamins in their biological tissues: ascorbic acid, alpha-tocopherol, retinol, carotinoids, and B vitamins.

Scoolchidren of Northern districts of Russia present diminished albumin:globulin ratio and 5-fold increased serum level of triglycerides (in comparison to the normal values typical for the middle latitude regions). Northern adolescence inhabitants also present hematologic stress-syndrome: reduced counts of leucocytes (segment neutrophils and lymphocytes, in particular) paralleled by increased counts of monocytes and stab neutrophils.

Adoloscents of 14 years of age from the city of Kirov (58°36′00″ of north latitude, yearly average temperature of t= +2,2^оС, n=482) and from the town of Ukhta (63°34′00″ of north latitude; yearly average temperature of t= –1,1^оС; n=309) were enrolled for this study. Main values of their physical ontogenesis were assessed by standard techniques. Hemoglobin concentrations were assessed by Sali method, erythrocyte sedimentation rate was estimated through the Panchenkov modified micromethod, leucocyte counts were accomplished with the use of Goriayev chamber.

Northern latitude adolescence inhabitants (town of Ukhta) being compared to middle latitude values (city of Kirov) presented the body weight increased by 4.7 kg in females and by 5.8 kg in males, also elevated concentrations of hemoglobin and accelerated erythrocyte sedimentation rate, diminished leucocyte counts, pronounced gender related differences in concentration of hemoglobin.

Keywords. Adoloscents; high latitudes regions; hemoglobin concentration; erythrocyte sedimentation rate; body weight.

Введение. Проживание в условиях высоких широт создает для растущего организма подростка дополнительные сложности [2, 4, 11]. Высокие широты воздействуют на организм низкими температурами и низкой длительностью светового дня, высокой активностью космических излучений и магнитных полей, близким расположением от поверхности почвы вечной мерзлоты, жестким аэродинамическим режимом, что приводит к развитию дезадаптации, снижению резервов гомеостаза, и, как следствие, задержке морфофункционального развития и росту заболеваемости [4].

Влияние длительного периода полярной ночи приводит к D-витамин дефицитам [12], пониженному содержанию в организме подростков витаминов и провитаминов: аскорбиновой кислоты, альфа-токоферола, ретинола, каротиноидов и витаминов группы В [10]. У школьников Севера зарегистрировано снижение альбумин-глобулинового коэффициента и повышение в 5 раз содержания триглицеридов крови в сравнении с их сверстниками из средней полосы [10]. Высокие широты снижают активность клеточных ферментов, антирадикальную активность, усиливают накопление продуктов ПОЛ и генерацию активных форм кислорода [3].

Наиболее полную картину функционального состояния организма подростков можно получить при одновременном изучении их физического развития и функциональных показателей. В связи с этим поставлена цель: дать сравнительную характеристику функционального состояния подростков гг. Кирова и Ухты с учетом влияния высоких широт.

Методы исследования. Оценку физического развития подростков (n=392), г. Кирова (58°36′00″с. ш.; среднегодовая t= +2,2^оС) - 139, среди них 55 девушек и 84 юношей, г. Ухты (63°34′00″с. ш.; t= –1,1^оС) – 253, среди них 105 девушек и 148 юношей, проводили в сентябре-октябре при плановой диспансеризации по стандартным антропометрическим и физиометрическим методикам [5]. Оценку пропорциональности физического развития проводили с помощью индексов: массо-ростового, Кеттле, Рорера, должной массы тела и отношения реальной массы тела к должной. Для оценки физического развития также использовали центильный метод [5], в частности определяли распределение (в %) массы и длины тела подростков по центильным коридорам. Диастолическое, систолическое и пульсовое артериальное давление (АД; мм рт. ст.) определяли с использованием тонометра по методу Короткова [5]. Среднее давление (АДср) вычисляли по формуле Хикэма: АДср.=(ПД/3)+ДАД, где ДАД – диастолическое АД, (мм рт. ст.).

Забор капиллярной крови производили в условиях клинической лаборатории при плановой в 14 лет диспансеризации подростков (n=551), которые на момент обследования не имели острых заболеваний и хронической соматической патологии. Концентрацию гемоглобина (г/л) измеряли гематитовым методом Сали с помощью фотоэлектрического фотометра КФК-3-01 [7]. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ; мм/ч) определяли микрометодом в модификации Панченкова, а количество лейкоцитов (10⁹клеток/л) подсчитывали в камере Горяева [7].

Статистический анализ результатов исследования проводили на компьютере типа IBM Pentium IV с использованием средств пакета программ Microsoft Excel-2003 и прикладных программ Statistica 7.0. Для проверки статистической гипотезы о значимости отклонения того или иного показателя применяли t-критерий Стьюдента и критерий χ²_r Фридмана. При этом использовали уровень значимости различий – р<0,05 [1].

Результаты исследования и их обсуждение. Проживание подростков 14 лет на высоких географических широтах приводит к повышению у девушек и юношей массы тела. Так, масса тела у девушек г. Ухты выше на 4,7 кг, чем у девушек г. Кирова: 54,76±1,19 кг против 50,06±1,52*кг (* - здесь и ниже различия значимы, p<0,05), аналогично для юношей выше на 5,8 кг соответственно 58,19±1,17 кг против 52,38±1,12*кг (табл. 1). В то же время длина тела подростков, проживающих в разных географических широтах, значимо не различается (p>0,05): для девушек – 162,37±0,60 см против 162,97±0,85 см, для юношей – 167,06±0,76 см против 168,62±0,84 см (табл. 1).

Массо-ростовой индекс позволил оценить массу тела относительно длины тела. Этот показатель выше у подростков г. Ухты, чем у их сверстников из г. Кирова на 29,37 г на каждый сантиметр тела – для девушек и 36,20 г/см – для юношей, соответственно 336,34±6,76 г/см против 306,97±9,32*г/см, 346,39±6,13 г/см против 310,19±6,30 г/см (табл. 1). По индексам Кеттеле (кг/м²), Рорера (кг/м³), должной массе тела (кг) и отношении реальной массы тела к должной (%) значимых различий не выявлено (табл. 1).

Распределение показателей длины тела по коридорам центильных таблиц показало, что длина тела юношей г. Кирова значимо более компактно располагается в областях – средние, выше и ниже средних величин, чем у юношей г. Ухты (χ²_r=0,001), для девушек подобной закономерности не обнаружено (табл. 2). Согласно критерию χ²_r Фридмана выявлены значимые различия по массе тела подростков г. Ухты и г. Кирова: для девушек χ²_r=0,0001 и для юношей χ²_r=0,019 (табл. 2).

Согласно Е. Н. Крючковой [10] в условиях высоких широт происходит адаптационная перестройка энергетического обмена организма – торможение углеводного и активация белково-липидного обменов. Т. И. Кочан и соавт. [8] показали, что в городских условиях Севера (62^о с.ш.) в начальный период адаптации человека к холодовому фактору происходит изменение метаболизма, которое компенсирует недостаток образования тепла в дыхательной цепи и способствуют накоплению жиров в липоцитах. По мнению Е. Н. Крючковой [10] ведущую роль в перестройке метаболизма жителей высоких широт играет повышение концентрации основных гормонов фазы резистентности общего адаптационного синдрома – глюкокортикоидов, которая происходит на фоне снижения содержания инсулина в крови.

Кроме того, усилению липогенеза в осенне-зимний период способствует также повышенное потребление человеком жиров в составе суточного рациона [8]. Вероятно, что подобные изменения метаболизма человека в осенне-зимний период лежат в основе более высокой массы тела подростков г. Ухты в сравнении с их сверстниками из г. Кирова.

Таблица 1

Основные показатели физического развития и крови подростков (14 лет; Mm) гг. Кирова и Ухты

Примечание: различия значимы (p<0,05), * - между подростками гг. Кирова и Ухты; ¹ – между девушками и юношами.

Таблица 2

Распределение по коридорам центильных таблиц длины и массы тела подростков (14 лет) гг. Кирова и Ухты

Значимых различий по систолическому и диастолическому артериальному давлению подростков, живущих в разных географических широтах, не обнаружено (табл. 1). Оно составило для девушек г. Ухты (мм рт. ст): 110,67±1,52 и 68,32±1,01 против 109,41±1,40 и 67,25±1,07 г. Кирова, для юношей – 112,17±1,13 и 68,51±0,81 против 109,80±1,65 и 65,89±0,91 соответственно. Значимые различия также отсутствуют по пульсовому и среднему артериальному давлению (табл. 1). Отдельные авторы указывают на повышение диастолического давления и частоты сердечных сокращений у человека в зимне-весенний период в условиях Севера [8]. Нами подобной закономерности не обнаружено, возможно, в связи с тем, что наши исследования проходили осенью.

Согласно Е. Н. Крючковой [10], Н. Н. Потолицыной и соавт. [12] у подростков 13-15 лет европейского Севера России изменены показатели крови, в частности снижено содержание общего холестерина, липопротеидов низкой плотности, апопротеинов А, В и Е, жирорастворимых витаминов А, Е и D, а также кальция, магния, меди и цинка. Е. Н. Крючкова [10] указывает на то, что у школьников Севера в сравнении с их сверстниками из средней полосы развивается гематологический стресс-синдром, который проявляется в снижении абсолютного содержания лейкоцитов за счет сегментоядерных нейтрофилов и лимфоцитов, в повышении содержания моноцитов и палочкоядерных нейтрофилов.

Нами выявлено, что проживание подростков в высоких широтах (г. Ухта) в сравнении с их сверстниками из умеренных широт (г. Киров) вызывает значимое увеличение у девушек (но не у юношей) концентрации гемоглобина 140,77±1,33 против 136,86±0,89*г/л (рис. 1.А.); также значимо повышается скорость оседания эритроцитов у девушек – 6,63±0,50 против 5,23±0,32*мм/ч и у юношей – 5,59±0,39 против 4,43±0,30*мм/ч (рис. 1.Б.), но количество лейкоцитов значимо снижается у девушек – 6,51±0,15 против 7,08±0,14* 10⁹клеток/л и у юношей 6,25±0,12 против 6,75±0,13* 10⁹клеток/л (табл. 1; рис. 1.В.).

Следовательно, гематологический стресс-синдром под влиянием факторов Севера проявляется не только в уменьшении количества лейкоцитов и изменении концентрации отдельных веществ плазмы, но и в увеличении концентрации гемоглобина и СОЭ. При этом адаптация у девушек к условиям Севера более выражена, чем у юношей.

Рис. 1. Основные показатели крови подростков: панель А – концентрация гемоглобина, панель Б – скорость оседания эритроцитов и панель В – количество лейкоцитов, «темный» столбик – г. Киров, «светлый» столбик – г. Ухта, 1 – девушки, 2 – юноши. Различия значимы по t-критерию Стьюдента между: * – подростками гг. Кирова и Ухты, # – девушками и юношами.

Вывод: Проживание подростков (14 лет) в высоких широтах (г. Ухта) в сравнении с их сверстниками умеренных широт (г. Киров) приводит к увеличению массы тела девушек и юношей, увеличение концентрации гемоглобина у девушек, снижение количества лейкоцитов и увеличение СОЭ как у девушек так и у юношей, также усиливает гендерные различия в концентрации гемоглобина.

Список литературы

1. Гланц С. Медико-биологическая статистика. Пер. с англ. М.: Практика. 1999. 459 с.
2. Грибанов А.В., Волокитина Т.В. Здоровье и функциональное развитие школьников на Европейском Севере России //Вестник национального комитета «Интеллектуальные ресурсы России». 2006. №4. С. 71-75.
3. Драгич О.А. Закономерности морфофункциональной изменчивости организма студентов юношеского возраста в условиях уральского федерального округа. Автореф. дисс. докт. биол. наук. Тюмень. 2006. 41 с.
4. Дьячкова М.Г., Беляков Н.Г. Основные тенденции формирования здоровья детей и подростков, проживающих в условиях крайнего севера российской федерации //Экология человека. 2005. №4. С. 19–23.
5. Капитанов Т.В. Пропедевтика детских болезней с уходом за ребенком. М.: Медпресс-информ. 2006. 704 с.
6. Катаева И.В., Шульга И.М., Безроднова С.М. Дефицит массы тела и патология органов пищеварения у юношей-подростков, подлежащих постановке на первичный воинский учет //Экология человека. 2008. №3. С. 14-17.
7. Козырева Т.В., Ткаченко Е.Я., Потапова Т.А., Ромащенко А.Г., Воевода М.И. Связь однонуклеотидного полиморфизма rs11562975 гена термочувствительного ионного канала TRPM8 с чувствительностью человека к холоду и ментолу //Физиология человека. 2011. Т. 37. №2. С. 71-76.
8. Колоколов Г.Р., Герасина Е.В., Ананьев О.Л., Шашлова С.Ю., Шилов В.Н., Ананьева О.В., Полянина А.Ю. Анализы. Полный справочник. М.: Эксмо. 2008. 768 с.
9. Кривова Н.А., Чанчаева Е.А. Антиоксидантная активность плазмы крови у аборигенов низкогорья и среднегорья южного Алтая //Физиология человека. 2011. Т. 37. №2. С. 60-65.
10. Крючкова Е.Н. Возрастные особенности формирования адаптационных процессов у детей Крайнего Севера //Здравоохранение РФ. 2011. №2. С. 34-41.
11. Максимов А.Л., Пегова Е.В. Особенности взаимосвязи функциональных показателей и факторов среды при оценке здоровья у подростков Приморского края и Магаданской области //Экология человека. 2006. №9. С. 13-18.
12. Низамов И.Г., Зиятдинов К.Ш., Садакова Т.И., Прокопьев В.П., Калистратов В.А. Вопросы последипломного обучения и аттестации руководителей здравоохранения (законодательные, нормативно-правовые и учебно-методические аспекты). М.: МЕД-прессинформ. 2010. 128 с.
13. Обут Т.А., Сарыг С.К., Овсюкова М.В., Дементьева Т.Ю., Обут Е.Т., Эрдыниева Т.А. Влияние дигидроэпиандростерон-сульфата на уровень альдостерона при холодовом воздействии //Российский физиологический журнал. 2011. Т. 97, №2. С. 214-217.
14. Потолицына Н.Н., Бойко Е.Р., Орр П. Показатели липидного обмена и их взаимосвязь с обеспеченностью организма витамином D у жителей Севера //Физиология человека. 2011. Т. 37. №2. С. 66-70.
15. Шилова И.А. Экология. М.: Высшая школа. 2009. 512 с.

References

1. Glants S. Mediko-biologicheskaya statistika [Medical and biological statistics]. Transl. from Eng. Moscow: Praktika. 1999. 459 p.
2. Gribanov A.V., Volokitina T.V. Zdorovye i funktsionalnoye razvitiye shkolnikov na Yevropeyskom Severe Rossii [Schoolchildren’s health and functional development in the European North of Russia]. Vestnik natsionalnogo komiteta «Intellektualnyye resursy Rossii 2006;(4):71-75.
3. Dragich O.A. Zakonomernosti morfofunktsionalnoy izmenchivosti organizma studentov yunosheskogo vozrasta v usloviyakh uralskogo federalnogo okruga [Regularity in morphofunctional variability of young students’ organisms in conditions of the Urals Federal District]. [PhD. Thesis]. Tyumen. 2006. 41 p.
4. Dyachkova M.G., Belyakov N.G. Osnovnyye tendentsii formirovaniya zdorovya detey i podrostkov, prozhivayushchikh v usloviyakh kraynego severa rossiyskoy federatsii [Basic tendencies of health formation in children and adolescents living in conditions of the Far North of the Russian Federation]. Ekologiya cheloveka 2005;(4):19-23.
5. Kapitanov T.V. Propedevtika detskikh bolezney s ukhodom za rebenkom [Propedeutics of childhood diseases with child care]. Moscow: Medpress-inform. 2006. 704 p.
6. Katayeva I.V., Shulga I.M., Bezrodnova S.M. Defitsit massy tela i patologiya organov pishchevareniya u yunoshey-podrostkov, podlezhashchikh postanovke na pervichnyy voinskiy uchet [Underweight and digestive pathology in adolescents who are registered for primary military service]. Ekologiya cheloveka 2008;(3):14-17.
7. Kozyreva T.V., Tkachenko Ye.Ya., Potapova T.A., Romashchenko A.G., Voyevoda M.I. Svyaz odnonukleotidnogo polimorfizma rs11562975 gena termochuvstvitelnogo ionnogo kanala TRPM8 s chuvstvitelnostyu cheloveka k kholodu i mentolu [Relation of single nucleotide polymorphism rs11562975 of the gene of TRPM8 heat sensitive ion channel with human sensitivity to cold and menthol]. Fiziologiya cheloveka 2011;37(2):71-76.
8. Kolokolov G.R., Gerasina Ye.V., Ananyev O.L., Shashlova S.Yu., Shilov V.N., Ananyeva O.V., Polyanina A.Yu. Analizy. Polnyy spravochnik. [Analyses. A complete guide]. Moscow: Eksmo; 2008. 768 p.
9. Krivova N.A., Chanchayeva Ye.A. Antioksidantnaya aktivnost plazmy krovi u aborigenov nizkogorya i srednegorya yuzhnogo Altaya [Antioxidant activity of blood plasma in aborigines of lowlands and midlands of the South Altai]. Fiziologiya cheloveka 2011;37(2):60-65.
10. Kryuchkova Ye.N. Vozrastnyye osobennosti formirovaniya adaptatsionnykh protsessov u detey Kraynego Severa [Age features in formation of adaptive processes in children living in the Far North region]. Zdravookhraneniye Rossiyskoy Federatsii 2011;(2):34-41.
11. Maksimov A.L., Pegova Ye.V. Osobennosti vzaimosvyazi funktsionalnykh pokazateley i faktorov sredy pri otsenke zdorovya u podrostkov Primorskogo kraya i Magadanskoy oblasti [Features of connection between the functional indicators and environmental factors at assessing the health of adolescents living in Primorsky territory and Magadan region]. Ekologiya cheloveka 2006;(9):13-18.
12. Nizamov I.G., Ziyatdinov K.Sh., Sadakova T.I., Prokopyev V.P., Kalistratov V.A. Voprosy poslediplomnogo obucheniya i attestatsii rukovoditeley zdravookhraneniya (zakonodatelnyye, normativno-pravovyye i uchebno-metodicheskiye aspekty) [Problems of postgraduate training and validation of healthcare authorities (legislative, regulatory, and training aspects)]. Moscow: MED-pressinform; 2010. 128 p.
13. Obut T.A., Saryg S.K., Ovsyukova M.V., Dementyeva T.Yu., Obut Ye.T., Erdyniyeva T.A. Vliyaniye digidroepiandrosteron-sulfata na uroven aldosterona pri kholodovom vozdeystvii [Influence of dihydroepiandrosterone-sulfate on the level of aldosterone with exposure to cold]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal 2011;97(2):214-217.
14. Potolitsyna N.N., Boyko Ye.R., Orr P. Pokazateli lipidnogo obmena i ikh vzaimosvyaz s obespechennostyu organizma vitaminom D u zhiteley Severa [Lipid metabolism indicators and their connection with vitamin D intake in citizens of the North region]. Fiziologiya cheloveka 2011;37(2):66-70.
15. Shilova I.A. Ekologiya [Ecology]. Moscow: Vysshaya shkola; 2009. 512 p.

Добавить комментарий

Пожалуйста оставляйте комментарии только по теме. Вы можете оставить свой комментарий любым браузером кроме Internet Explorer старше 6.0
Имя:
E-mail
Комментарий:
Код:*