Изменения статических и динамических показателей кардиореспираторной системы детей, проживающих в экологически неблагоприятном регионе

Восточный Казахстан был и остается важнейшим в Республике регионом с развитой горнодобывающей и металлургической промышленностью. На основе данных экологического мониторинга общее состояние атмосферы Восточно-Казахстанской области подвержено влиянию выбросов из стационарных 459 предприятий, а также передвижных источников. Состав загрязняющих веществ в выбросах насчитывает до 170 наименований вредных веществ, из них 22% относятся к первому классу опасности. Это свинец, кадмий, мышьяк, хлористый водород, хлор, бериллий. Процент некоторых валовых выбросов не высок, однако их токсичность для окружающей среды значительна; кроме того, многие из них обладают эффектом суммации, усиливающим действие на здоровье населения при совместном присутствии их в атмосферном воздухе.

Соответственно, анализ структуры и уровня заболеваемости показывает прямую зависимость от степени воздействия комплекса вредных загрязняющих веществ. За последние годы отмечается тенденция ухудшения состояния здоровья населения по всем группам заболеваемости. Восточно-Казахстанская область в Программе демографического развития Казахстана на 2001-2005 гг. названа в числе 4-х областей, где наблюдается естественная убыль населения. Согласно статистике причин смертности, 36% составляют состояния, возникающие в перинатальном периоде. На втором месте - болезни органов дыхания и кровообращения. Кардиореспираторная система организма человека, особенно растущего, является первой мишенью в такой неблагополучной атмосфере.

В связи с этим, целью наших исследований явилось обследование функционального состояния кардиореспираторной системы детей различного возраста, проживающих в г. Усть-Каменогорске.

В задачи исследования входило изучение особенностей бронхолегочной и сердечно-сосудистой систем у мальчиков и девочек в трех возрастных группах 6-8, 9-12, 13-15 лет, родившихся и проживающих в этом городе.

Объект: обследовано 96 детей (48 мальчиков и 48 девочек) в возрасте 6-15 лет, проживающих в г. Усть-Каменогорске.

Исследование дыхательной системы проводилось методом спирометрии с помощью спирометра “PneuMedics” (США). Состояние бронхиальной проходимости оценивалось по показателям FEF-75, FEF-50 и FEF-25 (л/с), являющихся характеристиками мгновенной скорости выдыхаемого воздуха при наполнении легких на 75, 50 и 25%. Изучались показатели форсированного объема легких (FVC, л), жизненной емкости легких (ЖЕЛ, л).

Исследование сердечно-сосудистой системы проводилось методом электрокардиографии с помощью прибора электрокардиографа “Marguette-Hellige”, вариационной пульсометрии, суточное мониторирование ЭКГ с помощью прибора Holter Works-plus “Quinton” (США). В данной работе представлены результаты вариационной пульсометрии (ИН – индекс напряжения, Мо- мода, АМо – амплитуда моды, Х – вариационный размах, ПАПР – показатель адекватности процессов регуляции, ИВР – индекс вегетативного равновесия), суточные показатели ЧСС (частота сердечных сокращений).

Статистическая обработка полученных результатов проведена с помощью программы Basic Statistics, достоверность различий определялась по критерию Стъюдента.

Полученные результаты обследования бронхолегочной системы выявили возрастные и половые различия.

Из рис. 1 видно, что с увеличением возрастной группы увеличиваются показатели легочного объема и бронхолегочной проходимости как мелких, так и крупных, что является вполне закономерным процессом физиологического роста.

Сравнение изучаемых показателей отдельно у мальчиков и девочек было произведено в одной возрастной группе 9-12 лет. Анализ показал, что у мальчиков показатели бронхолегочной системы выше, чем у девочек. В таблице 1 представлены следующие показатели: FVC - форсированная емкость легких; FEV1 – объем форсированного выдоха в секунду; Peak Flow- пиковая объемная скорость; FEF75 – максимальная объемная скорость на уровне мелких бронхов; FEF 50-максимальная объемная скорость на уровне средних бронхов; FEF 25– максимальная объемная скорость на уровне крупных бронхов; FEF 25-75 - средняя максимальная объемная скорость.

Таблица 1. Сравнительные показатели бронхолегочной системы мальчиков и девочек 9-12 лет, проживающих в г. Усть-Каменогорске

Полученные данные бронхолегочной системы, в сравнении со среднеевропейскими стандартами, имели меньшие значения, особенно в группе девочек. Только показатели проходимости крупных бронхов оказались немного выше среднееевропейских стандартов (рис. 2).

Рис. 2. Показатели бронхолегочной системы детей 9-12 лет, проживающих в г. УстьКаменогорске, относительно европейских показателей. По оси абсцисс: процентное соотношение (%), по оси ординат: FVC, Peak Flow, FEF75, FEF 50, FEF 25, FEF 25-75.

Результаты обработки вариационной пульсометрии у мальчиков в трех возрастных группах представлены на рисунках 3-4.

Рис. 3. Показатели вариационной пульсометрии мальчиков 6-15 лет, проживающих в г. Усть-Каменогорске. По оси абсцисс: значения ИН и ИВР.

Рис. 4. Показатели ПАПР и АМО мальчиков 6-15 лет. По оси абсцисс: значения ПАПР и АМО

Видно, что все значения постепенно увеличиваются с возрастом. Данная тенденция обнаружена исследователями Казиным Э.М. с соавт. по результатам лонгитудинального (10 лет) исследования детей, проживающих в г. Кемерово.

Следует отметить, что значения ИН, АМО, D Х значительно выше у детей, проживающих в г. Усть-Каменогорске, что свидетельствует о более высоком напряжении регуляторных систем у обследуемых детей. Например, у мальчиков 9-12 лет, проживающих в г, Усть-Каменогорске ИН – 376,4±13,60; АМО – 56,4±1,28; D Х –0,11±0,01; у мальчиков, проживающих в г. Кемерово соответственно ИН - 132±17,53; АМО – 37,4±1,61; D Х – 0,28±0,01.

Анализ показателей ИН, ИВР, отдельно у мальчиков и девочек в возрасте 9-12 лет показал, что у девочек эти значения значительно выше, что еще раз подтверждает большую реактивность организма девочек (рис. 5). В то же время значения D Х, АМО, ПАПР ниже, чем у мальчиков (рис. 6).

Рис. 5. Показатели ИН и ИВР у мальчиков и девочек 9-12 лет. По оси абсцисс: значения ИН, усл. ед. и ИВР, усл. ед.

Рис. 6. Показатели ПАПР и АМО у мальчиков и девочек 9-12 лет. По оси абсцисс: значения ПАПР, усл. ед и АМО,%.

Результаты исследования суточного мониторирования ЧСС у мальчиков в трех возрастных группах представлены на рисунке 7. Можно отметить, что наблюдаемый суточный ритм ЧСС у детей имеет те же закономерности, что и у взрослых. Минимальное значение ЧСС составляет 60±5,26 уд/мин в 3-5 ч. утра в старшей возрастной группе, 71±7,75 уд./мин с 24 до 1 ч. ночи и в 4-5 ч. в средней возрастной группе, 67±6,46 уд/мин с 3 до 4 часов ночи. Максимальное значение ЧСС составляет 109±15,06 уд/мин в старшей, 105±10,75 уд/мин в средней, 11010,19 уд/мин в младшей группах.

Рис. 7. Суточные изменения ЧСС обследуемых детей, проживающих в г. Усть-Каменогорске. По оси абсцисс: ЧСС, уд/мин, по оси ординат: время суток, ч.

На следующем рисунке 8 представлены сравнительные данные суточной ЧСС у мальчиков и девочек в возрасте 9-12 лет. Видно, что имеется тенденция более высокой ЧСС у девочек, чем у мальчиков в определенные промежутки времени: с 10 до 13 ч. дня, с 16 до 1 ч. ночи, и с 6 до 7 ч. утра.

Подобных исследований в литературе по суточному мониторированию ЧСС у детей обследуемого возраста нами не обнаружено. Имеются данные значений ЧСС у детей в утреннее время (10 часов). Значения ЧСС у мальчиков всех трех возрастных групп в данный период времени, проживающих в г. Усть-Каменогорске, выше, чем у мальчиков, проживающих в г. Кемерово.

Рис. 8. Суточные изменения ЧСС у мальчиков и девочек 9-12 лет. По оси абсцисс ЧСС, уд/мин, по оси ординат: время суток, ч.

Таким образом, результаты исследования выявили изменения состояния кардиореспираторной системы у детей, проживающих в экологически неблагоприятном регионе. Эти изменения имеют возрастные и половые особенности.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1) Физиологические показатели состояния бронхолегочной системы у детей, проживающих в экологически неблагоприятном регионе, свидетельствует о наличии возрастных и половых особенностей проходимости бронхов и легочных объемов в соответствии с закономерностями роста. Следует обратить внимание на снижение проходимости мелких и средних бронхов у обследуемых детей относительно среднеевропейских стандартов. Возможно, это результат неблагоприятного воздействия окружающей среды.

2) Высокий уровень индекса напряжения регуляторных систем организма, по сравнению с детьми из г. Кемерово, также указывает на снижение адаптационных возможностей детского организма.

3) Биоритмологическое исследование суточных изменений ЧСС может являться региональной и возрастной характеристикой.

ЛИТЕРАТУРА

1. Казин Э.М., Блинова Н.Г., Душенина Т.В., Галеев А.Р. Комплексное лонгитудинальное исследование особенностей физического и психофизиологического развития учащихся на этапах детского, подросткового и юношеского периодов онтогенеза// Физиология человека. 2003. №1. - С. 70-76.

2. Галеев А.Р., Игишева Л.Н., Казин Э.М. Вариабельность сердечного ритма у здоровых детей в возрасте 6-16 лет// Физиология человека. 2002. №4. - С. 54-58.

3. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: «Наука», 1984.

4. Кустубаева А.М. Исследование влияния условий химико-металлургического производства на кардиореспираторную систему человека: Автореф. дис. …канд.биол.наук. – М., 1994, 17 с.

5. Гиренко Л.А. Адаптивные возможности кардиореспираторной системы мальчиков 7-14 лет в зависимости от типа телосложения. 4 съезд физиологов Сибири. Тезисы докладов. - Новосибирск, 2002, С. 55.

6. Адамов Р.Ж.. Экология Восточного Казахстана: проблемы и решения// Восточно-Казахстанский фонд окружающей среды. Восточно-Казахстанский Государственный Университет. Справочно-информационный Вестник. - Усть-Каменогорск, 2000. С. 7.

7. Адамов Р.Ж.. Экология Восточного Казахстана: проблемы и решения// Восточно-Казахстанский фонд окружающей среды. Восточно-Казахстанский Государственный Университет. Справочно-информационный Вестник. - Усть-Каменогорск, 2002. С. 7.