ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2008, том 34, № 3, с. 98-105
УДК 574.24+612.6+613.96
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА ИА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ
СОСТОЯНИЕ ПОДРОСТКОВ
© 2008 г. Ю. Г. Солонин, Е. Р. Бойко, Н. Г. Варламова, Т. П. Логинова, Н. Н. Потолицына, Т. В. Есева, О. А. Кеткина, О. И. Паршукова, М. Б. Пономарев
Институт физиологии КНЦ УрО РАН, Сыктывкар Поступила в редакцию 30.05.2007 г.
Обследованы подростки обоего пола 14-15 лет, проживающие в различных экологических условиях. В группе, подвергающейся влиянию загрязнений атмосферного воздуха серосодержащими веществами от целлюлозно-бумажного производства, по сравнению с контролем (проживающие в относительно "чистом" районе) снижены переносимость гипоксемии, резервы кардиореспираторной системы, центральная температура тела и уровень физического здоровья, концентрации метаболитов оксида азота в крови и обеспеченность организма витаминами-антиоксидантами, выявлена склонность к гипертензии и ухудшению регуляции гемодинамики.
Функциональное состояние человека зависит от многочисленных влияний природного, техногенного и социального характера. В последние годы обострились экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей природной среды [1-3]. В связи с этим ведущие специалисты в области физиологии человека указывают на существенную роль психофизиологических исследований в решении таких проблем [4, 5].
Физиологические или патологические сдвиги, вызванные влиянием техногенного загрязнения окружающей среды, в первую очередь обнаруживаются у растущего организма, как наиболее чувствительного ко внешним воздействиям. Поэтому представляет интерес изучение реакций на неблагоприятные экологические воздействия лиц подросткового возраста, находящихся в стадии бурного роста и развития (пубертатный период).
Исследования такого рода пока немногочисленны. В загрязненных районах некоторых европейских стран обнаружено запаздывание в созревании костей у детей и подростков [6]. Установлено, что в промышленных центрах Урала с развитой цветной металлургией подростки отстают в физическом развитии от своих сверстников в "контрольных" городах [7]. Позднее было показано негативное воздействие экологического фактора на физиологический статус и состояние здоровья лиц юношеского возраста [3, 8]. Также установлено влияние загрязнений атмосферного воздуха выбросами целлюлозно-бумажного производства на респираторную систему и здоровье детей и подростков, проживающих в районе размещения таких предприятий [9-12].
В настоящей работе поставлена задача определить возможное влияние загрязнений атмосферного воздуха газообразными серосодержащими веществами от выбросов целлюлозно-бумажного произ-
водства, находящегося на Севере (г. Сыктывкар), на некоторые физиологические, психофизиологические и биохимические показатели лиц подросткового возраста (школьников 14-15 лет).
МЕТОДИКА
Обследованы подростки (мальчики и девочки 14-15 лет), учащиеся двух школ: одна из них находится в относительно "чистом" районе города (контрольная группа), вторая - в "загрязненном" районе, где подростки постоянно проживают и учатся (группа экологического влияния).
В зоне негативного влияния выбросов предприятия в атмосферном воздухе около 30% времени года присутствуют меркаптаны, сероводород и другие сернистые соединения раздражающего действия. Их содержание в воздухе селитебной зоны эпизодически превышает предельно допустимые концентрации. Основное вредное воздействие указанных загрязнителей приходится на дыхательную, сердечно-сосудистую и центральную нервную системы [13, 14].
Обследование проведено осенью, чтобы исключить возможное влияние на организм учащихся утомления от учебного процесса к концу 2-й четверти или года. Подбирались практически здоровые учащиеся (без выраженной патологии): 27 мальчиков и 28 девочек (контрольная группа), 17 мальчиков и 30 девочек (группа экологического влияния, далее - группа влияния). Подавляющее большинство из них по результатам планового медосмотра в соответствии с приказом Минздрава РФ [15] отнесено ко 2-й группе здоровья (имеющие некоторые функциональные и морфофункциональные нарушения). Половое созревание подростков в сопоставляемых группах (по степени оволосения подмы-
шечных впадин и лобка, а у девочек также и по степени развития молочных желез и наличию регул) соответствовало существующим возрастным нормативам развития вторичных половых признаков для мальчиков и девочек 14 и 15 лет.
Все подростки были ознакомлены с целью и методами данного обследования и дали добровольное согласие на участие. Было получено согласие родителей и преподавателей. Перед обследованием все участники получали доступную и подробную инструкцию. Методом опроса у подростков выявляли состав семьи, семейный климат, посещаемость спортивных секций, наличие вредных привычек, особенности их питания, жалобы на здоровье.
Обследование включало анкетирование, антропометрию и физиометрию, физиологические исследования в покое и при физической нагрузке, психофизиологическое тестирование, забор крови для определения в ней содержания витаминов В1, В2, С, А и Е, активности транскетолазы (ТК) и глутатион-редуктазы (ГР), метаболитов окислов азота (нитратов и нитритов) и селена.
По данным веса и роста тела вычисляли весоро-стовой индекс (ВРИ) и индекс массы тела (ИМТ), измеряли окружность грудной клетки. Жизненную емкость легких (ЖЕЛ) определяли сухим спирометром и рассчитывали "жизненный индекс" (ЖИ), т.е. отношение ЖЕЛ к весу тела. Силу мышц кисти измеряли пружинным динамометром и рассчитывали динамометрический индекс (ДИ), равный отношению силы к весу тела. Проводили пробы с задержкой дыхания (Штанге и Генча).
Функции внешнего дыхания у подростков в покое сидя определяли на микропроцессорном спирографе СПМ-01-"Р-Д" [16]. Измеряли дыхательный объем (ДО), частоту дыхания (ЧД), минутный объем дыхания (МОД), ЖЕЛ, форсированную ЖЕЛ (ФЖЕЛ), резервный объем вдоха (РОвд), резервный объем выдоха (РОвыд), объем форсированного выдоха за первые полсекунды (ОФВ05) и за секунду (ОФВ1), индекс Тиффно, пиковую объемную скорость выдоха (ПОС), мгновенные объемные скорости в момент выдоха 25 процентов (МОС25), 50 процентов (МОС50), 75 процентов (МОС75), среднюю объемную скорость выдоха в процессе выдоха от 25 до 75 процентов ФЖЕЛ (СОС25-75), емкость вдоха (Евд), объем форсированного выдоха до достижения ПОС (ОФВПОС), отношение ОФВПОС/ФЖЕЛ, время достижения ПОС (7ПОС) и время форсированного выдоха (ГФЖЕЛ). Используемый спирограф автоматически приводит объемные показатели дыхания к стандартным условиям БТРБ.
Частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли пальпаторно, систолическое (АДс) и диасто-лическое (АД^) артериальное давление определяли по методу Короткова. Вычисляли "двойное произведение" (ДП) по Робинсону, пульсовое давление (АДп), среднединамическое давление (СДД) по Хи-
кему, вегетативный индекс Кердо (ВИК), ударный объем сердца (УО) по Старру и минутный объем кровообращения (МОК), периферическое сопротивление сосудов (ПСС) по Пуазейлю, индекс функциональных изменений (ИФИ) [17], кардиоре-спираторный индекс Скибинской (КРИС) по формуле [18].
Проводили пробу Мартине (20 приседаний за 30 с) с измерением ЧСС до нагрузки и сразу после ее окончания до полного восстановления ЧСС. Уровень физического здоровья (УФЗ) определяли по методу Г.Л. Апанасенко [19].
Регистрировали время простой зрительно-моторной реакции (ВЗМР) и его стандартное отклонение (СО ВЗМР), критическую частоту различения световых мельканий (КЧСМ) с помощью компьютерного комплекса для психофизиологического тестирования "НС-ПсихоТест" (фирма "Нейро-Софт", г. Иваново). Центральную температуру тела (ЦТТ) в ушной раковине измеряли электронным инфракрасным термометром UT-101 (фирма A&D Company, Япония).
Изучение психофизиологических показателей и психоэмоционального статуса было проведено с применением стандартного пакета методик. Функцию внимания определяли с помощью пробы Шульте-Платонова, регистрируя время поиска цифр (ВПЦ) черных и красных; личностную тревожность по методу Спилбергера-Ханина; эмоциональную напряженность по методу Тейлора; субъективные состояния "самочувствие", "активность" и "настроение" по методу САН [20].
Забор крови осуществляли утром натощак из локтевой вены в вакутайнеры "Bekton Dickinson BP" (Англия). Сразу после забора крови готовили гемо-лизат (в разведении 1 : 10) для определения показателей обеспеченности организма тиамином и рибофлавином [21]. После этого кровь центрифугировали, отбирали сыворотку и замораживали. Образцы гемолизатов и сывороток хранили до выполнения анализа в замороженном состоянии при температуре -20°С. Обеспеченность организма тиамином оценивали по ТДФ-эффекту, т.е. по приросту активности эритроцитарного тиамин-зависимого фермента транскетолазы до и после добавления ти-аминдифосфата (ТДФ) [22]. Считается, что ТДФ-эффект менее 1.15 усл. ед. отражает нормальную обеспеченность организма тиамином; повышение ТДФ-эффекта выше 1.15 усл. ед. свидетельствует о наличии в организме гиповитаминоза. Об обеспеченности организма рибофлавином судили по ФАД-эффекту, т.е. по приросту эритроцитарного рибофлавин-зависимого фермента глутатионре-дуктазы (ГР) после добавления флавинаденинди-нуклеотида (ФАД) [22, 23]. Ф АД-эффект менее 1.20 усл. ед. свидетельствует об адекватной обеспеченности организма рибофлавином, а значения ФАД-эффекта более 1.20 усл. ед. - о гиповитами-
нозе. Концентрацию в сыворотке крови ретинола и токоферола определяли флуориметрически в экстрактах сыворотки крови [23, 24].
Метаболиты оксида азота определяли колориметрическим методом [25], а концентрации селена в сыворотке крови - флуориметрическим методом с 2, 3-диаминонафталином [26].
В соответствии с известной методологией эпидемиологических исследований [27] рассчитывали некоторые количественные параметры экологического риска: относительный риск - отношение частот отклонения отдельных физиологических показателей в неблагоприятную сторону среди групп подростков, подвергающихся и неподвергаю-щихся воздействию экологического фактора, и атрибутивный риск - долю абс
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.