Главная страница (119) : Внутренние болезни (29) : Пульмонология
Гастроэнтерология (7) Кардиология (7) Неврология (2) Пульмонология (5) Ревматология (1) Эндокринология (7)

Анализ показателей функции внешнего дыхания и некоторых показателей физического развития у подростков, проживающих в неоднородных по экологической обстановке регионах республики Беларусь

Якубович Н.В.

Гродненский государственный университет имени Я. Купалы, г. Гродно, Беларусь

Дыхание – биологический процесс, обеспечивающий энергетический обмен организма. Единую физиологическую систему дыхания составляют система легочного (внешнего) дыхания, кровообращение, кровь и тканевое дыхание. К системе внешнего дыхания относят газотранспортную систему, обеспечивающую перенос газов между атмосферой и кровью легочных капилляров. Основная задача внешнего дыхания – артеризация (обогащение кислородом) крови в легких и поддержание кислотно-щелочного баланса за счет освобождения организма от избытка углекислоты.

Функциональное нарушение всех или отдельных звеньев легочного дыхания способствует компенсаторному напряжению дыхательной системы и приводит к снижению функциональных возможностей организма [1].

Воздух наших городов стал важным фактором нездоровья. Особенно опасны для здоровья населения антропогенные загрязнители – химические, радиационные, шум, вибрация. Все загрязняющие атмосферный воздух вещества попадают в организм человека преимущественно через систему дыхания. Наибольшую опасность для дыхательной системы представляют такиехимические соединения, как диоксид серы, оксид и диоксид азота, оксид углерода, сероводород, взвешенные вещества, фенол, формальдегид, фторид и хлорид водорода. По данным санитарной службы Республики каждый второй городской житель испытывает антропогенную нагрузку 5 предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ атмосферы [2, 3].

Длительное воздействие химических веществ в низких концентрациях способно вызывать неспецифические обратимые изменения в состоянии здоровья человека еще задолго до того, как произойдут патологические нарушения. Снижение адаптационных возможностей организма приводит к перенапряжению ряда систем организма и состояниям, которые могут трансформироваться в различные заболевания [4].

Опасность экологического неблагополучия особенно высока для здоровья и развития детей. Дети и подростки отличаются некоторыми анатомофизиологическими характеристиками и особенностями поведения, в связи с которыми повышается неблагоприятное влияние на них, по сравнению со взрослыми, загрязнения окружающей среды. У ребенка на единицу массы тела выше объем дыхания, а тем самым и поглощаемые дозы токсического вещества, загрязняющего воздух. Важное значение также имеет повышенная чувствительность детей и к радиационной нагрузке. В условиях хронического воздействия радиационный фактор не только индуцирует, но и непрерывно поддерживает активность механизмов, лежащих в основе возникновения различных функциональных нарушений [5].

Говоря о неблагоприятном влиянии антропогенных факторов на состояние здоровья детей и подростков, можно говорить о состояниях, не имеющих специфических патологических форм проявления заболевания. Вместе с тем, отмечено снижение функциональных показателей внешнего дыхания у детей и подростков, постоянно подвергающихся повышенной нагрузке на организм со стороны радиационного фона. Некоторые исследователи считают, что показатели функционального состояния организма более чувствительны к действию негативных факторов, чем показатели заболеваемости населения [6,7,8].

В структуре детской заболеваемости лидирующее положение занимает класс «Болезни органов дыхания». Однако, до сих пор не установлены распространенность функциональных нарушений со стороны дыхательной системы у детей и подростков, проживающих как под воздействием промышленного загрязнения атмосферного воздуха, так и в условиях хронического низкодозового воздействия повышенного радиационного фона [9].

Знание закономерностей воздействия антропонегативных факторов на детский организм позволит спрогнозировать вредные эффекты этого влияния и вероятность возникновения функциональных нарушений со стороны определенных органов и систем организма.

Проводимые нами исследования ставили своей целью изучить функциональное состояние дыхательной системы и некоторые показатели физического развития у подростков, проживающих в неоднородных по ряду экологических факторов регионах Республики Беларусь, сопоставить и оценить медико-экологическую информацию и результаты собственных исследований по данной тематике.

Наши исследования явились попыткой оценить степень влияния приоритетных загрязняющих веществ атмосферного воздуха городов Гродно и Гомеля на функцию внешнего дыхания, а также сопоставить уровень загрязнения атмосферного воздуха обоих городов со степенью функциональной напряженности дыхательной системы у подростков, постоянно проживающих в условиях этого негативного воздействия. Развитые промышленные зоны, включающие широкий спектр вредных производств, определяют нестабильную экологическую обстановку в городах Гродно и Гомеле. Химическими предприятиями (Гродненские ОАО «Химволокно» и ОАО «Азот», ОАО «Гомельский химический завод»), предприятиями стройиндустрии (Гродненские ОАО КСМ и ОАО «Стеклозавод», ДОК ОАО «Гомельдрев), предприятиями машиностроения и станкостроения (Гродненский ОАО «Белкард», Гомельский ОАО «Центролит», «Гомсельмаш), теплоэнергетикой и автотранспортом ежегодно в воздушный бассейн городов выбрасывается порядка 12-15 тысяч тонн вредных веществ, что составляет от 25 до 45 кг на каждого жителя города. В г. Гомеле эта ситуация усугубляется дополнительной нагрузкой повышенного радиационного фона, сложившегося после аварии на ЧАЭС.

Анализ загрязненности воздушного бассейна городов Гродно и Гомеля показал, что с 2001 года наблюдается тенденция увеличения среднегодовых концентраций основных и специфических загрязняющих веществ в атмосферном воздухе обоих городов. В течение 2000-2004 гг. среднегодовая концентрация оксида углерода возросла в г. Гродно более, чем в 2 раза. В г. Гомеле среднегодовые концентрации формальдегида и аммиака возросли более, чем в 1,5 раза, а среднегодовая концентрация диоксида азота увеличилась в 2,5-3 раза. Тревожным фактом является то, что с 2000 года на протяжении 5 лет среднегодовая концентрация формальдегида значительно превышает установленный норматив ПДК: в г. Гродно в 2-3 раза, в г. Гомеле в 2,5-4,5 раза и имеет тенденцию к росту.

Суммарный уровень загрязнения воздушного бассейна г. Гродно в течение 5 лет варьировал в узких пределах: от низкого до повышенного (ИЗА от 4,3 до 5,5), а высокий суммарный уровень загрязнения атмосферного воздуха г. Гомеля, определялся в основном повышенной концентрацией формальдегида в атмосферном воздухе (ИЗА от 6,3 в 2001 году до 9,0 в 2003 году) (рис. 1).

Исследования проводились на базе детского санатория ДУП «Неман 72». За период с 2002 по 2004 гг. в санаторий на оздоровление поступило 15157 детей в возрасте 8-16 лет из разных областей и регионов Республики Беларусь, в том числе и 5647 детей, проживающих на территориях, загрязненных радионуклидами.

Рис.1. Суммарный индекс загрязнения атмосферного воздуха городов Гродно и Гомеля за период 2000-2004 гг.

Нами были изучены показатели функционального состояния дыхательной системы, показатели физического развития и учтены некоторые гемодинамические показатели у 118 подростков в возрасте 13-14 лет, поступавших на оздоровление и лечение за период 2002-2004 гг. в детский санаторий ДУП «Неман-72».

В качестве основной группы были выбраны подростки, которые постоянно проживают в условиях городской среды г. Гомеля (54 человека), поступавшие в 2002-2004 гг. в санаторий без каких-либо установленных нарушений в функционировании дыхательной системы, с диагнозами: здоров (на оздоровление), нарушение зрения (миопия слабой степени одного или обоих глаз, астигматизм, дальнозоркость), плоскостопие (плоская установка стопы, вагусная установка стопы), кариес.

Контрольную группу составили подростки, постоянно проживающие в условиях городской среды г. Гродно (64 человека), поступавшие на оздоровление в санаторий за период 2002-2004 гг., с аналогичными диагнозами. Все подростки были разделены на подгруппы по полу: мальчики и девочки.

Функциональное состояние дыхательной системы оценивалось по данным проведенных обследований: спирометрии (показателю жизненной емкости легких-ЖЕЛ), измерению частоты дыхательных движений за 1 минуту (ЧД), функциональным пробам с задержкой дыхания на выдохе (проба Генча) и на вдохе (проба Штанге).

Изучение биологического статуса подростков с индивидуальной оценкой физического развития включало измерительные соматические признаки (рост, вес), индекс массы тела (ИМТ) с учетом ряда функциональных показателей (артериального давления, пульса, динамометрии). Функциональные возможности дыхательной системы оценивались по отношению фактических значений ЖЕЛ к должным величинам (ДЖЕЛ), которые были рассчитаны по номограммам и формулам И.С. Ширяевой на основании антропометрических данных с учетом возрастно-половых различий для каждого ребенка. О соответствии ЖЕЛ физическому развитию ребенка судили по жизненному показателю (ЖП), определяемому по формулам [1].

При формировании групп учитывались также данные лабораторных исследований общего анализа крови (содержание эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, СОЭ), гемодинамические показатели (пульс, артериальное давление, частота сердечных сокращений). Кроме того, был изучен анамнез развития каждого подростка, содержащий сведения с момента рождения, перенесенных подростком травмах и заболеваниях в течение жизни, данные о наследственности.

Полученные результаты проанализированы и обработаны общепринятыми методами вариационной статистики с использованием компьютерных программ STATGRAF, «STATISTICA 6.0» и «Microsoft Excel». Достоверность различий в группах определяли с помощью критерия Стьюдента, Фишера и Уилкоксона-Манна. Связь между показателями оценивали с помощью метода ранговой корреляции Спирмана. Как видно из табл. 1, достоверно наибольшее отклонение показателя жизненной емкости легких от должных величин в сторону уменьшения отмечено у подростков, постоянно проживающих в г. Гомеле, с одинаковой выраженностью как у мальчиков, так и у девочек (р≤0,001). У подростков, постоянно проживающих в г. Гродно также отмечено отклонение показателя ЖЕЛ от должных значений, но с наименьшей встречаемостью и степенью выраженности (р≤0,001).

Таблица 1. Функциональные показатели внешнего дыхания подростков

Как видно из табл. 2, при сравнении фактических величин жизненной емкости легких с ДЖЕЛ, выявлено ее снижение на 20 и более процентов у 42,3% мальчиков, проживающих в г. Гомеле. У девочек, проживающих в г. Гомеле, снижение ЖЕЛ на 18 и более процентов по отношению к должным величинам отмечалось у 35,71% (р≤0,001). При сравнении фактических величин жизненной емкости легких с ДЖЕЛ у детей, постоянно проживающих в г. Гродно, ее снижение более, чем на 10% выявлено у 19,35% мальчиков и 15,15% девочек (р≤0,001) (табл. 2). Достоверное снижение значений пробы Генча отмечено у 20% мальчиков, проживающих в г. Гомеле. У 21,5% девочек, проживающих в г. Гомеле и у 17% мальчиков, проживающих в г. Гродно, показатели пробы Генча находились на нижней границе нормы (р≤0,005).

Таблица 2. Значение определяемых показателей по отношению к должным величинам и их выраженность и встречаемость в группах

Обращает на себя внимание то, что у подростков, проживающих как в Гомеле, так и в Гродно, достоверно значимого отклонения показателей пробы Штанге и частоты дыхательных движений за 1 минуту (ЧД) не выявлено.

Отмечено достоверное отклонение жизненного показателя (ЖП) в сторону уменьшения его более, чем на 15% у 38,46% мальчиков и 32,14% девочек, которые постоянно проживают в г. Гомеле. У мальчиков и девочек, проживающих в г. Гродно сниженные показатели ЖП отмечались более, чем у 15% детей (р≤0,005) (табл.2). Как видно из табл. 2 и 3, у подростков обоих полов, постоянно проживающих как в Гомеле, так и в Гродно, достоверных различий по уровню физического развития не выявлено. Однако наибольшая частота встречаемости сниженных показателей ИМТ отмечена у мальчиков, проживающих в Гомеле.

Таблица 3. Показатели физического развития детей и подростков

Проведенные исследования указывают на то, что среди подростков, которые постоянно проживают в условиях экологического неблагополучия по ряду факторов окружающей среды, наибольшее число измененных функциональных показателей дыхательной системы и их отклонение от должных величин в сторону уменьшения, у подростков, постоянно проживающих в г. Гомеле, с наибольшей выраженностью у мальчиков, по сравнению с подростками, проживающими в г. Гродно, что, возможно, объясняется, как более высокой степенью загрязнения атмосферного воздуха выбросами загрязняющих веществ химической природы, так и дополнительной нагрузкой на организм радиационного фактора. Однако, и у части подростков, проживающих в г. Гродно отмечено отклонение от должных величин показателей функционального состояния дыхательной системы в сторону их уменьшения, но с наименьшей степенью выраженности и частотой встречаемости, чем у подростков, проживающих в г. Гомеле.

Выявленная динамика показателей функционального состояния дыхательной системы подростков отражает развитие организма ребенка в условиях городской среды при воздействии на него различных факторов антропогенной природы. Исследования закономерностей воздействия негативных факторов окружающей среды позволяет оценить риск возникновения тех или иных нарушений в состоянии здоровья ребенка и откорректировать эти нарушения на ранних этапах развития.

Список использованных источников

1. Козинец Г.И. Физиологические системы организма человека, основные показатели. – М. «Триада-Х». – 2000. – 336 с.

2. Щербакова М.А. Влияние экологических факторов окружающей среды на респираторную систему подростков./Материалы Международной научно-практической конференции. – Витебск. – 2004. – с. 226-227.

3. Щеплягина Л.А. Методология оценки риска экологически зависимой патологии у детей.//Российский педиатрический журнал. – 1998. - №2. – с. 41-45.

4. Эндоэкология детей Беларуси. 15 лет после катастрофы на ЧАЭС. / Под ред. Гресь Н.А., Аринчина А.И. – Минск. – 2001. – 109 с.

5. Гресь Н.А., Аринчин А.И. Синдром экологической дезадаптации у детей Беларуси и пути его коррекции// Медицинские знания. – 2001. - №5. – с. 9-10.

6. Evans H.I. Assesment of risk from low-level exposure to radiation and chemicals. – 1985. – N.Y. - P.429.

7. Парамонова Н.С. и др. Состояние дыхательной системы у детей, длительно проживающих в экологически неблагоприятных условиях.//Экологическая антропология: Ежегодник. материалы Межд. науч.-практ. конф. «Экология человека в постчернобыльский период». – Минск: бел. комитет «Дети Чернобыля». – Минск. – 2004. – С. 116-118.

8. Шандала М.Г., Звиняцковский Я.И. Окружающая среда и здоровье населения.-К.: Здоров'я, 1998, 152с.

9. Юлиш Е.И. и др. Этиология бактериальных инфекций органов дыхания у детей различного возраста крупного промышленного региона//Экологическая антропология: Ежегодник: Материалы Межд. науч.-практ. конф. «Экология человека в постчернобыльский период». – Минск: Бел. комитет «Дети Чернобыля». – Минск. – 2004. – с. 126-129.

Статья опубликована 10.10.2005