Автореферат и диссертация по медицине (14.00.51) на тему: Влияние физических нагрузок на здоровье детей с экологически неблагоприятных территорий
Оглавление диссертации Аширова, Светлана Викторовна :: 2006 :: Москва
Глава 1. ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
И ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА ДЫХАТЕЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ КРОВИ И ДРУГИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ.
1.1. Экологическое состояние в России и г.Перми.
1.2. Воздействие экологического неблагополучия на физическое развитие и другие показатели здоровья детей.
1.3. Влияние экологического загрязнения на кровь детей.
1.4. Гемоглобинорегулирующие металлы , эритропоэтин и дыхательная функция крови.
1.5. Гипоксия, физические нагрузки и их роль в гемоглобинообразовании.
1.6. Основные принципы применения физических нагрузок.
1.7. Стимуляция выведения излишков гемоглобинорегулирующих металлов из организма детей физическими нагрузками.
1.8. Влияние физических нагрузок на физиологические системы организма детей.
Глава 2. МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Методы исследования.
2.2. Программа оздоровления.
2.3. Методики проведения физкультурно-оздоровительных занятий с детьми.
Глава 3. ОСОБЕННОСТИ ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ С ЭКОЛОГИЧЕСКИ
3.1. Физическое развитие и другие показатели здоровья детей из экологически неблагополучных районов.
3.2. Клиническая характеристика оздоравливаемых детей.
Глава 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ
НАГРУЗОК ДЛЯ ОЗДОРОВЛЕНИЯ ДЕТЕЙ.
4.1. Влияние различных средств физической культуры на показатели красной крови.
4.2. Влияние комплексных физических нагрузок разных объемов на гемоглобинообразующий эффект.
4.3. Математическая зависимость между приростом гемоглобина крови детей и объемом комплексных физических нагрузок.
4.4. Изменение содержания гемоглобинорегулирующих металлов в биосредах детей под воздействием месячной физической реабилитации.
4.5. Изменение показателей физического развития детей при использовании элиминационных комплексных физических нагрузок.
Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Введение диссертации по теме "Восстановительная медицина, спортивная медицина, курортология и физиотерапия", Аширова, Светлана Викторовна, автореферат
Актуальность проблемы. Основной стратегической задачей России в ближайшие 15 лет является восстановление производства и перевод его на интенсивный путь развития в условиях рыночных отношений. Повышение производства материальных благ будет основой улучшения благосостояния россиян. Подъем производства зависит от количества, качества и рационального применения рабочей силы. Качество и эффективность использования будущей рабочей силы во многом определяются здоровьем детского населения [193]. Последнее является также мощным фактором повышения национальной безопасности России. Кроме того, рабочая сила - одна из трех основных составляющих, определяющих стоимость любой страны.
В настоящее время из-за экологического неблагополучия более 90% детей рождаются с наличием какой-либо патологии или предпатологии. В связи с этим около 20% всех трудопотерь по болезни в системе производства материальных благ происходит из-за болеющих детей.
По ранним данным ВОЗ и других подобных организаций здоровье человека на 50% зависит от образа жизни, на 21% от уровня загрязнения окружающей среды, на 21% от генетического наследства и на 8% от медицинской помощи. По современным данным чл.-кор. РАН, проф. А.В.Яблокова, проф. Ю.П.Гичева (2002) влияние состояния окружающей среды на здоровье населения значительно больше: «в конкретных российских условиях не 20-30%, а более 50% нашего здоровья может быть связано с состоянием окружающей среды» [56]. Эти данные подтверждаются долевым вкладом экологической компоненты в ухудшение здоровья и развитием основных патологий в связи с загрязнением окружающей среды в пределах 40-60% и выше [4, 25, 39, 58, 65, 79, 163, 199, 200, 235, 248, 256, 257]. Чрезмерная пестицидизация (по объему использования пестицидов в конце 80-х годов СССР обогнал все развитые страны); безответственные проекты мелиорации и так называемого преобразования природы", приведшие к уничтожению Аральского моря и подобным трагическим последствиям; остановка крупных оборонных предприятий и соответственно их очистных сооружений, ранее перерабатывающих во многих местах и муниципальные стоки; скрытие работающими предприятиями или занижение объемов сбросов в водоемы, выбросов загрязнителей в атмосферу; многократно возросшее число автомашин в городах ведет к дополнительному лавинообразному увеличению загрязнения среды обитания. Последствия этого "удара" по здоровью населения, особенно детского, уже проявляются сейчас и будут сказываться на протяжении жизни еще нескольких поколений [56, 248].
В связи с таким небрежным отношением к среде обитания не только в России, но и в других государствах еще в 1992 г. в Рио-де-Жанейро на "Конференции ООН по окружающей среде и развитию" был принят и подписан 182 странами международный документ "Повестка XXI в.". В нем отмечено, что продолжающееся загрязнение окружающей среды и ухудшение в связи с этим состояния здоровья как нынешнего, так и будущих поколений людей обуславливает реальную угрозу выживанию человека. На этом крупном научном мероприятии было заострено внимание на чрезмерной заболеваемости и смертности, особенно детской, обусловленных загрязнением окружающей среды в городских районах; на необходимости понимания того, что охрана здоровья населения неразрывно связана с достижением целей устойчивого развития. Поэтому одной из главных задач Всемирной организации здравоохранения является необходимость убеждения национальных и международных руководящих органов, а также широкой общественности в наличии тесной взаимосвязи между здоровьем и экологией.
При обсуждении проблемы повышения экологической безопасности населения основное внимание, как правило, концентрируется на загрязнении окружающей среды и мало освещается проблема загрязнения внутренней среды организма и соответствующих нарушений параметров крови людей, проживающих в экологически неблагополучных районах. Отмечается малое количество работ, посвященных повышению экологической безопасности детей средствами оздоровительной физической культуры, находящей все большее применение в восстановительной медицине.
Актуальность исследования заключается также в том, что впервые предпринята попытка разработки методики проведения физкультурно-оздоровительных занятий с целью улучшения показателей здоровья (повышение сниженного уровня гемоглобина крови, восстановление гомеостаза гемоглобинорегулирующих металлов), уровня физического развития детей с экологически неблагоприятных территорий.
Известно, что увеличенное содержание экологических токсикантов в окружающей среде (воздухе, воде, почве) и соответственно в выращиваемых на ней продуктах питания вызывает хроническое экоотравление детей ими. Растущая концентрация тяжелых металлов в их биосредах отрицательно влияет на многие системы организма, в том числе на систему крови. При этом наиболее сильно страдает система гемоглобинообразования, неэффективное функционирование которой приводит к снижению уровня гемоглобина в крови и соответственно к анемии детей. Многочисленными специалистами установлена повышенная общая и особенно простудная заболеваемость детей в связи с сильным экологическим загрязнением окружающей среды [2, 244, 245]. Последнее свидетельствует об их сниженном иммунном статусе. Современные методы увеличения гемоглобина крови, связанные с приемом железа и других фармацевтических препаратов, могут вызывать отрицательные побочные реакции у детей со сниженной адаптацией и иммунитетом, имеют противопоказания к применению.
Средства оздоровительной физической культуры в решении вопросов нормализации нарушенной дыхательной функции крови детей используются мало, хотя физические нагрузки рационального объема и интенсивности обладают высокой целесообразностью и безопасностью применения. В связи с большим количеством анемичных и преданемичных детей с экологически неблагоприятных территорий существует необходимость разработки методики повышения сниженного уровня гемоглобина крови, улучшения других показателей здоровья направленными физическими нагрузками, которая могла бы после минимальной адаптации использоваться в каждой семье, детских садах и начальных классах.
Несмотря на естественность, безопасность и соответственно целесообразность восстановления дыхательной функции крови физическими нагрузками при решении этой проблемы возникает ряд вопросов: нагрузки какой интенсивности и объема улучшают физическое развитие, вызывают гипоксию, обеспечивают наибольшее потоотделение и выведение из организма ксенобиотиков, ухудшающих гемоглобинообразование. Для детей с экологически неблагополучных территорий нагрузки высокой интенсивности и объема недопустимы из-за высокой опасности их применения и ухудшенного здоровья. В то же время физические нагрузки малых объемов и интенсивности не обеспечивают эффективного улучшения физического состояния, ксе-нобиотической разгрузки, гипоксии и соответственно прироста гемоглобина.
Исследование строилось исходя из предположения о том, что физические нагрузки в экологически относительно чистом месте, вызывающие гипоксию и потоотделение, должны стимулировать выведение из организма детей антагониста железа - свинца, нормализовать в их биосредах концентрации гемоглобинорегулирующих металлов: меди, марганца, цинка, кобальта, железа и повысить сниженное количество гемоглобина крови, улучшить уровень их физического развития.
Вышеизложенное послужило предпосылкой к выполнению настоящего исследования, определило его цели и задачи, обусловило выбор темы диссертации: "Влияние физических нагрузок на здоровье детей с экологически неблагоприятных территорий".
Цель исследования - научное обоснование применения физических нагрузок для повышения сниженного уровня гемоглобина крови, восстановления гомеостаза гемоглобинорегулирующих металлов, улучшения показателей физического развития и соответственно здоровья детей, проживающих на экологически неблагоприятных территориях.
Исходя из цели, были поставлены следующие задачи исследования:
1. Определить уровень физического развития и другие показатели здоровья детей (уровень гемоглобина и количество эритроцитов), содержание гемоглобинорегулирующих металлов - меди, марганца, цинка, кобальта, железа в биосредах детей из экологически неблагополучных районов г.Перми и Пермской области.
2. Выявить особенности влияния различных физических нагрузок на эффективность гемоглобинообразования детей.
3. Изучить динамику физического развития, концентрации гемоглобинорегулирующих металлов под влиянием различных физических нагрузок.
4. Разработать методику оздоровления детей из экологически неблагоприятных районов направленными физическими нагрузками.
5. Определить зависимость прироста уровня гемоглобина крови детей от объема комплексных физических нагрузок.
Методологической основой исследования являются: фундаментальные основы восстановительной медицины (А.Н.Разумов, О.В.Ромашин и др.); детской спортивной медицины (С.Б.Тихвинский, С.В.Хрущев и др.); гемоглобинообразования (А.Г.Румянцев, А.Д.Павлов, Е.Ф.Морщакова, Ю.М.Захаров, А.Г.Рассохин и др.); оздоровительной физической культуры (В.Н.Селуянов, С.Ф.Курдыбайло, Г.В.Герасимова, Ю.М.Портнов, С.К.Сарсания и др.); теоретико-прикладные основы адаптивной физической культуры (С.П.Евсеев, Л.В.Шапкова, Г.В.Федорова и др.); научные основы теории и методики физической культуры (Л.П.Матвеев, Ж.К.Холодов, В.С.Кузнецов и др.); физиологии движений и активности (Н.А.Бернштейн,
В.К.Бальсевич и др.); фундаментальные основы повышения экологической безопасности населения (Н.В.Зайцева, Я.И.Вайсман, Ю.П.Гичев, В.Д.Медведков и др.).
Научная новизна. Впервые дано научное обоснование целесообразности применения направленных физических нагрузок на суше, в бассейне и сауне для детей со сниженным уровнем гемоглобина, проживающих на экологически неблагоприятных территориях. Выявлено нормализующее влияние комплексных физических нагрузок на содержание гемоглобинорегулирую-щих металлов в биосредах детей, показатели физического развития. Впервые экспериментально определена функциональная зависимость между объемом комплексных физических нагрузок и гемоглобинообразующим эффектом, описанная математической формулой.
Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы в восстановительной медицине, педиатрии, реабилитологии, оздоровительной и адаптивной физической культуре для детей с экологически неблагоприятных территорий. Разработанная методика комплексных физических нагрузок для повышения сниженного уровня гемоглобина крови детей может быть применена в каждой семье, детских садах и начальных классах школ, а также с целью восстановления нарушенного гомеостаза гемоглоби-норегулирующих металлов. Математическая зависимость между приростом уровня гемоглобина и объемом комплексных физических нагрузок позволяет врачам по восстановительной медицине, педиатрам, реабилитологам оперативно определить требуемый объем физических нагрузок в месячном санаторном цикле для улучшения дыхательной функции крови до нормы.
Теоретическая значимость. Выявление математической зависимости прироста сниженного уровня гемоглобина от объема направленных физических нагрузок дополняет теорию восстановительной медицины в области регуляции дыхательной функции крови детей. Обнаруженное нормализующее действие физических нагрузок в экологически относительно чистом месте на и содержание гемоглобинорегулирующих металлов свидетельствует о вкладе в теорию регуляции микроэлементного гомеостаза.
Результаты исследования внедрены в следующих наиболее значимых работах:
1. Физическая гемореабилитация детей с экологически неблагополучных территорий: Монография,- Чайковский, 2004.- 120 с.
2. Повышение экологической безопасности населения средствами физической культуры: Монография/ ЧГИФК.- Чайковский, 2003.- 94 с. (в соавт.).
3. Влияние физических нагрузок на выведение тяжелых металлов из организма детей //Вестник Рос. гос. медицинского университета: Мат-лы Пироговской студенч. науч. конф.- 2003.- №2 (28). - С. 250.
4. Физическая гемоглобинизация детей из экологически неблагоприятных районов //Журнал Рос. ассоциации по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов.- 2003.- №2 (9).- С.34.
5. Физическое состояние детей экологически неблагополучных районов //Мониторинг физического развития, физической подготовленности различных возрастных групп населения: Мат-лы I Всерос. науч.-практ. конф.- Нальчик, 2003.- С. 312-315.- (в соавт.).
6. Нормализующее повышение гемоглобина крови детей физическими и элиминационными нагрузками // Современный олимпийский спорт и спорт для всех: Мат-лы VII международ, науч. конгресса.- Т. II.- М., 2003.- С. 7-8.
Материалы диссертации апробированы в Пермском детском санатории «Светлана» и внедрены в детском саду воинской части № 29438 (Нижнетагильский район).
Данная научно-исследовательская работа выполняется в соответствии с Федеральной целевой программой «Молодежь России (2001-2005)», утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации.
Апробация работы. Информация по материалам диссертационного исследования доложена на конференциях Международного, Всероссийского, республиканского, регионального и областного уровней, в том числе: на 3 Международных конференциях: «Актуальные вопросы спортивной медицины, лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии» (Москва, 2005), «Актуальные проблемы физического воспитания и спорта» (Пермь, 1999), «Современный олимпийский спорт и спорт для всех» (Москва, 2003); на 8 Всероссийских конференциях: «Перспективные технологии и методики в спорте, физической культуре и туризме» (Чайковский, 2002), «Пути повышения социальной значимости физической культуры и спорта» (Казань, 2003), «Формирование гуманитарной среды и внеучебная работа в ВУЗе, техникуме, школе» (Пермь, 2003), «Современные проблемы физической культуры и спорта» (Санкт - Петербург, 2003), «Мониторинг физического развития, физической подготовленности различных возрастных групп населения» (Нальчик, 2003), «Физкультурное образование: новые идеи, технологии и перспективы» (Чайковский, 2003), «YI Российская университетско-академическая научно-практическая конференция» (Ижевск, 2003), «Пироговская студенческая научная конференция» (Москва, 2003); на 1 республиканской конференции: «Актуальные проблемы развития физической культуры и спорта» (Ижевск, 2003); на 6 областных и межвузовских конференциях: «Формирование гуманитарной среды и внеучебная работа в ВУЗе, техникуме, школе» (Пермь, 2000), «Совершенствование подготовки студентов в ВУЗах физической культуры» (Чайковский, 2000), «Физическая культура и спорт в сфере образования учащейся молодежи» (Чайковский, 2001), «Военно-инженерное образование» (Пермь, 2001), «Семья и социальное здоровье региона» (Пермь, 2003), «Спорт - стиль жизни» (Пермь, 2003).
Положения, выносимые на защиту:
1. Дети, проживающие на экологически неблагоприятных территориях, имеют сниженный уровень физического развития, отклоняющееся от нормы содержание гемоглобинорегулирующих металлов: железа, меди, марганца, цинка, кобальта, повышенную концентрацию свинца в твердых и жидких биосредах организма и, как следствие, сниженный уровень гемоглобина в крови.
2. Физические нагрузки оказывают положительное влияние на состояние здоровья детей. Наибольший эффект повышения сниженного уровня гемоглобина наблюдается при использовании комплексных физических нагрузок в экологически чистом месте.
3. Существует математическая зависимость в виде параболы между объемом комплексных физических нагрузок, используемых в экологически относительно чистом месте, и приростом сниженного уровня гемоглобина крови детей.
Структура исследования. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и 3 приложений.
Заключение диссертационного исследования на тему "Влияние физических нагрузок на здоровье детей с экологически неблагоприятных территорий"
1. Дети, проживающие на экологически неблагополучных территориях, имеют сниженный уровень физического развития (повышена частота сердечных сокращений в покое; снижены жизненная емкость легких, задержка дыхания на вдохе и выдохе, сила кисти), нарушенный гомеостаз гемоглобинорегулирующих металлов (увеличена концентрация меди, марганца, цинка, кобальта, свинца, снижено содержание железа в твердых и жидких биосредах детей), ухудшенную дыхательную функцию крови (снижены количество эритроцитов и уровень гемоглобина).
2. Сравнительный анализ влияния различных физических нагрузок на эффективность гемоглобинообразования детей из экологически неблагоприятных районов показал, что наиболее рациональными являются комплексные направленные физические нагрузки (на суше, в бассейне и сауне).
3. Направленные физические нагрузки в экологически относительно чистом месте обеспечивают нормализацию содержания гемоглобинорегулирующих металлов (меди, марганца, цинка, кобальта, железа), снижение концентрации свинца в твердых и жидких биосредах детей, улучшают показатели их физического развития.
4. Нормализующий прирост сниженного уровня гемоглобина крови повышается с увеличением объема комплексных физических нагрузок (до 32 занятий в месяц) по параболической зависимости.
5. Разработанная методика оздоровления Детей с экологически неблагополучных территорий позволяет индивидуально подбирать рациональный объем комплексных направленных физических нагрузок для нормализации сниженного уровня гемоглобина крови, улучшения микроэлементного го-меостаза и других показателей здоровья в санаторном месячном цикле.
1. Ухудшенное физическое состояние, нарушенный гомеостаз гемогло-бинорегулирующих металлов, сниженный уровень гемоглобина крови 7-8-летних детей с экологически неблагополучных территорий целесообразно улучшать средствами физической культуры.
2. Для повышения сниженного содержания гемоглобина крови мальчиков и девочек в месячном цикле необходимо использовать комплексные физкультурно-оздоровительные занятия (сухопутные нагрузки в виде походов, водные - занятия в бассейне, теплохолодовые воздействия в сауне). Занятия на улице должны проводиться в экологически относительно чистом месте и чередоваться в разные дни с нагрузками в бассейне и сауне. Продолжительность похода составляет от 32-37 мин в начале месяца, доходя до 60-65 минут в конце. Сухопутные нагрузки детей в утепленной одежде включают в себя ускоренную ходьбу, прыжки, преодоление препятствий и подъемы в гору на высоту до 30 м при максимальной среднегрупповой частоте сердечных сокращений не более 180 уд/мин. При занятиях в бассейне особое внимание следует уделять заданиям, связанным с задержкой дыхания: ныряние под воду, поиск и доставание «кладов», крупных пуговиц, пластиковых бутылок с водой. Время одного занятия в воде от 15-20 минут в начале до 20-30 минут к концу месяца. Воздействия в сауне рекомендуется закончить за 1-2 часа до сна ребенка. Каждое занятие состоит из трех заходов в парную, между ними контрастные обливания водой под двумя душами или из таза и отдых в специально приспособленной комнате. Температура воздуха в термокамере от 60-65°С при первом заходе в начале санаторной смены, увеличиваясь при последующем заходе на 5°С, но не более 80-85°С к концу месячной реабилитации. Продолжительность пребывания в парной определяется индивидуально возрастом и переносимостью высокой температуры, но не более 7-8 минут в одном заходе. При этом самые здоровые дети находятся на верхнем полке, менее здоровые на нижнем полке и на полу. Во время отдыха между заходами в парную и после сауны необходимо принять дополнительное количество жидкости (наилучшим является витаминизированный чай, минеральная вода, сок) для восполнения ее потерь с потом.
3. Для расчета количества физкультурно-оздоровительных занятий, обеспечивающих необходимый прирост сниженного уровня гемоглобина крови детей с экологически неблагополучных территорий при месячной физической реабилитации, рекомендуется применять выявленную математическую зависимость: а) для мальчиков: Пнь= 0,012 xV2+ 0,026 xV + 4,000 ; б) для девочек: П„ь= -0,006 xV2+ 0,378 х V + 3,480, где ПНь- прирост гемоглобина, г/л за месяц;
V - количество физкультурно-оздоровительных занятий в месяц (занятия в сауне составляют 1А от общего количества занятий; число занятий на суше равно числу занятий в бассейне =1,5 хколичество занятий в сауне); 0<V<32. Определяем необходимый прирост уровня гемоглобина. Решаем квадратное трехчленное уравнение. Определяем V - нужное количество физкультурно-оздоровительных занятий, обеспечивающих за 1 месяц необходимый прирост количества гемоглобина.
Для ускоренного определения количества физкультурно-оздоровительных занятий целесообразно также использовать нижеприведенные графики (рис. 1). Для этого из возрастного оптимума уровня гемоглобина вычитаем фактическую концентрацию этого дыхательного белка. Установленный необходимый прирост гемоглобина откладываем по вертикальной оси. Из этой точки проводим горизонтальную линию до пересечения с выявленной кривой. Опуская из точки пересечения перпендикуляр на горизонтальную ось, определяем необходимое количество физкультурно-оздоровительных занятий.
V, количество занятий
V, количество занятий
Рис. 1. Зависимость прироста гемоглобина (ПНь) крови мальчиков (а) и девочек (б) от объема комплексных физических нагрузок в месяц (V=n+6+c)
Обозначения: п - количество походов; б - количество занятий в бассейне; с — количество занятий в сауне; c=V/4; п=б=1,5с.