Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector62971610.17816/humeco629716ORIGINAL STUDY ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleAssessment of the adaptive capacity of children and adolescents in environmentally challenging conditionsОценка адаптационного потенциала детей и подростков в экологически напряжённых условиях儿童和青少年在环境压力条件下的适应能力评估https://orcid.org/0000-0002-7791-50019426-7017ErmolaevaSvetlana V.ЕрмолаеваСветлана Вячеславовна
Russian Federation

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Biology, Ecology and Nature Management

кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры биологии, экологии и природопользования

erm_iv@mail.ruUlyanovsk State UniversityУльяновский государственный университет270820242308202431149603103202408072024Copyright ©; 2024, Eco-VectorCopyright ©; 2024, Эко-ВекторCopyright ©; 2024,2024Eco-VectorЭко-Векторhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/629716

BACKGROUND: A number of recent studies have demonstrated an increase in the number of children and adolescents with deviations in physical development attributing this increase to the effects of environmental pollution. The ability of children and adolescents to adapt to their environment can serve as an indicator of their physical development in unfavorable environmental conditions.

AIM: To assess the physical development and adaptive capacity of children and adolescents living in regions with varying degrees of anthropogenic impact on the environment.

MATERIAL AND METHODS: An analysis of the environmental situation in the Ulyanovsk region was carried out based on the author’s own research of atmospheric air, drinking water and soil samples collected from residential areas in 2009–2023. The study focused on identifying pollutants in the natural environment and calculating a comprehensive pollution indicator for each environmental component. In addition, a survey of schoolchildren in the Ulyanovsk region was conducted. Height, weight, chest circumference, body mass index, heart rate, systolic and diastolic blood pressure were measured. The adaptation capacity (AC) of the study participants was calculated using the Baevsky formula.

RESULTS: Schoolchildren of both genders, who lived in regions with low level of anthropogenic impact on the environment, had higher values for morphological and functional characteristics than schoolchildren in regions with high degree of anthropogenic impact. Median AC values for boys and girls in the latter group were higher than those in the former, suggesting heightened adaptation mechanisms in environmentally disadvantaged areas. The differences in AC among girls closely mirrored those observed in boys, albeit across fewer age-groups, potentially indicating greater adaptive reserves in the latter group.

CONCLUSION: Our findings can be used for sanitary and hygienic monitoring, prevention of childhood morbidity and the development of environmental strategies to reduce the adverse effects of environmental factors on public health.

Обоснование. В ряде исследований, проведённых в последние годы, установлено увеличение числа детей и подростков с отклонениями в физическом развитии. Большинство авторов связывают этот рост с действием загрязнения природной среды. Адаптационные возможности детей и подростков могут выступать индикаторами развития организма в неблагоприятных условиях среды.

Цель. Оценка физического развития и адаптационного потенциала детей и подростков, проживающих на территориях с различной степенью антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Материал и методы. Анализ экологической обстановки территорий Ульяновской области произведён за 2009–2023 гг. на основе собственных исследований проб атмосферного воздуха, питьевой воды из водопроводной сети, почв селитебных зон районов области. В результате анализа показателей загрязняющих веществ в природной среде для каждого муниципального образования рассчитан коэффициент антропогенной нагрузки на окружающую среду. На территории области проведено обследование школьников по программе, которая включала измерение тотальных размеров тела (длина тела, масса тела, окружность грудной клетки, индекс массы тела) и функциональных параметров (частота сердечных сокращений, систолическое и диастолическое артериальное давление). Вычисления адаптационного потенциала проводили по формуле Б.М. Баевского.

Результаты. У школьников обоих полов, проживающих на территориях с низкой степенью антропогенной нагрузки на окружающую среду, морфологические и функциональные показатели имеют более высокие значения по сравнению со школьниками, проживающими на территориях с высокой степенью антропогенной нагрузки на окружающую среду. Медианные значения адаптационного потенциала мальчиков и девочек районов 2-й группы выше значений адаптационного потенциала мальчиков и девочек 1-й группы, что свидетельствует о напряжении адаптационных механизмов в зоне экологического неблагополучия. У девочек различия в показателях адаптационного потенциала почти совпадают с различиями, которые выявлены у мальчиков, но с меньшим количеством возрастных групп, что может свидетельствовать о более высоких адаптационных резервах последних.

Заключение. Результаты исследований могут быть использованы для санитарно-гигиенического мониторинга, профилактики детской заболеваемости и планирования экологических мероприятий, направленных на минимизацию негативного воздействия факторов среды на здоровье населения.

论证。近年来进行的一些研究表明，身体发育异常的儿童和青少年人数有所增加。大多数作者将这种增长归因于环境污染的影响。儿童和青少年的适应能力可以作为机体在不利环境条件下发展的指标。

目标。 评估生活在不同程度人为环境压力地区的儿童和青少年的身体发育和适应能力。

材料与方法。对2009-2023 年乌里扬诺夫斯克州地区环境状况进行了分析，对大气、供水管网饮用水、州各居民区土壤样本进行自行研究。根据对自然环境中污染物的分析结果，计算出了各市人为环境负荷系数。根据该方案对该地区的学龄儿童进行了检查，包括测量全身尺寸（身长、体重、胸围、体重指数）和功能参数（心率、收缩压和舒张压）。适应潜力是根据 B.M. Baevsky 的公式计算得出的。

结果。与生活在人为环境负荷较重地区的学龄儿童相比，生活在人为环境负荷较轻地区的男女学龄儿童的形态和功能指数较高。第二组地区男孩和女孩的适应能力中位数高于第一组地区男孩和女孩的适应潜力中位数，这表明在环境不利地区的适应机制比较紧张。在女孩中，适应能力指标的差异几乎与男孩的差异一致，但年龄组较少，这可能表明后者的适应储备较高。

结论。研究结果可用于卫生监测、儿童疾病预防和规划环境措施，以尽量减少环境因素对人口健康的负面影响。

adaptive capacityphysical developmentenvironmental factorsадаптационный потенциалфизическое развитиефакторы окружающей среды适应潜力身体发育环境因素Gritsinskaya VL, Novikova VP, Gladkaya VS. Anthropometric characteristics of 8–14 years old children in three Russian cities. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2020;27(11):38–45. EDN: INSLUP doi: 10.33396/1728-0869-2020-11-38-45Грицинская В.Л., Новикова В.П., Гладкая В.С. Антропометрические показатели детей 8–14 лет в трёх городах России // Экология человека. 2020. Т. 27, № 11. С. 38–45. EDN: INSLUP doi: 10.33396/1728-0869-2020-11-38-45Gritsinskaya VL, Novikova VP, Gladkaya VS. Anthropometric characteristics of 8–14 years old children in three Russian cities. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2020;27(11):38–45. EDN: INSLUP doi: 10.33396/1728-0869-2020-11-38-45Saldan IP, Pashkov AP, Zhukova OV. Comparative analysis of the physical development of schoolchildren of 7–10 years in urban and rural areas. Hygiene and Sanitation. 2019;98(3):308–313. EDN: SIJTUL doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-3-308-313Салдан И.П., Пашков А.П., Жукова О.В. Сравнительный анализ физического развития школьников 7–10 лет в городской и сельской местности // Гигиена и санитария. 2019. Т. 98, № 3. С. 308–313. EDN: SIJTUL doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-3-308-313Saldan IP, Pashkov AP, Zhukova OV. Comparative analysis of the physical development of schoolchildren of 7–10 years in urban and rural areas. Hygiene and Sanitation. 2019;98(3):308–313. EDN: SIJTUL doi: 10.18821/0016-9900-2019-98-3-308-313Zolotnikova GP, Zakharov NE, Kurguz RV. Influence of ecological features and the level of anthropogenic load of the residential areas on the health status of the students of professional educational organizations. Regional Environmental Issues. 2021;(1): 66–70. EDN: KRWVHQ DOI: 10.24412/1728-323X-2021-1-66-70Золотникова Г.П., Захаров Н.Е., Кургуз Р.В. Влияние экологических особенностей и уровня антропогенной нагрузки районов проживания на состояние здоровья учащихся профессиональных образовательных организаций // Проблемы региональной экологии. 2021. № 1. С. 66–70. EDN: KRWVHQ doi: 10.24412/1728-323X-2021-1-66-70Zolotnikova GP, Zakharov NE, Kurguz RV. Influence of ecological features and the level of anthropogenic load of the residential areas on the health status of the students of professional educational organizations. Regional Environmental Issues. 2021;(1): 66–70. EDN: KRWVHQ DOI: 10.24412/1728-323X-2021-1-66-70Agadzhanyan NA, Zhuchenko ml. AA, Cherkasov AV. Human ecology in the modern world. Moscow: Sherbinskaya tip.; 2014. (In Russ.)Агаджанян Н.А., Жученко мл. А.А., Черкасов А.В. Экология человека в современном мире. М.: Щербинская тип., 2014.Agadzhanyan NA, Zhuchenko ml. AA, Cherkasov AV. Human ecology in the modern world. Moscow: Sherbinskaya tip.; 2014. (In Russ.)Filippova KK, Nikiforova VA. Measuring the adaptive potential of the cardiovascular system in people living in extreme environments. In: Human environment: natural, man-made, social: Materials of the VIII international scientific and practical conference. 2019. P. 215–219. (In Russ.) EDN: CZAOYQФилиппова К.К., Никифорова В.А. Измерение адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы у лиц, пребывающих в экстремальной среде обитания. В кн.: Среда, окружающая человека: природная, техногенная, социальная: материалы VIII международной научно-практической конференции. 2019. С. 215–219. EDN: CZAOYQFilippova KK, Nikiforova VA. Measuring the adaptive potential of the cardiovascular system in people living in extreme environments. In: Human environment: natural, man-made, social: Materials of the VIII international scientific and practical conference. 2019. P. 215–219. (In Russ.) EDN: CZAOYQBaevskij RM, Berseneva AP. Assessment of the body’s adaptive capabilities and the risk of developing diseases. Moscow: Medicina; 1997. (In Russ.)Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риска развития заболеваний. М.: Медицина, 1997.Baevskij RM, Berseneva AP. Assessment of the body’s adaptive capabilities and the risk of developing diseases. Moscow: Medicina; 1997. (In Russ.)Prokopiev NY, Gubin DG, Durov AM, et al. Adaptation potential by R.M. Baevsky at young people who have swimmed in the ice water. Tyumen Medical Journal. 2018;20(4):25–29. (In Russ.) EDN: VTSTLQПрокопьев Н.Я., Губин Д.Г., Дуров А.М., и др. Адаптационный потенциал по Р.М. Баевскому у мужчин юношеского возраста, занимающихся плаванием в ледяной воде // Тюменский медицинский журнал. 2018. Т. 20, № 4. С. 25–29. EDN: VTSTLQProkopiev NY, Gubin DG, Durov AM, et al. Adaptation potential by R.M. Baevsky at young people who have swimmed in the ice water. Tyumen Medical Journal. 2018;20(4):25–29. (In Russ.) EDN: VTSTLQPavlova ON, Gromova DS, Makarova-Gorbacheva EV, et al. Analysis of the adaptive potential of the cardiovascular system of students studying in medical specialties. Bulletin of the medical institute "REAVIZ"(Rehabilitation, Doctor and Health). 2023;13(6):34–37. EDN: QYQWJG doi: 10.20340/vmi-rvz.2023.6.PHYS.3Павлова О.Н., Громова Д.С., Макарова-Горбачёва Е.В., и др. Анализ адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы студентов, обучающихся на медицинских специальностях // Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». Реабилитация, Врач и Здоровье. 2023. Т. 13, № 6. С. 34–37. EDN: QYQWJG doi: 10.20340/vmi-rvz.2023.6.PHYS.3Pavlova ON, Gromova DS, Makarova-Gorbacheva EV, et al. Analysis of the adaptive potential of the cardiovascular system of students studying in medical specialties. Bulletin of the medical institute "REAVIZ"(Rehabilitation, Doctor and Health). 2023;13(6):34–37. EDN: QYQWJG doi: 10.20340/vmi-rvz.2023.6.PHYS.3Belyayeva VA, Takoeva EA. Adaptive potential of the circulatory system and heart rate variability in medical students. Modern Problems of Science and Education. 2019(6):124. doi: 10.17513/spno.29313Беляева В.А., Такоева Е.А. Адаптационный потенциал системы кровообращения и вариабельность сердечного ритма у студентов-медиков // Современные проблемы науки и образования. 2019. № 6. С. 124. doi: 10.17513/spno.29313Belyayeva VA, Takoeva EA. Adaptive potential of the circulatory system and heart rate variability in medical students. Modern Problems of Science and Education. 2019(6):124. doi: 10.17513/spno.29313Kulikov VM, Kovalev SA, Sakovich ON, Molchan MA. Diagnosis of the functional state of SMG students based on the assessment of adaptation potential. In: Scientific and methodological support for physical education and sports training of students: Materials of the II international scientific and practical conference dedicated to the 75th anniversary of the Department of Physical Education and Sports of BSU. Minsk; 2023. P. 434–438. (In Russ.) EDN: TMCMLVКуликов В.М., Ковалев С.А., Сакович О.Н., Молчан М.А. Диагностика функционального состояния студентов СМГ на основе оценки адаптационного потенциала. В кн.: Научно-методическое обеспечение физического воспитания и спортивной подготовки студентов: материалы II международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию кафедры физического воспитания и спорта БГУ. Минск, 2023. С. 434–438. EDN: TMCMLVKulikov VM, Kovalev SA, Sakovich ON, Molchan MA. Diagnosis of the functional state of SMG students based on the assessment of adaptation potential. In: Scientific and methodological support for physical education and sports training of students: Materials of the II international scientific and practical conference dedicated to the 75th anniversary of the Department of Physical Education and Sports of BSU. Minsk; 2023. P. 434–438. (In Russ.) EDN: TMCMLVZajcev VM, Liflyandskij VG, Marinkin VI. Applied medical statistics. St. Petersburg: Folio; 2006. (In Russ.) EDN: QLLPULЗайцев В.М., Лифляндский В.Г., Маринкин В.И. Прикладная медицинская статистика. СПб.: Фолиант, 2006. EDN: QLLPULZajcev VM, Liflyandskij VG, Marinkin VI. Applied medical statistics. St. Petersburg: Folio; 2006. (In Russ.) EDN: QLLPULRinaldo N, Gualdi E. Anthropometric Techniques. Annali Online dell’Universita di Ferrara. 2015;10(9):275–289.Rinaldо N., Gualdi Е. Anthrоpоmеtric Tеchniquеs // Annali Оnlinе dеll’Univеrsitа di Fеrrara. 2015. Vоl. 10, N 9. P. 275–289.Rinaldo N, Gualdi E. Anthropometric Techniques. Annali Online dell’Universita di Ferrara. 2015;10(9):275–289.Methods of statistical processing of medical data: Methodological recommendations for residents and graduate students of medical educational institutions, researchers / compiled by: A.G. Kochetov, O.V. Lyang., V.P. Masenko, et al. Moscow: RKNPK; 2012. (In Russ.) EDN: VJEPAFМетоды статистической обработки медицинских данных: методические рекомендации для ординаторов и аспирантов медицинских учебных заведений, научных работников / сост.: А.Г. Кочетов, О.В. Лянг., и др. М.: РКНПК, 2012. EDN: VJEPAFMethods of statistical processing of medical data: Methodological recommendations for residents and graduate students of medical educational institutions, researchers / compiled by: A.G. Kochetov, O.V. Lyang., V.P. Masenko, et al. Moscow: RKNPK; 2012. (In Russ.) EDN: VJEPAFErmolaeva SV, Khisamutdinov DI. Evaluation of environmental and public health status under anthropogenic disturbance. Ulyanovsk Medico-biological Journal. 2023;(2):145–154. EDN: SIRWCI doi: 10.34014/2227-1848-2023-2-145-154Ермолаева С.В., Хисамутдинов Д.И. Оценка окружающей среды и здоровье населения антропогенно нарушенных территорий региона // Ульяновский медико-биологический журнал. 2023. № 2. С. 145–154. EDN: SIRWCI doi: 10.34014/2227-1848-2023-2-145-154Ermolaeva SV, Khisamutdinov DI. Evaluation of environmental and public health status under anthropogenic disturbance. Ulyanovsk Medico-biological Journal. 2023;(2):145–154. EDN: SIRWCI doi: 10.34014/2227-1848-2023-2-145-154Ermolaeva SV, Khayrullin RM. Regional features of anthropometric indices of school-age boys and girls from Ulyanovsk city and Ulyanovsk region. Moscow University Anthropology Bulletin. 2017;(1):42–56. EDN: YRGPLVЕрмолаева С.В., Хайруллин Р.М. Региональные особенности антропометрических показателей мальчиков и девочек школьного возраста г. Ульяновска и Ульяновской области // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. 2017. № 1. С. 42–56. EDN: YRGPLVErmolaeva SV, Khayrullin RM. Regional features of anthropometric indices of school-age boys and girls from Ulyanovsk city and Ulyanovsk region. Moscow University Anthropology Bulletin. 2017;(1):42–56. EDN: YRGPLVSineva IM, Permiakova E.YU., Khafizova AA, et al. Study of the complex influence of biosocial factors on the morphophysiological adaptation of modern youth in conditions of urban stress. Moscow University Anthropology Bulletin. 2022;(1):23–40. EDN: DRKMMU doi: 10.32521/2074-8132.2022.1.023-040Синева И.М., Пермякова Е.Ю., Хафизова А.А., и др. Изучение комплексного влияния биосоциальных факторов на показатели морфофизиологической адаптации современной молодежи в условиях городского стресса // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология. 2022. № 1. С. 23–40. EDN: DRKMMU doi: 10.32521/2074-8132.2022.1.023-040Sineva IM, Permiakova E.YU., Khafizova AA, et al. Study of the complex influence of biosocial factors on the morphophysiological adaptation of modern youth in conditions of urban stress. Moscow University Anthropology Bulletin. 2022;(1):23–40. EDN: DRKMMU doi: 10.32521/2074-8132.2022.1.023-040Drobinskaya AO. Anatomy and age physiology. Moscow: Yurait; 2024. (In Russ.)Дробинская А.О. Анатомия и возрастная физиология. М.: Юрайт, 2024.Drobinskaya AO. Anatomy and age physiology. Moscow: Yurait; 2024. (In Russ.)Tyatenkova NN, Aminova OS. Assessment of functional capacities of the cardiorespiratory system in young adults. Public Health and Life Environment — PH&LE. 2021;29(7):50–56. EDN: ATSBXQ doi: 10.35627/2219-5238/2021-29-7-50-56Тятенкова Н.Н., Аминова О.С. Оценка функциональных возможностей кардиореспираторной системы у молодежи // Здоровье населения и среда обитания. 2021. Т. 29, № 7. С. 50–56. EDN: ATSBXQ doi: 10.35627/2219-5238/2021-29-7-50-56Tyatenkova NN, Aminova OS. Assessment of functional capacities of the cardiorespiratory system in young adults. Public Health and Life Environment — PH&LE. 2021;29(7):50–56. EDN: ATSBXQ doi: 10.35627/2219-5238/2021-29-7-50-56Pashutina EN, Garskaya NA. Assessment of physical health of schoolchildren as an analysis of adaptive capabilities. Modern Issues of Biomedicine. 2022;6(1):42. EDN: MMJPSY doi: 10.51871/2588-0500_2022_06_01_42Пашутина Е.Н., Гарская Н.А. Оценка физического здоровья школьников как анализ адаптационных возможностей // Современные вопросы биомедицины. 2022. Т. 6. № 1. С. 42. EDN: MMJPSY doi: 10.51871/2588-0500_2022_06_01_42Pashutina EN, Garskaya NA. Assessment of physical health of schoolchildren as an analysis of adaptive capabilities. Modern Issues of Biomedicine. 2022;6(1):42. EDN: MMJPSY doi: 10.51871/2588-0500_2022_06_01_42Dolgushina NA, Kuvshinova IA, Antipanova NA, et al. Evaluation of indicators of health and adaptation possibilities of the childrens' organism of Magnitogorsk. Bulletin of new medical technologies. Electronic edition. 2019;(5):80–85. EDN: IFSYAQ doi: 10.24411/2075-4094-2019-16418Долгушина Н.А., Кувшинова И.А., Антипанова Н.А., и др. Оценка показателей состояния здоровья и адаптационных возможностей организма детей города Магнитогорска // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2019. № 5. С. 80–85. EDN: IFSYAQ doi: 10.24411/2075-4094-2019-16418Dolgushina NA, Kuvshinova IA, Antipanova NA, et al. Evaluation of indicators of health and adaptation possibilities of the childrens' organism of Magnitogorsk. Bulletin of new medical technologies. Electronic edition. 2019;(5):80–85. EDN: IFSYAQ doi: 10.24411/2075-4094-2019-16418