THE CORRELATION BETWEEN CONSTITUTIONAL TYPES AND GROWTH RATES OF GIRLS FROM WESTERN SIBERIA

Full Text

Имевшая место в России сложная социальноэкономическая ситуация в последние десятилетия, по мнению многих авторов, привела к негативной динамике процессов роста, снижению массы тела и индекса массы тела подрастающего поколения [цит. по: 19]. Под влиянием неблагоприятных экологических факторов наблюдается широкий комплекс изменений организма: астенизация, грациализация, нарушения пропорциональности телосложения, андроморфия у женщин, гинекоморфия у мужчин и ряд функциональных расстройств [19]. Одной из актуальных проблем современной экологической морфологии является исследование воздействия не благоприятных факторов среды жизни на конституцию человека. В этом плане решающее значение имеют правильный выбор критерия оценки конституции, его специфичность, чувствительность к внешним воздействиям в онтогенезе. В качестве такого критерия А.А. Щанкин и А.В. Каверин [22] предлагают использовать трохантерный индекс, который определяется как отношение длины тела к длине ноги. При оптимальных значениях факторов окружающей среды трохантерный индекс принимает среднее значение или несущественно отклоняется от него. Под действием неблагоприятных факторов среды трохантерный индекс значительно отклоняется от средних значений 13 Экология детства Экология человека 2015.07 [22]. В настоящее время изучены адаптационные возможности [1, 7, 13, 15], конституциональные особенности [21], физическая подготовленность [9] у лиц с разными эволютивными типами конституции, связь трохантерного индекса с антропометрическими показателями [20]. Однако неизученной остается зависимость эволютивного типа конституции от темпов роста. В связи с тем, что город Барнаул и село Усть-Пристань Алтайского края находятся примерно в 140 км друг от друга, но имеют абсолютно разные экологические характеристики (Барнаул - высокоурбанизированный город с выраженными техногенными и промышленными воздействиями, а Усть-Пристань - районный центр, расположенный в центральной части Приобского плато, с сельскохозяйственной направленностью экономики [17]), мы поставили перед собой цель исследования: изучить взаимосвязь между эволютивным, конституциональными типами физического развития и темпами роста у жительниц г. Барнаул и с. Усть-Пристань Алтайского края. Методы Проведено поперечное исследование физического развития 660 жительниц Алтайского края в возрасте от 7 до 17 лет, европеоидов, осенью 2013 года во время медицинского осмотра. От всех обследованных либо их представителей было получено информированное согласие на участие в исследовании. В Барнауле проживали 330 человек и столько же были жительницами с. Усть-Пристань и Усть-Пристанского района Алтайского края (по 30 человек каждого возраста). Для решения поставленных задач измеряли длину тела (ДТ, см), массу тела (МТ, кг), обхват грудной клетки (верхний - ОГв, см), ширину плеч (ШП, мм) и ширину таза (ШТ, мм), длину ноги (ДН, см). Использовали стандартный антропометрический инструментарий: ростомер, медицинские весы, большой толстотный циркуль, пластиковую мерную ленту. Оценку соматического типа проводили с использованием индекса Пинье (ИП) по формуле: ИП = ДТ - (ОГв + МТ) (<9,8 - гиперстеники, 9,9-26 - нормостеники, >26 - астеники для жительниц Алтайского края [14]). Для характеристики пропорций тела рассчитывался ряд индексов физического развития: индекс Дж. Тэннера (ИТ) по формуле: ИТ = ШП X 3 - ШТ, позволяющий определить степень соматической половой дифференциации (>960 - андроморфия, 580 - 690 - мезоморфия, <580 - гинекоморфия для жительниц Алтайского края [14]), трохантерный индекс (ТИ) по формуле: ТИ = ДТ / ДН, который характеризует тип возрастной эволюции человека (менее 1,85 - патологический тип, от 1,86 до 1,91 - дисэволютивный, от 1,92 до 1,94 - гипоэволютивный, от 1,95 до 2,0 - нормо-эволютивный, от 2,01 до 2,03 - гиперэволютивный, от 2,04 до 2,08 - дисэволютивный, более 2,09 - патологический тип). Считается, что величина ТИ менее 1,94 соответствует замедленному половому развитию, от 1,94 до 2,01 - своевременному и более 2,01 - ускоренному половому развитию. Все результаты антропометрического обследования обработаны вариационно-статистическими методами. Рассчитывали общепринятые показатели описательной статистики и статистики вывода: среднее арифметическое (M), среднеквадратическое отклонение (SD), стандартную ошибку (m), 95 % доверительный интервал (95 % ДИ). Выборки данных проверяли на нормальность распределения, для чего был использован критерий Колмогорова - Смирнова при уровне значимости р < 0,05. Для определения статистической значимости различий характеристик исследуемых независимых выборок с нормальным распределением использовали параметрический t-критерий Стьюдента для независимых выборок. Различия значений исследуемых параметров считали статистически значимыми при 95 % пороге вероятности (р < 0,05), 95 % ДИ изменчивости признаков определяли как М ± 2 m. Рассчитывали коэффициент корреляции Пирсона. Для определения статистической значимости различий между долями использовался критерий хи-квадрат (х2) Пирсона. Статистическая обработка материала осуществлялась с использованием программных продуктов SPSS 20.0 фирмы IBM for Windows. Результаты В ходе исследования физического развития девочек, проживающих в Алтайском крае, получены средние значения антропометрических параметров, характер распределения которых соответствовал нормальному типу. Ранее нами показано, что в возрасте 16-17 лет А Рис. 1. Распределение девушек по величине трохантерного индекса и конституциональному типу возрастной эволюции. Примечание. * - значимость различий показателей городских и сельских девушек р < 0,05. Б 14 Экология человека 2015.07 Экология детства девушки - жительницы Барнаула характеризуются окончанием развития ростовых процессов и достижением основных размерных признаков дефинитных величин [14]. С помощью трохантерного индекса был определен конституциональный тип возрастной эволюции у девушек 16-17 лет. Среди девушек - жительниц сельской местности 80 % имеют нормальные значения ТИ либо незначительно отклоняющиеся от нормальных (гипоэволютивный, нормоэволютивный и гиперэволютивный типы) (рис. 1); патологические типы возрастной эволюции со значениями ТИ < 1,85 и > 2,09 не встречаются. В городе максимально представлен патологический тип возрастной эволюции со значениями ТИ < 1,85 (см. рис. 1). Доля лиц с нормальными значениями ТИ либо незначительно отклоняющимися от нормальных среди городских жителей в 2,5 раза меньше, чем среди сельских (р < 0,001). Средняя величина трохантерного индекса составила 1,87 ± 0,014 в городе и 1,96 ± 0,002 в селе. Поскольку величина ТИ зависит от ДТ и ДН, нами были изучены абсолютные годичные приросты и темпы приростов этих показателей (рис. 2). Девочки-горожанки имеют статистически значимо большую ДТ и ДН на протяжении всего изученного периода. Пубертатный скачок роста начинался между десятью и одиннадцатью годами у девочек независимо от места жительства (рис. 3А). Максимальные приросты ДТ А Рис. 2. Показатели длины тела и длины ноги городских и сельских девочек 7-17 лет (М, 95 % ДИ) Примечание. Значимость различий показателей городских и сельских девочек: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. у жительниц и города и села отмечены в 11 (8,6 и 8,1 см) и 12 (7,3 и 7,5 см) лет. Темпы приростов в возрастной динамике нарастают сравнительно равномерно до 11-13 лет в городе и 12-14 лет в селе, после чего резко снижаются (см. рис. 3). По завершении пубертатного скачка роста ДТ горожанок (166,8 ± 6,3) см значимо выше (р = 0,042) ДТ жительниц села (164,8 ± 5,4) см. Длина ноги (88,2 ± 6,1) см также значимо выше (р = 0,003) у девушек из города, у девушек из села (84,1 ± 4,2) см. У горожанок по сравнению с девочками из села снижены показатели МТ (рис. 4А) в возрасте 8, 12 13 и 16-17 лет, вследствие этого у них ниже ИМТ (рис. 4Б) в 12-13 и 16-17 лет. Данные факты свидетельствуют об астенизации девочек, что подтверждается также более высокой частотой встречаемости в городе астенического типа телосложения. Так, среди горожанок 50 % имеют астенический соматотип, 41 % - нормостенический, 9 % - гиперстенический, тогда как 81 % жительниц села имеют нормостенический соматотип, 8 % - гиперстенический и 11 % астенический. Это соотношение и в городе, и в селе не зависит от типа возрастной эволюции. Исследование соматической половой дифферен-цировки тела выявило преобладание девушек ан-дроморфного соматотипа (62 %) по классификации Рис. 3. Темпы изменения длины тела, длины ноги и массы тела городских и сельских девочек 7-17 лет А Б Б 15 Экология детства Экология человека 2015.07 Рис. 4. Показатели массы тела и индекса массы тела городских и сельских девочек 7-17 лет (М, 95 % ДИ) Примечание. Значимость различий показателей городских и сельских девушек: * - р < 0,05, ** - р < 0,01, *** - р < 0,001. Дж. Тэннера в сельской местности. Представители гинекоморфного соматотипа там отсутствуют. В городе же преобладают (56 %) лица мезоморфного соматотипа, андроморфный (24 %) и гинекоморфный (20 %) соматотипы встречаются приблизительно одинаково часто. В целом представленность лиц андроморфного соматотипа снижается с увеличением ТИ, полностью исчезая у лиц с патологическим соматотипом со значениями ТИ > 2,09 (рис. 5). Для гинекоморфного соматотипа наблюдается противоположная тенденция - доля представителей этого соматотипа возрастает с увеличением ТИ. Максимально представлен гине- 100 90 30 70 €0 % 50 40 30 20 10 О ІУ1ІІ ■ Андроморфный соматотип □ Мезоморфный соматотип □ Гинекоморфный соматотип 5 1 iz т ■+ 1 1 « г ® g gm a et en m ffl-, о " ю о У , у » 3 -г- ж - S Я 3 S 04 7 І т I- ■ I- ^ N 1- ^ >-■ у . ? ^ г g s ™ !» S3 Е ! - w - gl ç Г - w п ■ Т-" ° I ¥ Œ 1 л Г» 1'Р V rt т О •> IV г» л â £ g- i â Рис. 5. Зависимость распределение соматотипов по классификации Дж. Тэннера от эволютивного типа и трохантерного индекса А Б коморфный соматотип у лиц с нормоэволютивным (ТИ = 1,95-2,00) и патологическим (ТИ > 2,09) типами возрастной эволюции (см. рис. 5). Корреляционный анализ выявил отрицательную связь (r = -0,48) между показателями индекса Дж. Тэннера и ТИ на высоком уровне статистической значимости (р < 0,001). Обсуждение результатов Средняя ДТ барнаульских девушек в возрасте 16-17 лет выше в сравнении с таковой у девушек Кузбасса [4], Пензы [5], Прибайкалья [13] и приблизительно равна величине данного показателя у представительниц Тюмени [8] и Липецка [2]. Сравнение наших данных, касающихся пубертатного скачка роста, с результатами других авторов показали, что время пубертатного скачка у жительниц Барнаула соответствует таковому для жительниц городов Сургута [11] и Архангельска [10], но несколько опережает возраст начала пубертатного скачка девочек Кузбасса [17], который начинается с 11 лет. Изучение параметров физического развития девочек показало, что у горожанок по сравнению с жительницами села выше скорость прироста ДТ в предпубертатном периоде, но ниже скорость прироста МТ в возрасте 8, 13, 16 лет (см. рис. 3), что, безусловно, способствует астенизации. Рост тотальных размеров тела, определяемый прежде всего ростом скелета, подчиняется закону чередований, согласно которому когда одна часть тела находится в периоде усиленного роста, другая переживает фазу относительного покоя.В.В. Бунак (1941) выявил основную закономерность динамики межсегментар-ных отношений: на всем протяжении фетального, младенческого, детского и I стадии пубертатного периода длина конечностей увеличивается быстрее длины осевого скелета [цит. по: 21]. Скачок роста ДТ происходит главным образом за счет роста длины туловища, а не конечностей, что и подтвердилось в нашей работе: рост ДН вносит вклад не более 1/3 в пубертатный скачок роста у девочек города и около 50 % - у девочек села (см. рис. 3А). Наше исследование показало, что у девочек-горожанок наблюдаются более высокие темпы прироста ДТ и ДН в возрасте 8-9 лет. Таким образом, более длинные относительно туловища нижние конечности и соответственно более низкие значения ТИ могут быть следствием увеличения у них темпов предпубертатного роста. По мнению В.В. Шевчука и Н.Н. Малютиной [18], уменьшение трохантерного индекса свидетельствует о замедленном половом развитии, дефиците тиреоидных гормонов и гипогонадизме. При дефиците гормонов щитовидной железы процесс полового развития может замедляться. Алтайский край относится к числу йоддефицитных регионов. В условиях йододефицита недостаток тиреоидных гормонов непостоянен, способен оказать влияние на физическое развитие, в первую очередь в подростковом периоде [18]. 16 Экология человека 2015.07 Экология детства В настоящее время ряд авторов указывают на приобретение женщинами черт строения противоположного пола (андроморфность) [цит. по: 19]. Исследование соматической половой дифференцировки тела выявило преобладание девушек андроморфного соматотипа в сельской местности. Возможно, это связано с более высокой повседневной двигательной активностью, обусловленной интенсивной трудовой и бытовой деятельностью. Проведенное исследование показало наличие отрицательной связи андроморф-ности у девушек с типом возрастной эволюции. Выявленные нами данные, касающиеся физического развития жителей городской и сельской местности, имеют одинаковую тенденцию у представителей обоих полов. Ранее нами показано влияние проживания в городской местности Алтайского края на физическое развитие юношей, проявляющееся в увеличении длины и массы тела, обхвата грудной клетки, обхвата бедер, длины ноги [16]. Юноши - жители сельской местности, как и девушки, имеют более андроморфное телосложение, более своевременные темпы полового развития по сравнению с горожанами [16]. По мнению Л.А. Бусел и В.И. Циркина [3], на ростовые процессы оказывают стимулирующее влияние поллютанты, связанные с работой автотранспорта (главным образом ароматические углеводороды), их воздействие обусловлено негативным влиянием на продукцию половых гормонов, что в пубертатном периоде проявляется задержкой полового развития у девочек-горожанок. Более высокие темпы пред-пубертатного роста у жительниц Барнаула, возможно, связаны с особенностями экологии города. Значимыми источниками загрязнения его атмосферы являются крупные промышленные предприятия, преимущественно расположенные на обрывистом высоком берегу р. Обь и дугой охватывающие город с северо-запада на восток и с юга на юго-запад. Автотранспорт - основной источник загрязнения, и его суммарный выброс составляет более 60 %. К доминирующим загрязняющим примесям следует отнести пыль, сажу, окислы углерода, серы, азота, формальдегид, полиароматические углеводороды. Согласно информации, предоставленной территориальным органом Федеральной службы государственной статистики по Алтайскому краю, Усть-Пристанский район относится к числу наименее загрязненных территорий. Объем выбросов в атмосферу загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников, в районе составил в 2012 году 0,24 тыс. тонн, тогда как в Барнауле - 51,933 тыс. тонн. [6]. Полученные нами данные являются результатом поперечного исследования. Поперечные исследования быстрее, проще, дешевле и охватывают больше детей, но они не вскрывают индивидуальных различий в скорости роста и во времени наступления отдельных фаз, например пубертатного периода. Между тем именно эти различия проливают свет не только на тонкие механизмы генетической регуляции роста, но и на соотношения между генетическими и средовыми вли яниями. Более подробная информация относительно темпов роста в городской и сельской местности могла бы быть получена в результате продольного исследования. Однако продольные исследования требуют большой затраты времени и труда, осложняются тем, что состав обследуемой группы неизбежно меняется. И тем не менее поперечные исследования позволяют получить представление об абсолютном росте, установить статистические значения длины и массы тела для определенного возраста у представителей данной популяции детей. В целом анализ физического развития девочек и девушек 7-17 лет Алтайского края подтверждает данные литературы о том, что наличие аэротехногенного загрязнения способствует астенизации детей. В то же время нам удалось подтвердить данные литературы о том, что факторы аэротехногенного загрязнения негативно влияют на гармоничность развития и скорость биологического созревания. В нашем исследовании показано преобладание девочек дисэволютивного (ТИ = 1,86-1,91) и патологического типов (ТИ < 1,85) в городе, тогда как в сельской местности преобладают лица нормоэволютивного, гипоэволютивного и гиперэволютивного типов возрастной эволюции. Все это позволяет заключить, что урбанизированная среда негативно влияет на организм девочек, оказывая стимулирующее влияние на ростовые процессы в предпубертатном периоде индивидуального развития. Таким образом, в результате исследования нами впервые получены сведения об изменении весоростовых показателей девочек и девушек 7-17 лет городской и сельской местности Алтайского края. Показано, что горожанки отличаются статистически значимо большей длиной тела и длиной ноги на протяжении всего изученного периода. У них наблюдаются процессы астенизации телосложения. Выявлена тенденция к замедлению темпов полового развития девочек в условиях крупного промышленного экологически неблагополучного города Западно-Сибирского региона России. Андроморфность у девушек связана с темпами полового развития. Результаты, полученные в ходе обследования девочек и девушек, проживающих на территории Алтайского края, дополняют уже имеющиеся данные о закономерностях роста и развития жителей России.

About the authors

O V Filatova

Altai State University

Email: ol-fil@mail.ru
Barnaul, Russia

I P Pavlova

Altai State University

Barnaul, Russia

I V Vascheulova

Altai State University

Barnaul, Russia

A O Kovrigin

Institute for Water and Environmental Problems Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Barnaul, Russia

References

Supplementary files