Апанасенко Геннадий Леонидович

ОЦЕНКА ОПТИМАЛЬНОСТИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

Физическое развитие (ФР) — единственный общепринятый позитивный показатель здоровья детей и подростков, который вкупе с данными об отсутствии признаков патологии и нормальных лабораторных показателях даёт основание отнести ребёнка к 1-й группе здоровья по С.М. Громбаху. В то же время ФР — комплексный показатель, сконструированный из простейших антропометрических и физиометрических данных, обработанных по различным алгоритмам. Считается, что он является ведущим  критерием оптимальности онтогенеза, отражая «запас физических сил» и темп полового созревания. Оценка ФР основана на сравнении индивидуальных морфо-функциональных показателей с региональными среднестатистическими возрастными нормативами или с использованием центильной шкалы.
Следует отметить, что отношение к включению в ФР показателей функций организма весьма неоднозначное. Основоположники учения о физическом развитии В.В. Бунак и П.Н. Башкиров к этому относились весьма критически, в то время как И.А. Аршавский, утверждал, что… «по одним лишь морфологическим данным, без учёта их корреляции с особенностями физиологии, судить о норме или здоровье ребёнка совершенно невозможно». К тому же статистический норматив способен затушёвывать те отклонения в состоянии здоровья, которые часто встречаются в популяции и попадают в границы статистической нормы. Сошлёмся ещё на одно авторитетное высказывание: «Неясно, что мы оцениваем или, вернее, хотим оценить».
Действительно, что же мы хотим оценить? Думаю, что не встретит возражений утверждение о том, что, исследуя морфо-функциональные показатели, мы хотим оценить успешность реализации программы онтогенеза, выражающуюся в ростовых процессах и созревании функций организма. Отметим при этом, что темп этих процессов весьма индивидуален, а явления ретардации и акселерации, а также другие особенности секулярного тренда, отмечаемые со второй половины ХХ-го и начале ХХI  века, и вовсе затрудняют формирование окончательного заключения об успешности онтогенеза. В то же время никто не возьмёт на себя смелость возражать против утверждения о том, что морфо-фунциональные показатели — важнейший маркер социального, экономического, экологического и иного неблагополучия популяции. Но можно ли говорить, ориентируясь на эти показатели, об успешности реализации программы онтогенеза, не имея на малейшего представления об этой программе? К тому же онтогенез являет собой интегральное сочетание двух процессов – роста и развития (дифференцировки клеток). При этом указанные процессы имеют реципрокный (либо рост, либо дифференцировка)  и стадийный (сначала рост, а потом дифференцировка) характер. Существующая методология оценки физического развития учитывает преимущественно ростовые процессы.
Реальна ли вообще возможность обоснования критерия, который однозначно даст ответ на вопрос: насколько оптимальна реализация программы онтогенеза у конкретного ребёнка? Попытка ответить на этот вопрос была сделана автором в ряде статей, опубликованных в профильных журналах ещё в начале 80 г.г. ХХ в. и  монографии. В развернувшейся дискуссии автор был подвергнут остракизму со стороны ведущих учёных СССР, занимающихся проблемой физического развития детей и подростков (Ю.А. Ямпольская, И.А. Комиссарова и др.). Автора обвинили в незнании законов онтогенеза, проблемы индивидуального здоровья и пр. При существующей монополии головного научного учреждения в стране на решение обсуждаемой проблемы автор посчитал за лучшее дискуссию не продолжать. Накопленный опыт позволил нам вернуться к обсуждению проблемы и вновь высказать свою позицию, укрепив теоретические её основы.
В науке сосуществуют две методологии познания истины: индукция и дедукция. Индукция представляет собой ход познания по принципу «от частного к общему». Эта методология весьма ортодоксальна и присуща западной науке: сначала собираются научные факты (пассивно или в ходе активного эксперимента), потом они анализируются, и на основе этого анализа строится (синтезируется, формируется) обобщённая модель явления, концепции и пр. Эта модель может быть неполной или не совсем точной, потому, что трудно отыскать все элементы, из которых строится мозаичная картина явления. Дедуктивный метод предполагает противоположную форму познания: «от общего к частному». То есть: имеется какая-то аксиома или постулат, справедливость которых не вызывает сомнений, и уже, отталкиваясь от этого постулата, формируются  детали описания и решения какой-то проблемы.
Существующая методология оценки физического развития основана на типичном индуктивном подходе: есть некий комплекс морфо-функциональных показателей, меняющийся в процессе индивидуального развития, на основании которого делается вывод о его успешности. При этом, успешность определяется соответствием индивидуальных показателей статистической норме, вернее — региональному нормативу. Региональный норматив меняется с течением времени, он нуждается в постоянной коррекции, и вчерашние данные, на основании которых проводилась оценка физического развития, сегодня уже никуда не годятся. При этом предполагается, что большинство детей и подростков неуклонно следует заложенной при рождении программе онтогенеза (а она якобы соответствует «средним» показателям), а отклонение от средних величин — предмет специального рассмотрения. Теоретические огрехи данного подхода очевидны. Очевидно также, что появление подобных подходов в оценке физического развития связано с поиском и определением последствий социально-экономического или иного неблагополучия, в котором проживает популяция. И это великая заслуга гигиенической науки, но об оценке успешности (оптимальности) онтогенеза не может быть никакой речи: нам неизвестна программа, выполение которой мы пытаемся оценить.
Возможен ли дидактический подход к решению обсуждаемой проблемы? И что может служить не вызывающим сомнений постулатом или закономерностью, на основе которых возможно решение данной проблемы?      Полагаем, что подобные закономерности существуют. И их корни следует искать в эволюции.
Как бы ни были разнообразны формы проявления жизни, они всегда неразрывно связаны с превращением энергии. Вся эволюция живого на Земле являет собой процесс совершенствования внутриклеточного дыхания (энергообразования) и переход от преимущественно анаэробных к аэробным механизмам энергообразования. То есть: в процессе эволюции происходило последовательное появление животных с все более высоким уровнем интенсивности дыхания.

Биоэнергетический прогресс в эволюции живого. По оси абсцисс — палеонтологический возраст, млн лет; по оси ординат — интенсивность внутриклеточного дыхания (энергообразования), мВт.

Биологический смысл этого процесса состоит в увеличении  активного обмена, обеспечивающего полноту приспособительных реакций. Физический  смысл прогрессивной эволюции заключается во все большем удалении от состояния равновесия, от состояния той первичной среды, в которой возникли первые живые системы. Естественный отбор в системах, существование которых поддерживается за счёт притока энергии, отдал предпочтение организмам, у которых сформировался более эффективный энергетический метаболизм и способ утилизации энергии, более совершенная регуляция этого процесса и накопления энергии. Вывод очевиден: прогрессивная эволюция живого связана с увеличением интенсивности энергообразования организмов. При этом энергетический фактор не только сопровождает эволюцию, но и является, как считают некоторые авторы, её первопричиной.
Таким образом, возрастание активного обмена, или интенсивности энергообразования — есть итоговая мера прогресса. Чем выше доступные для использования резервы биоэнергетики, тем организм жизнеспособнее. Способность мобилизовать ресурсы органов, систем, всего организма — первое условие срочного его приспособления к воздействию экстремальных факторов. Все основные факторы реакции стресса — усиление секреции АКТГ и кортикостероидов, гиперплазия коры надпочечников и даже образование язв в желудочно-кишечном тракте (мобилизация белков в целях глюконеогенеза) — являют собой звенья срочной адаптационной реакции, направленной на мобилизацию энергетического потенциала. И чем больше образование энергии на единицу массы организма, тем эффективнее осуществляется биологическая функция. Научная литература заполнена доказательствами того, что устойчивость организма к самым различным факторам — от гипоксии и кровопотери до проникающей радиации — определяется максимальными возможностями  энергообразования.
Какие же источники и механизмы энергообразования являются приоритетными для оценки эффективности реализации биологической функции? Несмотря на то, что мощность анаэробных (фосфагенных и гликолитических) механизмов энергобразования существенно выше аэробных, а  возрастная динамика весьма показательна, их ёмкость не может сравниться с аэробными механизмами. А именно ёмкость энергоресурсов живой системы определяет конечный результат её существования при длительно действующих негативных факторах внешней и внутренней среды. К тому же аэробное окисление эффективнее (экономичнее) анаэробного в 17 раз. Кроме того, необходимо учитывать, что при аэробном окислении, кроме глюкозы, используются и жиры, энергетическая ценность которых вдвое больше. Отсюда понятно, что все высокоорганизованные животные с высоким уровнем потребления энергии не в состоянии длительно существовать без кислорода. Борьба за поддержание оптимального напряжения кислорода в клетке во многом определила весь ход эволюции живого. Способность увеличивать при необходимости поглощение кислорода определяет тот резерв энергии, который может быть использован для интенсификации процессов жизнедеятельности. Чем больше эта способность, тем организм жизнеспособнее. При острых же, но кратковременных воздействиях роль анаэробных механизмов энергообразования трудно переоценить.
Итак, проблема оценки эффективности реализации программы онтогенеза, иными словами — измерения степени жизнеспособности (как конечного итога роста и дифференциации органов и систем), упирается в оценку энергопотенциала биосистемы, преимущественно аэробного его компонента. Учтём при этом, что степень жизнеспособности может быть идентифицирована как уровень физического здоровья. С физиологической точки зрения этот показатель интегрально характеризует резервы дыхательной, кровеносной, метаболической и др. функций, с биологической — степень устойчивости (жизнеспособности) неравновесной системы — живого организма.
Говоря о практической реализации указанной методологии, следует сразу признать, что использование максимальных или даже субмаксимальных нагрузок для оценки аэробных возможностей растущего организма мало приемлема из-за  сложности и их опасности для современного подрастающего поколения. Поэтому установка была сделана на создание  простой, доступной для школьной медсестры методики, которая не требовала бы сложного оборудования и больших трудозатрат. Серия лабораторных исследований с использованием велоэргометрической нагрузки до отказа, а также тестирование физического качества общей выносливости в полевых условиях позволили нам создать простую, не требующую сложного оборудования экспресс-систему, с помощью которой можно оценить уровень физического (соматического) здоровья. В эту систему вошли: силовой (кистевая динамометрия, кгмасса тела,кг) и жизненный (ЖЕЛ, млмасса тела, кг) индексы, индекс Робинсона («двойное произведение») в покое, индекс Руфье, а также степень угрозы ожирения (по таблицам Л.А. Мостовой и С.П. Петраш, разработанными для украинского региона). Все показатели ранжированы, каждому рангу присвоено определённое количество баллов с учётом их  корреляционной связи с конечным результатом тестирования, а общая оценка уровня физического здоровья (УФЗ) определяется суммой баллов. Коэфициент корреляции УФЗ с конечным результатом тестирования в лабораторных и полевых условиях в разных возрастных группах колебался от 0,650 до 0,806.
Указанная «батарея тестов» отражает как резервы некоторых функций (ЖЕЛ, кистевая динамометрия), так и проявление их экономизации (индексы Робинсона и Руфье). В то же время мы отдаём себе отчёт, что вычленить вклад каждого из источников энергообразования, а также охарактеризовать их мощность, ёмкость и экономичность при достижении конечного результата используемых нами тестов невозможно. Но мы можем с достаточной уверенностью говорить о характеристике общего энергопотенциала биосистемы.
Приведём данные об информативности УФЗ при комплексном обследовании 530 детей обоего пола в возрасте 12–14 лет, проживающих в наиболее благоприятном по экологическим и климатическим условиям регионе Украины — г. Полтава (В.К. Козакевич). Обследование состояло в определении заболеваемости, группы здоровья по Громбаху, показателей физического развития, физической работоспособности, УФЗ и в анализе социальных факторов. Рассчитывали заболеваемость с впервые установленным диагнозом (ЗВУД), распространенность заболеваний (РЗ), патологическую пораженность (ПП). Физическое развитие изучалось с помощью антропометрических измерений (рост, масса тела, окружности головы и грудной клетки), которые проводили по общепринятой методике. Использовали также методы спирометрии, динамометрии, определение показателя физической работоспособности (PWC170) и уровня максимального потребления кислорода (МПК) с помощью велоэргометрии расчётным методом. УФЗ определяли по методике количественной экспресс-оценки с выделением пяти уровней (низкого, ниже среднего, среднего, выше среднего и высокого). Также определяли соматотип и уровень биологического развития. С целью определения «безопасного» уровня здоровья проводили аппроксимацию зависимостей показателей заболеваемости от УФЗ.
В результате общеклинического обследования установлено, что 45,1% детей имели ІІІ группу здоровья, к ІІ группе здоровья отнесены 40,6%, І группу составили 14,3% обследованных. Наличие хронических заболеваний отмечалось у 45,1% детей.
Изучение социально-экономических факторов и условий жизни детей показало, что все изученные факторы влияют на УФЗ, а также обнаружило наличие многочисленных корреляционных связей между этими показателями. Оценка непараметрических корреляционных связей между показателями физического развития и заболеваемости показала, что они также достоверно связаны с УФЗ.
Таким образом, можно сделать вывод, что условия жизни существенно влияют на физическое развитие и неспецифическую резистентность организма подростка, причем их вклад составляет до 61% (по результатам анализа множественных корреляций).
В рамках исследования определена связь между состоянием здоровья детей и УФЗ. Преобладающее количество детей (69,4%) с низким УФЗ имели ІІІ группу здоровья, что свидетельствовало о значительной распространенности хронической патологии среди этой группы детей. При повышении УФЗ наблюдалось достоверное увеличение доли детей с І группой здоровья (от 2,1% у детей с низким УСЗ до 60,9% у детей с высоким УСЗ, р<0,001) и уменьшение с ІІІ группой от низкого к среднему УСЗ (от 69,4% до 14,8% соответственно, р<0,001). Среди детей с высоким и выше среднего УСЗ ІІІ группа здоровья вообще не зарегистрирована. Следует заметить, что наличие низкого и ниже среднего УФЗ у детей І группы здоровья по Громбаху (2,1% и 10,6% соответственно) свидетельствует о недостаточной адаптации к физической нагрузке и низких компенсаторно-резервных возможностях. Очевидно, что именно эти дети являются группой риска при реализации школьной программы по  физическому воспитанию для основной медицинской группы.
По уравнениям регрессии был рассчитан «безопасный» уровень здоровья, то есть уровень, выше которого расчетные ЗВУД, ПП и РЗ равны нулю. Важно то, что «безопасные» уровни для всех трех показателей заболеваемости оказались очень близкими. Графики зависимостей наблюдаемой и рассчитанной заболеваемости от УФЗ имеют одинаковый характер и демонстрируют равномерное снижение средней заболеваемости с ростом УФЗ до достижения «безопасного» уровня, который расположен между 4 и 5 УФЗ по шкале экспресс-оценки уровня здоровья:

Зависимость показателей распространенности заболеваний (РЗ), заболеваемости с впервые установленным диагнозом (ЗВУД) и патологической пораженности (ПП) от уровня здоровья.