Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии и неврологии, и может быть использовано для ранней диагностики и прогнозирования токсического действия марганца, свинца, формальдегида, а также образовательного процесса, питания и образа жизни на формирование расстройств вегетативной нервной системы у детей школьного возраста, преимущественно 12-17 лет.
Изобретение может быть использовано для постановки предварительного диагноза как в специализированных клиниках при обследовании пациентов, так и в обычных учреждениях здравоохранения. Результаты указанных обследований необходимы для разработки индивидуальных программ профилактики, а кроме того, могут быть использованы при формировании санитарно-гигиенических мероприятий по предупреждению и устранению воздействия вредных химических веществ на нервную систему у детей.
В рамках настоящего изобретения под факторами риска для здоровья понимают: наличие химических токсикантов в крови ребенка, современный образовательный процесс школьника (продолжительность перемен между уроками, время пользования интерактивными досками на уроках и уровень тревожности школьника), несбалансированность питания (недостаток продуктов, являющихся источником кальция: творог и кисломолочные продукты), образ жизни школьника (продолжительность занятий физкультурой и спортом).
Под термином «расстройства вегетативной нервной системы» понимается функциональное расстройство вегетативной нервной системы, регулирующей нормальную деятельность всех внутренних органов и систем организма (код, согласно Международной классификации болезней 10-го пересмотра - МКБ10: G90.8 «Другие расстройства вегетативной (автономной) нервной системы»). У детей астенические расстройства зачастую характеризуются продолжительным инкубационным периодом и отсутствием каких-либо ярко выраженных клинических признаков на начальных этапах развития болезни. В процессе своего развития патологическое состояние начинает проявляться более интенсивно, проявляется раздражительностью, быстрой утомляемостью, нарушениями сна у ребенка. При ваготонии склонность к покраснению кожных покровов, кисти рук цианотичны, влажные и холодные на ощупь, мраморность кожных покровов, общий гипергидроз, склонность к угревой сыпи в пубертате, нередки проявления нейродермита, различные аллергические реакции по типу крапивницы, отека Квинке. При симпатикотонии кожные покровы у детей бледные, сухие, сосудистый рисунок не выражен. Кожа на кистях рук сухая, холодная, иногда проявляются экзематозные проявления, зуд. Дети с симпатикотонией чаще худые, хотя имеют повышенный аппетит.Склонность к гипертермии, к повышению артериального давления (АД).
Среди химических факторов риска развития негативных эффектов со стороны вегетативной нервной системы к числу приоритетных по уровню и частоте воздействия относятся марганец, свинец и формальдегид. Широкое использование этих токсикантов в различных отраслях промышленности, выделение их с выбросами автотранспорта обусловило риск непрофессионального воздействия на организм детей.
В настоящее время также фактором риска, определяющим развитие негативных эффектов со стороны нервной системы у школьников, является учебный процесс.В период обучения подростки сталкиваются с неблагоприятным воздействием таких школьных факторов, как нерациональная организация учебной деятельности, интенсификация учебного процесса, отсутствие оптимальных по продолжительности перемен между уроками, увеличенное время использования технических средств обучения, в том числе, интерактивных досок на уроках.
Среди факторов образа жизни наиболее выраженное воздействие оказывает уровень физической активности. При этом неблагоприятными оказываются гиподинамия или нерегулярные спортивные нагрузки.
Оптимальное обеспечение организма школьников пищевыми веществами и энергией обусловливает гармоничность их роста и развития, сопротивляемость к влиянию негативных факторов внешней среды (адаптационный потенциал и естественную резистентность).
Отсутствие специализированной технологии, ориентирующей врача на выявление у детей школьного возраста случаев функциональных расстройств вегетативной нервной системы (ВНС), связанных с воздействием именно комплекса средовых опасных факторов, ограничивает его диагностические возможности, снижает эффективность проводимых лечебных мероприятий и не позволяет в полной мере предупреждать развитие тяжелых и осложненных форм у детей, особенно у подростков, проходящих период перестройки систем организма в связи с взрослением.
Действующие стандарты и протоколы, устанавливающие объем и порядок диагностических мероприятий детям с функциональными заболеваниями ВНС, не предусматривают проведение химико-аналитических исследований для идентификации токсикантов в биосредах, специальных лабораторных исследований для оценки морфофункционального состояния клеток нервной системы и функциональных исследований для оценки уровня развития когнитивных функций, что исключает возможность формирования доказательной базы развития этой патологии в связи с действием химических факторов. Также не учитываются и другие факторы, например, школьные процессы, физические нагрузки, под действием которых оказывается подросток.
Например, из информации, размещенной на сайте интернет-ресурсов https://diseases.medelement.com/disease/view/mtm4nzm%253d/fdb8, известно, что для диагностики заболевания G90.8 (по МКБ-10) «Другие расстройства вегетативной (автономной) нервной системы» проводят следующие основные и дополнительные диагностические мероприятия:
основные (обязательные) диагностические обследования, проводимые на амбулаторном уровне:
• измерение артериального давления, частоту сердечных сокращений, частоту дыхания в покое, при физической, умственной и эмоциональной нагрузках;
• клиноортопробу;
• общий анализ крови (6 параметров);
• определение натрия, кальция, калия в сыворотке крови;
• определение глюкозы в сыворотке крови;
• общий анализ мочи;
• электрокардиографическое исследование (в 12 отведениях);
Дополнительные (рекомендуемые) диагностические обследования, проводимые на амбулаторном уровне:
• биохимический анализ крови: определение аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), общего билирубина, прямого билирубина, тимоловой пробы, С - реактивного белка.
Таким образом, при диагностике функциональных расстройств ВНС не предусматривается проведение химико-аналитических исследований для идентификации токсикантов в биосредах и специальных лабораторных показателей, отражающих токсическое действие различных химических соединений, не учитывается влияние школьной среды, что делает указанный известный способ неэффективным в условиях воздействия химических факторов окружающей среды.
Из уровня техники известны следующие технические решения, являющиеся аналогами к заявляемому изобретению.
Из уровня техники известен способ определения токсичности действия тяжелых металлов на организм (Патент РФ №2138816.), согласно которому определяют содержание тяжелых металлов в сыворотке крови и дополнительно лабораторный показатель - активность каталазы в эритроцитах, и при ее снижении (при норме 72,5-106,1 c-1/г гемоглобина) в сочетании с повышенным уровнем тяжелых металлов по сравнению с нормой действие последних определяют как токсическое. Данный способ верифицирован только с характером течения гастроэнтерологической патологии, что делает его малоинформативным для выявления других донозологических форм нарушений здоровья детей, в частности, касающихся ВНС.
Также известен способ определения токсичности действия марганца на организм детей, проживающих в условиях техногенной нагрузки среды обитания (Патент РФ №2437095), согласно которому при одновременном установлении достоверных зависимостей: повышенный уровень марганца в крови - пониженный уровень антиоксид антной активности и/или повышенный уровень малонового диальдегида в плазме крови, действие марганца определяют как токсичное. Однако, указанный известный способ недостаточно информативен, т.к. отражает только работу антиоксидантной системы организма и неприменим для диагностики заболеваний нервной системы, т.к. используемые лабораторные показатели не могут быть достоверными маркерами развития синдрома вегетативной дисфункции.
Известен способ ранней диагностики заболеваний нервной системы у детей, потребляющих воду с повышенным содержанием марганца (Патент РФ №2569763). Способ характеризуется тем, что проводят корреляционный анализ зависимости: доза марганца из питьевой воды - содержание марганца в крови ребенка, дополнительно проводят корреляционный анализ между уровнем ГАМК и/или глутамата в сыворотке крови и уровнем марганца в крови и при определении в цельной крови пациентов уровня марганца выше референтного уровня, который составляет 0,011 мг/дм3, одновременно с определением в сыворотке крови пациентов уровня глутамата выше референтного уровня, который составляет 83,24 мкмоль/дм3, и/или с определением в сыворотке крови пациентов уровня ГАМК ниже референтного уровня, который составляет 0,077 мкмоль/дм3, диагностируют донозологическую стадию, предшествующую развитию заболеваний нервной системы у детей, потребляющих воду с повышенным содержанием марганца. Изобретение может использоваться для планирования санитарно-гигиенических мероприятий по предупреждению воздействия вредных веществ, в частности марганца, на нервно-психическое развитие детей. Однако данное изобретение не позволяет уточнить развитие именно заболеваний вегетативной нервной системы и именно в условиях присутствия в организме марганца, так как не определяется наличие эффекта контаминации марганцем.
Известен Способ диагностики у детей функционального расстройства центральной нервной системы, ассоциированного с сочетанным воздействием марганца, свинца, бензола, ксилола и стирола техногенного происхождения (Патент РФ №2622010). Сущность изобретения заключается в следующем. Производят отбор пробы крови у ребенка и устанавливают в ней содержание марганца, свинца, бензола, ксилола и стирола. При содержании в крови марганца и свинца, превышающем их референтный уровень, а также при наличии в крови бензола, ксилола и стирола выше нижнего предела обнаружения, проводят кардиоинтервалографию (КИГ) для определения исходного вегетативного тонуса. Выполняют биохимический и иммуноферментный анализ сыворотки крови с определением следующих лабораторных показателей: уровня малонового диальдегида (МДА), ионизированного кальция, уровня антиоксидантной активности сыворотки крови (АОА), уровня гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), уровня глутаминовой кислоты, уровня серотонина, глутатионпероксидазы (ГлПО) и тиреотропного гормона (ТТГ), и при установлении по результатам КИГ ваготонического типа исходного вегетативного тонуса у ребенка, а также при отклонениях следующих лабораторных показателей относительно физиологической возрастной нормы, заключающихся в повышении уровня МДА, глутаминовой кислоты, ионизированного кальция, ТТГ, при одновременном снижении уровня АОА, ГАМК, серотонина, ГлПО, диагностируют у ребенка функциональное расстройство центральной нервной системы, ассоциированное с сочетанным воздействием указанных токсикантов техногенного происхождения, причем диагностируют в том случае, если указанные отклонения результатов КИГ и лабораторных показателей присутствуют у ребенка в количестве не менее 80% от количества вышеуказанных отклонений. Изобретение обеспечивает диагностику у детей функциональных нарушений ЦНС, преимущественно когнитивных нарушений, ассоциированных с внешнесредовым сочетанным воздействием токсикантов техногенного происхождения: марганца, свинца, бензола, ксилола, стирола.
Недостатком указанного способа является то, что способ ориентирован на диагностику состояния психического здоровья, ассоциированного с нарушениями высшей нервной деятельности, а не на диагностику расстройства вегетативной нервной системы детей-подростков, а также в этом способе не учитывается возможность влияния школьной среды и условий питания совместно с химическими токсикантами на расстройство нервной системы.
При этом из уровня техники не были выявлены известные способы оценки вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни, поэтому сделать выбор ближайшего аналога к заявляемому объекту не представляется возможным.
Технический результат, достигаемый предлагаемым способом, заключается в разработке достоверного способа оценки вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни.
Указанный технический результат достигается предлагаемым способом оценки вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни, согласно которому определяют токсикологические, лабораторные и инструментальные показатели, а также определяют диагностические критерии, касающиеся современного образовательного процесса, питания и образа жизни, при этом в качестве токсикологических показателей в пробе крови школьника определяют содержание марганца, свинца и формальдегида, в качестве лабораторных показателей определяют уровень кортизола в пробе крови, в качестве инструментальных показателей определяют значение индекса напряжения на фоновой кардиоинтервалограмме, в качестве диагностических критериев, касающихся современного образовательного процесса школьника, устанавливают продолжительность перемен между уроками, продолжительность пользования в школе интерактивными досками и уровни тревожности школьника по шкалам «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» и «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих», в качестве критериев, касающихся питания школьника, устанавливают уровень потребления творога и кисломолочных продуктов, а в качестве критериев, касающихся образа жизни, определяют частоту и кратность занятий физкультурой и спортом, и при наличии у школьника одновременно следующих отклонений: при содержании в пробе крови школьника свинца в 1,6 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для свинца 0,0144±0,0067 мг/дм3, при содержании в пробе крови марганца в 1,1 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для марганца 0,013±0,004 мг/дм3; при содержании в пробе крови формальдегида в 7,9 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для формальдегида 0,0050±0,0014 мг/дм3; при уровне в крови кортизола в пределах 301,49±34,86 ммоль/см3 и выше; при значении индекса напряжения, равного 98,70±29,10 у.е.; при одновременном наличии продолжительности перемен между уроками менее 10 мин; при продолжительности использования на уроке интерактивной доски более 30 минут; при уровне тревожности школьника по шкале ««Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» более 3 баллов и по шкале «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» более 3 баллов; при снижении, по сравнению со среднесуточными нормами, потребления творога - на 74,0% и более и кисломолочных продуктов - на 75,0% и более; при одновременной частоте занятий физкультурой и спортом менее 3 часов в неделю, делают заключение о высокой степени вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни.
Поставленный технический результат достигается за счет следующего.
Такие токсиканты, как свинец, марганец и формальдегид, имеют большое значение в формировании вегетативных дисфункций. Это обусловлено тем, что нервная система является критическим органом при хроническом ингаляционном воздействии указанных вредных химических веществ.
Воздействие марганца на функциональное состояние нервной системы реализуется за счет того, что этот металл при поступлении в организм легко проникает через гематоэнцефалический барьер, кумулируется в митохондриях и лизосомах. Угнетая активность митохондриальных ферментов, данный металл вызывает нарушения в митохондриальной дыхательной цепи переноса электронов. В результате интенсивного образования активных форм кислорода происходит необратимая модификация нуклеиновых кислот и белков, нарушение целостности мембран нейронов, высвобождение эксайтотоксических медиаторов.
Структурами нервной системы, повреждаемыми свинцом, являются двигательные волокна периферических нервов. Эффектами негативного воздействия данного химического вещества при хронической внешнесредовой экспозиции являются нарушение скорости проведения импульса через синапсы, замедление функционирования холинэргических рецепторов в результате депонирования в сером веществе и базальных ганглиях.
При воздействии формальдегида происходит повреждение мембраны нейронов, развивается нарушение синаптической передачи за счет изменения функции белков, участвующих в антероградном аксональном транспорте. В экспериментальных исследованиях показано обратимое уменьшение объема полушарий и количества гранулированных клеток зубчатой извилины лимбической системы, ответственной за память, обучение и формирование новых программ поведения.
Для доказательства правомерности применяемых в предлагаемом способе критериев был использован корреляционный анализ между полученными показателями и содержанием марганца, свинца и формальдегида в крови школьника с использованием модели логистической регрессии, согласно которой рассчитывают вероятность негативного изменения маркера ответа организма (вышеуказанные критерии) при воздействии на организм маркера экспозиции (указанного токсиканта). Выявление и оценка связи между изменением критериев и концентрацией токсикантов в крови выполняется на основании расчета показателя отношения шансов (OR) и его доверительного интервала (DI). Критерием наличия связи «концентрация токсиканта в крови - показатель ответа» является OR≥1. Обоснование маркеров ответа осуществляется на основании оценки параметров зависимости изменения показателя отношения шансов от концентрации токсиканта в крови, описываемой регрессионной моделью в виде экспоненциальной функции. В качестве критерия для проверки статистических гипотез используется критерий Фишера (F). Различия считаются статистически значимыми при вероятности р≤0,05.
При этом была доказана дополнительная информационная связь изменений предлагаемых совокупных критериев с превышением в крови над фоновым (референтным) уровнем содержания в крови токсикантов, что делает заявляемый способ точным и достоверным.
Благодаря расширению в предлагаемом способе информационных критериев (одновременное использование токсикологических, инструментальных и лабораторных показателей, образа жизни, особенности питания и образовательного процесса) и одновременно с сочетанным наличием химических токсикантов - марганец, свинец, формальдегид, в пробе крови и будет обеспечена достоверность оценки влияния как указанных токсикантов, так и других факторов, на возможное развитие указанной патологии.
Вегетативная нервная и эндокринная системы выполняют интегративную роль по обеспечению процессов адаптации. В связи с этим изменение активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, в частности уровня адаптивного гормона кортизола, является следствием адаптационной перестройки всего организма и показателем ментального стресса в условиях современного образовательного процесса.
Кортизол (7-оксикортикостерон, соединение F или гидрокортизон) - гормон «стресса или страха». Он вырабатывается надпочечниками в тот момент, когда человек чувствует угрозу или ощущает мощнейшие эмоциональные и физические нагрузки.
Индекс напряжения (ИН), характеризующий исходный вегетативный тонус, наиболее полно информирует о напряжении компенсаторных механизмов организма, об уровне функционирования центрального контура регуляции ритма сердца. Среди эффектов повышения тонуса симпатических нейронов следует отметить повышение возбудимости сенсорных рецепторов и нейронов ЦНС.
Актуальность проблемы вегетативных расстройств обусловлена широкой распространенностью данных неинфекционных патологических состояний у подростков и возможностью трансформации в хронические заболевания сердечно-сосудистой системы. Снижение приспособляемости учащегося к ситуациям стрессогенного характера, повышающее вероятность неадекватного, деструктивного реагирования на тревожный фактор среды, обуславливает расстройство нервной системы.
На нервную систему школьника оказывают влияние и особенности современного образовательного процесса, такие как, продолжительность перемен между уроками, продолжительность пользования в школе интерактивными досками и уровни тревожности школьника.
Известно, что неполноценное питание, с недостаточным содержанием минеральных веществ и витаминов, способствует развитию вегетативных дисфункций. Это обусловлено тем, что кальций, источником которого является творог и кисломолочные продукты, задействован в регуляции тонуса симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, а магний и калий участвуют в проведении нервных импульсов.
Все указанные выше диагностические критерии положены в основу предлагаемого способа.
Клиническая значимость предлагаемых критериев доказана методом корреляционно-регрессионного анализа, а также доказана дополнительная информационная связь изменений указанных совокупных критериев с превышением в крови над фоновым уровнем содержания в крови марганца, свинца и формальдегида, что делает предлагаемый способ точным и достоверным.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что поставленный технический результат обеспечивается за счет совокупности всех операций предлагаемого способа, их последовательности и режимов его реализации.
При реализации предлагаемого способа осуществляют следующие операции в нижеуказанной последовательности:
- проводят отбор детей-школьников, например, учащихся 7-11 классов, проживающих на территории с неблагоприятными условиями окружающей среды;
- производят отбор пробы крови у школьника и проводят клиническое обследование по следующим критериям: определяют токсикологические (содержание марганца, свинца и формальдегида), лабораторные (уровень кортизола в пробе крови) и инструментальные (индекс напряжения на фоновой кардиоинтервалограмме) показатели), а также диагностические критерии, касающиеся современного образовательного процесса школьника (продолжительность перемен между уроками, продолжительность пользования интерактивной доской и уровень тревожности школьника по шкале «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» и по шкале «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» по школьному тесту Филлипса), питания школьника (потребление творога и кисломолочных продуктов) и образа жизни (частота и кратность занятий физкультурой и спортом).
- делают заключение о высокой степени вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни, в том случае, если школьник одновременно характеризуется следующими маркерами:
а) при содержании в пробе крови школьника свинца в 1,6 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для свинца 0,0144±0,0067 мг/дм3, при содержании в пробе крови марганца в 1,1 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для марганца 0,013±0,004 мг/дм3; при содержании в пробе крови формальдегида в 7,9 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для формальдегида 0,0050±0,0014 мг/дм3;
б) при уровне в крови кортизола в пределах 301,49±34,86 ммоль/см3 и выше;
в) при значении индекса напряжения, равного 98,70±29,10 у.е.;
г), при одновременном наличии продолжительности перемен между уроками менее 10 мин,
д) при продолжительности использования на уроке интерактивной доски более 30 минут,
е) при уровне тревожности школьника по шкале «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» более 3 баллов и по шкале «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» более 3 баллов;
ж) при снижении, по сравнению со среднесуточными нормами, потребления творога - на 74,0% и более и кисломолочных продуктов - на 75,0% и более (Среднесуточные нормы продуктов питания для школьников установлены в Методических рекомендациях №0100/8604-07-34 «Рекомендуемые среднесуточные наборы продуктов для питания детей 7-11 и 11-18 лет» (утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека от 24.08.2007 г.);
з) а также частоты занятий физкультурой и спортом менее 3 часов в неделю.
На основании полученных результатов делается вывод, что такой школьник нуждается в дополнительном наблюдении и проведении специализированных медико-профилактических мероприятий, (например, в повышении частоты медицинских осмотров и клинико-функциональных исследований, консультации невролога и других специалистов).
При диагностическом обследовании предлагаемым способом используют оборудование, указанное в таблице 1.
Оценка уровня и характера тревожности проводились по тесту школьной тревожности Филлипса. Тест Филлипса выполнялся с использованием компьютерного комплекса для психофизиологического тестирования "НС-Психотест" («Нейрософт», Россия, зав. номер 0384UX). Тест предназначен для выявления уровня и характера тревожности, связанной со школой, и в данном случае направлен на диагностику эмоционального и социального аспектов психологического здоровья. Тест содержит 58 вопросов, на каждый из которых подростку необходимо однозначно ответить «Да» или «Нет». По результатам теста определялись показатели «Общая тревожность в школе», «Переживание социального стресса», «Фрустрация потребности в достижении успеха», «Страх самовыражения», «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих», «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу», «Проблемы и страхи в отношениях с учителями» в баллах. Далее выявляли достоверную взаимосвязь вероятности формирования расстройств вегетативной нервной системы с указанными видами тревожности.
Для доказательства правомерности применяемых в предлагаемом способе прогностических показателей и диагностических критериев был использован корреляционный анализ между полученными показателями и содержанием марганца, свинца и формальдегида в крови школьника с использованием модели логистической регрессии.
Пример конкретной реализации предлагаемого способа.
Предлагаемый способ был реализован со школьниками 12-17 лет двух муниципальных автономных общеобразовательных учреждений (МАОУ) с различными образовательными программами и с различным территориальным расположением.
Группа наблюдения состояла из 116 школьников, обучающихся в основной школе в старших классах МАОУ «Средняя образовательная школа» (далее - СОШ), расположенного в промышленном районе города с размещением производства строительных металлоизделий.
Группа сравнения - из 52 учащихся основной школы и старших классов МАОУ «Лицей» (далее - Лицей), расположенного в центре города, вдали от промышленных предприятий.
Обе группы были сопоставимы по возрасту, тендерному и этническому составу, социально-экономическому уровню семьи (р>0,05).
Оценка качества воздуха помещений указанных школьных учреждений показала, что в воздухе предметных кабинетов группы наблюдения (при кабинетной системе обучения учащихся основной школы) среднее содержание свинца, марганца в воздухе в 1,3-5,3 раза превышало аналогичные показатели учебных помещений группы сравнения (р<0,05).
В результате исследования содержания формальдегида в пробах питьевой воды, отобранных на пищеблоках образовательных организаций, превышений ПДК (0,05 мг/дм3) не установлено, однако, средняя концентрация формальдегида в водопроводной воде СОШ (0,007±0,002 мг/дм3) в 2,3 раза достоверно выше показателя Лицея (0,003±0,001 мг/дм3, р<0,05).
В атмосферном воздухе территории МАОУ «СОШ» (группа наблюдения) установлено присутствие свинца (0,000020±0,000004 мг/м3), марганца 0,000183±0,000038 мг/м3, концентрации которых превышали в 3,1-4,7 раза показатели в атмосферном воздухе территории МАОУ «Лицей» (группа сравнения), а по марганцу - в 3,66 раза RfC (р<0,05).
В ходе проведенных химико-аналитических исследований было установлено, что среднегрупповые концентрации свинца в крови детей группы наблюдения превышали в 1,2-1,9 раза показатели группы сравнения; по марганцу доля проб с повышенным содержанием металла была до 1,3 раза выше показателя группы сравнения (р<0,05), а по формальдегиду содержание в крови группы наблюдения было в 1,14 раза выше показателя группы сравнения (0,0397±0,0044 мг/дм3 группы наблюдения, против 0,0349±0,0043 мг/дм3 группы сравнения, р<0,0001).
Данные о содержании указанных металлов в крови школьников группы наблюдения и группы сравнения приведены в таблице 2.
Данные о частоте встречаемости отклонений у школьников группы наблюдения и группы сравнения, а также об установленном относительном риске (OR) встречаемости диагностических показателей и прогностических критериев, ассоциированных с воздействием свинца, марганца и толуола техногенного происхождения, приведены в таблице 3.
При оценке соответствия продуктового набора, сформированного у школьников группы наблюдения, рекомендуемым среднесуточным наборам продуктов для питания детей школьного возраста 12-17 лет, установлено достоверное снижение потребления кисломолочных продуктов (45,0±55,1 против рекомендуемых 180,0 мл, р<0,0001), что в 1,3 раза ниже показателя в Лицее (р=0,04) и на 75,0% ниже среднесуточных норм потребления (р<0,0001); творога в 3,8 раза (р<0,0001) (на 74,0%) относительно рекомендуемого среднесуточного набора пищевых продуктов для обучающихся общеобразовательных учреждений.
Приверженность к спорту выше у группы сравнения: большинство (47,3%) занимаются физкультурой и спортом 4-5 раз в неделю, в то время как большинство учащихся группы наблюдения (70,4%) - 2 раза в неделю. Ежедневные физические нагрузки имеют 13,2% школьников группы сравнения, что в 4,7 раза выше показателя в группе наблюдения (2,8%). Большинство учащихся группы наблюдения (76,0%) занимается физкультурой, спортом менее 3 раз в неделю, в то время как у 60,5% школьников группы сравнения физическая активность отмечена 4 раза в неделю.
В СОШ при организации образовательной деятельности учащихся основной школы и старших классов на уроках информатики SMART Board (интерактивная доска) используется в течение 32-35 минут, что не соответствует гигиеническим требованиям п. 10.18. СанПиН 2.4.2.2821-10, ограничивающего использование данного технического средства 30 минутами (норматив). Медианное значение продолжительности использования SMART Board SBD600 series на уроках в старших классах Лицея составляет 15-25 минут.
В СОШ допущены нарушения п. 10.12. при организации малых перемен в первую и вторую смену (5 минут при требовании не менее 10 минут).
Таким образом, результаты исследования, приведенные в таблице 3, показывают, что вероятность формирование у школьников расстройств вегетативной нервной системы является высокой в том случае, если одновременно присутствуют следующие обстоятельства:
- при содержании в пробе крови школьника свинца в 1,6 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для свинца 0,0144±0,0067 мг/дм3; при содержании в пробе крови марганца в 1,1 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для марганца 0,013±0,004 мг/дм3; при содержании в пробе крови формальдегида в 7,9 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для формальдегида 0,0050±0,0014 мг/дм3;
- при уровне в крови кортизола 301,49±34,86 ммоль/см3 и выше;
- при значении индекса напряжения 98,70±29,10 у.е.;
- при одновременном наличии продолжительности перемен между уроками менее 10 мин, использования на уроке интерактивной доски более 30 минут, уровня тревожности школьника по шкале «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» более 3 баллов и по шкале «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» более 3 баллов;
- при снижении, по сравнению с рекомендуемыми среднесуточными наборами продуктов для питания детей 11-18 лет, потребления творога - на 74,0% и более и кисломолочных продуктов - на 75,0% и более;
- а также частоты занятий физкультурой и спортом менее 3 часов в неделю.
Установленные причинно-следственные закономерности, а также вышеуказанные показатели являются целевыми для мероприятий диагностической и профилактической направленности. Профилактические мероприятия территориального, локального и персонального уровня разработаны с учетом ключевых звеньев патогенеза заболеваний, связанных с особенностями комплексного воздействия факторов окружающей среды, современного образовательного процесса, питания и образа жизни обучающихся.
Предлагаемый способ может быть использован специалистами территориальных органов и организаций Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека в целях повышения качества исполнения государственных функций в части разработки и реализации мер, направленных на устранение и профилактику негативных последствий влияния факторов риска окружающей, образовательной среды и образа жизни на здоровье школьников.
Для обоснования точности и достоверности предлагаемого способа прогнозирования было проведено катамнестическое наблюдение за рядом школьников. Ниже приведены два примера.
Пример 1. Учащийся основной школы (9 класс) в возрасте 15 лет проживает и посещает общеобразовательную школу, расположенную в промышленном районе города (при химико-аналитическом исследовании качества атмосферного воздуха установлено постоянное присутствие свинца, содержание марганца превышало RfC в 3,8 раза; в водопроводной воде присутствует формальдегид в концентрации 0,011 мг/дм3). Длительность малых перемен после первого и третьего уроков в первую смену в посещаемой школе составляет 5 минут. На уроках информатики продолжительность использования интерактивной доски достигает 40 минут. Подросток посещает секцию баскетбола, при этом суммарная продолжительность занятий составляет 150 минут. При диагностике эмоционального и социального аспектов психологического здоровья, выполненной с применением теста школьной тревожности Филлипса, уровень тревожности по фактору «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» установлен в 5 баллов, по фактору «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» - 4 балла. Подросток не любит и не употребляет кисломолочные продукты и творог. В пробе венозной крови установлено содержание свинца на уровне 0,0251 мг/дм3 (выше регионального фонового в 1,74 раза), марганца - 0,0169 мг/дм3 (выше регионального фонового в 1,3 раза), формальдегида - 0,041 мг/дм3 (выше регионального фонового в 8,1 раза); кортизола - 335,48 ммоль/см3. При оценке исходного вегетативного тонуса по кардиоинтервалографическим данным, индекс напряжения составил 99,12 у.е. Через 2 года юноше выставлен диагноз «Расстройства вегетативной нервной системы» (по МКБ-10 - G90.8) Диагноз установлен с учетом лабильности артериального давления, жалоб на головные боли после 2-3 уроков, бледность кожных покровов, эпизодов неприятных ощущений в груди.
Пример 2. Девочка, возраст 12 лет, проживает в условиях длительной экспозиции неблагоприятных химических факторов (в атмосферном воздухе установлено постоянное присутствие свинца, содержание марганца превышало RfC в 3,84 раза; в водопроводной воде содержание формальдегида - 0,018 мг/дм3). Школа, в которой обучается подросток находится в шаговой доступности. В расписании звонков для 6 классов продолжительность малых перемен составляет 5 минут, что является нарушением гигиенических требований действующего санитарного законодательства. Время использования интерактивной доски достигает 35-40 минут. Девочка не посещает дополнительно занятия спортом и физической культуры. При анализе результатов тестировании уровень тревожности по фактору «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» и «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» оценен в 4 балла. Содержание кисломолочных продуктов в среднесуточном продуктовом наборе учащейся составило 32,5±5,3 г (менее нормы на 81,9%), творога - 14,9±4,9 г (менее нормы на 75,2%). В пробе венозной крови установлено содержание свинца - 0,0235 мг/дм3 (выше регионального фонового в 1,63 раза), марганца - 0,0152 мг/дм3 (выше регионального фонового в 1,17 раза), формальдегида - 0,043 мг/дм3 (выше регионального фонового в 8,5 раза); уровень кортизола - 372,17 ммоль/см3. При оценке вегетативного статуса методом кардиоинтервалографии индекс напряжения составил 98,94 у.е. Через 2 года у подростка сформировалась типичная картина вегетативных дисфункций. Диагноз «Расстройства вегетативной нервной системы» (по МКБ-10 - G90.8) установлен на основании жалоб на ноющие боли в области сердца при волнении, проходящие самостоятельно или при приеме препаратов валерианы; на боли в животе различной локализации и интенсивности; на плохую переносимость душных помещений и поездок в транспорте; анамнеза, объективных данных и результатов лабораторной диагностики. Указанный пример доказывает достоверность предлагаемого способа.
Также были проведены исследования на примерах школьников, у которых были установлено наличие не полного спектра применяемых в предлагаемом способе диагностических маркеров, а только ряда отклонений вышеуказанных показателей, повышающих риск возникновения расстройств вегетативной нервной системы. Наблюдения за этими школьниками показали, что в течение 2 лет у них не проявились вегетативные дисфункции. Данные приведены в таблице 4.
Данные, приведенные в таблице 4, показывают, что в случае отсутствия у школьника одновременно всех токсикологических, лабораторных и инструментальных прогностических показателей, а также диагностических критериев, касающихся современного образовательного процесса, питания и образа жизни, предусмотренных предлагаемым способом, вероятность формирования расстройств вегетативной нервной системы отсутствует.
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и неврологии. Определяют содержание марганца (Mn), свинца (Pb) и формальдегида (Ф), уровень кортизола в крови. Определяют значение индекса напряжения (ИН). Устанавливают продолжительность перемен между уроками, продолжительность пользования в школе интерактивными досками (ИД) и уровни тревожности школьника по шкалам «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» (НФСС) и «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» (СНСОО). Устанавливают уровень потребления творога (Т) и кисломолочных продуктов (КП). Определяют частоту и кратность занятий физкультурой и спортом. При наличии у школьника одновременно следующих отклонений: при содержании в пробе крови школьника Pb в 1,6 и более раза выше регионального фонового уровня, при содержании в пробе крови Mn в 1,1 и более раза выше регионального фонового уровня, при содержании в пробе крови Ф в 7,9 и более раза выше регионального фонового уровня; при уровне в крови кортизола в пределах 266,63-336,35 ммоль/см3 и выше; при значении ИН, равного 69,6-127,8 у.е.; при одновременном наличии продолжительности перемен между уроками менее 10 мин; при продолжительности использования на уроке ИД более 30 минут; при уровне тревожности школьника по шкале НФСС более 3 баллов и по шкале СНСОО более 3 баллов; при снижении, по сравнению со среднесуточными нормами, потребления Т - на 74,0% и более и КП - на 75,0% и более; при одновременной частоте занятий спортом менее 3 часов в неделю делают заключение о высокой степени вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы. Способ обеспечивает достоверную оценку вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни. 4 табл., 2 пр.
Способ оценки вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни, согласно которому определяют токсикологические, лабораторные и инструментальные показатели, а также определяют диагностические критерии, касающиеся современного образовательного процесса, питания и образа жизни, при этом в качестве токсикологических показателей в пробе крови школьника определяют содержание марганца, свинца и формальдегида, в качестве лабораторных показателей определяют уровень кортизола в пробе крови, в качестве инструментальных показателей определяют значение индекса напряжения на фоновой кардиоинтервалограмме, в качестве диагностических критериев, касающихся современного образовательного процесса школьника, устанавливают продолжительность перемен между уроками, продолжительность пользования в школе интерактивными досками и уровни тревожности школьника по шкалам «Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» и «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих», в качестве критериев, касающихся питания школьника, устанавливают уровень потребления творога и кисломолочных продуктов, а в качестве критериев, касающихся образа жизни, определяют частоту и кратность занятий физкультурой и спортом, и при наличии у школьника одновременно следующих отклонений: при содержании в пробе крови школьника свинца в 1,6 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для свинца 0,0077-0,0211 мг/дм3, при содержании в пробе крови марганца в 1,1 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для марганца 0,009-0,017 мг/дм3; при содержании в пробе крови формальдегида в 7,9 и более раза выше регионального фонового уровня, равного для формальдегида 0,0036-0,0064 мг/дм3; при уровне в крови кортизола в пределах 266,63-336,35 ммоль/см3 и выше; при значении индекса напряжения, равного 69,6-127,8 у.е.; при одновременном наличии продолжительности перемен между уроками менее 10 мин; при продолжительности использования на уроке интерактивной доски более 30 минут; при уровне тревожности школьника по шкале ««Низкая физиологическая сопротивляемость стрессу» более 3 баллов и по шкале «Страх не соответствовать ожиданиям окружающих» более 3 баллов; при снижении, по сравнению со среднесуточными нормами, потребления творога - на 74,0% и более и кисломолочных продуктов - на 75,0% и более; при одновременной частоте занятий физкультурой и спортом менее 3 часов в неделю делают заключение о высокой степени вероятности формирования у школьников расстройств вегетативной нервной системы, связанных с сочетанным комплексным воздействием таких факторов окружающей среды, как марганец, свинец и формальдегид, современного образовательного процесса, питания и образа жизни.
