Age-related anthropometric dynamics of Aboriginal schoolchildren’s physical development in Russia’s North-East

Full Text

В исследование А.И. Козлов, Г.Г. Вершубская [13] отмечают, что антропологическая уникальность коренного населения высокоширотных регионов России складывалась веками, способствуя формированию специфических адаптивных экотипов человека, направленных на обеспечение состояния равновесия популяций в экстремальных климатогеографических условиях среды. Стремительное заселение территорий Севера жителями других регионов России изменило их традиционный уклад жизни, в особенности на аборигенном населении: «давление социокультурного стресса при «модернизации» переносится северными аборигенами особенно болезненно». Исследования этнических особенностей адаптации во многом показывают возникающую изменчивость конституциональных свойств организма на современную среду проживания. Медико-демографические проблемы и депопуляция коренных и малочисленных народов севера становятся все более актуальной [1, 5, 16] При этом наиболее уязвимой группой являются дети и подростки в сенситивные периоды развития, когда формируются индивидуально-типологических особенностей организма [8].

Климат Северо-Востока России отличается особой контрастностью, что обусловлено огромной протяженностью территории. Магаданская область представлена двумя принципиально различными климатогеографическими зонами: приморской и внутриконтинентальной, где воздействующие на человека экстремальные природные факторы окружающей среды оказывают разнонаправленное влияние на формирование морфофункциональных характеристик человека [20]. Одним из отдаленных и труднодоступных городских округов проживания коренных малочисленных народов в Магаданской области является административный центр пгт. Эвенск (61°55′04′′ с.ш., Северо-Эвенский район), который находиться в приморской субарктической зоне на северо-востоке от г. Магадана (59°33′49′′с.ш.). Как отмечает Л.Н. Хаховская [22], что в связи с отдалённостью и отсутствием постоянной наземной транспортной связи район имеет «островное» положение, и в ходе негативного последствия реформ (с 1991 по 2007 гг.) его покинуло большая часть жителей из числа мигрантов. Согласно Всероссийской переписи населения 2020 г., большинство жителей из числа коренных малочисленных народов Севера, указавших национальную принадлежность, составляют эвены и коряки [11].

Целью исследования – оценка возрастных изменений основных антропометрических показателей школьников из числа аборигенного населения Магаданской области.

 

Методы исследований

В 2021-2023 гг. на базе медицинского кабинета муниципальной общеобразовательной школы пгт. Эвенск (Магаданская область, Северо-Эвенский район) в зимне-весенний период (март-апрель) было обследовано 592 школьника. Критерии включения в обследование были следующее: учащиеся школы в возрасте 7-18 лет, согласие законных представителей ребенка и самого ребенка на обследование, отсутствие хронических заболеваний и жалоб на самочувствие. В работе соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki (1964, 2000 ред.).

Из общего числа обследованных были выделены возрастные группы по этнической принадлежности 208 мальчиков и 190 девочек (всего 398 чел.), согласно списочному составу – эвены, коряки, ительмены (67,2%). Мальчики/девочки были разделены по возрасту согласно антропологическому принципу: 8 лет (от 7 лет 6 месяцев до 8 лет 5 месяцев 29 дней) – 23/14 чел., 9 лет – 26/16, 10 лет – 17/14, 11 лет – 14/17, 12 лет – 18/25, 13 лет – 19/29, 14 лет – 21/24, 15 лет – 23/16, 16 лет – 20/16 лет, 17-18 лет – 27/19, соответственно.

По общепринятым методикам исследования регистрировали основные промеры тела: рост стоя и сидя (ДТ, Рсидя, см), массу тела (МТ, кг), окружность грудной клетки в паузе (ОГК, см). С использованием ручного динамометра оценивали силу левой и кистей рук (ДИНл, ДИНп, кг). Рассчитывали следующие индексы оценки физического развития: индекс Пинье (крепость телосложения): ИП = ДТ – (ОГК + МТ), усл. ед.; индекс Бругша по формуле: ИБ = ОГК/ ДТ ⋅ 100 % (ОГК - окружность грудной клетки в паузе, см); пропорциональность телосложения: ПТ = ДТ – Рсидя/ Рсидя ⋅ 100%; индекс массы тела ИМТ = МТ/ДТ2, кг/м²; площадь тела (S) – по формуле Дюбуа [9].

Статистическая обработка данных выполнена с использованием программы Statistica 6. Для проверки выборки на нормальность распределения использовали тест Шапиро – Уилка. При соблюдении нормального распределения переменных применяли параметрический метод для независимых выборок (t-Стьюдента), F - однофакторный анализ (ANOVA), не соблюдении нормального распределения – Манна-Уитни (U), соответственно. Для сравнения долей критерий χ² с поправкой на непрерывность Йетса. Результаты представлены выборочной средней (М) и ошибкой средней (m), медианой (Md), 25-75 процентилей: первого (Q₁) и третьего (Q₃) квартилей. Критическое значение уровня статистической значимости различий при проверке статистических гипотез принималось р < 0,05.

 

Результаты

В таблице 1 показано, что у девочек и мальчиков происходит направленное увеличение изучаемых тотальных параметров тела – ДТ, МТ, Рсидя, ОГК, сила левой и правой кисти рук (р<0,001). Наиболее интенсивное увеличение ДТ у мальчиков наблюдается в период пубертата с 11 по 15 лет, с максимальным годовым приростом в предпубертатный период 11–12 лет и 14-15 лет (рисунок 1). Для девочек характерно интенсивное увеличение длины тела с 8 по 13 лет, наиболее значимая прибавка длины тела отмечалась в 11-12 лет с последующим замедлением темпа роста. Для девочек отмечается прирост массы тела на 7,0 кг/год одновременно с возрастанием длины тела, тогда как у мальчиков наблюдается их разновременность: прибавка МТ приходится на 12-13 лет и 14-15 лет. Средневозрастные показатели ДТ мальчиков только после пубертатного спрута «ростового скачка» статистически значимо больше, чем у девочек в 15-17 лет, р<0,05. Половые различия по МТ наблюдаются только 17 лет, соответственно. У девочек в период 11-12 лет отмечается значительное увеличение Рсидя (длины туловища) с максимальным годовым приростом (5,0 см/год). Тогда как у мальчиков выраженные изменения параметра установлены с 13 по 15 лет, с максимальным увеличением параметров в 14-15 лет (5,1 см/год), определяя половые различия в последующих возрастных группах.

По показателю ОКГ у мальчиков в 12-13 лет установлено статистически значимое увеличением средних значений с максимальным годовой прибавкой, тогда как для девочек характерно несколько статистически значимых периодов увеличения ОГК – в 10-11 лет и 14-15 лет. Максимальное увеличение поперечных размеров тела наблюдается в 10-11 лет с последующим незначительным увеличением ОГК на уровне тенденции в 11-12 лет (р=0,062). При этом можно отметить преобладание средних значений ОГК у девочек в 12 лет по отношению к мальчикам, а после возрастного перекреста у мальчиков в 17 лет. Половых статистически значимых различий в других возрастах не наблюдалось. Возрастная динамика мышечной силы кистей рук, в основном, совпадает с динамикой изменения основных тотальных размеров тела, однако абсолютные годовые приросты этих показателей имеют существенные половые различия. Так, статистически значимое увеличение силовых показателей кистей рук в возрастной динамике было отмечено у мальчиков в 8-9 лет, 10-13 лет и 14-15 лет, а у девочек – с 8 по 12 лет.

Максимальный погодовой прирост силовых показателей у мальчиков происходит на период 11-13 лет (для правой руки – 4,6 и 4,8 кг, для левой – 5,1 и 4,4 кг) и 14-15 лет (для правой руки – 4,6 кг, для левой – 4,8 кг). Тогда как у девочек – в 11-12 лет (5,5 кг и 4,6 кг, соответственно). Необходимо отметить, что в 12 лет наблюдается возрастной перекрест и с 14 лет показатели мышечной силы кистей рук статистически значимо преобладают у мальчиков по отношению к девочкам. Возрастные изменения наблюдались также по расчетным индексам показателей физического развития (таблица 2).

 

Таблица 1

Основные антропометрические показатели школьников 8-17 лет, проживающие на территории Магаданской области, М±m

 

Показатель	Пол	8 лет	9 лет	10 лет	11 лет	12 лет	13 лет	14 лет	15 лет	16 лет	17 лет
МТ, кг	м	27,9±1,33	30,1±1,02	30,8±1,59	34,3±1,63	37,8±1,73	44,1±2,06*	48,6±2,16	54,2±2,0*	55,9±2,96	60,8±2,23
	д	24,3±1,01	26,8±1,4	30,7±1,53	36,1±2,53	43,1±2,09*	47,2±1,85	48,8±1,82	50,6±2,04	51,6±2,81	54,1±1,75&
ДТ, см	м	126,0±1,30	129,9±1,20*	134,8±1,71*	137,3±1,53	146,3±2,38*	153,5±2,39*	159,0±2,34*	166,9±1,75*	168,5±1,68	172±1,34
	д	123,3±1,15	129,1±1,07*	133,2±1,44*	139,4±1,61*	148,1±1,56*	153,3±1,05*	156,3±1,08	156,5±1,39&	157,3±1,27&	157,9±1,12&
Рсидя, см	м	-	-	72,9±1,18	72,5±0,83	74,9±1,15	78,7±0,97*	81,9±1,08*	87,0±1,06*	88,2±1,29	88,7±0,8
	д	-	-	72,6±0,76	73,4±1,22	78,4±0,84*&	80,8±0,91	83,1±0,74	84,4±0,97	84,3±0,57&	84,7±0,56&
ОГК, см	м	63,5±0,96	64,1±1,05	65,3±1,12	68,4±1,55	69,7±1,12	74,4±1,57*	76,4±1,35	79,4±1,41	82,2±1,46	86,2±1,40
	д	61,3±1,29	62,2±0,88	63,0±1,21	70,3±2,0*	74,0±1,32&	75,9±1,45	76,2±1,31	80,5±1,19*	80,0±1,18	82,1±1,20&
ДИНл, кг	м	6,2±0,45	7,9±0,50*	9,1±0,96	12,1±0,97*	17,2±1,14*	21,6±1,68*	25,3±1,85	30,1±1,70*	30,9±1,71	34,7±1,40
	д	5,6±0,63	6,0±0,38&	7,6±0,60*	11,9±0,95*	16,5±1,23*	18,7±1,27	18,6±0,55&	20,6±0,91&	22,6±1,18&	24,9±1,27&
ДИНп, кг	м	7,4±0,48	8,5±0,47	9,8±1,05	14,1±0,98*	18,7±1,09*	23,5±1,85*	27,2±1,72	31,8±1,72*	31,9±2,64	35,5±1,48
	д	6,5±0,5	7,4±0,64	8,7±0,59	13,1±0,99*	18,6±1,14*	20,2±1,36	20,9±0,78&	22,6±0,94&	23,8±1,20&	26,9±1,10&

 

Примечание для табл 1, 2. Здесь и далее по тексту: * – статистически значимые различия по сравнению с предыдущим возрастом, р < 0,05; ^&  – различия между одновозрастными группами разного пола; м – мальчики, д – девочки.

 

Таблица 2

Индексы физического развития школьников 8-17 лет, проживающих на территории Магаданской области

 

Показатель	Пол	8 лет	9 лет	10 лет	11 лет	12 лет	13 лет	14 лет	15 лет	16 лет	17 лет
ИП2, усл.ед.	м	35 (27; 40)	35 (33; 43)	38 (33; 43)	37 (31; 39)	38 (34; 42)	34 (27; 44)	34 (29; 44)	36 (30; 42)	36 (25; 37)	29 (22; 36)
	д	37 (34; 44)	42 (37; 43)	41 (37; 42)	38 (34; 42)	34 (23; 39)	33 (26; 41)	34 (25; 39)	24 (18; 30)&	26 (17; 34)	22 (16; 28)
ПТ1, %	м	-	-	88,2±1,56	90,8±1,35	95,3±0,95*	95,1±1,51	94,1±1,57	92,1±1,72	91,5±2,09	94,0±1,08
	д	-	-	84,6±1,38&	91,2±2,40*	88,6±1,18&	90,2±1,48&	89,0±1,31&	85,5±1,37&	86,7±1,16	86,4±2,89&
ИБ1, %	м	50,7±0,67	49,2±0,71	48,3±0,69	49,8±0,92	47,8±0,88	48,5±0,81	48,1±0,75	47,7±0,82	48,8±0,77	50,1±0,71
	д	49,7±1,26	48,2±0,77	46,3±1,0	50,2±1,68	50,2±1,07	50,0±1,07	50,5±0,93	52,7±0,72	50,6±0,62	52,4±0,65
ИМТ1, кг/м2	м	17,4±0,6	17,8±0,50	16,9±0,59	18,1±0,62	17,5±0,51	18,5±0,51	19,2±0,86	19,4±0,54	19,6±0,88	20,6±0,86
	д	16±0,64	16,1±0,75	17,2±0,68	18,5±1,08	19,5±0,85	21,8±1,77	19,9±0,65	20,6±0,71	20,7±0,98	21,7±0,63
S1, м2	м	0,98±0,03	1,04±0,02	1,08±0,03	1,14±0,03	1,25±0,04*	1,38±0,04*	1,47±0,04	1,60±0,03*	1,64±0,05	1,71±0,03
	д	0,91±0,02	0,98±0,02*	1,07±0,03*	1,18±0,04*	1,33±0,03*	1,39±0,03	1,46±0,03	1,48±0,03&	1,50±0,04&	1,53±0,02&

 

Примечание. ¹ – параметрический критерий t-Стьюдента, М±m; ² – непараметрический критерий Манна – Уитни, Md (Q₁ – Q₃)

 

Индекс Пинье характеризовался снижением средних значений вплоть до 17-летнего возраста (чем ниже ИП, тем выше крепость телосложения). Половые различия по этому показателю наблюдались только в 15 лет. Показатель индекса пропорциональности (ПТ) имеет статистически значимые различия в 10-11 лет у девочек и 11–12 лет у мальчиков. Распределение школьников по типам телосложения показало их значительную вариативность в возрастных группах (рисунок 2). Среди мальчиков увеличение ДТ в 11-12 лет идет за счет относительного увеличения длины ног с последующим нарастанием частоты встречаемости в последующих возрастных группах. В отличие от мальчиков, распространенность ПТ у девочек имела инвертированную U-образную форму, в который преобладающий вклад изменения длины тела за счет относительного увеличения длины ног наблюдалось только в возрастных группах до 13 лет с последующем уменьшением их численности на фоне других вариантов телосложения.

 

Обсуждение

Значения ДТ у обследованных мальчиков и девочек из числа аборигенного населения практически во всех возрастных группах были ниже нормативных средних показателей для коренного населения Магаданской области, тогда как по МТ в большинстве группах наблюдались сопоставимые значения [17]. Полученные данные согласуются с результатами сравнительных исследований морфофункционального развития детей и подростков, в которых доказано что у большинства аборигенных народов ДТ и МТ ниже стандартов нормативных значений. Применение в диагностике не региональных центильных шкал для аборигенного населения может стать причиной «гиподиагностики», в том числе артериального давления [6, 7, 13, 18].

Антропометрические показатели отражают соматические признаки половой дифференцировки и являются важными показателями физического развития ребенка, успешного старта полового созревания. Это наблюдается в ускорении ростовых процессов, при этом пик ростовой активности у девочек наступает раньше мальчиков [8]. Ранее в исследованиях А.Я. Соколова, Л.И. Гречкиной [19] были показаны половые и  этнические различия физического развития 11-16-летних подростков Северо-Востока России. Установлено, что у проживающих в прибрежных регионах пришлых мальчиков-подростков период «острого» пубертата приходится на 12–13 лет, у аборигенов – на 13–14 лет. У пришлых девочек отчетливый пубертатный скачок по длине тела отмечен в 11–13 лет, у аборигенок – 12–14 лет, соответственно. Аборигены характеризуются более поздним пубер­татным спуртом и замедленной скоростью прироста длины тела после периода «острого» пубертата.

Согласно исследованиям [12], у родившихся и постоянно проживающих в г. Магадане современных школьников из представителей европеоидной расы в возрастной период с 10 до 17 лет ДТ у девочек и мальчиков увеличилась на 24,9 см и 35,9 см, МТ – 22,7 кг и 33,1 кг, ОГК – 16,1 см и 20,3 см, соответственно. Сроки наступления годовых скачков прироста МТ у современных мальчиков наблюдаются в период 12–13 лет; ДТ и ОГК в период 12–14 лет с последующим снижением скорости роста всех антропометрических показателей. У современных девочек активная прибавка МТ, ДТ, ОГК начинается в 11–13 лет, при этом в 16–17 лет вновь происходите незначительное увеличение ОГК.  

По нашим данным в возрастной период с 10 до 17 лет у девочек и мальчиков из аборигенного населения темп увеличения ДТ (на 24,7 см и 37,2 см), МТ (на 23,4 кг и 30 кг), ОГК (на 19,9 см и 20,9 см) не уступает школьникам из представителей европеоидной расы. Для мальчиков и девочек аборигенного населения характерно смещение на более ранние сроки годовых скачков ДТ, МТ, ОГК и более длительный пролонгированный периоде изменения параметров тела. ДТ мальчиков-аборигенов увеличивается в период 13-15 лет за счет роста сидя (длины туловища) со снижением последующей погодовой прибавкой. Продольные изменения параметров тела мальчиков также связаны с относительным увеличением длины ног с 12 до 17 лет, что обусловило повышением средних значений ПТ, отражающего увеличение процентного отношения длины ног к длине туловища (ПТ > 92%). Показано, что у юношей из числа аборигенного населения Магаданской области продолжаются дальнейшие приросты длины тела в 18 лет и в 20-21 год за счет увеличения роста сидя [2]. Согласно средним значениям ПТ, для девочек с 11 до 14 лет характерен пропорциональный тип телосложения, в старших возрастных группах цифровые значения указывают на относительно малую длину ног (ПТ < 87%). Это отражает сохранение общей тенденции снижения длины конечностей у представителей «арктического адаптивного типа». Также в исследованиях Т.И. Алексеевой [4] подчеркивается, что общими чертами в арктических группах является почти полное отсутствие астенического типа телосложения, значительный процент лиц мускульного типа, значительное развитие грудной клетки преимущественно цилиндрическое формы.

Динамика ростовых процессов с 8 до 17 лет показывает увеличение ОГК у мальчиков и девочек – на 22,7 и 21,6 см, соответственно. Данные особенности связаны с высокими темпами развития грудной клетки у девочек в пубертатный период. Индекса Бругша свидетельствует о слабом развитии грудной клетки среди мальчиков (ИБ < 50%), тогда как среди девочек преобладают средние значения (50% – 55%), указывающие на хорошее развитие грудной клетки. В соответствии с классификацией М.В. Черноруцкого [24], мальчики во всех возрастах характеризуются очень слабым телосложением с преобладанием астенического соматотипа. У девочек проявляются аналогичные конституциональные особенности, но в старших возрастах преобладает нормостенический тип конституции. Варианты среднего и хорошего телосложения  практически в 2 раза чаще встречаются у девочек по сравнению с мальчиками – 27,4% и 14,4% (р=0,002). Согласно исследованиям [2] ростовые процессы не завершаются в юношеском возрасте и в 19-ть и 20–21-летнем возрасте  аборигены характеризуются средним телосложением и нормостеническим типом конституции.

В настоящее время во всем мире выявлено увеличение детей и подростков с избыточной массой тела и ожирением. ИМТ является рекомендуемым параметром для определения данных отклонений физического развития людей [10, 14, 21, 26]. По нашим данным, у мальчиков и девочек в возрастной динамике средние значения показателя ИМТ закономерно увеличивались на 3,2 и 5,7 кг/м², не превышая общероссийские нормативы для детей и подростков в соответствии с возрастом и полом ребенка [3]. При этом в половозрастных группах статистически значимые различия отсутствуют. Площадь тела является одним из важных адаптивных показателей теплоотдачи с поверхности тела, которая в динамике с 8 до 17 лет у мальчиков увеличилась на 75 %, у девочек – на 68 %, соответственно.

Показатели динамометрии кистей рук важная характеристика физической силы и состояния здоровья в целом у детей [15, 25]. В изучаемый период 8-17 лет выраженный прирост этого параметра был у мальчиков, увеличение динамометрии правой и левой кисти рук составило – 28,1 и 28,5 кг, тогда как у девочек – на 20,4 и 19,3 кг, соответственно. Силовые показатели статистически значимо не изменяются в погодовой динамике у девочек после 12 лет, что может свидетельствовать о снижении темпов процессов формирования мышечной массы и мышечной силы к концу пубертатного периода. Это определяет половозрастные особенности силовых показателей в подростковом возрасте, которые по сравнению с девочками были выше у мальчиков. Как свидетельствуют полученные данные [20], силовые показатели в группе юношей продолжают увеличиваться гетерохронно до 20–21-летнего периода.

Воздействие факторов среды приводит к изменению продолжительности и интенсивности ростовых процессов, что способствует появлению региональных  особенностей роста и развития, которые могут радикально отличаться от общепринятых.

 

 

 

Заключение

 

Таким образом, формирование возрастных и половых различий у аборигенов Северо-Востока России происходит в пубертатный период, когда резко изменяется гормональный баланс в организме. При этом у девочек выраженный период отмечается в 11-12 лет и характеризуется интенсивным увеличением анализируемых тотальных показателей физического развития. После пубертатного спурта у девочек скорость роста значительно снижается, и показатели физического развития изменяются более плавно по сравнению с мальчиками. Тогда как у мальчиков интенсивные ростовые изменения пролонгированы вплоть до ростового скачка 14-15 лет, которые в последующем замедляются.  

Поскольку девочки достигают дефинитивного морфологического статуса раньше мальчиков, то половые различия в возрастной динамике особенно заметны именно в 15-17 лет. Половые особенности по темпам роста связаны в первую очередь с различиями в скорости роста конечностей (ног), которая выше у мальчиков. Также наблюдаются высокие темпы увеличения длины туловища у мальчиков в подростковый (пубертатный) период.

При этом девочки не уступают мальчикам по показателям ОГК, что определяет конституциональные особенности тела. Мальчики характеризуются слабым телосложением с преобладанием астенического соматотипа (длинные ноги, слабое развитие грудной клетки). Среди девочек наиболее часто встречается пропорциональный тип телосложения и высокая доля лиц с относительно малой длиной ног. Полученные данные позволяют полагать, что у девочек определяются наилучшие показатели крепости телосложения и уровень физического развития, чем у мальчиков.

Половая дифференциа­ция в этот период осуществляется также на основе признаков, характеризующих энергетические процессы. При этом адаптивные изменения основных антропометрических показателей у девочек направ­лены на снижение теплоотдачи с поверхности тела. И здесь наибольшую адаптивную значимость приобретают длина тела, относительная длина ног, площадь тела, ко­торые существенно меньше у девочек.

Несмотря на метизацию аборигенного населения (в частности между аборигенными этносами) и социально-экономические изменения у девочек-аборигенок в большей степени сохраняется параметры физического развития «арктического адаптивного типа», что согласуется с фактом большей экочувствительности мужского пола.

Рисунок 1. Возрастная динамика среднегодовых приростов окружности грудной клетки (ОГК), длины и массы тела (ДТ и МТ) у мальчиков (А) и девочек (Б)

Примечание: ДТ – длина тела, МТ – масса тела, ОГК – объем грудной клетки

Figure 1. Age dynamics of the mean annual gains in chest circumference (CC), body height (BH) and body mass (BM) in boys (A) and girls (B)

Note: BH – body height, BM – body mass, CC – chest circumference

Рисунок 2. Частота встречаемости типов пропорциональности телосложения у мальчиков (А) и девочек (Б).

Примечание:

1 – относительно малая длина ног;

2-  пропоциональный тип телосложения;

3 – относительно большая длина ног

 

 

Figure 2. Incidence of types of the body proportional physique in boys (A) and girls (B).

Note:

1 – relatively short legs;

2- proportional body type;

3 – relatively long legs.

 

About the authors

Alesya Nikolaevna Loskutova

Scientific Research Center «Arktika» Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (SRC «Arktika» FЕВ RAS)

Author for correspondence.
Email: lesa82@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-5350-8893
SPIN-code: 2570-0124

Biology Candidate, Sn. Researcher of the Laboratory for Physiology of Extreme States, “Arktika” Scientific Research Center, FEB RAS

Russian Federation, 685000, Magadan, 24 Karl Marx Street

References

Supplementary files