Областной конкурс научно-исследовательских проектов для учащихся 8-11 классов «Изучить себя смогу и здоровье сберегу»

Муниципальное казенное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2 п. Теплое»

Областной конкурс научно-исследовательских проектов для учащихся 8-11 классов «Изучить себя смогу и здоровье сберегу»

Номинация «Физическое развитие и антропометрические показатели»

ИЗУЧЕНИЕ АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У ПОДРОСТКОВ КАК СПОСОБ САМОДИАГНОСТИКИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

Конюхова Екатерина Сергеевна, 8 класс

Сидорова Галина Васильевна,

учитель биологии высшей категории

Теплое – 2014

Содержание

Введение

1. Понятие антропометрии и ее роль в диагностике уровня физического развития
2. Методическое обоснование опытно-экспериментальной работы
3. Результаты и обсуждения

Заключение

Список литературы

Введение

Физическое развитие является лабильным показателем, который легко изменяется под воздействием разнообразных неблагоприятных факторов, особенно условий окружающей среды. Как совокупность признаков, которые характеризуют состояние здоровья  организма на разных возрастных этапах, уровень физического развития является одним из важнейших показателей социального здоровья населения. Поэтому оценка уровня физического развития является неотъемлемым элементом контроля за состоянием здоровья [1].

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет физическое развитие как суммарный индикатор состояния здоровья отдельного человека и популяции, а показатели физического развития детей раннего возраста как критерий оценки социально-экономического развития отдельного региона, страны [5]. Мониторинг физического развития подростков ВОЗ считает одним из самых эффективных мероприятий, которые осуществляются медицинскими работниками  для снижения уровня заболеваемости детей среднего школьного возраста и сохранения общего здоровья нации.

Физическое развитие – это динамический процесс роста (увеличение длины и массы тела, отдельных частей тела) и биологического созревания ребенка в разные периоды возраста, весомый критерий оценки состояния здоровья и возрастных норм развития. Физическое развитие в подростковом возрасте — это процесс изменения морфологических и функциональных свойств организма, который определяет запас физических сил, выносливость и работоспособность [5]. Темпы физического развития зависят от индивидуальных особенностей, социальных факторов, региона обитания и т.д.

Антропометрия –  совокупность методов и приемов измерения, описания человеческого тела в целом и его отдельных частей. Она позволяет дать количественную характеристику и оценку физического развития человека [2]. Антропометрическая оценка очень широко применяется в медицине. Ряд заболеваний часто диагностируется именно после установления негативных антропометрических изменений. Этим обусловлено внимание к антропометрии не только у медицинских работников, но и у широких слоев населения.

Поэтому целью данного исследовательского проекта стало формирование навыков самодиагностики физического развития у подростков при помощи методов антропометрии.

В связи с поставленной целью были определены основные задачи исследования:

1. обобщить и систематизировать современные подходы к методам антропометрии в информационных источниках;
2. овладеть навыками и техникой проведения соматометрии: измерение массы, роста и окружностей головы и грудной клетки;
3. овладеть методикой оценки параметров физического развития: объем легких, динамическая сила рук, гибкость;
4. провести сравнительный анализ исследуемых характеристик среди подростков среднего школьного возраста;
5. дать рекомендации по профилактике заболеваний, связанных с отклонением физического развития от установленных норм.

Исследовательский проект проводился на базе общеобразовательной средней школы, в качестве опытного класса был выбран 7а. Контроль за правильностью выполнения соматических и физических измерений осуществлял школьный медицинский работник (медицинская сестра), оценки гибкости – учитель физической культуры.

Используемое оборудование:

• весы электронные ВЭМ-150-«Масса-К»;
• ростомер РМ-1;
• динамометр ДМЭР-120-0,5;
• спирометр SPIROVIT SP-1;
• лента сантиметровая гибкая;
• фотоаппарат.

1. Понятие антропометрии и ее роль в диагностике уровня физического развития

Антропометрия (греч. anthrōpos человек + metreō мерить, измерять) — совокупность методических приемов в антропологическом исследовании; включает измерение тела и его частей (соматометрию) и скелета (остеометрию, краниометрию), а также описание (антропоскопию) тела человека в целом и отдельных его частей (развитие жирового слоя, мускулатуры, форма грудной клетки, спины, живота, ног, пигментация, волосяной покров, вторичные половые признаки и др.) [2]

Установка антропометрических характеристик заключается в измерении основных параметров тела, а также включают в себя также описание формы тела, цвета глаз, волос, кожи, особенностей костной структуры, а также более редкие методы: определение емкости легких, мышечной силы кисти, измерение таза.

В процессе антропометрического описания тела человека исследователь использует такие приемы, как: 

- Измерение (например, взвешивание человека или измерение его роста).

- Описание (определение цвета глаз человека). 

- Сравнение с эталоном или нормой. 

- Расчет (определение соотношений и коэффициентов). 

Антропометрические исследования осуществляют с помощью специальных инструментов (антропометра, ростомера, толстотных и скользящих циркулей, циркулей-калиперов и др.). Описание формы частей тела, пигментации кожи, волос, глаз и др. проводят с использованием шкал, муляжей, схем, используют фотографии (так называемая стереофотограммометрия).

Данные антропометрии широко используют для оценки годности к военной службе, стандартизации одежды, обуви, рационального устройства рабочих мест, оценки влияния различных социально-экономических и других мероприятий на физическое развитие и здоровье населения [5].

Применение антропометрических данных и показателей очень широко, но наиболее часто описательные характеристики состояния тела человека используются в следующих случаях:

Педиатрия. Такие параметры, как рост, вес, пропорциональность тела, достаточное содержание жира и мышечной массы, очень важны для мониторинга развития ребенка и применяются в этих целях с самых первых дней жизни человека.

Спортивный контроль. Антропометрические характеристики в данном случае служат показателем эффективности спортивных нагрузок.

Стандартизация. Разработка любых правил, шаблонов и норм для людей невозможна без учета антропометрических показателей, поэтому они являются базовой информацией в сфере стандартизации.

Клиническая практика. Изменение антропометрических показателей (набор или потеря веса, деформация позвоночника, уменьшение мышечной массы) является одним из симптомов многих заболеваний, поэтому учет этих характеристик упрощает диагностику.

Антропометрические характеристики применяются в акушерстве и гинекологии, судебной медицине, пластической хирургии.  Кроме того, антропометрические параметры позволяют получить дополнительные сведения о факторах риска ряда заболеваний. Зная эти факторы, связанные, например, с типом телосложения, можно предпринять меры, направленные на снижение риска заболевания. Поэтому еще одной сферой приложения антропометрических данных является профилактика и контроль различных заболеваний [3]. Большое значение могут иметь данные антропометрии для так называемой конституциональной диагностики (определение конституциональной предрасположенности и конституциональных особенностей течения заболевания) и для выявления антропометрических маркеров (признаков) риска.

2. Методическое обоснование опытно-экспериментальной работы

В зависимости от цели исследования программы антропометрических измерений варьируют в широких пределах [2]. Минимальная программа предусматривает измерение массы и длины тела (стоя и сидя), обхвата грудной клетки, ширины плеч и таза, оценку развития жироотложения и мускулатуры. Подробные программы включают до 60 измерительных и описательных признаков. Большая часть антропометрических показателей основывается на скелетных размерах.

Для получения точных результатов при антропометрических исследованиях необходимо соблюдать стандартные условия измерения: в утреннее время, при оптимальном освещении, наличии исправного инструментария, использовании унифицированной методики и техники измерений. Измерения производят между точками, которые, как правило, достаточно точно фиксируются под кожей на различных структурных элементах костей (рис.1).

Основные размеры на голове: продольный и поперечный диаметры, ширина скул и нижней челюсти, морфологическая высота лица. Процентное соотношение поперечного и продольного диаметров определяет величину головного указателя (до 75,9 — долихоцефалия, 76,0—80,9 — мезоцефалия, 81,0 и выше — брахицефалия).

Основные размеры тела: длина тела, корпуса, туловища, руки, ноги; ширина плеч, таза; сагиттальный и поперечный диаметры грудной клетки; дистальные эпифизарные диаметры плеча, предплечья, бедра, голени; обхват грудной клетки, талии, живота, бедер, конечностей; кожно-жировые складки на туловище (под лопаткой, на груди, животе), конечностях, а также на кисти и на лице.

Рис. 1. Основные антропометрические значения (по Н.С. Смирновой)

С помощью эмпирических расчетных формул определяют: развитие основных компонентов тела (костного, мускульного, жирового), его объем и поверхность, нормальную или «идеальную» (оптимальную) массу тела, тип телосложения (морфологическую конституцию) и пропорции, т.е. соотношение тотальных размеров тела. Основные варианты пропорций: долихоморфный (узкоплечий длинноногий), мезоморфный (средний) и брахиморфный (широкоплечий коротконогий).

Почти все размеры выражаются в миллиметрах (длинна тела и обхват грудной клетки — в сантиметрах). Точность измерений колеблется от 0,2—0,5 мм для кожно-жировых складок до 5 мм для обхватных размеров на теле. Масса тела определяется на медицинских рычажных весах с точностью до 100 г. Результаты А. обрабатываются методами вариационной статистики и представляются в виде индексов, кривых, морфограмм, шкал, номограмм и др.

Антропометричекие стандарты устанавливают с учетом возрастной, половой и этнотерриториальной принадлежности и периодически обновляют (не реже одного раза в 5—10 лет).

Не все антропометрические параметры интерпретируются универсально: например, в ряде случаев такой расчетный показатель, как индекс массы тела, не подходит для антропологической характеристики человека и сравнения с нормой. В частности, индекс массы тела не отражает истинного физического состояния профессиональных спортсменов, людей, занимающихся бодибилдингом, беременных женщин, детей и подростков. В этих случаях применяются другие антропометрические показатели – например, индекс талия/рост.

Очень многое могут сказать о здоровье и физическом состоянии описательные характеристики, которые отличаются от прочих тем, что для их составления не используются никаких измерительные методы – только визуальное восприятие. Цвет глаз и волос, состояние кожных покровов, осанка, форма различных частей тела – все это можно выяснить при простом визуальном осмотре. 

Рост. Классический антропометрический параметр, особенно важный для оценки развития ребенка; во взрослом возрасте остается неизменным (не считая патологий) и используется в качестве постоянной величины (например, при расчете различных индексов). Патологии роста могут свидетельствовать о серьезных гормональных нарушениях. 

Вес. Переменная антропометрическая характеристика, которая, с одной стороны, зависит от множества факторов (питания, уровня физической активности, состояния здоровья), а с другой, непосредственно влияет на здоровье, может быть фактором риска или даже причиной развития заболеваний. Колебания веса в течение небольшого времени могут быть очень значительными, поэтому на них врач обращает самое пристальное внимание. Кроме того, вес – центральная характеристика фитнес-контроля, физического состояния человека.

Обхваты (груди, талии, бедер и т.д.).  Антропометрическая характеристика, использующаяся как самостоятельно, так и при расчете оценочных индексов. Самостоятельно обхваты обычно используются для эстетической оценки и фитнес-контроля, особенно это характерно для процесса похудения и набора мышечной массы. Но иногда обхваты обретают и вполне медицинский смысл: так, например, если обхват талии превышает норму (больше 80 (для женщин) и 94 (для мужчин) см), то можно диагностировать особенно опасный для здоровья абдоминальный тип ожирения; обхват запястья же служит для определения типа телосложения. 

Обхват груди определяется типом телосложения и толщиной слоя жировых тканей. Измеряют обхват груди с помощью сантиметровой ленты. Для этого ленту оборачивают вокруг грудной клетки (на уровне сосков) и производят замер. Важно, чтобы лента при этом не провисала и не была, наоборот, стянута. Бывает три типа грудной клетки, соответствующих трем типам телосложения. 

Нормостеническая грудная клетка пропорциональна, под- и надключичными пространства выражены в меру, лопатки хорошо прилегают к грудной клетке, надчревный угол приближается к 90°. Нормостеническая грудная клетка выглядит наиболее гармоничной и имеет соответствующие параметры. 

Астеническая грудная клетка более плоская, под- и надключичные пространства западают, лопатки могут немного отстоять от грудной клетки. Надчревный угол меньше 90°, то есть острый. Астеническая грудная клетка выглядит узкой и вытянутой. 

Гиперстеническая грудная клетка более выпуклая относительно нормостенической, под- и надключичные пространства слабо выражены, надчревный угол больше 90°. Гиперстеническая грудная клетка выглядит широкой, округлой, укороченной. 

Что касается формы грудной клетки, то ее нормальность свидетельствует об отсутствии нарушений и деформаций, а различные изменения по сравнению с нормой могут быть вызваны искривлением позвоночника и другими проблемами с костной системой. 

Расчетные индексы. На основе базовых показателей (рост, вес, обхваты) высчитываются контрольные индексы, цифровое выражение которых позволяет сделать вывод о нормальности/ненормальности тех или иных антропометрических характеристик и формы человека в целом. Например, индекс массы тела, при расчете которого используется рост и вес человека, определяет норму веса; индекс Пинье позволяет определить тип телосложения человека; индекс «талия-бедра» в качестве результата дает тип распределения жира на теле.

Индекс Пинье – это показатель, характеризующий тип телосложения человека. Рассчитывается на основании определения соотношения роста, веса и обхвата груди. 

Расчет показателя:

Расчет индекса Пинье производится по следующей формуле:
Индекс Пинье = Рост (см) – Вес (кг) – Обхват груди (см)

Например, ваш рост составляет 175 см, вес – 70 кг, обхват груди – 85 см.

Индекс Пинье = 175-70-85 = 20

Интерпретация показателя

Полученным значениям индекса Пинье соответствует тип телосложения, который можно определить по следующей таблице: 

3. Результаты и обсуждения

При выполнении научно-исследовательского проекта были изучены некоторые соматометрические и физические показатели учеников 7а класса. На начало 2014 учебного года в классе обучается 15 человек, гендерное соотношение равное (8 девочек и 7 мальчиков), средний возраст коллектива составляет 13-14 лет. Академическая успеваемость в классе различна: обучающихся на «отлично» - 0 человек; на «хорошо и отлично» - 10 человек; на «удовлетворительно» - 5 человек; неуспевающих - в классе нет.

Анализ соматометрических характеристик, представленных на рис.2, показал, что средний рост учеников класса составляет 159,5 см, при этом рост самого низкого ученика – 137 см, а самого высокого – 171 см. При сравнении полученных результатов с литературными данными (Приложение 1) установлено, что вариативный размах показателя выходит за установленные границы (норма – 154-167 см).

Оценка массы тела учеников также показала значительные различия между минимальным и максимальным показателем (29,8 кг и 74,9 кг соответственно). Средний вес учеников класса составил 56,3 кг (верхний предел диапазона нормы).

При измерении окружностей груди и головы установлено, что ученики высокого роста и повышенной массы тела имеют большие объемы грудной клетки (65-98 см) и обхвата головы (53-57 см).

Для наглядности и оценки нормальности развития каждого ученика был рассчитан индекс Пинье, характеризующий тип телосложения (рис.3). Тип телосложения – одна из базовых характеристик формы тела человека, содержащая в себе информацию о пропорциях тела, относительной длине конечностей, массивности, ширине грудной клетки, таза, плеч и т.д., а также о склонности к набору веса.

Рис.2. Антропометрические показатели учеников 7а класса

Рис.3 Значения индекса Пинье для учеников 7а класса

По результатам расчета индекса Пинье в испытуемом классе наблюдали широкий диапазон типов телосложения. При этом только у 4 человек диагностировали нормальный тип, у остальной части класса – слабое и очень слабое телосложение, что в целом соответствует тенденции среди современных подростков, обусловленной увлечением виртуальной реальностью и сниженным интересом к активному образу жизни.

Полученные данные определили необходимость определения физических характеристик учеников, чтобы выявить корреляционные связи между морфометрическими параметрами и показателями физического развития.

Определение объема легких проводили при помощи спирометра, динамической силы левой и правой рук – динамометра. Анализ физических показателей учеников позволил обнаружить значительный размах вариативного ряда по всем определяемым характеристикам. Так, при определении объема легких средний показатель по классу составил 1,77 см3, минимальное значение – 1,3 см3, максимальное – 2,2 см3. При проведении корреляционного анализа между обхватом грудной клетки и объемом легких отмечена положительная связь (коэффициент корреляции равен 0,4).

Динамическая сила обеих рук различается у каждого индивида (ведущая рука  может быть как правая, так и левая). Из 15 испытуемых только у двоих диагностировали равные показатели силы обеих рук (рис.4).

Гибкость оценивали методом наклона туловища вперед из положения «сидя». Результаты интерпретировали по общепринятой методике (табл.1).

Таблица 1. Определение степени гибкости

Рис.4. Физические показатели учеников 7а класса

Показатели гибкости в испытуемом классе имели очень широкий размах вариации, у 4 человек диагностирована очень хорошая степень гибкости, у 8 – средняя степень, у 3 человек – низкая степень. Коэффициент корреляции между показателями гибкости и массой тела составил 0,4, что позволяет сделать вывод о возможной положительной связи между ними.

Дополнительно был проанализирован классный журнал с информацией о состоянии здоровья: установлено, что основную группу здоровья имеют 6 учеников, 9 - подготовительную группу (имеют хроническое заболевание).

Таким образом, при изучении физических показателей выявлено, что лишь менее 30% испытуемых можно отнести к нормально развивающимся, остальной части класса необходимо корректировать образ жизни (рекомендовано увеличение физических нагрузок и снижение доли малоподвижных видов деятельности).

Заключение

Состояние здоровья современных школьников – предмет пристального внимания не только родителей и сотрудников общеобразовательных и медицинских учреждений. Формирование навыков самодиагностики путем знакомства с методами антропометрии позволит каждому ученику оценивать и прогнозировать уровень собственного физического развития и своевременно его корректировать.

Полученные в ходе выполнения опытно-исследовательского проекта данные представляют интерес как самих участников, так и для их родителей. Основные результаты были представлены на родительском собрании и позволили комплексно подойти к проблеме сохранения здоровья подростков в средней школе.

Список литературы

1. Методика морфофизиологических исследований в антропологии/ под ред. Н.С. Смирновой и др., [текст] М., 1991. с. 4
2. Рогинский Я.Я., Левин М.Г. Антропология [текст]. М., 1998. с. 54
3. Гармоничность взаимосвязей антропометрических параметров у женщин / Ю.А. Фефелова, Т.В. Казакова, Л.А. Нагирная, С.Ю. Скобелева // Проблемы гармонии и закономерности в развитии современного мира: сб. тр. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. [текст] – Красноярск, 2009. – С. 368 – 369.
4. Ермошкина, А.Ю. Исходный вегетативный тонус у лиц разных соматотипов в юношеском возрасте / А.Ю. Ермошкина, В.В. Фефелова, Т.В. Казакова // Проблемы гармонии и закономерности в развитии современного мира: сб. тр. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием. [текст] – Красноярск, 2009. – С. 373 - 374.
5. Большая медицинская энциклопедия [электронный ресурс] // http://bigmeden.ru/