Теоретическое обоснование подходов к оценке показателей физического развития детей и подростков

Анализ информативности методик оценки показателей физического развития детей и подростков на популяционном и индивидуальном уровне позволяет отдать предпочтения методикам, использующим региональные шкалы регрессии.

Оценка по региональным модифицированным шкалам регрессии массы тела по длине тела и комплексная схема имеют много общего:

— показатели физического развития оцениваются с учетом их взаимосвязи

— показатели физического развития оцениваются с учетом возраста и пола

— оценивается биологическое развитие

— стандарты физического развития учитывают региональные и другие факторы

— в результате применения методики дается комплексное заключение, включающее информацию по дальнейшему медицинскому обслуживанию конкретного ребенка.

Существенными различиями методик являются:

— использования различного набора показателей физического развития

— шкалы регрессии являются в первом случае модифицированными (диапазон нормальных колебаний массы тела от М — 15к до + 25к, с целью упрощения из таблиц исключены данные об окружности грудной клетки) во втором нет

— заключение о физическом развитии дается в различной терминологии

— методики различаются по степени сложности и трудоемкости,

— методика использования региональных модифицированных шкал регрессии тестировалась согласно требованиям ВОЗ (оценивалась специфичность, чувствительность и воспроизводимость, хронометраж обследования, оценивалась возможности выполнения средним медицинским персоналом) и имеет высокую диагностическую информативность при экономном расходовании материальных и трудовых ресурсов.

Преимущества каждой из методик оценки показателей физического развития детей и подростков требуют дальнейшего анализа.

Кроме того, представляет интерес поиск «идеальной» методики оценки показателей физического развития детей и подростков. Для этого был использован факторный анализ, который позволяет с одной стороны сократить число показателей, с другой — определить структуры взаимосвязей между показателями. Главная идея анализа — коррелированные показатели объединяются в один фактор, который называется главной компонентой. Цель компонентного анализа — нахождение коэффициентов корреляции исходных показателей и главных компонент. Эти коэффициенты называются факторными нагрузками показателей на главные компоненты. По значениям нагрузок можно истолковать смысл главных компонент, т. е. определить описанные ими исходные коррелированные показатели. Нагрузки выделялись по способу нормализованный варимакс. Для определения числа главных компонент использовали «График каменистой осыпи».

Получены результаты факторного анализа при использовании различных методик оценки показателей физического развития для социально различающихся популяций детей и подростков 6 и 15 лет.

В популяции мальчиков и девочек 6 лет методика оценки показателей физического развития может быть описана тремя главными компонентами:

1- я главная компонента описывает оценку биологического развития

2- я компонента описывает оценку показателя массы тела

3- я компонента описывает оценку показателя длины тела.

Для мальчиков и девочек главные компоненты одинаковы. Исходя из значений факторных нагрузок показателей на главные компоненты, можно заключить, что биологическое развитие лучше всего оценивается при использовании комплексной схемы. Масса тела хорошо оценивается при использовании комплексной схемы, межгрупповых оценочных таблиц, индекса массы тела. Факторный анализ показывает, что использование Z-Score оценки ориентировано только на оценку массы тела. Длина тела лучше всего оценивается при использовании региональных модифицированных шкал регрессии.

Для мальчиков и девочек главные компоненты одинаковы. Исходя из значений факторных нагрузок показателей на главные компоненты, можно заключить, что биологическое развитие лучше всего оценивается при использовании комплексной схемы. Масса тела хорошо оценивается при использовании комплексной схемы, межгрупповых оценочных таблиц, индекса массы тела. Факторный анализ показывает, что использование Z-Score оценки ориентировано только на оценку массы тела. Длина тела лучше всего оценивается при использовании региональных модифицированных шкал регрессии.

В популяции мальчиков и девочек 15 лет методика оценки показателей физического развития так же может быть описана тремя главными компонентами:

1- я главная компонента описывает оценку биологического развития

2- я компонента описывает оценку показателя длины тела

3- я компонента описывает оценку показателя массы тела.

Для мальчиков и девочек главные компоненты одинаковы. Принципиально главные компоненты не различаются, хотя поменялся их порядок, что может быть объяснимо изменением значимости показателей физического развития с возрастом.

Исходя из значений факторных нагрузок показателей на главные компоненты, можно заключить, что биологическое развитие хорошо оценивается при использовании и региональных модифицированных шкал регрессии и комплексной схемы. Длина тела по-прежнему лучше всего оценивается при использовании региональных модифицированных шкал регрессии. Масса тела хорошо оценивается при использовании региональных модифицированных шкал регрессии, комплексной схемы и индекса массы тела.

Результаты факторного анализа позволяют думать, что «идеальная» методика оценки показателей физического развития детей и подростков должна содержать три главные компоненты: оценку биологического развития, оценку массы тела и оценку длины тела. Чтобы подтвердить данное предположение факторный анализ был выполнен на численно репрезентативной популяции подростков 11 лет, поскольку данная возрастная группа так же является сенситивной.

В популяции мальчиков и девочек 11 лет методика оценки показателей физического развития так же может быть описана тремя главными компонентами:

1- я главная компонента описывает оценку массы тела

2- я компонента описывает оценку показателя биологического развития

3- я компонента описывает оценку показателя длины тела.

Для мальчиков и девочек главные компоненты одинаковы. Принципиально главные компоненты не различаются, хотя поменялся их порядок, что может быть объяснимо изменением значимости показателей физического развития с возрастом.

Исходя из значений факторных нагрузок показателей на главные компоненты, можно заключить, что масса тела хорошо оценивается при использовании региональных модифицированных шкал регрессии, комплексной схемы, межгрупповых оценочных таблиц и индекса массы тела. Биологическое развитие одинаково хорошо оценивается при использовании региональных модифицированных шкал регрессии и комплексной схемы. Длина тела по-прежнему лучше всего оценивается при использовании региональных модифицированных шкал регрессии.

Поскольку предыдущие результаты анализа свидетельствуют об отсутствии половых различий и аналогичных главных компонентах в трех возрастных сенситивных группах, факторный анализ был проведен на популяции всех осмотренных детей и подростков 6-17 лет.

1- я главная компонента описывает оценку массы тела

2- я компонента описывает оценку показателя биологического развития

3- я компонента описывает оценку показателя длины тела.

Таким образом, полученные результаты на репрезентативной популяции детей и подростков 6-17 лет подтверждают, что «идеальная» методика оценки показателей физического развития должна содержать три главные компоненты: оценку биологического развития, оценку массы тела и оценку длины тела. В литературе имеются данные факторного анализа, имеющие схожее по смыслу значение.

Н. А. Матвеевой (1986) на основании факторного анализа выделены 5 факторов: первый фактор - общий фактор роста и развития организма, второй — фактор полового созревания. Модели взаимодействия отдельных показателей морфофункционального развития и заболеваемости проявляются в третьем, четвертом и пятом факторах. Третий фактор выделен по факторным нагрузкам на сердечно-сосудистую, пищеварительную системы и осанку школьников. Четвертый фактор выявлен по факторным нагрузкам на эндокринную, нервную систему. Пятый фактор выделен по факторным нагрузкам, характеризующим состояние кожных покровов, органов дыхания и ЛОР-органов.

Т. К. Федотовой (2005) на популяции московских школьников 7-16 лет по результатам проведения Т-факторного анализа выделены так же 3 фактора: первый Т-фактор учитывает 82-90% суммарной вариации длины и массы тела у девочек и мальчиков; изменения соматического статуса, проявляющиеся в ходе пубертатного периода и связанные с вариацией биологического возраста у акцелерированных и ретардированных детей описывает второй Т-фактор; ненаправленные циклические изменения длины и массы тела, носящие второстепенный характер описывает третий Т-фактор.

П. К. Прусов (2005) на популяции мальчиков-подростков в результате факторного анализа выявлены следующие факторы физическогоразвития: 1. Роста и созревания, 2. Относительной массы тела и тучности, 3. Темпов созревания и мускулинизации, 4. Дефинитивной длины тела.

Можно подчеркнуть еще несколько важных моментов:

— Оценку физического развития ребенка необходимо начинать с оценки биологического развития, поскольку в двух сенситивных возрастных группах 1-я главная компонента описывала именно биологическое развитие, такой принцип заложен в комплексной методике.

— Биологическое развитие с 11 лет, исходя из значений факторных нагрузок, одинаково хорошо оценивается комплексной схемой и региональными модифицированными шкалами. Это объясняется тем, что ведущими в этом возрасте становятся показатели полового развития. В дошкольном возрасте биологическое развитие лучше оценивает комплексная схема, которая опирается на большее число показателей. В то же время объединенные данные показывают, что большое значение в оценке биологического развития имеет длина тела.

— Масса тела хорошо описывается индексом массы тела, широко и, как показывает факторный анализ, объективно используемым в эндокринологии. В то же время масса тела так же хорошо оценивается по региональным модифицированным шкалам регрессии и комплексной схеме.

— Можно так же отметить, что межгрупповые оценочные таблицы и Z-Score оценки оценивают в основном массу тела, а предложенная укрупненная схема оценки длины и массы тела при использовании межгрупповых оценочных таблиц практически не работает. Не работают так же центильные таблицы.

— Связанная с использованием региональных модифицированных шкал регрессии массы тела по длине тела 3-я главная компонента, подчеркивает значимость таких оценок роста как «низкий рост» и «высокий рост», поскольку эти отклонения в физическом развитии требуют консультации эндокринолога. В то же время выделение данных групп позволяет избежать ошибок в оценке их массы тела, поскольку шкалы регрессии в этом интервале имеют существенное искажение. По мнению автора, выделение детей и подростков с отклонениями в физическом развитии «низкий рост» и «высокий рост» не исказят оценку популяции в целом, поскольку таких детей в ней должно быть до 5%.

Важным является вопрос теоретического обоснования подходов к разработке стандартов физического развития детей и подростков и срокам их обновления. Большинство авторов указывают на то, что, учитывая изменения показателей физического развития детей и подростков во времени (акселерация и децелерация), региональные стандарты физического развития должны уточнятся каждые 5 — 10 лет.

Был проведен сравнительный анализ использования для оценки показателей физического развития популяций детей и подростков региональных модифицированных шкал регрессии 1993 (годы сбора материала 1982 — 1991) и 2005 (годы сбора материала 2003 — 2005) годов. Между сбором материалов для составления стандартов физического развития прошло 20 лет, материал собирался в ходе лонгитудиналь - ных наблюдений за физическим развитием школьников Москвы.

Были прослежены связи оценки показателей физического развития с распределением детей и подростков по группам здоровья. Выявлены заметные, высоко достоверные связи (р < 0,001) оценки показателей физического развития по региональным модифицированным шкалам регрессии 2005 года с распределением детей и подростков по группам здоровья, хотя при использовании шкал 1993 года такие связи так же прослеживаются.

На индивидуальном уровне показано, что при использовании шкал регрессии 2005 года выявлен наибольший коэффициент множественной корреляции R = 0,83, р < 0,01 и наибольшие стандартизованные коэффициенты регрессии (Beta), которые составили при наличии у детей: функциональных нарушений эндокринной системы, питания, обмена веществ (0,49), и хронических заболеваний эндокринной системы, питания, обмена веществ (0,29), психических расстройств и расстройства поведения (0,33), функциональных нарушений нервной системы (0,31), хронических заболеваний нервной системы (0,43), хронических заболеваний костно-мышечной системы и соединительной ткани (0,33), функциональных нарушений глаза и его придаточного аппарата (0,43), хронических заболеваний мочеполовой системы (0,55), хронических заболеваний органов кровообращения (-0,29). Использование модифицированных шкал регрессии 2005 года способно отражать наличие у ребенка функциональных отклонений и хронических заболеваний по наибольшему числу — семи классам заболеваний.

На донозологическом уровне прослеживаются высокие и высоко достоверные (р < 0,001) связи оценки показателей физического развития с оценкой содержания свободного кортизола в слюне по данным и коэффициента сопряженности Пирсона и коэффициента Крамера при использовании региональных модифицированных шкал регрессии 2005 года, при использовании шкал 1993 года связи слабые, но достоверные (р < 0,03).

Результаты анализа свидетельствуют в пользу периодического пересмотра стандартов физического развития, поскольку обновленные стандарты более точно «работают» на популяционном, индивидуальном и донозологическом уровне. Однако использование стандартов 1993 года так же дает хорошие результаты. Из этого можно заключить, что материал собранный индивидуализирующим методом позволяет разработать стандарты физического развития с большим «запасом прочности». При таком подходе сроки пересмотра стандартов физического развития даже при наличии в популяции проявлений акселерации, как в нашем исследовании, и учитывая трудоемкость сбора первичного материала, могут составлять до 20 лет.

Оценка по региональным модифицированным шкалам регрессии массы тела по длине тела и комплексная схема имеют различие, связанное с использованием различного набора показателей физического развития. Для решения данного вопроса был проведен анализ сопряженности компонентов оценки показателей физического развития по каждой из методик и рассчитаны коэффициенты сопряженности Пирсона и Крамера.

Прослеживаются слабые, но высоко достоверные (р < 0,01) связи между компонентами оценки показателей физического развития по региональным модифицированным шкалам регрессии, при использовании комплексной схемы такие связи значительно меньше. Для сравнения можно отметить, что при использовании межгрупповых оценочных таблиц таких связей вообще нет, как уже указывалось ранее укрупненная схема оценки длины и массы тела практически не работает.

Учитывая данные факторного анализа, анализа сопряженности компонентов оценки показателей физического развития, анализа информативности методик и особенно на индивидуальном уровне, можно заключить, что оценка биологического развития может основываться на показателях длины тела, количестве постоянных зубов, показателях полового развития. Причем в дошкольном, младшем и среднем школьном возрастах ведущими показателями биологического развития будут являются: длина тела и количество постоянных зубов, в старшем школьном возрасте — показатели полового развития. Оценка физического развития может основываться на показателях длинны и массы тела. Комплексная схема предполагает оценку морфофункционального состояния, но в ходе работы данных за такой подход получено не было, в то же время учет мышечной силы кистей рук и жизненной емкости легких снижает количество детей с «нормальным физическим развитием». Кроме того, такой подход давал бы основание для включения в методику ЧСС, АД и др.

Указанный набор показателей является минимально необходимым для оценки физического развития детей и подростков. Важным будет являться и измерение окружности грудной клетки и оценка состояния опорно-двигательного аппарата. В зависимости от целей и задач набор показателей физического развития может быть расширен, при этом можно опираться на унифицированную антропометрическую методику. Очень важным представляется изучение функциональных показателей: мышечной силы кистей рук и жизненной емкости легких. Однако анализ этого вопроса и вопроса пересмотра стандартов для данных показателей по нашему мнению — тема отдельного исследования.

Второе различие методик связано с использованием модифицированных шкал регрессии (диапазон нормальных колебаний массы тела от М — 1SR до + 25r, с целью упрощения из таблиц исключены данные об окружности грудной клетки) или нет.

Был так же проведен анализ сопряженности вариантов оценки физического развития при использовании региональных модифицированных шкал регрессии и BMI у детей и подростков 11-18 лет и рассчитаны коэффициенты сопряженности Пирсона и Крамера.

Прослеживаются высокие и высоко достоверные (р < 0,01) связи между вариантами оценки показателей физического развития при использовании региональных модифицированных шкал регрессии и использовании BMI, а так же при оценке только масса тела. Причем значения коэффициентов сопряженности Пирсона и Крамера выше при применении стандартов 2005 года. Заметные и высоко достоверные (р < 0,01) связи были получены, когда оценка массы тела по региональным модифицированным шкалам регрессии была дополнении характеристикой степени дефицита или избытка массы тела. Этот факт представляет определенный интерес, поскольку изначально методика предусматривает только оценки: «дефицит массы тела» и «избыток массы тела», хотя в научных исследованиях НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков опыт указания степени избытка и дефицита имеется. Такой подход используется украинскими коллегами (Сердюк А. М., Полька Н. С., 2003). Указание степени избытка и дефицита массы тела способствовало бы сближению гигиенического, педиатрического и эндокринологического подходов.

Для уточнения необходимости указания степени избытка и дефицита массы тела при использовании региональных модифицированных шкал регрессии был проведен факторный анализ.

В популяции мальчиков и девочек 11-18 лет оценка массы тела может быть описана тремя главными компонентами:

1- я главная компонента описывает показатель массы тела

2- я компонента описывает степень избытка или дефицита массы тела

3- я компонента описывает оценку показателя длины тела, что вероятнее всего связано с тем, что при использовании шкал регрессии масса тела оценивается по длине тела.

Полученные результаты свидетельствуют в пользу необходимости указания степени избытка и дефицита массы тела при использовании региональных модифицированных шкал регрессии.

Важно так же учитывать, что методика использования региональных модифицированных шкал регрессии тестировалась согласно требованиям ВОЗ и имеет высокую диагностическую информативность при экономном расходовании материальных и трудовых ресурсов.

Таким образом, в результате проведенного анализа определены главные компоненты, которые должна содержать методика оценки показателей физического развития детей и подростков, определено, что в основе методики оценки должны лежать региональные шкалы регрессии массы тела по длине тела, унифицированы подходы, различающие методику региональных модифицированных шкал регрессии и комплексную схему.