INFLUENCE OF ADVERSE FACTORS OF RESIDENCE AREAS TO THE HEALTH OF SCHOOLCHILDREN

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In this work, differences in the concentration of protein-bound iodine and the number of microorganisms in the oral fluid in schoolchildren living in ecologically contrasting areas were revealed, and it was also found that living in an ecologically unfavorable area affects the stress of the physiological parameters of the human body, especially when exposed to a different type of load (in in our case, mental load). A tendency to a decrease in the concentration of protein-bound iodine in the oral fluid of schoolchildren from unfavorable areas compared with the control group was found. A quantitative analysis of the counting of colonies showed that in the saliva of schoolchildren living in ecologically unfavorable areas of the city of Samara, the number of microorganisms was significantly 2 times higher. After the training load, schoolchildren living in ecologically unfavorable areas of Samara had a lower attention rate, a tendency to increase blood pressure and pulse rate was observed.

Full Text

Ежедневно люди подвергаются стрессо- авиационно-космическое) и металлообработка, вым ситуациям, которые потом переходят в де- топливная, электроэнергетическая, химическая прессии. Основным фактором, безусловно, яв- и нефтехимическая, цветная металлургия. ляются нагрузки человека как физические, так Известно, что организм человека засе- и умственные. Однако ложку дегтя добавляет лён различными микроорганизмами, находя- район проживания человека. Если индивид щихся с ним в состоянии равновесия, которое проживает в неблагоприятном экологическом может нарушаться в условиях воздействия районе, то и самочувствие у него будет соответ- стрессовых факторов. Поэтому по изменению ственно хуже, нежели у того, кто живет в «чи- количественного и качественного состояния стом» районе. Согласно государственному до- микробиоты (например, ротовой полости) кладу о состоянии окружающей среды Самар- можно судить здоровье человека. Также од- ская область - один из ведущих российских ними из информативных систем человека яв- промышленных регионов, характеризующийся ляются сердечно-сосудистая и эндокринная, многообразием отраслей промышленности [1]. так как они очень чувствительны к влиянию Наибольшее развитие получили такие отрасли различных факторов окружающей среды. промышленности, как машиностроение (глав- Целью работы являлось изучение влия- ным образом автомо- и ния экологических условий окружающей билестроение © Скворцов Н. Г., Головатенко В. А., Васильева Т. И., Корчиков Е. С., 2019. Скворцов Никита Григорьевич (nikita.skv@mail.ru), ученик 11 класса МБОУ школы № 132 с углубленным изучением отдельных предметов имени Героя Советского Союза Г. П. Губанова г. Самара, 443096, Россия, г. Самара, ул. Коммунистическая, 16; Головатенко Варвара Александровна (ges1578@yandex.ru), ученица 10 класса ГБНОУ СО «Самарский региональный центра для одаренных детей», 443016, Россия, г. Самара, ул Черемшанская, 70; Васильева Татьяна Ивановна (vastaty@rambler.ru), старший преподаватель кафедры биохимии, биотехнологии и биоинженерии; Корчиков Евгений Сергеевич (evkor@inbox.ru), доцент кафедры экологии, ботаники и охраны природы Самарского университета, 443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, 34. Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2019. № 1 (14) 109 среды на концентрацию белковосвязанного Выращивали микроорганизмы слюны йода и количество микроорганизмов в рото- на мясо-пептонном агаре (МПА). Для первого вой жидкости в начале уроков, а также физио- этапа микробиологических исследований логические показатели у школьников до и по- слюну разводили в 10 раз в стерильной воде, сле умственной нагрузки. Изначально мы для второго этапа - в 100 раз, для количе- предполагали, что проживание в неблагопри- ственного подсчета колоний. Лактобактерии ятных районах города Самары негативно ска- выращивали на специальной питательной зывается на физиологических, микробиоло- среде - MRS [3]. Состав агара MRS разрабо- гических и биохимических показателях у уче- тали де Ман, Рогосса и Шарпе (de Man, ников во время их обучения в школе. Rogossa and Sharpe) для получения среды, способной поддерживать хороший рост лак- Условия и методы исследования тобацилл. Обследованы 10 учеников 15-16-лет- После анализировали выросшие коло- него возраста (2 юношей и 8 девушек) обще- нии и идентифицировали микроорганизмы с образовательной школы 132 города Самары. помощью микроскопирования постоянных Были выделены 2 группы: контрольная препаратов. (школьники из благоприятных экологических Определение частоты пульса и артери- районов) и опытная (школьники из неблаго- ального давления приятных экологических районов). К числу наиболее информативных по- В начале эксперимента мы поделили казателей динамики функциональных состоя- испытуемых на две группы, выявили их отли- ний обычно относят такие параметры дея- чие, после чего измеряли частоту пульса и ар- тельности сердечно-сосудистой системы как териальное давление, также обследуемые за- частоту пульса и артериальное давление полняли корректурную таблицу с кольцами Определение частоты пульса и вели- Ландольта для определения показателей вни- чины артериального давления осуществляли мания. Через 30 минут к концу урока выпол- с помощью тонометра OMRON. няли те же действия. Определение показателей внимания До проведения эксперимента с обследуе- Использовали работу с корректурной мыми проводили анкетирование, в результате пробой с кольцами Ландольта для исследова- которого выясняли место проживания, тяготу ния устойчивости и утомляемости внимания. ко сну, успеваемость, состояние здоровья. При анализе экспериментальных данных учи- После мы поделили испытуемых на две тывалась скорость нахождения колец Лан- группы и у каждого произвели сбор ротовой дольта (S, количество колец/мин) по фор- жидкости для определения концентрации муле: белковосвязанного йода (Ю. И. Еремин и со- S = 0,5436 · N - 2,807 · n/ T, авт., 1980) [2] изучения количественного со- где N - количество просмотренных колец; става микробиоты. n - количество ошибок (пропущенные и оши- Микробиологическое исследование бочно зачеркнутые кольца); проводили в три этапа. Т - время выполнения задания, сек.; 1. Качественное исследование микро- 0,54336 - средняя величина информации биоты слюны школьников разных групп (ин- каждого кольца; тенсивность роста, разновидности микроор- 2,807 - потеря информации, приходящаяся ганизмов). на одно кольцо. 2. Количественное определение микро- Статистическую обработку полученных биоты слюны школьников из разных групп. данных проводили стандартным способом с 3. Интенсивность роста лактобактерий помощью t-критерия Стьюдента. Статистиче- слюны школьников. ски значимыми считали различия с уровнем Предварительно, перед уроками осу- p<0,05 [4]. ществляли сбор слюны у школьников изучае- мых групп. При этом время после употребле- Результаты и их обсуждение ния пищи обследуемыми составило не менее Результаты анкетирования позволили одного часа. выяснить место проживания обследуемых, 110 Биология после чего мы выделили две группы школь- Щитовидная железа играет важную ников контрольную (ученики проживали в роль в тех адаптационных процессах, в ос- благоприятных районах) и опытную (в небла- нове которых лежат изменения разнообраз- гоприятных). К благоприятным районам мы ных метаболических процессов. В большом отнесли: Ленинский, Самарский, Октябрь- количестве исследований встречается инфор- ский, Железнодорожный, а также загородные мация, что в период стресса снижается уро- населённые пункты, отдаленные от промыш- вень белковосвязанного йода в крови [7, 8]. ленных предприятий. К неблагоприятным: В результате посева слюны школьников Промышленный, Кировский, Советский, после её разведения в 10 раз мы обнаружили, Куйбышевский, а также загородные населён- что в чашках Петри опытной группы наблю- ные пункты вблизи промышленных предпри- далось сплошное зарастание, а в чашках ятий. опытной группы только отдельные колонии Для оценки функции щитовидной же- (рис. 2). Это свидетельствует о том, что коли- лезы обычно определяют концентрацию ти- чество микроорганизмов в слюне школьни- роксина в крови. Поскольку 99,95 % тирок- ков из неблагоприятных районов выше, чем у сина в крови содержится в соединении с ти- школьников контрольной группы. Чтобы роксинсвязывающим глобулином, адекват- сравнить количественный состав, мы провели ным тестом является количественное опреде- разведение слюны в 100 раз и получили от- ление белковосвязанного йода [2]. дельные колонии (рис. 3, рис. 4). Определение белковосвязанного йода Причём при анализе колоний микроор- именно в ротовой жидкости связано с тем, что ганизмов слюны, разведенной в 100 раз, мы слюна в своем составе содержит не только отметили, что в контрольных чашках в основ- специальные вещества (амилаза, мукополиса- ном крупные колонии, а в опытных, наобо- хариды, гликопротеины, лизоцим и др.), но и рот, большое количество очень мелких. Это вещества, поступающие из плазмы крови, можно объяснить тем, что у школьников например различные гормоны. Кроме того, опытной группы большее количество клеток содержание многих гормонов в слюне нахо- микроорганизмов в ротовой полости из-за дится в корреляционной взаимосвязи с плаз- ослабленного иммунитета под воздействие мой крови [5, 6]. неблагоприятных факторов среды по сравне- Проведя методику определения белко- нию со школьниками из более экологически восвязанного йода в слюне школьников раз- благоприятных районов проживания. Более ных групп, мы выяснили, что концентрация крупные размеры колоний микроорганизмов белковосвязанного йода в слюне школьников слюны школьников контрольной группы мы двух групп достоверно не отличалась (рис.1), объясняем уменьшением конкуренции за пи- зато мы наблюдали тенденцию к снижению тательные вещества питательной среды и уве- этого показателя у школьников, проживаю- личением жизнеспособности при уменьше- щих в неблагоприятных районах. нии числа клеток микроорганизмов. 60 50 Концентрация, мкг% 40 30 20 10 0 контроль опыт Рис. 1. Концентрация белковосвязанного йода в ротовой жидкости школьников разных групп Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2019. № 1 (14) 111 контроль опыт Рис. 2. Пример роста колоний микроорганизмов слюны после разбавления в 10 раз контроль опыт Рис. 3. Пример роста колоний микроорганизмов слюны после разбавления в 100 раз 300 250 число колоний 200 150 100 50 0 контроль опыт Рис. 4. Количество выросших колоний из слюны школьников, разведённой в 100 раз 112 Биология стафилококки пептококки стрептококки Бациллы лактобактерии (палочки со спорами) стрептобациллы Рис. 5. Разнообразные микроорганизмы из слюны школьников 1 балл 5 баллов Рис. 6. Примеры интенсивности роста лактобактерий Количественный анализ подсчёта коло- проживания. Посев слюны мы осуществляли ний показал, что в слюне школьников опыт- вглубь специальной питательной среды для ной группы достоверно выше количество молочнокислых бактерий, которую предвари- микроорганизмов в 2 раза. тельно разливали в стерильные пробирки. После микроскопирования постоянных Это связано с тем, что лактобактерии явля- препаратов мы выявили большое разнообра- ются анаэробами и микроаэрофилами. О ко- зие микроорганизмов у школьников (рис. 5), личестве выросших лактобактерий мы су- но характерных видов для какой-то опреде- дили по интенсивности роста, которую соот- лённой группы мы не выявили. Мы встретили носили по пятибальной шкале (рис. 6). стрептококки, стафилококки, пептококки, ба- Анализ роста кисломолочных бактерий циллы, лактобактерии, стрептобациллы, показал, что количество лактобактерий в вейлонеллы, микрококки). слюне школьников контрольной группы до- Известно, что молочнокислые бактерии стоверно не отличалось от опытной (рис. 7). относят к полезным микроорганизмам для че- Результаты влияния умственной ловека, поэтому мы решили определить, а не нагрузки на физиологические показатели уче- будет ли различия в количестве этих бактерий ников из разных экологических районов -1 . у человека в зависимости от района представлены на рисунках 8 0 Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2019. № 1 (14) 113 4 3,5 3 Интенсивность, балл 2,5 2 1,5 1 0,5 0 контроль опыт Рис. 7. Интенсивность роста лактобактерий (в баллах) в слюне школьников разных групп 1,64 1,8 1,52 1,42 1,6 1,4 0,97 1,2 Контрольная группа 1 Кол-во знаков в секунду Опытная группа 0,8 0,6 0,4 0,2 0 До урока После урока Рис. 8. Изменение скорости нахождения колец Ландольта у школьников из разных групп до и после урока с умственной нагрузкой 180 160 140 давление, мм рт.ст. 120 100 80 60 40 20 0 до урока после урока до урока после урока до урока после урока систолическое давление диастолическое давление пульсовое давление контроль опыт Рис. 9. Изменение артериального давления у школьников из разных групп до и после урока с умственной нагрузкой 114 Биология 94 94 91,2 92 90,6 90 Контрольная группа кол-во ударов в минуту 88 86,6 Опытная группа 86 84 82 До После Рис. 10. Изменение частоты пульса у школьников из разных групп до и после урока с умственной нагрузкой Рассмотрим изменения скорости нахож- группой. Количественный анализ подсчета ко- дения колец Ландольта (рис. 8). На гисто- лоний показал, что в слюне школьников, про- грамме видно, что изначально данный пока- живающих в экологически неблагоприятных затель был на одинаковом уровне у школьни- районах г. Самары, достоверно выше количе- ков разных групп. Но после учебной нагрузки ство микроорганизмов в 2 раза. Количество мо- он снизился, однако у контрольный группы лочнокислых бактерий в слюне школьников, скорость нахождения колец Ландольта проживающих в экологически контрастных уменьшилась намного больше (на 57 %). районах, достоверно не отличалось. Снижение Рассмотрим изменения показателей ар- скорости нахождения колец Ландольта при ра- териального давления (рис. 9). Перед уроком боте с корректурной таблицей было более вы- артериальное давление в двух группах школь- ражено у школьников, проживающих в эколо- ников достоверно не отличалось между со- гически неблагоприятных районах. После бой. После учебной нагрузки у школьников учебной нагрузки у школьников, проживаю- контрольной группы артериальное давление щих в экологически благоприятных районах г. имело тенденцию к снижению. В опытной Самары, наблюдали тенденцию к снижению группе у школьников, наоборот, давление по- артериального давления и частоты пульса, а у вышалось. В результате систолическое давле- учеников, проживающих в экологически не- ние после урока в опытной группе оказалось благоприятных районах, наоборот, - систоли- достоверно выше на 32 %. ческое давление после урока было у них досто- Аналогичную ситуацию мы наблюдали верно выше на 32 %, а частота пульса на 9 %. при анализе изменений частоты пульса у В целом мы выявили, что проживание в школьников двух групп (рис. 10). У школьни- экологически неблагоприятном районе вли- ков контрольной группы наблюдали тенден- яет на напряжение физиологических показа- цию к уменьшению частоты пульса, а у телей организма человека, особенно при воз- школьников опытной группы - к возраста- действии другого вида нагрузок (в нашем нию. В результате частота пульса у школьни- случае, умственная нагрузка), а также сниже- ков опытной группы после урока оказалась ние уровня белковосвязанного йода в слюне и достоверно выше на 9 %. на увеличение количества микроорганизмов в ротовой полости, что связано, возможно, с Заключение ослабленной иммунной системой, следова- Таким образом, обнаружено снижение тельно, поэтому наша гипотеза о том, что концентрации белковосвязанного йода в рото- проживание в неблагоприятных районах го- вой жидкости школьников из неблагоприятных рода Самары негативно сказывается на фи- районов на 13 % по сравнению с контрольной зиологических и микробиологических Вестник молодых учёных и специалистов Самарского университета. 2019. № 1 (14) 115 показателях у учеников во время их обучения Теоретические основы и практикум. Самара: в школе, подтвердилась. Самарский университет, 1997. 256 с. 5. Гильмиярова Ф. Н., Радомская В. М. Литература Постижение сути. Экология, экопатология, 1. Доклад об экологической ситуации в натурсил. Самара, 1997. 401 с. Самарской области за 2017 год. Выпуск 28. 6. Васильева Т. И., Подковкин В. Г, Самара, 2018. 226 с. Чикина Е. Л. Биохимическая оценка коры 2. Молекулярная эндокринология. надпочечников // Вестник Самарского Спецпрактикум по курсу «Азотосодержащие госуниверситета. 2002. № 4 (26). С.137- соединения». Часть 2. Самара: Самарский 144. университет, 1998. 22 с. 7. Лопухова В. В. Физиологические ос- 3. Кленова Н. А. Лабораторный практи- новы адаптации. Томск: Изд-во Томского ун- кум по микробиологии. Самара: Самарский та, 1982. 86 с. университет, 2012. 102 с. 8. Хайдарлиу С. Х. Функциональная 4. Фролов Ю. П. Математические ме- биохимия адаптации. Кишинев: Штиинца, тоды в биологии. ЭВМ и программирование: 1984. 272 с.
×

About the authors

Nikita Grigorievich Skvortsov

School № 132 with in-depth study of individual subjects named after the Hero of the Soviet Union G. P. Gubanov of the Samara

Email: nikita.skv@mail.ru
Russia, Samara

Varvara Alexandrovna Golovatenko

Samara Regional Center for Smart Children

Email: ges1578@yandex.ru
Russia, Samara

Tatyana Ivanovna Vasilyeva

Samara University

Email: vastaty@rambler.ru
Russia, Samara

Evgeny Sergeevich Korchikov

Samara University

Email: evkor@inbox.ru
Russia, Samara

References

  1. Доклад об экологической ситуации в Самарской области за 2017 год. Выпуск 28. Самара, 2018. 226 с.
  2. Молекулярная эндокринология. Спецпрактикум по курсу «Азотосодержащие соединения». Часть 2. Самара: Самарский университет, 1998. 22 с.
  3. Кленова Н. А. Лабораторный практикум по микробиологии. Самара: Самарский университет, 2012. 102 с.
  4. Фролов Ю. П. Математические методы в биологии. ЭВМ и программирование: Теоретические основы и практикум. Самара: Самарский университет, 1997. 256 с.
  5. Гильмиярова Ф. Н., Радомская В. М. Постижение сути. Экология, экопатология, натурсил. Самара, 1997. 401 с.
  6. Васильева Т. И., Подковкин В. Г, Чикина Е. Л. Биохимическая оценка коры надпочечников // Вестник Самарского госуниверситета. 2002. № 4 (26). С.137-144.
  7. Лопухова В. В. Физиологические основы адаптации. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1982. 86 с.
  8. Хайдарлиу С. Х. Функциональная биохимия адаптации. Кишинев: Штиинца, 1984. 272 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Proceedings of young scientists and specialists of the Samara University

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Proceedings of young scientists and specialists of the Samara University

ISSN 2782-2982 (Online)

Publisher and founder of the online media, journal: Samara National Research University, 34, Moskovskoye shosse, Samara, 443086, Russian Federation.

The online media is registered by the Federal Service for Supervision of Communications, Information Technology and Mass Communications, registration number EL No. FS 77-86495 dated December 29, 2023

Extract from the register of registered media

Regulation of the online media

Editor-in-chief: Andrey B. Prokof'yev, Doctor of Science (Engineering), associate professor,
head of the Department of Aircraft Engine Theory

2 issues a year

0+. Free price. 

Editorial address: building 22a, room 513, Soviet of Young Scientists and Specialists, 1, Academician Pavlov Street, Samara, 443011, Russian Federation.

Address for correspondence: room 513, building 22a, 34, Moskovskoye shosse, Samara, 443086, Russian Federation.

Tel.: (846) 334-54-43

e-mail: smuissu@ssau.ru

Domain name: VMUIS.RU (Domain ownership certificate), Internet email address: https://vmuis.ru/smus.

The previous certificate is a printed media, the journal “Bulletin of Young Scientists and Specialists of Samara University”, registered by the Office of the Federal Service for Supervision of Communications, Information Technologies and Mass Communications in the Samara Region, registration number series PI No. TU63-00921 dated December 27, 2017.

© Samara University

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies