Введение
При работе за компьютером организм человека сталкивается с комплексным влиянием на него различных явлений. Сейчас хорошо известно, что уже кратковременная работа за компьютером приводит к усиленной работе основных регуляторных систем организма [5]. Условия работы за компьютером таковы, что напряжению подвергаются многие системы организма, в том числе нервно-психическая сфера пользователя, и эндокринная система не является исключением [4, 6]. В современной литературе недостаточно данных об индивидуальных особенностях реагирования организма на условия работы за компьютером [7]. Поэтому целью нашего исследования явилось изучение некоторых биохимических показателей школьников с разными типами биоритмов, при их работе за компьютером в течение учебного года.
1. Материалы и методы исследований
1.1. Объект исследования
В эксперименте принимало участие 116 учеников 6-х, 8-х и 10-х классов школы №37 Железнодорожного района г. Самары, среди которых по результатам тестирования было выявлено 60 человек с утренним биоритмологическим типом и 56 человек с вечерним биоритмологическим типом. Учащиеся в течение 40 мин выполняли работу с текстом на компьютере. Исследования проводились три раза: в феврале, мае и сентябре 2008 года, во время 3 урока с 10 00.
В качестве биологического материала использовали ротовую жидкость, которую собирали 2 раза: до начала урока и после него. Сбор биологического материала проводили в химически чистые пробирки по 3 мл. Перед забором испытуемый промывал рот кипячёной водой и просушивал салфеткой. Полученный материал хранился в морозильной камере при температуре -15 ºС.
1.2. Методы исследования
Гистамин и серотонин определяли по методике Л.Я.Прошиной (1981) в нашей модификации (Подковкин В.Г., Панина М.И., Васильева Т.И., 2003) на приборе БИАН-130 флуориметрический [1].
Определение 11-оксикортикостероидов (11-ОКС) проводили по методике Ю.А.Панкова, И.Я. Усватовой в модификации В.Г. Подковкина и соавт. [1], используя прибор БИАН-130 флуориметрический.
Для определения биоритмологических типов школьников мы использовали тест «Сова» или «Жаворонок», по которому выделяют три группы людей: утренний тип, вечерний тип и промежуточный тип [8]. Мы изучали только вечерний и утренний тип.
Статистическую обработку полученных данных проводили стандартным способом с помощью критерия Стьюдента. Статистически значимыми считали различия с уровнем значимости Р < 0,05 [9].
2. Результаты исследования и их обсуждение
2.1. Результаты исследования
Весной и осенью у школьников 6-х и 8-х классов после работы за компьютером наблюдалось увеличение содержания в ротовой жидкости серотонина на 47%, 36% и 28%, 27% соответственно, в то время как у школьников утреннего типа подобного увеличения не происходило (табл. 1, 2). У старшеклассников заметного изменения содержания серотонина в ротовой жидкости после работы за компьютером не наблюдалось ни зимой, ни весной, ни осенью. Значительного изменения содержания гистамина у всех испытуемых школьников после работы за компьютером не происходило ни зимой, ни весной, ни осенью. Необходимо отметить, что весной у шестиклассников утреннего и вечернего типа начальная (до работы за компьютером) и конечная (после работы за компьютером) концентрации серотонина оказались ниже чем осенью в 2.9, 3.0 и 3.1, 2.3 раза соответственно. Зимой у десятиклассников утреннего и вечернего типа начальная концентрация гистамина были выше чем осенью на 45% и 53% соответственно, а у восьмиклассников утреннего и вечернего типа начальная концентрация гистамина была ниже весенней на 35% и 39%
Т
|
|
Утренний тип |
|||||
|
6-е классы |
8-е классы |
10-е классы |
||||
|
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
|
|
Зима |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
|
|
0,151±0,0124 |
0,218±0,0354 |
0,211±0,0314 |
0,238 ± 0,029 |
|
Гистамин, мкг/мл |
|
|
0,201±0,0464 |
0,244±0,0395 |
0,241 ± 0,0345 |
0,258±0,061 |
|
Серотонин, мкг/мл |
|
|
0,276±0,042 |
0,189 ± 0,038 |
0,305±0,033 |
0,227±0,062 |
|
Весна |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,228±0,0233 |
0,387±0,0283* |
0,254±0,01634 |
0,389±0,03234* |
0,372±0,03834 |
0,334±0,0463 |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,378±0,0523 |
0,388 ±0,0433 |
0,310 ± 0,02834 |
0,305±0,0363 |
0,318±0,0423 |
0,329±0,0473 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,116±0,0143 |
0,120 ± 0,0073 |
0,235±0,018 |
0,187 ± 0,040 |
0,363±0,027 |
0,318±0,039 |
|
Осень |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,102±0,0173 |
0,133±0,0503 |
0,160±0,0143 |
0,203±0,0253 |
0,180±0,0243 |
0,212±0,0283 |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,120±0,0163 |
0,208 ±0,0633 |
0,131 ± 0,0223 |
0,140±0,02935 |
0,133±0,03335 |
0,165±0,0643 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,339±0,0463 |
0,357 ± 0,0433 |
0,216±0,021 |
0,165±0,029 |
0,292±0,061 |
0,252±0,044 |
Примечание: * - результаты до и после урока статистически достоверны (Р<0,05); 3 - различия результатов осенью и весной статистически достоверны (Р<0,05); 4 - различия результатов весной и зимой статистически достоверны (Р<0,05); 5 - различия результатов зимой и осенью статистически достоверны (Р<0,05).
Табл. 2. Изменение биохимических показателей у школьников вечернего типа в различные сезоны года при работе за компьютером
|
|
Вечерний тип |
|||||
|
6-е классы |
8-е классы |
10-е классы |
||||
|
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
|
|
Зима |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
|
|
0,225 ± 0,054 |
0,291±0,039 |
0,268±0,025 |
0,281±0,0294 |
|
Гистамин, мкг/мл |
|
|
0,191±0,0284 |
0,227±0,0164 |
0,214 ± 0,03645 |
0,226 ± 0,031 |
|
Серотонин, мкг/мл |
|
|
0,279±0,0435 |
0,187±0,017 |
0,296 ± 0,063 |
0,225 ± 0,057 |
|
Весна |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,294±0,0183 |
0,221±0,025* |
0,311 ± 0,0403 |
0,213±0,025* |
0,303±0,037 |
0,361±0,02534 |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,401±0,0473 |
0,418 ±0,0333 |
0,314 ± 0,02634 |
0,308±0,03134 |
0,349 ± 0,04634 |
0,312±0,0403 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,095±0,0143 |
0,180 ± 0,0343* |
0,157±0,013 |
0,246±0,022* |
0,266±0,043 |
0,332±0,032 |
|
Осень |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,134±0,0143 |
0,153±0,046 |
0,169±0,0303 |
0,196±0,038 |
0,249 ± 0,037 |
0,250±0,0413 |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,126±0,0243 |
0,206 ± 0,0363 |
0,140 ± 0,0193 |
0,173±0,0273 |
0,101 ± 0,02535 |
0,141 ± 0,0393 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,293±0,0393 |
0,406 ± 0,0363* |
0,182±0,0215 |
0,249±0,021* |
0,274±0,049 |
0,258 ± 0,044 |
Примечание: * - результаты до и после урока статистически достоверны (Р<0,05); 3 - различия результатов осенью и весной статистически достоверны (Р<0,05); 4 - различия результатов весной и зимой статистически достоверны (Р<0,05); 5 - различия результатов зимой и осенью статистически достоверны (Р<0,05).
соответственно. Весной начальная и конечная концентрации гистамина у школьников 6-х и 8-х и 10-х классов утреннего биоритмологического типа оказались выше осенних в 3.1, 1.9 и 2.4, 2.2 и 2.4, 2.0 раза соответственно, аналогично у учащихся 6-х и 8-х и 10-х классов вечернего биоритмологического типа начальная и конечная концентрации гормона были выше чем осенью в 3.2, 2.0 и 2.2, 1.8 и 3.4, 2.2 раза соответственно (см. табл. 1, 2).
Зимой и осенью у всех испытуемых значительного изменения концентрации 11-ОКС после урока информатики не происходило. Весной у шестиклассников и восьмиклассников утреннего типа после работы за компьютером происходило увеличение концентрации 11-ОКС на 41% и 35%, а у шестиклассников и восьмиклассников вечернего типа, наоборот, происходило уменьшение концентрации гормонов на 25% и 32% соответственно. Необходимо отметить, что зимой у учеников 8-х и 10-х классов утреннего биоритмологического типа начальная концентрация 11-ОКС была ниже весенней на 41% и 43% соответственно. Осенью у школьников 6-х и 8-х и 10-х классов утреннего типа начальная и конечная концентрации 11-ОКС оказались ниже чем весной в 2.2, 2.9 и 1.6, 1.9 и 2.1, 1.6 раза соответственно, аналогично, у шестиклассников и восьмиклассников вечернего типа начальная концентрация кортикостероидов оказалась ниже весенней в 2.2 и 1.8 раза соответственно.
2.2. Обсуждение результатов
Повышение содержания серотонина у школьников младших классов вечернего биоритмологического типа после работы за компьютером, может свидетельствовать об эмоциональном напряжении учащихся. Экспериментально подтверждено, что формирование эмоционального состояния связано с серотонинергической системой [10]. Низкий уровень серотонина у шестиклассников весной может говорить о развитии у них утомления к концу учебного года. Весеннее понижение уровня 11-ОКС после работы за компьютером у шестиклассников и восьмиклассников вечернего типа свидетельствует о снижении резервных возможностей гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы [2]. Весеннее повышение содержания 11-ОКС у учеников 6-х и 8-х классов утреннего типа после работы за компьютером говорит об активации у них потенциала гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. По данным из литературных источников известно, что гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система играет существенную роль в адаптации организма к условиям окружающей среды [3]. В целом для всех испытуемых весенний период характеризуется повышением активности эндокринных систем, ответственных за адаптацию организма, ослабленного к концу учебного года.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- Биологические и иммунологические методы оценки регулирующих систем организма. - Куйбышев: Изд-во СамГУ, 1999. - 246 с.
- Васильева Т.И. Индивидуальные особенности адаптационных реакций школьников в условиях работы с персональным компьютером: Автореф. Дис. ... канд. биологических наук: 03.00.13 / Самарский государственный университет. - Самара, 2006. - 19 с.
- Виру А.А. Гормональные механизмы адаптации и тренировки. - Ленинград: Наука, Медицинское отделение, 1981. - 156 с.
- Воронцов М.П., Михеев В.В. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы девушекподростков, обучающихся в техническом училище // Гигиена и санитария. - 1980. - №2. - С.33.
- Григорьев Ю.Г., Лукьянова С.Н., Григорьев О.А. и др. К оценке опасности ЭМП, генерируемого видеомонитором (исследования в условиях кратковременной работы оператора на ПК) // Радиационная биология. Радиоэкология. 1996. Т.36. Вып.5. С.738-746.
- Демирчоглян Г.Г. Компьютер и здоровье. - М.: Советский спорт, 1995. - 261с.
- Денисов Л. А. Оpганизация социальногигиенического монитоpинга в Зеленогpаде // Гигиена и санитария. - 2000. №4. С. 47.
- Доскин В.А., Куинджи Н.Н. Биологические ритмы растущего организма. - М.: Медицина, 1989. - 224 с.
- Фролов Ю.П. Математические методы в биологии: ЭВМ и программирование. - Самара: Изд-во СамГУ, 1997. - 265 с.
- 1Ellison G.D. Behaviour and the balance between norepinephine and serotonin // Acta neurobiol. exp. 1975. v. 35. 5-6. P. 499.