Введение
Работая за компьютером, человек неизбежно сталкивается с рядом факторов, негативно влияющих на его здоровье. Длительное неизменное положение тела, вызывающее мышечно-скелетные нарушения, постоянное напряжение глаз, воздействие радиации - вот далеко не полный перечень таких факторов [3]. Исследования показывают, что нервная и сердечно-сосудистая системы являются весьма чувствительными к воздействию условий работы с персональным компьютером [1]. Выявлено, что уже кратковременная работа с компьютерным видеодисплейным терминалом приводит к усилению напряженности основных регуляторных систем организма [2]. Особенно выраженное неблагоприятное влияние работа с компьютерами оказывает на детей и подростков в силу анатомо-физиологических, психических особенностей растущего организма и реакций его на внешние раздражители [3]. Наше исследование посвящено изучению некоторых физиологических показателей организма школьников с различной эмоциональной устойчивостью при работе за компьютером в разные сезоны 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 данным тестирования было выявлено 51 эмоционально стабильных индивидов и 65 - эмоционально неустойчивых. 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. Физиологические методы Показатели внимания определяли с помощью корректурной пробы с кольцами Ландольта для исследования устойчивости и утомляемости внимания. При анализе экспериментальных данных учитывались: скорость нахождения колец Ландольта (S, кол.колец/мин); качество работы с таблицей (показатель внимания (ПВ), %) [6].
Определение частоты пульса осуществляли методом пальпации лучевой артерии.
Артериальное давление измеряли при помощи автоматического цифрового прибора модели UA-668.
1.4. Методы статистической
обработки Статистическую обработку полученных данных проводили стандартным способом с помощью критерия Стьюдента. Статистически значимыми считали различия с уровнем значимости Р < 0,05
2. Результаты исследования и их обсуждение
2.1. Результаты исследования В результате обработки корректурной пробы с кольцами Ландольта было выявлено следующее. Весной в группе эмоционально стабильных школьников у шестиклассников после работы за компьютером наблюдалось уменьшение скорости нахождения колец Ландольта на 23% и показателя внимания на 29%, у восьмиклассников понижение показателя внимания на 35%, у десятиклассников подобных изменений не наблюдалось (табл. 1). В группе эмоционально неустойчивых школьников значительных изменений показателей внимания не происходило (табл. 2). Осенью у эмоционально стабильных шестиклассников и восьмиклассников после урока информатики наблюдалось уменьшение показателя внимания на 25% и 27% соответственно, а у восьмиклассников снижение скорости нахождения колец Ландольта на 12%. У учеников 10-х классов подобных изменений не происходило (табл. 1). В группе эмоционально неустойчивых школьников наблюдалась иная картина. У учеников 6-х, 8-х и 10-х классов после работы за компьютером происходило увеличение показателя внимания на 18%, 15% и 18% соответственно (табл. 2). Зимой у эмоционально стабильных восьмиклассников после работы за компьютером наблюдалось уменьшение скорости нахождения колец Ландольта на 13%, а показателя внимания на 28%. У десятиклассников показатели внимания значительно не изменялись (табл. 1). У эмоционально неустойчивых десятиклассников после урока происходило увеличение показателя внимания на 27% (табл. 2). Сравнивая результаты, полученные в разные сезоны года, мы получили следующие данные. У эмоционально стабильных учеников 6-х и 8-х, и 10-х классов начальный (до работы за компьютером) и конечный уровни показателя внимания весной оказались ниже чем осенью в 2.5, 2.7 и 1.9, 2.1, и 1.9, 1.8 раза соответственно (табл. 1). Аналогично у эмоционально неустойчивых учеников 6-х и 8-х, и 10-х классов начальный и конечный уровни показателя внимания весной оказались ниже чем осенью в 2.5, 2.5 и 2.2, 2.3, и 1.6, 1.8 раза соответственно (табл. 2).
Таблица 1. Изменение физиологических показателей у эмоционально стабильных школьников в различные сезоны года
Эмоционально стабильные |
||||||
6-е классы |
8-е классы |
10-е классы |
||||
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
|
|
Весна |
||||||
|
S, кол.колец/сек |
1,173± 0,100 |
0,904± 0,071* |
1,194±0,1263 |
1,078±0,1573 |
1,311 ± 0,107 |
1,136 ± 0,166 |
|
ПВ, % |
27,7 ± 3,53 |
19,6 ± 2,2*3 |
39,2 ± 3,134 |
25,7 ± 6,134* |
40,6 ± 3,834 |
33,9 ± 4,33 |
|
Частота пульса, кол.уд./мин |
81,8 ± 3,4 |
82,8 ± 3,1 |
79,3 ± 3,5 |
81,5 ± 5,9 |
77,8 ± 3,7 |
78,5 ± 5,6 |
|
Систолическое давл., мм рт.ст. |
109,1 ± 3,53 |
89,5 ± 2,53* |
119,3 ± 2,64 |
98,8 ± 3,134* |
131,3 ± 2,7 |
104,6 ± 3,334* |
|
Диастолическое давл, мм рт.ст. |
62,4 ± 2,9 |
69,2 ± 4,6 |
68,6 ± 2,3 |
72,9 ± 2,0 |
75,3 ± 4,8 |
76,5 ± 5,4 |
|
Пульсовое давл., мм рт.ст. |
46,7 ± 5,0 |
20,3 ± 3,4* |
50,7 ± 3,6 |
25,9 ± 4,03* |
56,0 ± 4,6 |
28,1 ± 6,4* |
|
Осень |
||||||
|
S, кол.колец/сек |
1,480± 0,055 |
1,358± 0,048 |
1,605±0,0763 |
1,411±0,0483* |
1,493 ± 0,058 |
1,407 ± 0,103 |
|
ПВ, % |
70,3 ± 3,83 |
52,5 ± 8,43* |
75,1 ± 3,63 |
55,1 ± 5,83* |
76,1 ± 2,73 |
60,1 ± 8,33 |
|
Частота пульса, кол.уд./мин |
82,4 ± 2,8 |
85,3 ± 3,1 |
78,4 ± 5,0 |
81,2 ± 2,9 |
74,6 ± 2,9 |
80,1 ± 3,2 |
|
Систолическое давл., мм рт.ст. |
128,9 ± 3,73 |
115,2 ± 2,33* |
124,2 ± 2,4 |
122,4 ± 3,03 |
128,5 ± 4,1 |
123,1 ± 7,23 |
|
Диастолическое давл, мм рт.ст. |
69,7 ± 3,8 |
74,8 ± 2,5 |
69,7 ± 2,5 |
73,0 ± 4,2 |
73,1 ± 4,3 |
75,3 ± 4,7 |
|
Пульсовое давл., мм рт.ст. |
59,2 ± 5,4 |
40,4 ± 4,0* |
54,4 ± 3,5 |
49,4 ± 6,23 |
55,4 ± 6,4 |
47,8 ± 8,1 |
|
Зима |
||||||
|
S, кол.колец/сек |
|
|
1,319±0,039 |
1,155±0,059* |
1,401 ± 0,090 |
1,231 ± 0,272 |
|
ПВ, % |
|
|
69,2 ± 4,34 |
49,9 ± 7,24* |
66,1 ± 6,34 |
53,0 ± 11,5 |
|
Частота пульса, кол.уд./мин |
|
|
76,4 ± 3,7 |
80,5 ± 4,6 |
73,2 ± 3,4 |
75,8 ± 4,4 |
|
Систолическое давл., мм рт.ст. |
|
|
128,2 ± 2,44 |
121,4 ± 3,64 |
134,1 ± 3,6 |
127,0 ± 2,54 |
|
Диастолическое давл, мм рт.ст. |
|
|
71,2 ± 2,7 |
71,9 ± 2,1 |
74,1 ± 4,3 |
76,0 ± 2,5 |
|
Пульсовое давл., мм рт.ст. |
|
|
57,0 ± 4,2 |
49,4 ± 3,4 |
60,1 ± 5,5 |
51,0 ± 3,3 |
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).
Таблица 2. Изменение физиологических показателей у эмоционально неустойчивых школьников в различные сезоны года
Эмоционально неустойчивые |
||||||
6-е классы |
8-е классы |
10-е классы |
||||
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
До урока |
После урока |
|
|
Весна |
||||||
|
S, кол.колец/ сек |
1,018± 0,095 |
1,134± 0,084 |
1,217±0,130 |
1,260±0,109 |
1,288 ± 0,255 |
0,947 ± 0,2103 |
|
ПВ, % |
24,2 ± 3,43 |
29,3 ± 5,53 |
30,1 ± 1,83 |
33,2 ± 2,13 |
39,3 ± 4,334 |
44,2 ± 2,134 |
|
Частота пульса, кол.уд./мин |
77,8 ± 2,7 |
88,7 ± 4,6* |
74,6 ± 2,4 |
85,6 ± 4,5* |
72,4 ± 4,9 |
83,1 ± 2,0* |
|
Систолическое давл., мм рт.ст. |
100,3 ± 4,43 |
108,8 ± 3,93 |
107,1 ± 2,734 |
112,9 ± 3,434 |
118,3 ± 2,93 |
117,8 ± 4,14 |
|
Диастолическое давл, мм рт.ст. |
63,4 ± 3,4 |
73,1 ± 6,6 |
70,0 ± 2,5 |
74,1 ± 4,7 |
75,6 ± 5,0 |
77,5 ± 5,6 |
|
Пульсовое давл., мм рт.ст. |
36,9 ± 4,5 |
35,6 ± 6,9 |
37,1 ± 3,93 |
38,9 ± 6,5 |
42,7 ± 5,33 |
40,3 ± 6,8 |
|
Осень |
||||||
|
S, кол.колец/сек |
1,326± 0,061 |
1,481± 0,042* |
1,411±0,068 |
1,555±0,044 |
1,402 ± 0,035 |
1,454±0,0623 |
|
ПВ, % |
60,3 ± 3,43 |
73,5 ± 3,53* |
65,2 ± 3,33 |
76,2 ± 3,43* |
64,1 ± 2,83 |
78,1 ± 3,03* |
|
Частота пульса, кол.уд./мин |
79,1 ± 2,8 |
89,1 ± 3,9* |
78,5 ± 5,1 |
83,3 ± 3,4 |
74,8 ± 3,9 |
83,3 ± 5,7 |
|
Систолическое давл., мм рт.ст. |
117,5 ± 2,83 |
126,2 ± 3,03* |
124,1 ± 2,03 |
126,2 ± 1,23 |
130,3 ± 2,43 |
125,3 ± 4,3 |
|
Диастолическое давл, мм рт.ст. |
67,3 ± 2,7 |
74,8 ± 2,1 |
69,2 ± 3,2 |
73,2 ± 2,8 |
70,1 ± 5,6 |
75,1 ± 5,4 |
|
Пульсовое давл., мм рт.ст. |
50,3 ± 3,7 |
51,4 ± 4,3 |
54,8 ± 4,13 |
53,1 ± 3,5 |
60,3 ± 7,23 |
50,2 ± 6,7 |
|
Зима |
||||||
|
S, кол.колец/сек |
|
|
1,269±0,069 |
1,198±0,107 |
1,306±0,062 |
1,224±0,086 |
|
ПВ, % |
|
|
77,3 ± 6,34 |
80,8 ± 4,24 |
52,9 ± 4,34 |
72,7 ± 4,04* |
|
Частота пульса, кол.уд./мин |
|
|
74,2 ± 3,6 |
79,4 ± 5,6 |
74,2 ± 3,6 |
79,4 ± 5,6 |
|
Систолическое давл., мм рт.ст. |
|
|
122,5 ± 2,44 |
129,2 ± 2,04* |
126,3 ± 3,43 |
135,1 ± 2,64* |
|
Диастолическое давл, мм рт.ст. |
|
|
69,4 ± 3,0 |
73,3 ± 3,4 |
73,1 ± 3,4 |
78,4 ± 4,2 |
|
Пульсовое давл., мм рт.ст. |
|
|
53,2 ± 4,5 |
55,9 ± 4,2 |
53,2 ± 5,2 |
56,7 ± 4,5 |
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).
Зимой у эмоционально стабильных восьмиклассников и десятиклассников начальный уровень показателя внимания оказался выше чем весной на 43% и 39% соответственно (табл. 1). Аналогично, начальный и конечный уровни показателя внимания у эмоционально неустойчивых восьмиклассников и десятиклассников оказались выше чем весной на 61%, 59% и 26%, 39% соответственно (табл. 2). Таким образом, подводя итог вышесказанному, можно сказать, что снижение показателя внимания после работы за компьютером характерно для эмоционально стабильных школьников младших классов, в то время как для эмоционально неустойчивых школьников характерно некоторое его повышение за исключением весеннего периода. В целом для всех школьников характерен высокий уровень показателя внимания осенью и низкий - весной. Из литературы известно, что причиной возникновения ошибок при работе с корректурной пробой является изменение функционального состояния коркового конца зрительного анализатора, отражающее общее состояние коры головного мозга [6]. Уменьшение показателя внимания у эмоционально стабильных школьников свидетельствует о раннем развитии утомления. Улучшение качества работы с корректурной пробой после работы за компьютером у эмоционально неустойчивых школьников в осенний период возможно связано с обеспокоенностью испытуемых допустить большое число ошибок при выполнении задания учителя.
В результате измерения артериального давления и определения частоты пульса были получены следующие данные. Весной у эмоционально неустойчивых учеников 6-х, 8-х и 10-х классов наблюдалось увеличение частоты пульса на 13% после 40 минутной работы за компьютером. Осенью у шестиклассников этой же группы школьников частота пульса возросла на 12%. У старшеклассников подобного увеличения не происходило ни осенью, ни зимой (табл. 2). В группе эмоционально стабильных школьников у всех испытуемых значительного изменения частоты пульса не наблюдалось ни весной, ни зимой, ни осенью (табл. 1). Весной у эмоционально стабильных шестиклассников после работы за компьютером наблюдалось уменьшение систолического давления на 18%, тенденция к увеличению диастолического давления и достоверное снижение пульсового давления 2.3 раза. Аналогично, у восьмиклассников и десятиклассников происходило уменьшение систолического давления на 17% и 20% соответственно, тенденция к увеличению диастолического и уменьшение пульсового давления в 1.9 и 2 раза соответственно. Осенью подобное изменение артериального давления происходило только у шестиклассников: уменьшение систолического давления на 11% и снижение пульсового - на 32% (табл. 1). Согласно данным литературы такая реакция сердечно-сосудистой системы соответствует неблагоприятной перестройке регуляции гемодинамики [4]. Зимой у эмоционально стабильных испытуемых значительного изменения артериального давления не наблюдалось. В группе эмоционально неустойчивых школьников после работы за компьютером наблюдалось увеличение систолического давления на 7% у шестиклассников осенью, а у восьмиклассников и десятиклассников - зимой на 6% и 7% соответственно. Из литературных источников известно, что у лиц с выраженным эмоциональным напряжением обычно наблюдается тенденция к увеличению частоты сердечных сокращений и повышение артериального давления [5, 7]. Весной значительного изменения артериального давления у этой группы школьников не происходило (табл. 2).
2.2. Обсуждение результатов Таким образом, резюмируя результаты, полученные в ходе нашего исследования, можно сказать, что ухудшение внимания и уменьшение пульсового давления у эмоционально стабильных детей младшего школьного возраста после работы за компьютером весной и осенью свидетельствует о негативном влиянии на них работы за компьютером. А увеличение частоты пульса весной и систолического давления зимой, т.е. симпатикотоническое преобладание вегетативных реакций у эмоционально неустойчивых школьников, говорит о развитии у них эмоционального напряжения после работы за компьютером.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Воронцов М.П., Михеев В.В. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы девушек-подростков, обучающихся в техническом училище // Гигиена и санитария. - 1980. - №2. - С.33.
- Григорьев Ю. Г., Лукьянова С.Н., Григорьев О.А. К оценке опасности ЭМП, генерируемого видеомонитором (исследования в условиях кратковременной работы оператора на ПК) // Радиационная биология. Радиоэкология. - 1996. - Т.36. Вып.5. - С.738.
- Гун Г.Е. Компьютер как сохранить здоровье. Рекомендации для детей и взрослых. - СПб.: Изд. дом «Нева», 2003. - 128 с.
- Доскин В.А., Куинджи Н.Н. Биологические ритмы растущего организма. - М.: Медицина, 1989. - 224 с.
- Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей. - Новосибирск: Наука, 1985. - 180с.
- Макаренко Н. В. Психофизические функции человека и операторский труд. - Киев: Наукова думка, 1991. - 216 с.
- Симонов П.В. Эмоциональный мозг. - М.: Наука, 1981. - 214 с.
- Фролов Ю.П. Математические методы в биологии: ЭВМ и программирование. - Самара: Изд-во СамГУ, 1997. - 265 с.