Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современные представления о физиолого-биохимических механизмах действия факторов, влияющих на организм при работе за компьютером 9
1.1. Биологические эффекты, возникающие в организме человека при работе за компьютером 9
1.2. Влияние электромагнитных излучений на живые организмы 16
1.3. Физиологические механизмы адаптации к факторам, действующим на организм при работе с персональным компьютером 25
Глава 2 Объект и методы исследования 43
2.1. Характеристика контингента обследуемых и схема постановки эксперимента 43
2.2. Данные электромагнитных полей от технических средств 45
2.2. Методы исследования 47
Глава 3 Изменения физиологических и биохимических показателей у школьников в условиях работы с персональным компьютером 51
3.1. Сравнительный анализ изменений физиолого-биохимических показателей у школьников на уроке с использованием компьютера и в контрольном классе 51
3.2. Изменения физиологических и биохимических показателей у
школьников в период непрерывной длительной работы за компьютером 55
Глава 4 Зависимость изменений физиолого-биохимических показателей школьников во время работы за компьютером от индивидуальных особенностей организма 59
4.1. Изменения физиологических и биохимических показателей школьников с различной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам в период работы за компьютером 59
4.2. Изменения физиологических и биохимических показателей у эмоционально-стабильных и эмоционально-неустойчивых школьников в условиях работы с персональным компьютером 70
4.3. Изменения физиологических и биохимических показателей школьников с различными биоритмологическими типами во время работы с персональным компьютером 81
Глава 5 Зависимость изменений физиолого-биохимических показателей школьников в условиях работы за компьютером от расположения школ и действия различных мониторов 87
Глава 6 Обсуждение результатов 118
Выводы 134
Список использованной литературы 136
Приложения
- Биологические эффекты, возникающие в организме человека при работе за компьютером
- Характеристика контингента обследуемых и схема постановки эксперимента
- Сравнительный анализ изменений физиолого-биохимических показателей у школьников на уроке с использованием компьютера и в контрольном классе
- Изменения физиологических и биохимических показателей школьников с различной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам в период работы за компьютером
Введение к работе
Актуальность проблемы. Использование персональных компьютеров получило широкое распространение в различных областях современной жизни. При этом работа с компьютерным видеодисплейным терминалом сопряжена с воздействием целого комплекса факторов. Во-первых, это биологически активные физические факторы среды - электромагнитные излучения различных частот, электростатические поля, повышенная концентрация аэроионов, шум. Кроме этого существенное влияние на организм оказывает зрительное напряжение, работа в статической позе с напряжением определенных групп мышц (Демирчоглян Г.Г., 1995; Степанова М., 2003). Изучение влияния этих факторов на состояние организма является одним из ведущих разделов физиологии труда. Работа за компьютером вызывает утомление (Кучма В.Р., 2000), развитие которого зависит от интенсивности действующих факторов (Солодков А.С., Сологуб Е.Б., 2005).
Доказано неблагоприятное влияние на организм человека электромагнитных излучений, источником которых является компьютерный видеодисплейный терминал (Григорьев Ю.Г. и соавт., 1999). При этом большинство проводимых исследований посвящены исследованию взаимосвязи между интенсивностью электромагнитных излучений и наблюдаемыми биологическими эффектами. На основании проведенных исследований были установлены санитарные нормы, регламентирующие допустимые уровни электромагнитных излучений компьютерного видеомонитора (СанПиН 2.2.2/2.4.1340 - 03).
Из данных литературы известно, что наиболее чувствительными к излучениям видеодисплейного терминала являются нервная, эндокринная и сердечно-сосудистая системы (Холодов Ю.А., Лебедева Н.Н., 1992; Гичев Ю.П., Гичев Ю.Ю., 1999; Григорьев Ю.Г. и соавт., 1999). Выявлено, что кратковременное воздействие ЭМП видеомонитора компьютера приводит к мобилизации основных регуляторных систем организма, в первую очередь гипоталамо-гипофизарной системы (Григорьев Ю.Г., Лукьянова С.Н., 1996).
Эти данные получены на основании большого статистического материала. Однако в литературе недостаточно проанализированы особенности реакции организма на эти излучения в зависимости от индивидуальных особенностей человека (биоритмологического типа, эмоциональной устойчивости, адаптации к физическим нагрузкам). Эта информация может быть использована для разработки индивидуальных рекомендаций по планированию оптимального режима труда и отдыха.
Особенно важны подобные рекомендации для развивающегося и наиболее чувствительного к различным неблагоприятным факторам окружающей среды организма детей и подростков в связи с тем, что использование компьютера широко внедряется в учебный процесс. Для комплексной и всесторонней оценки состояния детского организма в реальных условиях школьного урока и формулирования соответствующих рекомендаций необходимо разработать простые и доступные тесты, которые можно было бы применить в каждой школе.
Цель исследования. На основе изучения физиологических и биохимических параметров, характеризующих адаптационные процессы, выявить индивидуальные особенности реакций организма школьников при работе с персональным компьютером.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
Проанализировать процесс внимания, изменения частоты пульса и артериального давления, а также содержания 11 -оксикортикостероидов, гис-тамина и серотонина в ротовой жидкости школьников во время работы с компьютерным видеодисплейным терминалом.
Исследовать характер изменений физиолого-биохимических показателей у школьников при работе за компьютером в условиях электромагнитного фона.
Проанализировать характер зависимости физиолого-биохимических показателей организма школьников при работе за компьютером от степени
адаптации сердца к физическим нагрузкам, эмоциональной устойчивости и биоритмологического типа.
Новизна исследования
Впервые исследован характер изменений физиолого-биохимических показателей у школьников при работе за компьютером в условиях электромагнитного фона в различных районах г. Самары и Самарской области. Выявлено увеличение концентрации гистамина в ротовой жидкости, возрастание частоты пульса и диастолического давления в этих условиях. Проанализированы особенности изменений физиолого-биохимических показателей учащихся в зависимости от степени адаптации сердца к физическим нагрузкам, эмоциональной устойчивости и биоритмологического типа.
Обосновано использование ротовой жидкости как объекта биохимических исследований для изучения реакции организма на излучение компьютерного видеодисплейного терминала.
Разработана методика комплексной оценки состояния человека при работе за компьютером.
Теоретическое и практическое значение работы. Результаты проведенных исследований дополняют существующие представления о реакции организма человека в условиях работы с компьютерным видеодисплейным терминалом в зависимости от эмоциональной устойчивости, биоритмологического типа, степени адаптации сердца к физическим нагрузкам.
Предложенный метод оценки состояния школьников при работе за компьютером позволяет быстро, без использования специального оборудования в реальных условиях школы выявить индивидуальные особенности реакции учащихся на воздействие различных факторов с целью оценки степени неблагоприятного влияния конкретных условий на данном рабочем месте.
Материалы, изложенные в диссертации, могут быть использованы при разработке рекомендаций для обоснования оптимальных условий труда и отдыха с учетом индивидуальных особенностей реакции организма на электромагнитные излучения. Разработана компьютерная программа, позволяю-
7 щая произвести такую оценку и выдать соответствующие рекомендации. Полученные результаты представляют интерес для специалистов по физиологии труда, возрастной физиологии, школьной гигиене, могут быть использованы в организационной работе на уроках информатики в школах, гимназиях, лицеях для создания оптимальных условий работы учащихся в компьютерных классах.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту;
1. Реакция организма школьников в условиях работы за компьютером
характеризуется изменением частоты пульса, артериального давления, кон
центрации 11-оксикортикостероидов, гистамина и серотонина в ротовой
жидкости, которые отсутствуют на аналогичном уроке без использования
компьютера.
2. Изменения физиолого-биохимических показателей организма
школьников при работе за компьютером зависят от их исходного состояния -
степени адаптации сердца к физическим нагрузкам, эмоциональной устойчи
вости, биоритмологического типа.
3. Электромагнитный фон окружающей среды оказывает существенное
влияние на реакцию организма школьников, наблюдающуюся в условиях ра
боты с компьютерным видеодисплейным терминалом, проявляющуюся в бо
лее значительном снижении внимания, увеличении содержания гистамина в
ротовой жидкости, возрастании частоты пульса и уменьшении пульсового
давления.
Апробация работы. Апробация работы проведена на кафедрах биохимии и физиологии человека и животных Самарского государственного университета. Материалы диссертации доложены на V Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая природная среда и экологическое образование и воспитание» (Пенза, 2005); на итоговых научных конференциях Самарского государственного университета и Самарского военно-медицинского института (Самара, 2004, 2005, 2006), на V съезде по радиационным исследованиям (Москва, 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 научных работ, в их числе 2 патента и компьютерная программа.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания использованных методов, результатов собственных исследований, анализа и обсуждения полученных данных, выводов, списка цитированной литературы и приложения. Работа содержит 86 рисунков и 13 таблиц. Список литературы включает 193 источника, в том числе 47 зарубежных.
Биологические эффекты, возникающие в организме человека при работе за компьютером
Ведущую роль в неблагоприятном действии персонального компьютера отводится ВДТ (монитору), который в основе своей конструкции имеет электроннолучевую трубку (Готовский Ю.В., Перов Ю.Ф., 1998). Основные факторы , вызывающие биологические эффекты в организме в условиях работы за компьютером (Демирчоглян Г.Г., 1995; Компьютер и система...., 2003): 1. Биологически активные физические факторы (электромагнитные поля, аэ роионы, шум и т.д.). 2. Мелькание и дрожание изображения, резкое падение контраста при внеш ней засветке отмечаются при работе на дисплеях с вакуумными трубками. Альтернативными технологиями являются плоские плазменные электролю минисцентные и новейшие жидкокристалические экраны. 3. Постоянное напряжение глаз. Степень зрительного напряжения зависит от условий работы за компьютером. При этом имеет значение расстояние от глаз до экрана монитора. Оно должно быть не меньше 50 см. Причем дети более чувствительны к утомлению глаз, чем взрослые. 4. Длительная неподвижность позы оператора. Поэтому главное внимание следует уделять созданию специального двигательного режима как для мышц глаза (тренировки, упражнения), так и для всего организма оператора ЭВМ. Комплексы оздоровительных и профилактических упражнений, выполненных при работе с ЭВМ, могут уменьшить как общее утомление, так и утомление пальцев рук, глаз.
ВДТ является источником ЭМИ широкого диапазона частот (табл. 1.1.) (Гичев Ю.П., Гичев Ю.Ю., 1999). В связи с тем, что ЭМП являются биологически значимыми при работе с компьютерным видеодисплейным терминалом (Григорьев Ю.Г., Степанов B.C., 1999), влиянию этого фактора необходимо уделить должное внимание.
До сих пор не решен вопрос о предельно допустимых уровнях (ПДУ) экспозиции ЭМП. Существующие к настоящему времени нормативы сориентированы на ограничение острого воздействия ЭМП и не учитывают возможность отдаленных эффектов малых доз при постоянном воздействии последних (Гичев Ю.П., Гичев Ю.Ю., 1999). Основным критерием определения уровня воздействия ЭМП как предельно допустимого - воздействие не должно вызывать у человека даже временного нарушения гомеостаза (включая репродуктивную функцию), а также напряжения защитных и адаптационно-компенсаторных механизмов ни в ближайшем, ни в отдаленном периоде времени (Григорьев Ю.Г., Степанов B.C., 1999). Поэтому длительное пребывание у экрана компьютера без соблюдения необходимых правил не безвредно для здоровья (табл. 1.2).
Работа с ВДТ вызывает значительное напряжение ЦНС, зрительного анализатора; большая нагрузка приходится на сердечно-сосудистую и мышечную системы и связана с гиподинамией (Гельтищева Е.А., Селехова Г.Н., 1991; Романовский К.М., Сидорова М.В., 1991). В результате исследований, проведенных с участием опытных пользователей ПК, было выявлено, что уже кратковременное 45-минутное воздействие ЭМП видеомонитора компьютера приводит к усилению напряженности основных регуляторных систем организма. Это выражается в увеличении концентрации кортизола, связанное с функционированием надпочечников, в появлении изменений на электрокардиограмме. Психологический тест показал значительную истощаемость уровня активного внимания (Григорьев Ю.Г., Лукьянова С.Н., Григорьев О.А., 1996). В результате многолетних исследований отмечено, что при работе за ВДТ отмечается снижение приспособительных возможностей организма, приводящее к нарушениям течения активности адаптационных процессов (падение функциональной активности антиокислительных систем и активация процессов свободнорадикального окисления) и угнетению иммунологической реактивности (Чернышева О.Н. и соавт., 1992).
Интенсивность и характер течения нервно-психических проявлений у работающих с компьютерами зависит как от качества видеомонитора, так и от условий, параметров окружающей среды и индивидуальных особенностей работника (Эмоциональное напряжение оператора ..., 1988; Демирчоглян Г.Г., 1995).
В связи с тем, что использование компьютера широко внедряется в учебный процесс, школьники все больше и больше времени проводят за компьютером, и это может пагубно отразиться на здоровье молодого поколения в будущем. Организм школьника находится в состоянии развития и нейро-эндокринных перестроек, поэтому подвержен влиянию любых неблагоприятных факторов, воздействие которых вызывает адаптационные изменения в организме, происходящих на личностно-психологическом, психофизиологическом и биохимическом уровнях (Нормализация учебной нагрузки школьников, 1988).
Понимание возможного негативного влияния на организм школьника позволит правильно распределять компьютерную нагрузку в школе на уроках информатики, объяснять школьникам о вредности длительного нахождения вблизи компьютера и других источников ЭМИ. Поэтому возникает необходимость тщательных исследований влияния различного типа компьютеров и условий работы для предотвращения возможных негативных последствий в состоянии здоровья школьников (Гигиена детей и подростков, 1986; Кучма В.Р., 2000). Кучма В.P. (2000) в своей работе показал влияние на состояние детей и подростков работы за компьютером. Отмечены неблагоприятные изменения функционального состояния подростков непосредственно после уроков информатики, у школьников снижалась работоспособность, и ухудшались показатели, отражающие состояние зрительного анализатора (устойчивость аккомодации, порог контрастной чувствительности, латентный период простой и сложной зрительно-моторных реакций и др.).
Наблюдения ученых показали, что около половины всего детского населения находится в состоянии гипокинезии, т.е. недостаточной двигательной активности. Дефицит движений приводит к тому, что на протяжении обучения в школе у детей ухудшается адаптация сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам, наблюдается высокий показатель содержания холестерина в крови, низкий показатель жизненной емкости легких, динамометрии и физической работоспособности (Гигиена детей и подростков, 1986).
В связи с тем, что школьники могут различаться по состоянию здоровья, физиолого-биохимических характеристиках, типу биоритма, темпераменту и по другим показателям, нужно учитывать исходное состояние исследуемых при анализе влияния работы за компьютером на организм.
Например, при исследовании темперамента по H.Eysenck параметры экстраверсия-интроверосия и эмоциональная устойчивость (невротицизм) отражают динамическую сторону личностных черт (Eysenck H.J., 1967; Руса-лов В.М., 1992). Исследованиями ряда авторов была установлена тесная связь этих факторов с физиологическими параметрами деятельности ЦНС, и именно эти факторы проявили отчетливую зависимость от генотипа (Небылицин В.Д., 1976; Макаренко Н.В., 1991). Симонов П.В. (1981, 1998) представляет интересные доказательства теории о том, что соотношения между так называемой информационной системой (неокортекс и гиппокамп) и мотивацион-ной системой (миндалина и гипоталамус) представляет биологический субстрат экстраверсии-интроверсии. Он также считает, что отношение между новой корой и гипоталамусом, с одной стороны, и гиппокампом и миндалиной, с другой, формируют основу невротицизма.
Характеристика контингента обследуемых и схема постановки эксперимента
Обследованы 255 учеников 15-16-летнего возраста (119 юношей и 136 девушек) из 14 школ разных районов г.Самара №20, №16, №58 (Октябрьского района), №25 (Ленинского района), №3, №77 (Промышленного района), №162 (Кировского района), №91 (Железнодорожного района), №63 (Самарского района), №156 (п.Мехзавод) и школы по Самарской области - с.Ново-Семейкино (Красноярского района), с.Утевка (Нефтегорского района), с.Старо-Аделяково (Челно-Вершинского района) и школа районного центра Челно-Вершины.
Согласно задачам исследования были поставлены 4 серии экспериментов (табл.2.1.): 1. Эксперименты для сравнения работы школьников на уроке информатики за компьютером и на уроках, где компьютер не использовался, проводили с учениками 10 класса в школах №58 и с. Ново-семейкино. 2. Эксперименты по влиянию непрерывной работы за компьютером в течение 1,5 часов проводили с учениками из 10 класса школы с.Ново-Семейкино. 3. Эксперименты по изучению зависимости влияния работы за компьютером от исходного состояния школьника и нахождения школ в различных экологических зонах г. Самары проводили со школьниками из 10 классов на уроках информатики первым или последним уроками. 4. Эксперименты по изучению влияния электромагнитного фона вблизи школы на состояние организма школьников 10 класса при работе за компьютером по сравнению с контрольной школой и изучению изменений содержания в ротовой жидкости 11-оксикортикостероидов, гистамина, серотонина, белковосвязанного йода, ионов Na+ и К+ проводили в школах №58 Октябрьского района и п.Мехзавод.
В начале эксперимента обследуемые заполняли тестовую карту САН, корректурную таблицу с кольцами Ландольта, измеряли частоту пульса, артериальное давление и собирали ротовую жидкость. После определенного времени работы за компьютером выполняли те же действия только в обратном порядке.
До проведения эксперимента с обследуемыми проводили анкетирование (Прилож.1), в результате которого выясняли возраст, место проживания, здоровье, частоту работы за компьютером, а также тестирование по Айзенку (Ру-салов В.М., 1992), по Кеттелу (Столяренко Л.Д., 1996), определение типа биоритма (Путилов А.А., 1997) и степени адаптации сердца к физическим нагрузкам (Шеррер Ж., 1973).
Использовали четыре типа методов, с помощью которых оценивали состояние обследуемых: психологические, субъективные, физиологические и биохимические.
На каждом рабочем месте вблизи монитора компьютера производились замеры электромагнитного поля в диапазоне частот 5 Гц - 400 кГц на расстоянии 50 см от ВДТ и электростатического поля (ЭСП) на расстоянии 10 см от ВДТ по три измерения в каждой точке. Использовались следующие средства измерения: прибор измеритель электрического и магнитных полей В&Е-метр АТ-02 №05597 свидетельство о гос. проверке №2046/2400 до 24.07.2003 г., прибор ИЭСП-01 - для измерения электростатического потенциала №152, свидетельство о гос. проверке №1780/2400 до 23.07.2003 г. Значения ЭМП и ЭСП, зарегистрированные на рабочих местах школьников на уроке информатике, представлены в таблице 2.2. Необходимо отметить, что значения ЭМП от ВДТ компьютера не превышали предельно допустимый уровень. Специалистами Поволжской Государственной Академии Телекоммуникаций и Информатики произведен расчет электромагнитного поля монитора компьютера, соответствующего стандарту безопасности ТСО-99 (Маслов М.Ю. и соавт., 2005).
Следующие исследуемые школы были выбраны вблизи дополнительных источников электромагнитного излучения:
1. Школа №156 п. Мехзавод г.Самара находится в зоне действия излучающих технических средств передающего цеха №5 «Центра радиовещания и радиосвязи №3» Всероссийской Государственной телевизионной и радиовещательной компании. В цеху расположена постоянно действующая (19 часов в сутки) радиовещательная станция диапазона средних волн (1143 кГц).
2. Школа п. Ново-Семейкино Самарской области находится в зоне действия излучающих технических средств передающего цеха №1 «Центра радиовещания и радиосвязи №3» Всероссийской Государственной телевизионной и радиовещательной компании. В цеху расположена постоянно действующая (круглосуточно) мощная радиовещательная станция диапазона низких частот (234 кГц).
Школа №20 находится в зоне действия излучающих технических средств Радиотелевизионного передающего центра г.Самары. Часть из этих технических средств работает в метровом, а часть в дециметровом диапазонах длин
волн. Также на основных и дополнительных башнях Радиотелевизионного передающего центра расположено большое количество излучающих технических средств других видов телекоммуникаций (передатчики частотномодулирован-ных радиоволн, радиорелейные системы передачи прямой видимости, базовые станции и другие). Суммарная излучающая мощность весьма значительна и составляет несколько десятков кВТ.
По данным, представленным специалистами из Поволжской Государственной Академии Телекоммуникаций и Информатики, проводившими электромагнитную экспертизу этих объектов (рук. проф. Сподобаев Ю.М.), уровень напряженности поля от технических средств передающего цеха №5 в районе школы №153 п.Мехзавод не превышает ПДУ (15 В/м) и составляет порядка 3...5 В/м, а уровень напряженности поля от технических средств передающего цеха №1 в районе школы п.Ново-Семейкино не превышает ПДУ (25 В/м) и составляет порядка 5...7 В/м. Работа технических средств Радиотелевизионного центра г.Самары создает в прилегающих районах сложную электромагнитную обстановку, которая характеризуется уровнями показателей, большими, чем в других районах города, хотя и удовлетворяют требованиям СанПиН. Поэтому в месте нахождения школы №20 наблюдается ярко выраженный смешанный характер воздействия физических факторов (Сподобаев Ю.М., Кыбанов В.П., 2000).
Сравнительный анализ изменений физиолого-биохимических показателей у школьников на уроке с использованием компьютера и в контрольном классе
Исследованы одновременно 10 учеников 10 класса на уроке информатики, где школьники работали за компьютером, и 15 учеников 10 класса на уроке химии, где компьютер не использовался в школе с.Ново-семейкино Самарской области при наличии дополнительного электромагнитного фона, а также 11 учеников 10 класса на уроке информатике и 14 учеников на уроке истории в школе №58 Октябрьского района г. Самары, вблизи данной школы дополнительные электромагнитные источники не обнаружены. Исследование проводили во время второго урока с 9.30 до 10.10, на уроках школьники просматривали текст с монитора компьютера или книги. Предварительное анкетирование и тестирование школьников не показало достоверных различий.
В начале эксперимента в исследуемых показателях школьников, работающих на разных уроках, различий не обнаружено (прилож.3,4).
При оценке субъективных показателей школьников на контрольных уроках и информатики не было выявлено достоверных изменений (прилож.3,4).
В результате обработки корректурной таблицы с кольцами Ландольта были получены следующие изменения. Скорость нахождения колец Ландольта значительно не менялась, но наблюдалась тенденция к уменьшению. Показатель внимания уменьшился на контрольных уроках в школе без дополнительного электромагнитного источника в 2 раза, а в школе вблизи радиостанции в 3 раза, на уроке информатики в 4,2 раза и 4,4 раза соответственно (рис.3.1., прилож.3,4).
В результате измерения артериального давления и частоты пульса были выявлены следующие изменения. Частота пульса и артериальное давление у школьников на контрольных уроках не изменились.
У учеников школы без дополнительного электромагнитного источника, работающих за компьютером на уроке информатике, частота пульса не изменилась, а у учеников школы вблизи электромагнитного источника достоверно возросла на 11% (рис.3.2., прилож.,3,4). У учеников школы без дополнительного электромагнитного источника после 30 минут работы за компьютером систолическое давление (СД) уменьшилось на 8%, диастолическое давление (ДД) не изменилось, а пульсовое (ПД) снизилось на 16% (рис.3.3., прилож.3,4). У учеников, работающих за компьютером на уроке информатике, из школы с.Ново-семейкино, расположенной вблизи радиостанции, систолическое давле ниє уменьшилось на 8%, диастолическое давление увеличилось на 6%, в результате чего пульсовое давление уменьшилось на 40%. В конце урока у этих школьников частота пульса была достоверно выше на 12%, систолическое давление ниже на 11%, а пульсовое - на 52%, чем у школьников на уроке химии (рис. 3.3., прилож.4).
У школьников, работающих на контрольных уроках, достоверных изменений в содержании гормонов не наблюдалось. У учеников школы без электромагнитного фона не наблюдалось изменений в содержании 11-оксикортикостероидов, гистамина и серотонина в ротовой жидкости (прилож. 3). У учеников школы вблизи электромагнитного источника после 30 минут работы за компьютером на уроке информатики обнаружили следующие изменения содержания гормонов в ротовой жидкости. Концентрация 11-оксикортикостероидов уменьшилась на 63%, гистамина увеличилась на 44%, а серотонина достоверно не изменилась, но наблюдалась тенденция к увеличению, как и у школьников на уроке химии (рис.3.8., прилож.4).
Полученные данные указывают на то, что значительные изменения исследуемых показателей наблюдались только у школьников, работающих за компьютером, особенно в школе, расположенной вблизи дополнительного электромагнитного источника. На контрольных уроках, где компьютер не использовался, у учеников достоверно уменьшился показатель внимания, т.е. школьники в конце урока сделали больше ошибок в корректурной таблице, чем в начале. Возможно, это связано с небольшим утомлением. Показатель внимания школьников более значительно изменялся на уроке при использовании компьютера, что свидетельствует о более раннем развитии утомления. В связи с тем, что у учеников, работающих за компьютером помимо ухудшения внимания, изменились артериальное давление можно утверждать о негативном влиянии работы с компьютерным видеодисплейным терминалом на состояние школьников. Изменение частоты пульса, а также содержания в ротовой жидкости 11-ОКС и гистамина свидетельствует о неблагоприятном влиянии ЭМП на состояние школьников при работе за компьютером.
Исследованы 10 учеников 10 класса школы с.Ново-Семейкино на уроке информатики за компьютером при непрерывной работе в течение 1,5 часов с 9.30 по 11.00 в октябре 2004 года 2-3 уроком.
Субъективные показатели школьников за данный промежуток времени работы за компьютером значительно не изменились (прилож.5).
При обработке корректурной таблицы получены следующие данные. Скорость нахождения колец Ландольта через 1,5 часа работы за компьютером уменьшилась на 21% (рис.3.4., прилож.5). Показатель внимания через 30 минут достоверно снизился в 4,4 раза, а через 1,5 часа в 5,1 раза (рис.3.5.). Ухудшение внимания у школьников свидетельствует о развитии утомления в организме в течении работы с компьютерным видеодисплейным терминалом.
В результате измерения артериального давления и частоты пульса были выявлены следующие изменения. Частота пульса через 30 минут работы за компьютером увеличилась на 11%, а в последующий 1 час уменьшилась на 26% (рис.3.6., прилож.5). Через 30 минут работы за компьютером систолическое давление уменьшилось на 8%, диастолическое давление увеличилось на 6%, в результате чего пульсовое давление уменьшилось на 40%, а через 1,5 часа работы за компьютером происходило восстановление артериального давления (рис.3.7.).
При непрерывной длительной работе за компьютером у школьников наблюдались следующие изменения гормонов в слюне школьников (прилож.5). Содержание 11-оксикортикостероидов в слюне исследуемых в первые 30 минут работы за компьютером уменьшилось на 63%, а последующие 30 минут повысилось на 63%, дальнейших изменений в концентрации этого гормона не наблюдалось (рис.3.8.).
Изменения физиологических и биохимических показателей школьников с различной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам в период работы за компьютером
Исследование 182 школьников показало следующее распределение степени адаптации сердца к физическим нагрузкам (Рис.4.1.): у 12% - высокая, 49% - средняя, 14% - посредственная, 25% - низкая. Различий между городскими и сельскими школами не выявлено.
При оценке субъективных показателей школьников с различной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам были выявлены следующие изменения (прилож. 6,7). Самочувствие всех школьников, работавших первыми уроками за компьютером, практически не изменилось, а последними уроками достоверно ухудшилось у школьников с низкой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам на 11 %, с посредственной - на 10%, с средней - на 8% (рис.4.2.). Необходимо отметить, что у учеников с высокой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам самочувствие после работы за компьютером первым и последним уроками не изменилось. Таким образом, эти школьники субъективно ощущают свое самочувствие хорошим даже в конце всей учебной нагрузки, в отличие от остальных, у которых достоверно ухудшается самочувствие.
Примечание: 1 - различие с группой школьников с низкой степенью адаптации сердца к физическим статистически достоверно (Р 0,05); 2 - различие с группой школьников с посредственной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам статистически достоверно (Р 0,05); 3 - различие с группой школьников с средней степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам статистически достоверно (Р 0,05); 4 - различие с группой школьников с высокой степенью адаптации сердца к физическим статистически достоверно (Р 0,05); - отличия показателей до и после работы за компьютером статистически достоверны (Р 0,05)
Активность у школьников с низкой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам в начале первого урока была достоверно ниже, чем в других группах на 20%, к концу урока достоверно возросла на 16% (рис.4.3.).
Настроение у школьников с низкой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам в начале первого урока было достоверно ниже, чем в группе с посредственной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам на 14% (рис.4.4.).
В результате обработки корректурной таблицы с кольцами Ландольта были выявлены следующие изменения. После работы за компьютером у школьников с низкой и средней степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам, работавших первыми уроками, достоверно уменьшилась скорость нахождения колец Ландольта на 26% и 16% соответственно. На последних уроках у школьников с низкой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам после работы за компьютером достоверно уменьшилась скорость нахождения колец Ландольта на 13%, а с посредственной - на 30% (рис.4.5., прилож. 6,7).
Показатель внимания достоверно уменьшился в 2,5 раза только в группе школьников, работающих за компьютером последним уроком, с посредственной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам (рис.4.6.). Необходимо отметить, что внимание в основном ухудшалось после работы за компьютером именно в группах школьников с низкой и посредственной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам. А у школьников с высокой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам после первого и после последнего уроков внимание достоверно не изменялось. В результате измерения артериального давления и частоты пульса были выявлены следующие изменения. Частота пульса у школьников с посредственной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам, работающих за компьютером первыми уроками, достоверно понизилась на 15% (рис.4.7., прилож. 6,7). Наблюдалось достоверное снижение пульсового давления у школьников с низкой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам, работающих за компьютером первыми уроками на 27% и последними - на 16%.
Примечание: - отличия показателей до и после работы за компьютером статистически достоверны (Р 0,05)
До исследования в начале уроков у школьников с низкой степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам пульсовое давление было выше, чем у школьников с посредственной степенью адаптации сердца к физическим нагрузкам на 28% (рис.4.8.). У школьников из остальных изучаемых групп достоверных изменений пульсового давления не наблюдалось.
