Острота зрения, зрительное восприятие и факторы, влияющие на них, у младших школьников Жукова Евгения Александровна

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Зрительная сенсорная система и ее роль в образовательной деятельности младших школьников (обзор литературы) 12

1.1. Физиологические основы восприятия 12

1.2 Онтогенез зрительного восприятия 19

1.3 Школьные трудности и роль нарушения ЗВ в их формировании 21

1.4 Зрительное восприятие и психические процессы 24

1.5 Влияние различных факторов на психические процессы, успешность образовательной деятельности и ЗВ 25

1.6 Острота зрения как отражение эффективности механизма фокусировки изображения на сетчатке 27

Глава 2. Объекты и методы исследования 38

2.1. Общий объем исследования 38

2.2. Методы исследования 39

2.3. Обоснование выделения двух различных по экологической напряженности районов (ЭНБР и ЭБР) 47

Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение 51

3.1. Зрительное восприятие у первоклассников г. Кирова 51

3.2. Острота зрения первоклассников и ее взаимосвязь с психическими процессами и образовательной деятельностью 89

3.3. Острота зрения школьников, определяемой по таблицам повышенной точности Г.И. Рожковойи В.С.Токаревой 103

3.4. Зрительная работоспособность младших школьников 122

3.5. Острота зрения и психические процессы у младших школьников с нарушением бинокулярного зрения, глазодвигательной системы и цветовосприятия 127

Заключение 138

Выводы... 155

Список литературы 159

Приложение 179

• Школьные трудности и роль нарушения ЗВ в их формировании
• Острота зрения как отражение эффективности механизма фокусировки изображения на сетчатке
• Обоснование выделения двух различных по экологической напряженности районов (ЭНБР и ЭБР)
• Острота зрения первоклассников и ее взаимосвязь с психическими процессами и образовательной деятельностью

Введение к работе

Актуальность исследования. Образовательная деятельность ребенка, как известно [ 17Д 8Д9,56 Д 27,152], требует наличия соответствующих физиологических механизмов. При их незрелости возникают школьные трудности, препятствующие успешному освоению навыков и умений и ведущие к снижению здоровья ребенка. Поэтому исследование возрастных особенностей функционирования этих механизмов, среди которых одно из центральных мест занимает зрительная сенсорная система, является актуальным. В этом аспекте представляет интерес вопрос о состоянии остроты зрения, зрительного восприятия, зрительной работоспособности и о факторах, влияющих на них, у младших школьников.

Вопросы о возрастных особенностях зрительного восприятия (ЗВ), несмотря на достаточно интенсивное их изучение

[17Д9,22,56,99Д75Д78Д85Д92], остаются во многом не изученными, например, зависимость ЗВ от пола, состояния зрительного анализатора и психических процессов, наличия неблагоприятных факторов пренатального, техногенного и социального характера, что объясняется методическими сложностями. Однако, разработка и внедрение в практику комплексного метода, предложенного Frostig М [178] и модифицированного Безруких М.М. и Морозовой Л.В. [18], который позволяет у дошкольников и младших школьников оценивать такие компоненты ЗВ как зрительно-моторная координация (ЗМК), помехоустойчивость, константность, пространственное восприятие, зрительно-пространственное восприятие, а также зрительное восприятие как целостный акт дает возможность изучать эти вопросы. Так, при исследовании первоклассников Москвы [18,98] и Архангельска [99] этим методом выявлена гетерохронность созревания ЗВ, зависимость уровня ЗВ от пола (у мальчиков он ниже), от региона (в Архангельске ниже, чем в Москве), от уровня внимания (ниже у детей с признаками СДВГ), а также относительно высокий процент детей, начинающих обучение в школе на

фоне низкого уровня ЗВ - их число в Москве и Архангельске, также как и в

Нижнем Новгороде [15], достигает 60-70%.

Разработка и внедрение в практику таблиц повышенной точности

[119,120,121], позволяющих оценивать остроту зрения в диапазоне от ОД до

4,0, а также исследовать возрастные и индивидуальные особенности

функционирования механизма фокусировки изображения на сетчатке (за счет определения остроты зрения с 6 расстояний и выделения «идеального», промежуточного, близорукого и дальнозоркого типов фокусировки) поставили вопрос о необходимости пересмотра существующих

представлений [1,3] о возрастной динамике остроты зрения и механизме

фокусировки изображения на сетчатке. Имеется также необходимость более детального изучения вопроса о зависимости остроты зрения у детей от их пола и наличия неблагоприятных факторов на этапах пренатального и постнатального развития, так как данные литературы в этом отношении

неоднозначны и малочисленны [3,13,49,105,126,130,197,205,207].

Вопрос о возрастных особенностях зрительной работоспособности, от которой зависит ЗВ, также является недостаточно изученным [49,92,57,171, 193], что связано с отсутствием адекватных методов исследования. Однако в настоящее время появилась возможность его более детального изучения, так как в Институте проблем передачи информации (ИППИ) РАН Рожковой Г.И. и сотрудниками был разработан компьютерный кодинг-тест [108, 110,111], позволяющий оценивать зрительную работоспособность у младших школьников.

Цель исследования - изучить остроту зрения и зрительное восприятие у младших школьников с учетом их пола, возраста, состояния психических

процессов, успешности образовательной деятельности и наличия

неблагоприятных факторов пренатального, техногенного и социального характера. Задачи исследования:

1. Исследовать зрительное восприятие первоклассников по методике М.М. Безруких и Л .В. Морозовой с учетом пола, состояния психических процессов, остроты зрения и других факторов.

2. Оценить остроту зрения (по таблице ДА. Сивцева), состояние глазодвигательной системы, бинокулярного и цветового зрения у младших

школьников с учетом пола, состояния психических процессов и других факторов.

3. Изучить у учащихся общеобразовательных школ остроту зрения по таблицам повышенной точности Г.И. Рожковой и В.С Токаревой и ее

зависимость от пола, возраста и расстояния, на котором она определяется.

4. Определить у младших школьников зрительную работоспособность с помощью компьютерного кодинг-теста ИППИ РАН и ее зависимость от пола, возраста и остроты зрения.

Положения, выносимые на защиту: 1 .Уровень зрительного восприятия (ЗВ) и его компонентов, включая зрительно-моторную координацию, помехоустойчивость и константность, оцениваемый по методу М.М. Безруких М.М. и Л.В. Морозовой, у первоклассников общеобразовательных школ имеет региональные особенности, зависит от пола, состояния психических процессов, остроты зрения, наличия неблагоприятных факторов пренатального, техногенного и

социального характера и определяет наличие школьных трудностей и успешность образовательной деятельности.

2. Среди учащихся 1-2 классов относительно много детей с нарушенным зрением, в частности, со сниженной (0,8-0,6) и низкой (0,5-0,05) остротой дальнего зрения, определяемой по таблице Д.А. Сивцева (соответственно

5,06% и 2,83%), с нарушением цветового (2,86%) и бинокулярного (2,94%) зрения и с косоглазием (1,22%). Снижение остроты зрения наиболее выражено у девочек, особенно при наличии у матери осложненного течения беременности и/или родов, нарушение цветового зрения - у мальчиков, а бинокулярного - у детей, проживающих в ЭНБР. Формированию школьных

трудностей и снижению успешности образовательной деятельности

способствует наличие косоглазия и в меньшей степени - снижение остроты

дальнего зрения.

3. С 1 по 11 класс увеличивается число детей с высокой ( 1,4) остротой

зрения, оцениваемой с 5,0м по таблицам повышенной точности Г.И. Рожковой и B.C. Токаревой (у мальчиков - с 1,82% до 41,93%, у девочек - с 2,35% до 15,0%) и одновременно растет число детей с низкой ( 0,7) остротой зрения (у мальчиков - с 1,33% до 17,74%, у девочек - с 4,71% до 31,31%). Это говорит о наличии в популяции соответственно двух групп детей здоровых, острота дальнего зрения которых с возрастом повышается, и

предрасположенных к миопии, у которых она снижается, а также о возрастной динамике механизма фокусировки изображения на сетчатке.

4. У младших школьников можно выделить 4 типа механизма фокусировки изображения на сетчатке: «идеальный», промежуточный (с

оптимумом на средних расстояниях), близорукий и дальнозоркий, которые, в

частности, у второклассников в г. Кирове (как и в Москве) встречаются соответственно в 9,64%, 65,99%, 15,23% и 9,14% случаев, а их связь с рефракцией глаза неоднозначна.

Новизна исследования. Впервые дана комплексная оценка состояния

зрительного анализатора и развития ЗВ у младших школьников. По

методике [18], представляющей собой модификацию метода Frostig М.[187],

которая ранее была использована для оценки ЗВ у первоклассников Москвы

[98] и Архангельска [99], проведена интегральная оценка ЗВ и его 6

компонентов у 980 первоклассников г. Кирова. Это позволило выявить

региональные особенности ЗВ, а также его зависимость от пола, возраста,

состояния психических процессов (памяти, мышления, внимания,

тревожности) и зрительного анализатора (остроты зрения, бинокулярного и

цветового зрения, косоглазия), от наличия неблагоприятных факторов

пренатального, техногенного и социального характера. При этом

установлено, что даже после 3 месяцев систематических занятий в школе

(как и у их сверстников из Москвы и Архангельска) у первоклассников г.

Кирова ЗВ еще недостаточно развито, что указывает на отставание

психофизиологического возраста (на 0,5 года и больше) от паспортного,

которое в зависимости от вида компонента ЗВ наблюдается у 14,2% - 63,50%

детей, хотя по ряду компонентов ЗВ первоклассники Кирова опережают

своих сверстников из Москвы и Архангельска. Показано, что у мальчиков (особенно, если их матери имели осложненное течение беременности) ниже уровень ЗВ, чем у девочек. Уровень ЗВ (или отдельные его компоненты) снижается при наличии неблагоприятных экологически и социальных

факторов, при нарушении остроты зрения и глазодвигательного аппарата,

при низком уровне памяти, мышлении и внимания, что порождает школьные трудности и снижает успешность образовательной деятельности.

У первоклассников г. Кирова впервые проведено исследование состояние базовых зрительных функций и зрительной работоспособности в

зависимости от пола и наличия различных неблагоприятных факторов.

Показано, что для этих детей характерна относительно высокая частота случаев сниженной остроты зрения (7,89%), косоглазия (1,22%), нарушения бинокулярного (2,94%) и цветового (2,86%) зрения. Установлено, что снижению остроты зрения способствует принадлежность к женскому полу и осложненное течение беременности или родов у матери (характерно для девочек), а нарушению бинокулярного зрения - наличие техногенных факторов. Снижение остроты зрения для дали (даже до 0,5-0,05) не уменьшает определяемую по кодинг-тесту ИППИ РАН зрительную работоспособность, которая с возрастом повышается, а также уровень психических процессов (память, внимание, мышление), мотивацию к образовательной деятельности и успешность этой деятельности (хотя повышает риск формирования ряда школьных трудностей), что указывает на большие компенсаторные возможности мозга. Косоглазие уменьшает помехоустойчивость и константность ЗВ, внимание и, способствуя

формированию школьных трудностей, снижает успеваемость по письму, чтению и математике.

Показана перспективность применения для оценки остроты зрения и механизма фокусировки изображения на сетчатке таблиц повышенной

точности [121], с помощью которых установлено, что 33,70%-6933 5%

учащихся 1-11 классов имеют остроту зрения больше 1,0, и выявлена важная закономерность, свидетельствующая о повышении остроты зрения с возрастом (вплоть до 17 лет) у здоровых в офтальмологическом отношении детей и о прогрессивном ее снижении у лиц, предрасположенных к миопии

(особенно много их среди девочек). Эти данные также говорят об изменении

с возрастом механизма фокусировки изображения на сетчатке, изучение которого возможно при замере остроты зрения с 6 расстояний (0,5м...5,0м) с помощью таблиц повышенной точности. Подтверждены данные Рожковой Г.И. и соавт. [119,120] о том, что зависимость остроты зрения от расстояния имеет индивидуальные особенности, отражающие наличие 4 типов этого механизма - «идеального», промежуточного, близорукого и дальнозоркого. Впервые показано, что в Кирове (в частности, среди второклассников) они встречаются с такой же частотой (соответственно у 9,64%, 65,99%, 15,23% и 9,14% детей), как и в Москве. Впервые исследована связь между рефракцией и типом механизма фокусировки. Показано, что эта связь неоднозначна. Например, промежуточный тип может наблюдаться как при эмметропии, так и при гиперметропии.

Научно-практическая значимость исследования. Углублено представление о ЗВ первоклассников, остроте зрения учащихся 1-11 классов,

зрительной работоспособности младших школьников. Изучение зависимости

ЗВ и остроты зрения младших школьников от пола, возраста, состояния

психических процессов, остроты зрения, наличия неблагоприятных факторов

пренатального, техногенного, социального характера или связанных с

образовательной деятельностью позволило сформулировать ряд положений,

представляющих интерес для возрастной и экологической физиологи,

физиологии сенсорных систем и образовательной деятельности, а также для офтальмологии и педиатрии. Среди них представления 1) о важности ЗВ и его отдельных компонентов для образовательной деятельности и о необходимости учета их состояния при профилактике школьных трудностей; 2) о повышении остроты зрения у детей в период их обучения в школе (с 1 по 11 класс) и о нарушении этого физиологического процесса у лиц, предрасположенных к миопии; 3) о возможности ранней диагностики нарушения зрения путем определения типа («идеального», промежуточного, близорукого, дальнозоркого) механизма фокусировки изображения на сетчатке; 4) о предрасположенности девочек и девушек к снижению остроты зрения, проявляющейся с началом обучения в школе; 5) о негативном влиянии осложненного течения беременности и родов у матери на остроту зрения девочек и на ЗВ мальчиков, техногенных факторов - на ЗВ и бинокулярное зрение детей, низкого уровня материальной обеспеченности в семье - на ЗВ детей; б) о необходимости учета региональных особенностей ЗВ.

В практическом отношении показана перспективность использования методики [18] для оценки ЗВ и его компонентов и для определения психофизиологического возраста у первоклассников; таблиц повышенной точности [121] для оценки остроты зрения в диапазоне от ОД до 4,0 у школьников 1-11 классов и для выявления типа механизма фокусировки изображения на сетчатке путем определением остроты зрения с 6 различных расстояний (0,5м, 1,0м, 2,0м, 3,5 м, 4,0м и 5,0м); компьютерного кодинг-теста И11І1И РАН - для оценки зрительной работоспособности младших школьников. Доказана целесообразность учета состояния ЗВ и остроты зрения при диагностике, коррекции и профилактике школьных трудностей.

Внедрение. Результаты исследования используются в учебной и научной деятельности кафедры нормальной физиологии Кировской государственной медицинской академии и кафедры анатомии, физиологии и валеологии Вятского государственного гуманитарного университета.

Апробация работы. Результаты работы доложены на заседании Кировского отделения физиологического общества имени И.П. Павлова (2004), на VII Всероссийской научно-практической конференции «Образование в России: медико-психологический аспект» (Калуга, 2002), на III и IV международных научных семинарах «Биотехнология, экология, медицина» (Киров, 2002), Всероссийской научно-практической конференции «Экологический мониторинг: научный и образовательный аспекты» (Киров, 2002), 2-й региональной научной конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2002), 3-й межрегиональной научно-практической конференции «Здоровье ребенка и пути его формирования и защиты» (Липецк, 2002), XI международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003), научной конференции «Новые биокибернетические и телемедицинские технологии 21 века для диагностики и лечения заболеваний человека» (Петрозаводск, 2003), научно-практической конференции «Образование и здоровье- проблема XXI века» (Киров, 2003), 2-й научной сессии Кировского филиала РАЕ и Кировского отделения РАЕН (Киров, 2004), научной конференции «Неоэкономика и стратегия развития российских регионов» (Киров, 2004). По материалам диссертации опубликовано 18 работ.

Школьные трудности и роль нарушения ЗВ в их формировании

Понятие о школьных трудностях, или ШТ («Learning disability») в последние годы активно обсуждается в литературе [8,15Д6Д8,19,20,56,65,79,95,98 99,И2Д27Д35,141Д58,169Д72,183Д88Д945 201]. Согласно [15], ШТ — это проблемы, возникающие у ребенка при систематическом обучении и приводящие к нарушению темпов физического и психического развития, ухудшению здоровья, социально-педагогической дезадаптации и снижению успешности обучения. ШТ, число которых ориентировочно достигает 35, проявляются при письме, чтении, счете и выполнении других видов деятельности.

Считается, что основной причиной развития ШТ является низкий уровень ЗВ [15Д8,23,56,66,98,99Д58Д59]. Поэтому конкретные проявления ШТ зависят от недоразвития соответствующих компонентов ЗВ. Так, согласно [18], ШТ при низком уровне ЗМК проявляются такими явлениями как неспособность провести прямую линию, трудность формирования правильной траектории движений при выполнении графического элемента (буквы, цифры, геометрической фигуры), неустойчивый почерк (неровные штрихи, различная высота и протяженность графических элементов, разнонаклонность букв), тремор и очень медленный темп письма. ТТТТ при недостатках зрительно-пространственного восприятия (субтест 5), как и при низком уровне зрительной памяти, проявляются в трудности запоминания конфигурации букв при чтении (это приводит к медленному темпу чтения, угадыванию букв и возвратным движениям глаз), выделения геометрических фигур (это приводит к замене сходных по форме фигур), формирования зрительного образа буквы, цифры или графического элемента, их зеркальном написании, в трудности их копирования. Предполагается, что причинами формирования ШТ (а, следовательно, и низкого уровня ЗВ) являются незрелость механизмов когнитивной оценки стимула [98,99], низкая эффективность селекции зрительных стимулов из-за незрелости лобных зон коры [98,99], нарушения межсенсорной интеграции [158], недостаточное сенсорное развитие [18,127]. В свою очередь, в основе этих явлений, вероятно, лежит недоразвитие (или задержка) на ранних этапах онтогенеза корковых структур, в том числе отвечающих за координацию и моторику мелких мышц пальцев [8,15,19,65,127,135,160], недоразвитие мозговых механизмов устной и письменной речи и недостаточная скорость включения новых компонентов в эти механизмы [127], ухудшение межполушарного функционального взаимодействия, в том числе снижение участия левого полушария, особенно его лобной части [8,20], чрезмерное тормозное влияние РФ ствола мозга [8], задержка или нарушение развития произвольной регуляции моторики [20,65,112,127,188,194], поражения правой или левой теменных отделов головного мозга [172], расстройство речевой деятельности [19,127,135,158]. Предполагается, что факторами риска формирования ШТ являются осложненное течение беременности и родов у матери [127], осложнения в развитии ребенка на постнатальном этапе [20], сенсорная депривация [44,103,160], нарушение психического здоровья [16,20,127], в том числе наличие СДВГ [98,99,172], низкая способность к адаптации к 1-му году обучения [15] и чрезмерная интенсивность учебных нагрузок [98,99].

Однако пониманию генеза ШТ препятствует недостаточность знаний о физиологических механизмах, лежащих в основе устной и письменной речи, несмотря на многолетние их исследование [11,34,89,127,162,177,185,191, 206,208,209,219]. Устная речь и письмо - это сложнейшие физиологические акты, в реализации которых участвуют многие центры коры больших полушарий (поля - 6,8,44 и 45; 21 и 22; 37,39 и 40), а также периферические структуры. Механизмы устной и письменной речи описываются в рамках моделей Вернике-Гешвинда, Мейера-Шваневельдта и других гипотез [127, 164], однако и до настоящего времени многие их детали остаются недостаточно изученными [ 127]. Сложность проблемы иллюстрирует психолингвистическая модель письма [206], согласно которой компонентами письма является 7 систем: 1) фонологическая (ответственна за перевод фонем в графемы (ее дисфункция приводит к неправильному написанию незнакомых слов); 2) орфографическая, или лексическая (обеспечивает поиск слова как целостного образа); 3) семантическая, отвечающая за обработку семантической информации о слове (при ее дисфункции - невозможность письма с опорой на контекст); 4) графемный буфер (при его дисфункции -пропуски, замены дополнительными вставками, перестановка букв в словах); 5) моторный компонент, участвующий в организации движений (при его дисфункции - трудность образования графем); 6) пространственный компонент (при его дисфункции - несоблюдение линии строки или написание лишь только с одной стороны страницы); 7) хранилище аллограмм, имеющее значение для написания строчной или прописной буквы, для выбора стиля письма (курсив, печатные буквы). Эта модель позволяет проводить поиск мозговых механизмов, ответственных за реализацию всех компонентов письма, о локализации которых до настоящего времени нет единого мнения. Таким образом, изучение ЗВ и ШТ трудностей тесно связано с углублением представлений о мозговых механизмах, лежащих в основе образовательной деятельности человека.

Острота зрения как отражение эффективности механизма фокусировки изображения на сетчатке

Механизм аккомодации. Известно [1,72,78,120,165], что аккомодация - это настройка оптического аппарата глаза на определенное расстояние, в результате которой изображение предмета фокусируется на сетчатке, независимо от его расположения от глаза. У человека, согласно Г Гельмгольцу, аккомодация осуществляется за счет изменения кривизны хрусталика, ведущую роль в которой принимает участие цилиарная мышца. Ее сокращение вызывается парасимпатическими воздействиями при возбуждении нейронов ядра Перлеа и тормозится под влиянием симпатических воздействий, а в целом контроль осуществляется нейронами коры. Считается [38,196], что в состоянии покоя аккомодация большинства взрослых людей соответствует настройке не на бесконечность, а на относительно небольшие расстояния (0.3 1,5м). Это согласуется и с представлениями [119,120], согласно которым обеспечение хорошей фокусировки в широком рабочем диапазоне - задача практически невыполнимая, так как качество фокусировки зависит от многих факторов - в этом процессе помимо хрусталика и цилиарной мышцы участвуют наружные мышцы глаза, радужка, стекловидное тело и сосудистая оболочка. Поэтому даже при идеальной работе хрусталика и цилиарной мышцы, т.е. при большом объеме аккомодации качество фокусировки для разных расстояний, вероятно, будет неодинаковым. Эти авторы [120] показали, что наивысшие показатели остроты зрения наблюдаются в положении покоя аккомодации (1,0м- 2,0 м), которое предлагается считать эквивалентным состоянием равновесия или точкой настройки физической системы.

Возрастные аспекты функционирования механизма аккомодации. Выдвинуто представление [119,120] о том, что настройка зрительной системы здорового человека в каждом возрасте соответствует характеру его активности; в младенческом, дошкольном и младшем школьном возрастах она соответствует двигательной активности, диапазон которой определяется физическими размерами тела и особенностями движений (зрительная система должна обеспечивать успешность и безопасность деятельности в этом оперативном пространстве), поэтому у младенцев настройка зрительной системы соответствует нескольким десяткам сантиметров; по мере роста и развития ребенка центр рабочей зоны (точка покоя аккомодации) постепенно отдаляться от глаза. В младшем школьном возрасте, по мнению [119,120], размеры рабочей зоны должны быть порядка 1-2 м, причем до 11-12 лет они возрастают не только в связи с физическим ростом, но и в связи с увеличением физической активности, которая достигает в этот период максимума. В более старшем возрасте, согласно авторам [119,120], рабочая зона должна уменьшаться, так как снижается физическая активность, а основные виды деятельности (чтение, письмо, работа на компьютере) совершаются на близких расстояниях.

Острота зрения и визометрия. Как известно [1,3,72,78,119,120,165], острота зрения (визус) - это максимальная способность глаза видеть мелкие объекты, различать их детали, узнавать их. Считается, что при эмметропии имеет место нормальная, или полная, острота зрения, т.е. острота зрения, соответствующая «единице». Это означает, что человек способен рассмотреть две отдельные точки под углом в 1 минуту. Значения визуса ниже 1,0 рассматривается как признак снижения остроты зрения (амблиопия). В отечественной литературе [3,72,78] используется классификация амблиопии, согласно которой выделяется пять ее степеней -1 (visus 0,9-0,8), II (0,7-0,5), III (0,4-0,3), IV (0,2-0,05) и V (ниже 0,05).

Рожкова Г.И., Токарева B.C. [121] считают, что у детей школьного возраста и взрослых острота зрения, как правило, превышает 1,0; у отдельных людей она может достигать 2,0 - 3,0, а у жителей южных степей, пустынь и открытых горных местностей - даже 5,0-6,0. Поэтому предлагается выделять хорошую (не ниже 1,0) и повышенную (1Д- 4,0) остроту зрения [121], а также гиперостроту, т.е. более 4,0 [78,121]. Выделяют также истинную остроту зрения, т.е. максимально возможную в наиболее благоприятных условиях фокусировки изображения на сетчатке [121]. Остроту зрения определяют объективными (например, за счет регистрации нистагма при демонстрации движущихся объектов типа шахматной доски) и субъективными методами; в этом случае используют офтальмологические таблицы (например, таблицу Д.А. Сивцева), состоящие из оптотипов различной формы и размеров и видимых под разным углом зрения [1,3,72,78,119,120]. Существует множество различных оптотипов и офтальмологических таблиц, что затрудняет сопоставление полученных результатов [32,44,72,78,114,119,120,121,160,168,180,211]. Наиболее распространенными являются оптотипы Снеллена (Snellen, 1862), представляющие собой вписанную в квадрат фигуру, подобной букве III, которая может иметь 4 ориентации, а также кольца Ландольта (Landolt Е., 1889) с разрывами в 4 ориентациях, которые признаны как международный стандарт [32,121]. Предложены таблицы с использованием частотно-модулированных решеток [121,168]. Для оценки повышенной остроты зрения и изучения механизма фокусировки изображения на сетчатке разработаны таблицы повышенной точности, предназначенные для ее определения с 6 расстояний - от 0,5м до 5,0м [119,120,121], а для оценки гиперостроты зрения - таблицы с веньерными (нониусными) стимулами в качестве оптотипов [28,121], Такое разнообразие таблиц обусловлено тем, что ни одна из них не является идеальной, что стимулирует создание новых таблиц [13,32,104,114,119,120,121,211]. При этом учитывается, что зрительная система использует различные механизмы обработки тестовых изображений, например знаков Снеллена, колец Ландольта, других оптотипов [44,126,160]. В нашей стране для измерения остроты зрения чаще всего используется таблица Д.А. Сивцева (С.С. Головина - Д.А. Сивцева), а для детей — таблица Е.М. Орловой [32,78,114,119,121], реже - таблица О.М.Новикова [13,121], таблица П.В.Серпокрыл [121]. В зарубежных странах применяются другие варианты таблиц, например, в Великобритании - тест Sheridan-Gardnier (SGT), а также Glasgow-карты остроты зрения (GAC), а измерения проводятся с 6,1 м, или 20 футов [211]. В 1994 г.утвержден международный стандарт по измерению остроты зрения (International standard ISO 8597. Optics and Optical Instruments -Visual acuity testing -Geneve, 1994) [121].

Обоснование выделения двух различных по экологической напряженности районов (ЭНБР и ЭБР)

При изучении влияния экологически неблагоприятных факторов техногенного происхождения признано целесообразным [6] выделение как минимум двух районов - ЭБР и ЭНБР. На основании этих рекомендаций все 17 школ, первоклассники которых были подвергнуты исследованию, разделены на две группы - находящиеся в ЭНБР (школы №№ 16, 20, 22, 30, 57 и 58; преимущественно, это школы в центральной части города) и в ЭБР (школы №№ 6? 21, 42, 46, 47, 52, 59, 60, 66, 70). Принимая условной такого деления, полагали, что большинство детей, обучающихся в соответствующих школах, живут в микрорайонах данной школы или, по крайней мере, находятся в течение 4-5 часов в этой школе. Обоснованием выделения именно этих двух районов явились результаты экологический наблюдений, проведенных в 1994-1996 годах в Кирове [12,143], а также их анализ с учетом расположения указанных школ, выполненных Туляковой О .В. и соавторами [148]. В таблице 2.3 представлены основные показатели, достоверные различия между которыми свидетельствуют о правомочности выделения этих двух районов (ЭНБР и ЭБР). Районы отличаются интенсивностью грузопотоков - в ЭНБР техногенная нагрузка от автотранспорта намного выше, чем в ЭБР. Это подтверждается различиями между ЭНБР и ЭБР таких показателей загрязненности окружающей среды как индекс чистоты атмосферы (ИЧА), концентрация тяжелых металлов (Cr, Ni, Си, Со, РЪ, Zn, V, Ті, Mg, Fe) в почве и растительности, содержание сульфатов и соединений азота (нитритная, нитратная, аммиакатная формы) в снеговом покрове, показатель общей нагрузки автотранспорта на атмосферу (П), или интенсивность грузопотоков в городе, частота вызовов «Скорой помощи» в связи с бронхиальной астмой, аллергическим реакциям и дерматитами. Приведем некоторые пояснения. Как известно [147,181], лихенодиагностика позволяет оценить степень загрязнения атмосферы, в том числе по индексу чистоты атмосферы (ИЧА). Он рассчитывается по 10-балльной шкале в рамках модели Ле Бланка - Де Слувера на основе токсикофобности различных видов лишайников. По данным [12], полученным при определении видового состава эпифитных лишайников и степени покрытия ими коры липы мелколистной (ТШа cordata), ИЧА, рассчитанный с учетом нормализованных оценок степени покрытия, в ЭНБР был ниже, чем в ЭБР (5,0±0Д против 13,5±0,5 ), что говорит о более высокой техногенной загрязненности в ЭНБР. Концентрация тяжелых металлов (Cr, Ni, Си, Со, Pb, Zn, V, Ті, Mg, Fe) в почве и растительности является важным индикатором экологического неблагополучия [102]. В почвах города, в которых обычно их содержание увеличено, рекомендуется [74] по показателю общего загрязнения почв тяжелыми металлами и другими элементами (Zc) выделять три уровня загрязнения: низкий, или допустимый (8-16 баллов), средний, или умеренно-опасный (16-32) и высокий, или опасный (32-128 баллов). На основании данных [12,143], установлено, что показатель Zc в ЭНБР был выше, чем в ЭБР (25,0±0Д против 16,5±2,8 баллов ). Показателем аэрогенного загрязнения тяжелыми металлами является общая токсичность (Za), рассчитываемая по концентрации этих металлов в листьях клена ясенелистного (Acer negundo L.) в пересчете на биологический эквивалент свинца [12,143]. В ЭНБР величина Za оказалась выше, чем в ЭБР (5551±1Э34 против 2,61±0,1 усл. ед. ). Важным показателем аэрогенного загрязнения является содержание сульфатов и соединений азота (нитритная, нитратная, аммиакатная формы) в снеговом покрове [12,143]. Установлено (по данным замеров в 54 точках города), что содержание сульфатов в ЭНБР было выше, чем в ЭБР (11э23±0,62 против 4,38±0Д мг/л талой воды ), в то время как различий по азоту (0,68±0Д против 0,45±0Д мг/л, р 0Д) между районами не выявлено. Известно, что опасным загрязнителем атмосферы города является автотранспорт, на долю которого приходится 40% поллютантов, поступающих в зону жизнедеятельности человека, в том числе и в Кирове [12,143]. Интенсивность грузопотока, судя по показателю П, который рассчитывался по формуле П=количество машин/часхЬ трассы [12], в ЭНБР был выше, чем в ЭБР (191,7±20,1 против 75,0±0Д усл. ед ). Подобные показатели П, нормированные с учетом рельефа местности или числа перекрестков, от которых зависит объем выбросов от автомобильного транспорта, с учетом данных [12,143], в ЭНБР были выше, чем в ЭБР ( при учете рельефа - 298,3±34,2 против 104,0±Ю,7 усл. ед. ; при учете числа перекрестков - 400,0±38,7 против 130,0±13,3 усл. ед. ). Так как состояние здоровья населения также является индикатором наличия техногенной нагрузки территории [43], были проанализированы данные, отражающие вызовы "Скорой помощи" за 1988-1991 гг., с учетом возрастной структуры по 5-летним интервалам, плотности населения и телефонизации [12,143]. Показано, что в ЭНБР (по сравнению с ЭБР) была выше частота вызовов по бронхиальной астме в отопительный сезон (1,67±0,4 против 0,5±0Д усл. ед. ), а также по аллергическим реакциям и дерматитам (1,67±0,4 против 0,6±0Д усл. ед ). Поскольку роза ветров в г. Кирове имеет сезонный характер [12], то для заболеваний, этиология которых связана с выбросами предприятий, должен наблюдаться сезонный сдвиг нозоареалов. Однако анализ частот вызовов по бронхиальной астме в отопительные сезоны и в целом за год показывает отсутствие существенных сезонных отличий. Это позволяет заключить, что одной из причин данных заболеваний могут быть выбросы автотранспорта. Для исключения фактора возможных профессиональных контактов с аллергенами была проанализирована частота вызовов "Скорой помощи" у детей до 14 лет по бронхиальной астме [12]. Оказалось, что в ЭНБР она была выше, чем в ЭБР (1Э5±0Э37 против 0,6±0Д усл. ед. ). Совпадение зон повышенного загрязнения почвы и воздуха (судя по расчету ИЧА? показателей Zc и Za) и частоты проявления острых аллергозов с участками максимальной автотранспортной нагрузки также говорит о том, что автотранспорт играет ведущую роль в формировании напряженной экологической обстановки в г. Кирове и в формировании ЭНБР как особо загрязненной территории. Все это доказывает обоснованность выделения в Кирове двух районов - ЭНБР и ЭБР и возможность изучения влияния неблагоприятных техногенных факторов на ЗВ и остроту зрения у младших школьников. Ранее подобный подход использовала в своей работе Кайсина И.Г. [69] при исследовании полового развития 11-15-летних школьниц г. Кирова. Она установила, что проживание в ЭНБР приводит к снижению длины тела сидя и длины конечностей, к задержке развития молочной железы, к снижению темпов лобкового оволосения и к ускорению темпов подмышечного оволосения.

Острота зрения первоклассников и ее взаимосвязь с психическими процессами и образовательной деятельностью

Установлено (табл. 3.22), что острота дальнего зрения варьировала от 1,0 до 0,05 (дети с очень сильной степенью амблиопии, т.е. с острой зрения ниже 0,05 не выявлены), а в среднем она составила для правого и левого глаза 0,96. Этот показатель не зависел от места проживания (например, для правого глаза у детей из ЭБР и ЭНБР острота зрения оставила соответственно 0,96 и 0,97, р 0,5) и от пола (для правого глаза у девочек и мальчиков она составила 0,97). Процент лиц с остротой зрения 1,0 среди всех детей для правого и левого глаза составил соответственно 87,27% и 86,04% (р 0.1). Этот показатель не зависел от места проживания. Например, для правого глаза у детей из ЭБР он составил 86,03%, а у детей из ЭНБР - 89,04% (р 0,1). У девочек этот показатель был ниже, чем у мальчиков, что достоверно отмечено для всех девочек (для правого глаза - 84,24% против 89,75% у мальчиков) и для живущих в ЭНБР (для правого глаза - 85,28% против 92,25% у мальчиков ; для левого глаза - 79,22% против 91,88% ). Наши результаты согласуются с данными [107], согласно которым средняя острота зрения первоклассников общеобразовательных школ составила 0,94±0,08, причем 81,00% из них имели остроту зрения, равную 1,0. В то же время, первоклассники г. Кирова обладают более высокой остротой зрения, чем их сверстники из Китая, среди которых лишь 63% имеют остроту зрения в пределах 1,0 [184], а также из других стран [204], среди которых дети с остротой зрения 1,0 составляют 65-73,5%. Распределение детей, имеющих остроту зрения меньше 1,0, т.е. по степени амблиопии (I, II, III, IV, т.е. 0,9-0,8; 0,7-0,5; 0,4-0,3 и 0,2-0,05), в соответствие с общепринятой классификацией [72], для правого глаза составило (табл. 3.24, рис. 3.10),соответственно 7,51%, 3,18%, 1,22% и 0,82%. Характер этого распределения не зависел от места проживания (табл. 3.24), но зависел от пола - среди девочек было достоверно больше лиц с остротой зрения 0,9-0,8 для правого глаза, чем среди мальчиков (9,24% против 6,09%% Для оценки взаимосвязи остроты зрения с состоянием психических процессов и уровнем ЗВ, как отмечено выше (разделы 2.2 и 3.1), все дети в зависимости от их остроты зрения были разделены на три группы - с нормальной (1,0-0,9, группа 1), сниженной (0,8-0,6, группа 2) и низкой (0,5 0,05, группа 3) остротой зрения. Численность этих групп составила соответственно 91,83%, 5,06% и 2,83% от всех детей (табл. 3.23). Эти ф значения не зависели от места проживания (ЭБР, ЭНБР), но зависели от пола - среди девочек было меньше лиц с нормальной (1,0-0,9) остротой зрения (89,13% против 94,27% у мальчиков ) и больше лиц со сниженной (0,8-0,6) остротой зрения (7,25% против 3,26% ) на правый глаз. Подобная закономерность характерна и для девочек из ЭНБР - среди них было больше лиц со сниженной (0,8-0,6) остротой зрения, чем среди мальчиков (9,52% против 1,84% ). Данные диспансерного осмотра первоклассников, проведенного в конце первого учебного года, показали (табл. 3.25), что аномалию остроты зрения и/или патологию органов зрения имели 8,57% детей. Этот показатель не зависел от места проживания, но зависел от пола. Действительно, в ЭНБР то он был не больше (7,97%), чем в ЭБР (9,0%, р 0,1), а у девочек он был больше, чем у мальчиков, что установлено для всех детей (11,59% против 6,09% у мальчиков), для детей из ЭБР (11,84% против 6,47% ) и для детей из ЭНБР (11,26% против 5,54% ). Показано (табл. 3.25), что миопия встречается у 2,20% детей, гиперметропия - у 2,53%, спазм аккомодации - у 2,12%, косоглазие (главным образом, содружественное) - у 0,73% (а с учетом другой патологии - у 1,22%), сочетанная патология органов зрения (астигматизм, врожденная катаракта, астенопия, блефарит, ангиопатия сетчатки) - у 0,98% (сведения о частоте нарушений бинокулярного зрения и ф цветового зрения представлены в разделе 3.4). Все это, в определенной степени, согласуется с данными литературы [1]. Анализируемые показатели (табл. 3.25) не зависели от места проживания (например, миопия встречалась в ЭНБР не чаще, чем в ЭБР (1,39% против 2,77%, р 0,1), но, в определенной степени, зависели от пола - у девочек они были, как правило, выше, чем у А мальчиков, хотя все различия носили недостоверный (р 0Д) характер; это касается миопии (3,08% против 1,49%), гиперметропии (3,44% против 1,78%), спазма аккомодации (2,90% против 1,49%), косоглазия (0,91% против 0,59%), сочетанной патологии органов зрения (1,27% против 0,74%). Это говорит о более высокой предрасположенности девочек к развитию аномалий остроты зрения и/или патологии органов зрения. В целом, результаты исследования свидетельствуют о том, что острота зрения, а также частота офтальмологической патологии у первоклассников г. Кирова не зависела от места проживания (ЭБР, ЭНБР). Это означает, что наличие экологически неблагоприятных факторов не отразились на остроте зрения. В этом аспекте наши данные не согласуются с представлением [51,130,205,215] о том, что экологически неблагоприятные факторы, снижая иммунологическую реактивность и повышая вероятность развития общей заболеваемости, должны приводить к снижению остроты зрения, в том числе за счет развития миопии. В тоже время, как будет отмечено в разделе 3.4, нами показано, что наличие экологически неблагоприятных факторов в 2 раза повышает частоту нарушений бинокулярного зрения, а также (раздел 3.1) снижает ЗВ (судя по значениям KB) и ЗМК. Все это позволяет предположить, что техногенные факторы оказывают свое негативное влияние преимущественно на филогенетически более молодые процессы, Ш совершаемые в коре больших полушарий, не отражаясь на более древних функциях (острота зрения)- С другой стороны, экологические факторы, если их трактовать более широко (факторы урбанизации, климато-географические факторы), могут, судя по данным [1,3,122,130,184,197], негативно отражаться на остроте зрения и частоте офтальмологической патологии. Так, согласно [13,122], частота миопии среди учащихся в городских школ выше, чем в сельских, согласно [1,3,122,130], частота миопии у детей на Европейском Севере выше, чем в средних широтах или на юге, что объясняется действием различных факторов, вызывающих слабость аккомодации. Высок процент нарушения остроты зрения в Китае [184] и на Тайване [197]. С учетом этих данных и наших результатов можно полагать, что проживание в Кирове, в том числе в экологически неблагоприятных районах не является фактором риска нарушения остроты зрения.