Введение
Организм человека, работающего за компьютером, вынужден сталкиваться с целым рядом неблагоприятных факторов. Результаты многих исследований показывают взаимосвязь между работой на компьютере и расстройствами зрения у детей. Беспокойство, рассеянность и усталость начинают проявляться уже спустя 13 минут работы за компьютером [8]. Работа за компьютером осуществляется в условиях не только нервно-психической и эмоциональной напряжённости, но и статической напряжённости, вызывающей утомление целого ряда мышц [6]. Одной из наиболее чувствительных к воздействию компьютера является эндокринная система организма [4]. Отсутствие ясных представлений о состоянии нервно-психической сферы ребёнка в критические возрастные периоды его развития, диктуют необходимость проведения клинико-лабораторного мониторинга за состоянием нейровегетативных и эндокринных функций [7]. В связи с этим, мы попытались изучить изменения некоторых биохимических показателей учащихся, отличающихся эмоциональной устойчивостью, 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 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. 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 [2].
Определение 11-оксикортикостероидов (11-ОКС) проводили по методике Ю.А.Панкова, И.Я. Усватовой в модификации В.Г. Подковкина и соавт. [2], используя прибор БИАН-130 флуориметрический.
Для определения психологических особенностей школьников проводили тестирование по Айзенку, где исследовался невротицизм. В шкалу невротицизма включены различные характеристики эмоциональной сферы человека: эмоциональная лабильность, эмоциональная чувствительность и тревожность [11].
Статистическую обработку полученных данных проводили стандартным способом с помощью критерия Стьюдента. Статистически значимыми считали различия с уровнем значимости Р < 0,05 [12].
2. Результаты исследования и их обсуждение
2.1. Результаты исследования Выявлено достоверное увеличение концентрации 11-ОКС в ротовой жидкости у эмоционально неустойчивых школьников 6-х, 8-х и 10-х классов весной после работы за компьютером на 32%, 34% и 24% соответственно, в то время как у эмоционально стабильных школьников подобного увеличения не наблюдалось (табл. 1, 2).
Таблица 1. Изменение биохимических 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 |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,269± 0,0343 |
0,281± 0,0293 |
0,301± 0,02634 |
0,269± 0,0233 |
0,364± 0,04134 |
0,303± 0,045 |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,393± 0,0543 |
0,404± 0,0413 |
0,308± 0,0293 |
0,301± 0,0343 |
0,312± 0,0403 |
0,331± 0,0463 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,106± 0,0143 |
0,122± 0,0073 |
0,218± 0,031 |
0,194± 0,050 |
0,359± 0,021 |
0,302± 0,037 |
|
Осень |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,091± 0,0123** |
0,123± 0,0473 |
0,180± 0,0213 |
0,183± 0,0193 |
0,177± 0,0233 |
0,218± 0,023 |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,116± 0,0183 |
0,195 ±0,0573 |
0,133± 0,0293 |
0,155± 0,0543 |
0,124± 0,01635 |
0,161± 0,0813 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,347± 0,0463 |
0,363± 0,0493 |
0,228± 0,021 |
0,170 ± 0,034 |
0,302± 0,065 |
0,241± 0,035 |
|
Зима |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
|
|
0,146± 0,0174 |
0,218± 0,044 |
0,206± 0,0284 |
0,249± 0,019 |
|
Гистамин, мкг/мл |
|
|
0,198± 0,049 |
0,238± 0,043 |
0,231± 0,0225 |
0,253± 0,067 |
|
Серотонин, мкг/мл |
|
|
0,293± 0,045 |
0,171± 0,038* |
0,316± 0,036 |
0,201± 0,041* |
Примечание: * - результаты до и после урока статистически достоверны (Р<0,05); **- различия между эмоционально стабильными и неустойчивыми статистически достоверны (Р<0,05); 3- различия результатов осенью и весной статистически достоверны; 4 - различия результатов весной и зимой статистически достоверны (Р<0,05); 5 - различия результатов зимой и осенью статистически достоверны (Р<0,05).
Таблица 2. Изменение биохимических 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 |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,246± 0,024 |
0,359± 0,0403* |
0,249± 0,0193 |
0,374± 0,0563* |
0,298± 0,034 |
0,391± 0,03134* |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,389± 0,0513 |
0,409± 0,0313 |
0,320± 0,03034 |
0,305± 0,03134 |
0,342± 0,0433 |
0,320± 0,0423 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,098± 0,0143 |
0,171± 0,0323* |
0,164± 0,017 |
0,240± 0,027* |
0,279± 0,054 |
0,334± 0,032 |
|
Осень |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
0,142± 0,0163** |
0,169± 0,0463 |
0,150± 0,0183 |
0,220± 0,0283 |
0,257± 0,031** |
0,252± 0,0333 |
|
Гистамин, мкг/мл |
0,135± 0,0433 |
0,223± 0,0393 |
0,136± 0,0213 |
0,166± 0,0293 |
0,104± 0,0173 |
0,144± 0,02635 |
|
Серотонин, мкг/мл |
0,303± 0,0323 |
0,414± 0,0443* |
0,176±0,021 |
0,242± 0,018* |
0,266± 0,051 |
0,274± 0,043 |
|
Зима |
||||||
|
11-ОКС, мкг/мл |
|
|
0,236±0,041** |
0,294± 0,046 |
0,279± 0,021** |
0,271± 0,0294 |
|
Гистамин, мкг/мл |
|
|
0,196± 0,0314 |
0,232± 0,0324 |
0,220± 0,075 |
0,235± 0,0325 |
|
Серотонин, мкг/мл |
|
|
0,250± 0,042 |
0,241± 0,021 |
0,289± 0,061 |
0,231± 0,056 |
Примечание: * - результаты до и после урока статистически достоверны (Р<0,05); **- различия между эмоционально стабильными и неустойчивыми статистически достоверны (Р<0,05); 3- различия результатов осенью и весной статистически достоверны; 4 - различия результатов весной и зимой статистически достоверны (Р<0,05); 5 - различия результатов зимой и осенью статистически достоверны (Р<0,05).
Осенью и зимой у всех испытуемых значительного изменения концентрации 11-ОКС не наблюдалось. Однако исходная концентрация гормона осенью у эмоционально неустойчивых шестиклассников и десятиклассников оказалась достоверно выше на 36% и 31% по сравнению с эмоционально стабильными одноклассниками. По данным из литературных источников известно, что 11-ОКС играют существенную роль в адаптационных реакциях организма. Повышение уровня 11-ОКС в крови при адаптации организма к изменяющимся условиям среды отмечено рядом исследований [3]. Биохимические исследования подтверждают, что у эмоционально неустойчивых школьников уровень 11-ОКС достоверно выше, в сравнении с эмоционально стабильными [1]. Весной у эмоционально стабильных учеников 6-х, 8-х и 10-х классов начальная концентрация (до работы за компьютером) 11-ОКС была выше осенней концентрации в 2.9, 1.7 и 2 раза соответственно (табл. 1). Аналогично у эмоционально неустойчивых учащихся 6-х и 8-х классов начальная концентрация гормона весной была выше чем осенью в 1.7 и 1.6 раза соответственно (табл. 2). Достоверных изменений концентрации гистамина у всех испытуемых после работы за компьютером, не наблюдалось ни осенью, ни весной, ни зимой. Однако необходимо отметить более высокий уровень гормона у испытуемых весной. Так у эмоционально неустойчивых учащихся 6-х и 8-х, и 10-х классов начальная и конечная (после работы за компьютером) концентрации гистамина были выше чем осенью на 65%, 46% и 58%, 46% и 70%, 55% соответственно (табл. 2). Аналогично у эмоционально стабильных учеников 6-х и 8-х и 10-х классов весной начальная и конечная концентрации гистамина оказались выше чем осенью на 71%, 52% и 57%, 49% и 60%, 51% соответственно (табл. 1). Из литературы известно, что уровни 11-ОКС и гистамина в организме находятся в прямой зависимости друг от друга и сезонный ритм глюкокортикоидов находится в сопряжённом отношении с сезонным биоритмом содержания гистамина [5], что подтверждается и нашим исследованием.
У эмоционально неустойчивых шестиклассников и восьмиклассников обнаружено увеличение концентрации серотонина в ротовой жидкости после работы за компьютером на 27% осенью, 43% и 32% соответственно весной (табл. 2). У эмоционально стабильных школьников подобных изменений не происходило. Из литературных источников известно, что у эмоционально неустойчивых школьников при любых эмоциональных нагрузках увеличивается содержание серотонина в крови и, соответственно в ротовой жидкости [10]. Зимой у эмоционально стабильных восьмиклассников и десятиклассников после работы за компьютером происходило снижение уровня серотонина на 42% и 36% соответственно (табл. 1). Такое снижение уровня серотонина может свидетельствовать о развитии утомления организма к концу третьей четверти учебного года [10].
2.2. Обсуждение результатов Таким образом, подводя итоги нашего исследования, можно сказать, что повышение уровня 11-ОКС и серотонина у эмоционально неустойчивых школьников младших классов после работы за компьютером в весенний период, свидетельствуют об активации у них гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и эмоциональном напряжении учащихся, возможно связанном с предстоящими итоговыми экзаменами. Более высокий начальный уровень 11-ОКС, отмечающийся осенью и зимой у эмоционально неустойчивых школьников по сравнению с уровнем гормонов у эмоционально стабильных детей свидетельствует о повышенной активности у них гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Александровский Ю.А., Поюровский Г.Г. Неврозы и перекисное окисление липидов. - М.: Наука, 1991. - 322 с.
- Биологические и иммунологические методы оценки регулирующих систем организма. - Куйбышев: Изд-во СамГУ, 1999. - 246 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 девушек-подростков, обучающихся в техническом училище // Гигиена и санитария. - 1980. - №2. - С.33.
- Голиков А.П., Голиков П.П. Сезонные биоритмы в физиологии и патологии. - М.: Медицина, 1973. - 294 с.
- Демирчоглян Г.Г. Компьютер и здоровье. - М.: Советский спорт, 1995. - 261с.
- Денисов Л. А. Оpганизация социально-гигиенического монитоpинга в Зеленогpаде // Гигиена и санитария. - 2000. №4. С. 47.
- Джерелей Б.Н., Джерелей О.Б. Глаза и компьютер. Как сохранить зрение. - М.: Сталкер, 2006. - 190 с.
- Макаренко Н. В. Психофизические функции человека и операторский труд. - Киев: Наукова думка, 1991. - 216 с.
- Науменко Е.В., Попова Н.К. Серотонин и мелатонин в регуляции эндокринной системы. - Новосибирск: Наука, 1975. - 218 с.
- Русалов В.М. Модифицированный личностный опросник Айзенка. - М.: Наука, 1992. - 20с.
- Фролов Ю.П. Математические методы в биологии: ЭВМ и программирование. - Самара: Изд-во СамГУ, 1997. - 265 с.