CC BY
34
ИЗМЕНЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКГ У ДЕТЕЙ 8-9 ЛЕТ ПРИ РАБОТЕ НА КОМПЬЮТЕРЕ
Г.Н. Лукьянец, Л.В. Макарова1, О.Н. Адамовская ФГБНУ «Институт возрастной физиологии Российской академии образования», Россия, Москва
В ходе исследования изучены возрастные и половые особенности регуляции сердечного ритма школьников 8-9 лет в процессе работы на компьютере. В ответ на компьютерную нагрузку девочки реагируют с большим напряжением вегетативной нервной системы, чем мальчики. Изучение степени напряжения регуляции сердечного ритма позволяет прогнозировать ход адаптационных процессов и обретает значимость в плане профилактики негативных последствий психоэмоционального стресса и утомления при работе на компьютере.
Ключевые слова: сердечный ритм, девочки, мальчики, 8-9 лет, работа на компьютере.
Change of ECG parameters in 8-9-year-old children when working on the computer. The study examined age and gender characteristics of cardiac rhythm regulation in 8-9-year-old schoolchildren while working on the computer. In response to the task, girls react with a higher tone of autonomic NS in comparison with boys. Studying the level of heart rhythm tension makes impossible to predict adaptive processes. This study is also important for preventing negative consequences ofpsycho-emotional stress and fatigue resulting from working on the computer .
Keywords: heart rate, girls, boys, 8-9 years old, working on the computer.
Cердечный ритм (СР) является довольно чутким показателем характера протекания адаптационных процессов в организме, особенно связанных с умственным или эмоциональным напряжением. Работа на компьютере наряду со статическим, зрительным напряжением, характеризуется и существенным нервно-эмоциональным воздействием на организм человека. Это ведет к нарастанию напряжения в адаптационно-компенсаторных механизмах обеспечения учебной деятельности. В условиях инновационного преображения новой России при широком внедрении компьютерных технологий в распорядок жизни современного человека происходят изменения в характере адаптации ССС детей. Результаты научных исследований по этому вопросу свидетельствуют о значительной степени невротизации детей школьного возраста. При работе на компьютере также наблюдаются значительные сдвиги в экскреции адреналина, происходит повышение содержания кортизола в слюне [1; 3]. Некоторыми авторами отмечаются явления психической дезадаптации с проявлением таких состояний, как стресс, тревожность, депрессия и т.п. [7; 8].
С.А. Сокотун, В.Г. Подковкин [5] указывают, что ухудшение внимания и уменьшение пульсового давления у эмоционально стабильных детей школьного возраста после работы за компьютером весной и осенью, свидетельствует о нега-
Контакты:1 Макарова Л.В. - E-mail: <ludmilavm@mail.ru>
тивном влиянии на них работы за компьютером. 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.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В целях исследования был проведен лабораторный и естественный эксперимент. Под наблюдением находились московские школьники 8-9 лет. Проводилась запись биоэлектрических процессов в миокарде в покое сидя и через 10 минут работы на компьютере. Состояние регуляции СР оценивалось у детей 8-9 лет в условиях естественно-гигиенического эксперимента до и после 15-минутной работы на компьютере. Наполняемость каждой возрастно-половой группы составляла не менее 25 человек. Регистрировались статистические показатели вариационного ряда ритмограмм: К^КЫ, мс - средняя длительность интервалов КЯ, стандартное отклонение - ЗБЫК, мс, мода, амплитуда моды, вариационный размах, ЯМ88Б, мс - квадратный корень из суммы квадратов разностей величин последовательных интервалов МЫ; рМК50% - процент NN50 (NN50 - количество пар последовательных интервалов NN различающихся более, чем на 50 мс в течение всей записи) от общего количества последовательных пар интервалов, полученное за весь период записи. Также определялись показатели ВСР-анализа: индекса вегетативного равновесия (ИВР), вегетативного показателя ритма (ВПР), индекса напряжения (ИН).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследование динамики показателей биоэлектрических процессов в миокарде у детей 8-9 лет не выявило существенных различий величин временных показателей ЭКГ между мальчиками и девочками 8-9 лет, но были выявлены достоверные различия амплитудных показателей ЭКГ. У девочек по сравнению с мальчиками отмечены большие величины амплитуды зубцов Р (в 8 лет), Я (в возрасте 8 лет), 8 и Т (во все возрастные периоды), и меньшие значения амплитуды зубца Р в возрасте 8-9 лет. В 8-летнем возрасте синусовая аритмия и тахикардия встречались реже у мальчиков (8 % и 16 % испытуемых соответственно), чем у девочек (20 % и 28 % испытуемых соответственно). В возрасте 9 лет синусовая аритмия была отмечена у 16 % мальчиков и 8 % девочек, а тахикардия чаще встречалась у девочек (8 % и 24 % испытуемых соответственно).
Такие результаты вполне созвучны данным, полученным другими исследователями. И.К. Жмаков и Ф.Н. Сенько [2] у шестилетних мальчиков и девочек также находят различия в сердечной деятельности. Кроме того, у девочек авторами отмечалась несколько более короткая длительность сердечного цикла и связанное с нею уменьшение фазы акустической диастолы. Продолжительность фазы напряжения у них длиннее за счет значительного увеличения изометрического сокращения, длительность фаз изгнания имеет тенденцию к укорочению. У девочек значительно меньше внутрисистолический показатель и коэффициент внутреннего напряжения, увеличен индекс напряжения (миокарда) и механографический
коэффициент. У девочек 6 лет по сравнению с мальчиками того же возраста частота сердцебиений отличалась на 5 %, а вегетативный показатель сердечного ритма был больше на 36 %.
Исходные показатели среднестатистических параметров СР, приведенных в таблице 1, отражают сходное состояние регуляции СР у мальчиков и девочек. Так, показатель RRNN, отражающий ВРС в целом, и зависящий от влияния на синусовый узел симпатического и парасимпатического отделов АНС, у мальчиков и девочек не сильно различался в начале и в конце занятия на компьютере. То же самое можно сказать и о показателях Мо, ВПР, RMSSD, pNN50. Исходные величины их были близки по значению, и динамика их в процессе работы на компьютере не достигала статистически значимых изменений. Коэффициент вариации был почти тождественен у мальчиков и девочек, но у девочек его увеличение было достоверно значимо (р <0,05). Показатель АМо исходно был несколько выше у девочек (43,4±2,4, против 38,9±1,5 у мальчиков). В динамике работы у мальчиков он не изменился, а у девочек снизился до 37% (р <0,05).
Таблица 1
Динамика показателей регуляции СР у детей 8-9 лет в процессе работы на компьютере, М±т.
Показатель Мальчики Девочки
До работы на компьютере После работы на компьютере До работы на компьютере После работы на компьютере
RRNN,мс 646,6±17,2 644,8±8,9 638,7±12,2 657,9±10,5
RMSSD, мс 523,0±27,6 564,2±34,1 535,2±39,8 615,6±32,8
Vk 8,8±0,7 10,6±0,9 8,5±0,6 10,2±0,6
pNN50% 14,4±1,0 15,6±1,1 14,5±1,3 16,5±1,1
Мо,мс 620,8±8,7 633,3±8,7 634,7±15,2 639,5±17,4
АМо, % 38,9±1,5 38,3±1,2 43,4±2,4 37,0±1,8
ВПР 6,4±0,8 5,7±0,4 6,8±0,6 5,7±0,3
ИН 140,7±25,0 112,8± 164,3±20,2 117,8±15,5
Среднестатистическая величина комплексного показателя регуляции СР - индекса напряжения в начале занятия у мальчиков составлял 140,7±25,0 отн. ед., у девочек 164,3±20,2. К концу работы на компьютере у мальчиков и девочек ИН понижался, но изменения не достигали достоверных величин. Анализ индивидуальных данных показал, что от начала к концу работы на компьютере направленность изменений ИН одинакова. Исходная величина показателя ИН у девочек больше, чем у мальчиков (на 24 отн. ед.). К концу занятий у них больший процент увеличения ИН (29 против 16 % у мальчиков). Это может свидетельствовать о более выраженном симпатическом тонусе вегетативной регуляции у девочек в сравнении с мальчиками того же возраста, как в исходном состоянии, так и в ответ на компьютерную нагрузку.
Таблица 2
Распределение девочек и мальчиков 8-9 лет (в %) по уровню напряжения регуляции ССС в процессе занятий с использованием компьютера
Время исследования Значения ИН, отн.ед.
>180 60-180 <60
Мальчики До работы на компьютере 25,0 50,0 25,0
После работы на компьютере 15,0 60,0 25,0
Девочки До работы на компьютере 29,0 58,0 13,0
После работы на компьютере 37,0 42,0 31,0
Распределение мальчиков и девочек в зависимости от степени отклонения ИН от зоны оптимальных значений размещено в таблице 2. Как видно из таблицы, большинство детей обоего пола имеют значения индекса напряжения в зоне оптимума (60-180 отн.ед.): 50 % мальчиков и 58 % девочек. К концу работы на компьютере процент таких случаев у мальчиков увеличился до 60, у девочек снизился до 42 %. Среди девочек стало больше случаев со значениями ИН более 180 отн.ед. (37 %) и ИН менее 60 отн. ед. (31 %).
Таким образом, мы можем видеть, что работа на компьютере для девочек является более напряженной, чем для мальчиков. Другими авторами, изучавшими влияние работы на компьютере на организм, отмечается связь показателей ССС с показателями обмена. Так, при изучении взаимосвязи характеристик энергообмена и индивидуальных физиологических и психофизиологических особенностей школьников, проявляющейся в процессе работы на компьютере, найдена связь изменений показателей энергообмена с показателями напряженности регулятор-ных процессов, с вариабельностью ЧСС и индивидуальными характеристиками ритмов ЭЭГ [6]. Авторами делается вывод о том, что возникающий при работе на компьютере стресс обусловливает большое энергетическое напряжение, особенно у индивидуумов, предрасположенных к такому стрессу. Связь параметров энергообмена с длительностью ЭКГ-интервалов и частотой дыхания установлена и другими исследователями при напряженной умственной работе [10; 11] и во время компьютерных игр [12].
Все это подтверждает тот факт, что существуют единые механизмы мобилизации адаптационных ресурсов организма при деятельности, как физической, так и интеллектуальной [4], и это важно учитывать для выявленных нами половых различий в реакции на компьютерную нагрузку. Результаты исследований показали, что предрасположенность к психоэмоциональному стрессу неодинакова у мальчиков и девочек. Изучение степени напряжения регуляции ВНС, СР при работе на компьютере позволяет прогнозировать ход адаптационных процессов и обретает значимость в плане профилактики вредных последствий психоэмоционального стресса, а также возникающего в результате работы на компьютере утомления.
ВЫВОДЫ
1. У девочек по сравнению с мальчиками отмечены большие величины амплитуды зубцов Р (в 8 лет), R (в 8 лет), S и Т (8-9 лет), и меньшие значения амплитуды зубца Q в возрасте 8-9 лет.
2. Исходная величина показателя ИН у девочек больше, чем у мальчиков (на 24 отн. ед.). К концу занятий у них больший процент увеличения ИН (29 против 16 % у мальчиков), что может свидетельствовать о более выраженном симпатическом тонусе вегетативной регуляции у девочек в сравнении с мальчиками того же возраста, как в исходном состоянии, так и в ответ на компьютерную нагрузку.
3. Девочки 8-9 лет с большим напряжением ВНС реагируют на компьютерную нагрузку, чем мальчики, что вероятно связано с большей степенью их эмоциональности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Джервецкая И.А., Мишина Н.Ф., Куприй Г.А. Состояние симпатоадренало-вой системы детей 6-ти лет, обучающихся с компьютерно-игровым комплексом // Человек, здоровье, физкультура и спорт в изменяющемся мире. - Коломна, 1994. - С. 24.
2. Жмаков И.К., Сенько Ф.Н. Особенности сердечной деятельности у мальчиков и девочек шести лет // Возрастные особенности физиологических систем детей и подростков. - М., 1985. - С. 135-136.
3. Макарова Л.В. Содержание кортизола в слюне детей 6 лет на разных видах занятий в детском саду // Человек, здоровье, физ. культура и спорт в изменяющемся мире. - Коломна, 1998. - С. 27.
4. Мельников И.Е. Гендерные особенности формирования адаптивных реакций у детей 6 и 7 лет // Новые исследования. - 2004. - № 1-2. - С. 268-269.
5. Сокотун С.А., Подковкин В.Г. Изменения физиологических показателей у школьников с различной эмоциональной устойчивостью в период их работы за компьютером // Успехи современного естествознания. - 2009. - № 1. - С. 39-44.
6. Умрюхин Е.А., Джебраидлова Т.Д., Коробейникова И.И. Энергообмен у школьников при разной успешности работы на компьютере // Физиология человека. - 1995. - Т. 21. - С. 79-85.
7. Фатхутдинова Л.М. Влияние занятий за компьютером на состояние здоровья школьников г. Казани / Л.М. Фатхутдинова, А.Г. Долодаренко, Л.Т. Гараева // Казан, мед. журн. - 2005. - № 5. - С. 308-312.
8. Чайка В.Г. Особенности социально-психологической адаптации студентов к обучению в вузе // Инновации в образовании. - 2002. - № 2. - С. 35.
9. Черненков Ю.И., Гуменюк О.И. Гигиенические аспекты изучения влияния мобильных телефонов и персональных компьютеров на здоровье школьников // Гигиена и санитария. - 2009. - № 3. - С. 84-85.
10. Delistraty D.A., Greene W.A., Raver Kowen K. Pulmonary-metabolic respons and fitness level in relation to psychological stress // Psychophesiologe. - 1989. - V. 26, № 4, A. Suppl. - P. 21.
11. Delistraty D.A., Greene W.A., Carlbere K.A., Raver Kowen K. Cardiovascular reactivity in type A and B males to mental arithmetic and aerobic exercise at an equivalent oxygen uptake // Psychophysiology (Champaign). - 1992. - V. 29, № 3. - P. 564.
12. Turner J.R., Carrol D., Courtney H. Cardiac and metabolic responses to Space Invaders: an Instance of Metabolically - Exaggerated Cardiac Adjustment // Psycho-physiology. - 1983. - V. 20, № 5. - P. 544
