CC BY
9
ка. В связи со значительно увеличивающейся величиной теплопродукции, вызванной работой, потребовалось создание условий для соответственного увеличения теплоотдачи излучением. Такие условия были достигнуты увеличением площади охлаждения в 2 раза, что соответствовало в данных условиях величине телесного угла в 4,2 стерадиана.
Наши экспериментальные исследования позволяют сделать вывод о возможности практического применения в условиях производства различных устройств по радиационному охлаждению с целью профилактики перегревания организма. Такого рода устройства в виде охлаждаемых экранов могут устанавливаться как на местах отдыха рабочих, так и непосредственно в рабочей зоне, где это позволяют производственные условия.
Настоящие исследования еще недостаточны для установления гигиенических нормативов радиационного охлаждения. При выборе параметров радиационного охлаждения (температуры поверхности и зависящей от охлаждаемой поверхности величины телесного угла) необходимо исходить в основном из температуры воздуха в помещении, наличия поверхностей, имеющих высокую температуру, и уровня теплопродукции человека при выполнении им физической работы.
Применение радиационного охлаждения для борьбы с перегреванием организма в горячих цехах может оказаться в некоторых случаях более экономичным, чем охлаждение больших объемов воздуха в установках для кондиционирования воздуха
Поступила 3/V 1955 г.
•Ь -к
К ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМУ ОБОСНОВАНИЮ НОРМИРОВАНИЯ УЧЕБНОЙ НАГРУЗКИ ШКОЛЬНИКОВ
Кандидат медицинских наук Ю. М. Прагусевич Из кафедры детских болезней Центрального института усовершенствования врачей
Физиологическое обоснование нормирования учебной нагрузки школьника является чрезвычайно важным и актуальным вопросом для советской школы. Несмотря на общепризнанную перегрузку школьников учебными занятиями в классе и дома, до сих пор нет научно обоснованных возрастных норм учебной нагрузки. Заниматься этим вопросом прежде всего должны специалисты по возрастной физиологии и школьной гигиене, так как только они могут его научно решить со строго объективных физиологических позиций.
Для нормальной деятельности головного мозга ребенка необходимо, чтобы кора больших полушарий, подкорковые и нижележащие отделы центральной нервной системы находились в состоянии оптимальной возбудимости. При этом условии кора больших полушарий отвечает на
1 Вопрос о применении радиационного охлаждения в условиях производства не исчерпывается, кенечно, только экономическими выгодами по сравнению с мерами по снижению температуры воздуха или с душирующими установками. Остается еще не исследованным ряд других вопросов, в частности, о влиянии на организм местного охлаждения, о взаимозаменяемости с физиологической точки зрения разных путей теплоотдачи организма: излучения, конвекции, прямого проведения, испарения влаги с поверхности тела. Поскольку каждый из этих видов теплоотдачи специфичен при одинаковом общем эффекте охлаждения (если судить только по величинам снижения температуры тела) эти пути теплоотдачи могут быть далеко не равноценными в общем влиянии на организм. Эта сторона вопроса требует дальнейших глубоких исследований. Ред.
притекающие раздражения реакциями, в которых величина условно-рефлекторных ответов полностью соответствует силе условных раздражителей: чем сильнее условный раздражитель, тем больше величина условного рефлекса. Правильные силовые отношения условнорефлек-торных ответов получили в лаборатории И. П. Павлова название «закона силы».
При понижении возбудимости больших полушарий ребенка наступают переходные состояния между оптимальной возбудимостью при бодром состоянии и полным сном. Такие состояния реактивности больших полушарий получили название тормозных фазовых состояний или гипнотических фаз.
Обычно фазовые состояния у здоровых детей быстро сменяют друг друга. Их смена является естественным следствием постоянных колебаний внешней среды и внутренних состояний организма. Пониженная возбудимость, развивающаяся в коре больших полушарий во время тормозных фаз, в норме быстро уступает место полному восстановлению оптимальной реактивности. Однако если фазовые состояния становятся застойными, инертными, и носят длительный характер, то это свидетельствует о болезненном состоянии и является начальной стадией неврозов у детей.
Отсюда ясно, насколько практически важно предупреждать развитие фазовых состояний у детей и возможно скорее выводить их из фазовых состояний.
Подробное и тщательное изучение фазовых состояний у детей, главным образом больных, при помощи классической секреторно-двигатель-ной методики производил Н. И. Красногорский с сотрудниками в течение последних 25 лет. Изменение оптимальной возбудимости больших полушарий у школьников вечером в результате учебной нагрузки с нарушением взаимодействия первой и второй сигнальных систем на двига тельных реакциях наблюдала в лаборатории В. К. Фаддеевой (1953) Т. П. Фуфлыгина. Л. С. Богаченко (1953), используя методику А. Г. Иванова-Смоленского, отметила нарушение взаимодействия первой и второй сигнальных систем у детей после учебы во вторую смену.
Все эти исследования показали, что так называемое умственное утомление в результате учебного дня характеризуется нарушением опти мальной возбудимости больших полушарий ребенка.
При учебной нагрузке школьник непрерывно имеет дело со словесным раздражителем (слово слышимое, видимое и произносимое). Словесный раздражитель непосредственно попадает во вторую сигнальную систему, а оттуда по замкнутым в онтогенезе условным связям действует на все анализаторы первой сигнальной системы, а через них и на нижележащие отделы центральной нервной системы. Чрезмерная нагрузка словом во время учебы ведет к развитию тормозных фазовых состояний в больших полушариях ребенка.
Настоящая работа имела своей целью изучить высшую нервную деятельность школьников при различных размерах учебной нагрузки. Нарушение оптимальной возбудимости больших полушарий обязательно будет сказываться на характере силовых отношений условнорефлек-торных^ответов слюнных желез. Последние как исключительно чувствительный показатель были нами взяты в качестве индикатора возбудимости больших полушарий у детей при различных режимах учебной нагрузки.
Работа выполнена на 12 здоровых детях от 7 до 14 лет, воспитанниках детского дома, учащихся в утренней или вечерней сменах средней школы. Всего проведено свыше 500 исследований высшей нервной деятельности в течение всего учебного года, днем и вечером, в каникулярное время зимой и весной. Применялась классическая секретно-двигательная методика условных рефлексов Н. И. Красногорского. На лен-
те чернильной записью регистрировались: Двигательная реакция открывания рта, секреция слюнных желез, начало и конец раздражений, момент пищевого подкрепления, время в секундах. В качестве условных раздражителей применялись: сильный звонок, зуммер средней силы, слабые сигналы — экранированный свет красной, зеленой и синей лампочек, касалка.
Учебная нагрузка у детей 7—8 лет состояла из 4 уроков в школе и 3—4 часов домашних уроков под наблюдением воспитателя. У детей 10 лет — соответственно из 4—5 уроков и 3—4 часов дома. У детей 13—14 лет — соответственно из 6 уроков (2 раза в неделю 5 уроков) и 4—5 часов дома.
У детей был выработан и упрочен через первую сигнальную систему определенный динамический стереотип на условные раздражения с трех анализаторов (зрительного, слухового и кожного). Этот динамический стереотип в течение многих месяцев характеризовался следующими показателями (табл. 1).
Из табл. 1 видно, что секреторные условнорефлекторные ответы не имеют правильных силовых отношений у всех детей. Так, у Жени О., 7 лет, условные рефлексы имеют парадоксальный характер (слабые раздражители: касалка, красный свет и зеленый свет дают условный рефлекс в 9, 6 и 7 капель, а более сильный раздражитель — зуммер — только 5 капель).
У Вени К-, Ю лет, условные рефлексы от различных сигналов имеют одинаковую величину — 5 капель, что указывает на уравнительную фазу. У Коли С., 13 лет, Володи Р., 13 лет, и Володи В., 14 лет, также имеют место нарушения силовых отношений. При этом, за исключением Володи Р., 13 лет, двигательные условные реакции хорошо выражены, их скрытые периоды меньше секунды. У Володи Р. имеется положительная двигательная реакция на 21-е применение тормозного сигнала синего света, правда, она задержана до 2'/г секунд, другие условные двигательные реакции у этого ребенка имеют несколько больший скрытый период, чем у других детей (1—1,7 секунды). Эти данные показывают, что в большинстве случаев изменение возбудимости в виде фазовых состояний охватывает корковое представительство слюнного центра, оставляя свободным двигательный анализатор. На это указывает диссоциация между адэкватной двигательной реакцией и измененной секреторной реакцией, которые вызываются одним и тем же условным сигналом, попадающим непосредственно во внешний (экстрацептивный) анализатор. Если бы была понижена возбудимость слухового, зрительного или кожного анализатора, то соответственно изменялись бы обе реакции: двигательная и секреторная.
Аналогичные результаты имелись у всех 12 исследуемых детей. Они наблюдались многократно в течение недель и месяцев при исследовании как днем, так и вечером, как у учащихся первой, так и второй смены. В этих исследованиях совершенно отчетливо выступала более высокая чувствительность к развивающимся фазовым состояниям больших полушарий условной секреторной реакции по сравнению с 'двигательной реакцией.
С целью снять фазовые явления в больших полушариях был введен дневной сон после обеда у детей, учащихся в первой смене (1, 4, 5-й классы), с 14 часов 30 минут до 16 часов. Однако это мероприятие не восстановило правильных силовых отношений секреторных условнорефлекторных ответов, которые попрежнему не соответствовали «закону силы».
Тогда мы (по согласованию с дирекцией школы и детского дома) сократили продолжительность учебной нагрузки у 8 детей за счет уменьшения домашних заданий на 2—3 часа и за счет этого увеличили время их пребывания на чистом воздухе. Как правило, преподаватель в школе
Таблица I
Время № раздражения Условный раздражитель Условное слюноотделение (в каплях за 30 секунд) Скрытый период двигательного рефлекса (в секундах) Скрытый период условной секреции (в секундах) Подкрепление
Женя О., 7 лет. Исследование № 32 от 6 марта
17 часов 04 мин. 17 сек. 88 Зуммер 5 0,3 1,8 +
0,8 • 10 ■ 58 Красный свет 6 0,5 2,2 +
14 ■ 28 V 43 Синий 0 Нет — 0
15 42 » 32 Зеленый . 7 0,2 1,7 +
21 > 17 » 19 Касалка 9 0 2 1,2 +
Веня К., 10 лет. Исследовани е № 32
от 17 февраля
13 часов 20 мин. 05 сек. 88 Зуммер 5 0,1 3,1 +
25 • 35 • 64 Звонок 5 0,1 0,2 +
32 28 47 Синий свет 0 Нет — 0
34 54 * 27 Зеленый „ 5 0,6 2,4 +
39 35 • 10 Касалка 5 0,6 1 ,2 4-
Коля С., 13 лет. Исследовани е № 16
от 25 апреля
13 часов 39 мин. 08 сек. 44 Зуммер 7 0,4 0,6 +
45 ш 45 » 12 Звонок 10 0,8 1,1
51 „ 08 ш 7 Синий свет 1 Нет 17,8 0
52 20 т 25 Красный , 9 0,5 1,2 +
58 • 30 т 13 Зеленый . 8 0,4 1.7 +
Володя Р. 13 лет. К сследован ие № 26
от 23 октября
16 часов 20 мин. 47 сек. 29 Зуммер 2 1,0 2,8 +
24 — 20 Синий свет 1 Нет 2,8 0
25 ■ — 61 Красный . 1 1,5 3,6 +
28 V 35 „ 47 Зеленый . 2 1,3 7,3 +
32 25 21 Синий . 4 2,5 4,2 0
33 25 16 Касалка 3 1,7 4,7 +
Володя В., 14 лет. Исследование № 27
от 23 октября
18 часов 49 мин. 32 рек. 37 Зуммер 3 0,1 0.9 +
53 30 • 28 Синий свет 4 Нет 4.2 0
54 30 » 67 Красный , 2 0,6 4,0 +
58 50 46 Зеленый , 5 0,1 2,5 +
19 часов 02 мин. — 29 Синий , 3 Нет 4,0 0
03 • — 11 Касалка 3 0,5 0,8 +
больше и лучше объяснял материал на уроке, а на дом задавал меньше и только с целью закрепления пройденного материала. Успеваемость у этих детей не только не ухудшилась, но улучшилась (двое кончили год круглыми отличниками, другие 6 детей кончили год с хорошей успеваемостью). Домашние уроки продолжались у детей: 7 лет —
Таблица 2
Время
о.
Условный раздражитель
■ с ч
о га х
х х >-.
о ¡с
5 и ш
Ч & X £ Р К
О ^
I £
О 5 «
х и Л ^
- е; га
V о >- *
: га <и
г- ^
, ш сГ га 1 ■=( Ч
к о =г 2 -О. О., <и * X
«5 X Л О >.
ь х х 3 ш о
а. о и * ?
ч с
О)
о. •х ч о С
13 часов 55 мин. 10
59 32
14 04 ■ 28
0,5 . 55
10 55
13 ■ 59
15 20
17 часов 14 мин. 15
18 • 40
22 12
23 V 22
27 • 39
29 ■ —
13 часов 08 мин. 11
12 * 17
18 » 39
22 » 44
28 » 01
29 в 44
15 часов 54 мин. 05
58 • 05
16 9 00 • 05
03 я 21
13 ■ 09
15 » 50
20 часов 08 мин. 52
13 ■ 20
17 24
19 » 42
23 ш 55
Женя О., I лет. Исследование № 32 от б марта
123 Зуммер 6 0,2 1,1 +
26 Звонок 10 0,2 1,2 +
66 Синий свет б Нет — 0
82 Красный свет 4 1,7 2,4 +
56 Зеленый „ 3 0,2 2,0 4-
67 Синий „ 0 Нет — 0
49 Касалка 3 2,5 7,7 +
Веня К., 10 лет. Исследование № 51 от 26 марта
121 Зуммер 9 0.1 1.0 +
85 Звонок 15 0,2 2,1 +
62 Синий свет 0 Нет — а
44 Зеленый , 7 0,3 1,9 +
63 Синий „ 0 Нет — 0
45 Касалка 8 0,1 1.1 +
Коля С., 13 лет. Исследование № 20 от 6 мая
52 Зуммер 8 0,1 1,2 +
16 Звонок 11 0.2 1,0 +
26 Красный свет 4 1,6 2.5 +
7 Касалка 5 0,1 1.1 +
15 Синий свет 0 Нет — 0
17 Зеленый „ 4 5,3 6,2 +
Володя Р., 13 лет. Исследование № 56 от 6 марта'
90 Зуммер 6 0,5 3,0 +
59 Синий свет 0 Нет — 0
92 Красный „ 3 0,5 1,8 +
77 Зеленый „ 3 1,3 5,0 +
21 Звонок 5 секунд -+ касалка 30 секунд 1 Нет 29,0 0
70 Касалка 3 1.1 1,9 +
Володя В., 14 лет. Исследование № 114 от 13 мая
201 Зуммер 6 0,4 2,5 4-
140 Красный свет 4 0,3 3,0 +
138 Синий „ 0 Нет — 0-
136 Зеленый „ 4 0,1 2,1 +
172 Касалка „ 5 0,1 1,3 1 +
1—l'/г часа, 10 лет— l'/г часа, 13—14 лет— l'/г — 2 часа. После этих мероприятий динамический стереотип характеризовался следующими показателями (табл. 2).
Из табл. 2 видно, что высшая нервная деятельность у детей полностью нормализовалась. У детей разных возрастов условные рефлексы хорошо выражены, имеют правильные силовые отношения, полностью подчиняясь «закону силы». Все это говорит о наличии оптимальной возбудимости больших полушарий. Эти результаты были у всех 8 детей, у которых сокращалась учебная нагрузка. У остальных 4 детей, которые не имели сокращения учебной нагрузки, попрежнему имелось нарушение «закона силы» в условных рефлексах.
Выводы
1. Размер учебной нагрузки в 5—б'/г часов для детей 7—8 лет, б'/з часов — для детей 10 лет, 7—8 часов — для детей 13—14 лет (включая уроки в школе и занятия дома) в наших наблюдениях являлся тем пределом, при котором сохранялась оптимальная возбудимость больших полушарий ребенка.
2. Учебная нагрузка больше этого предела оказалась чрезмерной и вела к развитию в больших полушариях ребенка фазовых состояний, которые при такой норме учебной нагрузки держались длительное время.
3. Упорядочение учебной нагрузки выводило большие полушария ребенка из фазовых состояний и являлось также действенным профилактическим средством против фазовых явлений.
ЛИТЕРАТУРА
Богаченко Л. С., Журн. высш. нервной деят. им. Павлова, 1953, т. III, в. 2, стр. 203—214. — Красногорский Н. И., Журн. высш. нервной деят. им. Павлова, 1951, т. I, в. 1, стр. 36—46. — П а в л о в И. П., Полное собр. соч., М. — Л., 1951, т. III, кн. 2, стр. 55. — Пратусевич Ю. М., Докл. Акад. наук СССР, 1954, т. XCIX, № 4, стр. 653—656.— Он же, Докл. Акад. наук СССР, 1955, т. CIV, № 5. стр. 798—800. — Фуфлыгина Т. П., Журн. высш. нервной деят. им. Павлова. 1953, т. III, в. 5, стр. 718—727.
Поступила 21 /X 1955 г.
t
<г ir *
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА СКОТОМЕТРИИ ДЛЯ ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИИ
С. Ф. Либих, Н. И. Матузов, В. Е. Вдовина Из кафедры военно-морской гигиены Военно-морской медицинской академии
Исследование функционального состояния организма имеет большое научно-практическое значение. По данным таких исследований производится физиолого-гигиеническая оценка условий внешней среды, разрабатываются профилактические мероприятия по охране здоровья. О функциональном состоянии организма судят по результатам наблюдений над работой и состоянием как отдельных органов и систем организма, так и по реакциям, отражающим состояние всего организма. Из физиологических методов, наиболее соответствующих поставленной цели, следует считать особенно ценными методы исследования функционального состояния высших отделов центральной нервной системы, поскольку оно определяет и состояние всего организма в целом.
