CC BY
5
УДК 371.71:[626.8:727.1
Б. 3. Воронова, Е. В. Овчинников, Е. А. Эльковская
влияние динамического микроклимата на функциональное состояние организма детей старшего школьного возраста
Институт гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
В связи с интенсификацией учебного процесса и увеличением учебной нагрузки необходимо для поддержания на высоком уровне работоспособности, функционального состояния организма школьников и сохранения их здоровья создание оптимальных условий воздушной среды в учебных помещениях. Особое значение при этом придается микроклимату учебных помещений.
Представление о благоприятном для человека микроклимате в помещении как о стабильно поддерживаемых на оптимальном уровне микрокли-^матических параметрах в ряде случаев подвергается критике со стороны физиологов и гигиенистов [2—4, 6].
Б. Б. Койранский [3] один из первых указал на неправильное понимание комфортных условий как стабильно поддерживаемых параметров и ввел термин «динамический микроклимат». Он указывал, что «микроклимат должен быть пульсирующим, а не стабильным, ибо только динамический микроклимат тренирует наши терморецепторы, вследствие чего наш организм тонизируется».
Теоретические предпосылки создания динамического микроклимата в школах были разработаны Е. И. Кореневской [5]. Однако экспериментальных работ по определению влияния на детский организм различных режимов динамического микроклимата не проводилось.
В задачу работы входило изучение влияния динамического микроклимата на функциональ-* ное состояние ЦНС и кардиореспираторного ап-" парата учащихся старшего школьного возраста.
С этой целью в микроклиматической камере Института гигиены детей и подростков Минздрава СССР объемом 13 м3 с воздухоподачей 60 м3/ч на 1 учащегося с помощью инженерных средств обеспечения осуществлено моделирование двух экспериментальных режимов динамического микроклимата (I — с колебанием скорости движения воздуха, или «пульсирующая воздухоподача», ii — с колебанием температуры воздуха) и одного стабильного.
В условиях динамических режимов колебания микроклиматических параметров не выходили за границы относительного оптимума, а при стабильном строго поддерживались на уровне оптимальных [5]. Для осуществления указанных режимов было разработано специальное техническое устройство на базе кондиционера КТ-2 (ГДР). В период проведения научных исследо-Ц ваний микроклимат и состояние воздушной сре-
ды находились под постоянным контролем (определялись содержание С02, аммиака, окисляе-мость и бактериальная обсемененность воздуха). Критерием оценки влияния на организм указанных режимов служили физиологические реакции детей. Под наблюдением находилось 15 учащихся 14—15-летнего возраста без отклонений в состоянии здоровья.
Функциональное состояние ЦНС у испытуемых определяли путем изучения зрительно-моторной реакции и психологического теста САН, позволяющего определить самочувствие, активность и настроение школьника.
Эффективность работы кардиореспираторного аппарата детей оценивали с помощью метода спирографии и оксигемографии в сочетании с проведением гипоксической пробы Генча, а также вариационной пульсометрии.
Анализ данных состояния воздушной среды показал, что при I режиме содержание углекислого газа мало меняется: концентрация углекислого газа в камере возрастала лишь в 1,4 раза (в среднем от 0,08 до 0,09 %). В условиях ii режима динамического микроклимата и стабильного режима уровень С02 в динамике эксперимента также существенно не менялся. Концентрация аммиака в условиях всех указанных режимов не имела тенденции к росту.
При динамическом микроклимате (i и ii режимы) в динамике эксперимента содержание органических веществ в воздушной среде камеры практически не меняется, в то время как в условиях стабильного режима к концу эксперимента количество органических загрязнений меняется незначительно.
Анализ динамики уровня бактериальных загрязнений показал, что при всех указанных режимах к концу эксперимента наблюдается незначительный рост этого показателя *.
Контроль за параметрами микроклимата в камере в условиях I режима показал, что 5-минутные отключения системы вентиляции вызывали незначительные изменения микроклиматических параметров, которые были близки к оптимальным. Температура воздуха к концу 5-минутного отключения системы возрастала в среднем в пре-
* Полное отсутствие накопления бактериальных загрязнений в воздушной среде экспериментальной камеры в присутствии испытуемых старшего школьного возраста мы наблюдали лишь в условиях стабильного микроклимата при оптимальной воздухоподаче не менее 80 м3/ч на 1 ребенка [1].
Таблица 1
Изменение скорости зрительно-моторной реакции у детей старшего школьного возраста в условиях экспериментальной камеры при стабильном и динамическом (I и II режимы) микроклимате (М + т) I
Фон Середина эксперимента Конец эксперимента
Режим микроклимата средний латентный период, м/с % срывов диффе-ренциров-ки % случаев последовательного торможения средний латентный период, м/с % срывов Днффе- ренци-ровки •/, случаев последовательного торможения средний латентный период, м/с % срывов Диффе-ренци-ровки '/, случаев последовательного тор-моження
Стабильный I динамический II динамический 331,5+6,7 231,4+5,8 208,1+7,1 12,8±2,1 23,5+5,6 11,8+1,7 2,4+0,8 9,9+5,6 4,03+1,7 301,5+7,8 238,1 + 10,5 215,4+9,4 13,8+2,2 20,5+5,6 14,2+0,9 5,7+0,6 9,3+5,6 2,7+2,4 287,5 + 7,9* 241,4+11,1 218,5+11,2 16,1+0,8 18,2+5,6 10,1 + 1,0 2,4+0,8 15,9+5,6 4,5+1,6
• Я <0,05.
делах 1 °С (с 20,8 до 21,7 °С), относительная влажность воздуха — с 40,9 до 42,7%- Подвижность воздуха колебалась от 0,14 до 0,07 м/с. Температура воздуха при 11 режиме автоматически изменялась в соответствии с заданием, а в условиях стабильного режима строго поддерживалась на оптимальном уровне (20—21 °С). Относительная влажность и подвижность воздуха в рабочей зоне в условиях II динамического и стабильного режимов микроклимата находились в границах оптимальных значений (30—50%, 0,12 м/с).
Состояние воздушной среды и микроклимата в камере не могло не отразиться на функциональном состоянии организма.
Анализ полученных данных показал (табл. 1), что в условиях I режима динамического микроклимата к концу эксперимента незначительно возрастает длительность латентного периода зрительно-моторной реакции и процент случаев последовательного торможения при сокращении к концу эксперимента процента срывов диффе-ренцировок.
При II динамическом режиме наряду с незначительным увеличением латентного периода к концу эксперимента сокращается процент срывов дифференцировок и последовательного торможения.
В условиях стабильного микроклимата латентный период к концу эксперимента несколько сокращается ( в среднем в 1,2 раза), однако процент срывов дифференцировок возрастает, а процент случаев последовательного торможения практически не изменяется.
Средняя оценка по тесту САН (табл. 2) при всех режимах микроклимата отражала в целом достаточно хорошее самочувствие, активность и настроение — 4,8—5,6 (1 — комплекс максимально плохого самочувствия, активности и настроения, 7— максимально хорошее самочувствие, активность и настроение). Однако при стабильном микроклимате к концу эксперимента средняя оценка несколько снижается, а при I динамическом и особенно II динамическом режиме к концу эксперимента самочувствие, активность и настроение школьников достоверно улучшаются.
Нельзя, по-видимому, исключить положитель ное влияние периодически изменяющейся температуры воздуха на эмоциональный тонус детей, что мы не раз наблюдали в ходе исследований. Изменения, полученные при изучении ЦНС, подтверждаются динамикой функционального со* стояния кардиореспираторного аппарата школьников в моделируемых условиях. Скорость кровотока, характеризующая динамику малого круга кровообращения (участок левое1 ухо — левое легкое), при всех изученных режимах макроклимата к концу эксперимента имела тенденцию к некоторому замедлению. При I динамическом режиме она выражена крайне слабо, замедление кровотока составляет в среднем 8,8%, при II — 25,9 %, при стабильном — 14,5 %. Общая тенденция к замедлению кровотока косвенно указывает на сравнительно меньшее напряжение компенсаторных механизмов кардиореспираторного аппарата, которые обеспечивают выход организма из состояния гипоксии (при проведении пробы Ген-ча). Скорость кровотока находится в прямой корреляционной связи с частотой сердечных сокращений. При всех режимах наблюдается тенденция к уменьшению последней, что согласуется с общей тенденцией к замедлению кровотока в. малом круге кровообращения. Коэффициент ва I риабельности пульса в условиях I динамического и стабильного режимов к концу эксперимента незначительно возрастает; при II динамическом режиме этот показатель уменьшается, что указывает на тенденцию к нормализации ритма сердечных сокращении в данных условиях.
Таблица 2
Средняя оценка по тесту САН у испытуемых старшего школьного возраста при различных режимах микроклимата (М + т)
Режим Начало Середина Конец
микроклимата эксперимента эксперимента эксперимента
Стабильный 5,59+0,032 4,36+0,032 5,51+0,032
1 динамический 5,03+0,04 5,26+0,04 6,39+0,04*
II динамический 4,80+0,04 4,91+0,03 5,22 »-0,04*
* Достоверность различий результатов исследований между началом и концом эксперимента Р < 0,05.
ISO 100 so
12 /2
/ 2
Процент детей с полным восстановлением исходного уровня оксигсмоглобина после проведения гипокснче-ской пробы Генча в условиях стабильного и динамического микроклимата (в показателях наглядности, фон принят за 100%). По осн абсцисс — фазы эксперимента: / — начало. 2— конец; по оси ординат — прирост числа детей с полным восстановлением уровня оксигемоглобнна после пробы Генча (в % к фону): а — стабильный режим, б — 1 динамический, я — 11 динамический.
Анализ данных по изучению восстановительного периода после проведения гипоксической пробы Генча показал (см. рисунок), что в условиях стабильного микроклимата к концу эксперимента несколько возрастает процент детей, у которых после пробы уровень оксигемоглобнна полностью восстанавливается до исходного (в начале эксперимента 71,4 %, в конце 75 %).
В условиях I динамического режима эта тенденция выражена гораздо более значительно: с 47,8 % в начале эксперимента число детей с полным восстановлением исходного уровня оксигемоглобнна возрастает до 81,8% к его концу. Несколько слабее в сравнении с I режимом эта тенденция проявилась в условиях II динамического режима: число детей с полным восстановлением исходного уровня гемоглобина до эксперимента составило 45,5%, а к его концу возросло до 58,8 %.
Среднее время восстановления в условиях стабильного микроклимата к концу эксперимента увеличивалось: восстановление до исходного уровня протекало медленнее в среднем на 38,2 % по сравнению с фоном.
В условиях II динамического режима увеличение времени восстановления к концу эксперимента было незначительно (в среднем на 6,4 %). * При I динамическом режиме к концу экспери-мента происходило некоторое сокращение среднего времени восстановления исходного уровня оксигемоглобнна (в среднем на 8,1%).
Результаты исследований функции внешнего дыхания показали, что частота, глубина и минутный объем дыхания в динамике эксперимента существенно не менялись при всех изученных режимах.
Таким образом, анализ результатов исследований в экспериментальной камере показал, что динамический микроклимат оказывает на функциональное состояние детского организма гораздо более благоприятное влияние, чем стабильный. Он способствует сохранению на высоком уровне функционального состояния ЦНС, улучшает самочувствие, активность и настроение детей, повышает эффективность работы кардно-респираторного аппарата.
Изученные экспериментальные режимы динамического микроклимата в целом имеют приблизительно одинаковую физиологическую эффективность и не позволяют говорить о каком-то выраженном преимуществе одного из них.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воронова Б. 3., Эльковская Е. А. Гигиеническое обоснование нормативов воздухообмена в детских учреждениях. М„ 1980.
2. Койранский Б. Б. — Гиг. труда, 1934, № 5, с. 15.
3. Койранский Б. Б. — Клин, мед., 1953, № 10, с. 11 — 16.
4. Койранский Б. Б. Охлаждение, переохлаждение и их профилактика. Л., 1965.
5. Кореневская Е. И. Тепловое состояние детей как основа нормирования микроклимата школьных зданий. Дис. докт. М., 1969.
6. Шлейфман Ф. И. Иктермнттнрующсе воздействие микроклиматических условий производственных помещений как гигиеническая проблема (Колебания температуры воздуха в горячих цехах). Дне. докт. Л., 1966.
Поступила 10.01.81
Summary. The analysis and statistical treatment of data on the effects of dynamic microclimate regimens on the functional state of senior schoolchildren formed a basis for establishing a relationship between the organism's functional state and the test microclimate regimens. Dynamic microclimate was shown to be more favoia!>Ie for children than stable microclimate. The dynamic microclimate regimens under study were essentially similar in terms of their physiological efficiency, none was foui:d to have a considerable advantage over the others.
УД К в 16-056.257-053.5-092:612.706.1
Л. И. Абросимова, Л. С. Байбикова, Л. А. Симонова, Н. А. Малова,
Г. В. Фетисов
влияние двигательной активности на физическую работоспособность школьников с избыточной
массой тела
НИИ гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
Считается, что физическая работоспособность человека характеризуется функциональными возможностями организма, степенью его физической подготовленности и характером адаптационных ^ реакций при физических нагрузках. Особенно
важное значение имеет изучение влияния на физическую работоспособность детей с избыточной массой тела (ИМТ) дополнительных занятий физкультурой. Ряд авторов отмечают их оздоровительное влияние [2, 3, 5—8].
