CC BY
6
7. Сухарев А. Г. Двигательная активность и здоровье подрастающего поколения.— М., 1976. " 8. Хасис Г. Л. Показатели внешнего дыхания здорового человека.— Ч. 1.— Кемерово. 1975.
9. Ширяева И. С. // Физиология человека.— 1978.-№ 4,— С. 716—722.
Т.
Поступила 20.11.
© И. В. СТРЕЛЬНИКОВА. 1991 УДК 613.644-07:616.83 /-832-053.6
И. В. Стрельникова
ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ШУМА НА ЦЕНТРАЛЬНУЮ НЕРВНУЮ СИСТЕМУ
ПОДРОСТКОВ
НИИ гигиены и профилактики заболеваний среди детей и подростков ВНИЦ профилактической медицины Минздрава СССР
Москва
Шум остается широко распространенным и постоянно действующим фактором производственной среды многих ведущих производств. Как показал ряд исследователей, длительное воздействие интенсивного шума вызывает изменения как слухового анализатора, так и других систем, в первую очередь центральной нервной системы (ЦНС) [5, 7]. Реакция растущего организма на воздействие шума более выражена, чем у взрослых [1], что объясняется незавершенным развитием и совершенствованием структуры и функций различных органов и систем организма подростков, в том числе и ЦНС.
В ранее приведенных работах влияние шума на состояние ЦНС, как правило, оценивалось по скорости сенсомоторных реакций. Однако наиболее объективным методом исследований ЦНС является регистрация биоэлектрической активности коры головного мозга. В наблюдениях, проведенных на взрослых, установлено, что влияние производственного шума на ЭЭГ выражается в ее уплощении, депрессии а-ритма, появлении низковольтных Д- и 0-колебаний [7]. Данных о влиянии производственного шума на биоэлектрическую активность мозга подростков в доступной литературе мы не нашли. В то же время первый контакт растущего организма с производственным шумом происходит в подростковом возрасте в период освоения профессии.
Развитие ЦНС в подростковом возрасте еще не завершено, о чем свидетельствует характер биоэлектрической активности коры головного мозга подростков в онтогенезе. По данным советских и зарубежных исследователей [2, 8, 9], возрастные особенности ЭЭГ связаны с формированием доминирующего а-ритма и снижением выраженности медленных ритмов, причем этот процесс идет в заднепереднем направлении, т. е. в первую очередь становление зрелого а-ритма завершается в задних отделах мозга, в которых уже на заключительных стадиях полового созревания ЭЭГ принимает дефинитивный характер. В возрасте от 15 до 21 года наступает заключительный этап созревания ЦНС, о чем свидетель-
ствует окончательное становление в этот период доминирования а-колебаний на ЭЭГ передних от делов мозга.
Можно предположить, что шум влияет на созре вание ЦНС, что должно отразиться в возраст ных изменениях биоэлектрической активности моз га подростков. Особое положение занимаю' височные доли коры, проекционные для слухо вого анализатора, особенно левая височная об ласть. Согласно данным литературы, именно этот отдел мозга наиболее подвержен средовым влия ниям на организм в период онтогенеза, что отра жается в биоэлектрической активности [2, 4] Задачей нашего исследования явилось изучение возрастной динамики биоэлектрической активности коры головного мозга подростков в перио/ их обучения профессиям, связанным с воздействием шума.
Под наблюдением находились 2 группы подростков мужского пола, учащихся СПТУ Москвы. Экспериментальную группу составили 25 подростков, обучающихся профессиям токаря и фрезеровщика. Уровень звука на рабочих местах, где обучались подростки этой группы, колебался в пределах 80—96 дБ А, что соответствует нормативу для взрослых и превышает санитарно-гигиенический норматив для подростков [3]; максимум звуковой энергии приходился на диапазон 500—4000 Гц. Производственное обучение подростков на 1-ми 2-м курсах занимало 2 дня в неделю, на 3-м курсе — 3 дня в неделю. Продолжительность производственного обучения и практики соответствовала нормативу для подростков данного возраста [6]. Общее время практических занятий, во время которых подростки подвергаются воздействию шума, в соответствии с учебными планами и программами составляло 500—560 ч в год. В контрольную группу вошли 24 подростка, осваивающих профессию электромонтера абонентных пунктов, в процессе обучения они не подвергаются воздействию шума. Исследование проводили продольным методом, подростков каждой группы обследовали на 1-м и 3-м курсах. Обследование каждый раз проходило
1-й
3-й
-------4
1-й 3-й
1-й 3-й
Рис. 1. Динамика показателей биоэлектрической активности мозга подростков контрольной группы в период профессионального обучения.
Здесь и на рис. 2. по оси абсиисс — год обучения подростков в училище; по оси ординат — относительная мощность диапазонов. / — а-, 2 — Д-. 3 — 0. 4 — -диапазоны; а — затылочное отведение; б — теменное отведение; в — лобное отведение; г — височное отведение.
в начале 2-го полугодия (в феврале), в первой половине дня.
ЭЭГ регистрировали в экранированной заглушённой камере при помощи 16-канального электроэнцефалографа фирмы «МесПког» (Венгрия) при монополярном расположении электродов от четырех отведений (0|, Рз, Е3, Т3), в качестве индифферентного применяли объединенный ушной электрод. Усиление составило 50 мкВ/см, постоянная времени 0,3. Во время исследования подросток находился в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами. ЭЭГ анализировали на цифровой ЭВМ ЕС-1010, для чего запись биопотенциалов преобразовывалась в ряд дискретных значений мгновенных амплитуд с шагом квантования 8 мс.
Первичная обработка отрезков ЭЭГ произвел дилась стандартным методом спектрального анализа, основанным на быстром преобразовании Фурье. Вычисляли относительные мощности диапазонов А (1—3,5 Гц), 0 (4—7,5 Гц), а (8— 13 Гц), р| (13,5—20 Гц), отражающие их вклад в суммарную мощность ЭЭГ. Полученные индивидуальные данные усреднялись. Оценка достоверности различий спектральных профилей ЭЭГ подростков каждого курса производилась по /-критерию Стьюдента.
У подростков как экспериментальной, так и контрольной группы на 1-м курсе (в возрасте 15—16 лет) в спектре "ЭЭГ затылочного, теменного и височного отделов (рис. 1, 2) преобладает мощность колебаний а-диапазона, его значения выше значений как быстрых, так и медленных составляющих ЭЭГ. В лобном отделе мощность а-ритма незначительна, основной пик мощности приходится на медленную часть спектра — А- и 6-диап-аз.оны. Таким образом, ЭЭГ подростков исследуемых групп на 1-м курсе (возраст 15—
Рис. 2. Динамика показателей биоэлектрической активности мозга подростков экспериментальной группы в период профессионального обучения.
16 лет) соответствует возрастной норме.
На 3-м курсе (возраст 17—18 лет) в обеих группах подростков спектральный профиль ЭЭГ затылочного и теменного отделов не изменился, в лобной зоне увеличивается мощность а-коле-баний при одновременном снижении мощности медленных ритмов, что соответствует данным литературы.
Обращает на себя внимание различие между группами в динамике ЭЭГ височной области. Если в контрольной группе (см. рис. 1) спектральная мощность колебаний а-диапазона усиливается, что приводит к еще более выраженному его преобладанию, то в экспериментальной группе (см. рис. 2) наблюдается снижение мощности а-диапазона и увеличение колебаний А- и 0-диапазонов. Регрессивные изменения ЭЭГ в височной зоне коры мозга, наблюдаемые только у подростков экспериментальной группы, позволяют считать воздействие шума, испытываемое подростками этой группы в процессе обучения профессии, неблагоприятным.
Полученные данные о биоэлектрической активности мозга подростков, впервые подвергающихся воздействию производственного шума (в пределах ПДУ для взрослых) на этапе профессионального обучения, углубляют представление о неблагоприятном влиянии этого фактора на организм, в котором в соответствии с возрастом продолжается совершенствование функций.
Сравнение возрастной динамики показателей ЭЭГ у 2 групп учащихся СПТУ разного профиля выявило возможность замедления онтогенетического развития высших отделов мозга и, в частности, наиболее подверженной средовым влияниям зоны коркового представительства слухового анализатора у юношей 15—18 лет, в течение 3 лет подвергающихся воздействию производственного шума при обучении.
Получено еще одно весомое подтверждение недопустимости распространения нормативов производственного шума, установленных для взрослых, на подростков.
Регистрация биоэлектрической активности мозга в процессе развития подростка позволяет наблюдать становление функций высших отделов ЦНС. Объективность и информативность метода делают его перспективным для оценки влияния факторов окружающей среды на растущий организм. Представляется целесообразным дальнейшее использование этого метода для оценки влияния на подростков шума меньшей интенсивности и уточнения ПДУ для подростков, установленных без учета влияния шума на онтогенетическое развитие.
Литература
1. Ковалева Л. Л. О влиянии производственного шума определенных параметров на функциональное состояние организма рабочих подростков: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1972.
2. Ковалева М. К■ // Методы моделирования и разработки нормативов постнатального сомато-психического развития,— М„ 1976.— С. 134—156.
3. Методические указания по профилактике неблагоприятного воздействия производственного шума на организм подростков,— М., 1981.
4. Мешкова Т. А. // Проблемы генетической психофизиологии.— М., 1978,— С. 52—61.
5. Сагалович Б. М., Шидловская Т. В., Мищанчук Н. С., Данилюк В. М. // Вестн. оторинолар.— 1987.— № 3.— С. 29—33.
6. Совершенствование условий обучения и воспитания учащихся средних профтехучилищ: Метод, рекомендации.— М., 1985.
7. Суворов Г. А. Проблемы шума, вибрации, ультра- и инфразвука в гигиене труда.— Ч. 1.— М., 1979.
8. Физиология подростка / Под ред. Д. А. Фарбера.— М., 1988.
9. Eeg-Olofsson // Acta paediat. scand.— 1970.— Suppl. 208,— P. 46.
Поступила 05.11.90
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 371.7:371.315.7:681.31
П. И. Гуменер, Е. К■ Глушкова, М. И. Степанова, 3. И. Сазанюк, А. П. Клюкин
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРА ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ РЕГЛАМЕНТАЦИИ УЧЕБНЫХ
ЗАНЯТИЙ ШКОЛЬНИКОВ
НИИ гигиены и профилактики заболеваний среди детей и подростков ВНИЦ профилактической медицины Минздрава СССР,
Москва
При компьютеризации школьного образования необходима гигиеническая регламентация занятий школьников с использованием видеодисплейных терминалов (ВДТ).
Разнообразие типов школьных компьютеров и условий их использования, различия программ компьютерного обучения и разный возраст обучаемых делают весьма актуальной гигиеническую оценку влияния занятий с ВДТ на функциональное состояние организма (ФСО) школьников. Это позволит управлять режимом занятий каждого ученика.
Исследования последних лет расширили возможности изучения ФСО благодаря использованию компьютера в качестве диагностического прибора [1, 2]. Можно применить специальные компьютерные тесты. С одной стороны, такое тестирование является элементом занятий школьника за ВДТ, а с другой — обеспечивает учет физиологических показателей, отражающих функциональное состояние учащегося.
Компьютерный тест (КТ) должен представлять собой простое задание, требующее минимальной адаптации и обучаемости для выполнения и занимать минимальное время, достаточное для обеспечения надежных результатов.
С нашей точки зрения, алгоритм КТ должен содержать 4 звена:
1) определение исходных индивидуальных показателей ФСО школьников и их запоминание ЭВМ; 2) определение текущих показателей ФСО
школьников; 3) сравнение текущих показателей с исходными и диагностика состояния школьника; 4) управление работой школьников за компьютером с помощью специальных команд.
Предлагаемый нами КТ1 построен на психофизиологических характеристиках переработки информации, которую можно менять в зависимости от задач исследования и контингента обследуемых. КТ представляет собой задание на опознание и запоминание серии из 10 предъявляемых случайных 4 цифр и воспроизведение их с помощью клавиатуры компьютера. Экспозиция оптических сигналов минимизировалась с помощью специального алгоритма. При ошибочном воспроизведении сигнала или отсутствия ответа в течение 3 с экспозиции последующего сигнала увеличивалась, а при правильном ответе уменьшалась.
Для характеристики ФСО учащихся были использованы: качество выполнения теста (Х[), оцениваемое по отношению числа правильных ответов к общему числу сигналов, время распознавания и запоминания оптических (цифровых) сигналов с экрана дисплея (Хг) и латентный период двигательной реакции (ЛПДР) — время до начала воспроизведения цифр на клавиату-ре (Х3).
Алгоритм и программа КТ разработаны и реализованы на языке турбо-бейсик инженером-математиком А. П. Клю-киным.
