ДИНАМИКА УМСТВЕННОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ЭКСКРЕЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ СЛЮНЫ У УЧАЩИХСЯ 4-6-х КЛАССОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ

детей, из которых у 31,4 % пока еще была корковая фаза, а корково-подкорковая наступила лишь у 20 %. Работоспособность в III типе реагирования была выше годовой успеваемости (0/У>1,0) у 38,9% (математика) и 47,1% (физика) обследованных.

Таким образом, приведенные данные физиологически корректно доказывают, что в 6-м классе степень утомительности урока математики выше, чем урока физики. Предложенный подход к выделению типов реагирования (ПП, определение ОИП и О/У) позволяет дать целостную системную характеристику активного реагирования на конкретный урок, учитывающую

как физиологическую составляющую работы учащегося (ОИП функционального состояния ЦНС), так и психолого-педагогическую составляющую (эффективность преобразования информации) работы на уроке.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бернштейн Н. А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М., 1966.

2. Громбах С. М.— Сов. педагогика, 1982, № 10, с. 58—61.

3. Лисицына К. А, — Гиг. и сан., 1980, № 1, с. 36—40.

4. Лисицына К. А,— Там же, 1981, № 10, с. 61—63.

5. Лисицына К. А. —Гиг. труда, 1983, № 2, с. 7—10.

6. Сердюковская Г. И, — Вести. АМН СССР, 1982, № 10, с. 9-13.

Поступила 07.12.8а

УДК 371.71:612.825.8-08:612.313.1.015.31:546.32/.331«52»

О. А. Лосева, Л. М. Кузнецова

ДИНАМИКА УМСТВЕННОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ЭКСКРЕЦИИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ СЛЮНЫ У УЧАЩИХСЯ 4-6-х КЛАССОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ

НИИ физиологии детей и подростков АПН СССР, Москва

Гигиеническая оценка суммарной величины учебной нагрузки и режимов обучения требует использования различных комплексных методов исследования, применимых в естественном гигиеническом эксперименте и объективно отражающих реакции организма детей и подростков.

Правильный суточный (циркадный) ритм — один из важнейших показателей нормального функционирования живой системы. В ряде работ [1—4] продемонстрированы диагностическая и прогностическая значимость исследования биоритмов человека и показана возможность их практического использования для построения рациональных режимов труда и отдыха, выявления особенностей адаптации к внешним условиям, оценки утомления в процессе производственной деятельности.

Одним из таких биоритмов является циркадный ритм экскреции натрия со слюной, наделенный большой устойчивостью и высокой чувствительностью как к действию факторов внешней среды, так и к состоянию систем внутренней регуляции организма. Т. Д. Семеновой [4] и Р. М. Баевским [1] изучены закономерности изменений циркадного ритма натрия слюны, отражающие адаптационно-приспособительные реакции организма, и предложена качественная и количественная оценка этих изменений.

В данном исследовании была поставлена задача проследить динамику показателей умственной работоспособности и экскреции электролитов со слюной у учащихся 4—6-х классов на протяжении учебного дня, недели и года и выявить взаимосвязь, направленность и степень выраженности изменений изучаемых параметров.

Под наблюдением находилось 95 учащихся школы № 710 Москвы, обучающихся в условиях экспериментального режима продленного дня. Использованы частные методики дозирования работы во времени (по буквенным таблицам В. Я- Анфимова) и пламенной фотометрии. Показатели определяли дважды в день (в 8 ч 30 мин и 12 ч) по вторникам и пятницам в начале, середине и конце учебного года. При обработке полученного материала индивидуализирующим способом вычисляли качественный показатель работоспособности (число стандартизованных на 500 знаков ошибок), интегральный показатель суточной адаптивности ПСА =

| С| с ^ -100 % j t индекс Na/K (отношение абсолютных величин концентраций натрия и калия).

Дополнительно произведена комплексная оценка динамикн умственной работоспособности и изменений циркадного ритма экскреции натрия со слюной. В основу данной оценки положена разработанная Р. М. Баевским [1] и Т. Д. Семеновой [4] обобщенная схема изменений суточной периодики физиологических функций на разных этапах адаптации организма. В этой схеме выделены состояния напряжения, перенапряжения и астенизации. Было также учтено замечание Р. М. Баевского [1] о том, что вегетативным сдвигам, характерным для умственного утомления, не обязательно сопутствует снижение умственной работоспособности. На основании изложенного весь полученный экспериментальный материал был сгруппирован в зависимости от типа реагирования: 1-я группа — состояние адаптированности — варианты нормальных колебаний ПСА для натрия слюны (50±20 %) и положительной дневной динамикн

работоспособности, 2-я — состояние напряжения регуляторных систем — варианты с малыми положительными значениями ПСА для натрия слюны или отрицательной динамики работоспособности, 3-я — состояние астенизации — варианты отрицательных значений ПСА натрия слюны и работоспособности.

Анализ всех полученных данных проводили на основании трактовок и выводов, предложенных Р. М. Баевским [1], Т. Д. Семеновой [4] и другими физиологами. В частности, резкое уменьшение концентрации натрия в слюне и сохранение четкой фазовой структуры суточного ритма (по ПСА) расценивалось как напряжение симпатико-адреналовой системы. Это объясняется тем, что уменьшение содержания натрия в слюне вызывается усилением тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы, а сохранение четкой временной структуры физиологических функций связано с мобилизацией резервных возможностей организма. В свою очередь значительное увеличение концентрации натрия является результатом снижения общей функциональной активности организма и связано с изменением вегетативного баланса в сторону усиления холинергических влияний. При повышении тонуса парасимпатического отдела возникают явления астенизации.

В литературе указывается, что индекс в основном повторяет динамику экскреции натрия со слюной. Повышение данного коэффициента авторами расценивается как ослабление адаптационно-приспособительной реакции организма.

Для общей количественной оценки циркадно-го ритма натрия слюны используется показатель суточной адаптивности, диапазон нормальных колебаний которого 50,2±20,4 % [4]. Появление изменений в структуре биоритма в виде уменьшения амплитуды колебания концентрации (снижение ПСА) указывает на ухудшение качества саморегуляции на самых ранних стадиях напряжения.

Постоянное преобладание тормозных процессов над возбудительными, возникающее при повышении тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, способно в значительной степени ослаблять адаптационно-приспо-собительные возможности организма, привести его к состоянию детренированности и появлению неадекватных реакций на те или иные изменения жизнедеятельности, в том числе на переход от сна к бодрствованию. В последнем случае происходит извращение суточного ритма — появление отрицательных ПСА.

У учащихся 4-го класса установлено существенное снижение концентрации натрия от начала к середине и концу учебного года, которое прослеживалось как по средним статистическим значениям (/ = 3,0; Р<0,01), так и по индивидуальным данным.

Динамика концентрации натрия в слюне у учащихся 4—6-го класса на протяжении учебного года

Концентрации натрия Класс Период учебного года

начало середина конец

Высокие и выше 4-й 32,8±4,2 18,4±3,6 22,1 ±3,8

средних 5-й Ю,6±3,2 11,9±3,5 12,5±3,5

(М+ 1,1) 6-й 28,3±4,5 39,2±5 19,2±3,9

Средние 4-й 61,6±4,4 69,3±4,3 61,5±4,4

(М ± 1,0) 5-й 66±4,9 69,1 ±5 59,1 ±5,2

6-й 70,7±4,6 56,7±5 56,7±4

Низкие и ниже 4-й 5,6±2,1 12,3±3,1 16,4±3,3

средних 5-й 23,4±4,4 19±4,3 28,4±4,8

(М - 1,1) 6-й 1±1 4,1 ±2 24,1 ±4,2

Примечание. Здесь и в табл. 2 приведен процент наблюдений (М±т).

В начале учебного года в 32,8 % случаев отмечены высокие и выше средних концентрации натрия слюны, к середине и концу учебного года процент таких случаев значительно сократился—до 18,4—22,1 соответственно (/ = 2,6; Р<0,01). Это свидетельствует об уменьшении в течение года числа учащихся с признаками астенизации, которое было наиболее интенсивным в первое полугодие (табл. 1). От начала к концу учебного года наблюдалась также положительная динамика ПСА по натрию слюны и работоспособности. Если в сентябре нормальные ПСА натрия имелись в 46,8 % случаев, то в апреле их стало 65,6% (/=2,1; ><0,05), качественный показатель умственной работоспособности за этот период улучшился на 12 % (/ = 2,5; Р<0,05).

Комплексная оценка функционального состояния организма учащихся 4-го класса на протяжении учебного года также выявила тенденцию к сокращению численности 3-й группы (состояние астенизации) от I к IV четверти (табл. 2). Однако по некоторым показателям, косвенно характеризующим функциональное состояние симпатико-адреналовой системы, наблюдалось нарастание признаков напряжения регуляции.

Таблица 2

Функциональное состояние организма учащихся 4—6-го класса на протяжении учебного года

Группа учащихся Класс Период учебного года

начало середина конец

4-й 31,7±6 30,4±6,2 33,9±6

1-Я 5-й 31,1 ±6,9 33,3±7,3 25,6±6,7

6-й 33,3±7 20,5±6,1 30,8±6,4

4-й 41,7±6,4 48,2±6,7 45,2±6,3

2-я 5-й 55,6±7,4 40,5±7,6 65,1 ±7,3

6-й 40±7,3 22,7±6,3 40,4±6,8

4-й 26,6±5,7 21,4±5,5 20,9±5,2

3-я 5-й 13,3±5,1 26,2±6,8 9,3±4,4

6-й 26,7±6,6 56,8±7,5 28,8±6,3

тей, не зависящей (в отличие от стандартов) от времени исследования, места проживания, национальности обследованных. Различие между нормой и стандартом соответствует понятию о «истинной» )|1 «условной» норме, выдвинутому Г. Н. Сердю-ковской и С. М. Громбахом 18]. • Все же нельзя не считаться с тем, что многие поколения врачей прочно усвоили из учебников ф мысль о том, что норма длины тела или иного признака физического развития — не что иное, как ^стандарт, выведенный для ограниченной группы детей данного возраста и пола. С учетом напоминания А. А. Сычева [91 о зависимости распределения детей по росту от места жительства, национальности и времени обследования, обусловливающих, по его мнению, необходимость отдельных стандартов для каждого крупного административного района, обратимся к оценочным таблицам, опубликованным в учебных руководствах по гигиене детей и подростков и других работах.

Важнейшей частью каждого стандарта является Диапазон длины тела ребенка, определяемый с помощью средней арифметической (Л}), вычисленной Для каждой возрастно-половой группы детей, и среднего квадратического отклонения (о). Воспользовавшись этими показателями, определим границы средних вариантов длины тела мальчиков и девочек в возрасте 7, 12 и 14 лет в Москве по материалам разных исследователей и в различное время.

При сравнении материалов Института организации здравоохранения и Института педиатрии Минздрава РСФСР (1957—1958 гг.) видно (табл. 1), <|что сигмальные границы средней длины тела детей, выведенные раздельно двумя институтами в одном и том же городе в одно и то же время при применении одной и той же унифицированной методики, лишь приблизительно одинаковы, несмотря на

безупречное проведение исследований и расчетов.

Различия одних и тех же показателей могут достигать нескольких сантиметров. Например, у мальчиков 12 лет верхняя граница средней длины тела по стандарту Института организации здравоохранения 151 см, а по таблицам НИИ педиатрии Минздрава РСФСР — 149 см, нижний уровень по первому стандарту — 138 см, по второму — 140 см. Разницу 3—4 см можно отметить и по стандартам, разработанным спустя 10 лет Московской городской санэпидстанцией (1968—1969 гг.), и независимо от нее НИИ педиатрии Минздрава РСФСР (1969—1970 гг.). Подобные расхождения, очевидно, связаны с тем, что для разработки стандартов принято обследовать немногим более 100 детей каждой возрастно-половой группы. Такая численность отражает лишь небольшую часть всей совокупности детского населения Москвы соответствующего возраста и пола. Повышение средней длины тела детей, особенно 12 и 14 лет, в 1968—1970 гг. по сравнению с 1957—1959 гг. согласуется с данными об ускорении процессов роста и полового созревания у школьников 17]. Поэтому для обобщающей характеристики диапазона средних показателей длины тела у московских мальчиков и девочек 7,12 и 14 лет в 60-е годы лучше воспользоваться средними величинами, полученными путем объединения материалов указанных антропометрических обследований.

Попытаемся выяснить, отличаются ли от этих «условных» норм диапазоны средней длины тела русских, а также украинских и белорусских детей, живущих на разных расстояниях от Москвы: на западе СССР, в центре России, в Сибири, на Дальнем Востоке, в Заполярье и Средней Азии. Для ответа на этот вопрос материалы о физическом развитии детей и подростков, относящиеся к концу 50-х — началу 70-х годов, были сгруппированы следующим образом: западную часть территории

Таблица (

Границы средних показателей длины тела (в см) детей 7, 12 и 14 лет в Москве [2—4, 61

1957— 1959 гг. 1968—1970 гг.

Возраст, ГОДЫ Статистический показатель НИИ организации здравоохра-нении НИИ педиатрии Минздрава РСФСР средняя величина Московская городская санэпидстанция НИИ педиатрии Минздрава РСФСР средняя величина Общий средний показатель

7 12 14

7 12 14

М+о М— а Af+o М—о М+о М—а

М+о М—а M-fo М —о /И+а М—а

128 118 151 138 166 149

128 117 154

139 162 151

128 118 149

140

165

152

126 118

155 143 161

152

Мальчики

128 118 150 139 165,5 150,5

Девочки

127,0 117,5 154,5 141,0 161,5 151,5

130 120 156 142 169 152

129 119

156 142 169

152

129 118

158 143 170 155

129 118 160 146 167 154

129,5 119,0 157,0 142,5 169,5 153,5

129,0 118,5 158,0 144,0 168,0 153,0

128,8 118,5 153,5 140,8 167,5 152,0

128,0 118,0

156.3 142,5 164,8

152.4

Средние показатели длины тела

Возраст, годы Статистический показатель Запад СССР Центр России Сибирь и Дальний Восток Заполярье Средняя Азия Общий средний показа-тель по СССР Средний показатель по Москп<|р

Мальчики

7 М+а 129,5 129,8 127,9 128,6 128,7 128,9 128,8

М—а 119,5 119,8 117,8 118,6 117,8 118,7 118,5

12 М+а 154,1 163,6 153,3 153,1 152,6 153,3 153,5

М—а 140,8 140,6 139,4 140,1 139,7 140,1 140,8

14 М+о 170,2 167,0 167,4 167,8 167,4 168,0 167,5

М—а 153,2 151,7 151,4 151,8 151,8 151,9 152,0

Девочки

7 М+о 128,2 129,6 127,6 127,1 128,3 128,2 128,0

М—а 118,2 118,9 117,8 118,0 118,4 118,2 118,0

12 М+а 157,0 156,3 156,3 156,0 155,4 156,2 156,3

М—а 142,6 142,4 142,4 142,4 141,0 142,1 142,5

14 М+а 165,0 164,4 163,9 164,5 163,6 164,3 164,8

М-а 152,1 152,6 152,1 152,7 152,3 152,4 152.4

РСФСР представили Рига, Минск, Львов, Терно-поль, Кишинев; центр России — Москва (1960— 1970 и 1969—1970 гг.), Рязань, Московская, Владимирская и Калужская области (совместно), Московская область (отдельно); районы Сибири и Дальнего Востока — Новосибирск, Кемерово, Иркутск, Красноярск, Владивосток; Заполярье — Мурманск, Кировск, Норильск; Среднюю Азию — Ашхабад, Душанбе, Ташкент, Сурхандарьинская область, г. Фрунзе. Результаты расчета средних групповых показателей длины тела в диапазоне от М ± о до М — а по этим географическим районам у детей 7, 12 и 14 лет приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что средняя длина тела в пределах М ± о русских, украинских и белорусских школьников от запада до востока, от сурового севера до жаркого юга страны отличается большим сходством и с учетом неизбежных статистических неточностей при одном и том же возрасте мальчиков и девочек практически одинакова. При сравнении общих средних, выведенных путем объединения материалов по разным географическим районам СССР с таковыми по Москве, взятыми из табл. 1, видно, что те и другие величины также одинаковы.

Поразительно точное совпадение верхних и нижних границ средней длины тела мальчиков и девочек школьного возраста в разных районах Советского Союза вполне закономерно. Г. Н. Сер-дюковской 181 убедительно показано, что при социалистическом строе, предоставляющем юным гражданам нашей страны благоприятные условия обучения, воспитания, быта, ликвидированы социальные различия. Поэтому все детское население страны, с нашей точки зрения, можно рассматривать как генеральную статистическую совокупность. Конечно, в этой большой совокупности в одних коллективах, например детско-юношеских спортивных школах, могут преобладать физически крепкие дети, в других — ослабленные или более

или менее рослые и т. п. При расчете средних^ возрастных показателей роста детей в зависимости от числа наблюдений ведущее значение могут иметь либо второстепенные факторы, связанные, например, с отбором для обследования учащихся разных типов школ, либо основные факторы, свойственные самой генеральной совокупности. В соответствии с общеизвестным законом больших чисел выборочные средние (М,, М2, Мя и т. д.) будут сколь угодно мало отличаться от генеральной средней (М), если число наблюдений (п) неограниченно возрастает. Мы видим, что верхние и нижние пределы средних размеров длины тела детей в Москве (М,) ф совпали с аналогичными показателями по всем рассмотренным географическим районам в отдельности (М2, Мя, А14, М&, Мв) и в целом по большинству районов страны (/И). Поэтому достаточно оснований считать, что рассчитанные нами общие средние весьма точно отразили генеральную совокупность. Впервые установленный стабильный, повторяющийся результат определения групповых средних величин длины тела детей и подростков является, на наш взгляд, бесспорным доказатель- ф ством существования объективной, естественной, истинной нормы физического развития детей.

Выявление общей биологической нормы не исключает наличия территориальной изменчивости черт строения тела детей под влиянием местных условий (например, недостатка кислорода в высокогорной местности, дефицита йода, кальция и других минеральных элементов в воде и почве, в отдельных районах, несбалансированности питания в некоторых местах и т. п.). Могут быть не- ф большие различия длины тела городских и сельских детей, на что справедливо указывает А. А. Сычев 191. Но если средний рост мальчиков 10 лет в Житомирской области, равный 136,24 см (о 5,6 см), меньше, чем в Житомире, — 139,16 см (о 5,70 см), то отсюда совсем не обязательно создавать отдельные городские и сельские стандарты. Нетрудно рас-

Нижние границы нормальной длины тела (в см), вывезенные по материалам обследования детей в Москве (А), Ленинграде (Б) и г. Горьком (В) сигмальным и центильным методами

Мальчики Девочки

Возраст, М—а 3-й центиль /1-0 3-й центиль

годы

А в 1 в А Б в

3 88 88 88 89

4 93 93 89 94

5 100 98 100 100

6 106 106 107 105

7 113 110 112 113 111 115

8 118 116 118 118 117 118

9 122 122 123 122 122 121

10 129 126 126 128 127 125

11 132 131 129 131 131 131

12 135 136 136 139 135 133

13 141 140 138 144 140 143

14 148 145 145 148 144 149

^читать, что средняя длина тела по сельской «норме», предлагаемой А. А. Сычевым 191, находится в пределах 130,6—141,8 см, а по городской — в пределах 133,5—144,9 см. Поэтому, следуя А. А. Сычеву, 1 Отлети и й мальчик ростом 131 см на селе будет «средним», а в городе — «ниже среднего». Такая метаморфоза, конечно, противоречит элементарной логике. При наличии множества действующих городских и сельских стандартов истинная норма длины тела детей, как и других признаков физического развития, одна. Более того, эта норма, будучи объективной, почти не зависит от способа ее выведения, выбираемого исследователем. В этом легко убедиться по показателям табл. 3.

Из табл. 3 видно, что нижние границы нормальной длины тела детей от 3 до 14 лет, установленные сигмальным методом (М — а) Институтом педиатрии при обследовании детей в Москве в 1969—1970 гг., совпадают как у мальчиков, так и у девочек с зоной нижних величин роста (3-й центиль) в Ленинграде в 1979—1983 гг. (по данным НИИ кардиологии Минздрава РСФСР и кафедры педиатрии ГИДУВ им. С. М. Кирова), в г. Горьком в 1980 г. (по материалам Горьковского НИИ А\инздрава РСФСР). Это еще раз говорит о том, что дети указанных городов, как и дети рассмотренных географических районов СССР, относятся к одной и той же достаточно однородной общей совокупности.

Выводы. 1. Диапазоны средней длины тела русских, украинских и белорусских мальчиков и девочек школьного возраста (7, 12 и 14 лет) в западных областях нашей страны, центре России, в Сибири и на Дальнем Востоке, в Заполярье и Средней Азии, рассчитанные на достаточно обширном материале, весьма сходны и аналогичны таковым в Москве.

2. Повторяющиеся вариации средних показателей длины тела в приблизительно одинаковых определенных границах в разных географических районах являются отражением естественной, объективно существующей нормы соматического развития детей.

3. Нормы длины тела, разработанные сигмальным и центильным методами по материалам обследования детей, живущих в географически удаленных друг от друга местах, но относящихся к одной и той же совокупности, практически одинаковы.

Литература

1. Максимова Т. М., Ставицкая А. Б.— В кн.: Материалы по физическому развитию детей и подростков городов с сельских местностей СССР. М., 1977, вып. 3, с. 15—65.

2. Материалы по физическому развитию детей и подростков некоторых городов и сельских местностей Союза ССР. М., 1962, вып. 1.

3. Методические указания по нормативам физического развития детей г. Москвы от рождения до 17 лет. М., 1972.

4. Оценка основных антропометрических данных полового созревания и артериального давления у детей. Метод, рекомендации. Л., 1984.

5. Оценочные таблицы физического развития школьников. г. Горького. Метод, указания. Горький, 1983.

6. Руководство к практическим занятиям по гигиене детей и подростков/Под ред. А. 3. Белоусова. М., 1972.

7. Сердюковская Г. И. Социальные условия и состояние здоровья школьников. М., 1979.

8. Сердюковская Г. Н., Громбах С. М.— В кн.: Гигиенические аспекты охраны здоровья детей и подростков. М., 1984, с. 8.

9. Сычев А. А..— Гиг. и сан., 1983, № 3, с. 66—67.

10. Шапошников Е. А.— Там же, 1981, № 10, с. 74 —77.

11. Шапошников Е. А.— Сов. здравоохр., 1981, Гй II, с. 31—37.

12. Шапошников Е. А.— Гиг. и сан., 1982, № 3, с. 64—66.

13. Шапошников Е. А, — Там же, 1984, № 1, с. 61—63.

14. Шапошников Е. А,— Сов. здравоохр., 1984, №9, с. 16-21.

Поступила 30.0t.8S