Введение. Прямое и опосредованное воздействие природно-климатических условий на формирование здоровья сомнений не вызывает [10-13]. Интерес ученых и практиков к этой проблеме возрастает ввиду происходящего в настоящее время глобального потепления, влекущего за собой ряд еще не достаточно изученных последствий [4]. Подобные исследования особенно актуальны для Омской области ввиду ее характерных для континентального климата резких изменений погоды, доказанного потепления климата в регионе, сопровождающегося ростом количества аномальных погодных явлений [5]. Последнее делает актуальным изучение влияния погоды на организм человека, в частности детей и подростков [6]. В течение учебного года на базе общеобразовательной школы г. Омска было проведено такое исследование. Целью его является оценка влияния погодно-климатических условий на организм школьников с последующей разработкой мер профилактики.
Материалы и методы. Исследование погодных условий проводилось по данным сайта www. Gismeteo.ru Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Государственного учреждения «Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации». Учитывался ряд метеофакторов: почасовая температура воздуха в течение суток, относительная влажность, атмосферное давление, скорость ветра, с последующим расчетом суточного и междусуточного перепада температуры и атмосферного давления (далее - погодные факторы, всего семь показателей).
Для исследования реакций организма детей на погоду проведен эксперимент в натурных условиях обучения в общеобразовательной школе г. Омска, а именно: ежедневное динамическое исследование работоспособности детей в течение учебного дня на протяжении учебного года (всего 131 день: со 2 сентября по 28 мая). Выбран 3-й класс типичной общеобразовательной школы, 27 школьников в возрасте 9-10 лет. Весь эксперимент, в том числе и применение витаминно-минерального комплекса, проводился с письменного согласия родителей. Работоспособность каждого ребенка осуществлялась по результатам ежедневного хронометражного наблюдения на каждом уроке [7]. В целях получения количественной оценки нами была использована собственная модификация результатов хронометража: 1 балл означал отвлечение ребенка от учебы, 2 балла – организация рабочего места, 3 – ребенок слушает учителя, 4 – ребенок выполняет задание (то есть чем больше баллов, тем выше работоспособность). Проведена выкопировка данных о здоровье детей из медицинской карты ребенка (форма 026/2000), на основании чего дети были распределены по группам здоровья по стандартной методике [7].
В процессе эксперимента проводилась также оценка микроклимата в классе (с помощью прибора «Метеоскоп» НТМ - Защита № 28108 БВЕК. 43 1110.06 ПС) и экспертная оценка расписания [2].
Для профилактики влияния метеорологических факторов дети принимали витаминно-минеральный комплекс «Алфавит Школьник».
Для определения уровня тревожности ребенка и диагностики нервно-психических состояний, а также выявления внутриличностных конфликтов использовался восьмицветовой тест Люшера. Он проводился на протяжении всего учебного года, в дни с наибольшей учебной нагрузкой – вторник (более 600 исследований).
Статистический анализ проведен с использованием методов описательной статистики. Значимость различий между разными группами здоровья рассчитывалась методом χ2. Для оценки влияния метеофакторов на организм применялся корреляционно-регрессионный анализ [1; 3; 9]. Все расчеты выполнены в Microsoft Excel, Statistica 6.0.
Результаты. В результате проведенного исследования установлено, что все обследованные дети в течение учебного года так или иначе реагировали на погодные условия. Чаще всего изменения работоспособности совпадало с увеличением скорости ветра – у 13 детей. При этом коэффициент корреляции во всех случаях был отрицательный (rs –0,35 –0,58, р<0,05), то есть чем сильнее ветер, тем ниже работоспособность детей. У девяти детей снижение работоспособности наблюдалось при изменении среднесуточной температуры воздуха (при повышении температуры в демисезонные периоды и понижении в зимний период). На атмосферное давление и его изменение, влажность и суточную разницу температуры отреагировало меньшее количество детей (по 3–6 детей). Почти все связи положительные, средней силы (rs + 0,22 + 0,44, р<0,05), то есть чем больше было атмосферное давление, тем выше уровень работоспособности у детей.
Не получено значимых связей между усредненными для всего класса показателями работоспособности и метеофакторами, за исключением скорости ветра, что свидетельствует, на наш взгляд, об индивидуальном характере метеочувствительности человека и еще раз подчеркивает приоритетное влияние скорости ветра в нашей климатической зоне.
Примечательно, что все дети были чувствительны в отношении двух и более метеофакторов: только по одному ребенку – отреагировали на два и четыре показателя, по четыре ребенка – на пять, семь и восемь показателей, пятеро детей – на шесть факторов, шесть детей – на девять факторов и два ребенка – на 10 факторов.
Особый интерес в контексте настоящего исследования представляет оценка влияния микроклимата в классе на чувствительность детей к погодным факторам. В 80% случаев измерения показатели микроклимата класса в течение учебного года (137 из 171) не соответствовали гигиеническим требованиям, причем в большинстве случаев отмечался дискомфортный микроклимат по нагревающему типу вследствие неэффективности проветривания класса между сменами и уроками (температура и относительная влажность воздуха выше нормы, а скорость движения воздуха – ниже). Поэтому статистический анализ влияния погодных факторов на работоспособность школьников был проведен двояким образом: 1) на основании всех дней наблюдений (131 день) и 2) на основании только тех 26 дней наблюдений в течение учебного года, когда микроклимат соответствовал гигиеническим требованиям. В обоих случаях установлено статистически значимое влияние скорости ветра на работоспособность школьников (чем сильнее ветер, тем ниже работоспособность), но сила влияния разная. В случае всех дней наблюдений вклад составил 8% (рис. 1А), а на основании 26 дней с комфортным микроклиматом он повысился до 42% (рис. 1Б). Это повышение можно объяснить, на наш взгляд, индивидуальными особенностями реагирования детей на повышение температуры воздуха в классе и разной степенью этого повышения.
А
Б
Рис. 1. Влияние скорости ветра на среднюю работоспособность класса: А – на протяжении всего учебного года (131 день), Б – на протяжении 26 дней с соответствующим гигиеническим требованиям микроклиматом.
Выявлен весьма низкий уровень здоровья школьников изучаемого класса: здоровых детей без морфофункциональных отклонений (I группа) в классе всего четверо, II группа – 12 детей. Остальные 11 детей отнесены к III группе здоровья. При изучении влияния погодных условий на детей из разных групп здоровья не установлено значимых различий реакций здоровых (I группа) и больных детей (III и II группа) (χ2 = 0,39, р=0,53).
В ходе исследования установлено, что в I четверти у пяти детей наблюдалось стрессовое состояние, во II – у девяти детей, в III – у 13 детей и в IV – у 11 детей. Установлены значимые различия количества детей в состоянии стресса в I и III четвертях, которые зафиксированы только в единичном случае (χ2 = 5,33; р=0,021). Между другими четвертями различий не было, это объясняется продолжительностью учебного процесса III четверти и концом зимнего периода, что является определенной трудностью для учеников.
В IV четверти ожидалось некоторое снижение количества детей в состоянии стресса из-за предшествующих каникул и применения витаминно-минерального комплекса «Алфавит Школьник», оказывающих благоприятное влияние на эмоциональное состояние. Однако число таких детей снизилось незначительно, и значимых различий не было (χ2 = 0,29; р=0,587). В период приема препарата «Алфавит Школьник» (со 2 по 24 апреля) из 27 детей обучающихся в классе у 20 не наблюдалось стресса. Возможно, на остальных детей подействовали внутрисемейные и внутрисредовые факторы: неполный состав семьи, жилая площадь на каждого из членов семьи ниже допустимой, отсутствие отдельной комнаты у ребенка и др. Также хотелось бы отметить, что после курса приема витаминов количество метеочувствительных детей и уровень стресса уменьшились. Из 27 детей, обучающихся в классе, у 11 детей ни разу не было зафиксировано стрессового состояния.
Действие витаминно-минерального комплекса оценивалось по показателям адаптационного потенциала: чем ниже показатель, тем лучше. В результате установлено значимое улучшение адаптационно-приспособительных возможностей организма: на основании снижения адаптационного потенциала с 1,4 (до приема) до 1,2 (после приема) (Н = 20,8; р = 0,000...) (рис. 2).
Рис. 2. Динамика адаптационного потенциала школьников. Обозначения на рисунке: исследование 1 – в конце III четверти (16 марта); исследование 2 – перед применением витаминно-минерального комплекса (31 марта); исследование 3 – после курса приема витаминно-минерального комплекса (22 апреля).
Кроме того, в течение приема витаминно-минерального комплекса «Алфавит Школьник» отмечалось отсутствие реакций школьников на погоду, за исключением одного ребенка, который не принимал витаминно-минеральный комплекс в связи с отказом родителей (рис. 3).
Рис. 3. Характеристика чувствительности школьников к погоде до, во время (в апреле) и после приема витаминно-минерального комплекса.
В качестве примера можно привести Сашу В.: ребенок I группы здоровья, но на протяжении всего учебного года реагировал на 8 из 10 метеофакторов. Мы не могли объяснить это состоянием здоровья, но исследования наличия стресса с помощью теста Люшера позволило прояснить метеозависимость. Из 23 исследований в течение учебного года у Саши В. 14 раз наблюдалось стрессовое состояние, со среднегодовым результатом семь баллов.
Заключение. Погодные условия влияют на работоспособность и состояние тревожности младших школьников. Состояние тревожности у детей возрастает к концу учебного года. В качестве профилактических мер можно предложить проветривание класса с целью нормализации температуры воздуха, закаливание, оптимизацию режима ребенка, применение витаминно-минеральных добавок «Алфавит Школьник», а также применение других методов повышения адаптационных возможностей.
Рецензенты:
Блинова Е.Г., д.м.н., профессор кафедры общей гигиены с курсом гигиены детей и подростков ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия», г. Омск.
Родькин В.П., д.м.н., профессор кафедры гигиены труда с курсом профпатологии ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия», г. Омск.