IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВЛИЯНИЕ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ШКОЛЬНИКОВ (НА ПРИМЕРЕ Г. НИЖНЕВАРТОВСКА)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Петухова А.Ю. 1

---

1

Борисова Е.А. 1Абдулова Г.Х. 1

---

1

Работа в формате PDF

225.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Природа не перестает удивлять человека своими причудами: на смену обильному снегопаду приходит ледяной дождь, после морозных дней внезапно наступает потепление, а потом снова холодает. Нелегко приспособиться к такому разгулу стихии, а также постоянным перепадам атмосферного давления и магнитным бурям. Прямое и опосредованное воздействие природно-климатических условий на формирование здоровья сомнений не вызывает. Еще в Древней Греции Гиппократ регулярно проводил наблюдения за изменениями погоды и впервые отметил метеозависимость - сезонное чередование обострений различных недугов. В своих книгах об эпидемических заболеваниях описание каждой болезни он начинает с влияния на нее погодных условий. Данная проблема актуальна для г. Нижневартовска ввиду его характерных для континентального климата резких изменений погоды, ростом количества аномальных погодных явлений. Исследования влияния погоды на здоровье школьников особенно важны ввиду ухудшения их здоровья под действием факторов образовательной среды.

Гипотеза: погодные условия оказывают влияние на работоспособность детей.

Цель работы: исследование влияния погодных условий на работоспособность школьников с последующей разработкой мер профилактики.

Объект исследования: работоспособность школьников

Предмет исследования: влияние погодных условий на работоспособность школьников.

Задачи:

1. На основе теоретического изучения научной и медицинской литературы дать характеристику основным понятиям: погода, климат, метеостабильные и метеолабильные люди, работоспособность организма.

2. Провести гигиеническую оценку погодных условий г. Нижневартовска в октябре, январе, апреле за 2015-2016 г.г.

3.Оценить влияние погодных условий на работоспособность школьников.

4.Разработать практические рекомендации по профилактике неблагоприятного влияния погодных условий на здоровье детей.

Проблема воздействия природно-климатических условий на здоровье человека описывается в работах Мазурина А.В., Григорьева К.И., 1990; Шестерниной Ж.Г., 2003; Луцевич И.Н., 2010. В основном авторы описывают влияние климата и погоды на больных и пожилых людей, больных детей. Метеорологические аспекты работоспособности школьников в динамике учебного года рассмотрены в работах Гудиновой, Ж. В., Акимовой И. С., 2009 г. [5].

В данной работе дана гигиеническая оценка погодных условий г. Нижневартовска в октябре, январе, апреле за 2015-2016 г.г; по результатам ежедневного хронометражного наблюдения на каждом уроке в течение учебного года определена работоспособность ребенка исследуемой группы; установлено, что большинство обследованных детей (второй и третьей группы здоровья) в течение исследуемого периода реагировали на погодные условия.

Глава 1. Литературный обзор

1.1.Географическое описание района

Нижневартовский район расположен в умеренном климатическом поясе (59-63° С.Ш.). Климат отличается значительной сезонной изменчивостью притока солнечной радиации и преобладанием западного переноса воздушных масс. Взаимодействие климатообразующих факторов придает циркуляции атмосферы своеобразные черты - быструю смену циклонов и антициклонов и очень быструю изменчивость погоды [10]. Климат характеризуется продолжительной зимой, длительным залеганием снежного покрова (200-210 дней), короткими переходными сезонами, поздними весенними и ранними осенними заморозками, коротким безморозным периодом (100-110 дней), коротким летом (70-100 дней). Средняя температура воздуха самого холодного месяца года – января – варьирует от –22,0 °С до –24,0 °С; средняя температура самого теплого месяца – июля – изменяется соответственно от 16,0°С до 17,0°С. Таким образом, средняя годовая амплитуда температур изменяется на территории района от 36° до 41°. Средняя годовая температура воздуха имеет отрицательные значения –3,5 °С. Абсолютный минимум (–59 °С) отмечается в декабре, абсолютный максимум (+34 °С) – в июле. В летний период в отдельные дни почти ежегодно температура воздуха повышается до +30°С +34 °С. Снежный покров образуется в октябре – начале ноября, а его сход наблюдается – в конце апреля – начале мая [10].

1.2. Влияние погодных условий на здоровье человека

Погода и климат - природные факторы, под воздействием которых произошло формирование человека. Они постоянно и разнообразно влияют на жизнь отдельного человека и всего человечества, определяют физическое и психическое состояние организма (Никитин, Новиков, 1980). Выделяют 5 типов погодных условий, которые по-разному влияют на здоровье [11]:

Индифферентный - отличается незначительными колебаниями метеоусловий, воздействие которых на организм человека проходит незаметно;

Тонизирующий - характеризуется благоприятным воздействием на человека, полезен для людей с гипертонической болезнью, хроническими бронхитами, хронической кислородной недостаточностью;

Спастический - проявляется в ходе резкого похолодания с повышением атмосферного давления и увеличением содержания кислорода в воздухе; неблагоприятен для людей с повышенным артериальным давлением, может вызвать сердечные и головные боли вследствие спазма сосудов;

Гипотензивный - возникает при уменьшении в воздухе количества кислорода, в результате организм человека реагирует снижением тонуса сосудов; благоприятен для людей с гипертонической болезнью, так как способствует понижению артериального давления;

Гипоксический - наступает при потеплении и снижении содержания кислорода в воздухе; неблагоприятен для людей с гипертонической болезнью, заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной системы, так как способствует обострениям кислородной недостаточности.

Здоровый человек, благодаря хорошим адаптационным возможностям, быстро приспосабливается даже к значительным колебаниям погоды [2]. Изменения погоды оказывают на здоровый организм тренирующее воздействие. Это метеостабильные, или "метеотолерантные", метеорезистентные люди [2]. Люди, страдающие хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем, опорно-двигательного аппарата, особенно чувствительны к перемене погоды. Их называют метеолабильными, а возникающие патологические состояния в связи с изменением погодных условий - метеореакциями. Метеореакция (метеотропная реакция) - это остро очерченный индивидуальный симптомокомплекс, зависящий от вида и стадии заболевания, пола, возраста, типа высшей нервной деятельности, особенностей труда и быта [2]. Многолетние наблюдения за больными с повышенной метеочувствительностью позволили выделить и описать некоторые типичные метеопатологические симптомокомплексы (синдромы), которые могут проявляться по отдельности или сочетаться в различных комбинациях с большей или меньшей выраженностью одного из них [11].

Условно выделяют до десяти различных метеосимптомокомплексов: ревматоидный, церебральный, вегетососудистый, кардио-респираторный, диспепсический, иммунологический, кожно-аллергический, геморрагический и др. [11] .

Каждый человек обладает определенным «запасом прочности», т. е. способностью безболезненно переносить до определенных пределов колебания погоды. Это зависит от пола, возраста, состояния здоровья, тренированности и других факторов [4]. Погода или ее компоненты не являются непосредственными причинами болезни, а лишь провоцируют ее или способствуют обострению хронического процесса. У здоровых лиц с повышенной метеочувствительностью вызывают функциональные нарушения. Метеотропные реакции чаще проявляются головной болью, головокружением, повышением или понижением нервной возбудимости, нарушением сна, болями в сердце, мышцах и суставах, ощущением скованности в груди и конечностях, изменениями функциональных, биохимических и защитных показателей, снижением работоспособности, т. е. носят неспецифический характер [4].

1.3.Работоспособность организма

С физиологической точки зрения работоспособность организма – это способность к действию, т.е. к преобразованию одного вида энергии в другой, которое совершает та или иная функциональная единица (нервная клетка, мышца) [1]. В «Словаре физиологических терминов» (1987) дана следующая формулировка: «Работоспособность – потенциальная способность человека на протяжении заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимально возможное количество работы» [8]. Для оценки уровня работоспособности используется ряд показателей. Прямые (профессиональные) показатели характеризуют эффективность и надежность выполнения трудовых задач (отдельных действий, операций) в реальной деятельности или при решении «рабочих тестов» - стандартизированных по объему, времени и условиям выполнения заданий, моделирующих элементы трудовой деятельности. Косвенные (функциональные) показатели отражают текущее функциональное состояние организма, его резервные возможности и уровень активации профессионально значимых психических функций. Их оценка производится путем объективных измерений с использованием физиологических методов и тестов, а также на основе сбора и анализа данных субъективного состояния психических и соматических (телесных) функций [9].

Глава 2. Практическая часть.

2.1.Материалы и методы

2.1.1. Гигиеническая оценка погодных условий г. Нижневартовскав октябре, январе, апреле за 2015-2016 г.г. Исследование погодных условий проводилось по данным сайта www. Gismeteo.ru. Учитывался ряд метеофакторов: температура воздуха в течение суток, относительная влажность, атмосферное давление, скорость ветра, с последующим расчетом суточного и межсуточного перепада температуры и атмосферного давления, а так же комплексного биометеорологического показателя – жесткости погоды.

Коэффициент жесткости погоды определяли по формуле:

, где- жесткость погоды суток в баллах;

- среднесуточная температура воздуха в градусах °С;

- среднесуточная скорость ветра в м/сек;

- коэффициент, учитывающий роль суточной изменчивости температуры воздуха, равен при изменчивости до 4° - 0,85; от 4,1 до 6,0 - 0,9; от 6,1 до 8,0 - 0,95; от 8,1 до 10,0 - 1,0; от 10,0 до 12,0 - 1,04; от 12,1 до 14,0 - 1,1; от 14,1 до 16,0 - 1,15; от 16,1 до 18,0 - 1,2 и более 18 - 1,25;

- коэффициент влажности, равный 60% - 0,9; 61-70% - 0,95; 71-80% - 1,0; 81-90% - 1,05; более 9% - 1,1.Оценка степени жесткости погоды производили по ее классификации, представленной в таблице 1.

Таблица 1.

Классификация степени жесткости погоды

2.1.2. Исследование влияние погодных условий на работоспособность школьников.

Для исследования реакций организма детей на погоду проведен эксперимент в МБОУ «СШ №2 –многопрофильная им. Е.И. Куропаткина», а именно, ежедневное исследование кардиореспираторных данных, определение работоспособности детей в течение учебного дня на протяжении трех месяцев 2015-2016 учебного года (октябрь, январь, апрель).

Выбран 6 г класс, всего 25 школьника в возрасте 11-12 лет. Весь эксперимент проводился с письменного согласия родителей. Дети были распределены по группам здоровья по стандартной методике (данные получены в медицинском кабинете школы).

Работоспособность каждого ребенка осуществлялась по результатам ежедневного хронометражного наблюдения на каждом уроке. Для получения количественной оценки нами была использована методика Гудиновой Жанны Владимировны (доктора медицинских наук, доцента) и Акимовой Инны Сергеевны (кандидата мед. наук г.Омск):

1 балл - наличие замечаний на уроке (отвлечение от учебы)

2 балла - наличие учебных принадлежностей (организация рабочего места)

3 балла - внимание на уроке, ребенок слушает учителя

4 балла – ученик выполняет задания на уроке

Чем больше набирается баллов, тем больше работоспособность.

Ежедневно после второго урока (в 9.30) проводилась оценка артериального давления с помощью автоматического тонометра «А&D Medical», модель UA - 777 с учетом требований Министерства здравоохранения Российской Федерации. Для ежедневного наблюдения был разработан лист ежедневного учета (приложение 2).

2.2. Результаты и обсуждение

2.2.1.Исследование погодных условий. В результате оценки погодных условий получили следующие результаты:

октябрь (22 учебных дня): 8 дней (5, 6, 8, 12,15, 23, 27, 28 октября) с ветром от 5 до 8 м/с; 8 дней (5, 15, 19, 20, 22, 23, 27, 28 октября) – жесткая погода;

незначительные магнитные колебания наблюдались 1, 2, 4, 5, 7, 16, 17, 21 числа; магнитные бури: 9, 12, 15, 16 числа.

январь (14 учебных дней): 6 дней (12, 13, 21,22, 25, 28 января) с ветром от 5 до 8 м/с:5 дней (12, 18, 20, 21, 28 января) – очень жесткая погода, 9 дней (13,14, 15, 19, 22, 25, 26, 27, 29 января) – жесткая погода; незначительные магнитные колебания наблюдались 12, 21 января.

апрель (21 учебный день): 9 дней (5, 6, 8, 18, 20, 21, 26, 27, 28 апреля) с ветром от 5 до 10 м/с; 3 дня (6, 12, 20 апреля) – жесткая погода; незначительные магнитные колебания наблюдались 5, 11, 12, 18, 19 апреля; магнитные бури: 8, 13, 14 апреля.

Полные данные погодных условий по месяцам представлены в приложении 1.

2.2.2.Исследование влияние погодных условий на работоспособность школьников.

На основании медицинских данных выявлен низкий уровень здоровья школьников изучаемого класса: 1группа (здоровые дети без морфофункциональных отклонений) -3 человека, что составляет (12%) исследуемой группы; 2 группа - 16 человек (64%); 3 группа- 6 человек (24%). Ежедневные наблюдения за работоспособностью школьников на уроке, измерение кардиореспираторных показателей фиксировались в листах ежедневного учета (приложение 2). Результаты за октябрь, январь, апрель месяца представлены в сводных таблицах 2,3,4 (приложение 3) и диаграммах 1,2,3.

Диаграмм 1.

Диаграмма 2.

Диаграмма 3.

В результате проведенного исследования мы наблюдали снижение работоспособности класса в неблагоприятные дни. Наблюдения показали, что изменение работоспособности школьников совпадало с увеличением скорости ветра – 9 человек (6 человек третьей группы здоровья, 3 человека второй группы здоровья), возмущение магнитосферы Земли – 13 человек (5 человека третьей группы здоровья, 7 человек второй группы здоровья, 1 человек первой группы здоровья). На жесткость погоды и ее изменение атмосферного давления отреагировало – 8 человек (3 человека из третьей группы здоровья и 5 человек второй группы здоровья).

Около 20% школьников исследуемой группы реагировали на колебания магнитного поля. Это проявлялось в повышении артериального давления.

Таблица 5.

Влияние магнитосферы на кардиореспираторную систему

Около 10% школьников были с пониженным артериальным давлением, это дети из группы гипотоников. Понижение артериального давления сопровождалось в дни с усиленным ветром и повышенным коэффициентом жесткости погоды.

Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что большинство обследованных детей (второй и третьей группы здоровья) в течение исследуемого периода реагировали на погодные условия.

Заключение

На основании проведенного исследования можно сделать ряд выводов:

1.В ходе проведения гигиенических погодных условий установлено, что в г. Нижневартовске преобладает раздраженная погода – 66% дней в период исследуемого времени (октябрь, январь, апрель). Октябрь и апрель - месяца, когда наблюдались наибольшие колебания скорости ветра, атмосферного давления, магнитные бури и возмущение магнитосферы Земли.

2.Выявлен весьма низкий уровень здоровья школьников изучаемого класса.

3.Погодные условия влияют на работоспособность школьников и кардиореспираторные показатели. Таким образом, наша гипотеза подтвердилась.

4.Профилактические меры (для снижения возможного экологического риска): закаливание, рациональное здоровое питание, прием витаминно-минеральных добавок, активный образ жизни, полноценный сон, отказ от вредных привычек.

Практическая значимость работы заключается в возможности её использования на уроках, внеклассной работе. Выводы и рекомендации, представленные в результате выполненной работы, могут быть полезны всем людям, которые заботятся о своём здоровье.

Литература

1.Алишев, Н.В. К понятию «работоспособность человека» / Алишев Н.В., Егоров А.С. // Теория и практика физической культуры. - 1985. - №5. - С. 45-47.

2.Азбука здоровья, 2013 (https://azbyka.ru/zdorovie/1/chelovek).

3.Бодров В.А. Профессиональное утомление: фундаментальные и прикладные проблемы: И. «Институт психологии РАН», Москва, 2009.

4.Воробьева Л.В. Гигиена, санология, экология: учебное пособие / под ред. Л. В.Воробьевой. – Санкт-Петербург, Спец Лит, 2011. - 255 с.

5.Гудинова, Ж. В. Метеорологические аспекты работоспособности школьников в динамике учебного года / Ж. В. Гудинова, И. С. Акимова // Экономические и экологические проблемы в меняющемся мире: сборник материалов международной научно-практической конференции, г. Омск, 12-13 ноября 2009 г. – Омск, 2009. – С. 28-29.

6.НикитинД.П., Новиков Ю.В. «Окружающая среда и человек». Издательство, «Высшая школа», 1980, 424 с.

7.Погода//Большая советская энциклопедия: [в 30 т.]/ гл. ред.А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М.:Советская энциклопедия, 1969—1978.

8.Словарь физиологических терминов/ под редакцией О.Г. Газенко; Москва «Наука», 1978.

9.Солодков А.С., Сологуб Е.Б. Общая физиология: Учебное пособие. – СПб.:СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта, 2000. – 216 с

10.Состояние окружающей среды и природных ресурсов в Нижневартовском районе (Аналитический обзор). Ежегодник. Выпуск 3, 1998/ Научный руководитель Н.Я. Крупинин - 99 с.

11.Энциклопедический справочник медицины и здоровья. М., Русское энциклопедическое товарищество, 2005 г.

Приложение 1

Погодные условия по месяцам

Октябрь, 2015

Январь, 2016

Апрель, 2016

Приложение 2

Лист ежедневного учета (пример)

Дата: 1.10. 2015

№ урока - 1 предмет - история

Погодные условия:

t + 1,

ветер 3 м/с,

давление – 749,

влажность – 100%,

коэффициент жесткости погоды = 1, 79 (умеренная жесткость)

Приложение 3

Таблица 2.

Влияние погодных условий на среднюю работоспособность класса (октябрь, 2015 г.)

( Красным цветом выделены дни с благоприятными климатическими условиями)

Условные обозначения погодных условий: 1.Коэффициент жесткости погоды:

У.Ж. –умеренная жесткость

Ж – жесткая погода

О.Ж. – очень жесткая погода

2. М.Б. –магнитные бури, М.К. –магнитные колебания

3. Ветер - →

Таблица 3.

Влияние погодных условий на среднюю работоспособность класса (январь, 2016)

Таблица 4.

Влияние погодных условий на среднюю работоспособность класса (апрель, 2016)