Электронные цифровые устройства и риск нарушения функций зрительного анализатора обучающихся разных уровней образования

Рязанова Елизавета Андреевна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены медико-профилактического факультета (e-mail: ; тел.: 8 (912) 491-09-62; ORCID: .

Лир Дарья Николаевна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены медико-профилактического факультета; ведущий научный сотрудник-заведующий отделом анализа риска для здоровья населения (e-mail: ; тел.: 8 (342) 212-53-38; ORCID: .

Загидуллина Диана Шамилевна – студентка VI курса педиатрического факультета (e-mail: ; тел.: 8 (922) 303-74-72; ORCID: .

ся не только в учебной, но и в досуговой деятельности при неправильной позе и недостаточном освещении приводит к таким нарушениям, как привычно-избыточное напряжение аккомодации, миопия различной степени, компьютерно-зрительный синдром, более быстрое утомление и, как следствие, снижение стрессоустойчивости [8–10]. С применением электронных устройств связана такая болезнь цивилизации, как синдром «сухого глаза», от которого страдает от 9 до 18 % населения в развитых странах. За последние 30 лет его частота увеличилась в 4,5 раза. Согласно опросам, 43,6 % студентов-медиков отмечают синдром «сухого глаза» различной степени выраженности [11, 12]. Неконтролируемая цифровизация приведет к ежегодному росту количества школьников с миопией; прогрессированию у 30 % учащихся и более близорукости на 0,5–2 диоптрии в год [13]. В настоящее время в России появился термин «эпидемия миопии» [14]. Результаты британских исследователей свидетельствуют, что с каждым годом растет число детей, пользующихся смартфонами и имеющих собственные электронные устройства. Дети в возрастной группе 8–11 лет в основном используют гаджеты для игр, дети более старшей группы – 12–15 лет – предпочитают планшеты и смартфоны. Также зафиксировано увеличение в три раза по сравнению с 2012 г. использования планшетов детьми 5–15 лет [15, 16].

Цель исследования – провести гигиеническую оценку использования электронных цифровых устройств во взаимосвязи с вероятностью нарушений со стороны зрительного анализатора среди обучающихся разных уровней образования.

Материалы и методы. Объектом исследования стали обучающиеся разных уровней образования. В выборку были включены обучающиеся общеобразовательных организаций (5-е классы ( n = 55), 11-е классы ( n = 67)) и обучающиеся медицинских университетов (VI курс, n = 102) (табл. 1).

Таблица 1

Распределение респондентов разного уровня образования по полу

Категория обучающихся	Всего, абс. (%), n = 224
	юноши	девушки
5-е классы	16 (29)	39 (71)
11-е классы	9 (13,4)	58 (86,6)
Студенты VI курса	12 (11,8)	90 (88,2)

Было проведено социологическое исследование путем группового опосредованного опроса. Специально разработанная анкета состояла из 13 вопросов, которые характеризовали отношения обучающихся с электронными цифровыми устройствами (ЭЦУ): вид гаджета, частота его использования, время непрерывной работы; а также наличие нарушений со стороны зрительного анализатора: жалобы на самочувствие во время и после работы, наличие установленного диагноза «миопия». Сбор информации выполнен с помощью онлайн-ресурса – платформы Google Forms.

Исследование проведено с соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинкской декларации и директивах Европейского сообщества (8/609EC). Перед началом исследований все участники были проинформированы о его целях. Доступ к электронной анкете предоставлялся после получения информированного добровольного согласия респондента.

Оценка продолжительности эксплуатации ЭЦУ на соответствие гигиеническим требованиям проведена с учетом СП 2.4.3648-201 и СанПиН 1.2.3685-212.

Статистическую обработку данных проводили общепринятыми методами вариационной статистики в пакете прикладных лицензионных программ Microsoft Office 2010, Statistica 6.0. Для оценки значимости отличий в уровне распространенности нарушений здоровья использован критерий хи-квадрат. Для оценки связи и совместных эффектов нескольких ЭЦУ проведен регрессионный анализ с определением значимости моделей по критерию Фишера и указанием коэффициента детерминации ( R² ). Для установления влияния приоритетных ЭЦУ на распространенность нарушений со стороны зрительного анализатора выполнен расчет относительного риска ( RR ) и границ 95%-ного доверительного интервала (95 % CI ). Уровень значимости принимали как р < 0,05 при величине RR > 1 и нижней границе CI > 1.

Результаты и их обсуждение. В настоящей работе рассмотрены следующие ЭЦУ: к мобильным электронным устройствам (МЭУ) относятся смартфон, смарт-часы; к электронным средствам обучения (ЭСО) – компьютер, ноутбук, планшет; прочие технические средства (ТС) – телевизор, игровая приставка [1].

Исследование позволило установить, что все обучающиеся в своей ежедневной деятельности используют смартфон (99,6 % респондентов). Вторым по частоте востребованности электронным средством

Таблица 2

Распространенность функциональных нарушений и хронических заболеваний глаза среди обучающихся разного возраста, %

Функциональные нарушения и хронические заболевания глаза	Всего, n = 224		5-й класс, n = 55		11-й класс, n = 67		VI курс, n = 102
	абс.	%	абс.	%	абс.	%	абс.	%
Миопия	171	76,3	35	63,6*	53	79,1	83	81,4*
Размытое изображение	154	68,8	18	32,7*Δ	37	55,2•Δ	99	97,1*•
Слезотечение	59	26,3	17	30,9*	26	38,8•	16	15,7•*
Светобоязнь	42	18,8	14	25,5	15	22,4	13	12,7
Частое моргание	42	18,8	13	23,6	17	25,4	12	11,8

П р и м е ч а н и е : значимые отличия ( р < 0,05) между группами обучающихся: ^Δ – 5-й и 11-й классы; * – 5-й класс и VI курс; ^• – 11-й класс и VI курс.

является ноутбук (83 %). Дневное суммарное время использования электронных средств – один из показателей, характеризующих безопасность режима. При этом продолжительность работы с МЭУ (смартфон, смарт-часы) и ТС (игровая приставка) нормативными документами не регламентирована, а работа с ЭСО (компьютер, ноутбук, планшет) не должна превышать 120 мин для обучающихся средней школы и 170 мин в день для обучающихся старшей школы и студентов. Фактические результаты, характеризующие распределение обучающихся по продолжительности деятельности с теми или иными техническими средствами, показали, что 95 % респондентов при работе с ЭСО не придерживаются установленного гигиенического норматива, и время работы превышает 4 ч в день. Доля обучающихся, использующих смартфон более 4 ч в день, составляет 79 %.

Ежедневно смотрит телевизор и использует смарт-часы 39 и 25 % обучающихся соответственно. Такие устройства, как электронная книга и игровая приставка, практически не востребованы среди учащейся молодежи, их использует 8–9 %. Однако в случае, если дети и подростки вовлечены в просмотр телевизора, использование смарт-часов или игру на приставке, то продолжительность этой деятельности не менее 4 ч.

Несоблюдение правил безопасного использования электронных средств может быть фактором риска развития функциональных нарушений и хронических заболеваний глаза [1]. Распространенность некоторых нарушений со стороны зрительного анализатора среди обучающихся разного возраста исследуемой выборки представлена в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что наиболее частым нарушением является миопия. С помощью регрессионного анализа выявлена связь между развитием миопии и использованием ЭСО (ноутбук, компьютер), просмотра телевизора и использованием смарт-часов ( R² = 0,68; р < 0,0001) (табл. 3). При этом вклад работы на ноутбуке в развитие нарушений зрения выше и составил 65 %, тогда как просмотр телевизора – 19 %, использование смарт-часов – 10 %.

Оценка относительного риска, обусловленного нарушением зрения, ассоциированного с небезопас- ным режимом работы на ЭСО, позволила установить, что использование ноутбука (компьютера) в течение дня более чем 4 ч повышает вероятность развития миопии в 8,6 раза (RR = 8,6; 95 % DI = 1,4–54,9, р < 0,05).

Проведено углубленное изучение влияния ЭСО, МЭУ и других ТС на здоровье обучающихся с учетом возраста. Анализ данных о распространенности миопии выявил общую тенденцию к увеличению нарушений среди выпускников вузов по отношению к обучающимся общеобразовательных организаций (см. табл. 2). Возрастает также частота таких функциональных нарушений, как нечеткость изображения (размытое, двоение).

Для обучающихся разного возраста показано, что распространенность миопии связана с продолжительным использованием ноутбука (в 5-х классах R² = 0,92; p < 0,0001; в 11-х классах R² =0,31; p < 0,0001; на VI курсе R² = 0,69; p < 0,0001), просмотром телевизора (в 5-х классах R² = 0,33; p < 0,0001; в 11-х классах R² = 0,29; p < 0,0001; на VI курсе R² =0,11; p <  0,0001) и меньше с использованием смарт-часов (в 5-х классах R² = 0,18; p = 0,0014; в 11-х классах R² =0,07; p = 0,03; на VI курсе R² = 0,09; p = 0,002) (см. табл. 3). Отметим, что при условии длительной работы с ЭСО частота развития миопии выше, чем в целом в выборке, и не имеет значимых отличий в разных возрастных группах: 94,4 ± 3,8 % – в 5-х классах, 85,5 ± 4,5 % – в 11-х классах, 94,3 ± 2,5 % – среди студентов VI курсов ( р > 0,05).

Нечеткость изображения как одно из проявлений зрительных нарушений у школьников связана с просмотром телевизора (в 5-х классах R² = 0,85; p < 0,0001; в 11-х классах R² = 0,89; p < 0,0001), использованием смарт-часов (в 5-х классах R² = 0,64; p < 0,0001; в 11-х классах R² = 0,21; p < 0,0001), работой на ноутбуке (в 5-х классах R² = 0,26; p < 0,0001; в 11-х классах R² = 0,10; p < 0,009). Совокупный вклад этих факторов в развитие нарушений составил 88 и 89 % соответственно в 5-х и 11-х классах. Среди выпускников вузов такие взаимосвязи не выявлены, что может свидетельствовать о наличии других факторов, обусловливающих высокую распространенность данного нарушения. Поиск иных факторов позволил

Таблица 3

Параметры регрессионных моделей, отражающих связи распространенности функциональных нарушений и хронических заболеваний глаза с продолжительным использованием ЭЦУ среди обучающихся разного возраста

Вид ЭЦУ Ответ b1 Ошибка Критерий Фишера (F) p R2 Все возрастные группы Ноутбук Миопия 0,919355 0,044370 429,3 < 0,001 0,65 Телевизор 0,386861 0,052450 54,4 < 0,001 0,19 Смарт-часы 0,313609 0,062841 24,9 < 0,001 0,10 Обучающиеся 5-х классов Ноутбук Миопия 0,972222 0,038405 640,8 < 0,001 0,92 Телевизор 0,571428 0,112725 25,7 < 0,001 0,33 Смарт-часы 0,476190 0,141107 11,4 0,0013 0,18 Ноутбук Размытое изображение 0,5 0,116852 18,3 < 0,001 0,26 Телевизор 0,9 0,051657 303,5 < 0,001 0,85 Смарт-часы 0,880952 0,091497 92,7 < 0,001 0,64 Обучающиеся 11-х классов Ноутбук Миопия 0,854839 0,159942 28,6 < 0,001 0,31 Телевизор 0,4375 0,085132 26,4 < 0,001 0,29 Смарт-часы 0,264151 0,119629 4,9 0,03 0,07 Ноутбук Размытое изображение 0,596774 0,222728 7,2 0,009 0,10 Телевизор 0,9375 0,041540 509,3 < 0,001 0,89 Смарт-часы 0,566037 0,134482 17,7 < 0,001 0,21 Обучающиеся VI курса Ноутбук Миопия 0,943181 0,062485 227,8 < 0,001 0,69 Телевизор 0,271428 0,079394 11,7 < 0,001 0,11 Смарт-часы 0,256756 0,083377 9,5 < 0,001 0,09 установить наличие тенденции к взаимосвязи размытости изображения с использованием смартфона (RR = 1,1; 95 % DI: 0,9–1,3).

Частота миопии в развитых странах мира составляет 19–42 %, а в некоторых восточных странах – 70 %. У школьников младших классов частота близорукости, по данным А.А. Миннихановой с со-авт., составляет 6–8 %, тогда как у старшеклассников увеличивается до 25–30 % [17]. А.М. Абдуллина в статье «Влияние компьютера на зрение школьника» также приводит доказательства негативной тенденции в школьном онтогенезе: при поступлении в 1-й класс 2,4 % детей близоруки; к 5-му это количество достигает 19,7 %; а к 11-му классу школы распространенность миопии приближается к европейским значениям – 36,8 % [14]. При этом в работе В.Р. Кучмы и др. [18], посвященной популяционному здоровью детского населения, отмечается, что к концу обучения в школе миопию разной степени тяжести имеют 62 % учащихся. В исследовании О.М. Филькиной с соавт. установлено, что за период школьного обучения с возрастом увеличивается число детей с миопией в 2,1 раза (p = 0,0098) [19]. Анализ распространенности миопии в динамике обучения среди обучающихся г. Перми выявил ее увеличение от 1-х к 5-м классам в 2,3 раза – до уровня 39 % [20]. В условиях реализации различных образовательных программ формирование миопии имеет особенности, в частности, среди обучающихся с углубленным изучением предметов возраст ее развития значительно младше (RR = 1,48–2,50; 95 % DI = 1,22–3,75; р < 0,001) [21]. Комплексный медицинский осмотр студентов г. Оренбурга выявил миопию у 29,5 % обучающихся, при этом миопия легкой степени встречалась чаще (53,8 %) [22]. Результаты настоящей работы выявили достаточно высокий уровень распространенности описанного нарушения: 63,6 % – в 5-х классах, 79,1 % – в 11-х классах, и 81,4 % – среди выпускников вузов. Что может быть обусловлено, с одной стороны, переоценкой и тревожностью за свое состояние здоровья респондентов и, с другой стороны, не исключается отсутствие полноты официальных данных.

Компьютерный зрительный синдром, возникающий в результате продолжительной работы с электронными устройствами, объединяет признаки астенопии и синдрома «сухого глаза» [23]. В настоящей работе опрошенные указывали на двоение и размытие изображения (68,8 %), слезотечение (26,3 %). О.В. Иевлева при анкетировании студентов-медиков обнаружила, что около 62 % опрошенных предъявляли жалобы на двоение видимых предметов, слезотечение, снижение зрительной работоспособности после или в ходе использования ЭЦУ [24]. При этом в исследовании Е.И. Шубоч-киной и др. проявления компьютерного зрительного синдрома отмечались лишь в 3,6 % случаев [25]. Возможно, такие отличия связаны с разной продолжительностью использования гаджетов обучающимися.

Для доказательства неблагоприятного влияния ЭЦУ как одного из факторов, обусловливающих нарушение здоровья обучающихся, проведен анализ продолжительности взаимодействия обучающихся с такими устройствами. Обзор и обобщение результатов опубликованных исследований позволяет сделать выводы, что дети, редко использующие гаджеты, обладают наиболее высокими значениями индекса здоровья [5]. Контроль со стороны родителей за применением МЭУ снижает риск развития миопии более чем в два раза [14]. В работах других авторов доказана связь миопии у школьников с применением ими гаджетов более 6 ч в течение дня (RR = 1,8; 95 % CI = 1,21–3,61, p < 0,05) [19]. Работы зарубежных авторов также подтверждают эту связь: R. Saxena et al. приводят данные о возрастании риска миопии при увеличении времени игры на компьютере более 4 ч в неделю (OR = 8,1; 95 % CI = 4,05–16,2; p < 0,001) [26]. Исследование подростков 10–15 лет выявило связь частоты миопии с использованием ЭЦУ более 60 мин в день (p = 0,011) [27, 28]. Известна также связь нарушений остроты зрения с несоблюдением безопасного режима использования по комплексу показателей (отсутствие регламентированных перерывов, нерациональная рабочая поза, недостаточное освещение, невыполнение гимнастик для глаз и т.д.) (RR = 3,07; 95 % DI = 1,88–5,03, p < 0,05) [1]. Полученные собственные результаты уточняют сведения о связи несоблюдения режима работы ЭЦУ и нарушений со стороны зрительного анализатора. В частности, выявлены приоритетные ЭЦУ и определена их связь с распространенностью миопии для обучающихся разного возраста (5-е, 11-е классы, VI курс). Установлено, что ЭСО (компьютеры, ноутбуки) при работе более 4 ч увеличивают риск развития нарушений остроты зрения в 8,6 раза. Определены особенности связей ЭЦУ с распространенностью функциональных расстройств среди школьников и студентов.

Ограничения исследования. Поскольку в выборке не выявлены случаи организации деятельности с некоторыми МЭУ, ЭСО и ТС менее двух, а также менее 4 ч, не представляется возможным в полной мере оценить вероятность развития функ- циональных нарушений и хронических заболеваний глаза, связанную с использованием соответствующих устройств. Кроме того, учитывая, что выборка представлена преимущественно девушками, при известных, по опубликованным данным, гендерных отличиях в распространенности миопии, возможно смещение результатов исследования в сторону их переоценки.

Выводы:

• 1.    Приоритетными цифровыми устройствами среди всех опрошенных являлись смартфон (99,6 %) и ноутбук (83 %). При этом учащиеся 5-х классов отдавали предпочтение также телевизору, а 11-х классов – игровым приставкам.

• 2.    Распространенность миопии среди школьников и студентов исследуемой выборки по данным анкетного опроса составила в целом 76,3 %; распространенность функциональных нарушений – 141,1 %.

• 3.    Ежедневная эксплуатация МЭУ, ЭСО и ТС обусловливает развитие нарушений остроты зрения. При этом на 65 % миопия связана с использованием ноутбука (компьютера), на 19 % – с просмотром телевизора и на 10 % – с использованием смарт-часов. Совокупный вклад факторов составил 68 %.

• 4.    Деятельность с использованием ЭСО (ноутбука, компьютера) при условии нарушения гигиенических нормативов к продолжительности работы (более 4 ч) увеличивает риск развития миопии в 8,6 раза ( RR = 8,6; 95 % DI : 1,4–54,9, р < 0,05).

• 5.    Развитие функциональных расстройств (нечеткость и размытие изображения, слезотечение) среди школьников ассоциировано, прежде всего, с просмотром телевизора (85–89 %), использованием смарт-часов (21–64 %) и работой на ноутбуке (компьютере) (10–26 %). Среди студентов имеют место другие, в том числе не рассматриваемые, риск-индуцирующие факторы.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.