Особенности и риск формирования миопии у учащихся средних общеобразовательных школ с различными образовательными программами

Согласно данным Росстата заболеваемость болезнями глаза и его придаточного аппарата составляет порядка 5–6,0 % как у детей в возрасте 0–14 лет, так и у подростков 15–17 лет, в структуре которой ведущее место занимают болезни рефракции и аккомодации без тенденции к снижению с 2005 г.1 [1].

Согласно данным ВОЗ число детей и подростков с миопией может достигать 370 млн [2]. Внимание исследователей привлекает тот факт, что число случаев заболеваемости миопией, выявленных по результатам школьных медосмотров, выше заболеваемости по обращаемости и достигает 30 %, при этом

Штина Ирина Евгеньевна – кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией комплексных проблем здоровья детей с клинической группой (e-mail: ; тел.: 8 (342) 237-27-92; ORCID: .

Валина Светлана Леонидовна – кандидат медицинских наук, заведующий отделом гигиены детей и подростков (e-mail: ; тел.: 8 (342) 237-27-92; ORCID: .

Устинова Ольга Юрьевна – доктор медицинских наук, заместитель директора по клинической работе (e-mail: ; тел.: 8 (342) 236-32-64; ORCID: .

Замотина Лариса Васильевна – врач-офтальмолог консультативно-поликлинического отделения (е-mail: ; тел.: 8 (342) 219-87-36; ORCID: .

Маклакова Ольга Анатольевна – доктор медицинских наук, заведующий консультативно-поликлиническим отделением (е-mail: ; тел.: 8 (342) 219-87-36; ORCID: .

1 Здравоохранение в России. 2021: статистический сборник [Электронный ресурс] // Росстат. – М., 2021. – 171 с. – URL: (дата обращения: 18.04.2023).

ряд ученых прогнозирует дальнейший рост заболеваемости миопией [1–3].

Данные проведенных лонгитюдных исследований свидетельствуют о статистически значимом приросте за 11-летний период обучения в школе как функциональных, так и хронических болезней глаза, достигающем +106,8 и +1445,5 % [4, 5].

В Российской Федерации утверждены основные обязательства государства, обеспечивающие условия обучения, не наносящие вред здоровью и исключающие воздействие неблагоприятных факто-ров2. По данным научных работ, негативное воздействие социально-экономических факторов, окружающей среды, организации образовательного процесса способствует формированию дополнительных случаев заболеваний, включая болезни глаза [1, 6, 7]. Среди факторов риска, способствующих формированию нарушений рефракции и аккомодации, одно из ведущих мест принадлежит нерациональному использованию педагогами в учебном процессе и бесконтрольному самостоятельному применению детьми смартфонов и других электронных устройств [8–10].

В настоящее время правила и сроки прохождения несовершеннолетними медицинских осмотров регламентируются Приказом Министерства здравоохранения РФ от 10 августа 2017 г. № 514н «О Порядке проведения профилактических медицинских осмотров несовершеннолетних»3, который не учитывает направленность образовательных программ. Согласно результатам проведенных ранее исследований, среди учащихся профильных школ с углубленным изучением предметов распространенность миопии выше, чем у сверстников, обучающихся в типовых средних общеобразовательных школах [1].

Цель исследования – изучение особенностей и оценка риска формирования миопии у учащихся средних общеобразовательных школ, реализующих различные образовательные программы.

Материалы и методы. Всего обследовано 804 учащихся 1–11-х классов средних общеобразовательных школ. Группу наблюдения составили 312 учащихся средних общеобразовательных школ с углубленным изучением предметов (СОШ с УИП) (162 (51,9 %) мальчика и 150 (48,1 %) девочек, средний возраст – 12,6 ± 2,9 г.), группу сравнения составили 492 учащихся типовых средних общеобразовательных школ (СОШ) (235 (47,8 %) мальчиков и 257 (52,2 %) девочек, средний возраст – 12,3 ± 2,9 г.). Группы были сопоставимы по половому и возрастному признаку (р = 0,203–0,479). Количество участвующих в исследовании школьников из каждой параллели в группе наблюдения и группе сравнения было сопоставимо и составило 8–11 %.

Критерии включения: дети, посещающие СОШ с УИП и типовые СОШ, без признаков острых инфекционных заболеваний, наличие письменного согласия родителей или законных представителей на медицинское вмешательство.

Критерии исключения: посещение СОШ, реализующих другие образовательные программы, наличие у учащихся признаков острого инфекционного заболевания, в том числе глаз, а также болезней глаза, не связанных с нарушением рефракции и аккомодации.

Исследование проведено в рамках выполнения НИР «Выявление причин и условий возникновения заболеваний детей, связанных с особенностями современного воспитательно-образовательного процесса и качеством среды обитания». Период исследования: 01.04.2020–01.12.2022.

Выполнена сравнительная оценка соответствия организации образовательного процесса требованиям санитарного законодательства Российской Федерации4.

В ходе исследования применен метод раздаточного анкетирования. Авторская анкета разработана специалистами ФБУН «ФНЦ МПТ УРЗН» и опробована в 2015–2022 гг. Анкеты заполнялись родителями учащихся начальных классов или самостоятельно подростками, обучающимися в средних и старших классах. Инструментарий анкеты среди прочих содержал вопросы, характеризующие взаимодействие обучающихся с различными типами электронных устройств, учебную нагрузку вне общеобразовательной организации.

Комплексное офтальмологическое обследование включало визометрию с применением таблиц Сивцевой, скиаскопию, авторефрактометрию, офтальмоскопию с помощью прямого офтальмоскопа, исследование цветоощущения с помощью полихроматических таблиц Рабкина, определение ближайшей и дальнейшей точек зрения, объема и запаса аккомодации, наличия угла косоглазия по Гиршбер-гу, бинокулярного зрения с помощью четырехточечного цветотеста.

Выполнен расчет показателя патологической пораженности нарушением рефракции и аккомодации, отдельно нарушением аккомодации, миопией, в том числе миопией 2-й и 3-й степени (отношение числа заболеваний, выявленных при медицинском осмотре, к числу осмотренных лиц, умноженное на 100 (%)).

Проведение настоящего исследования одобрено Локальным этическим комитетом ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (выписка из протокола № 2 от 01.03.2018). Исследование проведено с соблюдением этических принципов Хельсинкской декларации и Национального стандарта РФ ГОСТ-Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP). Письменное информационное добровольное согласие на медицинское вмешательство получено от законных представителей всех обследованных детей.

Статистическая обработка материалов проведена с применением функций статистического приложения Jamovi, SPSS, программных продуктов на базе Excel. Статистическую значимость различий в значениях переменных между подвыборками и силу связей между переменными при анализе анкетных данных определяли подходящими к количеству выборок коэффициентами корреляции (Спирмена, Крамера и Фи) с соответствующей шкалой оценки силы связи. Для сравнения уровня патологической пораженности болезнями глаз у учащихся сравниваемых школ применен метод хи-квадрата Пирсона (χ2) для четырехпольных таблиц, а также выполнен расчет относительного риска (OR) с 95%-ным доверительным интервалом (DI). Результаты логистического моделирования представлены в виде коэффициента детерминации (R2), указывающего процент вариабельности зависимой переменной, критерия Фишера (F), константы (b0), коэффициента регрессии (b1) и статистической значимости модели (р). Выполнено построение ROC-кривой (receiver operating characteristic – ROC) для значения «год обучения» (класс). Площадь под ROC-кривой (area under the curve – AUC) с оценкой качества модели по AUC оценивали по стандартной методике. На основании значения индекса Юдена ((Se+Sp)-1), где Se – чувствительность, Sp – специфичность модели) было определено разделяющее значение (точка cutoff) года обучения для развития миопии. В случае равных индексов Юдена для разных годов обучения за разделяющее принимали значение, где чувствительность была близка к специфичности. Различия считали статистически значимыми при заданном р ≤ 0,05.

Результаты и их обсуждение. Сравнительная оценка образовательной деятельности показала, что кроме общих для исследуемых школ нарушений, касающихся продолжительности больших перемен, чередования различных по сложности предметов в течение дня и недели, распределения образовательной нагрузки в течение недели при составлении расписания, в СОШ с УИП продолжительность малых перемен между уроками составила в среднем 9,66 ± 3,12 мин, что нарушает требования п. 3.4.16. СП 2.4.3648-20 (не менее 10 мин) и ниже среднего показателя в типовых СОШ – 10,31 ± 3,09 мин ( р = 0,045).

При сопоставительном анализе учебной нагрузки в часах установлено, что превышение максимально допустимой недельной образовательной нагрузки в СОШ с УИП достигало в начальной и основной школе 19,2 и 5,5 % соответственно, в старших классах – 5,4 %. По данным хронометражных наблюдений использования электронных средств обучения (ЭСО) продолжительность использования интерактивной доски (ИД) на некоторых уроках в СОШ с УИП превышала допустимые уровни в 1,3–2,2 раза, а средние значения были выше в 1,2–2,6 раза аналогичных показателей в типовых СОШ ( р < 0,0001). Среднее суммарное дневное использование ИД в СОШ с УИП также превышало до 2,5 раза показатели в типовых СОШ ( р < 0,0001–0,011). Продолжительность использования персонального компьютера (ПК) на уроке и суммарно в день в СОШ с УИП была выше нормативных требований в 1,4–1,5 раза, а по сравнению с показателями в типовых СОШ кратность превышения составила 1,5–1,6 и 2 раза соответственно ( р < 0,0001).

При анализе количества используемых электронных устройств и возраста начала контакта с ними по данным анкеты установлено, что половина обучающихся исследуемых общеобразовательных организаций (52,5 %) контактировала с двумя устройствами. Однако в СОШ с УИП в 1,5 раза большее число обучающихся использовали 3 устройства и более (33,1 против 22,1 %, р = 0,001; коэффициент корреляции Крамера – 0,20; р = 0,011). В СОШ с УИП в 3,3 раза больше школьников, у которых возраст начала использования планшета составил менее 6 лет (44,0 против 13,2 % – в группе сравнения, р = 0,004; коэффициент корреляции Крамера – 0,31; р = 0,019).

Оценка учебной нагрузки вне общеобразовательной школы показала, что в группе наблюдения в 1,4–1,5 раза больше респондентов, посещающих учреждения дополнительного образования (85,6 против 60,3 % – в группе сравнения; р < 0,0001; коэффициент корреляции Фи – 0,29; р < 0,0001) и получающих домашнее задание в них (46,3 % – в группе наблюдения и 31,4 % – в группе сравнения; р < 0,0001; коэффициент корреляции Фи – 0,15; р < 0,0001). Свыше 20 ч в неделю затрачивали на посещение учреждений дополнительного образования и выполнение уроков, а также на выполнение домашних заданий по школьной программе 25,2 % обучающихся СОШ с УИП и 20,3 % обучающихся типовых СОШ.

Результаты комплексной диагностики зрения, выполненной офтальмологом, представлены в табл. 1. Установлено, что у детей группы наблюдения статистически значимо в 1,4 раза чаще диагностировали нарушения рефракции и аккомодации, при этом миопия встречалась в 1,3 раза чаще, а миопия 2–3-й степени – в 2,4 раза при значениях относительного риска 1,28–2,5 ( р < 0,001). Существенных межгрупповых различий в частоте встречаемости нарушений аккомодации и риска ее формирования не установлено ( р = 0,163).

Построение однофакторных логистических регрессионных моделей зависимости нарушений рефракции и аккомодации, в том числе миопии, от факторов образовательного процесса и образа жизни продемонстрировало статистически значимое влияние на зависимые переменные высокой недельной образовательной нагрузки, нерационального использования ЭСО в школе, количества используемых электронных устройств ( R 2 = 0,52-0,77; р < 0,001) (табл. 2).

Установлена прямая корреляционная связь между временем, затраченным на дополнительное образование, выполнение домашних заданий и повышением частоты развития миопии (коэффициент Спирмена – 0,21; р = 0,001).

Дальнейший анализ показал, что медиана возраста выявления миопии у обучающихся в СОШ с УИП имела тенденцию к более низкому значению и составила 12 (11; 14) лет против 13 (12; 14) лет – у учащихся типовой СОШ ( р = 0,089) при отсутствии статистической значимости в различиях показателей возраста формирования аккомодации (12 (10; 13) против 11 (10; 14) лет, р = 0,532).

В связи с выявленной тенденцией был применен ROC-анализ с целью определения критического порога продолжительности (года) обучения для формирования миопии у учащихся анализируемых образовательных организаций по разделяющему значению (точка cut-off). Хорошие прогностические способности и надежность применяемого метода оценены по площади ROC-кривой над линией «бесполезного» классификатора для значения «год обучения» в отношении формирования миопии как у учащихся СОШ с УИП (AUC = 0,700; р < 0,001), так и у учащихся типовых СОШ (AUC = 0,702; р < 0,001) с разными, согласно матрице ROC-анализа, значениями точки отреза (cut-off).

Для учащихся СОШ с УИП точка отреза (cutoff) стажа обучения для формирования миопии соответствовала пятому году обучения (максимальное значение индекса Юдена – 0,31; чувствительность – 88,2 % и специфичность – 42,5 %), для учащихся типовой СОШ – седьмому году обучения (значение индекса Юдена – 0,28; чувствительность – 69,9 % и специфичность – 57,8 %) (табл. 3).

Целью исследования было изучение особенностей формирования миопии у учащихся средних общеобразовательных школ в условиях реализации различных образовательных программ.

Таблица 1

Результаты офтальмологического обследования учащихся СОШ с УИП и типовой СОШ

Результаты медосмотра	Группа наблюдения, n = 312		Группа сравнения, n = 492		χ2	р	OR
	абс.	%	абс.	%
Нарушения рефракции и аккомодации	181	58	202	41,1	21,3	< 0,001	1,41 (1,23–1,63)
Нарушения аккомодации	56	17,9	69	14	2,24	0,163	1,28 (0,93–1,78)
Миопия	125	40,1	133	27	14,3	< 0,001	1,48 (1,22–1,81)
Миопия 2–3-й степени	50	15,3	32	6,5	17,9	< 0,001	2,5 (1,62–3,75)

Таблица 2

Параметры логистических регрессионных моделей «фактор – вероятность ответа»

Фактор	Ответ	b 0	b 1	F	p	R2
Превышение максимальной допустимой недельной образовательной нагрузки	Миопия	-6,73	0,21	30,0	< 0,001	0,52
Превышение продолжительности использования ПК на уроке	Миопия	-0,94	0,41	156,0	< 0,001	0,56
Количество используемых электронных устройств	Нарушения рефракции и аккомодации	-0,47	0,16	151,1	< 0,001	0,77

Таблица 3

Параметры ROC-анализа для определения точки отреза стажа обучения для формирования миопии у учащихся анализируемых образовательных организаций

Год обучения	СОШ с УИП			Типовые СОШ
	Чувствительность, %	Специфичность, %	Индекс Юдена	Чувствительность, %	Специфичность, %	Индекс Юдена
1	100	0	0,00	100	0 %	0,00
2	100	5,7	0,06	100	5,4	0,05
3	100	11,4	0,11	100	13,0	0,13
4	96,5	28,9	0,25	98,4	21,1	0,19
5	88,2	42,5	0,31	91,9	33,5	0,25
6	82,4	47,4	0,30	79,7	46,5	0,26
7	67,1	60,1	0,27	69,9	57,8	0,28
8	54,1	74,1	0,28	59,4	67,3	0,27
9	44,7	77,6	0,22	53,7	73,0	0,27
10	29,4	86,8	0,16	44,7	83,2	0,28
11	15,3	90,4	0,06	13,0	93,5	0,07

В результате проведенного сравнительного анализа организации образовательного процесса и оценки ее соответствия требованиям действующего санитарного законодательства установлено, что для школ с углубленным изучением предметов характерно существенное увеличение недельной образовательной нагрузки, частоты нарушений гигиенических принципов при составлении расписания и организации занятий с использованием электронных средств обучения ( р < 0,0001–0,045), что повышает «физиологическую стоимость» обучения. Полученные данные согласуются с результатами Д.А. Эйс-фельд с соавт. [11], изучавших влияние риск-индуцирующих факторов образовательного процесса и среды обитания на соматическое здоровье учащихся школ различного типа, А.Г. Сетко с соавт. [12], исследовавших особенности нервно-психического статуса и качества жизни учащихся инновационных образовательных учреждений, В.Р. Кучмы с соавт. [13], оценивших организацию обучения в профильных классах колледжей. Статистически значимые различия получены и при сопоставлении количества используемых учащимися электронных устройств и возраста начала контакта с ними, а также объема внешкольной учебной нагрузки ( р < 0,0001–0,004). Подтверждение прямого влияния количества посещаемых организаций дополнительного образования на состояние здоровья обучающихся получено и в исследовании, выполненном О.П. Грициной с соавт. [14, 15]. Актуальной проблемой остается бесконтрольное использование гаджетов детьми и подростками, что может способствовать формированию нарушений зрения независимо от типа образовательной организации [16].

В условиях повышенной недельной образовательной нагрузки, нарушения регламента продолжительности использования ЭСО в школе, увели- чения количества используемых электронных устройств (R2 = 0,52–0,77) у учащихся СОШ с УИП уровень патологической пораженности нарушениями рефракции и аккомодации, полученный в ходе данного исследования, значительно превышает показатели официальной статистики5 [1]. Полученные данные не противоречат результатам других научных исследований, посвященных изучению воздействия неблагоприятных факторов учебного процесса на орган зрения школьников [1, 7, 17, 18].

Выявленная тенденция в снижении возраста формирования миопии у обучающихся в общеобразовательных организациях с углубленным изучением предметов, увеличение в 1,3–2,4 раза частоты встречаемости миопии, в том числе 2–3-й степени, установленный относительный риск 1,48–2,5, различные для группы наблюдения и группы сравнения точки отреза (cut-off) стажа обучения для формирования миопии, установленные по ROC-кривым при хорошем качестве моделей (AUC = 0,700; р < 0,001; AUC = 0,702; р < 0,001) подтверждают необходимость привлечения внимания к проблеме своевременной диагностики болезней глаза у школьников с учетом особенностей современного образовательного процесса [19, 20].

Выводы:

• 1.    При реализации образовательных программ с углубленным изучением предметов учебный процесс и связанные с ним некоторые аспекты образа жизни характеризуются возрастанием образовательной нагрузки на 5,4–19,2 % относительно гигиенических требований, нарушением регламента продолжительности малых перемен и использования ЭСО (превышение гигиенических нормативов в 1,3–2,2 раза, р < 0,0001), ранней цифровой активностью и высокой интенсивностью использования

  электронных устройств (коэффициент корреляции Крамера – 0,20–0,31, р = 0,011–0,019), активной вовлеченностью в систему дополнительного образования (коэффициент корреляции Фи – 0,29, р < 0,0001).

• 2.    В условиях воздействия ведущих факторов риска (превышение максимально допустимой недельной образовательной нагрузки, нерациональное использование ЭСО в школе, увеличение количества используемых электронных устройств), вклад которых подтвержден результатами логистического моделирования ( R 2 = 0,52-0,77, р < 0,001), миопия, в том числе 2–3-й степени, развивается в 1,3–2,4 раза чаще и в более раннем возрасте, а относительный

• 3.    Данные ROC-анализа свидетельствуют о значимости развития миопии у учащихся общеобразовательных организаций с углубленным изучением предметов пятого года обучения в школе, а у учащихся типовых СОШ – седьмого года обучения, что необходимо учитывать при разработке и внедрении здоровьесберегающих технологий в школе.

риск возрастает в 1,5–2,5 раза ( OR = 1,48–2,50; DI = 1,22–3,75; р < 0,001).

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.