Известно, что состав крови в достаточной степени чувствительный и точный показатель протекающих в организме физиологических процессов. Многочисленными исследованиями установлены изменения картины крови под влиянием различных факторов внешней и внутренней среды. Вместе с тем о влиянии на систему крови такого фактора, как умственная деятельность, данные весьма немногочисленны и касаются изучения лишь отдельных ее показателей.
Показано, что у большинства учащихся 8 - 11 лет к концу учебного дня наблюдалось уменьшение количества эритроцитов в периферической крови; общее число лейкоцитов у детей 10 - 12 лет и у девочек 15 лет под влиянием учебного дня нарастало за счет нейтрофилов и лимфоцитов. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) у большинства учащихся 8 - 11 лет к концу учебного дня увеличивалась, менялась фосфатазная активность нейтрофилов, а также активность фибринстабилизирующего фактора.
Под влиянием учебного дня определенным изменениям подвергалась и коагуляционная способность крови: у большинства учащихся начальных классов к концу учебного дня время свертывания крови укорачивалось. Наиболее характерным в изменении вязкости крови у детей 8 - 11 лет было ее увеличение под влиянием учебной нагрузки как к концу учебного дня, так и к концу учебной недели. Отмечено, что направление изменения вязкости крови, как и СОЭ, в значительной мере определяется ее исходным уровнем.
Концентрация сахара в крови под влиянием учебного дня менялась разнонаправленно. Исследователи полагают, что наблюдаемые ими сдвиги в картине крови обусловлены изменениями функционального состояния ЦНС и ее ведущего отдела - коры головного мозга, наступающими под влиянием сложного комплекса воздействий. Весьма убедительной, подтверждающей выдвинутое предположение являлась серия исследований, в которой изучение некоторых показателей системы крови проводилось у детей, находящихся в одинаковых условиях питания и режима детского дома, в зимнее каникулярное время. Кровь исследовалась в течение всего дня, через каждые 1,5 ч.
Обнаружено, что наиболее лабильный показатель - скорость свертывания крови - в этих условиях исследования остается, в общем, постоянным, колеблясь весьма незначительно по сравнению с соответствующими колебаниями в период учебных занятий.
Таким образом, лабораторные данные свидетельствуют о сдвигах в картине крови, наступающих в период пребывания детей в школе. Однако остается неясным, носят ли эти изменения закономерный характер и в какой мере они определяют возникновение и развитие в процессе обучения приспособительных реакций. Ответ на эти вопросы скорее всего можно было бы получить при более длительном наблюдении за картиной крови учащихся, выявлении зависимости сдвигов от режима обучения. Сведения в литературе по этому вопросу оказались крайне скудными.
При изучении влияния учебного года на картину красной крови учащихся 1 - 3 классов Пущинской экспериментальной школы не обнаружено ее изменений, что обусловлено, по мнению исследователей, введением Э-режима с повышенной двигательной активностью. Гематологическое обследование учащихся трех возрастных групп - 7-8, 10-12 и 14-15 лет - показало, что к концу учебного года количество гемоглобина (НЬ) и эритроцитов снижается. Со стороны лейкоцитарной формулы обнаружен относительный лимфоцитоз, который оказался характерным для большинства детей всех возрастных групп, особенно младшего возраста. У детей школьного возраста уровень НЬ достоверно снижается к концу периода адаптации к школе (через 1,5 мес после начала занятий в школе), а также к концу зимы и весной.
Рис. 24. Годовая динамика показателей красной крови учащихся 1 и 3 классов при традиционном (Т) и экспериментальном (Э) режимах обучения
Наши исследования, направленные на изучение картины крови при различных режимах обучения, показали, что в период обучения по Т-режиму количественные показатели картины красной крови (гематокрит и эритроциты) у младших школьников существенно не менялись в течение года. Вместе с тем обнаружены качественные изменения, происходящие в красной кровяной клетке и заключающиеся в уменьшении среднего содержания (ССЭ), средней концентрации (СКЭ) и объемной части гемоглобина (НЬ об/об) в отдельном эритроците (рис. 24). Уровень НЬ также снижался. Эти изменения наиболее резко были выражены в начале второго полугодия. В этот период исследования в среднем количество НЬ снизилось на 6,5% у первоклассников и на 10,4% у третьеклассников; ССЗ - на 8,8 и 10,2%, СКЭ - на 15,7 и 88%, НЬ об/об - на 11,9 и 88%.
Таким образом, по нашим данным, наиболее стабильны в течение учебного года гематокритный объем крови и количество эритроцитов в периферической крови учащихся. Определенные закономерности установлены в изменении НЬ и насыщения им каждого эритроцита: для школьников младшего возраста при Т-режиме, в годовой динамике характерны сдвиги в сторону снижения этих показателей. Можно полагать, что наблюдаемые изменения обусловлены сезонными колебаниями.
В отношении сезонных колебаний состава крови мнения весьма разноречивы. Ряд исследователей не наблюдали сезонных колебаний содержания НЬ в крови у школьников. Вместе с тем в литературе имеются данные об увеличении содержания НЬ и эритроцитов в крови в холодное время года. Мы подобных изменений не обнаружили, изучая годовую динамику картины красной крови учащихся при Т-режиме. Была выявлена определенная фазовость в изменении красной крови в течение учебного года, зависимость сдвигов от режима обучения. При этом оказалось, что наибольшее снижение содержания гемоглобина в крови и в отдельном эритроците при традиционном режиме обучения наблюдалось в период снижения умственной работоспособности учащихся.
Такая однонаправленность изменений показателей красной крови и умственной работоспособности учащихся дает основание предположить, что в сложном комплексе воздействий на организм ребенка в течение учебного года одним из ведущих факторов, обусловливающих сдвиги в крови, является учебная нагрузка. С целью более глубокого изучения процесса адаптации школьников к учебной деятельности гематологическое обследование одних и тех же детей проводилось через определенные промежутки времени.
Хотя условия обучения и сама учебная деятельность детей далеки от экстремальных, однако для растущего организма ребенка, особенно для первоклассника, воздействие их значимо. Начало обучения в школе требует приспособления организма ребенка к новым условиям жизнедеятельности. Систематическое обучение в школе связано с нарастанием умственной нагрузки, снижением ДА в режиме дня и усилением статического напряжения, которое наиболее тяжело для нервной и сердечно-сосудистой систем. Наиболее выраженные адаптивные реакции обнаруживаются у детей в первый месяц первого года обучения.
Наши исследования показали, что через 6 нед от начала учебного года при Э-режиме как у первоклассников, так и у третьеклассников происходило достоверное увеличение содержания НЬ. При этом у первоклассников это повышение было выражено резче (в среднем на 10,5%) по сравнению с третьеклассниками (в среднем на 4,6%). Насыщение гемоглобином каждого эритроцита также повышалось в большей степени у первоклассников. Об этом свидетельствуют (см. рис. 24) величины среднего сдвига ССЭ (на 13,5% у первоклассников, на 5,4% у третьеклассников), СКЭ (соответственно на 16,1 и 3,6%), НЬ об/об (на 12,8 и 3,57%). Обращает на себя внимание тот факт, что гематокритная величина и содержание эритроцитов в периферической крови учащихся 1 и 3 классов не изменяются к 6 нед от начала учебного года. В первые дни после зимних каникул (второе полугодие) происходит обычно нарушение стереотипа занятий и отдыха, что проявляется в снижении умственной работоспособности, поэтому следовало ожидать отрицательной динамики в изменении картины красной крови. Однако у детей при Э-режиме содержание НЬ в крови и в отдельном эритроците было у третьеклассников исходно выше его уровня (на 6-й нед от начала учебного года).
У первоклассников к началу 3 четверти учебного года содержание НЬ в крови оставалось на исходном уровне, а ССЭ существенно повышалось (на 12,5 - 13,0%).
Через 5 нед от начала 3 четверти у третьеклассников, в отличие от первоклассников, отмечен новый подъем (в среднем на 9,2%) содержания НЬ в крови. Гематокритный объем крови и количество эритроцитов, как и в первом полугодии, не изменялись.
По окончании весенних каникул (начало 4 четверти) у школьников 1 и 3 классов содержание НЬ в крови и в каждом эритроците было выше, а через 5 нед несколько ниже, чем в начале учебного года.
Двукратное гематологическое обследование учащихся 1 и 3 классов в конце учебного года еще раз подтвердило установленный нами ранее факт отсутствия изменений количественных показателей красной крови - гематокрита и эритроцита.
Таким образом, при Э-режиме, в отличие от Т-режима, в картине красной крови школьников младшего возраста происходят изменения, имеющие безусловно благоприятный характер. Об этом свидетельствует процесс усиления биосинтеза НЬ, который наблюдался на протяжении всего учебного года. Повышение гемоглобинообразования отмечалось как у первоклассников, так и у третьеклассников и происходило без существенных изменений в содержании эритроцитов.
Адаптивные реакции со стороны красной крови при экстремальных воздействиях известны давно. Многочисленными исследованиями установлено, что они сводятся к полицитемии и увеличению содержания НЬ. Эти реакции обнаруживаются: при гипоксии и при мышечной деятельности, при адаптации к климатическим факторам и при патологии (анемиях различного происхождения), т. е. при всех состояниях, которые сопровождаются той или иной степенью кислородной задолженности тканей.
В процессе адаптации к школе, как показали наши исследования, наблюдается преимущественное увеличение количества НЬ и не меняется содержание эритроцитов в периферической крови учащихся. Наиболее рано (на небольших высотах) на гипоксию реагирует гемоглобинообразование. Эритроцитоз присоединяется позднее (на больших высотах), когда увеличения содержания только гемоглобина недостаточно, чтобы обеспечить приспособление к хронической гипоксии. Повышение синтеза НЬ и последующее его увеличение в каждой красной кровяной клетке без эритроцитоза рассматриваются как наиболее полезная адаптивная реакция организма, как важный и весьма выгодный способ приспособления. Такая реакция становится понятной, если учесть, что именно содержанием гемоглобина, а не числом эритроцитов определяется кислородная емкость крови.
В заключение следует отметить, что адаптация учащихся к учебной нагрузке сопровождается отчетливыми изменениями обмена веществ, проявляющимися как на уровне клеток и внутриклеточной организации метаболизма, так и на организменном уровне. Отчетливые изменения энергетического обмена сопровождались определенными сдвигами в картине красной крови.
Изменение энергетического обмена мы расцениваем как неспецифическую реакцию долговременного адаптивного процесса, вызванного началом систематического обучения, а затем повторной адаптации к условиям школы. Следует сказать, что и в последующем, в течение учебного года, некоторое напряжение тканевого метаболизма сохраняется, что находит отражение также и в реакции детей на дозированную физическую нагрузку. Выявленная степень напряжения обменных процессов далеко не столь значительна, чтобы считать учебную нагрузку для подавляющего большинства детей экстремальным фактором.
Следует также подчеркнуть, что метаболические реакции при адаптации к учебной нагрузке с возрастом снижаются. В условиях рациональной организации учебной деятельности и режима продленного дня (экспериментальный режим) процесс адаптации к школе протекает более благоприятно, чем в условиях традиционного школьного режима.
