Начало XXI в. ознаменовалось бурным развитием цифровой среды. В 2000 г. компанией Ericsson был впервые использован термин «смартфон» для мобильного электронного устройства, а в широкой продаже смартфоны появились после 2008 г. В докладе ЮНИСЕФ «Положение детей в мире, 2017 год: дети в цифровом мире», опубликованном через 10 лет после выхода первого айфона, была показана возрастающая роль сети Интернет в обучении и социализации детей, подростков и молодежи. Дети и подростки в возрасте до 18 лет составляют примерно треть пользователей Интернета во всем мире. Возраст начала использования Интернета постоянно снижается и все больше 3–5-летних детей в странах Европы становятся его пользователями, что предполагает использование мобильных электронных устройств [1].

На современном этапе отечественное образование переходит к «цифровой школе» и внедрению технологий дистанционного образования, что также предусматривает применение мобильных электронных устройств для доступа к образовательному процессу и электронным образовательным ресурсам, а, следовательно, формирует у обучающихся привычный им режим использования в учебной деятельности [2, 3].

Воздействие мобильных электронных устройств на организм детей, подростков и молодежи отмечено во многих научных исследованиях. Необходимо отметить, что обучающиеся, использующие мобильные электронные устройства, часто предъявляют жалобы астенопического характера, у них наблюдается ухудшение состояния органа зрения, нарушение функции опорно-двигательного аппарата, происходит формирование психологической зависимости и др. [4–12].

Ранее потенциальная опасность использования мобильных электронных устройств связывалась с воздействием физических факторов и размещением мобильных телефонов близко к голове человека. Сегодня смартфоны представляют собой небольшие, но мощные компьютеры, непрерывно получающие аудио- и видеоданные, и потенциальная опасность от их использования все больше связывается с временными характеристиками использования мобильных электронных устройств [13–16].

Все вышеизложенное требует анализа влияния различных режимов использования мобильных электронных устройств на состояние здоровья и в частности органа зрения обучающихся, что позволит разработать профилактические мероприятия, направленные на снижение рисков здоровью подрастающего поколения.

Цель работы: изучить режим использования мобильных электронных устройств и его влияния на состояние органа зрения обучающихся.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В 2017–2021 учебных годах было проведено однократное обследование и бланковое анкетирование 1218 школьников и студентов Москвы и Московской области (из них школьников начальных классов — 150, школьников средних классов — 225, школьников старших классов — 200, студентов младших курсов — 643). С помощью стандартизованного опросника были получены данные о привычном режиме использования мобильных электронных устройств (МЭУ) обучающимися, имеющими стаж их использования год и более. Использовались так же опросники, которые содержали информацию об условиях использования МЭУ (наличие организованного рабочего места, возможность поддержания рабочей позы, достаточный уровень освещенности рабочей поверхности), режимах их использования (наличие перерывов в работе, их частота, продолжительность), характеристика выполняемых профилактических мероприятий (кратность, своевременность перерывов в работе, их наполняемость профилактическими мероприятиями), показателях «экранного времени» использования МЭУ. Опросники были предложены для заполнения обучающимся старших классов и студентам через онлайн-сервис [17]. В опросе приняли участие 200 школьников старших классов и 518 студентов начальных курсов вуза.

Проведена выкопировка результатов обследования обучающихся врачом-офтальмологом. Острота зрения исследовалась у 943 школьников и студентов. Результат исследования записывался следующим образом: Vis^без/_{коррекции} (OD =…, OS =…). Также были изучены архивные данные результатов осмотра школьников «Долгопрудненской гимназии» врачом-офтальмологом высшей квалификационной категории в 2000–2005 гг.

Критериями включения в выборку были: принадлежность к числу обучающихся (школьник, студент); наличие подписанного информированного согласия; наличие результатов офтальмологического осмотра; корректно заполненный респондентом или его законным представителем (для обучающихся начальной школы) опросник; отсутствие хронических заболеваний органа зрения; стаж использования мобильных электронных устройств — год и более. Критерии исключения — иная возрастная категория; отсутствие информированного согласия; отсутствие результатов офтальмологического осмотра; наличие хронических заболеваний органа зрения, позволяющих отнести обследованных к 4 и 5 группе здоровья; отсутствие корректно заполненного опросника; стаж использования мобильных электронных устройств — менее года.

Проведенное исследование не подвергало опасности участников, соответствовало требованиям биомедицинской этики и положениям Хельсинской декларации 1983 г. пересмотра, одобрено ЛЭК РНИМУ им. Н. И. Пирогова (протокол № 159 от 21.11.2016).

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета статистического анализа Statistica 13 PL.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проведенные исследования позволили отнести к ведущим факторам риска нарушения здоровья обучающихся нерациональный режим использования ими МЭУ, условия работы с ними, а также отсутствие в режиме дня обучающихся компонентов здорового образа жизни.

При изучении режима использования МЭУ обучающимися было установлено, что только 6,0% из них используют МЭУ не каждый день и имеют хотя бы один день «свободный от использования мобильных электронных устройств», например в выходной день недели. Свободный от использования МЭУ день в большинстве случаев регистрировался среди обучающихся младших и средних классов, остальные обучающиеся отметили использование МЭУ каждый день. Причем практически все опрошенные (91,5%) используют МЭУ не только для целей переговоров и отправки сообщений, но также рассматривают его как персональный компьютер, которой может быть использован для целей обучения, во время досуга. Половина опрошенных (50,0%) отметили использование МЭУ для выполнения учебных заданий как требующих срочной реализации, так и заданий, допускающих отсроченное выполнение с использованием стационарных электронных устройств (компьютер, ноутбук). Каждый второй обучающийся (65,0%) отметил факт работы с МЭУ во время приема пищи; практически все опрошенные (85,0%) используют МЭУ в транспорте, а также продолжают его использовать в условиях недостаточного освещения, в отсутствии организованного рабочего места (75,0%). Косвенно об интенсивности использования МЭУ свидетельствует то, на сколько хватает заряда аккумулятора мобильного устройства. Только каждый четвертый опрошенный (24,0%) отметил, что заряда аккумулятора хватает на целый день. Половина респондентов (50,0%) указали, что никогда не делают гимнастику для глаз или другую гимнастику во время перерывов в работе с МЭУ.

Режим использования МЭУ обучающимися может быть охарактеризован временем его непрерывного использования (таблица).

Доказано достоверное увеличение продолжительности непрерывной работы с МЭУ у школьников средних и старших классов в сравнении с обучающимися начальной школы, а также увеличение продолжительности непрерывного использования МЭУ студентами в сравнении со школьниками (р ≤ 0,05).

Установлено, что продолжительность непрерывного использования МЭУ у школьников средней и старшей школы, а также студентов превышает один час и увеличивается в выходные дни и во время каникул. Требования СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» устанавливают допустимую продолжительность непрерывного использования в учебной деятельности планшета. Полученные нами данные позволяют говорить о превышении времени непрерывного использования планшета школьниками младших классов в 2,0 раза в учебный день и в 2,9 раз во время каникул; школьниками средних классов — в 3,0 и 4,9 раз соответственно; школьниками старших классов — в 4,9 и 5,3 раза соответственно; студентами — в 7,0 и 7,8 раз соответственно. При этом использование смартфона обучающимися в учебной деятельности не предусмотрено вовсе.

Таким образом, показано, что при работе обучающихся с МЭУ отсутствуют своевременно организованные перерывы для отдыха, выполнения гимнастики для глаз, повышения двигательной активности и приема пищи, которые в соответствии с действующими требованиями безопасности должны организовываться у школьников младших классов через 10–15 минут, а у остальных обучающихся через 20 минут использования электронного устройства.

Риск нарушения здоровья обучающихся при использовании МЭУ усугубляется работой в условиях недостаточной освещенности, в отсутствии специально организованного для этих целей рабочего места. Среди обучающихся практически каждый второй (40,0%) входил в группу риска нарушения здоровья по особенностям нерационального использования МЭУ (нарушение режима работы, времени непрерывного использования, уровня освещенности рабочего места, кратности и продолжительности организации перерывов, их наполняемости).

Изучена динамика состояния органа зрения обучающихся в период с 2000–2005 гг. (до появления в 2008 г. первого айфона) до 2017–2021 годов (в период его массового использования) (рис. 1).

В 2000–2005 гг. в образовательных организациях использовались традиционные технические средства обучения. При этом в состоянии органа зрения обучающихся к моменту окончания школы отмечалось снижение остроты зрения (p ≤ 0,05) только на «ведущий глаз».

В 2017–2021 гг. в образовательных организациях широко распространено использование интерактивных досок, персональных компьютеров, ноутбуков, ридеров, а также МЭУ (планшеты), увеличение интенсивности использования которых отмечено в 2020 г. в период дистанционного обучения. В этот период острота зрения первоклассников оказалась достоверно ниже (p ≤ 0,05), чем у сверстников предыдущего десятилетия. В динамике обучения достоверное снижение (p ≤ 0,05) остроты зрения уже на оба глаза выявлялось у обучающихся раньше (уже в средней школе) и далее сохранялось на этом уровне во время всех последующих этапов обучения и было достоверно ниже (p ≤ 0,05) по сравнению с остротой зрения сверстников предыдущего десятилетия.

Изучение структуры заболеваний органа зрения у первоклассников в динамике с 2000 по 2020 г., показало существенное увеличение в 2020 г. доли обучающихся с различного рода функциональными отклонениями и хроническими заболеваниями глаза. Среди обследованных первоклассников, приступивших к систематическому обучению в 2020 году и уже имевших стаж использования МЭУ не менее одного года, доля обучающихся, не имевших функциональных отклонений и хронических заболеваний органа зрения (53,6%), была достоверно ниже (p ≤ 0,05) в сравнении с данными, полученными в 2000 г. (73,8%), нарушения аккомодации имели 28,6% и 15,5% соответственно, миопию разной степени имели 16,1% и 10,7% первоклассников соответственно (рис. 2).

Изучено влияние нарушения режима использования мобильных электронных устройств обучающимися на развитие у них отклонений со стороны органа зрения. Установлено, что у обучающихся, соблюдающих режим использования мобильных электронных устройств, достоверно реже (p ≤ 0,05) встречаются жалобы на состояние здоровья. Так. предъявляли жалобы на тяжесть и боль в голове только 7,5% среди опрошенных, режим работы с МЭУ у которых соответствовал требованиям их безопасного использования, и 92,5% — среди не соблюдающих требования безопасности; компьютерно-зрительный синдром у 17,8% и 82,2% соответственно (коэффициент сопряженности 0,51, p ≤ 0,05); синдром карпального канала у 3,9% и 96,1% соответственно.

Получена регрессионная модель (p ≤ 0,05), описывающая связь остроты зрения обучающихся (OD, OS, дптр) с режимом использования мобильных электронных устройств:

Y = 0,43 + 0,31·Х1 + 0,17·Х2–0,09·Х3 (1),

где Х1 — наличие «свободного» (выходного) дня от использования смартфона» (нет свободного дня — 0, есть свободный день — 1);

Х2 — наличие «свободного» (выходного) дня от использования планшета» (нет свободного дня — 0, есть свободный день — 1);

Х3 — соблюдение режима использования мобильных электронных устройств (соблюдение режима — 0, несоблюдение режима — 1).

ОБСУЖДЕНИЕ

Интенсивное использование абсолютным большинством обучающихся МЭУ особенно в каникулярный период и во время досуга создает существенную угрозу здоровью молодому поколению. В соответствии с полученными данными 40,0% обучающихся входят в группу риска, практикующую нерациональный режим использования МЭУ. В свою очередь это оказывает существенное влияние на нарушение образа жизни и является предпосылкой для ухудшения состояния здоровья, в том числе зрительного анализатора (как в отношении распространенности заболеваний органов зрения, так и увеличения тяжести их течения).

Общеизвестными являются определенные конструктивные особенности, присущие МЭУ, оказывающие влияние на функциональное состояние организма обучающихся. Отмечается и целый ряд нерешенных проблем, определяющих риск развития нарушения здоровья: нерациональная эргономика клавиатуры (QWERTY); неудобный интерфейс, осложняющий положение рук; сложности использования устройства во время ходьбы (влияет на походку и повышает вероятность травматизма) [18–20].

Установлено, что сенсорные экраны мобильных электронных устройств большего размера имеют явное преимущество перед сенсорными экранами меньшего размера в отношении количества места, доступного для передачи графической информации. Исследования показали, что пользователи считают планшет наиболее полезным в ситуациях, когда точность графической интерпретации важна и не ограничена временем [21].

Размер текста, более широкий интерлиньяж также значительно улучшают удобочитаемость, перенасыщенность дисплея требует гораздо большего времени для считывания и обработки информации [22].

Однако, если некоторые конструктивные особенности мобильных электронных устройств на сегодняшний день трудно изменить, то режимы использования мобильных электронных устройств необходимо и возможно регламентировать уже в настоящее время.

Отечественными гигиенистами разработаны режимы использования планшетов для учебной деятельности, что нашло свое отражение в научных публикациях и в гигиенических требованиях их безопасного использования [23, 24].

Имеются также отдельные исследования по изучению влияния режима использования мобильных электронных устройств (смартфонов, планшетов) в досуговой деятельности [25].

Режим труда и отдыха при использовании МЭУ детьми, подростками и молодежью стал важнейшим фактором, влияющим на состояние здоровья подрастающего поколения в условиях дистанционного обучения, оказывающим влияние на режим дня обучающихся, уровень их двигательной активности, функциональное и психологическое состояние [26–29].

В то же время имеющиеся в научной литературе сведения о влиянии различных режимов использования МЭУ на здоровье молодого поколения отражены недостаточно полно и освещают лишь отдельные его аспекты. Так, исследование, проведенное среди молодых людей в возрасте 18–23 лет, не имеющих заболеваний органа зрения, показало, что при чтении книги с экрана смартфона в течение 60 минут симптомы перенапряжения зрительного анализатора усиливались, появлялись усталость и сонливость, снижалась бинокулярная аккомодация [30].

У здоровых взрослых при использовании смартфона в течение 20 минут в сравнении с более краткосрочным (5–10-минутным) его использованием регистрировалось значительное изменение статического баланса, глазодвигательной функции, появлялось головокружение [31].

Таким образом, использование МЭУ (смартфонов, планшетов) как в условиях учебной деятельности, так и в досуговой деятельности должно быть строго регламентировано. Необходимо ограничить во времени использование мобильных электронных устройств обучающимися, что, согласно научным исследованиям, как благоприятно влияет на функциональное состояние организма в целом, предотвращает развитие переутомления, так и способствует профилактике функциональных отклонений и хронических заболеваний органа зрения [32–35].

Таким образом, продолжает оставаться актуальной и требующей дальнейшего изучения проблема неблагоприятного влияния конструктивных особенностей различных мобильных электронных устройств, а также режимов их использования на здоровье подрастающего поколения, разработка системы профилактических мероприятий, направленной на предотвращение нарушений состояния здоровья будущих поколений.

ВЫВОДЫ

Регистрируется широкое распространение мобильных электронных устройств (планшета и смартфона) среди обучающихся начального, основного и среднего общего образования, а также студентов.

1. В динамике с 2000–2005 гг. по 2017–2021 гг. отмечено более раннее выявление нарушений в состоянии органа зрения — среди первоклассников.
2. Отмечена высокая распространенность заболеваний органов зрения среди обучающихся, а также увеличение тяжести их течения, в том числе среди первоклассников.
3. Режим труда и отдыха при использовании МЭУ детьми, подростками и молодежью является управляемым фактором риска нарушения здоровья подрастающего поколения.