ЕКОЛОГІЧНИЙ ПРОЕКТ: ВПЛИВ ЦИРКАДНИХ РИТМІВ

ЕКОЛОГІЧНИЙ ПРОЕКТ :

ВПЛИВ ЦИРКАДНИХ РИТМІВ НА УСПІШНІСТЬ УЧНІВ

 

ЗМІСТ

 

ВСТУП…………………………………………………………………………… .3

РОЗДІЛ 1.ПОНЯТТЯ «ЦИРКАДНІ РИТМИ» і «ХРОНОТИП»…....................6

РОЗДІЛ 2. ВПЛИВ ЦИРКАДНИХ РИТМІВ НА ЗДАТНІСТЬ СПРИЙМАТИ, ОБРОБЛЯТИ ТА АНАЛІЗУВАТИ ІНФОРМАЦІЮ ……………….…………..8

РОЗДІЛ 3. Експериментальна Перевірка впливу ЦИРКАДНИХ РИТМІВ на успішність………………………………………………….....16

3.1. Вибір методики для проведення експерименту …………………………...  ..16

3.2. Проведення дослідження…………………………………………………. .18

Розділ 4. Порівняння отриманих результатів………...…….…..19

Висновки……………………………………………………………………...25

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ…………………………………...27

ДОДАТКИ

ВСТУП

 

      

     Орієнтація сучасної системи освіти спрямована на досягнення європейських стандартів. Багато уваги приділяється розвитку пізнавальних, творчих навичок учнів, критичному мисленню, вмінню самостійно шукати інформацію, моделювати діяльність конкретної предметної галузі. Не дивлячись на це, класно-урочна система є базовою системою в Україні. Тому кожен учень має два основних завдання протягом доби – максимальне вивчення нового матеріалу на уроках та  виконання домашнього та індивідуального завдання в позаурочний час. Однак, зміна стандартів освіти  спрямована на підвищення результативності та успішності. Але є фактори, на які не можливо вплинути жодною реформою. Ці фактори зазвичай індивідуальні але серед них є і спільні. Таким спільним фактором є циркадні ритми, притаманні кожному живому організму. У людини вони мають свої особливості, а їх порушення призводить не тільки до зниження уваги, але  й падіння продуктивності праці. Вони погіршують інтелектуальні функції, підвищують відчуття голоду, сповільнюють або порушують обмінні процеси в організмі. Як наслідок, показники успішності в кращому випадку не змінюються. Зазвичай навчальний процес  в школі починається о 8-й годині ранку і закінчується о 15:00.  Тобто всі учасники навчального процесу знаходяться в одних хронологічних рамках. Але, не дивлячись на це, діти мають різну успішність.

Є загальновідома інформація, що по відношенню до добових ритмів, всі люди діляться на «жайворонків», «голубів» та «сов». І в цій  класифікації знаходять причину зниження успішності з певних предметів. В зв’язку з цим, нами було вирішено провести дослідження яке дало б підтвердження або спростування цієї теорії, а також проаналізувати можливі супутні фактори.

 

Актуальність теми: багато факторів впливає на успішність учнів, тому актуальністю даної теми є дослідження біологічних ритмів та різних факторів додаткового впливу з метою подальшої розробки заходів щодо покращення навчальної діяльності.

Об’єкт дослідження: циркадні ритми учнів старших класів та залежність успішності від них

Предмет дослідження: вплив циркадних ритмів на успішність учнів.

Мета дослідження: з’ясувати вплив циркадних ритмів на успішність учнів та виявити можливі супутні фактори.

Завдання:

• ознайомитись з поняттям «циркадні ритми», «хронотип» та історією їх відкриття;
• визначити вплив циркадних ритмів на здатність сприймати, обробляти та аналізувати інформацію;
• провести дослідження статистичного характеру та встановити зв’язок «біоритми-успішність».

Методи досліджень:

• описово-пошуковий
• порівняльний
• статистичний

Новизна теми: наукова новизна полягає в тому, що вперше проводиться вивчення впливу циркадних ритмів та інших факторів на успішність учнів у Вовчансько-Хутірскій загальноосвітній школі І-ІІІ ступенів, а саме  вікової групи від 13 до 16 років.

РОЗДІЛ 1.

ПОНЯТТЯ «ЦИРКАДНІ РИТМИ» І «ХРОНОТИП»

 

 

 

 Спочатку розглянемо ключові поняття нашого дослідження – «циркадні ритми» і «хронотип».

Циркадні ритми (від лат circa — близько, кругом і лат. dies — день) — циклічні коливання інтенсивності різних біологічних процесів, пов'язані зі зміною дня і ночі. Незважаючи на зв'язок із зовнішніми стимулами, циркадні ритми мають ендогенне походження, представляючи, таким чином, «внутрішній годинник» організму. Циркадні ритми присутні у таких організмів як ціанобактерії, водорості, гриби, рослини, тварини. Період циркадних ритмів зазвичай близький до 24 годин.

Циркадні ритми підпорядковані приблизно 24-годинним графіком - часу, за який Земля робить повний оберт навколо власної осі.

Як себе проявляють циркадні ритми? Розумова активність має два піки - в середньому вони припадають на 9:00 ранку і 21:00 вечора. У той час як фізична сила людини зазвичай максимальна в 11:00 ранку і 19:00 вечора.

Де знаходяться внутрішні годинники. Вчені вважають, що за біологічні ритми організму відповідають приблизно 20 тисяч нейронів у гіпоталамусі. Це супрахіазмальне ядро (СХЯ). До цих пір невідомо, як точно працює цей "хронометр". Проте вчені з'ясували, що для його налаштування важливі сигнали навколишнього середовища.

 Хронотип. Хронотип людини - типовий для даної людини характер добової активності. Існує два основних хронотипів: «сови» і «жайворонки», також іноді виділяють третій хронотип - «голуби».

Сам термін «хронотип» ввів О.О. Ухтомський в своїх дослідженнях з фізіології. У сучасному вигляді теорія хронотипів склалася в 1970-ті роки, саме тоді було експериментально доведено, що хронотипи реально існують і проявляються незалежно від бажання людини.

Суть теорії хронотипів полягає в тому, що людині може бути властивий певний стереотип чергування активності і пасивності протягом доби, і з цього стереотипу більшість людей можуть бути віднесені до одного з декількох «хронотипів». Дослідники виділяють два базових, в певному сенсі, протилежних хронотипів хворих: «жайворонки» і «сови». Деякі також вважають, що існує проміжний хронотип -  «голуби». Основні характеристики хронотипів наступні (Таблиця 1.1):

Таблиця 1.1

Характеристика хронотипів.

 

 

Хронотип	Коротка характеристика
«Жайворонки»	Самостійно і легко прокидаються рано вранці, активні в першій половині дня, після полудня настає спад. Рано лягають спати.
«Сови»	Самостійно пробуджуються пізно, не раніше ніж за 2-3 години до полудня, піки активності припадають на вечірній-нічний час, лягають спати пізно, нерідко після півночі.
«Голуби»	Проміжний тип, самостійне пробудження вранці, трохи пізніше «жайворонків», активність протягом дня постійна, без помітних піків і спадів, лягають спати за годину-півтори до півночі.

 

  Серед міського населення промислово розвинених країн близько 40-45% складають «сови», близько 25% - «жайворонки», що залишилися 30-35% припадають на «голубів». При цьому, однак, за іншими дослідженнями серед наведених 45 і 25% «сов» і «жайворонків» представників чистих хронотипів всього кілька відсотків (причому серед жінок їх більше, ніж серед чоловіків), а інші відносяться до змішаних типів, перехідним між «совами» і «голубами» або між« жайворонками» і «голубами».

 Хронотипи людей досліджують за допомогою тестів. Найвідоміший на сьогоднішній день - тест Хорна-Остберга, він дозволяє визначати час сну і неспання, психологічно (саме психологічно) зручне для людини. Людей просять відповісти, в який час вони вважали за краще б лягати і вставати, займатися розумовою і фізичною працею, чи легко їм обходитися без будильника, як вони себе почувають вранці і ввечері і т. д. Недолік тесту полягає в тому, що з його допомогою можна оцінити фази ритму сну-неспання тільки якісно. Згідно з результатами, отриманими за допомогою тесту Хорна-Остберга, приблизно по 20% людей відносяться до «жайворонків» і «сов», інші 60% - «голуби» [9].

 

 

РОЗДІЛ 2.

ВПЛИВ ЦИРКАДНИХ РИТМІВ НА ЗДАТНІСТЬ СПРИЙМАТИ, ОБРОБЛЯТИ ТА АНАЛІЗУВАТИ ІНФОРМАЦІЮ.

 

 

 

   Сон – це одна із базових потреб живого організму. Якість і кількість сну безпосередньо впливають на   функціонування нервової системи. Для дітей, які постійно пізнають і вивчають щось нове, а отже і потребують додатковий відпочинок для засвоєння і обробки інформації, сон має надзвичайно важливе значення.

Ми пропонуємо для ознайомлення орієнтовну таблицю тривалості сну (рекомендації Міністерства охорони здоров’я України) [1] для дітей різного віку, однак наголошуємо, що всі діти – індивідуальні і розвиваються по-різному.

Таблиця 2.1

 

Рекомендовані норми сну

 

 

Вік	Денний сон	Нічний сон	Всього
Новонароджений малюк	1-3 години через невеликі проміжки неспання	До 5-6 один безперервно	16-19 годин
1-3 місяці	5-7 годин (4-5) снів	8-11 годин	14-17 годин
3-5 місяців	4-6 годин (3-5) сни	10-12 годин	14-17 годин
6-8 місяців	2-4 години (2-3) сни	10-12 годин	13-15 годин
9-11 місяців	2-3 години (1-2 сни)	10-12 годин	12-15 годин

Продовження таблиці 2.1

1-1,5 роки	2-3 години (1-2 сни)	10-12 годин	12-14 годин
3 роки	1-2 години (1 сон). Багато дітей взагалі не можуть обходитися без сну, в такому разі нічний сон повинен дорівнювати загальній тривалості сну	10-11 годин	11-13 годин
4-7 років	1-2 години (1 сон). Багато дітей взагалі можуть обходитись без сну, в такому разі нічний сон повинен дорівнювати загальній тривалості сну.	9,5-11 годин	10-13 годин
7-10 років	-	10-11 годин	10-11 годин
10-12 років	-	9-11 годин	9-11 годин
12-14 років	-	9-10 годин	9-10 годин
14-17 років	-	8-10 годин	8-10 годин

 

Цикл "сон-неспання". Вплив сонячного світла - мабуть, самий очевидний сигнал. Саме цикл зміни дня і ночі контролює процес сну і неспання. І саме від цього циклу залежить, наскільки оптимально будуть протікати багато фізіологічні процеси в організмі. 

Так, недолік сну призводить не тільки до зниження уваги і падіння продуктивності праці. Він погіршує інтелектуальні функції, підвищує відчуття голоду, сповільнює або порушує обмінні процеси в організмі і навіть може посилювати тягу до солодкого і жирного.

Вплив сонячного світла на циркадні ритми. Коли сонце сідає, і рівень освітленості падає, зорова система посилає сигнали в супрахіазмальне ядро. Потім супрахіазмальне ядро (СХЯ) посилає сигнали в шишковидну залозу, стимулюючи збільшення продукції гормону мелатоніну. Цей гормон сприяє зниженню активності і змушує людину відчувати себе більш розслабленим і сонним. 

І навпаки, коли в СХЯ надходить сигнал про підвищення освітленості, воно стимулює зниження вироблення мелатоніну - і активність організму підвищується. 

На роботу СХЯ впливає не тільки кількість денного світла. У регулюванні циклу сну і неспання беруть участь і інші стимули. Наприклад, звичний дзвінок будильника, прийняття душу або ванни і будь-які інші звички: догляд в спальню, переодягання до сну, прийняття горизонтального положення.

Світанки і заходи. Однак для точного налаштування циклу сну і неспання потрібна дія сонячного світла. Саме тому вчені вважають, що ранній підйом і відхід до сну відразу після заходу дозволяє найкраще налаштовувати біологічний годинник.  До речі, пізній світанок і неможливість лягти із заходом взимку нерідко призводять до того, що в холодну пору року люди відчувають себе млявими і загальмованим. Їх біологічний годинник не можуть налаштуватися на нормальний 24-годинний цикл. 

Таке ж падіння активності, зниження настрою і відчуття втрати сил відчувають люди, які змушені жити в умовах полярної ночі або тривалого періоду похмурої погоди.

Що порушує роботу внутрішніх годинників? Деякі процеси можуть збити СХЯ з пантелику. Ось що здатне порушити цикл сну і неспання: 

Джетлаг. Перетин часових поясів під час подорожі збиває з пантелику внутрішній годинник організму. Ваше тіло орієнтується на час того часового поясу, звідки ви поїхали. Адже СХЯ може відрегулювати біологічні ритми зі зрушенням не більше однієї години в день. 

Нічна зміна. Люди, що працюють ночами, змушені грубо ламати природний добовий ритм свого організму. Повна підміна циклу сну і неспання один одним призводить до підвищення ризику нещасних випадків на робочому місці і помилок в роботі. 

Неправильний режим дня. Люди, які привчили себе до так званого режиму "сови": пізнім підйому і відходу до сну далеко за північ - не дозволяють СХЯ отримати інформацію про кількість сонячного світла і оптимально налаштувати роботу організму.             

Такі ж проблеми виникають і у тих, хто проводить час в напівпідвальних приміщеннях, користується білими лампами денного світла або сидить за запнутими шторами.

Крім того, технічний прогрес додав нові фактори порушення добових ритмів. Використання комп'ютера, телефону або планшета негативно позначається на швидкості засинання і збиває добові ритми людини.

Наукова група під керівництвом співробітників Гарвардського університету з'ясувала, що необмежене використання комп'ютерів і планшетів у вечірній час викликає порушення сну і збиває добові ритми організму. Результати дослідження оприлюднені на сторінках Physiological Reports.

Фахівці провели експеримент, в ході якого піддослідним пропонувалося провести по п'ять вечорів перед комп'ютером і стільки ж за читанням книг, газет та інших друкованих матеріалів.

У дослідженні брали участь як чоловіки, так і жінки у віці від 22 до 28 років. Згідно з отриманими результатами, використання світловипромінюючих гаджетів, таких як комп'ютер, телефон або планшет, негативно позначається на швидкості засинання.

Також було виявлено, що використання гаджетів пригнічує вироблення мелатоніну.

"Отримані дані надають більше доказів того, що світловипромінюючі електронні пристрої чинять біологічний вплив на організм", - заявила одна з авторів роботи Жанна Даффі.

Одночасно ізраїльські вчені встановили основну причину негативного впливу гаджетів – «сині екрани». Короткохвильове синє світло — тип світла, що його випускають у великих кількостях екрани ноутбуків, смартфонів, планшетів. І цей тип світла є шкідливим для сну, підтверджує нове спільне дослідження Хайфського Університету Хайфи та клініки сну у Тель-Авіві лікарні Ассута.

Але, на думку одного з авторів дослідження, вам не варто ставати луддитом і викидати усі ґаджети з квартири, аби нарешті виспатися. Якщо блакитне світло є причиною проблем зі сном, варто скористатися фільтрами, які змінять температуру екрану. Наприклад, фільтр, який випромінює червоне світло, може виправити ситуацію.

В чому саме полягає проблема

Надмірне використання екранів із «синім» спектром є проблемою. Це було встановлено в декількох попередніх наукових дослідженнях, зокрема, у дослідженні в Гарвардському університеті за 2015 рік. У ньому було продемонстровано, що використання пристроїв із «синім» спектром екрану в темний час доби порушувало звичайні циркадні ритми сну. Хронічні порушення сну можуть стати при цьому причиною зростання ризику раку, діабету, серцевих захворювань та ожиріння у людей, які витрачають багато часу на нічне використання ґаджетів.

Нове дослідження, опубліковане в журналі Chronobiology International, було проведене асистентами професора Абрахама Хаїма, керівника ізраїльського центру міждисциплінарних досліджень хронобіології в університеті Хайфи. Дослідники намагалися з’ясувати, чи існує яка-небудь відмінність у схемах сну після впливу блакитного світла у порівнянні з червоним світлом. Для дослідження брали саме відрізок часу перед сном. Для вивчення обирали як довжину хвилі, так й інтенсивність світла.

З усіх кольорів у видимому спектрі синє світло має найменшу довжину хвилі. У природі короткі блакитні хвилі (також відомі як HEV, або високоенергетичні хвилі) стикаються з молекулами повітря. Так синє світло розсіюється в атмосфері — і тому колір погожого неба варіюється від синього до блакитного.

Природне блакитне світло забезпечує організм багатьма перевагами. Проте для штучного «синього» світла все відбувається інакше. Сьогодні чимало пристроїв використовують світлодіодне підсвічування, яке випромінює дуже сильне синє світло, достатнє для того, щоб придушити вироблення мелатоніну. Мелатонін — це гормон, що виділяється вночі. Його виділення має прямий зв’язок із нормальними циклами тіла та сном.

Ізраїльські дослідники розглянули 19 здорових людей у віці 20-29 років, які не знали про мету дослідження. У першій частині дослідження учасники носили актиграф — пристрій, який визначає точний момент, коли людина засинає та прокидається. Також вони щодня заповнювали анкету про тривалість та якість сну. У другій частині випробувального періоду, який проходив в лабораторії сну в Ассуті, піддослідні опинялися під впливом 4 типів світла: синього світла з високою інтенсивністю, блакитного низької інтенсивності, червоного високої інтенсивності та червоного світла низької інтенсивності.

Після впливу певного типу світла піддослідних підключали до засобів вимірювання хвильової активності мозку. Також у них відбирали показники температури тіла та зразки сечі для аналізу рівня мелатоніну в організмі протягом ночі. А на ранок учасники експерименту додатково заповнювали анкети щодо загального стану та самопочуття.

У середньому вплив блакитного світла на 2 години довше у вечірній час зменшив тривалість сну приблизно на 16 хв в середньому у групи піддослідних осіб. Крім того, вплив синього світла значно зменшив рівень виникнення мелатоніну, що також впливало на якість сну. Проте генерування мелатоніну практично не змінилося порівняно із нормальними значеннями у випадках, коли людей піддавали увечері впливові «теплого», червоного спектру.

Крім того, вплив блакитного світла не дозволяє організму активізувати природний механізм, який знижує температуру тіла. Це теж стає додатковим фактором, що спричиняє порушення сну та погіршення його якості. Адже коли тіло переходить у сон, наша температура знижується. Із поверненням до нормальної температури ми прокидаємося. Під впливом «синього» світла тіло зберігало нормальну температуру усю ніч. Відтак, якість та тривалість сну знижувалася.

Як боротися із наслідками використання ґаджетів — і чи це взагалі можливо. Можливо, найбільш серйозним висновком дослідження є те, що вплив блакитного світла надзвичайно шкодить безперервності нашого сну. Після впливу червоного світла (при слабких та сильних рівнях його інтенсивності) люди прокидалися в середньому 4,5 рази (непомітні пробудження) протягом ночі. Але після застосування слабкого синього світла було зафіксовано в середньому 6,7 пробудження. При холодному світлі високої інтенсивності цей показник зріс до 7,6 пробуджень упродовж ночі. Ці результати корелюють із зафіксованими думками учасників, які написали в анкетах, що вони відчували себе більш втомленими та в гіршому настрої після впливу блакитного світла.

За словами ізраїльських дослідників, вплив екранів та їхньої підсвітки на наш організм навряд чи вдасться цілком нейтралізувати. Натомість треба просто звернути увагу на те, що «холодний» спектр підсвітки негативно впливає на наш сон. Застосування «теплих» фільтрів та відповідні зміни у налаштуваннях програм чи апаратного забезпечення ваших улюблених ґаджетів може стати кроком до вирішення цієї проблеми.              

Отже, ми можемо зробити висновок, що добові ритми впливають на працездатність людини цілому і є велика кількість факторів, які призводять до їх порушення[5].І якщо деякі з них (полярна ніч, зміна часових поясів) не мають відношення до учасників експерименту, то інші присутні кожен день ( режим сну, індивідуальний розпорядок дня, гаджети). Наступним нашим кроком буде проведення дослідження статистичного характеру, щоб встановити, чи впливають ці фактори на успішність учнів. Якщо впливають, то наскільки сильно.

РОЗДІЛ 3.

Експериментальна Перевірка впливу                                                  ЦИРКАДНИХ РИТМІВ на успішність

 

 

3.1. Вибір методики для проведення експерименту

 

 

Для встановлення взаємозв’язку між циркадними ритмами і рівнем успішності було вирішено провести наступні дослідження.

Учнями старших класів Вовчансько-Хутірської школи, а саме сімнадцять учасників, було проведено дослід.

Мета досліду – довести вплив циркадних ритмів на успішність учнів.

Школярі вели щоденник, в якому відзначалося, скільки годин витрачає на сон кожен з них. Також зазначалися показники денного сну  (якщо такий присутній), загальна кількість годин, витрачена на сон та оцінки за день.

Таблиця 3.1

Зразок заповнення щоденника

 

 

№ п/п	Дата	Нічний сон (к-ть годин)	Денний сон (к-ть годин)	Загальна кількість годин	Оцінка
1	2	3	4	5	6
1	21.09	22:30-6:00/ 8 год	-	8,30	2-9
2	22.09	0:00-8:30/ 8 год	-	8,30	вихідний
3	23.09	23:00-8:00/ 9 год	-	9	1-9 1-10

 

Важливим моментом є виявлення «сов», «жайворонків» і «голубів» серед учасників експерименту. Найпоширенішою сучасною методикою для встановлення хронотипу є  тест Хорна-Остберга. Також існує варіант цього тесту в модифікації професора С.І. Степанової. Нами був вибраний найпростіший варіант цього тесту (додаток А). Потім було проведене тестування за Хорном-Остбергом і визначено, хто є «сова», «жайворонок» чи «голуб».

 

3.2 Проведення дослідження

 

 

 В експерименті взяли участь 17 учнів старших Вовчансько-Хутірської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів. Для чистоти експерименту тест на встановлення хронотипу був проведений після того, як були заповнені щоденники. Це було зроблено з метою уникнути упереджених результатів у щоденниках. Тривалість експерименту із фіксацією режиму сну - 30 днів. Фіксація результатів відбувалась як в робочі, так і у вихідні дні.

 Після заповнення щоденників і обробки їх даних, учасники експерименту пройшли тест Хорна-Остберга для визначення хронотипу.

 Опрацювавши результати в щоденниках і порівнявши із отриманими результатами тесту, було проведено аналіз результатів і встановлення взаємозв’язку між хронотипом, режимом дня і успішністю. Одразу зазначимо, що було результати дослідження показали значний вплив сучасних гаджетів на режим дня і загальну активність учасників експерименту.

 

 

РОЗДІЛ 4

Порівняння отриманих результатів

 

 

Систематизуємо отримані дані: результати тесту Хорна-Остберга виглядають так:

 

                                                Рис. 1

 

Як бачимо, майже половина учасників експерименту відноситься до хронотипу «голуб» (47%), для яких час доби не є ключовим фактором активності. «Сови» (35%) складають значну частину учасників експерименту, і лише незначна частина – «жайворонки» (18%).

Обробка результатів щоденників показала, що тривалість сну у представників різного хронотипу відрізняється. При чому є закономірність від дня тижня (Рис.2).

Рис. 2

 

Проаналізувавши отримані дані графіку (Рис.2), який побудований на основі результатів щоденників, то можна сказати, що незалежно від хронотипу на вихідні дні випадає найбільша тривалість сну. У понеділок залишається «резервний сон», вівторок і середа – 2 дні недосипання, четвер і п’ятниця – дні, коли організм сигналізує про недостатню кількість відпочинку. Тому перший вихідний день має найбільшу кількість годин сну.

Як виявилось, кількість годин відповідає вікові учнів, це 7-9 годин в середньому. Та після обговорення дослідження виявилось, що перші два уроки практично всі учні «сплять». 3-4-й урок нормально сприймають інформацію, 5-6-й знову «сплять», а 7-й взагалі не сприймають матеріал уроку (Рис.3).

 

В чому причина? Майже всі учні на перерві сиділи в телефоні, вдома приблизно три години сидять за комп’ютером та не відпускають телефон або планшет навіть перед сном.

Період засинання важкий в усіх дітей. Як з’ясувалося, діти дуже мало бувають на свіжому повітрі, нервова система знаходиться в постійній напрузі. 

Враховуючи результат обробки щоденників, можемо зробити висновок, що помітного впливу хронотипу на загальну успішність ми не спостерігаємо. Більше того співставлення результатів показало, що не дивлячись на те, що серед учасників експерименту були і «сови», і «жайворонки», і «голуби», максимальне засвоєння матеріалу випадає в основному на 3-4 урок.  А це означає, що існує спільний фактор для всіх учасників експерименту. Розглянемо найосновніший фактор – циркадні ритми.

Як  і  всі  адаптаційні системи  організму,  вони  складалися  в  процесі еволюції.  “Метрономом”  цих  біоритмів  є гіпоталамус  –  відділ  головного  мозку,  який регулює  життєво  важливі  процеси  в  організмі. Найбільш  проста  схема,  встановлена вченими, характеризує  коливання  рівнів  процесу життєдіяльності.  Протягом  доби  людина  має декілька  піднесень  фізіологічної  активності. Розглянемо  цю  схему:

 -  5  –  6  година  ранку  –  найбільший  добовий підйом  і  потенційно  має  місце  найвища працездатність людини.  Саме в цей  час зростає тиск,  пульсація  крові,  частішає  серцебиття. Імунітет та опір організму дуже сильний. Печінка вивела всі шлаки з організму.  Тому  саме  цей  час рекомендують  розумно  використовувати,  а  не спати.

- 10 – 12  година – період підвищеної денної активності та працездатності. У цей час організм максимально стійкий до кисневого голоду. Тому даний період сприятливий для виконання фізичної роботи, прийняття рішень, нових починань.

-  12  –  14  година  –  період  зниженої  денної активності.  Починає  відчуватися втома,  реакції людини уповільнюються.

- 16 – 18 година – період підвищеної вечірньої активності. Однак психічна активність поступово вгасає,  організм  стає  чутливим  до  болю.  Він потребує фізичного навантаження, тому у цей час можуть інтенсивно тренуватися спортсмени.

- 18 – 20 година – період дисгармонії психічної діяльності організму.

-  18  –  19  год.  –  підвищена  роздратованість нервовість.

- 19  –  20  год.  –  увага  досягає  максимуму, реакції стають надзвичайно швидкими. Тому в цей  період  реєструється  найменша  кількість дорожньо-транспортних пригод.

 -  20  –  21  година  –  стабілізація  психічного стану. Цей час придатний для заучування текстів, оскільки  поліпшується  пам’ять. Продовжується обмін речовин.

- 21 – 24 година – організм готується до сну.

 - 0 – 1 година ночі – піднесення фізіологічної активності. Нерідко цей час використовується для творчості працівників інтелектуальної сфери.

-  2  –  4  години  ночі  –  найбільш  виражена мінімальна  активність.  Погіршується  пам’ять, координація  рухів,  їх  уповільненість,  зростає кількість помилок при виконанні розумової роботи. Лише  печінка  використовує  цей  період  для інтенсивного  обміну  речовин,  виводячи  з організму  всі  отруйні  речовини.  В  нашому організмі  відбувається  так  зване  “велике очищення”. Добовий  ритм  фізіологічних  функцій  є біологічним і доречним. Враховуючи його людина може  напружено  працювати  в  години оптимального стану організму і використовувати періоди  порівняно  низького  рівня  активності функцій  для  поновлення  сил.  Найважливіший добовий  ритм людини  –  це  чергування  сну  та активності.  Середня  тривалість  сну  дорослої людини становить не менше семи годин. Однак, співвідношення сну та активності індивідуально для кожної особи. Довготривала робота в нічний час  супроводжується  перебудовою  добових ритмів, виявляється важкою для багатьох людей, не стільки через зниження працездатності вночі, скільки через порушення режиму життя [4].

Крім інформації про тривалість сну, в щоденниках учасники експерименту фіксували отримані оцінки. Результати зображені у вигляді діаграми (Рис.4).

Одним із найпоширеніших факторів порушення режиму серед школярів є сучасні гаджети. Тобто час, відведений для перерви зазвичай витрачається не на відпочинок, а навпаки, тільки додає навантаження. Як наслідок – зниження сприймання інформації і підвищена втомлюваність.

Таким чином, якщо скласти разом усі результати, отримаємо наступне: циркадні ритми, а точніше хронотип на загальну середньостатистичну успішність майже не впливає. В експерименті брали участь учні різного віку, і в  них був різний розклад  занять, що дозволяє отримати більш точний результат по успішності (тобто зниження середнього балу ближче до кінця тижня не пов’язане з предметами). В конкретній даній групі учасників спостерігалось підвищення рівня успішності у «голубів» в середині тижня, а от в «сов» і «жайворонків» успішність майже не змінювалась.

Загальний спад навчальної активності знижуються до 6-7 уроку незалежно від віку учасників, плюс не останню роль відіграють гаджети – втомлюваність під час уроків не знімається під час перерви, а навіть підсилюється. 

Висновки

 

 

 

Отже, можемо зробити наступні висновки:

- циркадні ритми і хронотип – два важливих фактори,  які впливають на фізичну і розумову активність.  Причому циркадні ритми зазвичай стабільні, а хронотип може змінюватись в залежності від віку. Зовнішні фактори, впливаючи на біоритми, можуть призводити до негативних наслідків. Так, систематичне порушення режиму сну може викликати навіть психічні розлади. Одним із таких факторів є сучасні гаджети – смартфони, планшетні ПК, у яких для підсвітки екрану застосовуються елементи із певним спектром випромінювання. Оскільки їх вплив доведено, багато виробників стали вносити спеціальні функції, які дозволяють зменшити вплив «синього екрану». Ми рекомендуємо їх обов’язково використовувати.

- біологічні  ритми  впливають  на працездатність людини, тому однією із цілей науки про  біоритми  є  виявлення  біологічних закономірностей від піку до спаду наших життєвих сил і тим самим зробити можливим планування нашої активності в так звані сильні і слабкі дні.   Це  й  зрозуміло,  адже  учням (а  в  майбутньому студентам і фахівцям)  з  притаманним їм хронологічним  типом слід враховувати їх  пряму залежність з фактором часу  доби.

- також нами було проведено дослідження статистичного характеру і встановлено, що не дивлячись на те, що більшість учнів дотримуються режиму сну, мають різні хронотипи, в переважній більшості найкраще сприймають навчальний матеріал на під час третього-четвертого уроку. З кожним наступним уроком сприймати інформацію стає складніше. Як показало опитування, причина даного явища виявилась не в біоритмах, а в проводженні за перерв з гаджетами – телефонами, планшетами і т.д. Що в свою в чергу зовсім не сприяє відпочинку, а навпаки, збільшує навантаження на мозок.

 Отже, зробимо загальний висновок: циркадні ритми відіграють дуже значну роль в життєдіяльності людини і їх порушення дає негативний результат. Якщо ж дотримуватись нормального розпорядку дня, то в плані успішності маємо наступний результат: не дивлячись на те, що учасники експерименту відносяться до різних хронотипів, на загальному рівні успішності це не проявляється. Причому тест на «жайворонків» і «сов» був проведений після 30-ти денного експерименту і обробки даних щоденників.  Але ми встановили, є прояви підвищеної втомлюваності, погіршення сприйняття інформації. Причиною цьому є підвищена увага до електронних пристроїв на перервах. Як наслідок – фактично відсутність відпочинку. То ж нашою рекомендацією для учнів буде наступне: більше часу проводити на повітрі, відпочивати на перервах і фізично і розумово. Під час користування гаджетами застосовувати функції, які зменшують негативний вплив синього підсвічування. Необхідність вивчення біоритмів паралельно із фундаментальною фаховою  підготовкою  в  школі та університеті,  дасть можливість не лише раціонально розподілити та використати біопотенціал власного організму під час  фахової  підготовки  та  діяльності,  а  й забезпечити гармонію між природою та людиною, внаслідок чого поліпшити самопочуття настрою та  здоров’я.

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

 

1. http://moz.gov.ua/article/health/zdorovij-son-skilki-godin-treba-spati-i-chim-nebezpechne-nedosipannja-
2. Химия и Жизнь - Часовые пояса с точки зрения хронобиологии. www.hij.ru. 
3. Антропова М.В. Работоспособность учащихся и ее динамика в процес се учебной и трудовой деятельности. –М:Просвещение
4. Вашеняк І.Б., Вплив біоритмів на рівень індивідуального ризику як основа безпечної. – Дрогобич.: Молодь і ринок №6 (77), 2011, С 115
5. Гозак С.В. Залежність розумової працездатності учнів середнього шкільного віку від організації режиму дня. «Молодий вчений» № 9.1 (36.1).Вересень, 2016, С 50
6. Навчальна програма для загальноосвітніх навчальних закладів 10-11 класи. Рівень стандрарту//Літера ЛТД. – лист МОН від 31.08.2010 №1/11-8297//
7. Путілов  А.А. «Сови», «жайворонки» та інші. –М.: Досконалість, 1997
8. Ужегов Г.Н. Біоритми. –Смоленськ: Русич, 1997
9. Хронобіологія і хрономедицина/ за ред. Ф.І.Комарова –К.: Медицина, 1990
10. Шапошникова В.І. Біоритми – годинник здоров’я. –М.:Сов. Спорт, 1991