Гигиеническая оценка формирования риска здоровью, обусловленного болезнями глаза и его придаточного аппарата, связанного с влиянием искусственной освещённости, при оказании услуг по воспитанию и обучению в дошкольных образовательных учреждениях

Введение

Здоровье детей во многом определяется факторами среды, в которой они находятся. Напряжённость функциональных процессов роста и развития детского организма делает его наиболее уязвимым по отношению к неблагоприятным воздействиям факторов среды обитания [1, 2]. Дошкольный возраст является критически важным периодом, когда закладывается фундамент здоровья, а организм особенно чувствителен к воздействию факторов окружающей среды. Создание световой среды, безопасной с гигиенических позиций, — немаловажная задача организации процесса обучения в дошкольном образовательном учреждении (ДОУ).

Режим искусственного освещения в раннем возрасте активно влияет на циркадные ритмы сна и бодрствования [3]. В дальнейшем среди участников образовательного процесса довольно часто встречаются нарушения функционального характера со стороны сердечно-сосудистой, нервной, опорно-двигательной систем и зрительного анализатора, в особенности у детей младшего школьного возраста. В последние годы отмечается заметный рост уровня распространённости нарушений зрения и патологии зрительного анализатора в детском возрасте. По данным официальной статистики, в России заболеваемость болезнями глаза и его придаточного аппарата у детей в возрасте от 0 до 14 лет составляет 5,0–6,0% от общей заболеваемости детского населения, не имея тенденции к снижению за последние годы (119,1–124,9 на 1000 детского населения в 2022–2023 гг.), при этом ведущее место занимают миопия, а также болезни мышц глаза, аккомодации и рефракции [4–6]. Миопия является одной из самых распространённых причин потери зрения [7, 8].

Своевременное выявление преморбидных (донозологических) форм нарушений здоровья является чрезвычайно важным, поскольку в дальнейшем они способны привести к развитию болезни. Распространённость хронических болезней, функциональных состояний, а также преморбидных состояний, находящихся вне обострения, отражает патологическая поражённость.

Достаточное естественное и искусственное освещение необходимо для профилактики нарушений зрения и сохранения работоспособности. Исследования подтверждают, что недостаток света способствует зрительному утомлению. напряжённая зрительная работа в условиях неправильного освещения является фактором риска развития патологии глаза и его придаточного аппарата [9–12]. Безопасную стратегию развития источников света с разным спектром излучения, предназначенных для освещения, трудно определить без решения проблемы гигиены световой среды [13, 14]. В России этот вопрос контролируется на государственном уровне¹. В частности, обоснована система гигиенических принципов и регламентов, касающаяся мер обеспечения благоприятных условий сохранения зрительной и общей работоспособности.

сохранению детского здоровья в немалой степени способствует безопасный гигиенически обоснованный режим освещённости в детских образовательных организациях. гигиенически обоснованный минимальный уровень естественного освещения 250–300 лк соответствует минимальному уровню искусственной освещённости (ИО) 400–500 лк [13]. Критерием безопасности для разработки гигиенических нормативов (ГН) является отсутствие недопустимых уровней риска для здоровья [15].

Цель работы — изучить влияние ИО в ДОУ на формирование риска здоровью, обусловленного болезнями глаза и его придаточного аппарата.

Материалы и методы

Выполнен ретроспективный анализ ведомственной учётно-отчётной документации ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» и Управления Роспотребнадзора по субъекту РФ: 490 единиц протоколов испытательного лабораторного центра (ИЛЦ) замеров ИО от люминесцентных ламп (ЛЛ) и светодиодных ламп (СДЛ) в ДОУ за 2022–2024 гг.; 490 экспертных заключений по результатам санитарно-эпидемиологической экспертизы протоколов лабораторных испытаний; 250 актов выездных плановых проверок.

По результатам анализа информации форм медицинской статистической отчётности № 030-ПО/о-17 «Сведения о профилактических медицинских осмотрах несовершеннолетних» (приложение 4 приказа МЗ РФ от 10.08.2017 № 514н с изм. от 19.11.2020) и учётных форм № 030-ПО/у-17 «Карта профилактического медицинского осмотра несовершеннолетнего» (приложение 2 к приказу МЗ РФ от 10.08.2017 № 514н с изм. от 19.11.2020) за 2022–2024 гг. выполнена оценка патологической поражённости детей болезнями глаза и его придаточного аппарата (миопия, снижение остроты зрения, общей патологической поражённости) в тех же ДОУ, где были проанализированы данные о состоянии уровня ИО по данным ведомственной документации Роспотребнадзора. Среднее значение патологической поражённости детей болезнями глаза и его придаточного аппарата определяли в интенсивных показателях на 1000 детей (‰), обследованных в ходе профилактических медицинских осмотров. Для обобщённой количественной оценки тенденций динамического ряда применяли расчёт темпа прироста/снижения показателя патологической поражённости болезнями глаза, выраженный в процентах.

Дополнительно специалистами аккредитованного ИЛЦ выполнены замеры ИО от ЛЛ и СДЛ в групповых ячейках 12 ДОУ г. Перми. Замеры проводили с использованием пульсметр-люксметра «ТКА-ПКМ». Прибор позволяет измерить параметры освещённости видимой части спектра (380–760 нм) и имеет диапазон измерений от 10 до 200 000 лк. Измерения осуществляли по установленным методикам. Всего выполнено 410 замеров.

Сформированы 2 группы наблюдения, в основу распределения положен выбор воспитанников ДОУ, обучающихся в групповых ячейках, где ИО превышала гигиенический норматив в 400 лк² и составила 470–690 лк; во вторую — где ИО регистрировалась на уровне ниже гигиенического норматива (228–268 лк). В контрольную группу включали воспитанников ДОУ, обучающихся в групповых ячейках, где освещённость соответствовала гигиеническому нормативу в 400 лк с учётом предела допустимой погрешности прибора измерений в 8%. Сформированные группы были сопоставимы по полу и возрасту. Критериями исключения из исследования являлось наличие у детей наследственной, острой и обострения хронической патологии. В ходе дальнейшей обработки информации для изучения связи уровней ИО разными видами ламп (ЛЛ/СДЛ) и патологической поражённости болезнями глаз применяли корреляционный анализ с расчётом коэффициента линейной корреляции Пирсона (r).

Оценку связи между уровнями освещённости в групповых ячейках ДОУ и нарушением здоровья в виде патологической поражённости детей болезнями глаза и его придаточного аппарата выполняли на основании расчёта относительного риска (RR) и границы 95% доверительного интервала (CI). Статистически значимыми считали связи при условии, что RR и нижняя граница 95 % CI выше единицы. Во всех случаях статистически значимыми считали различия при заданном уровне значимости р ≤ 0,05. Заключение этической экспертизы для данной работы не требовалось.

Результаты

Установлено, что при применении СДЛ уровень освещённости обусловливает патологическую поражённость миопией и снижение остроты зрения среди детей дошкольного возраста (прямая корреляционная связь высокой силы r = 0,8; р < 0,05). Несмотря на слабую связь темпа прироста патологической поражённости указанными нозоформами с уровнем освещённости от СДЛ (r = 0,4; р < 0,05), связь между этими показателями также является статистически значимой. В отношении уровня освещённости от ЛЛ установлена прямая связь высокой силы с общей патологической поражённостью болезнями глаз и со снижением остроты зрения (r = 0,8; р < 0,05 и r = 0,9; р < 0,05 соответственно). Вместе с тем показатели темпа прироста патологической поражённости миопией имеют слабую статистически значимую прямую связь с уровнем освещённости от ЛЛ (r = 0,3; р < 0,05). Важно отметить, что при стабильном уровне ИО от СДЛ в динамике за 3 года прогрессирует темп прироста патологической поражённости миопией и сниженной остроты зрения (r = 0,4; р < 0,05), а также темп прироста патологической поражённости миопией в условиях освещённости ЛЛ (r = 0,3; р < 0,05). Результаты корреляционного анализа позволяют судить о вероятном формировании патологической поражённости детей болезнями глаза и его придаточного аппарата в условиях использования как светодиодного, так и люминесцентного освещения.

Расчёты относительного риска воздействия ИО без учёта типа источника света на здоровье зрительного анализатора выявили негативную тенденцию развития болезней глаза и его придаточного аппарата при уровне освещённости ниже значений ГН (RR = 1,4; СI = 0,6–3,1). Одновременно при сравнении освещённости на уровне и выше ГН установлено значимое увеличение вероятности развития общей патологической поражённости болезнями глаза и его придаточного аппарата (RR = 3,2; СI = 1,6–6,4). При сравнении освещённости выше и ниже ГН отмечается достоверное увеличение показателей патологической поражённости при освещённости выше ГН (RR = 2,3; СI = 1,3–4,2). Таким образом, в ДОУ ИО, превышающая значения ГН (более 600 лк), в большей степени обусловливает вероятность развития общей патологической поражённости болезнями глаза и его придаточного аппарата у детей. Вместе с тем требуется дальнейшее детальное изучение ассоциации здоровья зрительного анализатора детей с конкретными физическими и светотехническими характеристиками различных источников света, как СДЛ, так и ЛЛ: коэффициента пульсации, мощности светового потока, яркости и др.

Дополнительная вероятность (р) развития патологической поражённости болезнями глаза и его придаточного аппарата при значениях освещённости выше ГН в сравнении с нормативным значением составляет 0,07; при значениях освещённости ниже ГН в сравнении с нормативным значением составляет 0,013. Учитывая негативные последствия для здоровья от наиболее консервативных (наихудших) сценариев воздействия с учётом тяжести последствий для здоровья выполнен расчёт риска здоровью. При этом в качестве значения коэффициента тяжести последствий для здоровья — «другие болезни глаза и его придаточного аппарата» использовали величину, равную 0,01, выбранную экспертным путём в соответствии с действующим методическим документом³. Критерии для категорирования уровней риска принимали в соответствии с классификацией диапазонов риска.

Оценка полученных результатов с применением принятой классификации диапазонов риска [16] позволила установить, что в условиях ДОУ при фактических и/или ретроспективных данных о значениях ИО, превышающих ГН, величина риска составила 7,0 ∙ 10^–⁴ , при значениях ниже ГН — 6,0 ∙ 10^–⁴, что соответствует недопустимому (неприемлемому) уровню, который подлежит периодическому контролю и требует проведения дополнительных медико-профилактических мероприятий.

Обсуждение

Полученные в настоящем исследовании результаты позволили определить величину риска развития патологической поражённости болезнями глаза и его придаточного аппарата и дать его характеристику. Ранее выполненное исследование с использованием количественной оценки риска здоровью выявило переход от допустимого (3,7 ∙ 10^–⁵) в начальной школе к высокому (неприемлемому) уровню риска (1,1 ∙ 10^–³ при функциональных нарушениях и 1,9 ∙ 10^–² при хронических состояниях) в пятом классе развития болезней глаз (миопии) среди детей, что было связано с нарастанием образовательной нагрузки [17].

В данной работе показана связь с воздействием ИО, которая оказывает более значимое воздействие ввиду того, что величина риска соответствует неприемлемому значению.

Важнейшими причинами прогрессирования болезней глаза, в том числе миопии, помимо генетических факторов, является недостаточная ИО учебных помещений, а также увеличение объёма работы с гаджетами, особенно на близком расстоянии [18, 19]. Смена паттерна спектрально-энергетических характеристик искусственных источников света через механизмы его воздействия на глаза — одна из основных причин развития в мире эпидемии болезней глаза и его придаточного аппарата [20]. В лонгитудинальных исследованиях группой учёных установлено, что выбор неадекватных условий освещения, как пониженных, так и превышающих нормативы уровней, являются факторами риска развития близорукости [21]. Одновременно всё большее распространение получают СДЛ в силу универсальности и надёжности применения. Однако данные источники имеют избыточную дозу синего света в спектре, оказывающего потенциальный токсический эффект на сетчатку, вызванный развитием окислительного стресса, кумуляцией липофусцина, нарушениями в обмене липидов и секреции мелатонина [22–24]. Вместе с тем результаты исследований учёных ряда европейских комитетов оценки рисков здоровью и окружающей среде (Scientific Committee on Consumer Safety, Scientific Committee on Health, Environment and Emerging Risks, Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks) подтверждают, что в настоящее время отсутствуют убедительные доказательства более выраженного негативного влияния на сетчатку глаза синего спектра ИО, чем солнечного света. Наряду с этим мировым экспертным сообществом признаётся необходимость непрерывного мониторинга риска неблагоприятных последствий для фотооптической системы зрительного анализатора и циркадных ритмов человека при использовании СДЛ [25, 26].

В этой связи при разработке новых технологий и проектировании светотехнических решений, применяемых для ИО, в целях достижения максимальной производительности образовательной деятельности, оптимального уровня физического и психического здоровья детей необходимо совершенствование действующих и разработка новых гигиенических нормативов, в том числе с учётом критериев риска здоровью, предусматривающие определение диапазона ИО [27–31].

Ограничения исследования. Исследование проведено в ДОУ, что ограничивает возможность экстраполяции результатов исследования на другие типы образовательных учреждений, отличающихся иными условиями оказания услуг по воспитанию и обучению детей.

Заключение

Патологическая поражённость болезнями глаза и его придаточного аппарата формируется в условиях воздействия как светодиодного, так и люминесцентного освещения. Превышение уровня освещённости значения ГН (более 600 лк) статистически значимо увеличивает вероятность развития общей патологической поражённости болезнями глаза и его придаточного аппарата у детей; значение ниже ГН (менее 400 лк) определяет негативную тенденцию развития болезней глаза и его придаточного аппарата. Количественное значение риска здоровью соответствует настораживающему (недопустимому) уровню, который подлежит периодическому контролю и требует проведения дополнительных профилактических мероприятий. Таким образом, ИО как на уровне ГН, так и превышающая его, может быть причиной риска здоровью зрительного анализатора у детей. В этой связи актуальным является рассмотрение вопроса о целесообразности установления ГН освещённости в ДОУ в виде диапазона значений.

¹ Постановление Правительства РФ от 10.11.2017 № 1356 «Требования к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения».

² СП 2.4.3648–20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодёжи».

³ Р 2.1.10.3968–23. Руководство по оценке риска здоровью населения при воздействии химических веществ, загрязняющих среду обитания. М.; 2023. 221 с.