CC BY
18
УДК 613.65:371.7il.8]-0S7.875
Канд. мед. наук. Т. Ш. Миннибаев
ФИЗИ0Л0Г0-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАБОЧЕЙ ПОЗЫ
СТУДЕНТОВ
I Московский медицинский институт ий. И. М. Сеченова *
В процессе учебных занятий на организм студентов действует комплекс факторов: учебная нагрузка, организация занятий, режим дня, условия обучения и др. Важное значение для сохранения оптимального уровня работоспособности имеют аудиторная мебель, организация и оборудование рабочего места, что обусловливает формирование рабочей позы студентов во время учебных занятий.
Поза сидя с точки зрения энерготрат более экономна, однако при этом вследствие сглаживания поясничного лордоза и усиления грудного кифоза создаются условия, затрудняющие функции внутренних органов, сердечно-сосудистой системы, диафрагмального и грудного дыхания (М. И. Виноградов; В. С. Гурфинкель и соавт.; Л. В. Михайлова; С. Бюиссе, и др.). При нерациональной организации рабочего места неправильная поза оказывает существенное влияние на работоспособность и способствует утомляемости (А. Г. Сухарев; Л. В. Михайлова; Н. Ю. Тарасенко и соавт.; АкегЫот; Вигагнй; Сгап^еап и ВигапсИ).
В литературе отсутствуют сведения о биомеханике рабочей позы студентов во время учебных занятий и физиологической оценке их рациональности. Антропометрические измерения пропорций тела у студентов по прикладной программе как основа разработки оптимальных параметров аудиторной мебели относятся к 1927—1928 гг. (М. И. Корсунская и Л. Н. Заглухинская). За прошедшие 50 лет произошли существенные изменения в показателях физического развития молодежи, поэтому для нормирования функциональных размеров аудиторной мебели вузов не могут быть использованы данные 30-х годов. Действующие технические нормы проектирования аудиторной мебели введены без гигиенического обоснования. В настоящее время в практике строительства и оборудования аудиторий вузов применяют параметры бытовой мебели. Различные по характеру виды деятельности человека, связанной с пользованием бытовой и производственной мебелью, мебелью для общественных, зрелищно-культурных и учебных аудиторий, свидетельствуют о необоснованности единого подхода к ее проектированию.
В связи с этим возрастает значимость гигиенического нормирования функциональных размеров аудиторной мебели. Интенсификация умственной работы студентов, усложнение учебного процесса, преобладание в режиме дня современных студентов статических видов деятельности (83% суточного времени) делают актуальным изучение этого вопроса. Гиподинамия в сочетании с длительным сидением за неудобной для учебы ме-
белью ускоряет возникновение утомления, развивающегося у студентов под влиянием учебного процесса и большой учебной нагрузки. Кроме того, у некоторых студентов имеются различные заболевания, в том числе опорно-двигательного аппарата.
Из сказанного видна необходимость проведения физиолого-гигиенических исследований, конечной целью которых является обоснование функциональных размеров аудиторной мебели для учащихся вузов.
В данной работе приводятся материалы по физио-лого-гигиенической оценке рабочих поз студентов во время занятий. Для биомеханического анализа этих поз применяли объективный метод гониометрических измерений различных сочленений тела по профильным фотоснимкам, который позволяет давать количественную оценку позы. Определяли ^ суставные углы, отклонения туловища и головы от вертикали, головы по отношению к туловищу.
С целью объективной оценки состояния опорно-двигательного аппарата проводили электромиографические исследования, позволяющие установить степень мышечной активности, направленной на поддержание тела при различных позах. Изменения биоэлектрического потенциала мышц шеи и спины (ш. Splenius, ш. Sacrospinal) регистрировали на фотопленке с помощью парных накожных электродов. Методом стабилографии измеряли микроколебания тела, осуществляемые при регуляции позы за счет постоянных изотонических сокращений мышц. Устойчивость и регуляцию позы оценивали по двум показателям: смещению цент- ^ ра тяжести тела и амплитуде его колебаний. Субъективную оценку позы осуществляли анкетным методом.
Проанализировано 600 фотогониограмм, 150 мио-грамм и 274 стабилограммы. Кроме того, измерены параметры мебели в 44 аудиториях, проведен хронометраж на 72 занятиях. Исследования организованы в естественных и лабораторных условиях, где студенты выполняли учебные задания, требовавшие одинаковых рабочих поз. Для физиолого-гигиенической оценки позы использовали существенную аудиторную мебель и мебель, параметры которой соответствовали росту и пропорциям тела студентов.
Измерения параметров мебели в 44 аудиториях различных вузов показали, что в пределах одного и того же вуза используется рабочая мебель неоди- * наковых функциональных размеров. Так, высота стола (пюпитра) в различных аудиториях колебалась от 560 до 850 мм, ширина — от 170 до 550 мм,
вв.!
К
к?
Рис. 1. Графическое изображение рабочих поз студентов (средние данные) при пользовании существующей аудиторной мебелью (А) и моделированной мебелью, соответствующей пропорциям тела (Б).
Пунктир — вспомогательные линии.
высота сидения—от 390 до 470 мм, глубина — от 210 до 440 мм, дистанция сидения — от 7 до 35 см.
Биомеханический анализ показал, что рабочая поза студентов в процессе учебных занятий характеризуется значительным разнообразием положений головы, туловища и конечностей при использовании как мебели, соответствующей росту и пропорции тела, так и существующей аудиторной мебели. Однако степень выраженности глубины наклонов существенно различалась при пользовании мебелью разных параметров (рис. 1). При использовании существующей аудиторной мебели в позе студентов преобладали выраженные наклоны туловища и головы вперед, составлявшие в среднем 32,1 и 46,5° соответственно, а наклон
Рис. 2. Частота рабочих поз студентов (в %) с различной степенью наклона корпуса при пользовании существующей аудиторной мебелью и мебелью, соответствующей
пропорции тела (Б). 1 — позы с малым наклоном корпуса; 2 — позы со средним наклоном корпуса; 3 — позы с большим наклоном корпуса.
головы по отношению к туловищу — 31,8°. При этой позе крестцово-поясничная и грудная области спины не опирались о спинку сидения. На сиденье находилось лишь около х/3 длины бедра, расстояние от глаз до рабочей поверхности составляло в среднем 23 см.
Биомеханические параметры рабочей позы при пользовании мебелью, соответствующей пропорции тела, оказались следующими: отклонение туловища от вертикали в среднем 14,1°, осевой линии головы от вертикали — 27,5°, наклон головы по отношению к туловищу — 14,6°. Расстояние от глаз до рабочей поверхности было в среднем 33 см. Углы в коленном и голеностопном суставах менялись от 70 до 125°. По данным литературы, позы сидя с подобной биомеханической характеристикой расцениваются как идеальные (Ю. В. Мой-кин, 1969), естественные (Л. В. Михайлова) или нормальные (Н. Ю. Тарасенко и соавт.).
С целью физиологической оценки рабочей позы студентов, используя принцип сигмальных отклонений от средней,' выделили позы с малым (М—16), средним^(в-пределах средних значений
Физиологические критерии рабочей позы студентов при разных углах наклона корпуса
Физиологически!) критерий Поза
с малым наклоном со средним наклоном) с большим наклоном
п М ±т л М±т п М±т
Смещение центра тяжести, мм Амплитуда колебаний центра тяжести, мм Амплитуда биопотенциалов, мкВ: мышц шеи мышц спины 48 48 25 25 5,7+0,4 1,98±0,15 20,2+0,68 23,4± 1,54 43 43 25 25 15,7±0,69 5,6±0,42 37,7+1,35 36,8±0,99 43 43 25 ?5 46,8±0,09 10,8+0,61 40,5± 1,29 49,3± 1,60
Установлено, что при рабочей позе студентов с большим наклоном происходит значительное смещение центра тяжести и достоверное увеличение амплитуды ее колебаний. Это свидетельствует о нарушении устойчивости и усложнении регуляции позы.
обобщенной позы) и большим (Л4±1сг) наклонами туловища и головы вперед. Во время учебных занятий при использовании мебели, соответствующей росту, у студентов преобладали позы с малым и средним наклонами, а при использовании нестандартной аудиторной мебели — позы с большими наклонами вперед (рис. 2). Анализ представленных материалов показал, что несоответствие размеров аудиторной мебели росту и пропорциям тела заставляет студентов принимать в процессе учебных занятий вынужденные рабочие позы с большим наклоном вперед.
Основными при поддержании любой позы являются сила тяжести и уравновешивающая ее сила активных нервно-мышечных напряжений, о которых мы судили по их физиологическим критериям (см. таблицу). Значительное усиление биопотенциалов исследуемых мышц говорит о существенном увеличении статического напряжения мышечного аппарата при посадке с большим наклоном.
Следует заметить, что от начала к концу часа занятий отмечалась различная динамика биоэлектрической активности исследуемых мышц при рабочих позах с большим и малым наклонами корпуса (в среднем от 33,8 до 58,3 и от 30,6 до 35,0 мкВ соответственно).
Выводы
1. В аудиториях вузов используется нерациональная рабочая мебель, что связано с отсутствием гигиенически обоснованных нормативов ее функциональных размеров.
2. Нерациональная рабочая поза студентов, обусловленная конструктивными недостатками аудиторной мебели, сопровождается уменьшением ее устойчивости, развитием повышенного утомления опорно-двигательного аппарата, проявляющегося увеличением амплитуды микроколебаний тела и биоэлектрической активности позных мышц.
3. Существующая аудиторная мебель создает неблагоприятную рабочую позу, которая характеризуется вынужденным положением тела с большим наклоном корпуса вперед, и уменьшением расстояния от глаз до рабочей поверхности.
4. При экспериментальном моделировании установлено, что использование аудиторной мебели, параметры которой соответствуют пропорциям тела, обеспечивает студентам во время учебных занятий нормальную рабочую позу с малым и средним наклонами корпуса вперед. Пребывание в такой более устойчивой позе обеспечивает малую биоэлектрическую активность позных мышц.
ЛИТЕРАТУРА
Гурфинкель В. С., Коц М., Шик Л. В. Регуляция позы человека. М., 1965, с. 255.
Корсунская М. И. и др. — Гиг. и эпидемиол., 1931, М« 1, с. 13—20.
Мойкин 10. В. и др. — В кн.: Физиологическая характеристика умственного и творческого труда. М., 1969, с. 71—77.
Михайлова Л. В. Гигиеническое нормирование функциональных размеров школьной мебели. Автореф. дне. докт. М., 1974.
Руководство по физиологии труда. Под ред. М. И. Виноградова. М., 1969.
Сухарев А. Г. Основные гигиенические требования к уст ройству и оборудованию кабинета черчения в общеоб разовательной школе. Автореф. дис. канд. М., 1961 Тарасенко Н. Ю., Ананьев Б. В., Мойкин Ю. В. Оздоров леиие труда работников малоподвижных профессий М., 1979, с. 134. Бюиссе С. — В кн.: Шеррер Ж- Физиология труда. М.,
11973, с. 37—124. Burandt U-Z. Prä v.-Med., 1966, Bd 11, S. 46. Grandjean £., Burandt (J. — Industr. Organisation, 1962, bd 31, S. 242.
Поступила 11/11 1980 г.
PHYSIOLOGIC-HYGIENIC EVALUATION OF THE WORKING POSTURE OF
STUDENTS
T. Sh. Minnibaev
A biomechanical analysis of working postures of students of higher educational establishments was tnade, during studies, using the existing nonstandard classroom furniture and furniture that corresponded to the height and bodily
proportions of the students. In postures involving a greater forward inclination of the trunk and head, the center of gravity of the body shifted and the bioelectric activity of postural muccles increased.
