CC BY
4
9. О состоянии окружающей природной среды г. Москвы в 1994 г.: Государственный доклад. — М., 1996.
10. Петрова И. В., Мухамбетова А. X., Беляева Н. Н. // Гиг. и сан. - 1994. - № 1. - С. 16-19.
11. Петрова И. В., Шинкаренко И. И., Лещенко Г. М. и др. // Там же. - 1993. - № 10. - С. 59-61.
12. Сидоренко Г. И., Захарченко М. П., Яворовский А. П. и др. // Современные проблемы экогигиены. — Киев, 1993. - Ч. 2. - С. 65-98.
13. Хаитов Р. М., Пинегин Б. В., Истамов X. И. Экономическая иммунология. — М., 1995.
14. Pelrova J. V. // Symposium on Environment and Health Research on the Environment and Health Research on the European Community and of the USSR, 2-nd. - Moscow, 1991. — P. 181-186.
15. Sidorenko G. J., Petrova J. V., Avaliani S. L. Ц Int. J. Immunoreabil. - 1994. - N 1. - P. 326-327.
Поступила 26.09.97
С И Л. ИСКАНДЕРОВЛ. Н. П. СЕТКО. 1998 УДК 613.955-07
И. А. Искандерова, Н. П. Сет ко
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ШКОЛЬНИКОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ПРОФЕССИИ ПРОГРАММИСТА
Государственная медицинская академия, Оренбург
Сохранение и укрепление здоровья школьников является одним из приоритетов социальной и медико-психологической адаптации молодых людей в новых экономических условиях. Один из ключевых вопросов социально-психологической адаптации — это научно осознанный выбор вида профессиональной деятельности. Вместе с тем в настоящее время возник ряд проблем, решение которых может быть найдено только за счет создания принципиально новой, медицински обоснованной системы профессионального прогнозирования и профориентации.
Подростковый возраст характеризуется рядом морфологических и физиологических особенностей, которые необходимо учитывать в интересах как охраны здоровья, так и успешности самого профессионального обучения.
При все большей компьютеризации различных отраслей народного хозяйства потребность в профессии программиста возрастает. Вместе с тем до настоящего времени отсутствуют научно обоснованные данные о влиянии факторов обучения профессии программиста на психофизиологические функции организма подростков. Малочисленны сведения о наличии специфических особенностей функционирования организма в зависимости от года обучения. Отсутствуют медико-физиологиче-ские критерии отбора подростков для обучения профессии программиста и дальнейшей производственной деятельности.
В связи с этим проблема физиолого-гигиениче-ского обоснования организации обучения и труда подростков на компьютерах, которая бы соответствовала их психофизиологическим особенностям и индивидуальным качествам, обеспечивающим успешное овладение профессией и дальнейшее усовершенствование в ней без ущерба для здоровья, чрезвычайно актуальна.
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния условий обучения профессии программиста на психофизиологические функции подростков, обеспечивающие успешность овладения профессией.
Санитарно-гигиеническая характеристика условий организации обучения и труда подростков проведена путем определения температурного, воздушного и светового режима, измерения уров-
ней шума, вибрации, рентгеновского и ультрафиолетового излучения по общепринятым методам гигиенической экспертизы |4|. Комплексная гигиеническая характеристика паспорта профессии программиста дана с помощью профессиографи-ческого метода [3].
Одним из ведущих звеньев, обусловливающих успешность овладения профессиональными навыками, является функциональное состояние центральной нервной и сердечно-сосудистой систем. В связи с этим были проведены психофизиологические исследования в динамике за 3 года у 300 подростков, обучающихся профессии программиста. При оценке функционального состояния центральной нервной системы с помощью таблиц Ан-фимова |5| исследованы умственная работоспособность, скорость обработки информации, точность выполняемой работы. Методом хронореф-лексометрии определены латентные периоды зрительных и слухомоторных реакций [2]. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы определено путем исследования таких гемодина-мических показателей, как пульс, артериальное давление с последующим расчетом интегральных величин пульсового давления, среднединамиче-ского давления по формуле Хикема [6|, минутного объема крови, ударного объема крови по формуле Пуазейля |7], также был применен метод математического анализа сердечного ритма по Р. М. Ба-евскому |1], который отражает эффект регуляции сердечного ритма вегетативной нервной системой.
Нами установлено, что занятия школьников проводились в кабинетах, оборудованных 10 компьютерами "Я маха", 10 — "Электроника", 12 — "Атари". Учебный день состоял из 4 уроков: по 2 урока практики и теории. Каждый урок длился 45 мин, а перемены между уроками составляли от 5 до 20 мин.
Учащиеся 9-х классов занимались за 1 компьютером по 3—4 человека, так как численность учеников превышала количество компьютеров. В 10— 11-х классах ученики занимались за компьютерами персонально. Работа на всех видах компьютеров осуществлялась без защитных экранов. Проведенные гигиенические исследования показали, что компьютеры всех марок являются источниками широкополосных электромагнитных излучений.
При этом установлено, что на рабочем месте ученика рентгеновское излучение составляло от 10,8 до 23,6 мкР/ч, ультрафиолетовое излучение — от 12 до 15 мкВт/м2, инфракрасное излучение было в диапазоне от 0,05 до 1,00 Вт/см2, а электростатическое поле в пределах 27 кВ/м. Кроме того, нами установлено, что уровень шума во время работы ЭВМ в среднем составлял 57 дБА и 42 дБА соответственно без работы компьютеров, вибрация при работе компьютеров не превышала нормы. Температура воздуха в кабинетах колебалась от 18 до 22°С, скорость движения воздуха составляла 0,1 м/с, а относительная влажность — 31—39%, что при комплексной оценке охарактеризовано комфортным, так как эффективная температура находилась в диапазоне от 18,2 до 18,7°С.
Установлено, что естественное и искусственное освещение соответствовало точности выполняемой зрительной работы (коэффициент естественного освещения составлял 1,5%, искусственное освещение в диапазоне 300 лк). Содержание химических и биологических агентов в воздухе рабочей зоны программистов не превышало ПДК.
Из психофизиологических факторов исследовали мощность выполняемой работы, статическую физическую нагрузку, темп рабочих движений, рабочую позу и перемещение в пространстве, а также нервно-психическую нагрузку: длительность сосредоточенного наблюдения, напряжение зрительного анализатора, интеллектуальную, эмоциональную и информационную нагрузку, уровень монотонности.
Все исследуемые факторы были оценены в баллах. Величина фактора, соответствующая оптимальному или благоприятному уровню, оценивалась в 1—2 балла. При возможном развитии пограничных состояний величина фактора определялась 3—4 баллами. Высокий уровень фактора, способствующий развитию профессиональных заболеваний, оценивался в 5—6 баллов. На основании полученных данных составлена профессиограмма программиста, которая представлена на рисунке и свидетельствует о том, что 13 факторов из 26 обеспечивают оптимальный уровень воздействия, 11 факторов (шум, микроклимат, электромагнитное поле, статическая физическая нагрузка, темп рабочих движений, рабочая поза и перемещение в пространстве, информационная нагрузка, длительность сосредоточенного наблюдения, напряжение зрительного анализатора, эмоциональная нагрузка, режим труда и отдыха) могут оказывать нагрузку на организм и вызывать в нем патологические изменения. Важно отметить, что такие факторы, как интеллектуальная нагрузка и уровень монотонности работы на компьютере могут вызывать заболевания соответствующей природы у программистов.
Согласно данным, представленным в таблице, установлено, что у школьников коэффициент умственной работоспособности (КУР) за все 3 года обучения был значительно выше в начале занятий и снижался к концу занятий.
При этом в динамике 3-летнего обучения четко определялась тенденция к увеличению КУР на 3-м году обучения, что можно объяснить адаптацией подростков к выполняемой работе. Изменение скорости обработки информации (СОИ) имело ту
Профессиограмма профессии программиста.
/ — шум, 2 — ультразвук, 3 — вибрация, 4 — микроклимат. 5 — инфракрасное излучение, 6 — электромагнитное поле, 7 — промышленная пыль, не превышающая ПДК, А' - промышленная пыль, превышающая ПДК, 9 — токсические вещества, не превышающие ПДК. .'0— токсические вещества, превышающие ПДК, II — профессиональные инфекции, 12 — разовая физическая нагрузка, /_? — внешняя механическая работа. 14 — мощность выполняемой работы. 15 — статическая физическая нагрузка, 16 — темп рабочих движений, 17 — дефицит физической нагрузки, 18— рабочая поза и перемещение в пространстве. 19 — информационная нагрузка, 20 — длительность сосредоточенного наблюдения, 21 — напряжение зрительного анализатора, 22— интеллектуальная нагрузка. 23 — эмоциональная нагрузка, 24 — уровень монотонности, 25 — сменность и продолжительность рабочего дня, 26— режим труда и отдыха.
же тенденцию, что и КУР; в частности в начале занятии отмечался рост этого показателя с 1-го года обучения по сравнению с 3-м годом в 1,1 раза (1,65 ± 0,08 на 1-м году обучения и 1,83 ± 0,07 на 3-м году). По сравнению с началом занятий в конце 3-летнего обучения сохранилось снижение этого показателя. Несколько иная картина наблюдалась у программистов в динамике 3-летнего обучения по коэффициенту труда (КТ) выполняемой работы: КТ возрастал в конце занятия по сравнению с началом, что, вероятно, может быть связано с увеличением периода врабатываемости в начале занятия.
Кроме этого, нами установлено снижение объема внимания, скорости переключения внимания у программистов, что выражалось в увеличении времени обработки информации до 7 с.
При анализе данных хронорефлексометрии установлено удлинение латентного периода двигательных реакций на световой и звуковой раздражители. При этом реакция на свет была более выражена, чем на звук, и характеризовалась значительным увеличением латентного периода зрительно-моторной реакции как в начале, так и в конце занятий. Так, если на 1-м году обучения в начале занятий латентный период составлял 179,5 ± 5,2 мс, а в конце соответствовал 197,0 ± 5,45 мс, то на 3-м году обучения латентные периоды выражались следующими данными: в начале занятий 184,5 ± ± 5,05 мс, а в конце 203,0 ±5,15 мс.
В качестве индикатора общего состояния организма и деятельности его адаптационных механиз-
Психофизиологические показатели у программистов в линамикс 3 лет обучения
Год обучения Показатель, бит/мин
КТ КУР сои
1-й год:
начало 0.81 ± 0,02 963,5 ±41,5 1,65 ± 0,08
конец 0,87 ± 0,01 815.0 ± 35,5 1,18 ± 0.08
Р < 0,01 < 0,01 < 0.01
2-й год:
начало 0,84 ± 0.01 941,0 ± 44.5 1.72 ± 0,1
конец 0,92 ± 0.01 812,0 ± 35,5 1,47 ± 0.08
Р < 0,001 < 0,05 < 0,05
3-й год:
начало 0,86 ± 0,01 999,5 ± 34,5 1,83 ± 0,07
конец 0,92 ± 0,01 857,0 ± 36,5 1,35 ± 0,08
Р < 0.001 < 0.01 < 0,001
мов нами исследовано функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, так как ее реакции тесно связаны с деятельностью центральной и вегетативной нервных систем, подкорковых центров. Поэтому, изучая процессы регуляции сердца, можно получить важную информацию о состоянии всего аппарата управления в целостном организме [1|.
Нами установлено, что наиболее экономная работа сердца отмечается у подростков на 3-м году обучения.
Высокий индекс напряжения работы сердца, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом, выявлен у программистов на 1-м году обучения и составил 288,3 ± 17,5, на 3-м году — 188,1 ± 12,5 (р < 0,01). Индекс вегетативного равновесия, указывающий на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, вегетативный показатель ритма, позволяющий судить о вегетативном балансе с точки зрения оценки активности автономного контура регуляции, и показатель адекватности процессов регуляции имели тенденцию к снижению на 2-м и особенно на 3-м году обучения.
Поскольку деятельность сердца регулируется симпатическим и парасимпатическим отделами вегетативной нервной системы, значительные изменения происходят с гемодинамическими показателями. К концу занятий изменялось артериальное давление. Если на 1-м году обучения систолическое давление снижалось в среднем на 3—5 мм рт. ст., то на 2-м и 3-м годах обучения возрастало на 2— 7 мм рт. ст. Диастолическое давление на 1-м году обучения понижалось на 2—4 мм рт. ст., а на 2-м и 3-м годах — увеличивалось на 3—7 мм рт. ст.
Пульсовое давление в динамике всех 3 лет обучения снижалось в среднем на 2—2,5 мм рт. ст.
Среднее динамическое давление характеризовалось волнообразными изменениями. Так, если на 1-м и 3-м годах обучения оно понижалось в среднем от 3,5 до 8,5 мм рт. ст., то на 2-м году возрастало на 3,5 мм рт. ст. Минутный объем крови незначительно увеличивался на 1-м и 3-м годах обучения в среднем на 0,4 л/мин, а на 2-м году увеличивался на 1,0—1,5 мм рт. ст. Ударный объем крови увеличивался к концу занятий на 1-м и 3-м годах обучения в среднем на 2,0—3,5 мл и снижался на 1, 2 и 3-м годах обучения. Зарегистрированное увеличение минутного и ударного объема крови в те же периоды времени, когда снижалось периферическое сопротивление сосудов, еще раз подчеркивает влияние вегетативного контура в регуляции сердечного ритма.
Выводы. 1. Обучение школьников профессии программиста характеризуется воздействием на организм комплекса профессионально обусловленных факторов, среди которых определяющими являются высокая информационная нагрузка, длительность сосредоточенного наблюдения, напряжение зрительного анализатора, интеллектуальная и эмоциональная нагрузка, повышенный уровень монотонности.
2. Наиболее характерные изменения под действием факторов, определяющих профессию программиста, отмечались со стороны центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, что характеризовалось снижением КУР, СОИ, снижением объема и скорости переключения внимания; удлинением латентного периода двигательных реакций на световой и звуковой раздражители; изменениями регуляции ритма сердца с увеличением напряжения работы сердца за счет включения симпатического отдела вегетативной нервной системы и снижением активности автономного контура регуляции.
Литература
1. Киевский Р. М. Математический анализ сердечного ритма при стрессе. — М., 1984.
2. Горшков С. И., Золииа 3. М. Методики исследований в физиологии труда. — М., 1974.
3. Кандратьев И. С., Демина Д. И. Физиолого-гигие-ническая паспортизация профессий: Метод, рекомендации. — М., 1978.
4. Минх А. А. Справочник по санитарно-гигиеническим исследованиям. — М.,1973.
5. Пивоварова Г. Н. Психофизиологические исследования в гигиене детей и подростков. — М., 1981. — С. 91-97.
6. Савицкий Н. Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики. — М., 1963.
7. Физиология кровообращения. Физиология сосудистой системы. — Л., 1963.
Поступила 03.07.97
