CC BY
6
ния комфорта 22 °РТ), зимой от 18,2 до 22,5 °Р'Г (линия комфорта 20,3 °РТ). * Верхняя и нижняя границы зоны комфорта определяют диапазон колебаний микроклиматических параметров, за пределами которого наступает прогрессирующее переохлаждение или перегревание организма.
Границы зоны комфорта подтверждены также объективными физиологическими показателями, из которых изменения температуры кожи и интенсивность потоотделения подтверждают отдельные границы зоны комфорта, а незначительные изменения артериального давления и частоты сердечных сокращений подтверждают в целом то, что полученные в исследованиях микроклиматические параметры в основном были в пределах зон комфорта или близки к ним.
Таким образом, получены летние и зимние зоны комфортного микроклимата, учитывающие сезонную акклиматизацию (сезонную адаптацию) и характер сезонной одежды пассажиров различного возраста. Найденные зоны удовлетворяют пассажиров умеренного климатического ^района и жаркого региона страны. По линии комфорта 100 % пассажиров оценивают свои тепло-ощущения как комфортные («хорошо», «нормально») .
Зоны комфорта являются гигиенической осно-
вой для нормирования параметров микроклимата в пассажирских вагонах, необходимых для расчетов при проектировании систем отопления н кондиционирования воздуха с учетом интенсивности тепловой радиации от ограждений.
Отдельные компоненты микроклимата, составляющие РТ, должны находиться в следующих пределах: относительная влажность воздуха (ф) 50±20 %; скорость движения воздуха (К) в местах нахождения пассажиров не должна превышать 0,20 м/с в зимнее время, а при работе холодильной установки в летнее время —0,25 м/с; алгебраическая разность между средневзвешенной температурой ограждений и температурой воздуха помещения не должна выходить за пределы ±4°С (Ы=Ш—1С).
Литература
1. Виноградов С. А. Нормирование гигиенических параметров для систем кондиционирования воздуха на скоростных судах: Автореф. дис.... канд. мед. наук.—М„ 1977.
2. Плохинский Н. А. Биометрия. — Новосибирск, 1961.
3. Санитарные нормы параметров воздушной среды жилых и общественных помещений морских судов, оборудованных системой кондиционирования воздуха: Брошюра. Утв. зам. Гл. сан. врача СССР А. И. Занченко № 1186—74 —М., 1974.
4. Яковенко В. А. // Гиг. и сан, — 1945. — № 9, —С. 1-12.
Поступила 07.12.87
УДК 617.7-053.5-07:681.31
В. А. Доскин, П. И. Храмцов, А. Н. Якименко
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ РАБОТЫ ШКОЛЬНИКОВ НА КОМПЬЮТЕРЕ ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕКТРООКУЛОГРАФИИ
ВНИИ гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
Компьютеризация общеобразовательной школы выдвинула перед гигиенистами новые важные проблемы по охране здоровья и сохранению устойчивой работоспособности школьников, по-^ скольку работа с ЭВМ может сопровождаться воздействием на организм целого ряда неблагоприятных факторов (интенсификация и формализация интеллектуальной деятельности, различные виды излучения дисплея, шум, ухудшение качества воздушной среды и др.).
Нагрузка на зрение и напряженный характер труда вызывают у операторов ЭВМ нарушения функционального состояния зрительного анализатора и центральной нервной системы, поэтому среди различных жалоб, предъявляемых операторами ЭВМ, ведущее место занимают жалобы на те или иные расстройства зрения. По данным разных авторов, частота их составляет от 62 до 94 %.
Учитывая все это и большой удельный вес информационных нагрузок в современной школе, мы поставили задачу разработать критерии оценки состояния глазодвигательных функций
при работе школьников на компьютере. При этом мы отдавали себе отчет в том, что «глазные» причины утомления крайне многочисленны. Было бы ошибкой считать, что они зависят только от испытуемого и что среди них доминируют причины оптического характера. В действительности большую роль играют неблагоприятные факторы внешней среды, которые особенно важны, поскольку они могут быть устранены, например факторы, связанные с освещением [6].
Существующую методику оценки зрения по параметрам движения глаз использовали в гигиене детей и подростков при изучении условий чтения, экспертизе учебников, анализе объемно-планировочных решений классных помещений [3]. Однако исследования движений глаз при работе школьников с компьютерами не проводили.
Для оценки влияния условий работы на школьном компьютере проведены специальные лабораторные исследования, в которых приняли участие 60 мальчиков в возрасте 13—14 лет, изучающих в школе «Основы информатики и вычислительной техники». Все учащиеся были практн-
чески здоровыми и обладали нормальной остротой зрения обоих глаз.
Исследованным школьникам на экране школьного компьютера «Агат» предъявляли специальную 10—20-минутную нагрузку, которая заключалась в воспроизведении на клавиатуре букв, расположенных на экране дисплея в случайном порядке (аналогично хорошо известной корректурной пробе). Школьник, получив соответствующую инструкцию, должен был последовательно отыскать каждую увиденную букву на клавиатуре и нажать соответствующую увиденной букве клавишу, сообщая тем самым о ходе выполнения задания. Программа предъявления задания и обработки результатов исследования была составлена так, что компьютер автоматически учитывал правильность воспроизведения буквенной информации, подсчитывал количество таких ответов, определял число ошибок и проводил статистическую обработку результатов эксперимента.
Как показали наши хронометражные наблюдения на уроках информатики и вычислительной техники, предлагаемая нагрузка полностью отражала специфику и основные технологические операции при работе школьников на компьютере.
Глазодвигательную активность школьников исследовали методом электроокулографии, который используется для регистрации биопотенциалов, возникающих при движениях глаз. Электроокулографии — довольно простое и достаточно надежное средство электрофизиологического анализа центральной нервной системы и функционального состояния зрительного анализатора [2]. Для регистрации вертикальных составляющих содружественных движений обоих глаз использовали монокулярную электроокулографию (параллельное соединение вертикальных электродов почти не увеличивало амплитуды потенциала). Электроды располагали у верхнего и нижнего краев глазных впадин.
Движения глаз регистрировали с помощью слабополяризующихся накожных электродов округлой формы диаметром 8 мм с небольшим углублением для пасты. Крепление электродов осуществляли с помощью пластыря. В работе использовали стандартную электродную пасту для электрофизиологической аппаратуры. Кожу обрабатывали спиртом до легкого покраснения.
Биопотенциалы, снимаемые с помощью электродов, усиливались на усилителях переменного тока 4-канального электроэнцефалографа ЭЭГ-02-4П. Напряжение с электродов, расположенных горизонтально, подавалось на вход одного усилителя, с электродов, расположенных вертикально, — на вход другого усилителя. Запись проводили после 5—7 мин адаптации школьников к условиям опыта при скорости движения ленты 15 мм/с.
При электроокулографической регистрации движения глаз в условиях организованного эксперимента (когда вместе с движениями глаз при
переводе взора с экрана на клавиатуру и обра' но происходит незначительное движение голо^ь не было необходимости в жесткой фиксации ловы, так как наблюдаемые движения головы I влияли на качество записи.
Предварительные исследования показали, чт экспериментальная нагрузка позволяет достато но точно моделировать работу школьника I компьютере, а электроокулограмма (ЭОГ) аде: ватно отражает изменения функционального с< стояния зрительного анализатора. Все это да; возможность оценивать различные условия раб< ты за дисплеем, в зависимости от которых мен! лась глазодвигательная активность обследуемы В процессе эксперимента осуществляли непр рывную запись ЭОГ. «Маршрут» движения глг был задан условиями работы на компьютере, и течение всего эксперимента он оставался пост< янным: экран — буква на клавиатуре — служе( ная клавиша ВК
На полученной в результате исследований кр> вой определяли основные параметры движенк глаз и общий характер изменения ЭОГ. ¿ь
Для каждого школьника вычисляли след^ щие показатели ЭОГ: 1) среднее время (Т) во произведения одной буквы (этот параметр явл! ется интегральным и включает время поиска бу\ вы на экране, время поиска и нажатия клавиш с этой буквой на клавиатуре и время нажатк специальной клавиши ВК, которая указывав на окончание каждой операции); 2) среднее вр< мя поиска буквы и фиксации взгляда на экраг дисплея (/); 3) общее количество воспроизведе! ных букв за 1 мин (п)\ 4) степень регулярное! движения глаз при воспроизведении букв по пс казателю вариативности (коэффициент вари; ции V).
Одновременная регистрация горизонтальной вертикальной ЭОГ позволяла точно определят моменты перевода взора при движении глаз.
Исходя из задачи исследования, определял только временные характеристики ЭОГ. Показ; тели амплитуды скачков и их длительность^ учитывали.
Помимо этого, в начале и конце каждого и( следования у школьников определяли латентны период зрительно-моторной реакции и показат« ли корректурной пробы.
Как показали проведенные исследования, рабе та в неблагоприятных условиях окружающей ср< ды (уровень освещенности клавиатуры мене 400 лк, экрана — более 100 лк, расстояние до э( рана менее 50 см и др.) приводила к развити напряжения и утомления в глазодвигательно системе и изменению показателей ЭОГ (см. та( лицу). Известно, что утомление мышечного аг парата глаз проявляется в тех же признаках, чт и утомление любой двигательной системы: ухудшении координации движений, снижении и точности и увеличении вариативности [1]. Поэте му ЭОГ-признаками утомления являлись след}
Л
Изменение показателей ЭОГ при разных условиях работы школьников на компьютере
Показатель ЭОГ Благоприятные Услоиия Неблагоприятные УСЛОВИЯ р
Т, с 2,80±0,13 3,20±0,15 <0,05
t/T 0,37±0,01 0,45±0,01 <0,05
V, % 27,8±1,9 39,3±2,5 <0,05
л 20,3±0,8 17,0±1,2 <0,05
Число дополнитель-
ных скачков (рс-
фиксаций) за 1 мин 0—1 3-9
ющие факторы: а) увеличение времени прохождения маршрута при воспроизведении одной буквы; б) увеличение времени фиксации взора на экране; в) появление дополнительных скачков, связанных с повторными фиксациями взора;
г) нарушение регулярности движения глаз;
д) снижение общего количества воспроизведенных букв за 1 мин.
Приведенные ЭОГ-признаки отражают все этапы включения зрения в процесс выполнения экспериментальной нагрузки. Наибольшей глазодвигательной активностью характеризовались этап фиксации взгляда на экране и поиск соответствующей буквы. На этом этапе интенсивность моторики глаз находилась в прямой зависимости от условий работы (уровня освещенности клавиатуры и экрана, их соотношения, расстояния от глаз до экрана и др.). Переработка информации и принятие решения сопровождались низкой глазодвигательной активностью. В процессе исполнения задания последовательность глазных скачков совпадала с последовательностью движений рук.
При работе в неблагоприятных условиях время прохождения «маршрута» при воспроизведении одной буквы увеличивалось и составляло 3,2±0,15 с против 2,8±0,13 с (р<0,05) при благоприятных условиях. Увеличение времени воспроизведения одной буквы, естественно, приводило к уменьшению общего количества воспроизведенных букв за 1 мин до 17,0±1,2 (против 20,3± ±0,8; /э<0,05). На более выраженные изменения в глазодвигательной системе указывало также нарушение регулярности движения глаз, вызванное утомлением мышечного аппарата глаз и нарушением зрительно-моторной координации. Коэффициент вариации времени воспроизведения буквы увеличивался и составлял 39,3±2,5 % (против 27,8±1,9%; р<.0,05). Увеличивалось также время фиксации взора на экране дисплея (по показателю //Г). При неблагоприятных условиях оно составило 0,45±0,01 от времени прохождения всего «маошрута», при благоприятных — 0,37±0,01.
Кроме того, на ЭОГ выявляли высокочастотные колебания с частотой порядка 30 Гц, которые отражают нарушения в согласовании процессов управления движениями глаз в иерархиче-
ской системе их регуляции [5]. Рост частоты движений глаз и снижение их равномерности при утомлении отмечены Е. А. Хомской и соавт. [4] при изучении особенностей глазодвигательной активности у студентов в конце учебных занятий.
Полученные данные ЭОГ-исследования сопоставляли с результатами оценки зрительно-моторной реакции и корректурной пробы. Показатели зрительно-моторной реакции достоверно различались при благоприятных и неблагоприятных условиях работы па компьютере. Латентный период после нагрузки равнялся 302±12 мс при благоприятных условиях и 258±4 мс при неблагоприятных (р<0,05). По результатам анализа корректурной пробы различий не выявлено. Общее число просмотренных знаков составило 190±8,6 при благоприятных условиях и 188± ±10 — при неблагоприятных (/г>0,05), число ошибок — соответственно 19,0±8,6 и 22±12 (р>0,05).
Изменения вегетативных функций были недостоверными. Проводимые в данных условиях эксперимента исследования частоты сердечных сокращений не позволили определить существенных изменений в системе регуляции ритма сердца в разных условиях работы. В благоприятных условиях этот показатель составил 83,2±2,2 в минуту, в неблагоприятных — 83,2±2,4 в минуту (/>>0,05).
Таким образом, выявленные при ЭОГ-анализе изменения состояния глазодвигательной системы у школьников свидетельствуют о развитии процессов утомления в зрительном анализаторе при работе в неблагоприятных условиях и могут быть использованы для нормирования условий работы школьников на компьютере.
Проведенная работа позволяет рекомендовать электроокулографию к применению в комплексе методических средств при гигиенической оценке условий обучения школьников на компьютере. Методика ЭОГ-исследований имеет ряд преимуществ. Она проста, не требует специального оборудования. Обработка материала сравнительно нетрудоемка, данные позволяют объективно судить о функциональном состоянии глазодвигательной системы при разных условиях работы школьников на компьютере.
Литература
1. Бернштейн Н. А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности.— М„ 1966.
2. Владимиров А. Д. Методы исследования движения глаз. — М., 1972.
3. Попова Н. М. // Психофизиологические исследования в гигиене детей и подростков — М., 1981. — С. 78—85.
4. Хомская Е. А., Ефимова И. В. // Физиология человека,—1985.—Т. И, №2, — С. 235—240.
5. Шахнович А. Р. Мозг и регуляция движения глаз. — М„ 1974.
6. Шеррер Ж. Физиология труда: эргономия: Пер. с франц. — М., 1973.
Поступила 16.06.87
Summary. The technique for the electrooculographic analysis of the visual system of schoolchildren working with computers is described. The strain of the oculomotor system and fatigue manifestation have been detected in
children under unfavourable environmental conditions. It is recommended to use the derived indicators of evaluating electrooculograms when hygienically assessing the working conditions of schoolchildren using computers.
УДК 613.955:613.731]-053.4-07
Г. В. Терентьева, О. Г. Иванова, М. П. Ронжина, Г. А. Шаршаткина
ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ДЕТЕЙ 6-ЛЕТНЕГО ВОЗРАСТА
ВНИИ гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
Начало обучения в школе сопровождается сложным процессом биосоциальной адаптации, предъявляющей повышенные требования как к интеллектуальной, так и к физиологической сфере организма ребенка. С этих позиций даже незначительные отрицательные воздействия средо-вых факторов в адаптационный период могут способствовать возникновению различных отклонений в состоянии здоровья детей.
Как показали наблюдения [3, 5], 6-летние дети требуют особого подхода к организации материальной базы их обучения и воспитания. Поэтому разработка гигиенических требований к дальнейшему развитию и совершенствованию архитектурно-планировочных решений школьных зданий с учетом оптимизации факторов окружающей среды, в которой осуществляется учебно-воспитательная деятельность 6-летних детей, является весьма важной и актуальной.
Проведенное нами санитарно-гигиеническое обследование 40 общеобразовательных школ в разных городах страны показало, что условия обучения 6-летних детей создаются главным образом за счет ухудшения условий пребывания в школе детей других возрастных групп. Так, в 20 % случаев учебно-воспитательные помещения для шестилеток организовывали за счет перевода школы с односменной работы на двусменную, в 62 % — за счет помещений, занимаемых ранее группами продленного дня учащихся начальных классов; в 18 % случаев помещения для 6-летних детей выделяли за счет уменьшения общей вместимости школы. Тем не менее только в 53,5 % обследованных школ имелся полный набор помещений, необходимых для обучения и воспитания детей-шестилеток: класс, игровая, спальня, рекреация, туалет, раздевалка [6]. В остальных школах отдельные помещения выполняли совмещенную функцию: в 28 % случаев класс использовали и как игровую; в 10 % спальня, оборудованная встроенной мебелью, служила игровым помещением; в 6 % Для игр детей были организованы игровые уголки в классе и спальне; в 2,5 % дети отдыхали и играли в рекреации.
В ряде школ, даже имеющих все необходимые помещения, создавались определенные неудобства для их использования, так как они располагались некомпактно — либо на разных этажах,
либо в разных отсеках школьного здания. Площадь отдельных помещений, предназначенных для 6-летних детей, значительно варьировала в разных школах. Питание шестилеток в большинстве школ (87,5%) было организовано в общей столовой с выделением специальных посадочных мест. В 8,5 % случаев питание таких детей проводили в классе или игровой, в 2 школах (4 %), где учебно-воспитательные ячейки для шестилеток располагались в отдельных блоках, для питания детей были выделены специальные помещения.
Проведенный анализ показал, что реальные условия, в которых протекает процесс обучения и воспитания детей 6-летнего возраста, в разных школах существенно различаются. При этом возникает важная гигиеническая задача определения оптимальных и допустимых вариантов архитектурно-планировочных решений ячейки для шестилеток внутри общеобразовательной школы. Для решения этой задачи нами проводилось сравнительное изучение некоторых показателей функционального состояния организма и здоровья детей 6-летнего возраста в 5 общеобразовательных школах, где обучение детей осуществлялось по единой программе, а условия организации обучения и воспитания существенно различались. Поскольку в литературе имеются сведения о том, что обучение шестилеток в условиях детского сада более благоприятно сказывается на состоянии здоровья детей, чем при их обучении в школе [1, 2], углубленные гигиенические исследования проводили параллельно и в детском саду, где 6-летних детей обучали по аналогичной программе.
Для комплексного изучения условий организации учебно-воспитательной ячейки для 6-летних детей в разных учреждениях нами была разработана схема балльной оценки основных факторов (табл. 1). При этом в табл. 1 была введена графа, отражающая опытность педагога, поскольку наблюдения как наши, так и других авторов показали, что от того, как проводится урок, в значительной мере зависит (при прочих равных условиях) утомляемость детей, а следовательно, и их здоровье. Показатели микроклимата, освещенности и состояния воздушной среды в оценочную таблицу не вводили, так как, во-первых,
