ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫСОТЫ СТОЛА И СИДЕНЬЯ ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

HYGIENIC PRINCIPLES IN ORGANIZING THE PUPILS; ACTIVITIES OUT-OF-CLASS

HOURS

T. A. Yappo

The author determined the types of activities that favoured pupils' rest, their permissible time length and their rational combination in the course of a school day. As the result of these activities the dynamics of the functioning of the central nervous system of school undergraduates remained normal during all the day and week.

УДК «13.6:371.63

ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫСОТЫ СТОЛА И СИДЕНЬЯ ДЛЯ школьников

Кандидаты мед. наук Л. В. Михайлова, Г. А. Шаршаткина

Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва

В последние годы наблюдается тенденция к понижению высоты бытовой и рабочей обстановки. Известны работы, проведенные в этом направлении <АкегЫот). Сравнение размеров школьной мебели, принятых в СССР (ГОСТ 5994-646) и за рубежом (ОгеуШэз; БсЬоЬегЧЬ; ВигапсК; Огапсфап; Ф. Янда и соавт., и др.), показывает, что высота сиденья и стола, рекомендуемая для одинаковых ростовых групп в странах Западной Европы и Америки, на 2—5 см меньше, чем в СССР. Вряд ли столь большие расхождения связаны с различной пропорцией тела. Как свидетельствуют исследования, различные группы русского населения практически имеют ту же длину ноги и руки при одинаковом росте, что и население Скандинавии или Северной Америки (В. В. Бунак).

Проведенные нами антропометрические исследования детей школьного возраста указывают на несоответствие некоторых размеров школьной мебели, регламентируемых действующим ГОСТ, средним анатомическим размерам частей тела в ряде ростовых групп современных школьников. Это послужило основанием для уточнения нами размеров школьной мебели. С этой целью мы изучали изменение рабочей позы, некоторые физиологические функции и утомление школьников в процессе письма и чтения при различном соотношении высоты мебели с анатомическими размерами. Исследовали практически здоровых школьников (с нормальным зрением, без нарушений осанки) в возрасте 9—15 лет. Во всех случаях соблюдалось правило отрицательной дистанции, а крышка стола имела наклон 10°. В качестве методик исследования использовали фотогониометрию при профильной съемке (1446 исследований) — запись колебаний центра тяжести корпуса, воспринимаемых стабилографической площадкой, расположенной под стулом сидящего (495 исследований), и миографию мышц спины и шеи (54 исследования) в начале, середине и конце опытного урока. Учащимся рекомендовалось сидеть свободно, так, как они обычно сидят на уроках в школе, разрешалось произвольно менять положение головы, корпуса и ног. Исследование продолжалось 45 мин. (время стандартного урока).

Важнейшим размером, определяющим удобство позы, является высота стола. Она складывается из высоты стула и дифференции. В расчетах диф-ференции существует много расхождений. Ряд авторов (Ф. Ф. Эрисман и др.) рекомендуют при определении величины дифференции к высоте локтевой точки над сиденьем добавлять от 2 до 6 см. М. И. Корсунская, определяя дифференцию, измеряла высоту локтя, не прижатого к телу, а выдвинутого вперед на 10 см, и к этой величине добавляла от 2 до 6 см. Столь различные рекомендации объясняются трудностью точного определения этого функционального размера. Измерения, в частности и наши, дают довольно большой разброс показателей того, насколько увеличивается рассто-

яние от сиденья до локтя при переводе предплечья из положения прижатого к боковой поверхности тела в положение письма. В среднем, по данным наших измерений, локоть поднимается на 5—6 см. Взяв этот показатель в качестве средней величины, определяющей размер дифференции, мы сочли необходимым проверить другие варианты дифференции и соответствующие им высоты столов — повышенный и высокий — дифференция равна высоте локтя, прижатого к телу (Л) 1, плюс 7—8 и 9—10 см, а также пониженный и низкий — дифференция равна (Л) плюс 3—4 см и Л плюс 1—2 см. Высота сиденья при этом соответствовала высоте голени. Углы наклона корпус учащихся, по данным фотогониометрии, и амплитуда основных колебаний центра тяжести и физиологического тремора, по данным тензографии, при работе за столами разной высоты представлены в табл. 1. Поза за низким

Таблица Г

Углы наклона частей корпуса, расстояние от глаз до поверхности стола и амплитуда колебаний центра тяжести учащихся при работе за столом различной высоты

Величина дифференции Изучаемый параметр

наклон головы к горизонтали наклон грудной части позвоночника к горизонтали наклон тазовой области к горизонтали расстояние от глаз до рабочей поверхности (в сл) амплитуда колебаний центра тяжести (в мм)

основные колебания физиологический тремор-

в градусах

Л+1—2 Л+3—4 Л+5—6 Л+7—8 Л+9—10 27,8±0,74 41, 9±2,0 41,6±0,8 43,0± 1,5 32,6±0,9 41,2± 1,03 51,2 ± 1,06 51, 4±0, 9 50,0± 1,08 48,3± 1,4 94,6± 1, 12 96,9±1, 1 92,2±0,62 98,4 ± 1,0 85, 1 ± 1,25 28,7±0,88 34,5±0,9 35,3±0,9 35,7± 1,4 31,0±1,16 5—20 3—20 5—6 3—15 5—40 1—16 4—20 1,5—3 2—18 1—10

столом и поза за высоким столом по ряду показателей отличаются от средней группы. При работе за высоким столом отмечается большой наклон тазовой области, более сильный наклон головы, меньшее расстояние от глаз до рабочей поверхности (31 см), чем в средних группах, из-за чего общее положение корпуса приближается к позе с большим наклоном. Положение корпуса за низким столом (по средним данным) также соответствует позе с большим наклоном. При этом происходит перенесение вперед центра тяжести (по нашим данным, на 18—27 мм) и связанное с этим возрастание мышечных напряжений для удержания тяжести тела, о чем свидетельствует увеличение амплитуды миограммы m. sacrospinalis и т. spinalis, начиная с 20-й минуты опытного урока.

Как при большой, так и при малой дифференции отмечается неустойчивость позы и неравномерная амплитуда физиологического тремора. Малая амплитуда чередуется с большой, доходящей до 10 и даже до 20 мм, причем это не отдельные колебания центра тяжести, связанные с движением, а постоянный фон кривой тензограммы. Неустойчивость позы объясняется как большим наклоном корпуса, так и асимметрией положения тела. Асимметрия в положении плеч в пределах 7—10° при большой дифференции обнаружена в 67% случаев, при низком столе — в 70% случаев, при средней высоте стола — в 36% случаев.

Таким образом, при высоте столов, где дифференция равна высоте локтя над сиденьем плюс 5—6 см, наблюдаются более благоприятное соотношение углов наклона корпуса, чем при высоких (дифференция равна Л плюс 9—10 см) и низких (дифференция равна Л плюс 1—2 см) столах, большая устойчивость позы и меньшее число случаев асимметрии положения тела.

Изменения дифференции от средней (Л плюс 5—6 см) на плюс 2 см практически на позу школьников не влияет (см. табл. 1).

1 Л — высота от сиденья до локтя, прижатого к телу (в см).

При уточнении высоты стула мы взяли для сравнения 5 вариантов соотношения высоты сиденья с высотой голени, так как и определение этого размера вызывает разногласия. В американских рекомендациях размеров школьной мебели (Martin) высота сиденья понижается против максимальной высоты голени на дюйм (2,5 см) ввиду необходимости обеспечить свободу движения ноги. В то же время есть мнения противоположного характера, свидетельствующие, что низкая мебель формирует неправильную рабочую позу (Lundervold, Scholerth). Поэтому для сравнения нами были взяты как низкие варианты мебели, так и соответствующие высоте голени и несколько повышенные. Дифференция в этих исследованиях всегда соответствовала JI плюс 5—6 см.

Таблица 2

Соотношение углов сгибания в тазобедренном, коленном и голено-стопном суставах при пользовании стульями разной высоты и амплитуда колебаний центра тяжести

Высота сиденья Углы сгибания (в градусах) Амплитуда колебаний центра тяжести (в мм)

в тазобедренном суставе в коленном суставе в голено-стопном суставе основные колебания физиологический тремор

Ниже голени на

3—4 см...... 89±0,9 86±0,9 85±0,77 2—20 1—20

Ниже голени на 2 см 90± 1,8 80 ±1,1 85 ±1,1 2-15 1 — 12

Равная голени . . . 92±0,62 95±0,7 92±0,9 5-6 1,5—3,5

Выше голени на 2 см 94±0,79 98±1,1 100±1,06 3-10 1—4

Выше голени на

3—4 см...... 88± 1,6 91 ±0,76 84 ±1,0 3-15 1-5

Высота сиденья стула влияла главным образом на положение ног и наклон корпуса по отношению к бедру. Данные фотогониометрии (табл. 2) показывают, что при низких стульях преобладают позы, когда во всех сочленениях углы сгибания менее 90э. При пользовании стульями, высота сиденья которых равна голени вместе со стопой в обуви или повышена на 2 см, все исследуемые углы более 90°. При пользовании высокими стульями угол сгибания в тазобедренном или голено-стопном суставе снова становится менее 90°. Однако поза носит уже другой характер. При низкой мебели острый угол в тазобедренном и коленном суставах образуется из-за приподнятых колен, а при большой высоте стула наблюдается сползание бедер вперед и как вторичное явление наклон тазовой области.

При всех исследованных вариантах высоты сиденья наблюдалась значительная подвижность конечностей и корпуса. Наименее устойчивой была поза при крайних вариантах высоты сиденья. При этих же вариантах отмечались жалобы школьников на неудобство позы, чувство давления в обла: сти седалищных бугров при низких стульях и в нижней части бедер при высоких. Высота сиденья сказывалась на распределении давления по площади опоры. Наиболее равномерно оно распределяется, если высота сиденья соответствует высоте голени со стопой в обуви. В этом случае центр тяжести корпуса сидящего в прямом положении располагается на 40—50 мм кзади от центра сиденья, при низком стуле центр тяжести смещается назад еще на 4—5 мм, при высоком стуле наблюдается смещение центра тяжести вперед на 5 мм.

Таким образом, наиболее удобной высотой сиденья стульев при чтении и письме за столом является такая, которая соответствует длине голени со стопой в обуви. Изменения высоты сиденья в пределах 2 см, особенно в сторону повышения его, на характер и удобство позы существенно не влияют. Настоящее исследование наряду с другими послужило основанием для внесения уточнений в размеры школьной мебели.

До января 1971 г. на школьную мебель действовали стандарты (ГОСТ 5994-647, 11015-646, 11016-64), рассчитанные на 7 размеров парт или столов и стульев, в которых каждый номер мебели предназначен для группы учащихся с разницей длины тела не более 10 см.

Изучение практики производства и использования школьной мебели показало, что, как правило, в школы поставляется не полный комплект мебели с 6-го по 12-й номер, а в лучшем случае 3 или 2 номера; особенно это касается столов и стульев.

Изменения в физическом развитии школьников, в частности значительное увеличение длины их тела, требуют пересмотра соотношения номеров.

мебели. Для ряда республик почти исчезает необходимость в 6-м размере мебели и есть настоятельная потребность в 13-м номере, который действующим ГОСТ не предусмотрен.

При обсуждении проектов новых ГОСТ на школьную мебель был поднят вопрос об увеличении ростового интервала для каждого из размеров, мебели до 15 см, как принято в зарубежной практике. Изучение этого вопроса по данным антропометрических и физиологических исследований показало не только возможность, но и целесообразность увеличения ростового интервала до 15 см. Анализ данных длины тела более чем 6000 детей, обучающихся в школах крупных городов, рабочих поселков и сельской местности РСФСР (по данным Института гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР и Института физиологии детей и подростков АПН СССР), показал, что для оборудования всех классов мебелью, соответствующей росту учащихся при группировке ростовых групп по 15 см, необходимо 5 размеров мебели. Потребность в крайних номерах (рост до 130 см и выше 175 см) составляет примерно 20%. Преобладающее число учащихся с 1-го по 10-й класс (около 80%) имеют рост от 130 до 175сли могут быть удовлетворены тремя размерами мебели (103—145, 145—160 и 160—175 см). Уменьшение количества номеров мебели с 7 до 5, а основной потребности до 3 номеров намного облегчит производство школьной мебели и контроль за ее правильным распределением в соответствии с ростом и возрастом учащихся. При новой ростовой группировке возможно в большем проценте случаев обеспечить правильное положение тела и в тех случаях, когда в одном помещении (классе, кабинете) обучаются дети с разницей в возрасте в 1—2 года, что имеет значение и для начальной и средней школы в связи с переходом на кабинетную систему обучения.

Расширение границ ростовых групп до 15 см (т. е. на 5 см по сравнению со старой группировкой) не влечет за собой существенного увеличения вариабельности высоты голени и локтевой точки внутри ростовых групп. Для 70—86% школьников (М±1—1,5 а) как при той, так и при другой группировке изменчивость этих параметров не выходит за пределы —2,2 см. Сигмальные отклонения высоты голени при группировке по 10 см-меняются от 1,23 до 2,10, а при группировке по 15 см — от 1,5 до 2,05, высота локтя над сиденьем — соответственно от 1,36 до 2,20 и от 1,64 до-2,10. Как показали рассмотренные выше исследования и данные М. И. Кор-сунской, изменения дифференции и высоты сиденья в пределах ± 2 см практически не влияют[на позу учащихся. Все это позволило в проекте новых ГОСТ на школьную мебель, разработанном при нашем участии, ввести ростовую группировку по 15 см.

В табл. 3 представлены высота сидений и столов для 5 ростовых групп школьников с интервалом по 15 см, разработанные на основании приведен-

Таблица 3

Высота сиденья и стола для 5 ростовых (групп с интервалом роста в 15 см

Ростовая группа (в см) Размер мебели

высота сиденья диффе. ренция высота стола

До 130...... 32 22 54

130—145 ..... 36 24 60

145-160 ..... 40 26 66

160—175 ..... 44 28 72

175 и выше .... 48 30 78

пых в статье данных изучения позы школьников и выполненного ранее -антропометрического исследования. Приведенная в табл. 3 высота школьной мебели близка к международным.

Выводы

1. Сравнение различной величины дифференции при одинаковой высоте сиденья показывает, что дифференция, равная высоте локтя, прижатого к телу, плюс 5—6 см, обеспечивает наиболее благоприятное соотношение углов наклона корпуса, ббльшую устойчивость позы по данным тензогра-■фии и меньшее число случаев асимметрии позы.

2. Наиболее удобной высотой сиденья стула для работ, связанных с письмом и чтением, обеспечивающей устойчивость позы, возможность перемещения конечностей, благоприятное соотношение углов сгибания в тазобедренном, коленном и голено-стопном суставах, более равномерное распределение давления, является та, которая соответствует длине голени со столой в обуви.

ЛИТЕРАТУРА

Б у н а к В. В. Учен, записки Московск. ун-та, 1937, в. 10, с. 7.—К о р с у н -с к а я М. И. Соц. гиг., 1928, № 1(11), с. 17,— Михайлова Л. В. Гиг. и сан., 1967, № 7, с. 106.— Михайлова Л. В., ШаршаткинаГ. А. Там же, 1970, № 6, с. 34.— Эрисман Ф. Ф. Избранные произведения. М., 1959, т. 1, с. 195.— Я н д а Ф., К а п а л и и В., К о к у р а И. Гигиена детей и подростков. М., 1962.— AcerblomB. Standing and Sitting Posture With Special Refference to the Construction of Chairs. Stok-holm, 1948.—В u r a n d t U., Z. Prav. Med., 1966, Bd 11, S. 46.—D г e у f u s s H., The Mesure of Man. New York, 1965.— G г a n d j e a n E., В u r a n d t U., Industrielle Organisation, 1962, Bd 31, S. 242,—L u n d e r v о 1 d A., Acta physiol. scanol., 1951, v. 24, Suppl. 84.—M a r t i n W. E., Childrens Body Measurements. Washington, 1955.— Scholerth H., Sitzhaltung, Sitzschaden, Sitzmobel. Berlin, 1962.

Поступила 28/V 1970 Г.

HYGIENIC SUBSTANTIATION OF THE HEIGHT OF TABLES AND CHAIRS

INTENDED FOR PUPILS

L. V. Mikhailova, G. A. Sharshatkina

The investigations included photogoniometry, stabilography (registration of oscillations of the ceter of gravity and body) and myography of the back and neck muscles in the course of the lesson at the time of writing and reading In case of different correlations between the height of furniture and the anatomical values. The finding was that the optimum height •of the table above the seat amounted tojthe height of the elbow above the seat plus 5—6 cm; the most comfortable height of the chair equalled the length of the shin and the foot with the shoe.

(УДК 615 878:548.797

РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ С АКТИНИЙСОДЕРЖАЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ

О. С. Андреева, В. И. Малинина Институт биофизики Министерства здравоохранения СССР, Москва

Получение редкоземельных элементов, имеющих важное народнохозяйственное значение, связано с переработкой минералов и руд, содержащих примеси естественных радиоактивных элементов семейства урана, актиния, тория.

Актиний — один из членов цепи распада долгоживущего изотопа ура-на-235, постоянно входящего в состав естественных изотопов урана. В урановой смоляной руде актиний находится вместе с редкоземельными элементами, с которыми он весьма сходен по своим свойствам. При переработке радиоактивного сырья для получения редкоземельных элементов происхо-