ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРА ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ РЕГЛАМЕНТАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ ШКОЛЬНИКОВ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

Регистрация биоэлектрической активности мозга в процессе развития подростка позволяет наблюдать становление функций высших отделов ЦНС. Объективность и информативность метода делают его перспективным для оценки влияния факторов окружающей среды на растущий организм. Представляется целесообразным дальнейшее использование этого метода для оценки влияния на подростков шума меньшей интенсивности и уточнения ПДУ для подростков, установленных без учета влияния шума на онтогенетическое развитие.

Литература

1. Ковалева Л. Л. О влиянии производственного шума определенных параметров на функциональное состояние организма рабочих подростков: Автореф. дис. ... канд. мед. наук.— М., 1972.

2. Ковалева М. К■ // Методы моделирования и разработки нормативов постнатального сомато-психического развития,— М„ 1976.— С. 134—156.

3. Методические указания по профилактике неблагоприятного воздействия производственного шума на организм подростков,— М., 1981.

4. Мешкова Т. А. // Проблемы генетической психофизиологии.— М., 1978,— С. 52—61.

5. Сагалович Б. М., Шидловская Т. В., Мищанчук Н. С., Данилюк В. М. // Вестн. оторинолар.— 1987.— № 3.— С. 29—33.

6. Совершенствование условий обучения и воспитания учащихся средних профтехучилищ: Метод, рекомендации.— М., 1985.

7. Суворов Г. А. Проблемы шума, вибрации, ультра- и инфразвука в гигиене труда.— Ч. 1.— М., 1979.

8. Физиология подростка / Под ред. Д. А. Фарбера.— М., 1988.

9. Eeg-Olofsson // Acta paediat. scand.— 1970.— Suppl. 208,— P. 46.

Поступила 05.11.90

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 371.7:371.315.7:681.31

П. И. Гуменер, Е. К■ Глушкова, М. И. Степанова, 3. И. Сазанюк, А. П. Клюкин

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРА ДЛЯ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ РЕГЛАМЕНТАЦИИ УЧЕБНЫХ

ЗАНЯТИЙ ШКОЛЬНИКОВ

НИИ гигиены и профилактики заболеваний среди детей и подростков ВНИЦ профилактической медицины Минздрава СССР,

Москва

При компьютеризации школьного образования необходима гигиеническая регламентация занятий школьников с использованием видеодисплейных терминалов (ВДТ).

Разнообразие типов школьных компьютеров и условий их использования, различия программ компьютерного обучения и разный возраст обучаемых делают весьма актуальной гигиеническую оценку влияния занятий с ВДТ на функциональное состояние организма (ФСО) школьников. Это позволит управлять режимом занятий каждого ученика.

Исследования последних лет расширили возможности изучения ФСО благодаря использованию компьютера в качестве диагностического прибора [1, 2]. Можно применить специальные компьютерные тесты. С одной стороны, такое тестирование является элементом занятий школьника за ВДТ, а с другой — обеспечивает учет физиологических показателей, отражающих функциональное состояние учащегося.

Компьютерный тест (КТ) должен представлять собой простое задание, требующее минимальной адаптации и обучаемости для выполнения и занимать минимальное время, достаточное для обеспечения надежных результатов.

С нашей точки зрения, алгоритм КТ должен содержать 4 звена:

1) определение исходных индивидуальных показателей ФСО школьников и их запоминание ЭВМ; 2) определение текущих показателей ФСО

школьников; 3) сравнение текущих показателей с исходными и диагностика состояния школьника; 4) управление работой школьников за компьютером с помощью специальных команд.

Предлагаемый нами КТ1 построен на психофизиологических характеристиках переработки информации, которую можно менять в зависимости от задач исследования и контингента обследуемых. КТ представляет собой задание на опознание и запоминание серии из 10 предъявляемых случайных 4 цифр и воспроизведение их с помощью клавиатуры компьютера. Экспозиция оптических сигналов минимизировалась с помощью специального алгоритма. При ошибочном воспроизведении сигнала или отсутствия ответа в течение 3 с экспозиции последующего сигнала увеличивалась, а при правильном ответе уменьшалась.

Для характеристики ФСО учащихся были использованы: качество выполнения теста (Х[), оцениваемое по отношению числа правильных ответов к общему числу сигналов, время распознавания и запоминания оптических (цифровых) сигналов с экрана дисплея (Хг) и латентный период двигательной реакции (ЛПДР) — время до начала воспроизведения цифр на клавиату-ре (Х3).

Алгоритм и программа КТ разработаны и реализованы на языке турбо-бейсик инженером-математиком А. П. Клю-киным.

Результаты компьютерного тестирования ФСО школьников и взрослых после различных зрительных нагрузок, М±т

Качество выполнения КТ ЛПДР Экспозиция сигналов

Нагрузка Обследуемые К,

случаи снижения. % случаи удлинения, % 4/4 случаи увеличения, %

Занятия с компьютером, 15 мин Вычислительная работа на ЭВМ, 2—4 ч Выполнение корректурной пробы, 20 мин

Школьники 7—

10 лет Операторы ЭВМ

Научные ники

сотруд-

33,0±6,0 0,76 67,0±9,0 0,83 50,0±8,0 0,84 0,75

37,0±7,0 0,79 61,0±9,0 0,88 69,0±9,0 0,70 0,69

33,0±6,0 0,92 58,0±9,0 0,87 58,0±9,0 0,84 0,75

До занятий ФСО школьников тестируется в 2 этапа. Сначала проводится тренировочное тестирование, при этом ЭВМ вычисляет среднюю экспозицию оптических сигналов, которая является отправной величиной для второго тестирования. Результаты этого второго тестирования характеризуют исходное, дорабочее состояние ученика. Для этого вычисляются и вводятся в память ЭВМ индивидуальные показатели: А?;

уО. уО Л2, Аз.

ФСО школьника в процессе занятий оценивают путем сравнения текущих данных (Хт) с исходными результатами тестирования (А10). Ухудшение ФСО под влиянием занятий за ВДТ выражается в снижении качества выполнения теста увеличении времени распозна-

вания и запоминания сигналов (Х2>Х2) и удлинении ЛПДР (А,з>Л'з). Интегральный показатель (/Си), характеризующий изменения ФСО школьника, определяется по формуле:

Ки=Х1/Х°гХугг .Х°3/Х1.

Кк ниже единицы свидетельствует об ухудшении функциональных возможностей ученика при работе за ВДТ, а значение К„ выше единицы или равное ей говорит об отсутствии изменений или об улучшении ФСО. В зависимости от значения Кк на экране ЭВМ появляется рекомендация о продолжении занятий или об их прекращении и отдыхе.

Обследование школьников и взрослых с помощью КТ показало, что диагностика утомления более надежна, если используется комплекс психофизиологических показателей. Из данных, представленных в таблице, видно, что как у детей, так и у взрослых снижение функциональных возможностей под влиянием дозированных нагрузок отражают в первую очередь ЛПДР (58—67 % случаев) и экспозиция оптических сигналов (50—60 % случаев). Следовательно, диагностика утомления с помощью КТ по одному показателю была бы неполной. Это согласуется с данными В. П. Зинченко с соавт. [3].

Представлялось целесообразным выявить, насколько результаты, полученные с помощью КТ, совпадают с данными традиционных методов исследования. С этой целью, кроме указанного

тестирования, у 20 школьников 7—10 лет изучали сдвиги показателей умственной работоспособности по корректурным пробам, критической частоты слияния мельканий (КЧСМ) и жалобы на общее и зрительное утомление.

После 15-минутных занятий на компьютере функциональные возможности организма школьников снизились. У большинства обследуемых результаты КТ совпадали с данными корректурных проб (85 % случаев) и изменениями КЧСМ (70% случаев). В меньшей степени результаты КТ подтверждались жалобами школьников на общее и зрительное утомление. Это несоответствие связано, по-видимому, с высокой мотивацией детей к компьютерной деятельности. Возможно, положительная мотивация маскирует утомление, которое объективно определяется неблагоприятными сдвигами исследуемых физиологических показателей.

Для характеристики изменений ФСО учащихся под влиянием занятий за компьютером в КТ была включена оценка самочувствия по 5-балльной шкале. Всего в 10 % случаев школьники оценивали свое самочувствие после занятий более низким баллом по сравнению с исходным, хотя, по объективным данным, ФСО ухудшалось в 90 % случаев. Очевидно, что КТ позволяет выявить начальные признаки утомления, которые субъективно еще не ощущаются.

Проведенные исследования позволяют считать перспективным физиологическое тестирование, осуществляемое самим компьютером при гигиеническом регламентировании занятий школьников за ВДТ. Результаты этого тестирования можно получить непосредственно в процессе работы за ЭВМ и использовать для управления режимом этой работы.

Таким образом, предлагаемый нами КТ можно применять для экспресс-диагностики ФСО учащихся в школах и других учебных заведениях, где имеется компьютерная техника, и для регламентации занятий за ВДТ, а также других видов учебной деятельности школьников не только врачами, но и педагогами. Литература

I. Боксер О., Васильченко А., Прияткин А. // Информатика

и образование.— 1990.— № 1.

2. Гуменер П. И.. Штильман Е. В. // Гигиенические пробле- 3. Зинченко В. П., Леонова А. В., Стрелков Ю. К. Психо-мы компьютеризации общеобразовательной школы.— метрика утомления.— М., 1977.

М.. 1988.-С. 132-135. . /Побила 16.10.90

© Л. М. ТИХОМИРОВА, 1". К. TEH, 1991 УДК 378.17

Л. М. Тихомирова, Г. К. Тен

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА СТУДЕНТОВ ПРИ АДАПТАЦИИ К ФИЗИЧЕСКИМ НАГРУЗКАМ

НИИ гигиены и профилактики заболевания среди детей и подростков ВНИЦ профилактической медицины Минздрава СССР,

Москва

Отбор студентов в студенческие отряды различного профиля с учетом адекватности их физических возможностей нагрузкам при различных видах деятельности в период трудового семестра по существу сводится к прогностической оценке адаптации организма студентов к физическим нагрузкам. Очевидно, что при проведении массовых обследований прогнозирование переносимости физических нагрузок должно осуществляться по данным несложных'и общедоступных методов исследования.

Объектом исследования служили 116 студентов Московского инженерно-физического института, работавшие в период трудового семестра монтерами пути на Московско-Курской дистанции Московской железной дороги. Возрастной состав, показатели физического развития и функционального состояния организма студентов представлены в табл. 1. Под динамическим наблюдением находился студенческий отряд из 39 человек, 12 из которых были в возрасте от 18 до 20 лет, 22 — от 21 года до 23 лет и 5 — от 24 до 26 лет. Исследование проводили трижды: в подготовительном периоде, в конце 2-й недели и на последней (5-й) неделе работы.

В качестве функциональной пробы использовали степ-тест [3]. Две нагрузки — первая мощностью около 3,5 Вт/кг (20 подъемов в минуту на ступеньку высотой 30 см в течение 3 мин) и вторая мощностью около 5,3 Вт/кг (30 подъемов в минуту в течение 3 мин на ту же ступеньку) — выполнялись последовательно без перерыва. По разнице частоты сердечных сокращений (ЧСС) после первой и второй нагрузок определяли величину Р'МС^о-

На основании полученных данных рассчитыва-

ли комплексные показатели функционального состояния организма. Коэффициент физиологической целесообразности (КФЦ) структурно-функциональных изменений сердца в процессе адаптации к физическим нагрузкам рассчитывали по формуле [2]:

КФЦ=

МПК HV '

где МПК= 1,7Х РШС170+1240 — максимальное потребление кислорода; НУ=1,1ХР^"С17о—24Х X 10'5Х (Р^УС17о)2—140 — объем сердца.

Индекс уровня физического развития (УФР) вычисляли по формуле [1]:

УФР- 700—ЗХ ЧСС—2,5Х АДСР—2,7Х возраст+0,28Х масса 350—2,6Х возраст+0,21 X рост

где АДср — среднее артериальное давление.

Другими расчетными показателями были силовой индекс (СИ) —отношение силы мышц наиболее сильной кисти к массе тела и отношение жизненной емкости легких (ЖЕЛ) к должной жизненной емкости ,легких (ДЖЕЛ), вычислявшейся по общепринятой формуле:

ДЖЕЛ= (27,6—0,11X возраст) X рост.

Для сравнительной оценки функционального состояния организма студентов в динамике трудового семестра был применен метод кластерного анализа. Целью данного метода являлась классификация исследуемой выборки, т. е. разделение на группы с заранее определенной мерой различий между лицами, входящими в одну группу, и между самими группами. Такая классификация называется «политехнической» и требует использования

Таблица

Возраст, показатели физического развития и функционального состояния организма студентов (М±о)

Возраст, годы

Число обследованных Рост, см Масса тела, кг ЖЕЛ. л Сила правой кисти, кг PWC.70, Вт/кг ЧСС в минуту

Ад, мм рт. ст.

систолическое диастолическое

18—20 37 21—23 57 24—26 22

179,3±7,4 174,9±7,0 172,4±5,2

72,5±9,7 72,5±5,6 69,6±5,3

4.5±0,8 4.5±0,7 4.5±0,4

53,8±9,7 51,5±6,4 51,8±10,5

2,2±0.3 2,1 ±0,3 2,4±0,4

68,0±8,9 65,7±6,7 65.2±6,3

118,3±9,0 117,3±7,9 121,6±11,1

78,8±6,5 74,7±7,0 78,8±2,7