CC BY
7
УДК 613.65:(378:645.4
Т. Ш. Миннибаев
К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ ДИСТАНЦИИ СИДЕНЬЯ И ШИРИНЫ ПЮПИТРА АУДИТОРНОЙ МЕБЕЛИ ВУЗОВ
ММ И им. И. М. Сеченова
Учебный процесс студентов — это напряженный умственный труд, связанный с необходимостью ведения записи. В процессе обучения студенты заняты письмом в среднем 85 % учебного времени на лекционных занятиях и 31,8 % времени на практических занятиях. Для обеспечения удобной рабочей позы, и, следовательно, для предотвращения развития статического компонента утомления во время учебных занятий рабочее место студентов должно быть не только удобно для сиденья, но. что особенно важно, приспособлено для письма во время занятий.
Одним из основных параметров мебели, оказывающим существенное влияние на формирование рабочей позы во время письма, является дистанция сиденья — функциональный размер мебели, характеризующий взаиморасположение сиденья и пюпитра (крышка стола). Отсутствие научно обоснованных нормативов дистанции сиденья привело к тому, что промышленность выпускает аудиторную мебель с разной дистанцией сиденья — от 7 до 35 см, ирн ширине пюпитра 17—25 см и в действующих СНиП величина дистанции вообще не указывается. Это явилось основанием для проведения специальных исследований.
Рис. 1. Графическое изображение рабочих поз студентов.
а, 6. в — наиболее часто встречающиеся вынужденные рабочие позы студентов при письме с «положительной» дистанцией сиденья; г—нормальная поза ендя с нулевоП дистанцией сиденья.
Проведенный с помощью специально разработанной анкеты опрос большого числа студентов разных городов показал, что для абсолютного большинства учащихся аудиторная мебель с «положительной» дистанцией сиденья неудобна и 97,9 % студентов предъявляют жалобы на усталость, боль и онемение в различных частях тела в процессе учебных занятий.
С целью физиолого-гнгненического обоснования дистанции сиденья в условиях лабораторного эксперимента моделировалась рабочая мебель с различной дистанцией сиденья — 5, 0, 5, 10, 15, 20, 25 см. Другие параметры мебели соответствовали пропорциям тела студентов. В период эксперимента продолжительностью 45 мин у студентов определяли биомеханику рабочих поз, биоэлектрическую активность мышц тела, шеи, бедер и голени, а также смещение и мнкроколебання общего центра тяжести тела. Всего опрошено 1965 студентов, проанализировано 275 мио-грамм, 300 стабилограмм, 120 фотогониограмм, проведены антропометрические измерения у 345 студентов по принципам прикладной антропометрии. Как показали результаты измерения величин углов между суставными звеньями тела, у студентов при пользовании существующей аудиторной мебелью с «положительной» дистанцией сиденья во время письма чаще встречались следующие типичные позы (рис. 1): а) поза с выраженным наклоном шейно-грудной части позвоночника при относительно вертикальном положении ее поясничной части (33,1%) — наблюдается во время письма при положении тетради на коленях; б) поза с большим наклоном корпуса вперед (39,5 %) — наблюдается при письме за пюпитром; в) поза с искусственно выпрямленным корпусом (27,1 %) — когда студент при письме за пюпитром сидит на переднем крае сиденья.
Формирование таких нерациональных поз связано с тем, что из-за большой дистанции сиденья во время записи лекций студенты вынуждены наклонять корпус до 35° от вертикали против 10—15° по норме, выдвигать руки вперед и держать их навесу. Поддержание тела в неудобной позе вызывает непрерывное возбуждение нервно-мышечного аппарата и ведет к функциональному истощению соответствующих нервных клеток, прежде всего в центральном звене, поэтому студенты периодически меняют позу, отодвигаясь назад к спинке сиденья, отходят от пюпитра и запись осуществляют, кладя тетрадь на коленн. При этой позе резко усиливается грудной кифоз, голова сильно опущена. Из-за большого расстояния от глаз до тетради, лежащей на коленях, а также необходимости придать рабочей поверхности горизонтальное положение студенты вынуждены приподнимать пятки и колени, опираясь при этом о пол лишь носками, а не полной ступней.
Неудобство такой позы заключается и в том. что -лишь Чз бедра располагается на енденьи. Это уменьшает площадь опоры, затрудняет регуляцию позы и вызывает усиление напряжения мышц. Стабилизация таких поз вызывает усиление биоэлектрической активности не только мышц шеи и спины, но и мышц бедер и голени, чего не наблюдается при удобных позах. Так, биоэлектрическая активность мышц бедер голени достигала в среднем 55,2 ± ±1,04 и 46,4±2,01 мкВ соответственно при письме на пюпитре с «положительной» дистанцией сиденья и при письме в положении тетради на коленях. Результаты эргономического и биомеханического анализа указанных поз с учетом физиологических и субъективных реакций организма студентов представлены в табл. 1, из которой видно, что рабочие позы студентов на лекционных занятиях не рациональны, способствуют усилению статического напря-
Таблица |
Сравн ительная характеристика рабочих лоз студентов в зависимости от дистанции сидения
«Положительная» дистанция сиденья (до +25 см) «Отрицательная» ( — 5 см) и нулевая дистанция сиденья
положение тетради при письме
Критерии оценки удобства позы на коленях студента на пюпитре на пюпитре
выраженный наклон шейно-груд-ной части позвоночника вперед по отношению к поясничной части большой наклон корпуса вперед (до 40 ° от вертикали) туловище искусственно выпрямлено вертикально свободная поза с легким наклоном корпуса вперед на 10 — 15 от вертикали
Биомеханические: положение: центр тяжести тела поясничного отдела туловища верхней части пояснично-ягодичной области бедер при сидении Эргономические: расстояние от глаз до рабочей поверхности в среднем, см Физиологические: нагрузка на зрительный анализатор статическое напряжение мышц спины и шеи (ЭМГ) статическое напряжение мышц бедер и голени (ЭМГ) состояние нервно-сосудистого пучка в подколенной впадине утомление в опорно-двига-тельном аппарате Субъективные: боль, усталость, онемение в различных частях тела Резко смещен вперед (—) Не опирается о спинку сиденья (—) Опирается о списку сиденья От 2/3 до 3/4 длины бедер на сиденье (■+) 38(—) Увеличивается из-за большого расстояния от глаз до рабочей поверхности (—) Резко выражено (—) Резко выражен (—) Резко смещен вперед (—) Не опирается на спинку сиденья (—) То же До 2/3 длины бедер располагается на сиденье (+) 23(—) Увеличивается из-за чрезмерно малого расстояния от глаз до рабочей поверхности (—) Резко выражено (—) Резко выражен (—) Находится над основными точками опоры (+) Не опирается о спинку сиденья (—) То же На сиденье располагается лишь область седалищных - бугров 35—40(—) Увеличивается из-за большого расстояния от глаз до рабочей поверхности (—) Резко выражено (—) Напряжение покоя (+) Находится над основными точками опоры (+) Опирается о спинку сиденья (+) То же 3/4 длины бедер располагается на сиденье (+) ЗО(-) Незначительная (+) Напряжение покоя (Н ) То же
Сдавливается (—) Резко выражено (—) Больше в шейно-грудном отделе (—) Сдавливается (—) Резко выражено (—) Больше в пояснице (—) Не сдавливается (-)-) Резко выражено (—) Больше в грудной и поясничной части позвоночника (—) Не сдавливается (-)-) Не выражено Напряжение покоя (Ч-) В единичных случаях (+)
Примечание. Минус — плохо, плюс — хорошо.
мнв. во мм ю 9 О град -40
70 ■ ■7
60 ■6 -зо
50- ■5
<Ю- ■4 -20
ЗО ■а
20- ■г -Ю
ю ■1
-5
Т а б л и ц~а 2
Характер и частота жалоб у студентов при письме за пюпитром разной ширины
Ширина пюпитра, см Боль в руках Усталость в руках Онемение в руках
абс. % абс. % абс. %
20 (л= 1565) 35 (п=171) 302 19,3±2,3 611 6 39,0± 1,9 8,4±3 259 16,5±0,9
О +5 *Ю +15 +20 +25
Рис. 2. Влияние дистанции сиденья на величины углов наклона корпуса, физиологических и субъективных реакций
организма студентов. По оси ординат: 1 — амплитуда микроколсбаннй тела (в мм); 2 —,' угол наклона туловища (в градусах): 3 — биоэлектрическая активность мышц тела (в мкВ); 4 — смещение центра тяжести тела (в мм): 5 — мышечная усталость: 6 — чувство онемения; 7—ощущение боли (5—7 — процент студентов, испытывающих эти ощущения). По оси абсцисс — дистанция сидень (в см).
жения мышц и развитию утомления в опорно-двигательном аппарате.
В проведенных экспериментальных исследованиях с моделированием дистанции сиденья мебели (рис. 2) показано, что, начиная с дистанции сиденья 5 см и более, отмечает-Ц ся существенное смещение центра тяжести тела, уменьшение угла наклона корпуса, увеличиваются микроколебания тела, биоэлектрическая активность мышц. Коэффициенты корреляции между дистанцией сиденья и перечисленными показателями составляют соответственно 0,97; 0,99; 0,96. Этим объективным физиологическим сдвигам соответствует и субъективная оценка студентами удобства позы в зависимости от дистанции сиденья (см. рис. 2). Так, частота жалоб студентов на мышечную усталость, болевые ощущения в различных частях тела, онемение в руках и ногах существенно возрастает с увеличением дистанции сиденья.
При посадке за мебелью с дистанцией сиденья «0» и —5 см при ширине пюпитра, равной длине предплечья с кистью, рабочие позы студентов характеризуются небольшим наклоном корпуса вперед (10—15°) по отношению к вертикали. Смещение центра тяжести тела незначительное (в среднем 6,7 мм), микроколебания тела свидетельствуют об устойчивости позы и биоэлектрическая активность поз-ных мышц находится в пределах физиологических значений этих показателей, характерных для состояния относительного покоя.
Таким образом нулевая и «отрицательная» (—5 см) дистанции сиденья обеспечивают студентам во время письма достаточно устойчивые рабочие позы с незначитель-** ным повышением биоэлектрической активности лозных
мышц и не вызывают у подавляющего большинства студентов жалобы на неудобства позы.
В настоящее время при производстве аудиторной мебели ширина пюпитра определяется произвольно, так как нормативные данные отсутствуют. Как показали наши исследования, проведенные в городах разных республик, в действующих лекционных аудиториях ширина пюпитра составляет в среднем около 20 см. Однако при этом не учитывается такой основополагающий фактор, как функциональная связь параметров мебели с различными частями тела человека, в данном случае ширины пюпитра с длиной предплечья. В этой связи для обоснования допустимой ширины пюпитра аудиторной мебели в лабораторных и натурных условиях нами проводились: биомеханический анализ рабочих поз студентов, антропометрическое измерение длины предплечья с кистью у 345 студентов; изучение частоты жалоб у студентов разных городов при пользовании мебелью с разной шириной пюпитра. Эти исследования проводились при ширине пюпитра 20 с.м (характерная для существующей аудиторной мебели), а также 35 см, как отражающей среднюю длину предплечья студентов.
Эргономический анализ показал, что на узком пюпитре (20 см) во время письма размещается кисть и лишь около 15% длины предплечья. Это вызывает утомление мышц рук н плечевого пояса, что выразилось в увеличении жалоб студентов на боль, мышечную усталость и онемение в звеньях верхних конечностей (табл. 2).
Как видно из табл. 2, при узком пюпитре (20 см) % обследованных студентов предъявляют жалобы на усталость, боль и онеменение в руках, а при пользовании во время учебных занятий аудиторной мебелью с шириной пюпитра, равной средней длине предплечья обследуемого контингента, к концу стандартного часа занятий было отмечено лишь чувство усталости у небольшого числа студентов (8,4%).
Выводы. 1. Нулевая и «отрицательная» дистанции сиденья обеспечивают студентам во время лекционных занятий достаточно устойчивые рабочие позы с незначительным напряжением активности позных мышц.
2. Рабочие позы студентов во время письма при «положительных» дистанциях сиденья характеризуются выраженным наклоном позвоночника вперед, смещением центра тяжести тела, усилением микроколсбаннй тела, повышением активности позных мышц и способствуют развитию утомления в опорно-двнгателыюм аппарате.
3. Для лекционных, теоретических занятий, не связанных со специальным учебным оборудованием, оптимальной является ширина пюпитра, равная средней длине предплечья — 35 см.
Поступила 26.06.82
