CC BY
13
3. Установление некоторых коррелятивных связей между ПДК в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе позволяет прогнозировать ПДК вредных веществ и в ряде случаев определить ориентировочные нормативы, подлежащие в дальнейшем уточнению.
4. Для определения в атмосферном воздухе ориентировочной ПДК веществ, содержание которых в других средах еще не нормировано, могут быть использованы формулы с учетом данных острого токсического эффекта (LK5o и LD50).
5. При выборе функциональных нагрузок следует учитывать фазы интоксикации. В период видимой нормализации целесообразно применять, специфические функциональные нагрузки, выявляющие скрытое действие яда. Это позволяет ставить вопрос о сокращении сроков проводимого экс пе римента (за исключением веществ, обладающих специфическим действи ем в том числе канцерогенным, мутагенным и др.).
ЛИТЕРАТУРА. ЗаеваГ. Н., Каган Ю. С. В кн.: Методы определения токсичности и опасности химических веществ. М., 1970, с. 37.—Лойт А. О.,. Кочанов M. М. Гиг. труда, 1971, № 5, с. 15. — Люблина Е. И., Голубе в А. А. В кн.: Материалы научной сессии Ленинградск. ин-та гигиены труда и профзаболеваний. Л., 1961, с. 44.—Спыну Е. И. В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Киев, 1968, в. 6, с. 103.
Поступила 27/XII 1972 г.
CERTAIN PROBLEMS OF INTERGRATION OF METHODS IN HYGIENIC STANDARDIZATION OF ENVIRONMENTAL FACTORS
A. P. Shitskova, 0. N. Elizarova, S. Af. Pavlenko, Yu. L. Egorov, S. /. Plitman, R. A. Ryazanova, V. V. Nosikova
On the basis of investigation results obtained the authors show that the most perspective-methodical trend in the integral solution of the problem of hygienic standardization is the prognosis of inefficient levels of chemical noxious compounds in various objects of environment simultaneously with the mathematical modelling and thorough study of the regularity of biological action of toxic substances.
УДК 371.т
Канд. мед. наук H. H. Куинджи
НОРМИРОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПИСЬМА С УЧЕТОМ МЕХАНИЗМА УТОМЛЕНИЯ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва
Психологи, занимающиеся обучением письму, в качестве главною нагрузки при нем выделяют психическую (А. Д. Лурия; Л. С. Выготский; Е. В. Гурьянов). Физиологи и гигиенисты основные трудности при> обучении письму связывают с чрезмерной нагрузкой на двигательный анализатор. Так, Н. В. Зак писал, что физиологически акт письма слагается из движений пальцев руки и глаз, а также из «потребного для этого удобного положения всего туловища».
Неравнозначность нагрузки на мышцы правой и левой половин туловища при относительно неподвижной позе делает акт письма не только-утомительным для мышц руки и туловища, но, по мнению гигиенистов и ортопедов, вредным фактором внешней среды, способствующим формированию неправильной осанки (А. А. Холина и др.; Н. В. Головинская; H. Н. Куинджи, и др.). Исходя из сказанного, мы поставили перед собой задачу определить механизм утомления младших школьников при письме, т. е. выявить наиболее чувствительные системы организма и на основе оптимальной работоспособности этих систем нормировать длительность, непрерывного письма для учащихся начальной школы.
С позиции физиологии труда взрослого организма письмо следует отнести к малым физическим нагрузкам. Влияние же письма на организм.
.начинающих обучение детей с физиологических позиций до настоящего времени не изучалось. Согласно работам последних лет, наиболее информативным показателем утомления при малых физических нагрузках является ухудшение координации вегетативных и двигательных функций в физиологической системе организма (Н. В. Зимкин; С. П. Летунов и Р. Е. Моты-.лянская; П. И. Гуменер, и др.).
В наших исследованиях с целью выявления механизма утомления при письме основным критерием мы выбрали характеристику координации ■физиологических функций школьников в макроинтервалах времени — синхронизацию. Учет динамики физиологических функций в процессе письма школьников и автоматическую обработку параметров этих функций производили с помощью специализированной аналоговой машины, разработанной П. И. Гуменером и Р. С. Дадашевым. В машину вводили следующие параметры: биоэлектрическую активность 2 мышц — короткого сгибателя большого пальца и плече-лучевого сгибателя предплечья правой руки; частоту сердечных сокращений; величину усилий (нажим при письме). Каждые 10 сек. машина выдавала интегрированные показатели каждой из введенных для регистрации функций; это давало возможность прослеживать и регистрировать динамику изменения этой функции и сопоставлять с изменением каждой другой функции. Из общего числа наблюдаемых по каждой паре взаимосвязей функций за определенный отрезок времени (время рабочей пробы) высчитывали коэффициент синхронизации, •определяемый как процентное соотношение количества синхронных, т. е. однонаправленных по изменению отрезков к общему количеству отрезков. Коэффициент синхронизации сдвигов вегетативных и двигательных функций служил мерой координации физиологических функций. Из традиционных методов исследования применяли динамометрию (выносливость) и тре-мометрию, которые должны были характеризовать состояние двигательного аппарата, а также корректурные тесты (таблицы Анфимова) для оценки умственной работоспособности школьников при письме.
В эксперименте участвовало 20 здоровых школьников 1—3-х классов, имеющих хорошую и удовлетворительную успеваемость по письму. Гипотетически картину выраженного утомления мы представляли на основе уменьшения коэффициента синхронизации сдвигов вегетативных и двигательных функций, снижения мышечной выносливости, увеличения тремора, уменьшения количества просмотренных в корректурах знаков, сопровождающегося увеличением количества ошибок в пересчете на 500 знаков.
Для проведения исследований был разработан экспериментальный урок письма, состоящий из 3 десятиминутных письменных заданий, дающихся в виде диктанта,— так называемых рабочих проб (Р. п.). Нормировали не объем, а время выполнения задания, что ставило всех испытуемых с различной степенью навыка письма в одинаковые условия по длительности нагрузки. До урока и в конце каждой Р. п. снимали показатели динамометрии и тремометрии, проверяли умственную работоспособность по корректурным таблицам. В процессе каждой Р. п. регистрировали все пере-
Таблица 1
Механизм утомления младших школьников при письме
Критерии утомления физиологических функций Отсутствие утомления Двигательное утомление Общее утомление (начальное) Общее утомление (выраженное) ,
группа школьников
1 2 3 1 2 3
Десиихронизация вегетативных
и двигательных функции — — — — — — —
Увеличение тремора..... — + — + + — +
Снижение выносливости . . . + + + + +
100 -100 -55 -500 г 20 -
90 -30 -50 -450 - 18 - *5 2
80 -80 -45 -400 - 16 -
70 -70 -40 -350 - И - о- л
60 -60 -35 -300 - /2 -
50 -50 -30 -250 ■ 10 - о- — — ___
<0 -40 -25 -200 - 8 - ---о/ ¿-•ух—о/
30 -30 -20 -150 - 6 - \ \
20 -20 -15 -100 4 -
10 - 10 -10 -60 2 - 1 р 1
< о / // 111
Рабочие пробы
Рис. 1. Динамика физиологических функций на протяжении экспериментального урока письма у школьников 2-й группы на примере Олега К-и Олега Ю.
Прямая линия — Олег К.; пунктирная — Олег Ю.;
I — коэффициент синхронизации физиологических функций; 2 — тремор (количество касаний); 3 — выносливость (веек.); 4 — количество просмотренных знаков в корректурах; 5 — количество ошибок на 500 знаков.
Рис. 2. Изменение показателей физиологических функций в конце экспериментального урока письма у школьников 3-й группы на примере Миши С.
/ — коэффициент синхронизации сдвигов физиологических функций; ЭМГ, — электромио-грамма плече-лучевого сгибателя предплечья; ЭМГх — электромиограмма короткого сгибателя большого пальца: 2 — тремор; 3 — выносливость; 4 — количество знаков: 5 — количество ошибок в корректурах.
численные параметры физиологических функций для определения координации их у школьников в процессе письма.
Анализ экспериментальных данных, собранных в результате исследований, позволил распределить всех обследованных школьников по характеру координации вегетативных и двигательных функций на 3 группы. К 1-й группе отнесены учащиеся, у которых наблюдался стабильный уровень координации физиологических функций на протяжении всего экспериментального урока письма. Если характер координации физиологических функций считать основным критерием утомления, то детей этой группы следует рассматривать как контингент, у которого в процессе письма утомления не развивалось. Отсутствие утомления у таких детей подтверждалось и показателями традиционных методов исследования (табл. 1).
Во 2-ю группу были выделены школьники, у которых состояние координации вегетативных и двигательных функций почти не менялось в процессе письма, а традиционные методы исследования указывали на некоторые признаки утомления. У части детей этой группы (см. табл. 1) утомление наблюдалось только по линии работоспособности двигательного анализатора и проявлялось либо в снижении мышечной выносливости правой кисти, либо в увеличении тремора. В ряде случаев наблюдалось снижение выносливости и увеличение тремора одновременно (рис. 1, Олег К.). Общим в работоспособности детей 2-й группы было отсутствие признаков утомления со стороны центральной нервной системы, что позволило нам эту стадию утомления у школьников расценивать как «двигательное» утомление различной степени выраженности.
У другой части детей той же группы наряду с признаками утомления двигательного анализатора наблюдались признаки утомления со стороны центральной нервной системы, проявляющиеся в уменьшении количества просматриваемых в корректурах знаков и увеличении количества ошибок (см. рис. 1, Олег Ю.). Признавая ведущую роль центральной нервной системы в жизнедеятельности организма, мы диагностировали у этой части детей общее утомление.
И, наконец, в 3-ю группу были объединены учащиеся, у которых общее утомление организма, диагностируемое по наличию признаков централь-
Рабочие пробы
/50 30 У/00 /б У 50
20-15-/0-5 -
ного и двигательного утомления, сопровождалось ухудшением координации физиологических функций от начала к концу урока. У всех этих испытуемых к концу экспериментал ьного урока письма обнаружено статистически достоверное снижение процента положительной синхронизации вегетативных и двигательных функций организма. Показатели традиционных методов исследования, полученные в конце урока у школьников 3-й группы, свидетельствовали об увеличении тремора, снижении выносливости кисти правой руки, уменьшении количества просмотренных знаков при увеличении числа ошибок в корректурных таблицах (рис. 2).
Совокупность признаков утомления, выявленная у школьников 3-й группы, находится в полном соответствии с картиной выраженной усталости при письме, составленной нами в рабочей гипотезе, предшествующей нашим исследованиям.
Отсюда следует, что у младших школьников усталость при письме начинает развиваться с утомления двигательного анализатора и некоторое время не распространяется на другие участки коры за счет напряжения центральной нервной системы. При дальнейшем нарастании утомления центральная нервная система начинает реагировать снижением умственной работоспособности. И только при выраженном общем утомлении организма у младших школьников нарушается координация вегетативных и двигательных функций.
Схематически механизм утомления младших школьников при письме показан в табл. 1.
Исследования с целью выявления механизма утомления младших школьников при письме позволили выявить наиболее чувствительную систему организма — двигательный анализатор. С учетом этого состояние работоспособности двигательного анализатора и было выбрано нами как критерий для нормирования непрерывной длительности письма- для младших школьников. Работоспосбность двигательного анализатора определяли по состоянию работоспособности мышц туловища, удерживающих позу
а
я
ч о
>> X
£ ■Н 5
| а
са у
>> •8
X 8. а
X X
Я о.
• « =*
Я >"3 о;«
" 5 *
К5:
I X Я О.
¿¿I
а-о. 3 О®!
5 5 х
5 я
5 о
г >, «»;
ее о ж
С V — К О)
2 X
о о.
о> ю
т о
и В и
со
чу
— 00
1
* £ <ц "
° со со <о
см®
о> = СП
ся
Ж^ X
— ЗсМ
. - . оо
«•¿За
ч
V
К
58
■ем С-
ю оз
ж V и А а А
см ю о ю V
X А А А
X
_ ем — сч
се Н о
<0 1 3
X
Ж >>
§
¿э §
о 3
о ы:
Г
V
при письме (трапециевидных, крестцово-поясничных мышц спины и косых мышц живота с правой и левой половин туловища), и по состоянию работоспособности короткого сгибателя большого пальца правой руки, участвующего непосредственно в акте письма. Усталость мышц определяли по увеличению амплитуды ЭМГ при одинаковом количестве работы при письме.
Исходя из гигиенической задачи исследования, т. е. из необходимости нормировать длительность непрерывного письма как одного из вредных для здоровья младших школьников факторов внешней среды, мы определяли время работы этих мышц до появления первых признаков усталости. Это время в отношении каждой из мышц в отдельности и каждого школьника суммировали, после чего выводили среднюю продолжительность оптимальной работоспособности мышцы.
Время появления первых признаков утомления мышц туловища у школьников при наклонном письме представлено в табл. 2.
Как следует из табл. 2, реакция различных мышц туловища на утомление при существующем способе письма неодинакова. Так, но нашим данным, наиболее чувствительными при наклонном письме оказались трапециевидная мышца и косая мышца живота, о чем свидетельствует более короткий период работы этих мышц без утомления. Ввиду того что трапециевидные мышцы спины значительно мощнее, а следовательно, и сильнее, чем косые мышцы живота, становится понятной ранняя утомляемость косой мышцы живота при наклонном способе письма. Следовательно, нормирование непрерывной длительности наклонного письма целесообразно проводить по оптимальной работоспособности косой мышцы живота.
Предполагая первоначально нормировать непрерывную длительность письма по оптимальной работоспособности не только мышц туловища, но и мышц правой руки, мы в конечном итоге ограничиваемся при нормировании только работоспособностью мышц туловища, так как оптимальная длительность работы короткого сгибателя большого пальца оказалась по времени больше, чем оптимальная продолжительность работы мышц туловища (см. табл. 2). Поэтому, создавая оптимальные условия для работы мышц туловища, которые при письме устают раньше, мы тем самым уже обеспечиваем оптимальные условия и для работы мышц руки.
Итак, длительность непрерывного наклонного письма в начале урока должна составлять »3 мин., в середине — «2 мин. и в конце урока — »1 мин (см. табл. 2).
Полученные данные рекомендуем использовать при составлении объема письменных заданий для учащихся 1—3-х классов.
ЛИТЕРАТУРА. Выготский Л. С. Избранные психологические исследования. М., 1956. — Головинская Н. В. В кн.: Материалы 4-й научной конференции по вопросам возрастной морфологии, физиологии и биохимии. М., 1959. — Гурьянов Е. В. Психология обучения письму. М., 1959. — К У и н д ж и H. Н. Основные вопросы гигиены письма. Дисс. канд. М., 1967.—Лурия А. Д. Очерки психофизиологии письма. M., 1950.
Поступила 5/1V 1972 г.
STANDARDIZATION OF THE PERIOD OF UNINTERRUPTED WRITING WITH DUE REGARDS TO THE MECHANISM OF EXHAUSTION OF SCHOOL CHILDREN OF
JUNIOR GRADES
N. N. Kuindzhy
The author disclosed the mechanism of exhaustion of school children of junior grades in course of writing. The motor analyser proved to be the most sensitive system of the body. The working capacity of the motor analyser served as a basis for determining the optimal time-length of writing and for recommending various times-lengths of continuous writing at different periods of the lesson.
