Исследование скорости зрительного восприятия.

ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ПРИ РАБОТЕ

РЯЗАНЬ, 2008

ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА

ПРИ РАБОТЕ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Труд – как важнейшая функция человеческого организма.

2. Определение и задачи физиологии труда.

3. Классификация основных форм трудовой деятельности.

4. Энергетика мышечного сокращения.

5. Потребление кислорода как показатель интенсивности физической работы.

6. Функциональные изменения в органах и системах при трудовой деятельности.

7. Виды и особенности статической и динамической работы.

8. Формы умственного труда. Физиология умственного труда.

9. Понятие работоспособности и ее динамика.

10. Утомление и переутомление. Физиологическая сущность, диагностические критерии, профилактика.

11. Понятие тяжести и напряженности труда. Классификация основных форм трудовой деятельности по степени тяжести и напряженности.

12. Методы оценки функционального состояния органов и систем организма работающих в процессе производственной деятельности.

Одной из основных задач гигиены труда является изучение организма работающих в условиях его трудовой деятельности. Физиологические исследования, проводимые в этом направлении, имеют своей целью изучение влияния трудового процесса на состояние и работоспособность человека для разработки системы профилактических мероприятий, облегчающих труд и повышающих работоспособность, а также для разработки рациональных режимов труда и отдыха.

Для проведения физиологических исследований подбирается группа работающих. Чтобы полученные данные были достоверными, эта группа должна быть достаточной в количественном отношении (10-12 человек). Выбранные лица должны составлять однородную группу испытуемых – быть практически здоровыми, иметь стаж работы на данном рабочем месте не менее трех лет.

Исследования проводят не менее двух недель. Если работающие подвергаются воздействию внешних факторов, т.е. работают на открытом воздухе, то исследования необходимо проводить как минимум дважды в год – в теплый и холодный периоды.

Кратность проводимых исследований в течение рабочей смены должна соответствовать периодам работоспособности (врабатывание, устойчивая высокая работоспособность, утомление), т.е. изучаемые физиологические функции следует определять не менее пяти раз:

1) первые 10-30 мин. рабочей смены;

2) через 2-3 часа работы;

3) перед обеденным перерывом;

4) через 10-20 мин. после него;

5) за 20-30 мин. до окончания рабочего дня.

Если же по условиям производства 5-кратные исследования невозможны, то следует ограничиться первыми двумя и последним исследованиями.

Очень важным является правильный выбор методик исследования. При разработке программы физиологических исследований в каждом конкретном случае выбор методик определяется наибольшей их адекватностью сдвигам, которые ожидаются в организме рабочих при выполнении работы. Принято исследовать не менее трех функциональных систем, например, центральную нервную, сердечно-сосудистую и нервно-мышечную или сердечно-сосудистую, дыхательную и функции анализаторов.

Оценка показателей может проводиться либо по их абсолютным величинам (частота сердечных сокращений, артериальное давление), либо по относительным значениям, выраженным в процентах по отношению к исходному уровню, принятому за 100.

Физиологические исследования желательно дополнить социологическими - провести анкетирование среди рабочих с целью выяснения их отношения к работе, существующему режиму труда, условиям труда.

Обязательным компонентом физиологических исследований является хронометраж трудового процесса, рабочих операций в течение смены.

После окончания исследований полученные результаты подвергают статистической обработке с установлением средней величины показателя, ошибки средней и достоверности разницы показателей.

По окончании физиологических исследований по сдвигам показателей в течение смены, рабочей недели определяют динамику работоспособности для данного периода и на ее основании формулируют соответствующие рекомендации, указания по оптимизации режимов труда и внутрисменного отдыха рабочих изучаемых профессий.

В условиях производства выполняют следующие физиологические исследования:

1) исследование функций анализаторов;

2) определение времени сенсомоторных реакций;

3) определение устойчивости внимания;

4) определение работоспособности двигательных анализаторов (динамометрия)

5) контроль пульса и артериального давления;

6) исследование внешнего дыхания;

7) исследование координации движений (тремометрия)

8) термометрия кожи и тела

Применительно к этим группам физиологических исследований, далее описаны некоторые методики, наиболее доступные для применения в производственных условиях.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА

Динамометрияпредставляет собой определение основных показателей произвольной дееспособности отдельных мышечных групп. К ним относятся максимальная произвольная сила (МПС), выносливость к статическому напряжению и интегральный показатель – максимальная мышечная работоспособность (ММР).

Сила мышцы определяется наибольшим напряжением, которое она может развить. Основными измерительными приборами при этом являются различные виды динамометров: гидравлический и механический кистевые динамометры, ножной динамометр, динамометр для измерения силы мышц-разгибателей спины. При измерении силы обследуемый осуществляет максимальное воздействие (плавно, без рывков) на соответствующее устройство динамометра. Достигнутая максимальная сила должна быть зафиксирована на 1-2 секунде.

Выносливость к статическому напряжению определяется по длительности периода, в течение которого обследуемый удерживает усилие, равное 75% от МПС. При измерении выносливости исследователь просит поддерживать заданное усилие максимально долго до отказа. Как только обследуемый достигает необходимого уровня усилия, исследователь включает секундомер и останавливает его в момент отказа поддерживать усилие. Срок удержания усилия (в секундах) и есть показатель статической выносливости.

ММР определяется на основании двух измеренных динамометрических показателей как произведение силы на время удержания.

При снижении работоспособности, развитии утомления динамометрические показатели, как правило, снижаются. Величина снижения статической выносливости является одним из показателей степени физического напряжения при труде. Оптимальным в процессе обычного рабочего дня является снижение выносливости на 5-10%, предельно допустимым – на 20%. Превышение этого уровня указывает на развитие выраженного утомления нервно-мышечного аппарата и служит основанием для проведения мероприятий по снижению физической нагрузки путем механизации и автоматизации трудовых операций, изменения норм труда (норм выработки, времени работы, численности рабочих и т.д.), рационализации режимов труда и отдыха.

Тремометрияпредставляет собой регистрацию постоянных, непроизвольных мелких колебаний кисти и осуществляется с помощью специального прибора. Анализ тремометрии проводится по амплитуде и частоте (число колебаний за единицу времени). В электротремометре амплитуда отражается числом касаний краев фигурных пазов. При проведении измерений исследователь записывает показания счетчика электротремометра и включает его. По команде исследователя (при этом он запускает секундомер) обследуемый металлической указкой проводит через все фигурные пазы. После выполнения задания секундомер останавливается и вновь регистрируется показание счетчика. Разность в показаниях счетчика указывает количество касаний указкой краев пазов. Делением значения общего числа касаний на время выполнения теста определяется частота – количество касаний в 1с.

При развитии утомления тремор усиливается, однако при трактовке результатов исследования необходимо учитывать влияние степени скоординированности мышц – антагонистов, а также степени скоординированности совместной деятельности зрительного и двигательного анализаторов.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ

Функциональное состояние дыхательного аппарата может характеризоваться как качественными (ритм), так и количественными (частота, глубина дыхания, минутный объем дыхания, жизненная емкость легких) показателями.

Жизненная емкость легких(ЖЕЛ) состоит из дыхательного объема, т.е. объема воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого при каждом дыхательном цикле (обычно около 500 мл), дополнительного объема – объема воздуха, поступающего в легкие при максимальном вдохе (около 1500мл), и резервного объема воздуха – объеме воздуха, который можно максимально выдохнуть после спокойного выдоха (около 1500 мл).

На величину ЖЕЛ оказывает влияние интенсивность физической работы: незначительная нагрузка увеличивает ЖЕЛ, тяжелая – снижает ее.

Определение ЖЕЛ проводится с помощью сухого или водного спирометра. После максимального глубокого вдоха производится максимально глубокий выдох в мундштук. Выдох не должен быть форсированным (чрезвычайно быстрым), его время исследователем не ограничивается. Измерение проводят 3-5 раз до получения близких результатов, из которых учитывается максимальный.

Помимо абсолютного значения ЖЕЛ выражают также в процентах к нормативам, разработанным с учетом пола, возраста и роста человека. Для расчета должной ЖЕЛ (ДЖЕЛ) имеются специальные номограммы и расчетные формулы. Для мужчин 25-60 лет ДЖЕЛ (в литрах) рассчитывается по формуле:

ДЖЕЛ = 0,052 × Р – 0,019 × В – 3,76

где:

Р – рост, см;

В – возраст, годы.

Считается, что фактическая ЖЕЛ соответствует должной, если она отклоняется от нее не более чем на ± 15 %.

Частота дыхания(количество дыхательных движений за 1 минуту) определяется путем визуального наблюдения за дыхательными экскурсиями грудной клетки, однако в производственных условиях это не всегда осуществимо. Указанный метод не позволяет также качественно характеризовать дыхание, т.е. определить его ритм. С целью устранения указанных недостатков можно использовать различные приборы, которые позволяют получить графическую запись дыхательных движений. В стационарных условиях используют спирографы или пневмографы.

Проба с задержкой дыхания заключается в определении времени (по секундомеру) в течение которого обследуемый способен задержать дыхание после глубокого вдоха. Предварительно обследуемый делает два глубоких вдоха, затем на высоте третьего вдоха экспериментатор включает секундомер и дает команду задержать дыхание. На первом выдохе регистрируется время задержки дыхания.

В покое здоровый взрослый человек может задержать дыхание на 40-50 сек., а физически тренированные лица – на 60-120 сек. и более. При утомлении время задержки дыхания уменьшается.

В условия производственной среды для исследования функции дыхания можно использовать и другие методы, такие как определение минутного объема дыхания (МОД), глубины дыхания; измерение газообмена и др.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

В практике физиологических исследований наиболее часто используются измерение гемодинамических показателей и электрокардиография.

Основными показателями функционального состояния системы кровообращения являются артериальное давление, частота сердечных сокращений, ударный и минутный объем сердца, среднее динамическое давление.

Частота сердечных сокращений (ЧСС)– лабильный и информационный показатель функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Она может определяться пальпаторно, по ЭКГ или визуально по шкале пульсотахометра. По частоте сердечных сокращений нормируются предельно-допустимые величины физического напряжения при операциях с преобладанием статических нагрузок, а также общей, региональной и локальной динамической работе.

Атериальное давление (АД)измеряется тонометром. По данным систолического и диастолического артнриального давления могут быть рассчитаны следующие гемодинамические показатели:

пульсовое давление (ПД), по изменениям которого можно составить косвенное представление о работе сердца:

ПД= СД – ДД

где:

ПД – пульсовое давление, мм. рт .ст.;

СД – систолическое (максимальное) давление, мм рт. ст;

ДД – диастолическое (минимальное) давление, мм рт.ст;

среднее динамическое давление (СДД), характеризующееся стабильностью, а изменения которого указывают на неустойчивость механизмов регуляции кровообращения:

(сд+2дд)

СДД = ------------

Ударный объем сердца (УО), определяемый по формуле Старра:

УО = 101 + 0,5СД - 1,09ДД - 0,6×В

где:

УО – ударный объем, мл;

СД – систолическое давление;

ДД – диастолическое давление;

В – возраст обследуемого, годы;

Минутный объем сердца (МО), который определяется как произведение ударного объема и частоты сердечных сокращений:

МО = УО × ЧСС

Электрокардиография (ЭКГ) основана на регистрации разности потенциалов сердца, проецируемых на поверхности тела.

При механизированном труде, который сопровождается небольшой физической нагрузкой резких изменений частоты пульса и артериального давления у рабочих не наблюдается. В этом случае более показательные результаты можно получить посредством реакции сердечно-сосудистой системы на дозированную нагрузку (проба с нагрузкой).

Функциональная проба с нагрузкой заключается в следующем: обследуемому в положении сидя подсчитывают пульс и измеряют артериальное давление. После этого, не снимая с руки манжетки, обследуемый проделывает 20 глубоких приседаний (в течение 30 сек.); после чего снова измеряется пульс и артериальное давление. В дальнейшем каждые 30 сек. определяется пульс до возвращения его до исходного уровня и три раза измеряется кровяное давление.

В норме у практически здоровых людей после 20 приседаний пульс должен учащаться на 16-20 ударов в мин.; максимальное артериальное давление должно увеличиваться не более чем на 40 мм рт. ст. Величина пульса и артериального давления возвращается к исходному уровню через 2-3 минуты.

Под влиянием развития процесса утомления показатели пробы могут существенно изменяться.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Исследование скорости зрительного восприятия.

Способность к концентрации и переключению внимания позволяет установить изменения в течении корковых процессов под влиянием работы большей или меньшей тяжести, монотонности и т.д. Результаты исследований очень показательны при утомительной умственной работе, когда время выполнения задания может резко измениться вследствие утомления, вызванного проделанной работой. Для этой цели могут быть рекомендованы, в частности, метод отыскивания чисел и метод корректурных исследований.

Метод отыскивания чиселзаключается в следующем:

отмечается время, в течение которого испытуемый называет вслух и указывает все числа, напечатанные в таблице Платонова. Черным цветом в прямом порядке (от 1 до 25), а затем все цифры, напечатанные красным цветом, в обратном порядке (от 24 до 1).

Метод корректурных исследованийзаключается в том, что испытуемый вычеркивает или подсчитывает определенные буквы (или сочетания их) в специальном тексте. Текстовая таблица составлена из различных групп буквенных знаков одинакового размера, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Учет проведенного испытания можно вести в отношении качества выполненной работы, т.е. пропуска или ошибочного зачеркивания букв, так и в отношении затраты времени на выполнение задания.

где:

К – коэффициент точности;

I – коэффициент работоспособности;

а – количество правильно зачеркнутых букв;

В – количество пропущенных букв;

С – количество допущенных ошибок;

d – количество всех букв в проверенном тексте.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ

ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА.

Пропускной способностью зрительного анализатора называется максимальная скорость, с которой зрительный анализатор может передавать различную информацию. Измеряется она в битах – принятых в теории информации единицах численного измерения любой информации.

Для оценки пропускной способности зрительного анализатора широкое распространение получили таблицы с кольцами Ландольта. Существенные преимущества этих таблиц заключаются в том, что все кольца однородны по характеру восприятия, и, следовательно, несут одну и ту же информацию (0,543 бита). Таблица содержит 660 колец, каждое из которых имеет разрыв в одном из 8 возможных направлений.

Использовать таблицу можно в 4 различных ориентациях, в зависимости от которых различным оказывается количество колец с тем или иным положением разрыва (табл. 1).

Таблица 1

При определении пропускной способности зрительного анализатора задача сводится к тому, чтобы установить, какое число колец при той или иной ориентации таблицы рассмотрел испытуемый, а также, сколько и с каким направлением разрыва пропустил.

В зависимости от общего количества колец с определенной ориентацией разрыва объем теряемой информации при пропуске одного кольца различен, что устанавливают по таблице 2.

Таблица 2

Информация, которую несет таблица, равна 358,8 бита, что легко установить зная, что одно кольцо несет информацию, равную 0,543 бита, а всего колец в таблице 660 (0,543 × 660 = 358,8).

Установив число пропущенных колец определенных ориентаций и, зная объем теряемой информации при пропуске одного кольца, можно установить общий объем теряемой информации в единицу времени по формуле:

S – пропускная способность зрительного анализатора в бит/с

358,8 – объем информации таблицы;

n – число пропущенных колец определенной ориентации;

Х – количество теряемой информации при пропуске кольца;

Т – время, затраченное на просмотр таблицы в сек. – количество теряемой информации при пропуске 1 кольца.

Порядок определения. Испытуемый подсчитывает количество колец с определенным направлением разрыва кольца при той или иной ориентации таблицы. Длительность просмотра всей таблицы регистрируется по секундомеру. Далее подсчитывается количество пропущенных колец, поскольку из таблицы 1 известно истинное число колец с определенным положением разрыва. В зависимости от ее ориентации объем теряемой информации при пропуске одного кольца будет различен. Далее по приведенной выше формуле определяют пропускную способность зрительного анализатора.

Поиск по сайту: