Внешняя обстановка умственной деятельности

Под внешней обстановкой умственного труда подразумевается совокупность материальных условий, при которых протекает работа мозга человека. Уровень умственной работоспособности и продуктивность умственной деятельности, находятся в прямой зависимости от показателей факторов внешней среды.

Микроклимат помещений. При комплексной оценке воздуха учитываются физические свойства - температура, влаж­ность, скорость и направление движения, охлаждающая способность, атмо­сферное давление, электрическое состояние (ионизация), уровень солнечной радиации и радиоактивности; химический состав; механические примеси в воздухе - пыль, дым, сажа; бактериальная загрязненность. Совокупность перечисленных физико-химических и биологических свойств воздушной среды образует понятие микроклимата.

Из физических свойств воздуха наиболее существенное влияние на самочувствие и работоспособность человека оказывают температура, относительная влаж­ность и скорость движения. Именно эти физические свойства воздуха в первую очередь сказываются на деятельности системы терморегуляции. Поддержание постоянства температуры обусловлено двумя противоположными процессами - теплопродукции (химическая терморегуляция) и теплоотдачи (физическая терморегуляция).

При температуре воздуха 18-19 °С, относи­тельной влажности 50-60% и скорости движения 0,2-0,4 м/с процессы теплопродукции и теплоотдачи наиболее взаимно уравновешены, т.е. сис­тема терморегуляции работает наиболее экономно.

Повышение температуры и относительной влажности воздуха в классах сверх рекомендуемых норм влечет напряжение терморегуляторных процессов и снижение работоспособности. Во избежание перегревания организм вынужден увеличивать теплоотдачу за счет усиленного потоотделения с последующим испа­рением пота и усиленного дыхания.

Для усиления потоотделения требуется гашение сердечных сокращений с целью усиления поверхностного кровоснабжения. Учащение дыхания увеличивает нагрузку на дыха­тельную мускулатуру. Таким образом, энергетические запасы организма тратятся не на полезную работу, а на борьбу с неблагоприятными условиями внешней среды.

Уровень электрического состояния воздуха, имеет самое непосредственное отношение к ра­ботоспособности. Исследования показывают, что легкие отрицательные аэроионы улучшают самочувствие, повышают работоспособность, а тяжелые положительные аэроионы, наоборот, действуют угнетающе. Обычно, по мере пребы­вания людей в помещении легкие аэроионы, осе­дая на частицах пыли и капельках влаги, превращаются в тяжелые, т.е. постепенно количество легких аэроионов в воздухе закрытых помещений падает, а тяжелых - растет. В связи с этим целесообразно устанавливать аэроионизаторы, поддерживающие оптимальный уровень ионизации воздуха.

Не менее важным в плане влияния на здоровье и работоспособность человека является контроль за химическим составом воздуха в помещениях. Оптимальный вариант соответствует химическому составу чистого атмосферного воздуха (кислород - 20,94%, углекислый газ - 0,03-0,04%, азот - 78, 04%, инертные газы - около 1%). Неблагоприятное влияние на самочувствие и работоспособность человека оказывают летучие продукты обмена веществ человека обладающие неприятными запахами (пот и продукты его разложения, соединения скатола, индола). При длительном пребывании в такой атмосфере у человека начинается головная боль, ухудшается внимание, появляются сонливость, апатия, тошнота, возможны обмороки.

Наиболее удобным критерием оценки химического состава воздуха является концентрация углекислого газа. Его предельно допустимая концентрация (ПДК) в помещении равна 0,1%. Все изменения параметров воздушной среды в помещении происходят параллельно. К тому моменту, когда концентрация углекислого газа достигает величины 0,1%, воздух оказывается настолько нагрет, увлажнен и насыщен антропотоксинами, что все это в комплексе создает неблагоприятный рабочий фон, который ухудшает самочувствие и снижает работоспособность.

Существуют антракометрические методы оценки пригодности воздуха для работы. Объем вентиляции - необходимое количество воздуха в 1 м³ для нормального газообмена в течение часа рассчитывается по формуле:

где L - объем вентиляции в 1 м³; k - количество литров углекислого газа, выдыхаемого одним человеком в час при спокойной сидячей работе (для взрослого - в среднем 22,6 л, для школьника - примерно соответствует возрасту); p - предельно допустимая концентрация углекислого газа (0,1%); q - концентрация углекислого газа в атмосфере (для города - 0,04%). Для взрослого человека объем вентиляции равен примерно 37,7 м³.

Фактический объем воздуха, приходящийся на одного человека в помещении - воздушный куб. Воздушный куб определяется отношением объема помещения к количеству людей в этом помещении. Величина воздушного куба приблизительно 5 м³.

Для нормальной работы в помещении необходим воздухообмен, интенсивность которого связана отношением между объемом вентиляции и воздушным кубом. Это отношение получило название необходимая кратность воздухообмена, показывающее сколько раз за 1 час должен полностью смениться воздух, чтобы на протяжении этого часа он соответствовал нормативам. В школьных помещениях даже в 1-м классе воздух за время урока должен обновиться как минимум дважды, в выпускных классах необходимая кратность воздухообмена равна 5-6. С целью выполнения этого требования необходима вентиляция.

Вентиляция может быть естественной, обусловленной разностью температур внутри и снаружи помещения (тепловой напор), силой и направлением ветра (ветровой напор), и искусственной, обусловленной применением специальных устройств (вентиляторы, эжекторы).

Естественный воздухообмен осуществляется через окна и отверстия в них, двери, щели в строительных конструкциях, поры в строительных материалах ("дыхание стен"). Воздухообмен через обычную форточку малоэффективен. Вблизи форточек создаются вихревые токи воздуха. Наиболее эффективно сквозное проветривание. Возникновение простудных заболеваний даже у закаленных людей, сидящих на сквозняке, объясняется тем, что сила вихревых токов воздуха является подпороговой для срабатывания защитных механизмов терморегуляции. Несколько лучше в плане воздухообмена зарекомендовали себя фрамуги, открывающиеся в верхней части окна.

Приведение таких показателей микроклимата помещения, как механические примеси и бактериальная загрязненность, к должному уровню достигается регулярной влажной уборкой с использованием моющих и дезинфицирующих средств.

Зрительная безопасность. Зрение приносит человеку наибольшее количество (80-85%) информации об окружающем мире. Свет не только обеспечивает нормальную жизнедеятельность организма, но и определенный жизненный тонус и ритм.

Сила биологического воздействия света на организм зависит от длины волны участка спектра, интенсивности и количества излучения. В интегральном потоке лучистой солнечной энергии различают ультрафиолетовую (УФ), видимую и инфракрасную (ИК) области спектра. ИК-излучение является носителем тепловой энергии. УФ-излучение модулирует минеральный обмен, синтез витамина D, активирует кортико-адреналовую систему, обладает бактерицидным действием. Видимая часть спектра обеспечивает нормальную работу зрительного анализатора.

Длительное световое голодание приводит к ослаблению иммунобиологической реактивности организма, к функциональным нарушениям нервной системы. Свет воздействует и на психику человека, являясь также эмоциональным фактором. Неблагоприятные условия освещения ведут к снижению работоспособности, обуславливают развитие заболеваний органов зрения. К освещению в учебном помещении предъявляется ряд общих требований.

1. Достаточность - зависит от размера окон и межоконных проемов, ориентации окон отно­сительно сторон света (предпочтительнее на юг и юго-восток), расположения затеняющих объектов, чистоты и качества стекол, количества и мощности ис­точников искусственного освещения.

2. Равномерность - зависит от расположения окон, конфигурации помещения, контрастности между окраской стен, обору­дования и учебных материалов, типа армату­ры светильников и их расположения.

3. Отсутствие теней на рабочем месте - зави­сит от стороны падения света: свет, падаю­щий слева, исключает тени от пишущей пра­вой руки; верхний свет практически бестене­вой.

4. Отсутствие слепимости (блескости) - зави­сит от наличия поверхностей с высоким ко­эффициентом отражения (полированная ме­бель, застекленные шкафы) и арматуры светильников.

5. Отсутствие перегрева помещения - зависит от наличия и силы прямых солнечных лучей и типа ламп.

Освещение может быть естественным и искусственным. Существует ряд основных показате­лей, количественно характеризующих уровень естественного освещения.

Световой коэффициент - отношение остеклен­ной площади окон (за вычетом оконных переплетов) к площади пола. Чем больше площадь окон, тем выше уровень естественного освещения.

Угол падения света - угол, под которым свет падает на рабочее место. Он образован двумя прямыми: одна - из рабочего места к верхнему краю окна, другая - из рабочего места по горизонтали к окну. Угол падения света определяется в наи­более удаленном от окна рабочем месте и норма - не менее 27°.

Угол отверстия - тот угол, под которым видно небо над крышей противоположного здания. Он характеризует влияние затеняющих объек­тов на уровень естественного освещения и об­разуется следующими прямыми: одна - из ра­бочего места к верхнему краю окна, другая - из рабочего места к проекции в окне крыши противостоящего здания. Угол отверстия определяется в наиболее удаленном от окна рабочем месте и его норма - не менее 5°.

Коэффициент заслонения - отношение высоты противолежащего здания к расстоянию от не­го до школы. Этот показатель также характе­ризует влияние затеняющих объектов на ве­личину естественного освещения класса. Норма коэффициента заслонения не более ½. Затеняющий эффект практически отсутствует, если ко­эффициент заслонения равен 1/5.

Обязательное гигиеническое требование – чистота и качество стекол. Стекла в рабочих комнатах рекомендуется мыть не реже одного раза в 1-2 месяца. Чистое оконное стекло пропускает до 80% световых лучей, в то время как загрязненное – всего лишь 12-15%. Светопроемы должны быть свободными. Снижение напряжения механиз­ма аккомодации отмечается в том случае, если человек время от времени имеет возможность посмотреть в окно, сфокусировать взгляд где-то в бесконечности.

Искусственное освещение осуществляется в основном двумя типами ламп: накаливания и люминесцентными. Лампы накаливания, как и солнце, генерируют свет по принципу нагревания нити накала до температуры свечения. В люминесцентных лампах (лампы холодного свечения) электриче­ская и химическая энергия превращается в свето­вое излучение, минуя стадию перехода в тепло­вую энергию.

Люминесцентные лампы предпочтительнее, так как имеют ряд преимуществ: спектр их близок к естественному; обладают меньшей яркостью и не дают резких теней; не повышают температуру воздуха в помещении; при равном уровне освещенностиони более экономичны.

Люминесцентные лампы имеют и недостатки: высокую до 35-65% глу­бину пульсации, создающуюэффект стробоскопа (для накаливания - 5-15%) ишумовой эффект. Эффект стробоскопа проявляется в том, что при рассматривании движущегося предмета возникают различные иска­жения зрительного восприятия в виде множественности контуров объекта, кажущиеся изменения направления и скорости движения. Поэтому люминесцентные лампы не рекомендуется устанавливать там, где нужно следить за быстро перемещающимся предметом. Установлено, что пульсации вызывают заметное зрительное утомление и ухудшение функционального состояния центральной нервной системы. Для устранения стробоскопического эффекталюминесцентныелампы включают в разные фазы или применяют схему с искусственным сдвигом фаз.

Присущий люминесцентным лампам шумовой эффект также оказывает негативное воз­действие на деятельность центральной нервной системы вызывая сначала повышенное возбуж­дение нервных клеток, а затем разлитое тормо­жение. Устраняется этот недостаток использованием специальных бесшумных пускорегулирующих агрегатов.

Искусственное освещение обеспечивают и галогенные лампы. Галогенный свет на настоящий мо­мент является самым совершенным из искусст­венных способов освещения, так как он имеет спектр видимой части солнечного света, устраня­ет световое голодание, снижает зрительное утом­ление, повышает работоспособность. Преимуще­ствами галогенного освещения являются также отсутствие стробоскопического эффекта и высо­кая экономичность: галогенные лампы дают в три раза больше света по сравнению с люминесцент­ными лампами той же мощности.

На характер освещенности оказывает влияние окраска стен, потолков, оборудования, степень их чистоты. Для окраски стен учебных помещений наиболее рекомендуемы ненасыщенные холодные цвета - голубой, светло-желтый, светло-зеленый; светлые тона те­плой зоны спектра - кремовый, палевый. Для уменьшения слепимости необходимо свести к минимуму поверхности с высоким коэффициентом отражения - полированную мебель, застекленные шкафы.

Оптимальный световой режим подразуме­вает рациональное смешанное освещение - сочетание естественного с искусственным, которое необходимо в пасмурные дни, в сумеречные часы осенне-зимнего периода. Использование комбинированного освещения рабочего места и всего помещения в целом создает благоприятные условия для одной из важнейших зрительных функций – способности глаза приспосабливаться к разной интенсивности освещения. В условиях неравномерного освещения не успевает произойти полная адаптация и может возникнуть явление так называемой переадаптации. В связи с этим неравномерность освещения производственного помещения и рабочего места может способствовать возникновению зрительного утомления.

При нормировании искусственного осве­щения в первую очередь обращают внимание на его достаточность и равномерность. Норма освещенно­сти на рабочем месте для ламп накали­вания равна 150 лк. Норма удельной мощности светового потока для ламп накалива­ния равна 40-48 Вт/м², для люминесцентных ламп - 20-24 Вт/м². Простым, но эффективным мето­дом оценки общего уровня освещенности являет­ся следующий: если человек с нормальным зрени­ем свободно читает мелкий шрифт книги на рас­стоянии примерно 50 см от глаз, то освещенность принято считать достаточной.

Работая с книгой, следует располагать ее на расстоянии 35-40 см от глаз, желательно в наклонном положении и так, чтобы расстояние между глазом и текстом сохранилось постоянным. Это условие трудно соблюдать при чтении лежа, так как удерживать книгу на весу в неподвижном состоянии невозможно. В результате расстояние между текстом и глазами непрерывно меняется и глазам часто приходится приспосабливаться к новым условиям, что приводит к быстрому утомлению.

Широкое включение в структуру организации вузовского образования информационных технологий требует уточнения ряда физиолого-гигиенических требований при работе на компьютере.

· Целесообразно приобретать монитор персонального компьютера, подлежащий стандарту “Low Padiation” (пониженное излучение). Электромагнитное излучение современных мониторов сконцентрировано в области позади экрана. В связи с этим располагать монитор необходимо вдоль стены или в углу так, чтобы тыльная часть не была направлена во внутреннее пространство комнаты.

· Длительная работа на компьютере не повредит здоровью глаз при соблюдении определенных правил. Дисплей должен быть оптимально настроен на рабочую частоту: чем она выше, тем четче изображение и ниже утомление глаз.

· Перед началом работы нужно убедиться что экран не мерцает. Если мерцание ощущается – монитор устарел и требует замены.

· Оптимальное расстояние от глаза до экрана – более 50-60 см; экран должен находится ниже уровня зрачков. Добиться этого легко, если пользоваться стулом, с регулируемым уровнем сиденья.

· Противопоказана работа на дисплее монитора в темноте. Вместе с тем, источник света не должен отбрасывать блики. Многие современные модели имеют антибликовое покрытие.

· Эффективно использовать релаксационные компьютерные очки. Они защищают глаза, снимают застойные явления в сосудах глаз, чувство усталости.

· Основным признаком переутомления глаз считается пересыхание слизистой оболочки глазного яблока. Целесообразно чаще моргать, время от времени вращать закрытыми глазами в разные стороны, массировать веки, в течение 1-2- минут смотреть в даль.

С целью преодоления переутомления органов зрения целесообразно использовать специальную гимнастику для глаз, которая способствует улучшению кровообращения, повышению тонуса глазных мышц. Упражнения выполняются на рабочем месте и повторяются 4-5 раз.

I вариант(3-5 мин)

1. Поочередно направлять взгляд влево-прямо, вправо-прямо, вниз-прямо, вверх-прямо.

2. Взгляд перемещать по диагонали вниз-влево-прямо, вверх-прямо, вниз-вправо-прямо.

3. Круговые движения глазными яблоками.

4. Изменение фокусного расстояния – смотреть на предмет на расстоянии 20-30 см, а затем взгляд переводить и фиксировать на определенных предметах.

5. Крепко сжать веки, моргнув несколько раз.

6. Слегка помассировать веки, поглаживая от носа к виску.

7. Прикрыть ладонями оба глаза на 1 минуту, представить погружение в абсолютную темноту.

II вариант(1-2 мин)

1. Взгляд попеременно фиксируется на близком (20-25 см) расстоянии и затем, через 10-15 сек. – на отдаленных предметах.

2. Движения глаз по вертикали: вверх-вниз (7-10 раз).

3. Закрыть глаза на 10-15 сек., открыв, проделать движения вправо-влево, вверх-вниз, несколько круговых движений.

III вариант(2-3 мин)

1. Смотреть прямо перед собой в течение 5 сек., затем глаза опустить вниз.

2. Поднять глаза кверху, опустить книзу, отвести вправо-влево.

3. Поднять глаза кверху, проделать круговые движения по часовой стрелке, а затем - против часовой стрелки.

4. Крепко зажмурить глаза на 3-5 сек., затем открыть.