Біофізичні аспекти впливу роботи за комп'ютером на організм користувачів

Біофізичні аспекти впливу роботи за комп'ютером на організм користувачів

Размещено на http://www.allbest.ru

Біофізичні аспекти впливу роботи за комп'ютером на організм користувачів

Вступ

На зорі загальної комп'ютеризації персональний комп'ютер (ПК) сприймався як зручний і зроблений інструмент для рішення задач програмування, керування великими базами даних, як необхідна ланка у видавничих системах, надзвичайно зручна електронна друкарська машинка і захоплююча іграшка для дозвілля. Однак з початку дев'яностих років у печатці стали з'являтися публікації про те, що інтенсивна і тривала робота з комп'ютером є причиною виникнення ряду патологічних станів.

Для розуміння біофізичних механізмів впливу ПК на організм користувача розглянемо основні частини, з яких він складається. Як правило, ПК складається з трьох частин: системного блоку; клавіатури, що дозволяє вводити інформацію в пам'ять комп'ютера і монітора (дисплея), призначеного для відображення текстової і графічної інформації. Головною частиною комп'ютера є системний блок, у якому розташовуються основні вузли комп'ютера: електронні схеми, що керують роботою комп'ютера (мікропроцесор, оперативна пам'ять, контролери пристроїв і ін.); блок живлення, що перетворить електроживлення мережі в постійний струм низької напруги, що подається в електронні схеми комп'ютера; нагромаджувачі (чи дисководи) для гнучких магнітних дисків, використовувані для читання і запису на гнучкі магнітні диски (дискети); нагромаджувач на твердому магнітному диску, призначений для читання і запису на незнімний твердий магнітний диск (вінчестер). До системного блоку комп'ютера можна підключати різні пристрої введення-висновку інформації, розширюючи тим самим його функціональні можливості. Багато пристроїв приєднуються через спеціальні гнізда (рознімання), що знаходяться звичайно на задній стінці системного блоку комп'ютера. Крім монітора і клавіатури, такими пристроями є принтер, миша, джойстик, сканнер і ін.

Прийнято вважати, що основним джерелом випромінювань ПК є монітор, тому поняття “безпечне робоче місце” підмінюється поняттям “безпечний монітор”. Однак на долю монітора приходиться не більш 20% внеску в створення неадекватних умов праці користувача. Джерелами електромагнітного забруднення приміщень варто вважати: мережний блок живлення (особливо імпульсний), системний блок ПЕВМ і підключені до нього зовнішні пристрої, кондиціонери, вентилятори й інша техніка, що знаходиться в приміщеннях.

Негативний вплив комп'ютера на людину є комплексним. Насамперед, з позицій ергономічної безпеки для людини оцінювалися монітори. Монітор ПК є джерелом: електростатичного поля; слабких електромагнітних випромінювань у низькочастотному, наднизькочастотному і високочастотному діапазонах (2 Гц -400 кгц); рентгенівські випромінювання; ультрафіолетового випромінювання; інфрачервоного випромінювання; випромінювання видимого діапазону.

Оскільки діяльність користувача ПК заснована на візуальному сприйнятті відображеної на екрані монітора інформації, значне навантаження при цьому випробує зорова система. Найбільш істотний вплив на стан зорової системи роблять недосконалість способів формування зображення на екрані за рахунок неоптимальних параметрів схем розгорнення електронно-променевої трубки (ЕПТ), несумісності параметрів монітора і графічного адаптера, недостатньо високий дозвіл монітора, розфокусировка, незведення променів і низький рівень інших його технічних характеристик, надлишкова чи недостатня яскравість зображення.

В останні роки розроблені нові види моніторів, у яких замість електронно-променевої трубки використовуються рідинокристаличні газорозрядні, електролюмінісцентні панелі чи інші технічні пристрої, що працюють на інших фізичних принципах. Однак найбільш доступними і розповсюдженими залишаються монітори на ЕЛТ. Візуальні параметри і світловий клімат, що визначають зоровий дискомфорт, обумовлені яскравістю, освітленістю, кутовими розмірами знака, кутом спостереження, нерівномірністю яскравості, відблисками на екрані, мельканням, геометричними і нелінійними перекручуваннями зображення, його тремтінням і ін. (усього більш 20 параметрів). Причому не тільки конкретне значення кожного з перерахованих параметрів визначають вплив на зорову систему, але і сукупність визначених їхніх сполучень.

Істотний вплив на зоровий дискомфорт робить вибір сполучень квітів знака і тла, вікон і підкладки, причому деякі пари квітів не тільки стомлюють зір, але і можуть привести до стресу. Яскравість кожного кольору по окремості повинна бути обрана з урахуванням виду відтвореного зображення, оскільки на відміну від перегляду кольорових телевізійних передач, людина при користуванні дисплеєм не задовольняється загальним враженням, а працює з інформацією на екрані. Для нього при цьому головне не «природність» квітів, а точність, швидкість, надійність і комфортність відрізнення кольорів Ці положення здобувають особливу актуальність у зв'язку із широким поширенням комп'ютерних ігор, колірний склад яких, співвідношення яскравості об'єкта і тла роблять виражений негативний вплив на зорову систему користувачів.

При роботі з зображенням на екрані монітора зорова система користувача, яка сформована в ході тривалої еволюції, виявляється в умовах неоптимального зорового сприйняття. Порівнюючи її з роботою з друкованим текстом можна установити, що:

при роботі з дисплеєм користувач цілком залежить від положення дисплея, тоді як при читанні друкованої продукції легко можна знайти положення листа для найбільш комфортного сприйняття інформації;

екран, будучи джерелом світла, вважається приладом активного контрасту, у той час як при читанні з листа ми маємо справу з відбитим текстом, тобто пасивним контрастом, що у малому ступені залежить від інтенсивності висвітлення і кута падіння світлового потоку на папір;

текст на папері є незмінним, а на екрані - періодично обновляється в процесі сканування електронного променя по поверхні екрана. Досить низька частота відновлення викликає мерехтіння зображень;

при роботі з екраном виникає тривале статичне навантаження на екстра - і інтраокулярні м'яза, що є причиною їхнього значного стомлення;

спільно з зоровою напругою в користувачів виникає значна нервово-емоційна напруга, що погіршує їхній загальний стан і впливає на якість роботи.

Крім того, ергономіка робочого місця значно впливає, як на самопочуття, так і на функціональний стан різних систем організму користувачів. Характерною рисою професії оператора ПК є статичний режим роботи, оскільки весь робочий час він змушений проводити в сидячому положенні. При цьому більшість груп м'язів знаходиться в постійній напрузі, що приводить до швидкої стомлюваності, виникненню болю у хребті, шиї, плечових суглобах, сприяє розвитку професійних патологічних вигинів хребта: грудному гіперкіфозу, сплощенню шийного лордозу і формуванню сколіозу. Неправильне розташування дисплея по висоті (занадто низьке, під неправильним кутом) є основною причиною появи сутулості, занадто високе - приводить до тривалої напруги шийного відділу хребта, що може привести до розвитку остеохондроза.

Численні дослідження з оцінки стану здоров'я користувачів і ергономіки робочих місць показали, що причиною порушення здоров'я користувачів є як самі комп'ютери, так і організація роботи (режими праці і відпочинку, відсутність добору на операторські спеціальності, стан робочих місць і приміщень, у яких розташовані комп'ютери й ін.).

Ергономічна безпека використання комп'ютерів оцінюється двома основними вимогами: 1. До візуальних параметрів засобів відображення інформації; 2. До емісійних параметрів ПК - параметрам випромінювань дисплеїв, системних блоків, джерел живлення, у тому числі безаварійного, клавіатури, сполучних проводів, вилок, роз'ємів і ін. Як візуальні, так і емісійні параметри ПК впливають на організм користувачів.

Найважливішою умовою збереження високих зорових функцій користувача є правильний вибір візуальних параметрів дисплея і світлотехнічних умов робочого місця. Робота з дисплеєм при неправильному виборі яскравості й освітленості екрана, контрастності знаків, кольорів знака і тла, при наявності відблисків на екрані, тремтіння і мелькання зображення приводить до зорового стомлення, головним болям, фізіологічним і психічним перевантаженням, що в остаточному підсумку викликає порушення в стані здоров'я.

1. Офтальмо-фізіологічна характеристика діяльності користувачів ВДТ ПЕВМ

Сучасний етап розвитку суспільства може бути названий "ерою користувача", у якій ведучу роль починають грати не вузькі фахівці, а широкий спектр користувачів усіх віків і професій.

Комп'ютеризація в нашій країні відрізняється вибухоподібним характером. Протягом короткого терміну, минаючи проміжні етапи, користувачі одержали доступ до найсучасніших моделей і програм. Потік інформації, що обрушився в короткий час, висуває підвищені вимоги до адаптаційних механізмів людини, не підготовленої до такого явища. Лавиноподібний характер комп'ютеризації життя супроводжується відсутністю наукового прогнозування негативних наслідків для фізичного і психічного здоров'я користувачів.

З розвитком науково-технічного прогресу все частіше приходиться зіштовхуватися з негативними наслідками впливу нових технологій і технічних засобів на людину - так званою екологічною патологією. Останнім часом у печаті з'явилася велика кількість робіт, автори яких убачають прямий зв'язок між рядом хвороб і інтенсивністю використання комп'ютера, що є невід'ємним елементом сучасного офісу, навчального закладу і предметом особистого користування. Ще в 1984 році, рішенням ста професійних страхових об'єднань ФРН, робота за дисплеєм була внесена в список 40 найбільш шкідливих і небезпечних робіт.

Використання комп'ютерів у різних сферах виробничої діяльності висуває проблему оздоровлення й оптимізації умов праці операторів через формування при цьому цілого ряду несприятливих факторів: висока інтенсивність праці, монотонність виробничого процесу, гипокінезія і гіподинамія, специфічні умови зорової роботи, наявність електромагнітних випромінювань, тепловиділенні і шуму від технологічного устаткування.

У зв'язку з цим в останні роки зросло число досліджень, присвячених питанням охорони праці операторів ПЕВМ, проведених у Франції, США, ФРН, Швеції, Великобританії, Норвегії, Данії, Нідерландах, Бельгії, Італії, Канаді, Японії й інших країнам. З огляду на актуальність проблеми охорони праці при роботі з ПЕВМ, у різних країнах починаються спроби регламентувати вимоги до умов організації праці операторів.

Упровадження сучасних комп'ютерів має, як позитивні, так і негативні моменти. З одного боку, це забезпечення більш високої ефективності виробництва за рахунок удосконалювання технологічного процесу і підвищення продуктивності праці, а з іншого боку - збільшення навантаження на працюючих у зв'язку з інтенсифікацією виробничої діяльності і специфічних умов праці.

Виконання виробничих операцій за допомогою ПЕВМ зв'язано зі сприйняттям зображення на екрані й одночасному розрізненні тексту рукописних чи друкованих матеріалів, виконанням машинописних, графічних робіт і інших операцій.

Робота операторів вимагає підвищених розумових зусиль і великої нервово-емоційної напруги, рішення в обмежений час складних задач, високої концентрації уваги й особливої відповідальності виконуваного завдання.

Дослідженнями встановлено, що робота операторів ПЕВМ по ступені розвитку стомлення стоїть на другому місці після роботи водіїв автобусів.

Високі вимоги до органа зору, нервова напруга, а також монотонний характер праці, і змушена робоча поза викликають велику кількість скарг працюючих на підвищене загальне і зорове стомлення. На це вказують результати масових опитувань операторів, проведених у закордонних країнах.

Так, кафедрою профілактичної медицини й оздоровлення навколишнього середовища Університету (шт. Кентуккі, США) проведене анкетування 1000 операторів. Вони частіше інших страждають різними розладами зору, головним болем, м'язовими болями в області спини. Крім того, у них у більшому ступені виражене відчуття утоми і нервової напруги в процесі роботи; вони не почувають себе досить відпочилими після нічного сну.

Науково-дослідним інститутом гігієни і безпеки праці (м. Осака, Японія) було обстежено 3148 операторів, з яких 1700 чоловік працювали з даними пристроями по 4 години на день. Майже всі оператори пред'явили скарги на зорове стомлення.

За даними анкетного опитування 800 операторів Швейцарського кредитного банку пред'явили скарги на порушення зору, монотонний характер роботи, головні болі і болі в м'язах плечового пояса.

Серед різних скарг, що пред'являють оператори, головне місце займають скарги на ті чи інші розлади зору, що складають від 62% до 94% при зайнятості зорової роботи з ПЕВМ протягом більш половини робочого дня. Це, насамперед, утома очей (45%), сильні болі і відчуття піску в очах (31%), сверблячка і відчуття засміченості в очах (24%). Причому болючі відчуття в очах з'являються в основному наприкінці робочого дня (46%). У працівників, зайнятих повний робітник день, частота очних розладів трохи вище (у 1,7 рази), чим у працівників, зайнятих роботою з ПЕВМ від 4 до 5 годин.

Звертають на себе увагу дані про динаміку скарг, у залежності від тривалості роботи з ПЭВМ. Скарги на розлад зору виявляються в значній мірі через 1,5-2 години безупинної роботи, потім після 2-2.5 години спостерігається їхній подальший ріст. У цей же час, збільшується кількість скарг на головний біль і болі в спині, однак скарги на порушення зору залишаються переважаючими.

Навантаження на зір і напружений характер праці викликає в операторів порушення функціонального стану зорового аналізатора і центральної нервової системи. У процесі роботи в них знижується стійкість ясного бачення, електрична чутливість і лабільність зорового аналізатора, гострота зору й обсяг акомодації, а також порушується м'язовий баланс очей. Поряд з цим у випробуваних наприкінці роботи значно збільшився час реакції і кількість помилок при виконанні тестового завдання на стійкість концентрації уваги і знизилася частота серцевих скорочень з 64 до 40 уд/хв, у 73% випробуваних порушився м'язовий баланс очей (збільшилася езофорія на 0.7 дптр. у порівнянні з первісною).

Підвищена зорова напруга при роботі з ПЕВМ обумовлено не тільки напруженим характером праці, але і рядом несприятливих факторів, а саме: постійної переадаптації ока в умовах наявності в поле зору поверхонь різної яскравості, пристосуванням до розрізнення по-різному вилучених об'єктів, недостатньою чіткістю і контрастністю зображення на екрані, міцністю його структури, яскравими мельканнями, поганою якістю вихідного документа, використовуваного при роботі в режимі введення даних. При цьому зорова напруга збільшується наявністю яскравих плям за рахунок відображення світлового потоку на клавіатурі й екрані, нерівномірністю висвітлення робочих поверхонь, великим перепадом яскравості між робочою поверхнею і навколишніми поверхнями.

Виконання багатьох операцій при роботі з ПЕВМ вимагає тривалої статичної напруги м'язів спини, шиї, рук і ніг, що приводить до швидкого розвитку стомлення і супроводжується пред'явленням відповідних скарг. У 52,9% операторів ПЕВМ відзначається хворобливість і задерев'янілість м'язів чи шиї плечового пояса; у 42,9% - біль у спині; у 15,2% - хворобливість і задерев'янілість м'язів рук і ніг Основними причинами, що викликають ці скарги, є: нераціональна висота робочої поверхні столу і сидіння, відсутність опорної спинки і підлокітників, незручні кути згинання в плечовому і ліктьовому суглобах, кут нахилу голови, незручне розміщення документів, відеотермінала і клавіатури; неправильний кут нахилу екрана; відсутність простору і підставки для ніг.

Поряд зі скаргами на розлад зору і з «позними» порушеннями. 57.7 % операторів указує на ряд інших відчуттів загального характеру, а саме: на підвищену загальну утому, головний біль, вагу в голові і т.п. Одночасно виявлена значна кількість облич (40,3%) з нервово-психічними порушеннями у виді підвищеної дратівливості, відчуттів занепокоєння і депресивних станів.

У ряді випадків є скарги на сверблячку шкіри і шкірні висипання, що зв'язують з електромагнітними випромінюваннями і шкідливими речовинами, що надходять у повітря робочої зони від технологічного устаткування. Висловлюються побоювання про можливість несприятливого впливу специфічних умов роботи на розвиток в операторів катаракти, а також на несприятливий плин і результат вагітності.

От один із прикладів того, як впливає робота з ПЕВМ на вагітних жінок. За повідомленням Об'єднаного центра авіаліній США за період у 4 роки з 48 вагітностей в операторів-жінок 15 закінчилися викиднем, 2 - передчасними родами, у двох випадках пологів мали місце уроджені каліцтва.

Фахівці Американської асоціації електроніки, Академії офтальмології і Національного інституту безпеки і гігієни праці (N1OSH) вважають, що випромінювання від ПЕВМ не сприяють розвитку катаракти, а скарги операторів зв'язані з перенапругою м'язів ока, яку можна усунути при правильній організації робочого місця. Ними також заперечується можливість патологічних порушень при вагітності і родах. У той же час Міжнародний союз службовців і Національна асоціація працюючих жінок США вважають, що використання комп'ютерів у ряді випадків сприяє не тільки погіршенню зору, але і визначає різні види патології вагітності