1.7. Повышенные психофизиологические нагрузки

1.7.1. СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ПЕРЕГРУЗКИ

Выявлена связь между работой на компьютере и такими недомогани­ями, как боли в спине и шее, запястный синдром, стенокардия и стрессы. Из всех недомоганий, обусловленных работой на компьюте­ре, чаще встречаются те, которые связаны с использованием клави­атуры.

Этот набор болезней, к числу которых относятся и тендениты (вос­палительные процессы тканей сухожилия), имеет общее название синдром длительных статических нагрузок (СДСН).

Работая на клавиатуре, пользователи компьютеров с высокой ско­ростью повторяют одни и те же движения. Поскольку каждое нажа­тие на клавишу сопряжено с сокращением мышц, сухожилия непре­рывно скользят вдоль костей и соприкасаются с тканями, вследствие чего могут развиться болезненные воспалительные процессы.

Другой причиной возникновения СДСН может быть длительное пребывание в положении сидя, которое приводит к сильному пере­напряжению спины и ног. По одному из опросов до 71 % операторов ПЭВМ и ЭВМ испытывают неприятные ощущения в нижней части спины, возникающие несколько раз в неделю.

Выводы исследователей говорят о том, что для существенного уменьшения боли и неприятных ощущений, возникающих у пользо­вателей компьютеров, необходимы частые перерывы в работе и эрго­номические усовершенствования, в том числе — оборудование рабо­чего места так, чтобы исключить неудобные позы и длительные на­пряжения.

По данным американских исследователей до 75 % работающих за новейшими дисплеями жалуются на боли в шее и спине. Так, по данным анкетирования, проведенного Национальной академией наук США, более чем у половины пользователей ВДТ выявлены жалобы на костно-мышечные боли, быструю утомляемость глаз, головные боли и прочие недомогания. Из 500 операторов справочной службы, работавших на компьютерах, 187 подали иски о возмещении ущерба, связанного с потерей трудоспособности из-за болезней рук и шеи. В отличие от сердечных приступов и приступов головной боли, все виды заболеваний, вызванных травмой повторяющихся нагрузок (ТПН), представляют собой постепенно накапливающиеся недомогания.

В Америке их называют эргономическими недомоганиями. Они становятся быстро растущим видом профессиональных болезней. При­чем темпы роста заболеваний этого вида соответствуют темпам роста компьютеризации учреждений США. Очевидно, в настоящее время к решению данной проблемы следует относиться с такой же ответ­ственностью и серьезностью, как, например, к виброболезням. Эко­номические потери, наносимые частным и государственным компа­ниям в США, очень велики.

Наиболее часто (по статистике) страдают кисть, запястье и плечо. Широко распространены пять профессиональных заболеваний:

тендовагинит (воспаление и опухание сухожилий);

лучеплечевой бурсит (раздражение сухожилий);

болезнь де Кервена (разновидность тендовагинита в области боль­шого пальца руки);

тендосиновит (воспаление оболочки сухожильного основания ки­сти и запястья);

синдром канала запястья.

Аналогичные жалобы были отмечены и нами при проведении ис­следований, так как большинство рабочих мест не соответствовало требованиям норм и не выполнялись несложные, но высокоэффек­тивные профилактические мероприятия (см. п. 1.2).

Длительное пребывание в положении сидя при работе с ВДТ при­водит к сильному перенапряжению мышц спины и ног в основном из-за нерациональной высоты рабочей поверхности стола и сиде­ния, отсутствия опорной спинки и подлокотников, неудобного раз­мещения документов, ВДТ, клавиатуры, отсутствия подставки для ног и т.д.

Самые простые рекомендации: не работать на клавиатуре более 30 мин без перерыва; чаще менять характер деятельности в течение дня; проводить физкультминутки, учебу персонала, информировать о возможных болезнях при работе на клавиатуре и о важности их профилактики, одновременно создавая условия для нее.

Более подробно о мерах безопасности и профилактики рассказы­вается в разделе 3.

1.7.2. ИНФОРМАЦИОННАЯ И ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНАЯ НАГРУЗКИ

(пропускная способность оператора)

При повышенных нервно-психических нагрузках (особенно при ра­боте на пределе пропускной способности пользователя) в сочетании с другими вредными факторами происходит «выброс» из организма витаминов и минеральных веществ (подробнее см. ниже).

Пропускная способность оператора оценивается количеством ин­формации, воспринимаемой им в единицу времени при разных ре­жимах. Иначе говоря, это время, в течение которого человек пости­гает смысл воспринимаемой органами чувств информации и опреде­ляет предельный объем такой информации.

Пропускная способность человека во многом зависит от его пси­хических особенностей, типа решаемой задачи, степени участия че­ловека в работе системы, а также от технических и эргономических параметров аппаратуры. Для ПЭВМ это экран монитора. Учитывается не только объем выводимой на дисплей информации, но и такие показатели качества экрана дисплея, как яркость символов, контра­стность, размеры экрана и символов.

Установлено, что быстродействие оператора и пропускная спо­собность зависят от количества поступающей и перерабатывае­мой информации.

При работе на ПЭВМ появление любого символа алфавита на экране равновероятно в любой позиции информационного поля. В этом случае информационную емкость или максимальную величину количества информации можно определить из выражения:

H=Nlog,n, (I.I)

где N — количество позиций, занимаемых элементами отображе­ния в пределах информационного поля;

п -~ длина алфавита или число состояний, в которых может нахо­диться каждый элемент.

Параметр N ориентировочно можно определить по следующей формуле:

N=(L,xL,)/(l,xl,), (1.2) где L, и L, — линейные размеры экрана, мм;

1, и 1д — линейные размеры одной из позиций, занимаемой эле­ментом отображения, мм.

Эти размеры должны соответствовать требованиям СанПиН 2.2.2.542-96.

Если известно количество передаваемой (выводимой на экран) информации Н, то для снижения нервно-психических нагрузок на оператора и уменьшения числа вероятных ошибок при работе можно согласовать скорость поступления этой информации от технических средств V^ с пропускной способностью оператора ПЭВМ.

Это необходимо учитывать как при разработке программ, так и при организации труда работающих на ПЭВМ.

Для нормальной работы необходимо, чтобы V^ не превышала V^. Так как Н = V^ x Т, то можно эту задачу решать двумя способами:

1-й способ — не изменяя количество поступаемой информа­ции Н, увеличить время до поступления новой информации (уве­личить Т);

2-й способ — если нельзя сократить интервал поступления новой информации Т, то надо снизить ее количество за это время, т.е. сни­зить Н.

Таким образом, рекомендуется по формулам (1.1) и (1.2) под­считать количество передаваемой информации Н за время Т, затем подсчитать скорость переработки информации, необходимую для это­го, по формуле:

V, = (N log,n)/T, (1.3) где Т — время отображения на экране всей информации за одно поступление, с.

Пример 1.

Пусть пользователь ПЭВМ работает с программой, вся информа­ция которой содержит: 32 буквы русского алфавита, 10 арабских цифр, 5 арифметических знаков, 13 знаков препинания. Длина такого алфа­вита равна п = 32 + 10 + 5 + 13 = 60. Пусть нам известны L,, L;, 1,, 1;

(в данном примере это размеры экрана и размеры алфавита), а N = 10³ — по формуле (1.1). Тогда информационная емкость экрана составит Н = 10³ log^O = 5,907 х 10³ бит.

Пример 2.

Пусть вся информация отображается на экране дисплея в виде точек; полный растр изображения образует число точек N = 5 х 10⁵. Пусть при этом оператору необходимо различать 8 ступеней яркости изображения таких точек. Тогда Н = 5 х 10⁵ log,8 = 15 х 10⁵ бит.

Умственный аппарат оператора в состоянии теоретически перера­ботать информацию в объеме 5 х 10⁶ бит, но чаще всего в силу раз­личных факторов, в том числе и рассмотренных выше, — в 100 и

более раз меньше.

Многочисленными исследованиями была установлена величина предельной скорости переработки информации V„„ для разных видов работ. В частности:

при опознании букв и цифр — 50-55 бит/с;

при чтении — 30-40 бит/с;

при сложении двух цифр — 12 бит/с.

Наиболее активно перерабатывается информация, если ее коли­чество не превышает 3,2 бит/с. Допустимый объем информации на одно сообщение — 8-16 бит/сигнал.

Пропускная способность оператора по количеству перерабатываемой информации V^ в итоге зависит от характера деятельности оператора и определяется чи"слом единиц информации в 1 секунду (табл. 1.3).

Пример 3.

Покажем, как можно использовать приведенный материал для снижения нервно-эмоционального напряжения операторов. В приме­ре 1 было подсчитано значение Н = 5,907 х 10³ бит. Пусть оператор выполняет самые простые действия — только читает текст с экрана и опознает буквы, цифры, знаки препинания.

Пропускная способность оператора при таких операциях будет равна 50 бит/с, тогда время обработки данной информации составит Т = 5,907 х 10³: 50 = 120 с, или 2 минуты. Таким образом, следующий кадр должен подаваться на экран не раньше чем через 2 минуты. Это надо учитывать при построении дизайна программы.

Кроме этого следует помнить, что человек — не линейная мо­дель, он во время работы может уставать. Поэтому время подачи сле­дующей информации должно устанавливаться с определенным запа­сом, особенно если оператор — интроверт.

Врачи установили, что при разработке рационального режима труда и отдыха, а также при выборе методики преподавания и обучения пользователей ПЭВМ следует учитывать их психические особенности. К сожалению, на это в настоящее время практически не обращают внимания ни руководители, ни сами пользователи.

Исследования, проведенные сотрудниками НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина, показали, насколько важно при рабо­те на компьютере учитывать индивидуальные психофизиологические особенности пользователей, особенно учащихся. Было отмечено, что продолжительная работа на ПЭВМ, особенно в диалоговом режиме на дисплее, оказывает глубокое воздействие на организм человека, что может привести к нервно-эмоциональному перенапряжению, на­рушению сна, ухудшению зрения. Это связано с разным уровнем воз­буждения участков головного мозга разных людей в одной и той же ситуации.

Так, у 50-ти школьников двух московских школ, работающих на компьютерах ДВК и «АГАТ», фиксировали статические характеристики

Таблица 1.3. Зависимость пропускной способности оператора, бит/с, от характера переработки поступающей информации

Характер работы	Примеры	Пропускная способность
Оператор работает как про­стой канал передачи инфор­мации (канал без памяти), а последовательные сигналы независимы друг от друга	Печатание на машинке, кор­ректорская работа, выполне­ние арифметических опера­ций, набор текста (ввод дан­ных) и др. Высокая скорость переработки информации, высокий темп работы, низ­кая потребность в обмене ин­формацией, небольшая час­тота принятия самостоятель­ных решений; работы не тре­буют большого умственного напряжения	10-70
Оператору необходимо за­помнить отрезок входной информации (последова­тельности сигналов), не превышающий объем кратковременной памяти (канал переработки инфор­мации с кратковременной памятью)	Наиболее характерный ре­жим работы. Диалоговые виды работ (правка, редак­тирование, верстка) харак­теризуются средней скорос­тью ввода и переработки информации, непостоянной (неритмичной) потребнос­тью в обмене информацией; сопровождаются принятием самостоятельных решений	2-4
Отрезок входной информа­ции и для запоминания ма­териала превышает объем кратковременной памяти; ; необходимо многократное ' повторение	Работа в чрезвычайных ус­ловиях с повышенной от­ветственностью	Меньше 0,8

сердечного ритма. Школьники не имели отклонений в состоянии здоро­вья, а гигиенические характеристики кабинетов информатики соответ­ствовали нормам. Регистрировали ЭКГ перед началом и в процессе ра­боты (ввод и работа с программой), причем до работы школьники были протестированы по шкале интроверсия-экстраверсия.

Установлено, что школьники-интроверты испытывали большую нервно-эмоциональную напряженность, чем экстраверты. Для инт-ровертов не требуется внешняя эмоциональная стимуляция головно­го мозга, их активность больше направлена на внутренний мир, нет потребности в новых впечатлениях, они более замкнуты.

Во всех случаях наибольшее напряжение было зарегистрировано при получении на экране дисплея неправильного изображения (рез­ко нарушался механизм регуляции сердечной деятельности). Такие же нарушения отмечены более чем у 70 % учащихся и при сбое в работе компьютера.

Сделан вывод: прежде чем приступить к практической реализации работы на ПЭВМ, интровертам следует более углубленно теорети­чески проработать материал, что сократит наиболее неприятный ди­алоговый режим работы.

Актуален и вопрос тестирования взрослых пользователей по типу нервной системы, что следует учитывать при обучении и работе, преж­де всего для наиболее опасных и ответственных производств. Это очень важная работа для психологов. К сожалению, в нормах этот вопрос не рассмотрен.