ВЛИЯНИЕ КОМПЬЮТЕРА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Волгоград 2007
Введение
Никто, пожалуй, не станет оспаривать тот факт, что для многих людей компьютер стал важной и необходимой частью образа жизни. В настоящее время ни одна область человеческой деятельности не обходится без применения компьютерной техники. Компьютер помогает человеку при решении многих задач, облегчает труд, открывает новые горизонты для мысли и действий, предоставляет новые возможности. Но не стоит забывать о том, что существует и оборотная сторона медали. Длительная работа за компьютером негативно сказывается на многих функциях нашего организма: нервной деятельности, эндокринной, иммунной и репродуктивной системах, на зрении и костно-мышечном аппарате человека и т.д. Что это может означать для простого человека? Все что угодно! От испорченного зрения до варикозного расширения вен на ногах. Так как же быть? Как избежать вредного воздействия компьютера на организм?
Возможное ухудшение самочувствия операторов ПК является объектом исследовательских программ научно медицинских учреждений многих стран мира, в том числе и России.
В данной работе будут рассмотрены основные вредные факторы воздействия компьютера на организм человека, а также меры по организации безопасных условий работы на компьютере.
Компьютер и здоровье человека
Проблема влияния компьютера на здоровье человека разрабатывается в различных направлениях. Наиболее многочисленными и, очевидно, наиболее близкими к истине являются сторонники утверждения, что существует так называемая компьютерная болезнь. Их аргументы весомы и обоснованны.
Среди пользователей ПК выявлен новый тип заболевания — синдром компьютерного стресса (СКС), который проявляется головной болью, воспалением слизистой оболочки глаз, повышенной раздражительностью, вялостью и депрессией.
Симптомы заболевания разнообразны и многочисленны. Они сгруппированы по принципу воздействия на ту или иную часть организма.
1) Общее недомогание: сонливость, утомляемость, не проходящая усталость (даже после отдыха); головные боли после работы; глазные боли; головные боли в области надбровий и лба, в затылочной, боковых и теменной частях головы; боли в нижней части спины, в области бедер, в ногах; чувство покалывания, онемения, боли в руках, запястьях и кистях; напряженность мышц верхней части туловища (шея, спина, плечи, руки).
2) Заболевания глаз: быстрая утомляемость, чувство острой боли, жжение, зуд, слезливость; частое моргание, ощущение натертости.
3) Нарушения визуального восприятия: неясность зрения на дальнем расстоянии сразу после работы за компьютером («пелена перед глазами»); неясность зрения на близком расстоянии (изображение на экране плохо фокусируется); неясность зрения усиливается в течение дня; двоение в глазах; очки становятся «слабыми» (необходимость смены очков); головные боли; медленная рефокусировка; косоглазие.
4) Ухудшение сосредоточенности и работоспособности (очень часто оказывается следствием визуальных нарушений): невозможность сконцентрироваться в течение длительного времени; раздражительность во время и после работы; потеря рабочей точки на экране, пропуски строк, слов, ввод повторных строк; ошибки при заполнении колонок («непопадание»), перестановка слов или цифр местами.
Причинами разнообразных симптомов СКС, по мнению медиков, являются:
· сверхнапряженная работа глаз и неправильное положение тела;
· ношение несоответствующих очков или контактных линз;
· неправильная организация рабочего места;
· суммирование физических, умственных и визуальных нагрузок;
· низкий уровень визуальной подготовленности для работы с компьютером.
Российский научно-исследовательский институт охраны труда провел медико-биологические исследования воздействия ПК на операторов. В табл. 1 приведены результаты этих исследований, совпадающие с другими данными.
Таблица № 1
| Симптомы воздействия компьютера | Процент операторов, сообщивших о симптомах | |||
| Неполная смена. Работа за дисплеями до 12 месяцев | Полная смена. Работа за дисплеями до 12 месяцев | Работа за дисплеями более 12 месяцев | Работа за дисплеями более 2 лет | |
| Головная боль и боль в глазах | ||||
| Утомление и головокружение | ||||
| Нарушение ночного сна | - | |||
| Сонливость в течение дня | ||||
| Изменения настроения | ||||
| Повышенная раздржительность | ||||
| депрессия | ||||
| Снижение интеллектуальных способностей, ухудшение памяти | - | |||
| Натяжение кожи лба и головы | ||||
| Выпадение волос | - | - | ||
| Боль в мышцах | ||||
| Боль в области сердца, одышка, учащенное сердцебиение | - | |||
| Снижение половой активности | - |
Кроме того, крайне важно ответить следующий факт.
Компьютеры находят все более широкое применение в управлении производственными процессами, так как позволяют обеспечить детальный контроль за выполнением технологических предписаний, а также большую гибкость в представлении графической и текстовой информации о состоянии процесса на экране монитора. Оператору вменяется в обязанность в соответствии с выводимой на экран информацией принять адекватное решение.
Оператор имеет лишь ограниченные возможности обработки информации, и он разрабатывает определенные стратегии при решении различных задач. Если ему предоставляется полная свобода поведения, он выбирает оптимальную, с точки зрения умственной нагрузки, стратегию. Как правило, при медленной динамике он осуществляет параллельное управление несколькими процессами, при быстрой динамике — сосредоточивает свое внимание на наиболее важном процессе, пока не будет достигнут требуемый режим. В последнем случае он работает последовательно. С увеличением скорости процесс управления переходит из параллельной формы в последовательную.
Ресурсы операторов в большинстве случаев не обеспечивают высокий уровень параллельной стратегии управления, так как при большом количестве и высокой скорости контролируемых процессов ему отводится слишком маленький промежуток времени для принятия адекватного решения. Растет психологическая напряженность, увеличивается вероятность принятия неверного решения. В этих условиях управляющему при помощи компьютера различными процессами приходится практически постоянно находиться в состоянии дискомфорта или стресса, что сказывается на функции нервной системы и может привести к различным психическим заболеваниям, нервным срывам, депрессии.
Этот аспект влияния вычислительной техники на состояние человека в условиях постоянно ускоряющегося прогресса технологий, использующих автоматические процессы, приобретает все более существенное значение.
Негативное воздействие компьютера на человека является комплексным.
Во-первых, как показали результаты многочисленных научных работ с использованием новейшей измерительной техники зарубежного и отечественного производства, компьютер (особенно его дисплей, или монитор, сконструированный на основе ЭЛТ (электронно-лучевой трубки)) является источником:
· электростатического поля;
· электромагнитных излучений в низкочастотном, сверхнизкочастотном и высокочастотном диапазонах (2 Гц — 400 кГц);
· излучения оптического диапазона (ультрафиолетового, инфракрасного и видимого света), рентгеновского излучения.
Электромагнитные поля около компьютера (особенно низкочастотные) оказывают определенное воздействие на человека.
Ученые установили, что излучение низкой частоты в первую очередь негативно влияет на центральную нервную систему, вызывая головные боли/ головокружение, тошноту, депрессию, бессонницу, отсутствие аппетита, стресс. Причем нервная система реагирует даже на короткие по продолжительности воздействия относительно слабых полей: изменяется гормональное состояние организма, нарушаются биотоки мозга. Особенно страдают от этого процессы обучения и запоминания.
Низкочастотное электромагнитное поле может явиться причиной кожных заболеваний (угревая сыпь, экзема, розовый лишай и др.), болезней сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта; оно воздействует на белые кровяные тельца, что приводит к возникновению опухолей, в том числе и злокачественных.
Особое внимание исследователи уделяют влиянию электромагнитных полей на женщин в период беременности. Статистика свидетельствует, что работа за компьютером нарушает нормальное течение беременности, повышает вероятность выкидыша и часто является причиной появления на свет детей с врожденными пороками, из них наиболее существенными бывают дефекты развития головного мозга. Поэтому необходимо, чтобы беременные или имеющие намерение забеременеть женщины просили руководство о переводе их на работу, не связанную с использованием компьютеров.
Электростатическое поле большой напряженности способно изменять и прерывать клеточное развитие, а также в отдельных случаях вызывать катаракту.
Дисплеи с ЭЛТ благодаря электростатическому полю интенсивно притягивают и собирают пыль, а значит, могут быть причиной появления дерматитов на коже лица, обострения бронхиальной астмы, раздражения слизистых оболочек
Уровни электромагнитных излучений мониторов, считающиеся безопасными для здоровья, регламентируются нормами МРК II 1990:10 Шведского национального комитета по измерениям и испытаниям, которые считаются базовыми, и более жесткие нормы ТСО 92,95,99,100 Шведской конфедерации профсоюзов. Российский нормативный документ Госкомсанэпидемнадзора — «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам и ПЭВМ и организация работ. Санитарные правила и нормы», — вступивший в силу с января 1997 г., полностью совпадают в части уровней ЭМИ с требованиями МРК II.
Во-вторых, неподвижная и напряженная поза оператора.
Характерной особенностью профессии оператора ПК является статический режим работы: большой объем работы приходится выполнять в сидячем положении. При этом большинство групп мышц находятся в постоянном напряжении, что приводит к быстрой утомляемости, способствует развитию патологических изгибов позвоночника: грудному кифозу, уплощению шейного лордоза и формированию сколиозов. Неправильное расположение мониторов по высоте: слишком низкое, под неправильным углом — является основной причиной появления сутулости; слишком высокое положение дисплея приводит к длительному напряжению шейного отдела позвоночника, которое, в конце концов, может привести к развитию остеохондроза. В то же самое время позвоночник играет ключевую роль в здоровье человека. Ненормальное состояние позвоночника (неправильная осанка, различного рода искривления, смещение или деформация межпозвоночных дисков) может стать причиной заболевания.
В-третьих, интенсивная работа с клавиатурой вызывает болевые ощущения в локтевых суставах, предплечьях, запястьях, в кистях и пальцах рук.
Интенсивное и продолжительное использование клавиатуры при работе на компьютере может стать источником тяжелых профессиональных заболеваний рук. Комплекс этих заболеваний, получивших общее название «травмы повторяющихся нагрузок» (ТПН), включает такие болезни, как тендинит, травматический эпикондилит, болезнь Де Кервена, тендосиновит, синдром канала запястья. Работа с клавиатурой является причиной 12% профессиональных заболеваний, вызванных повторяющимися движениями.
Заболевания, связанные с ТПН, охватывают также болезни нервов, мышц и сухожилий рук. Наиболее часто страдают кисть, запястье и предплечье, хотя бывает, что болезнь затрагивает плечевую и шейную области. У операторов компьютеров заболевание обычно наступает в результате непрерывной работы на неудобно или неправильно расположенной клавиатуре.
Тендинит — воспаление сухожилий. Заболевание распространяется на кисть, запястье, плечо.
Травматический эпикондилит (теннисный локоть) — воспаление сухожилий, соединяющих мышцы предплечья и локтевой сустав.
Болезнь Де Кервена — разновидность тендинита, при которой страдают сухожилия, связанные с большим пальцем кисти руки.
Тендосиновит — воспаление синовиальной оболочки сухожильного основания кисти и запястья.
Туннельный синдром запястного канала — ущемление медиального нерва руки в результате опухания сухожилия или синовиальной оболочки. Это заболевание требует длительного восстановительного периода, который, значительно превышает по времени период восстановления после перелома или ампутации.
В отличие от сердечных приступов и приступов головной боли ТПН представляет собой травму в результате накопления недомоганий. Легкая боль в руке, если ее вовремя не вылечить, может в конечном итоге привести к полной инвалидности. Дни, недели, месяцы, годы работы на клавиатуре — и вам становится трудно самому закинуть небольшой груз на полку, уровень которой ненамного превышает ваш рост. Обычно начинает болеть правая рука, поскольку на нее ложится большая нагрузка, в конце концов заболевает и левая.
В-четвертых, работа с дисплеем предполагает прежде всего визуальное восприятие отображенной на экране монитора информации, поэтому значительной нагрузке подвергается зрительный аппарат работающих с ПК.
Факторами, наиболее сильно влияющими на зрение, являются:
1. Несовершенство способов создания изображения на экране монитора. Эта группа факторов включает в себя:
· неоптимальные параметры схем развертки ЭЛТ;
· несовместимость параметров монитора и графического адаптера;
· недостаточно высокое разрешение монитора, расфокусировка, несведение лучей и низкий уровень других его технических характеристик;
· избыточная или недостаточная яркость изображения.
2. Непродуманная организация рабочего места, которая является причиной:
· наличия бликов на лицевой панели экрана;
· отсутствия необходимого уровня освещенности рабочих мест;
· несоблюдения расстояния от глаз оператора до экрана.
Блики относятся к факторам, которые очень сильно мешают воспринимать информацию с экрана монитора. Они заставляют неосознанно менять положение головы и корпуса, напрягать зрение, чтобы прочесть нужную информацию на экране. При этом глаза испытывают дополнительное напряжение, происходит увеличение нагрузки на шею, спину, плечи и руки, что приводит к быстрой утомляемости всего организма.
Блики создает любой пучок света, отраженный экраном дисплея и попавший на оболочку глаза. Их источниками могут быть расположенные напротив монитора яркие поверхности, светлое оборудование, осветительные приборы, незашторенные окна, часто — светлая одежда оператора. Блики тем заметнее и тем сильнее снижают контрастность изображения, чем выше коэффициент зеркального отражения экрана. В ряде случаев текст может стать фактически нечитаемым.
В процессе работы с персональным компьютером приходится иметь дело с изображениями на экране монитора. Считывание текста, таблиц, графиков с экрана отличается от чтения той же информации с листа бумага по нескольким причинам:
во-первых, при работе с дисплеем пользователь целиком зависит от положения дисплея, тогда как при чтении печатной продукции легко можно найти положения листа для наиболее комфортного восприятия информации;
во-вторых, экран, являясь источником света, считается прибором активного контраста, в то время как при чтении с листа бумаги мы имеем дело с отраженным текстом, т. е. с пассивным контрастом, который в малой степени зависит от интенсивности освещения и угла падения светового потока на бумагу;
в-третьих, текст на бумаге является неизменным, а текст на экране периодически обновляется в процессе сканирования электронного луча по поверхности экрана. Достаточно низкая частота обновления вызывает мерцание изображений;
в-четвертых, монитор надолго приковывает к себе внимание оператора, что является причиной длительной неподвижности глазных и внутриглазных мышц, в то время как они нуждаются в динамическом режиме работы. Это приводит к их ослаблению;
в-пятых, длительная работа с персональным компьютером требует повышенной сосредоточенности, что приводит к большим нагрузкам на зрительную систему пользователя. Развивается зрительное утомление (астенопия), которое способствует возникновению близорукости, головной боли, раздражительности, нервного напряжения и стресса.
Приведенные выше особенности изображений на экране дисплея, а также характера работы оператора в значительной мере влияют на степень утомляемости зрительного аппарата. Поэтому ведущие производители мониторов постоянно ведут работу по совершенствованию характеристик своих изделий не только с цепью достижения новых технических возможностей отображения информации, но и для создания максимально комфортных и безопасных условий труда пользователей ПК.
В-пятых, работа компьютера сопровождается акустическими шумами, включая ультразвук.
Обсуждая проблему «компьютер и здоровье», следует сказать о виртуальной реальности. Эта новейшая технология включает в себя: для разработчика — возможности моделирования физического виртуального (искусственно созданного, но воспринимаемого как реальный) мира по заранее заданным законам с заранее установленными приближениями; для пользователя — взаимодействие с компьютером, при котором человек с помощью программных и аппаратных средств имеет возможность почувствовать себя внутри разработанного трехмерного мира, существующего в реальном масштабе времени, перемещаться в нем.Средства виртуальной реальности позволяют «потрогать» объекты виртуального мира, ощутить их реакцию или видеть изменения (деформацию) в ответ на воздействия. Свойство интерактивности дает возможность участвовать в смоделированных событиях и направлять их в нужное русло.
Для того чтобы стать участником виртуальной реальности, необходимо надеть на голову специальный шлем. Изменения положения собственного тела в виртуальном пространстве регулируются поворотами головы, которые фиксируются следящим устройством. Принцип действия системы слежения основан на регистрации изменения направления магнитного поля Земли. Для этого используются ртутные балансиры или радиоволновые, ультразвуковые, лазерные датчики.
Неотъемлемой частью хорошей виртуальной системы является интерактор, чаще называемый «жилетом». Это устройство подключается к звуковой карте и преобразует звук в мягкие вибрации или мощные удары, создающие ощущение полной реальности.
Виртуальные системы являются прекрасными тренажерами для обучения любых специалистов, которым приходится работать в опасных ситуациях и при стрессовых обстоятельствах; они с успехом используются в архитектуре, дизайне, эргономике, для проектирования средств коммуникации, разработки военных стратегий, анализа маркетинговой ситуации; они могут стать бесценными помощниками при создании новых производственных технологий и моделировании промышленных изделий.
Но применение виртуальной реальности в индустрии развлечений имеет неоднозначную оценку. Взглянем на интересующее нас явление с точки зрения медицины. Уровень качества массовых игровых виртуальных систем пока еще очень низок. Разрешение встроенных в недорогой виртуальный шлем мониторов невысокое, частота смены кадров такова, что глаза очень сильно устают и болят. Шлем непросто настраивается на особенности зрения каждого участника. В дополнений к этому возникают проблемы с координацией движений вплоть до необратимых нарушений вестибулярного аппарата. Кроме того, после длительного погружения в виртуальную реальность человек оказывается полностью дезориентированным и демонстрирует неадекватные реакции на собственные попытки изменить положение в пространстве.
Виртуальная реальность — актуальная тема для психиатрии, так как привычка к иллюзорной действительности может отбить у человека желание возвращаться к настоящей действительности. Специалисты предполагают, что при широком распространении устройств виртуальной реальности будут необходимы возрастные ограничения на их использование во избежание превращения их в своего рода зависимость.