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.