Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Аналитический обзор 13
1.1. Зрительная система как компонент трудового процесса 13
1.2. Функциональное состояние органа зрения при различных видах и условиях трудовой деятельности 24
Глава 2. Материал и методы исследования 42
Глава 3. Оценка напряжения зрения при различных видах трудового процесса 56
3.1. Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у лиц, выполняющих работу с использованием бинокулярного микроскопа . 56
3.2. Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у лиц, выполняющих работу с использованием оптических луп. 126
3.3. Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у лиц, пользующихся при работе компьютерами . 144
3.4. Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у судоводителей речных судов. 169
Глава 4. Профилактика перенапряжения зрительной системы и методы восстановления ее работоспособности 176
4.1. Световой режим на рабочих местах операторов-микроскопистов и пути его оптимизации 176
4.2. Методика индивидуальной настройки микроскопа. 196
4.3. Методы восстановления зрительных функций и оценка их эффективности . 198
Заключение 223
Выводы 242
Список литературы 246
Приложение
- Функциональное состояние органа зрения при различных видах и условиях трудовой деятельности
- Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у лиц, выполняющих работу с использованием бинокулярного микроскопа
- Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у лиц, пользующихся при работе компьютерами
- Методы восстановления зрительных функций и оценка их эффективности
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Современный уровень техники создает новые виды деятельности - это операторская деятельность, для которой характерны высокое зрительное и значительное нервно-психическое напряжение, некоторые виды операторской деятельности выделяются повышенной интенсивностью прецизионного манипулирования.
Исследования физиологических показателей зрения у лиц, занимающихся операторской деятельностью, позволили выявить, что у данной категории работников, имеются нарушения аккомодации и мышечного равновесия, снижены показатели критической частоты слияния мельканий и остроты зрения, имеются изменения границ поля зрения (Шаповалов С.Л., 1976, Аветисов Э.С., Коваленко В.В., Лиман А.Д.,1978, Розенблюм Ю.3.,1979, Гадакчан К.А., 1990, Мурза В.А., Юозулинас А.И., Попов С.Е., 1990, Шамшинова A.M., 1998, Grosz А, 1991, Hung G.K., 1992 и др.).
Радиоэлектроника и приборостроение, часовая и ювелирная промышленности относятся к производствам, требующим высокого зрительного напряжения. В частности, работа с использованием оптических приборов (очки, лупы, микроскопы моно- и бинокулярные) вызывает весьма значительную и далеко не физиологическую нагрузку на орган зрения.
В последнее время стали широко распространяться электронные средства отображения информации. Экранное изображение является самосветящимся, состоящим из дискретных точек (пикселей), мерцающих с определенной частотой. Цветовые изображения получаются наложением трех цветов. Изображение на экране монитора является нерезким за счет разницы в длине волны между синим и красным светом (разница в фокусировке достигает 1,5 дптр.)
Функционирование зрительного аппарата при выполнении работ, в которых используются оптические приборы и электронные мониторы, существенно отличается от естественных условий работы уровнями нагрузки на зрительный анализатор (Гудкова Т.И., Ланцбург И.Е., Ламм Е.Э.,1990, Иванов Д.Ф.,Безуглый Б.С., 1991, Прокофьев А.Б.,1998, Рыжов А.Я.,1998, Cuiffieda K.I., 1991, Chauhan К., Charman W.N., Hainan А.М.,1992).
В транспортных профессиях, в частности при вождении речных судов, зрительная работа осуществляется как на близком , так и далеком расстоянии. Контроль правильности и безопасности движения судов производится с помощью глазомерной ориентировки по знакам судоходной обстановки и естественным ориентирам на местности. Особенностью зрительной работы судоводителей является то, что она может осуществляться в условиях пониженной освещенности (в сумеречное и ночное время), сопровождаясь определенным уровнем напряжения зрительного анализатора.
Длительное напряжение зрительной системы может приводить к утомлению, а в последующем к перенапряжению. Утомление по своей биологической сущности является нормальным физиологическим процессом, выполняющим защитную роль в организме. Определенный уровень утомления в конце рабочей деятельности даже является необходимым для поддержания достигнутого уровня тренированности к выполнению трудовой нагрузки у работников, адаптированных к этой работе (Мойкин Ю.В., Киколов А.И., Тхоревский В.И., Милков Л.Е., 1987). Однако до настоящего времени не решены вопросы о механизмах развития и особенностях формирования утомления и перенапряжения при выполнении работ с различными уровнями нагрузки на зрительный анализатор.
Изучение изменения физиологических показателей зрения под воздействием работы, связанной с напряжением зрения, имеет важное научное и практическое значение.
ЦЕЛЬЮ данной работы является изучение физиологических механизмов возникновения зрительного утомления и перенапряжения у лиц, выполняющих различные виды зрительно-напряженных работ с использованием увеличительных приборов, электронных средств отображения информации, а также у судоводителей речных судов и разработка системы реабилитационно-профилактических мероприятий.
Соответственно цели сформулированы следующие ЗАДАЧИ:
-
Определить факторы трудового процесса и оценить условия труда по гигиеническим критериям при работе с использованием бинокулярного микроскопа, лупы, дисплея, а также при вождении речных судов.
-
Выявить закономерности изменения зрительного анализатора под воздействием различных видов деятельности, связанных с разным характером зрительно-напряженной нагрузки. Разработать методы исследования и критерии оценки зрительного утомления и перенапряжения.
-
Оценить влияние различных зрительно-напряженных видов труда на зрительную работоспособность в течение кратковременных и длительных воздействий на зрительную систему.
-
Определить оптимальные условия освещения рабочих мест с учетом спектрального состава света.
-
На основании обследования большого контингента лиц определить гигиенические рекомендации по режиму работы и разработать систему реабилитационно-профилактических мероприятий с учетом характера зрительной деятельности
-
Определены как общие механизмы возникновения утомления и перенапряжения зрительной системы, так и частные особенности их формирования в зависимости от характера выполнения зрительно-напряженных работ (с использованием увеличительных приборов, компьютеров, а также при вождении речных судов). Общая закономерность проявляется в полной или частичной «депривации» аккомодационной системы глаза.
-
Выделены критериальные признаки и их уровни, отражающие состояние развившегося утомления и перенапряжения ( показатели абсолютной и относительной аккомодации, градиент ослабления силы аккомодации, характер изменения рефракции и т.д.)
-
Установлено, что явления напряжения отмечаются при стаже работы 1-3 года, независимо от характера профессиональной деятельности. В последующем развивается хроническое утомление, переходящее в состояние перенапряжения зрительной системы, при котором отмечается ослабление интегрального градиента силы аккомодации. Однако в зависимости от вида зрительной деятельности оно проявляется в различные стажевые сроки: у лиц, работающих с бинокулярным микроскопом , - при стаже 4 года работы, у лиц, работающих с лупой,- при стаже 5 лет , у лиц, работающих с дисплеем, - при стаже 6 лет.'
4. Показано, что при длительном выполнении работ, связанных с
напряжением зрения происходят физиологические изменения зрительной
системы, которые находятся в прямой связи с характером выполняемой
работы и отражают состояние перенапряжения. У лиц, длительно работаю
щих с бинокулярным микроскопом и у пользователей компьютерами
возникает пвевдомиопия, миопия и ранняя пресбиопия. У лиц, выполняю
щих работу с лупами, а также у судоводителей установлена ранняя
пресбиопия.
5. С целью оптимизации труда предложены светильники, создающие
рациональные условия для зрительной работы, светофильтры для
микроскопистов и очки со светофильтрами для пользователей компьютера
ми.
6. Разработана система контроля, профилактики и реабилитации лиц,
выполняющих работы, связанные с различными уровнями напряжения
зрения в зависимости от специфики и характера факторов трудового
процесса.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ заключается в проведении физиолого-гигиенических исследований для выявления механизмов развития утомления и перенапряжения зрительного анализатора в зависимости от характера работы.
Впервые на основании комплексных исследований установлено, что при работе, связанной с нагрузкой на зрительный анализатор при использовании увеличительных и электронных приборов, а также в условиях пониженной освещенности происходит частичная или полная «депривация» аккомодационной системы. Предложен новый критерий определения перенапряжения зрительного анализатора - градиент ослабления силы аккомодации, представляющий собой годичный декремент объема аккомодации при длительном стаже работы.
Разработаны новые методы исследования работы аккомодации совместно с микроскопом и методы тренировки зрения с помощью динамических фигур.
В результате исследований установлена прямая зависимость функционирования аккомодационной системы от характера выполняемой работы.
При работе с бинокулярным микроскопом у обследованных лиц из процесса фокусировки глаза полностью выключается рефлекторная часть аккомодации, а тоническая часть находится в максимальном напряжении. Работа в динамике смены приводит к зрительному утомлению. В
-8-последующем у микроскопистов такой характер работы приводит к перенапряжению. Это выражается в миопизации глаза в дальнейшей зоне и ранней пресбиопии в ближайшей зоне ясного видения. Максимальное снижение градиента силы аккомодации происходит при рабочем стаже 4 года.
У лиц, работающих с лупами «депривация» рефлекторной части аккомодации является частичной, так как наводка на объект осуществляется с помощью рефлекторной части, а длительное удержание четкого изображения с помощью тонической. Установлено, что усиление тонуса симпатической нервной системы зрительного анализатора в динамике рабочего дня приводит к развитию зрительного утомления, и в последующем к формированию состояния перенапряжения, что выражается в ранней пресбиопии. На это указывает максимальное снижение силы аккомодации, которое происходит через 5 лет работы с лупой.
При использовании компьютеров у операторов отмечается напряжение как рефлекторной, так и тонической части аккомодации. Особенности компьютерного изображения ( нерезкие контуры изображения, хроматическая аберрация, значительная величина знаков) приводят к нарушению рефлекса аккомодации и усилению ее тонуса. В результате этого возникает зрительное утомление в динамике рабочей смены. Состояние перенапряжения у пользователей ВДТ характеризуется тем, что в зоне дальнего видения развивается псевдомиопия, в зоне ближнего видения - ранняя пресбиопия. Максимальное снижение градиента силы аккомодации у них происходит при работе с дисплеем через 6 лет.
У судоводителей сохранены как рефлекторная, так и тоническая часть аккомодации. «Депривация» аккомодации происходит из-за сниженной освещенности (вождение судов в ночное и сумеречное время). Это приводит к зрительному утомлению в период навигации, а в последующем к ранней пресбиопии.
Предложенная система профилактики развития зрительного утомления и перенапряжения направлена на восстановление тонуса аккомодации (кровоснабжение цилиарной мышцы) и восстановление рефлекса аккомодации (динамические методы тренировки).
Установлено, что оптимальными по спектральному составу света для операторов-микроскопистов являются источники света с максимум пропускания при длине волны 650 нм (люминесцентные лампы типа ЛТБЦ).
Полученные материалы нашли отражение в разработанных и утвержденных методических рекомендациях.
-
Офтальмоэргономика зрительно-напряженных работ, выполняемых под микроскопом / МЗ РСФСР.- М., 1986.- 36 с.
-
Профилактика нарушений зрения у школьников в районах Крайнего Севера/ МЗ РСФСР. -М., 1984.-18 с.
3. Диагностика и лечение профессиональной офтальмопатии у
исполнителей прецизионных работ / МИНЗДРАВ И МЕДПРОМ РФ-
М.,1995.-18с.
Материалы работы были использованы при разработке: -САНПИН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам организация работы».-М.,Госкомсанэпиднадзор России,1996.
Получены авторские свидетельства на изобретения и удостоверения на рационализаторские предложения.
-
Устройство для измерения сферической аберрации глаза. Авторское свидетельство № 824980 от 4.1.1981 г.
-
Способ выявления аберраций оптической системы глаза. Авторское свидетельство № 1766359 от 8.6.1992 г.
3. Устройство и способ исследования зрительного утомления. Удостоверение на рационализаторское предложение № 914 от 12.5.1992 г. МНТК «Микрохирургия глаза».
4. Способ исследования суммарных аберраций глаза. Удостоверение на рационализаторское предложение № 350 от 18.3.1992 г. МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца.
Теоретические положения и практические результаты работы внедрены на предприятиях электронной, оборонной, ювелирной и космической промышленности. Результаты внедрения на этих предприятиях заключаются в уменьшении текучести кадров ( на 20%), снижении астенопических явлений (на 70-80%) и повышении производительности труда (на 15,0%). В таблице 1 представлены данные о внедрении разработанных методик и устройств на предприятиях.
Таблица 1
Внедрение разработанных методик
Основные положения диссертации доложены на Международном симпозиуме: «Близорукость» (Москва, 1988); в Доме оптики на семинаре:
«Новые оптические приборы в офтальмологии» (Москва, 1989); на IX Конференции по физиологии труда (Свердловск, 1990); на Международном симпозиуме по офтальмоэргономике: «Итоги и перспективы» (Москва, 1991); на Международном симпозиуме по эргоофтальмологии (Варшава, 1991); на X Конгрессе Европейского общества офтальмологов (Милан, 1995); на итоговой научно-практической конференции МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца (Москва, 1996); на научно-практической конференции «Актуальные проблемы офтальмологии» (Киров, 1996 ); на XI Европейском офтальмологическом конгрессе (Будапешт, 1997); на ХХПП Международном конгрессе офтальмологов (Амстердам, 1998); на Международной конференции «Медицина труда в третьем тысячелетии» (Москва,1998); на Международном конгрессе «Человек в большом городе XXI века» (Москва, 1998).
По материалам диссертации опубликовано 38 печатных работ, из них 5 в зарубежной печати. Получено 2 авторских свидетельства. Издано 3 методических рекомендаций.
Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной и хоздоговорной тематики Московского научно-исследовательского института глазных болезней им.Гельмгольца: «Разработка методов диагностики и профилактики зрительного утомления у лиц, выполняющих зрительно-напряженные виды труда».
Работа изложена на 284 страницах мишинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка литературы, содержащего 357 источников, из них 247 отечественных и 110 зарубежных авторов. В работе 73 таблицы и 41 рисунок.
-12-СОДЕРЖАШШ РАБОТЫ
Функциональное состояние органа зрения при различных видах и условиях трудовой деятельности
Трудовая деятельность человека происходит к условиях производственной среды, которая создает функциональное напряжение организма. В соответствии с особенностями трудовой нагрузки в процессе деятельности напряжение может возникать в нескольких физиологических системах ( 62, 84, 85, 90, 119, 140, 178, 202, 217,220, 321 ).
На современном этапе возрастает роль различных видов зрительного труда в сочетании с умственным напряжением и выполнением большого количества стереотипно повторяющихся мышечных напряжений с длительным поддержанием вынужденных поз ( 10, 18, 27, 60, 103, 124, 135, 176,179, 198,247 ).
В реальной трудовой деятельности зрительно-напряженная работа может приводить к утомлению, как зрительному, так и общему, Изучением зрительного утомления начали заниматься еще в начале века (351). Утомление проявляется в снижении интенсивности (производительности) труда при сохранении величины начального уровня напряжения его физических функций или в увеличении степени напряжения физиологических функций при неизменных показателях количества и качества труда, но чаще всего происходит изменение обоих этих показателей (139).
При изучении зрительного утомления необходимо определить причины его возникновения, локализацию процесса и определить доминирующую зрительную функцию (137, 243, 275).
Дюбуа-Пульсен А. (75, 76) разделяет зрительное утомление на три вида: глазные расстройства, зрительные расстройства и общие расстройства.
Глазные расстройства включают в себя чувство неудобства, тяжесть в глазах, покалывания, жжение, чаще моргания, боль, краснота, воспаление век. К зрительным расстройствам относятся помутнение, пелена, раздвоение, неустойчивость изображения, разноцветные ореолы, рассеивается внимание.Усталость может носить как мышечный так и сетчаточный характер. Сетчаточное утомление изучено плохо (239).
Причинами зрительного утомления считают недостатки аккомодации, конвергенции и фузионной способности ( 8, 317, 323). А.И.Дашевский (70) выделяет астенопию, обусловленную неустойчивостью бинокулярного зрения, особенно часто связанную с анизометропией.
Розенблюм Ю.З. (170) считает причиной возникновения астенопии повышенную нагрузку, которая приводит к появлению дефектов оптической системы и мышечного равновесия и одновременно к уменьшению резервов в системах обслуживающих зрение (аккомодации, конвергенции, согласованных движений глаз).
В физиологии труда для изучения зрительного анализатора предлагается применять методики определения контрастной чувствительности, устойчивости ясного видения, устойчивости ахроматического и цветового зрения, положения ближайшей и дальнейшей точек ясного видения, проводить периметрию и визометрию, эргографию и др.(7, 11, 31, 33, 38, 47, 48, 50, 61, 63, 79, 100, 129, 194, 222, 223, 224, 263, 270, 320 ).
Связанная со зрительным анализатором и общим состоянием двигательная реакция век позволяет диагностировать текущие состояния в процессе трудовой деятельности. При утомлении происходит увеличение времени «закрытых глаз», что приводит к пропуску значимого сигнала на входе зрительного анализатора (216).
При изучении зрительного утомления в процессе выполнения прецизионных видов труда наиболее информативными оказались методы определения аккомодации и бинокулярного зрения.
При исследовании аккомодационной способности глаза у 36 лиц, занятых напряженным зрительным трудом, Гассовский Л.Н. и Самсонова В. Г. (54) установили, что рефракция стала миопичнее, объем аккомодации уменьшился. При этом ближайшая точка ясного видения у одних лиц приближалась к глазу, у других удалялась и в некоторых случаях оставалась постоянной. При напряженной зрительной работе оба глаза одного и того же субъекта не работают одинаково интенсивно. При работе с микроскопом появляется приборная близорукость в 1,2-1,9 дптр.
Шахова Н.В. и Грицевский М.А. (234), обследовав 100 сортировщиц до и после смены, выявили удаление ближайшей точки ясного видения от 11,7±2,6 см до 13,35±3,8 см и уменьшение объема аккомодации с 9,18± 0,5 дптр до 7,93±0,28 дптр. Причем аккомодативный резерв и контрастная чувствительность к концу работы увеличивались.
Контроль за функциональным состоянием аккомодационной системы операторов радиолокационных станций, проводившийся на протяжении 4 месяцев (226), показал ,что зрительная нагрузка вызывала сдвиг рефракции в сторону миопии по положению дальнейшей точки ясного видения и ослабление рефракции по положению ближайшей точки ясного видения. Причем у лиц с гиперметропией ближайшая точка ясного видения удалялась на 1,0 дптр, а у лиц с миопией на 0,5 дптр. Дальнейшая точка у гиперметропов приблизилась к глазу на 1,1 дптр у миопов на 0,7 дптр. То-есть у лиц с гиперметропией отмечается большая степень развития утомления при работе на близком расстоянии (коэффициент утомления 19,1%), чем у лиц с миопией ( коэффициент утомления 13,9%).
У лиц, работающих с ВДТ ( видеотерминалами), при исследовании темнового фокуса отмечается нарушение аккомодации (86, 297, 350).
Обследовав лиц, занятых прецизионным трудом ( сверловщицы печатных плат), Тагаева Н.И. (200) считает наиболее информативными тестами по зрительной работоспособности являются эргография и аккомодометрия, несколько меньше - определение объема относительной аккомодации, еще менее значимым исследование относительной (фузионной) конвергенции. Ближайшая точка ясного видения отодвигается от глаза на 0,5 дптр, дальнейшая точка ясного видения приближалась к глазу на 0,3 дптр. Эргографические исследования свидетельствовали о явном ухудшении зрительной работоспособности к концу рабочего дня у подавляющего числа работниц.
Уменьшение объема аккомодации после выполнения зрительно-напряженной работы отмечал также Краузе-Либшер (116) при обследовании граверов и специалистов, работающих в электронной промышленности. Объем аккомодации оказался уменьшенным по сравнению с возрастной нормой у 70% обследованных. Снижение объема аккомодации достигало 1,5-2,0 дптр, у некоторых рабочих 19-24 лет оно доходило до 4,5 дптр.
Наиболее интересными являются данные исследования лиц, применяющих при работе микроскопы. Татевосян Л.А. (203, 204) нашел одностороннюю близорукость у лиц, работающих с монокулярным микроскопом.
При обследовании 999 сборщиц микросхем, применяющих бинокулярные микроскопы Зоз Н.И. и Кузнецов (88, 89) обнаружили малый резерв аккомодации у 40,5% рабочих, ослабленную аккомодацию и малый резерв у 59,5% лиц. У лиц с эмметропической рефракцией нарушения аккомодации отмечались в 39,1% случаев, у лице гиперметропией - в 51,4% случаев, при гиперметропическом астигматизме уже в 63,0% случаев. К концу рабочего дня усиливалось напряжение аккомодации, ближайшая точка ясного видения изменила свое положение на 0,5-3,0 дптр ( 89)
При работе с бинокулярным микроскопом субъективная установка окуляров микроскопов может способствовать изменению рефракции в сторону миопии (106, 207). При наведении на резкость микроскопа МБС ( с конвергентными осями) приборная близорукость достигает 0,5-5,0 дптр в зависимости от сложности работы ( 88).
Коваленко В.В. и Лиман А.Д. (105, 103) обследовали 62 работниц, выполняющих точные зрительные работы с применением бинокулярного стереоскопического микроскопа. У 30,4% обследованных лиц отмечаются астенопические жалобы. При исследовании аккомодационной способности наибольшие сдвиги были на первом году работы. Ближайшая точка ясного видения удалялась с 6,81 ±0,56 до 9,44 ± 0,63 см, резервы аккомодации уменьшались с 5,43 ± 0,31 дптр до 3,53 ± 0,27 дптр. Авторы отмечают, что в дальнейшем состояние аккомодации, по-видимому, стабилизируется.
Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у лиц, выполняющих работу с использованием бинокулярного микроскопа
При выполнении работ, связанных с напряжением зрения, наиболее далеки от естественных условий работы, выполняемые с использованием бинокулярного микроскопа. Если при работе с электронными средства оператор сталкивается с необычными объектами на экране монитора, то при работе с бинокулярным микроскопом ему не только приходится рассматривать мнимое изображение предмета, но и ограничивать движения глаз, поле зрения , практически, полностью выключать аккомодацию и конвергенцию.
На примере бинокулярного микроскопа рассмотрим условия зрительной деятельности при использовании оптических средств.
Изготовление электронных микросхем, размеры которых составляют менее 0,025 мм, сортировка драгоценных камней и металлов производятся при строгом визуальном контроле с применением бинокулярного микроскопа. Глаз и микроскоп работают в данном случае как единая оптическая система. Их взаимодействие определяется как физиологическими показателями глаза, так и оптическими характеристиками микроскопа.
Микроскоп предназначен для рассматривания увеличенного изображения мелких предметов. Оптическая система микроскопа состоит из двух сложных систем: объектива и окуляра. На рисунке 4 представлен ход лучей в микроскопе ( 138,157, 195, 282, 299).
ГТредмет АВ находится перед объективом, между передни f фокусом Fi объектива и точкой, соответствующей сто двойном) фокусному расстоянию. Действительное, увеличенное и обратное изображение А В предмета находится вблизи фокуса окуляра Гг и рассматривается глазом СЬ через окуляр Ог как через лупу. Изображение А В " в зависимости от положения изображения А В относительно фокуса F2. проецируется или на бесконечность или на расстояние наилучшего зрения наблюдателя.
Расстояние F Fa = А является оптическим интервалом микроскопа.
Переднее фокусное расстояние микроскопа определяется по формуле: f = fa xf 2/ А
Заднее фокусное расстояние равно: f =-frxf2 /А
Положение фокусов микроскопа определяется по формуле:
XF = flXfl /A , X F = -f2Xf2#/ А
При сборке микросхем используются главным образом микроскопы МБС и ОГМЭ-П, в которых наблюдение проводится в отраженном свете. На рисунке 5 представлена оптическая схема микроскопа МБС.
Свет от источника 1 проходит через конденсор 2, матовое стекло 3 и равномерно освещает микросхему 4, помещенную на предметном столике 5.
Изображение предмета, полученное с помощью объектива 7 и двух пар систем Галилея 8 и 9, попеременное включение которых в ход лучей дает четыре варианта увеличений, фокусируется дополнительным объективом 10 в фокальную плоскость окуляра 12 (6 - защитное стекло). Призмы Шмидта (11) дают прямое изображение предмета и позволяют изменять межзрачковое расстояние прибора от 56 до 72 мм в соответствии с базой глаз наблюдателя (25).
Изготовление микросхем в электронной промышленности представляет собой сложный технологический процесс (рис.6). Он включает следующие основные операции : резка кристаллов, наклейка, сварка или напайка металлических проводов, фотолитография, контроль внешнего вида. Все операции проводятся под строгим визуальным контролем с помощью бинокулярного микроскопа ( рис.7).
При резке полупроводниковые пластины разделяются на кристаллы и подложки из стекла и ситалла на платы. Резку выполняют алмазным резцом с шириной рисок 20-40 мкм и глубиной 10-15 мкм. Подложку и кристалл склеивают и присоединяют к ним металлические проводники методом термокомпрессионной сварки.
При термокомпрессионной сварке к контактным площадкам микросхемы привариваются металлические выводы из золота или алюминия. Температура при сварке контактов составляет 300-400С. Размер контактных площадок составляет 250x250 мкм, а размер выводов 20-180 мкм. В зависимости от микросхемы количество выводов может составлять от 10 до 30 на одном приборе. За смену изготавливается в среднем 460 приборов, то-есть работнице приходится отрываться от микроскопа 460 раз. При таких операциях как контроль внешнего вида и гораздо чаще.
В таблице 8 представлены основные технологические характеристики и время выполнения одной операции.
Время, затраченное на выполнение технологических операций с применением бинокулярного микроскопа, составляло на менее 75% от всего рабочего времени.
Согласно СНиП 23-05-95 (197) работы, выполняемые при изготовлении микросхем квалифицируются как работы наивысшей точности 1а, 16 разрядов.
На электро-ламповом заводе выполнением прецизионных работ занимаются монтажницы, осуществляющие сборку электровакуумных приборов. Сборка арматур электровакуумных приборов осуществляется путем электросварки всех соединений (диаметр точки 0,5 мм), включающих: анод, катод, сетку, экран, диски. Сборка ножки включает сборку, промывку и приварку арматуры. Причем соединение производится точечной контатной электросваркой (диаметр точки 1,0 мм).
Технологический процесс по степени точности зрительных работ согласно СНиП 23-05-95 (197) относится к III6-IY6 разряду (высокая и средняя точность). Размеры объекта различения находятся в пределах 0,4 -1,0 мм.
Рабочее место монтажницы состоит из монтажного стола со стеклянным колпаком, встроенного в него микроскопа БМ-51-2 и сварочного аппарата. Предусмотрена подача профильтрованного сжатого воздуха к рабочему столику, а также искусственное дневное освещение.
Факторы трудового процесса и оценка напряжения зрения у лиц, пользующихся при работе компьютерами
Компьютеры в настоящее время применяются во всех отраслях промышленности и в повседневной деятельности человека вообще.
Компьютер состоит из 1) системного блока, 2) клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер, 3) монитора ( дисплея, видеотерминала - ВДТ) для изображения текстовой и графической информации.
Мониторы бывают цветными и монохромными. Экран монитора состоит из точек, каждая из которых может быть темной или светлой на монохромном мониторе или одного из цветов -на цветном.
Также как и оптические увеличительные приборы экран монитора имеет разрешающую способность, которая зависит от количества точек по горизонтали и вертикали. Разрешающая способность не зависит от размера экрана, а зависит от размера точки ( зерна или пикселя) экрана. Чем меньше размер точки, тем более четким получается изображение.
Для мониторов стандартного размера ( 14 дюймов или 35,5 см по диагонали) при максимальном разрешении 640x480 хорошее изображение получается при зерне 0,3 мм. На мониторах с большим зерном изображение получается нечетким (расплывчатым).
Стабильность отображения информации на экране монитора зависит от скорости или частоты регенерации информации. При понижении скорости регенерации информации появляется мерцание или дрожание изображения. В стандартных ПЭВМ (персональные электронно-вычислительные машины) частота регенерации составляет 40-60 Гц для изображений с обратным контрастом.
Одним из важных показателей экрана являются частотно-контрастные показатели изображения. Различают прямой Кпр. (объект темнее фона) и обратный контраст Коб. В большинстве ПЭВМ используется обратный контраст. При использовании прямого контраста стремятся, чтобы контраст изображения на экране монитора был близок к контрасту, полученному при изображении текста на обычной бумаге (70-75%).
При отображении текстовой информации используется цвет. Время цветовой адаптации к данному цвету различно для отдельных цветов. Наибольшее падение чувствительности наблюдается для синего и фиолетового цвета, наименьшее - для зеленого и желтого.
Контраст зависит от окружающего освещения. При работе с экраном в условиях обратного контраста с ростом освещенности окружающей среды снижается контраст предъявляемой информации и увеличивается отражение от поверхности экрана, что ухудшает качество изображения. На экране появляются блики. Внешняя освещенность экрана должна находиться в пределах 100-250 лк, а яркость знака - 35-120 кд/м2.
Оптимальное соотношение яркостей между экраном монитора, ближайшей окружающей зоной и дальней периферической зоной составляет 5:3:1.
Размеры экрана и символов выбираются, исходя из эргономических и информационных требований. Оптимальный угловой размер буквенно-цифровых символов по высоте для мониторов при оптимальных характеристиках яркости и контраста составляет 16-20 ( не менее 3 мм), для сложных символов 35-40 . Оптимальные соотношения основных параметров букв и цифр следующие: ширина символа 3/4 его высоты, толщина линии при обратном контрасте 8-10% высоты символа, при прямом контрасте 13-17%, расстояние между символами в строке 1/4-1/2 высоты символа, размер пробела между словами 3/4-1,0, между строками 4/5-1,0 высоты символа. В мониторах ПЭВМ эти показатели могут аппаратно изменяться. Количество символов в строке не должно превышать 80(97).
Виды трудовой деятельности при работе с ВДТ разделяются на 3 группы: А- работа по считыванию информации с экрана; Б- работа по вводу информации; В - творческая работа в режиме диалога (55).
По тяжести и напряженности работы с ВДТ и ПВЭМ различают 3 категории ( I, II, III). В связи с категорией тяжести и напряжения работы предусмотрены регламентированные перерывы.
Под нашим наблюдением находились инженерно-технические работники, выполнявшие ввод информации ( не менее 40000-60000 знаков за рабочую смену), работу с графическими изображениями ( не менее 4,0- 6,0 часов за смену) и творческую работу в режиме диалога ( не менее 4,0 часов за смену). Их деятельность можно отнести к зрительно-напряженной работе ПА, IIIA, ШВ категориям. При работе использовались персональные электронно-вычислительные машины моделей IBM PC XT, IBM PC AT, IBM PC (США).
Нами было обследовано 118 человек пользователей персональными компьютерами в возрасте 21-50 лет со стажем работы от 1 до 14 лет. В таблице 44 представлено распределение лиц в зависимости от вида рефракции.
Как видно из таблицы, почти у половины лиц была близорукость, что существенно отличается от рефракции лиц, пользующихся при работе оптическими увеличительными приборами. Это объясняется , главным образом, тем, что при приеме на работу на прецизионные виды труда предъявляются более строгие требования к зрению, чем при приеме на работу с использованием компьютеров.
Из таблицы видно, что после работы объем аккомодации увеличился в среднем на 0,27 дптр за счет усиления рефракции в ближайшей зоне (в среднем на 0,17 дптр) и ослабления рефракции в дальнейшей зоне ( в среднем на 0,16 дптр). Данные не являются статистически достоверными. Результаты определения анизоаккомодации представлены в таблице 47. В начале смены анизоаккомодация в ближайшей зоне составляла 0,23 дптр, а в конце смены произошло выравнивание напряжения аккомодации в ближайшей зоне за счет усиления рефракции на неведущем глазу.
В зоне дальнего видения анизоаккомодация сохранялась и после смены. При работе с ВДТ происходят тонические изменения, характерные для работы вблизи ( усиление рефракции вблизи и ее выравнивание на обоих глазах).
Методы восстановления зрительных функций и оценка их эффективности
В основу профилактики перенапряжения зрительной системы и восстановления зрительных функций положены методики разработанные профессором Э.С.Аветисовым и его учениками для профилактики близорукости у детей и подростков ( 12, 13, 14, 16).
Признаками перенапряжения зрительной системы можно считать следующие изменения показателей зрения.
1. Уменьшение объема абсолютной аккомодации по сравнению с возрастной нормой на 1,0 дптр и более за счет приближения дальнейшей или удаления ближайшей точек ясного видения.
2. Уменьшение запаса относительной аккомодации по сравнению с возрастной нормой на 1,0 дптр и более.
3. Снижение аккомодационного ответа, по сравнению с расчетным, определяемого на лазерном анализаторе рефракции.
4. Увеличение разницы в объеме аккомодации двух глаз более 1,0 дптр.
5. Появление эзофории более 2 пр. дптр и экзофории более 5 пр. дптр. Появление одновременного или монокулярного зрения на приборе ЦТ-1.
6. Удаление ближайшей точки конвергенции более 100 мм.
Кроме этого, субъективные жалобы астенопического характера также являются причиной для проведения реабилитационных мероприятий.
Выбор проведения лечебно-реабилитационных мероприятий зависел от тех нарушений, которые были выявлены при проведении обследования.
Реабилитационные мероприятия включали: 1) цеховые мероприятия по предупреждению зрительного и общего утомления на рабочих местах, 2) восстановление зрительных функций в специальном кабинете под руководством инструктора.
В специально оборудованном кабинете проводилась тренировка зрения лиц с признаками утомления и перенапряжения.
Реабилитационные мероприятия проводились с использованием 1)оптических элементов, 2) лазерных методов 3) электропунктуры 4) лечебной гимнастики и массажа.
Реабилитационные мероприятия по профилактике зрительного и общего утомления на рабочих местах
Для профилактики зрительного и общего утомления на рабочих местах разработана система регламентированных перерывов и специальной производственной гимнастики.
В комплекс общих упражнений входят упражнения для улучшения работы сердечно-сосудистой и дыхательной систем, упражнения для мышц туловища, рук, ног, упражнения для релаксации локальных мышц кисти ( включая массаж), упражнения для мышц шеи, упражнения для совершенствования точностных координированных движений и внимания.
Всего введено 3 перерыва с 7-8 минутным комплексом из 7-8 упражнений, общей продолжительностью до 30 минут.
Занятия физическими упражнениями необходимо начинать с вводной гимнастики.
Вводная гимнастика направлена на коррекцию функционального состояния и ускорение процесса врабатывания. Физкультурные паузы способствуют повьіиіению производительное І и труда, релаксации и отдыху переутомленных локальных мышечных групп. В целом упражнения комплекса производственной гимнастики составлены с учетом профессиональной деятельности работающих.
Для проведения гимнастики на рабочих местах произведена магнитофонная запись трех комплексов упражнений с музыкальным сопровождением. Рабочие места оснащены специальными ракетками для тренировки аккомодационно-конвергенционного аппарата глаза.
Через 3-4 месяца инструктор-методист обновляет комплексы введением новых упражнений. Реабилитация на рабочих местах включает также элементы самомассажа, которому обучаются все работницы.
Комплекс производственной гимнастики проводился в начале смены, через 3 часа работы и за час до окончания смены. В группу лиц, делавших гимнастику вошло 9 операторов-микроскопистов в возрасте от 25 до 39 лет со стажем работы 3-15 лет. В контрольную группу вошло 11 работниц этого же цеха, которые не выполняли гимнастику (возраст работниц был от 24 до 35 лет, стаж работы 3-10 лет). В таблице 64 представлены результаты изменения показателей аккомодации после трех месяцев выполнения производственной гимнастики.
Комплекс реабилитационных мероприятий включал следующие упражнения. Первое упражнение - тренировка конвергенции и дивергенции с помощью призм.
Работницы располагались на расстоянии 5 м от тест-объекта (звезда) и смотрели на него двумя глазами. Перед одним глазом устанавливали призму 4 пр. дптр., если звезда раздваивалась, - старались ее слить. После этого поворачивали призму на 180 и снова старались слить два изображения. Затем проводят такие же упражнения с призмой 6, 8, 10 пр. дптр. С каждой последующей призмой слияние изображений происходит труднее.
Второе упражнение «раскачка» аккомодации в зоне дальнейшей точки. Работницы располагаются на расстоянии 5 меіров от таблицы для проверки остроты зрения. Тренировку проводят с коррекцией, дающей максимальную остроту зрения. Тренируемый берет держалки с линзами -0,5 дптр в обе руки, приставляет к пробной оправе и смотрит на нижние строки таблицы в течение 30 сек. Затем берег держалки с линзами +0,5 дптр и смотрит на таблицу в течение 1 мин. Затуманивание, которое бывает в начале, обычно к концу экспозиции исчезает. Упражнение повторяют в течение 8 минут.
Третье упражнение. Тренировка аккомодации и конвергенции с помощью «ракетки».
Тренируемый берет «ракетку» в правую руку, устанавливает ближайший конец линейки на середину верхней губы под носом, а дальнейший конец придерживает пальцами правой руки.
Затем начинает медленно двигать «ракетку» по направлению к глазам, пристально наблюдая за буквой «с». Ракетку надо двигать до тех пор, пока буква «с» не начинает расплываться (превращаться в «о») или раздваиваться. При этом тренируемый начинает так же медленно отодвигать ракетку от глаз до конца линейки, продолжая пристально смотреть на букву. Если у него нет гиперметропии, пресбиопии или миопии более 3,0 дптр, то буква обычно остается четкой до конца линейки. Такие движения повторяют в течение 3 минут.