Оценка психофизического состояния человека по параметрам движения

Министерство образования  и науки РФ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.Г.ЧЕРНЫШЕВСКОГО»

 

 

Кафедра медицинской физики

 

 

Оценка психофизического состояния человека по параметрам движения

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

студентки 1 курса 51 группы

направления «медицинская физика»

факультета нано - и биомедицинских технологий

Каныгиной Ирины Александровны

 

Научный руководитель

 

доцент, к.ф.-м.н________________________ А.П. Рытик

подпись, дата

 

 

 

 

Зав. кафедрой

профессор, д.ф.-м.н._____________________ А. В. Скрипаль

                                                            подпись, дата

 

 

 

 

 

Саратов 2013 г.

 

Содержание

Введение			3-4
1	Зрительное утомление		4
	1.1	Симптомы зрительного утомления	4-5
	1.2	Причины Синдрома зрительного утомления	5-6
	1.3	Лечение Синдрома зрительного утомления	6-7
2	Психофизика		7
	2.1	Существующие методы определения  психофизического состояния	7-12
3	Заключение		13
4	Список используемой литературы		14
5	Приложение		15-16

 

 

Введение

Компьютеризация общества вызвала  множество проблем как общих, так и специфических, связанных  с особенностями взаимодействия организма человека с компьютером. Среди них ведущая роль принадлежит  актуальной физиолого-гигиенической  проблеме, связанной с охраной  здоровья пользователей компьютера, сохранением их работоспособности, предупреждением переутомления.

Работа с ПК сопровождается воздействием на организм, целого ряда факторов, оказывающих негативное влияние  на функциональное и психофизическое  состояние человека. К таким факторам относятся: интенсификация и формализация интеллектуальной деятельности человека (большая зрительная нагрузка, постоянная концентрация внимания и быстрое  переключение его с одного объекта  на другой), а так же специфические  условия окружающей среды (ухудшение  качества воздушной среды, микроклимата, световой обстановки и т.д.), которые  при постоянном воздействии на организм могут оказать неблагоприятное  влияние [1].

Одно из наиболее распространенных и серьезных последствий продолжительной  работы на компьютере является переутомление  глаз, сопровождающееся покраснением век и глазных яблок, слезотечением, жжение, развитием близорукости и  снижением зрения [2].

Проблемы, связанные с  факторами риска, возникающие при  работе с дисплеем, серьезно изучаются  и обсуждаются во всём мире на научных  форумах различного уровня, разрабатываются  соответствующие меры профилактики и санитарные нормы. В связи с  этим важным является проведение исследований по изучению влияния работы на компьютере на функциональное состояние организма  и работоспособность.

Целью курсовой работы: Критический анализ современных источников литературы о влиянии персонального компьютера на психофизическое состояние человека. Особое внимание будет уделено аспекту существующих инструментальных методов, позволяющих дистанционно отслеживать параметры движения, отклонения и усталости.

 

1. Зрительное утомление

Астенопия (зрительное утомление) - функциональные нарушения, сопровождающиеся неприятными ощущениями в глазах (резь, жжение, чувство песка, покраснение, затуманивание зрения и др.), возникающими после напряженной зрительной работы.

Ранее считалось, что зрение портится, если много смотреть телевизор и читать в темноте и движущемся транспорте. Теперь добавился еще один вредный фактор - компьютер.

В 1998 году с США американские медики ввели в обиход новый термин - компьютерный зрительный синдром (Computer Vision Syndrome, CVS). CVS - специфическое нарушение  зрения у людей, проводящих много  времени перед экраном компьютера. Считается, что этот синдром ежедневно  возникает у 40% людей, работающих на компьютере, и периодически - у 92% пользователей. Зачастую невозможность правильно  и рационально организовывать рабочее  место (блики на экране монитора от внешних источников, неправильное расстояние от глаз до экрана, неудачный выбор  цветов, чрезмерно большая яркость  экрана) усугубляют ситуацию.[3]

 

1.1Симптомы зрительного  утомления

Компьютерному зрительному  синдрому наиболее подвержены люди в  возрасте от 12 до 40 лет.

Основными жалобами являются:

1. чувство жжения в глазах,
2. чувство песка в глазах,
3. боли в области глазниц и лба,

      *боли при  движении глаз,

      *покраснение  глаз,

      *двоение  в глазах (диплопия),

      *замедление  перефокусировки с ближних предметов  на дальние и

       обратно  (нарушение аккомодации),

      *ухудшение  зрения,

      *быстрая  утомляемость при чтении,

      *головная  боль,

      *раздражительность,

      *эффект  Маккалаха: при переводе взгляда  с монитора на черный или

        белый  предмет, он приобретает оттенок  цвета, который доминировал

        на  мониторе.

1.2 Причины Синдрома  зрительного утомления 

Специалисты насчитывают пять основных причин вредного воздействия компьютера на глаза:

*Пиксельная структура  изображения. На мониторе компьютера  подается не в виде сплошных  линий, а в виде микроскопических  точек.

      *Постоянное  прямонаправленное свечение экрана. Отраженный свет, который мы обычно  наблюдаем в освещенной комнате,  для глаз более естественен.  Когда лучи света из компьютера "бьют" прямо в глаза, они  наносят вред мозгу, поскольку  утомление зрения - это и утомление  мозга.

      *Мониторы  зачастую имеют низкую контрастность.  Из-за этого глаза больше напрягаются  и сильнее устают.

      *На наше  зрение влияет мерцание монитора. Кто хотя бы однажды долго  смотрел на мигающую лампу,  заметил, наверное, как это начинает  раздражать. Такое же действие  оказывает и компьютер.

      *Зрение  ухудшают блики на мониторе. Они  появляются в виде отражения  других светящихся объектов.

Негативное влияние оказывает  неправильно выбранное расстояние от глаз до экрана, неудачные цвета. Кроме того, глаза быстрее устают, когда приходится постоянно перемещать взгляд с экрана на клавиатуру или  бумажный лист.

Основными факторами  риска развития зрительного утомления являются:

     *работа на компьютере (независимо от типа монитора),

      *чтение  книг на мобильных компьютерах,

      *длительное  вождение автомобиля, особенно в  сумерках и в ночное

        время,

      *работа, требующая  постоянного зрительного внимания,

      *длительное  чтение,

      *ежедневный  просмотр телепередач,

      *неправильно  подобранные очки,

      *неправильно  организованное освещение в помещении.

1.3 Лечение Синдрома  зрительного утомления

Ограничьте время работы за компьютером не более 4 часов в день. Делайте обязательные паузы во время работы на близком расстоянии через каждые 20-30 минут. Через каждый час напряженной работы давайте глазам 10-15 минут отдыха. Самое лучшее - посмотреть за окно: полюбоваться пейзажем, переводя взгляд с близких предметов на дальние или просто на небо.

Большое значение имеет правильная организация рабочего места и  рациональный режим работы. Отрегулируйте  положение и освещенность монитора, а также освещенность рабочего места  и помещения. Избегайте резких перепадов  света - например, работы в темной комнате  с ярко освещенным монитором. Используйте специальные очки с прогрессивными линзами, в которых зона ясного видения соответствует перемещению взора при работе на различных расстояниях. Применение таких очков у интенсивных пользователей ПК снижает зрительное утомление. Работайте в удобной позе. При соблюдении перечисленных рекомендаций уменьшается раздражительность и головные боли, улучшается эмоциональное состояние и работоспособность.

 

2. Психофизика

Психофизика — наука, изучающая  взаимодействие между объективно измеримыми физическими процессами и субъективными  мысленными переживаниями. Основы психофизики  заложили немецкие исследователи XIX в. Густав Теодор Фехнер и Эрнст Генрих Вебер.[4]

 

2.1 Существующие методы определения психофизического состояния

В настоящее время существует множество способов оценки психофизического состояния человека. Наибольшее распространение  получили методы, основанные на полиграфических исследованиях с использованием детектора лжи. Так же существует множество других методов и способов.

Среди них способ определения степени зрительного утомления [5], заключающийся в том, что при воздействии утомляющего фактора испытуемому периодически предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с, методом последовательного приближения определяют длительность порогового межимпульсного интервала, при котором два импульса в паре сливаются в один, степень зрительного утомления СЗУ вычисляют по формуле СЗУi=(ПМИi-ПМИ0)100%/ПМИi; i=1, 2, …, n, где ПМИ0 - длительность порогового межимпульсного интервала до воздействия утомляющего фактора; ПМН - длительность i-го порогового межимпульсного интервала при воздействии утомляющего фактора; n - число измерений порогового межимпульсного интервала при воздействии утомляющего фактора.

 

Другим интересным способом  является ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ГЛАЗ И ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛИНИИ ВЗГЛЯДА.[6]

Способ определения пространственного положения глаз для вычисления направления взгляда, состоящий в том, что задают взаимное расположение синхронизованных между собой по времени, более чем одного, детектирующего изображения объекта в пространстве средств, получают изображения сегментов объекта с разных позиций расположения детектирующих изображения объекта средств, оценивают, регистрируют пространственное положение, ориентацию сегментов объекта, воспроизводят из полученных изображений сегментов объекта изображение объекта в целом, при воспроизведении передают изображение объекта на визуально воспринимаемый носитель, отличающийся тем, что каждое детектирующее изображения объекта средство ориентируют на заданный сегмент объекта автономно, обработку поступающих изображений ведут для тех из них, параметры которых удовлетворяют предварительно заданным сегментам, формируют систему координат, привязанную непосредственно к детектирующим изображения средствам, определяют и регистрируют координаты области расположения сегментов объекта в пространстве относительно сформированной системы координат, воспроизведение изображения объекта в целом осуществляют не менее чем по трем различным изображениям заданных сегментов.[6]

Устройство определения  пространственного положения глаз для вычисления направления взгляда, включающее размещенные в пространстве с возможностью изменения и фиксации положения детектирующие изображения объекта, средства, связанные с ними, блоки предварительной обработки информации, блок вычисления пространственного положения линии взгляда глаз человека, средства задания и регистрации взаимного расположения синхронизованных между собой по времени, более чем одного, детектирующего изображения объекта в пространстве средств, средства воспроизведения и передачи изображения объекта на визуально воспринимаемый носитель, отличающееся тем, что устройство содержит не менее трех детектирующих изображения объекта средств, размещенных по отношению к объекту на различных оптических осях, причем оптические оси детектирующих изображения средств разнесены в пространстве таким образом, что представляют собой перекрещивающиеся прямые, при этом блоки предварительной обработки информации связаны с каждым из детектирующих изображения объекта средств и выполнены с возможностью произведения предварительных вычислений в автономном режиме.[7]

Рис. 1. Определение параметров движения глаз

 

Рис. 2. Метод работы устройства

 

 

           

 

Рис. 3. Схема работы устройства

 

Заключение

В рамках данной курсовой работы были изучены методы и способы оценки психофизического состояния человека. Также был проведен критический анализ современных источников литературы о влиянии персонального компьютера на психофизическое состояние человека. Особое внимание было уделено аспекту существующих инструментальных методов, позволяющих дистанционно отслеживать параметры движения, отклонения и усталости. 
Список используемой литературы

1. Власова Е.М Основные направления сохранения здоровья работающих с компьютерной техникой // Медицина труда и промышленная экология.2008.№4. С.47-48.
2. Смагулов Н.К., Сатыбалдина А.Е. Физиологическая оценка функционального напряжения организма студентов при работе на компьютере // ХХ съезд Физиологического общества имени И.П.Павлова. Тезисы докладов. М.: Издат. дом “Русский врач” 2007.421 с.
3. Медицинский онлайн справочник URL:http://www.24farm.ru/oftalmologiya/sindrom_zritelnogo_utomlenia/
4. Википедия(психофизика) URL: http://ru.wikipedia.org/
5. Пат. 2386384 C 1 A61B 3/0. Способ определения степени зрительного утомления/ Роженцов В.В. - № 2008139161/1;