Способ определения утомления человека

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТОМЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА путем измерения критической частоты слияния световых мельканий, воспринимаемых поочередно правым и левым глазом, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности определения, измеряют критическую частоту слияния мельканий для правой и левой половин .сетчаток обоих глаз, при этом разность получаемьк величин менее 15% свидетельствует о наличии утомления. (О ;о ;о 00 QD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (s1)4 А 61 Р 9/00 л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOh6Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3534171/28-13 (22) 07. 01. 83 (46) 23.09. 85. Бюл. У 35 (72) И.А. Казановская и З.Ф. Кенга (71) Латвийский научно-исследовательский институт экспериментальной и клинической медицины (53) 617.7(088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

В 673266, кл. А 61 В 3/06, 1979.

„„Я0„„.! 179989 A (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТОМЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА путем измерения критической частоты слияния световых мельканий, воспринимаемых поочередно правым и левым глазом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности определения, измеряют критическую частоту слияния мельканий для правой и левой половин сетчаток обоих глаз, при этом разность получаемых величин менее 157. свидетельствует о наличии утомления.

1179989

Изобретение относится к способам исследования психофизиологических функций человека и может быть использовано в медицинской практике, а также в исследовательской работе . для проведения экспресс-диагностики и оценки функционального состояния больших полушарий головного мозга человека.

Цель изобретения — повышение 10 точности определения утомления человека.

На чертеже изображена схема подачи световых сигналов с учетом проводящих путей от сетчаток глаз ис- 15 пытуемого к корковым зрительным центрам.

На схеме обозначены источник 1 световых сигналов, очки 2 с указанием расположения отверстий, нервные р0 пути 3. сетчатки (сплошными и пунктирными линиями показаны проводящие пути от левой и правой сетчаток глаз соответственно). и соответствующая нервному пути зрительная кора 4 д5 мозга.

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемого располагают в положении сидя в полностью затемненном помещении. На глаза одевают специальное бинокулярное устройство в виде очков, герметически изолирующих глаза от проникновения световых лучей. На светонепроницаемых черных стеклах очков имеются отверстия

35 диаметром 3-6 мм таким образом, что световой луч может направляться либо только на левые, либо только на правые половины сетчаток обоих глаз.

В течение 5 мин испытуемый спокойно сидит в кресле с целью адаптации к экспериментальным условиям.

Испытуемый смотрит строго прямо перед собой. При помощи лампы фото45 стимулятора, располагаемого на рас стоянии 20 см от глаз исследуемого, ему подают световые вспышки с энер- гией свечения при частоте 10 Гц величиной 0,09-0,18 Вт/с сначала только на правые, а затем только на левые стороны сетчаток глаз (либо наоборот).

Для подачи предъявляют световые вспышки возрастающей частоты диапазоном от 1 до 50 циклов в секунду.

Весь диапазон частот изменяют за

45-50 с. Та частота, при которой ряд последовательньж вспышек BoctlpH нимается как сплошной, непрерывно горящий свет, фиксируется как показатель критической частоты световых мельканий (КЧСМ).

Показатели КЧСМ, фиксируемые при предъявлении световых стимулов в каждое поле зрения, т.е. воспринимаемые каждой половиной сетчатки, определяются как средняя величина пяти измерений.

После этого вычисляют разницу между показателями КЧСМ, воспринимаемыми и правыми и левыми половинами сетчатки, и при ее значении менее

15Х устанавливают степень утомляемости. В результате этого полученные данные характеризуют функциональное состояние мозга с учетом особенностей его функциональной асимметрии.

Выбранные параметры зрительного раздражителя — интенсивность света (энергия свечения) расстояние от лампы до глаз, диапазон частот, время изменения диапазона частот являются оптимальными, установленными в лабораторных условиях с учетом санитарно-гигиенических норм воздействия на:зрительный, анализатор. Установлено также, что при данном режиме воздействия на зрительный анализатор меньше разброс исследуемых показателей.

Выбранное значение разности показателей КЧСМ менее 15Х как показателя, характеризующего наличие утомления, определено также экспериментально и при этом установлено, что данные ниже 0,3-0,5Х связаны с ошибками измерительного процесса и естественными физиологическими флуктуациями.

Пример 1. Осуществление способа на индивидуальном испытуемом по лабораторной тестовой нагрузке. !

Обследование исследуемого предлагаемым способом проводят согласно методики: исследуемый располагается в положении сидя в полностью затемненном помещении. На глаза одевают бинокулярные очки, имеющие специальные отверстия для направления светового луча. В течение 5 мин исследуемый спокойно сидит в кресле с ,целью адаптации в экспериментальных условиях. темпе.

Таблица 1

КЧСМ,с

Показатели

Способ

Состояние покоя (фон) После нагрузки

Известный Левый глаз

37,0

36,0 + 0,05

33,0 > 0,05

Правый глаз

33,0

Разность КЧСМ: по абсолютным значениям 4,0

3,0

> 0,05 от среднего значения правого глаза, %

12,1

10,0

Предлагаемый

36,1 > 0,05

Левое пбле зрения

Правое поле зрения

38,3

33,8 о 0,05

35,1

Разность КЧСМ: по абсолютным значениям 4,5

1,0

<0,01 от, среднего значения правого поля зрения, %

13,3

2,8

Примеч ание: р, — достоверность различий между показателями (значениями КЧСМ и соответствующими разницами) в состоянии покоя (фоновые ."начения) и их величинами. после нагрузки.

3 1

После этого направляют световой луч на левые сетчатки обоих .глаз.

Используют лампу фотостимулятора

ФТС-2. Источник света находится прямо перед исследуемым на расстоянии

20 см. Интенсивность света (энергия свечения) 0,09-0,18 Вт/с, причем предъявляют световые вспышки возрастающей частоты от 1 до 50 циклов в секунду в течении изменения всего цикла за 45-50 с. Потом регистриру.— ют показатель КЧСМ. Затем световой луч направляют на правые сетчатки обоих глаз и также определяют показатель КЧСМ.

Показатели КЧСМ определяют как среднюю величиту пяти измерений.

Как видно из табл. 1 данные, полученные по предлагаемому способу, выявляют более значительные измене179989 4

После этого вычисляют изменение(разность) абсолютных показателей

КЧСМ и определяют эту разность в процентах от среднего значения пока5 эателя, например, правого глаза.

В табл. 1 приведены сравнительные ,результаты предлагаемого способа по сравнению с известным при изме10 рениях КЧС 1 и особенности перестройки межполушарной асимметрии у данного испытуемого в состоянии rîêîÿ (фоновые значения) и после выполнения тестовой умственной нагрузки—

15 мин работы с таблицей "Зрительный поиск" в максимально быстром

-ния показателя КЧСМ после тестовой нагрузки по сравнению с состоянием покоя (фоновые значения). Зто позво1179989

Т а блица 2

КЧСМ, с

Показатель

После 4 ч работы

В начале рабочего дня

После 7 ч работы

Разность -показателей

КЧСМ левого и правого полей зрения:

5,0 2,0 р < 0,05 p 0,05

f р а0,05 по средним абсолютным значениям от среднего значения показателя правого поля зрения, %

15,1

22,7 р1 — статистическая достоверность изменения разницы КЧСМ по сравнению с началом рабочего дня, â€,статистическая достоверность изменения

3 разни л КЧСМ после семичасовой работы по сравнению с четырехчасовой работой.

Примечание.

50

55 ляет проводить более адекватную оценку процесса утомления.

Пример 2. Применение предлагаемого способа в реальных условиях трудовой длительности.

Для оценки степени утомления в реальных условиях трудовой деятельности (во время рабочего дня) были 10 проводены исследования на пяти операторах вычислительных машин в начале работы, после четырех часов работы и в конце рабочего дня (после семичасового рабочего дня).

Как следует иэ табл. 1 и 2, предлагаемый способ выявляет однонаправленность динамики разниц КЧСМ как по лабораторной тестовой нагрузке, так и в реальной длительности человека.

Данные табл. 1 показывают, что с развитием утомления средние статистические показатели разниц .КЧСМ изменяются медленно.

Экспериментальные результаты, приведенные в примерах 1 и 2, дают возможность охарактеризовать сте-, Исследования проводились согласно методики как в примере 1.

Результаты исследований оценивались по динамике разности КЧСМ во время рабочего дня: по абсолютным значениям разности показателей и по разности от среднего значения показателя пРавого поля зрения., Полученные результаты представлены в табл. 2, в которой указаны пределы средних значений разностей показателей (по пяти измерениям) для исследуемой группы операторов (5 человек). пень утомления по разности показателей КЧСМ. При этом установлено, что средние значения разности выше 15% соответствует хорошему функ" циональному состоянию беэ признаков утомления, средние значения разности в пределах 15 0-5Х харак теризуют слабую (умеренную) степень утомления, а разность в пре делах ниже 5Х до 0,5Х характеризует более выраженную степень утомления .

Пример 3. Оценка особен:ностей функциональной межполушар1179989 ной ассиметрии головного моз га.

Для дополнительной оценки возможностей определения функционального состояния головного мозга по гредлагаемому способу были выделены цве группы, испытуемых на основании субъективной оценки степени утомления после окончания выполнения тестовой нагрузки, группа 1 испытуемых со слабой (незначительной) степенью утомления и группа Й испытуемых с сильной степенью утомления.

У обеих групп испытуемых определяли разницу КЧСМ по предлагаемому способу и коэффициент асимметрии К

1 100

П+Л

Состояние покоя (фон) Показатель р

Разница КЧСМ, определенная по предлагаемому способу со, 05

> 0,05 2,7

5,2

Коэффициент асимметрии К (по альфа-ритму), определенный общеизвестным электроэнцефалогра,.фическим методом

0,05

10,8

> 0,05 2,3

9,9 р, р — статистическая достоверность различий

1 разницы КЧСМ и коэффициента асимметрии К. (по альфа-ритму) соответственно в группах испытуемых (по 10 испытуемых в каждой группе) со слабой и сильной степенью утомления по отношению к состоянию покоя (фоновые значения).

П р и м е ч а н и е..функциональную асимметрию головного

45 мозга иее сдвигипод влияниемутомительной рабочей нагрузки по сравнению с ,.индивидуальным исходным состоянием и провести оценку эффективности при1

:.меняемых оптимизирующих мероприятий.

1 и

Э.Сидоров телевич Корректор H.Ýðäåéè

Составитель

Техред Ж.Кас

Редактор Н.Бобкова

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5781/2

Филиал ППП. "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как следует из данных табл. 3, динамика изменений показателя разницы КЧСМ по предлагаемому способу и динамика коэффициента асимметрии (по альфа-ритму) однонаправленны, что дает возможность определить мощности альфа-ритма по общеизвест,ному электроэнцефалографическому методу по формуле где П вЂ” мощность альфа-ритма правого полушария,!

О Л вЂ” мощность альфа-ритма левого полушария.

Выявлена значимая корреляционная. зависимость (коэффициент корреляции = + 0,87) между разницами

15 КЧСМ и коэффициентом асимметрии К, что подтверждается данными, приведенными в табл. 3.

Таблица 3