Способ определения утомления человека

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН уц 4 А 61 Р 9 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОО ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Латвийский научно-исследовательский институт экспериментальнойи клинической медицинь 1(56). Авторское свидетельство СССРВ 673266, кл. А 61 В 3/06, 1979,ЯО 1179989 А(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УТОМЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА путем измерения критической частоты слияния световыхмельканий, воспринимаемых поочередно правым и левым глазом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения точности определения, измеряют критическую частоту слияниямельканий для правой и левой половинсетчаток обоих глаз, при этом разность получаемых величин менее 157.свидетельствует о наличии утомления.1179989 30 Изобретение относится к способамисследования психофизиологическихфункций человека и может быть использовано в медицинской практике,а также в исследовательской работедля проведения экспресс-диагностикии оценки функционального состояниябольших полушарий головного мозгачеловека.Цель изобретения - повышение 10точности определения утомления человека,На чертеже изображена схема подачи световых сигналов с учетом проводящих путей от сетчаток глаз испытуемого к корковым зрительным цент.рам.На схеме обозначены источник 1световых сигналов, очки 2 с указанием расположения отверстий, нервные р 0пути 3. сетчатки (сплошными и пунктирными линиями показаны проводящиепути от левой и правой сетчатокглаз соответственно). и соответствующая нервному пути зрительная кора 4 д 5мозга.Способ осуществляют следующимобразом,Исследуемого располагают в положении сидя в полностью затемненномпомещении. На глаза одевают специальное бинокулярное устройство ввиде очков, герметически изолирующих глаза от проникновения световыхлучей, На светонепроницаемых черныхстеклах очков имеются отверстия35диаметром 3-6 мм таким образом, чтосветовой луч может направляться либотолько на левые, либо только на правые половины сетчаток обоих глаз,40В течение 5 мин испытуемый спокойносидит в кресле с целью адаптациик экспериментальным условиям.Испытуемый смотрит строго прямоперед собой. При помощи лампы фото 45стимулятора, 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 налевые стороны сетчаток глаз (либонаоборот). Для подачи предъявляют световые вспышки возрастающей частоты диапа зоном от 1 до 50 циклов в секунду.Весь диапазон частот изменяют за 45-50 с. Та частота, при которой ряд последовательньж вспышек воспринимается 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 157 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 157, как показателя, характеризующего наличие утом"ления, определено также экспериментально и при этом установлено, чтоданные ниже 0,3-0,5 Е связаны с ошибками измерительного процесса и естественными физиологическими флуктуациями. П р и м е р 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 Состояниепокоя(фон) Посленагрузки ЪИзвестный Левый глаз 37,0 36,00,05 33,00,05 Правый глаз 33,0 Разность КЧСМ: по абсолютным значениям 4,0 3,0) 0,05 от среднего значенияправого глаза, % 10,0 Предлагаемый 36,10,05 Левое поле зренияПравое поле зрения 38,3 33,80,05 35,1 Разность КЧСМ: по абсолютным значениям 4,5 1,0 0,01 от, среднего значенияправого 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 1После этого направляют световой луч на левые сетчатки обоих .глаз. Используют лампу фотостимулятора ФТС. 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,ф Как видно из табл. 1 данные, полученные по предлагаемому способу, выявляют более значительные измене 179989 4После этого вычисляют изменение(разность) абсолютных показателейКЧСМ и определяют эту разность впроцентах от среднего значения пока 5эателя, например, правого глаза. В табл, 1 приведены сравнительные,результаты предлагаемого способапо сравнению с известным при изме О рениях КЧС 1 и особенности перестройки межполушарной асимметрии у данного испытуемого в состоянии покоя(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) . Это позво1179989 Т а блица 2 КЧСМ, сг Показатель В начале рабочего дня После 4 чработы После 7 чработы Разность показателейКЧСМ левого и правого полей зрения: 5,0 2,0р0,05 р0,05Хр 0,05 по средним абсолютным значениям от среднего значенияпоказателя правогополя зрения, % 15,1 22,7 р 1 - статистическая достоверность измененияразницы КЧСИ по сравнению с началом рабочегодня,Р в ,статистическая достоверность изменения3разнится КЧСИ после семичасовой работы по срав"нению с четырехчасовой работой. Примечание. 45 50 55 ляет проводить более адекватную оценку процесса утомления.П р и м е р2. Применение предлагаемого способа в реальных условиях трудовой длительности,Для оценки степени утомления в реальных условиях трудовой деятельности (во время рабочего дня) были 1 О 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 зренияПолученные 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 15,0-5% характеризуют слабую (умеренную) степень утомления, а разность в пре делах ниже 5% до 0,5% характеризует более выраженную степень утомления.П р и м е р 3. Оценка особенностей функциональной межполушар(по альфа-ритму) соответственно в группахиспытуемых (по 10 испытуемых в каждойгруппе) со слабой и сильной степеньюутомления по отношению к состоянию покоя(фоновые значения) . П р и м е ч а н и е. Составитель Техред Ж.Кас Редактор Н.Бобкова Тираж 721 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам. изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5781/2 Филиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 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 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 электроэнцефалографическомуметоду по формуле где П - мощность альФа-ритма правого полушария,О Л - 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 3функциональную асимметрию головного 45 мозга иее сдвигипод влияниемутомительной рабочей нагрузки по сравнению с,индивидуальным исходным состоянием ипровести оценку эффективности при 1меняемых оптимизирующих мероприятий.1иЭ.Сидоровтелевич Корректор И.Эрдейи