способ повышения работоспособности оператора

Формула изобретения

1. Способ повышения работоспособности оператора путем воздействия электрическим импульсным током с помощью двух пар электродов, отличающийся тем, что электроды фиксируют в области воротниковой зоны, на электроды подают электрические импульсы длительностью 2 мс с модуляцией частоты 0-200-0 Гц в подпороговом режиме, а в случае длительной работы - с перерывами, во время перерывов воздействие осуществляют на пороге чувствительности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие импульсным электрическим током осуществляют непосредственно во время работы оператора.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на пороге чувствительности осуществляют по окончании каждого второго часа воздействия в течение 10 мин путем усиления импульсного электрического сигнала до ощущения легкой вибрации.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что электроды устанавливают попарно - слева и справа от позвоночника.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед установкой электроды смачивают токопроводящим гелем и фиксируют их на теле с помощью клейкой ленты, обеспечивающей надежное прилегание к телу.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что амплитудно-частотную модуляцию осуществляют по синусоидальному закону 0-200-0 Гц автоматически.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину амплитуды импульса изменяют плавно до 100 мА.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют плавную независимую регулировку по каждому из каналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к физиологии труда, и касается способа поддержания оптимально высокой производительности операторов, работа которых связана с длительным статическим напряжением, в частности с работой за компьютером, слежением за двигающимися объектами и т.п.

Известны способы профилактики переутомления людей путем подбора режимов труда и отдыха, комплексов физических упражнений, обеспечения гигиенической организации условий трудовой деятельности и средств рационализации труда, использования сбалансированных пищевых диет, внушения, гипноза. Активные способы снижения утомления включают выполнение различных специализированных комплексов физических упражнений, аутогенную тренировку (см., например, Леонова А.Б., Психодиагностика функциональных состояний человека. Изд-во Московского университета, 1984, стр.161-183).

Для устранения неприятных состояний, связанных со снижением работоспособности, используются фармакологические средства. Однако возможность психотропных и транквилизирующих препаратов влиять на функциональные связи различных ансамблей коры головного мозга ограничивает применение этих средств в процессе выполнения операторской работы. Создано альтернативное направление воздействия на центральную нервную систему импульсными токами (см. Каструбин Э.М. Центральная импульсная нейрорегуляция и работоспособность операторов летного профиля. В сб.: Актуальные вопросы медицинского обеспечения полетов, врачебно-летной экспертизы и реабилитации летного состава. Тезисы докладов 5 Европейского семинара по авиационной медицине, 3-7 июня 1996 г., Москва). Основные механизмы этого направления - восстановление энергозатрат мозга, усиление процессов саморегуляции за счет эффекта центральной рефлексотерапии. Начальным этапом применения метода была спортивная медицина, где имелась необходимость ускорения процессов адаптации при резком изменении климатических условий и часового времени. Быстрая и безупречная релаксация мышц позволяла перед соревнованиями снять психическое и эмоциональное напряжение и улучшить спортивные показатели. Далее метод был опробован в морской медицине, где длительная сенсорная депривация, нагрузки на вестибулярный анализатор, влияние мощных природных электромагнитных полей приводят к резкому снижению работоспособности. Исследования, проведенные в период арктических навигаций и длительного подводного плавания, показали, что этот метод позволяет получить эффект психотропных и транквилизирующих препаратов при состояниях, возникающих в результате нарушения неврологического, психического и психологического статусов. Доказана высокая эффективность метода в усилении резистентности человека к вестибулярно-вегетативным расстройствам. Подтверждена эффективность метода воздействия импульсным током для усиления процессов адаптации мозга к возрастающим психическим и эмоциональным нагрузкам.

Из патентной литературы известен способ повышения работоспособности оператора, см. RU 2000124472. Известный способ заключается в воздействии на кожные покровы бедер и поясничной области через биполярные электроды импульсным током длительностью импульса 1 мс с рабочим циклом 4 со скважностью 2. Частота и сила тока регулируются в диапазоне соответственно 4-50000 Гц и 0,1-1200 мА и прямо пропорциональны влиянию на организм оператора неблагоприятных факторов, при этом биполярные электроды накладываются на икры ног и тазобедренную часть, на биполярные электроды предварительно наносят токопроводящий гель.

Наиболее близким аналогом для настоящего изобретения является способ регуляции работоспособности человека, раскрытый в описании к авторскому свидетельству SU 818627. Известный способ осуществляют путем воздействия на центральную нервную систему прямоугольным импульсным током в сочетании с дополнительной гальванической постоянной составляющей с расположением катода на область лба и анода на шее под сосцевидными отростками. Воздействие проводят раз в 2-3 дня силой тока 0,1-0,8 мА, увеличивая его вначале за счет повышения гальванической составляющей на не выше 10% от величины импульсного значения выходного напряжения в 8-9 В при частоте 150-200 Гц, а затем повышая силу тока за счет изменения частоты до 500-700 Гц в течение 30-40 мин.

Однако использование известных способов повышения работоспособности связано с необходимостью дополнительных условий - места и времени проведения занятий, участием специалистов. При этом для получения эффекта воздействия необходимо провести несколько процедур, занятий.

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании способа, который позволит существенно снизить утомляемость путем воздействия на организм человека электрическими импульсами непосредственно во время делительной операторской деятельности без привлечения медицинского персонала.

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения по сравнению с ближайшим аналогом, состоит в упрощении профилактики утомления и обеспечении сохранения высокой работоспособности в течение длительного времени.

Технический результат достигается за счет того, что в способе повышения работоспособности оператора путем воздействия электрическим импульсным током с помощью двух пар электродов, электроды фиксируют в области воротниковой зоны, на электроды подают электрические импульсы длительностью 2 мс с модуляцией частоты 0-200-0 Гц в подпороговом режиме, а в случае длительной работы с перерывами во время перерывов воздействие осуществляется на пороге чувствительности.

Технический результат усиливается за счет того, что воздействие импульсным электрическим током осуществляют непосредственно во время работы оператора.

Воздействие на пороге чувствительности осуществляют по окончании каждого второго часа воздействия в течение 10 минут путем усиления импульсного электрического сигнала до ощущения легкой вибрации.

Электроды устанавливают попарно - слева и справа от позвоночника.

Перед установкой электроды смачивают токопроводящим гелем и фиксируют на теле с помощью клейкой ленты, обеспечивающей надежное прилегание к телу.

Амплитудно-частотную модуляцию осуществляют по синусоидальному закону 0-200-0 Гц автоматически.

Величину амплитуды импульса изменяют плавно до 100 мА.

Осуществляют плавную независимую регулировку амплитуды импульсов по каждому из каналов.

Сущность изобретения будет более понята из дальнейшего описания.

Для осуществления способа используют портативный двухканальный электростимулятор. В частности, может использоваться серийно выпускаемый электростимулятор «Электронаркон-1».

Электростимулятор имеет следующие параметры:

длительность биполярного импульса составляет 2 мс,

амплитудно-частотная модуляция осуществляется по синусоидальному закону 0-200-0 Гц (автоматически), величина амплитуды меняется плавно до 100 мА (на эквиваленте R-2 кОм, -0,22 мкФ,

питание осуществляется автономно от батареи 913 или сетевого блока питания 9 В,

электростимулятор имеет плавную независимую регулировку по каждому из двух каналов.

Непосредственно перед началом работы на воротниковую зону пациента устанавливают две пары электродов попарно - слева и справа от позвоночника. Электроды предварительно смачивают токопроводящим гелем и с помощью клейкой ленты, обеспечивающей надежное прилегание, крепятся к телу пациента. Наложение и крепление электродов осуществляет сам пациент-пользователь.

После этого самостоятельно, ориентируясь по собственным ощущениям усталости и мышечного дискомфорта, пациент выводит ручки амплитуды для каждого канала воздействия до загорания индикатора, указывающего на то, что прибор работает в подпороговом режиме. То, что прибор работает на пороге чувствительности, оператор определяет по появлению первых ощущений воздействия в области расположения электродов (чувство тепла, покалывания). Амплитудно-частотную модуляцию осуществляют по синусоидальному закону 0-200-0 Гц автоматически. При этом происходит сложение импульсного сигнала возрастающей амплитуды и длительностью 2 мс и сигнала с частотой 200 Гц. Затем в течение 2 мс воздействие отсутствует, и затем снова повторяется и т.д. Далее пациент-пользователь приступает к выполнению возложенных на него производственных обязанностей. Электростимуляция импульсами длительностью 2 мс с модуляцией сигнала по частоте и амплитуде продолжается на всем протяжении работы оператора. При наличии перерывов во время длительной работы (если работа длится 6-8 часов) по окончании каждого второго часа в течение 10 минут сигнал усиливают до ощущения легкой вибрации, что, как показали исследования, обеспечивает более глубокую нервно-мышечную релаксацию. Воздействие электрическими импульсами с указанными параметрами может выполняться в течение длительного времени. Не отмечено никаких побочных нежелательных последствий.

Применение способа на протяжении напряженной операторской деятельности (3 часа непрерывной операторской деятельности с выполнением арифметических действия, слежения за двигающимся объектом, корректирование текста) способствует поддержанию высокой работоспособности, уменьшению утомляемости по окончании работы у лиц, применяющих способ по сравнению с контрольной группой. Кроме того, улучшаются параметры кровообращения глубоких артериальных сосудов мозга, устраняется венозный застой и повышенное внутричерепное давление, что подтверждается диагностическими исследованиями: после проведенного воздействия частота сердечных сокращений снижается в среднем на 10%, артериальное давление снижается в среднем на 10-15%.

Предложенный способ был применен для нескольких групп операторов различного профиля: летного, операторов ЭВМ, редакторов, рабочих электронного производства. Все категории отметили улучшение самочувствия и повышение работоспособности. Результаты влияния электростимуляции на работоспособность операторов представлены в таблице (приведены средние данные по 9 обследованным пациентам).

Таблица
Тесты исследования работоспособности	До работы	После работы
контроль	воздействие
Тест АШУ	Утомление	3,6±0,3	5,5±0,9	4,3±0,7
Цветовой тест	Тревожность	7,8±0,5	8,5±0,8	8,1±0,6
Люшера	Работоспособность	17,7±3	15,5±2	16,5±0,8
	Стресс	12,9±5	14,8±4	13,3±2
Тест САН	Самочувствие	37,5±5	29,5±6	33,0±4
	Активность	34,2±7	30,2±8	32,0±6
	Настроение	39,6±5	30,2±6	36,0±5
Критическая частота	Возрастание частоты	30,0±2,3	28,0±3,1	31,9±3
световых	Убывание частоты	32,2±3,9	30,0±5,1	37,7±5,1*
мельканий
* различие с контролем статистически достоверны (р<0,05)

Афферентная импульсация, возникающая при реализации данного способа, оказывает влияние как на центральную, так и на периферическую нервную систему, способствует снятию мышечного утомления, возникающего при сохранении длительное время вынужденной статической позы, характерной для операторской деятельности.

Применение заявленного способа воздействия приводит к изменению длительности скрытого периода двигательной реакции, улучшению самочувствия, снижению утомляемости от производственных нагрузок, осуществляет регуляцию функционального состояния пользователя за счет достижения эффекта электротранквилизации.

Предложенный способ имеет следующие преимущества:

1) не требует временных затрат,

2) не требует дополнительного места для проведения воздействия,

3) не требует постоянного присутствия медицинского работника,

4) повышает работоспособность и производительность труда оператора,

5) снижает утомляемость,

6) не имеет негативных последствий для здоровья,

7) обеспечивает нервно-мышечную релаксацию,

8) улучшает параметры кровообращения,

9) улучшает настроение.