Комплексная оценка влияния светодиодного освещения на зрительную работоспособность, психоэмоциональное и физиологическое состояние учащихся высшей школы

  • Юлия [Yulia] Александровна [A.] Скорик [Skorik]
  • Евгений [Evgeniy] Федорович [F.] Бычин [Bychin]
  • Валерий [Valeriy] Никанорович [N.] Дубов [Dubov]
Ключевые слова: качество освещения, зрительная работоспособность, комплексная оценка, светодиодное освещение, осветительная установка

Аннотация

В связи с широким применением в современных осветительных установках (ОУ) осветительных приборов (ОП) с энергосберегающими светодиодными источниками света актуальным является вопрос оценки состояния наблюдателя при данном типе освещения. Подобная оценка должна быть комплексной и включать в себя не только работу с изменением зрительных функций, но и психоэмоционального и функционального состояния наблюдателей. Важными оказываются исследования, связанные с оценкой состояния учащихся, в том числе высшей школы. Зрительная нагрузка и объем обрабатываемой информации этой категории наблюдателей чрезвычайно высоки, в том числе из-за широкого вовлечения в учебный процесс персональных компьютеров (ПК) и интерактивных учебных досок. Проведены комплексные исследования при содействии учащихся высшей школы. Имела место задача максимального сокращения времени проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных. Приведены результаты исследований по оценке зрительной работоспособности, психоэмоционального и функционального состояния учащихся высшей школы в аудиториях, оборудованных ОП со светоизлучающими диодами. Зрительная работоспособность (ЗР) и психоэмоциональное состояние оценивались с использованием ПК. Проанализированы параметры, вносящие наибольший вклад в отражение динамики ЗР. Оценены возможности методики неинвазивной медицины для оценки функционального состояния наблюдателей. Отмечено изменение как психоэмоционального и функционального состояний наблюдателя, так и зрительной работоспособности.

Сведения об авторах

Юлия [Yulia] Александровна [A.] Скорик [Skorik]

Место работы

кафедра Светотехники НИУ «МЭИ»

Должность

аспирант

Евгений [Evgeniy] Федорович [F.] Бычин [Bychin]

Место работы

ООО «Научно-производственное объединение «Программные комплексы реального времени»

Должность

начальник управления разработки и внедрения систем координации

Валерий [Valeriy] Никанорович [N.] Дубов [Dubov]

Место работы

ФГУ «Лечебно-диагностический центр Генерального Штаба РФ»

Должность

руководитель отделения

Литература

1. СП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение.

2. Долин Е.В. и др. Сравнительная гигиеническая оценка условий освещенности люминесцентными лампами и светодиодными источниками света // Светотехника 2011. № 1. С. 48—52.

3. Tashiro T. e. a. Discomfort Glare for White LED Light Sources with Different Spatial Arrangements // Lighting Research and Technol. 2015. V. 47. No. 3. Pp. 316—337.

4. Khan T.Q., Bodrogi P. LED Lighting: Technology and Perception. John Wiley & Sons, 2015.

5. Мешков В.В., Епанешников М.М. Осветительные установки. М.: Энергия, 1972.

6. Скорик Ю.А. и др. О комплексном подходе к оценке зрительной работоспособности и общего состояния наблюдателя при светодиодном освещении // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики: Материалы XIII Всеросс. науч.-техн. конф. с междунар. участием в рамках IV Всерос. светотехнического форума с междунар. участием. Саранск, 2017. С. 70—75.

7. Текшева Л.М. Сравнительная гигиеническая оценка условий освещения люминесцентными лампами и светодиодными источниками света в школах // Светотехника. 2012. № 5. С. 16—22.

8. Никитина Т.Н. Зрительная работоспособность детей различного возраста. СПб.: Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова, 2004.

9. Хлущевская О.А., Химич Г.З. Проблемы адаптации и здоровье студентов // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. №. 4-1 (75). С. 64—67.

10. Мещеряков Б.Г., Зинченко В.П. Большой психологический словарь. М.: Прайм-Еврознак, 2003.

11. Доскин В.А., Лаврентьева Н.А., Шарай В.Б., Мирошников М.П. Самочувствие. Активность. Настроение // Психологические тесты. М.: Владос, 2000.

12. Хрусталев Ю.М. Введение в биомедицинскую этику. М.: Академия, 2010.

13. СанПиН 2.2.4.548—96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

14. Ахмадеев Р.Р., Гирфаттулина Р.Р., Халфин Р.М., Егорова Н.Н. Взаимосвязь зрительной работоспособности и показателей функционального состояния зрительной системы при пользовании персональным компьютерами // Медицинский вестник Башкортостана. 2008. № 6. Т. 3. С. 17—20.

15. Практикум по физиологии труда. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1970.

16. Weston H.C. On Age and Illumination in Relation to Visual Performance // Illuminating Eng. Society Trans. 1999. V. 14. No. 9. Pp. 281—297.

17. Гальцова Е.М., Войнова О.С. Методы оценки зрительной работоспособности в установках со светодиодами // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики: Cб. науч. трудов XI Междунар. науч.-техн. конф. в рамках Всерос. светотехнического форума с междунар. участием. Саранск, 2013. С. 91—95.

18. Попов М.В., Сентябрев Н.Н., Мандриков В.Б. Динамика функционального состояния организма и характеристик анаэробной работоспособности бегунов-спринтеров при воздействии эфирных масел // Ученые записки ун-та им. П.Ф. Лесгафта. 2011. Т. 75. № 5. С. 96—100.

19. Трушков В.Ф. Показатели нервной, сердечно-сосудистой системы у лиц с различным уровнем стрессоустойчивости в условиях шумового загрязнения окружающей среды // Фундаментальные исследования. 2007. № 8. С. 109—110.

20. Локшина А.А. Осветительная установка динамичного освещения: дипломный проект по программе специалиста. М.: Изд-во МЭИ, 2008. С. 83—86.

21. Kunjachan S. e. a. Noninvasive Imaging of Nanomedicines and Nanotheranostics: Principles, Progress, and Prospects // Chem. Rev. 2015. V. 115. No. 19. Pp. 10907—10937.

22. Пат. № 3546 Украина. Способ оценки расстройств гемодинамики / Малыхин А.В. и др. // Бюлл. 2004. № 10.

23. Мартынова А.А. и др. Психофизиологическое состояние организма работников горнорудного производства в высоких широтах // Известия Самарского науч. центра РАН. 2011. Т. 13. №. 1-7. С. 1783—1787.

24. Нечипуренко О.Н. и др. Особенности электролитного обмена у детей, страдающих различными клиническими формами бронхитов // Таврический медико-биологический вестник. 2010. № 4 (52). Т. 13. С. 118—122.

25. Малыхин А.В., Малыхина Н.А., Шахмаев А.Е., Войченко В.В. Фототерапия в лечении депрессивных расстройств. Оценка метаболических показателей с помощью прибора АМП // Фотобіологія та фотомедицина. 2009. № 1. Т. 6. С. 49—54.

26. Кузьминский Ю.Г. и др. Идентификация параметров кровообращения на основе математического анализа результатов осциллометрической тонометрии // Современное состояние и проблемы естественных наук: Труды Всеросс. науч.-практ. конф. Молодых ученых, аспирантов и студентов. Томск: Томский политех. ун-т., 2009. С. 3.

27. Russel J., Cohn R. Student’s t-criterion. VSD, 2013.

28. Холлендер М., Вулф Д. Непараметрические методы статистики. М.: Финансы и статистика, 1983.

29. Леман Э., Прохоров Ю.В. Проверка статистических гипотез. М.: Наука, 1964.

30. Трудовой кодекс Российской Федерации. М.: Дело, 2003.

31. Железникова О.Е., Синицына Л.В., Курин С.В. Оценка функционального состояния органа зрения и организма в целом при светодиодном освещении производственных помещений // Проблемы и перспективы развития отечественной светотехники, электротехники и энергетики: Сб. науч. трудов XI Междунар. науч. -техн. конф. в рамках Всерос. светотехнического форума с междунар. участием. Саранск, 2017. С. 250—255.

32. De Kort Y.A.W., Smolders K. Effects of Dynamic Lighting on Office Workers: First Results of a Field Study with Monthly Alternating Settings // Lighting Research and Technol. 2010. V. 42. No. 3. Pp. 345—360.

33. Van Bommel W. Dynamic Lighting at Work-both in Level and Colour // Proc. 2 nd CIE Expert Symp. Lighting and Health. 2006. V. 62. P. 67.

34. Mott M.S. e. a. The Supporting Effects of High Luminous Conditions on Grade 3 Oral Reading Fluency Scores // Springer Plus. 2014. V. 3. No. 1. Pp. 53—58.

35. Атаев А.Е., Бынина М.В., Снетков В.Ю. Определение визуальных параметров индивидуальных средств отображения информации // Вестник МЭИ. 2012. № 2. С. 122—124.
---
Для цитирования: Скорик Ю.А., Бычин Е.Ф., Дубов В.Y. Комплексная оценка влияния светодиодного освещения на зрительную работоспособность, психоэмоциональное и физиологическое состояние учащихся высшей школы // Вестник МЭИ. 2018. № 4. С. 97—104. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-97-104.
#
1. SP 52.13330.2011. Estestvennoe i Iskusstvennoe Osveshchenie. (in Russian).

2. Dolin E.V. i dr. Sravnitel'naya Gigienicheskaya Otsenka Usloviy Osveshchennosti Lyuminestsentnymi Lampami i Svetodiodnymi Istochnikami Sveta. Svetotekhnika. 2011;1:48—52. (in Russian).

3. Tashiro T. e. a. Discomfort Glare for White LED Light Sources with Different Spatial Arrangements.

Lighting Research and Technol. 2015;47;3:316—337. 4. Khan T.Q., Bodrogi P. LED Lighting: Technology and Perception. John Wiley & Sons, 2015.

5. Meshkov V.V., Epaneshnikov M.M. Osvetitel'nye Ustanovki. M.: Energiya, 1972. (in Russian).

6. Skorik Yu.A. i dr. O Kompleksnom Podhode k Otsenke Zritel'noy Rabotosposobnosti i Obshchego Sostoyaniya Nablyudatelya pri Svetodiodnom Osveshchenii. Problemy i Perspektivy Razvitiya Otechestvennoy Svetotekhniki, Elektrotekhniki i Energetiki: Materialy XIII Vseross. Nauch.-tekhn. Konf. s Mezhdunar. Uchastiem v Ramkah IV Vseros. Svetotekhnicheskogo Foruma s Mezhdunar. Uchastiem. Saransk, 2017:70—75. (in Russian).

7. Teksheva L.M. Sravnitel'naya Gigienicheskaya Otsenka Usloviy Osveshcheniya Lyuminestsentnymi Lampami i Svetodiodnymi Istochnikami Sveta v Shkolah. Svetotekhnika. 2012; 5:16—22. (in Russian).

8. Nikitina T.N. Zritel'naya Rabotosposobnost' Detey Razlichnogo Vozrasta. SPb.: Voenno-meditsinskaya akademiya im. S.M. Kirova, 2004. (in Russian).

9. Hlushchevskaya O.A., Himich G.Z. Problemy Adaptatsii i Zdorov'e Studentov. Aktual'nye Problemy Gumanitarnyh i Estestvennyh Nauk. 2015;4-1 (75):64—67. (in Russian).

10. Meshcheryakov B.G., Zinchenko V.P. Bol'shoy Psihologicheskiy Slovar'. M.: Praym-Evroznak, 2003. (in Russian).

11. Doskin V.A., Lavrent'eva N.A., Sharay V.B., Miroshnikov M.P. Samochuvstvie. Aktivnost'. Nastroenie. Psihologicheskie Testy. M.: Vlados, 2000. (in Russian).

12. Hrustalev Yu.M. Vvedenie v Biomeditsinskuyu Etiku. M.: Akademiya, 2010. (in Russian).

13. SanPiN 2.2.4.548—96. Gigienicheskie Trebovaniya k Mikroklimatu Proizvodstvennyh Pomeshcheniy. (in Russian).

14. Ahmadeev R.R., Girfattulina R.R., Halfin R.M., Egorova N.N. Vzaimosvyaz' Zritel'noy Rabotosposobnosti i Pokazateley Funktsional'nogo Sostoyaniya Zritel'noy Sistemy pri Pol'zovanii Personal'nym Komp'yuterami. Meditsinskiy Vestnik Bashkortostana. 2008;6;3:17—20. (in Russian).

15. Praktikum po Fiziologii Truda. L.: Izd-vo Leningradskogo Un-ta, 1970. (in Russian).

16. Weston H.C. On Age and Illumination in Relation to Visual Performance. Illuminating Eng. Society Trans. 1999;14;9:281—297.

17. Gal'tsova E.M., Voynova O.S. Metody Otsenki Zritel'noy Rabotosposobnosti v Ustanovkah so Svetodiodami. Problemy i Perspektivy Razvitiya Otechestvennoy Svetotekhniki, Elektrotekhniki i Energetiki: Cb. Nauch. Trudov XI Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. v Ramkah Vseros. Svetotekhnicheskogo Foruma s Mezhdunar. Uchastiem. Saransk, 2013:91—95. (in Russian).

18. Popov M.V., Sentyabrev N.N., Mandrikov V.B. Dinamika Funktsional'nogo Sostoyaniya Organizma I Harakteristik Anaerobnoy Rabotosposobnosti Begunov-sprinterov Pri Vozdeystvii Efirnyh Masel. Uchenye Zapiski Un-ta im. P.F. Lesgafta. 2011;75;5:96—100. (in Russian).

19. Trushkov V.F. Pokazateli Nervnoy, Serdechno-sosudistoy Sistemy u Lits s Razlichnym Urovnem Stressоustoychivosti v Usloviyah Shumovogo Zagryazneniya Okruzhayushchey Sredy. Fundamental'nye Issledovaniya. 2007; 8:109—110. (in Russian).

20. Lokshina A.A. Osvetitel'naya Ustanovka Dinamichnogo Osveshcheniya: Diplomnyy Proekt po Programme Spetsialista. M.: Izd-vo MPEI, 2008:83—86. (in Russian).

21. Kunjachan S. e. a. Noninvasive Imaging of Nanomedicines and Nanotheranostics: Principles, Progress, and Prospects. Chem. Rev. 2015; 115;19:10907—10937.

22. Pat № 3546 Ukraina. Sposob Otsenki Rasstroystv Gemodinamiki / Malyhin A.V. i dr.. Byull. 2004;10. (in Russian).

23. Martynova A.A. i dr. Psihofiziologicheskoe Sostoyanie Organizma Rabotnikov Gornorudnogo Proizvodstva v Vysokih Shirotah. Izvestiya Samarskogo Nauch. Tsentra RAN. 2011; 13;1-7:1783—1787. (in Russian).

24. Nechipurenko O.N. i dr. Osobennosti Elektrolitnogo Obmena u Detey, Stradayushchih Razlichnymi Klinicheskimi Formami Bronhitov. Tavricheskiy Mediko-biologicheskiy Vestnik. 2010; 4 (52);13:118—122. (in Russian).

25. Malyhin A.V., Malyhina N.A., Shahmaev A.E., Voychenko V.V. Fototerapiya v Lechenii Depressivnyh Rasstroystv. Otsenka Metabolicheskih Pokazateley s Pomoshch'yu Pribora AMP. Fotobіologіya Ta Fotomeditsina. 2009; 1;6:49—54. (in Russian).

26. Kuz'minskiy Yu.G. i dr. Identifikatsiya Parametrov Krovoobrashcheniya na Osnove Matematicheskogo Analiza Rezul'tatov Ostsillometricheskoy Tonometrii. Sovremennoe Sostoyanie i Problemy Estestvennyh Nauk: Trudy Vseross. Nauch.-prakt. Konf. Molodyh Uchenyh, Aspirantov i Studentov. Tomsk: Tomskiy Politekh. Un-t., 2009:3. (in Russian).

27. Russel J., Cohn R. Student’s t-criterion. VSD, 2013.

28. Hollender M., Vulf D. Neparametricheskie metody Statistiki. M.: Finansy i Statistika, 1983. (in Russian).

29. Leman E., Prohorov Yu.V. Proverka Statisticheskih Gipotez. M.: Nauka, 1964. (in Russian).

30. Trudovoy Kodeks Rossiyskoy Federatsii. M.: Delo, 2003. (in Russian).

31. Zheleznikova O.E., Sinitsyna L.V., Kurin S.V. Otsenka Funktsional'nogo Sostoyaniya Organa Zreniya i Organizma v Tselom pri Svetodiodnom Osveshchenii Proizvodstvennyh Pomeshcheniy. Problemy i Perspektivy Razvitiya Otechestvennoy Svetotekhniki, Elektrotekhniki i Energetiki: Sb. Nauch. Trudov XI Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. v Ramkah Vseros. Svetotekhnicheskogo Foruma s Mezhdunar. Uchastiem. Saransk, 2017:250—255. (in Russian).

32. De Kort Y.A.W., Smolders K. Effects of Dynamic Lighting on Office Workers: First Results of a Field Study with Monthly Alternating Settings. Lighting Research and Technol. 2010; 42;3:345—360.

33. Van Bommel W. Dynamic Lighting at Work-both in Level and Colour. Proc. 2 nd CIE Expert Symp. Lighting and Health. 2006; 62:67.

34. Mott M.S. e. a. The Supporting Effects of High Luminous Conditions on Grade 3 Oral Reading Fluency Scores. Springer Plus. 2014; 3;1:53—58.

35. Ataev A.E., Bynina M.V., Snetkov V.Yu. Opredelenie Vizual'nyh Parametrov Individual'nyh Sredstv Otobrazheniya Informatsii. Vestnik MPEI. 2012; 2:122—124. (in Russian).
---
For citation: Skorik Yu.А., Bychin Е.F., Dubov V.N. Comprehensive Assessment of the Influence of LED Lighting on the Visual Performance, Psychoemotional and Physiological State of Higher School Students. MPEI Vestnik. 2018;4:97—104. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-4-97-104.
Опубликован
2018-08-01
Раздел
Электротехника (05.09.00)