Небезпечні та шкідливі фактори при роботі з клавіатурою
Клавіатура є засобом введення інформації в ЕОМ. Однак споконвічно клавіатури застосовувалися на друкарських машинках. З часу появи перших друкарських машинок (1874р.) небезпечні і шкідливі фактори при роботі з клавіатурою досліджували деякі автори.
Першим турботу про кращі умови роботи користувачів виявив Шольс К. [7], що винайшов розкладку клавіатури QWERTY у 1878р. До цього клавіатури друкарських машинок мали алфавітну розкладку ABCDE. По розхожій думці Шольс К. винайшов QWERTY для полегшення швидкісного друкування. Така розкладка була ним обрана виходячи з того, наскільки часто використовуються ті або інші символи в тексті, тобто наскільки часто оператор натискає ті або інші клавіші.
Однак надалі в 1932 р. професор Вашингтонського державного університету Огуст Дворак провів масштабні дослідження того, як люди друкують. У результаті цих досліджень була видана монографія і намальована принципово нова розкладка клавіатури [8]. Він підрахував, що ліва рука користувача, що працює з QWERTY, навантажена на 30% більше, ніж права, дуже сильно недовантажений середній палець правої руки, а правий мізинець працює в 1.3% натискань. Дворак помістив у центральний ряд самі популярні букви латинського алфавіту, у верхній — менш частотні, і в нижній — самі рідкі. Отримана розкладка кардинально відрізнялася від QWERTY. Однак його нововведення не прижилося, оскільки QWERTY уже мала велике поширення, і її заміна вимагала величезних фінансових витрат.
Останні дослідження в цій області проводив Петер Клауслер [9]. Нову розкладку Клауслер став підбирати по «генетичному принципу». Узявши як вихідний матеріал 4096 складених випадковим образом комбінацій, він почав раз за разом проганяти їх через спеціальні тести, відбираючи наприкінці кожного раунду самі вдалі і змінюючи в них з визначеною імовірністю символи. У якості відбірного алгоритму використовувалися кілька правил. Наприклад, передбачалося, що в нормальному положенні пальці нависають над середнім рядом; за кожен рух руки уверх або вниз нараховується штрафний бал; за необхідність послідовного натискання двох пальців одною рукою — три бали; і так далі. За результатами його досліджень було виявлено, що QWERTY є малоефективною, розкладка Дворака є досить ефективною, а також була отримана найефективніша розкладка. Однак, ці дослідження не мають практичного сенсу.
Варіант розкладки клавіатури для російської мови називається ЙЦУКЕН. Його дослідженням займався Горшков С.І. [10]. Він підрахував, що при роботі з такою розкладкою навантаження на пальці оператора розподілена нерівномірно. Сильно перевантажуються вказівні пальці обох рук, а також середній палець лівої руки, а правий середній палець недовантажений. Горшков С.І. також створив свою розкладку клавіатури і довів її ефективність на тім же прикладі. У отриманій розкладці усі пальці були завантажені однаково. Однак розповсюдження ця клавіатура не одержала.
Наступні дослідження стосувалися правильного розташування самих клавіш на поверхні клавіатури і рук оператора.
У праці Горшкова С.І. [10] описується дослідження роботи оператора ЕОМ, що сидить перед столом. У результаті своїх досліджень він прийшов до висновку, що клавіатура повинна розташовуватися на рівні поверхні столу, а також рука оператора повинна лежати на спеціальній підставці. Клавіатурна консоль продовжує залишатися прямокутною з рівними рядами клавіш, начебто б рукам користувача по природі властиві прямолінійні машиноподібні траєкторії рухів. Звичайно, вони можуть багато чого, але наслідком такого розташування є невластиві рукам рухи, що ведуть до швидкого наростання стомлення. Ця особливість стандартної клавіатури суперечить одному зі сформульованих Вудсоном У. і Коновером Д. [11] принципів економії рухів, що говорить: криволінійні рухи в силу анатомо-фізіологічних особливостей людини завжди переважніше прямолінійних. Аналогічні принципи описував Горшков С.І. [10].
У 1976 році Ейнбиндеру Х. було видано авторське посвідчення США на винахід, що усуває цей недолік клавіатури (рис. 1). Цей проект припускав розташування клавіш по дугах, максимально зручним для рухів, звичних рукам користувача. Це можна сказати і про напрямки натискань користувача на клавіші. Зрозуміло, що зручний для користувача напрямок натискання розрізняється для ближніх і далеких рядів клавіатури. Тому поверхня клавішею цих рядів було б розумно розташовувати під різними кутами: ближні – майже паралельно поверхні столу, а далекі – під нахилом. Сама поверхня клавіатури могла б при цьому виглядати трохи інакше, мати увігнуту конфігурацію. Однак, це не одержало значного поширення.
Клавіатури, подібні вищеописаній сьогодні можна придбати в магазинах, однак вони досить дороги.
Самою прогресивною розробкою в області ергономіки на сьогоднішній день є клавіатура Safe Type з вертикальним розташуванням клавіш (рис. 2).
Рис. 1. Ергономічна клавіатура
Рис. 2. Клавіатура з вертикальним розташуванням клавіш
Таке розташування клавіш було обрано виходячи з того, що нормальне положення кистей людини є вертикальним. Отже, при роботі на такій клавіатурі, руки знаходяться в найбільш зручному положенні і практично не утомлюються. Однак одержання навичок роботи на даній клавіатурі сполучено з масою труднощів, тому вони практично не використовуються.
Отже, найбільш розповсюдженим видом клавіатури є прямокутна. При довгій і неправильній роботі на такій клавіатурі можуть виявлятися негативні синдроми. Такі синдроми одержали назва «травми повторюваних навантажень» (ТПН). Найбільше часто від ТПН страждають кисть, зап'ястя і передпліччя, іноді плечова і шийна області.
Розглянемо більш докладно ТПН і їхні синдроми, що виявляються в операторів ЕОМ при роботі з клавіатурою:
- тунельний синдром зап'ясного каналу (німіють долоні і зап'ястя, у них виникає поколювання, «повзуть мурашки», німіють великий, вказівний і середній пальці), що виникає внаслідок тривалої інтенсивної роботи в умовах дефіциту робочого простору для рук;
- тендинит – запалення і набрякання сухожиль. Захворювання поширюється на кисть, зап'ястя, плече.
- крепитируючий тендовагініт (хвороба Де Кервена) (з'являються набряки і хворобливість в області сухожиль пальців, найчастіше — великого пальця) викликається професійною перенапругою піхв сухожиль і навколишніх тканин пальців, наприклад через часте натискання на клавішу <Пробіл> великим пальцем правої руки або клавіші <Уведення>. Треба помітити, що великий палець як палець-антагоніста навіть коли не бере участь у наборі знаків, те все рівно постійно випробує навантаження;
- травматичний епикондилит «тенісний лікоть» (запалюється загальне сухожилля м’язів-розгиначів, розташованих біля ліктя, що піддаються надмірному навантаженню), який розвивається в результаті неправильного положення рук, розташованих вище, ніж потрібно.
- тендосіовит – запалення синовіальної оболонки сухожильної підстави кисті і зап'ястя.
Багато які з названих хвороб мають довгий період лікування і погані наслідки. Так, наприклад, тунельний синдром зап'ясного каналу можна вилікувати не менш чим за 32 дня. Цей період перевищує час, необхідне для загоєння перелому! Тому слід вкрай уважно відноситься до організації правильної роботи операторів ЕОМ.
При розробці робочої пози й організації робочого місця необхідно керуватися ДСТ 12.2.032–78 «ССБТ. Робоче місце при виконанні робіт сидячи. Загальні ергономічні вимоги». Також, оскільки клавіатура є пристроєм керування персональним комп'ютером, необхідно дотримувати правил розміщення органів керування. Розміщення органів керування нормується загальними вимогами до розміщення органів керування –
ДСТ 22269–76 «Система «людина – машина». Робоче місце оператора. Взаємне розташування елементів робочого місця. Загальні ергономічні вимоги».
У цих стандартах приведений чіткий опис правильного ергономічного робочого місця в залежності від антропометричних параметрів оператора. Антропометричні параметри – це розміри тіла людини, який необхідно враховувати при проектуванні ергономічних параметрів робочих місць, устаткування, органів керування і т.д.
Крім ергономічного робочого місця необхідно дотримуватися правильної робочої пози. Нижче приведені рекомендації з прийомів правильної роботи з клавіатурою:
Під час друку або використання миші, тримати передпліччя, зап'ястя і кисті рук у їхній природній комфортній зоні. Один зі способів визначити свою комфортну зону – це цілком розслабити руки, кисті рук, коли руки знаходяться з боків у вільному стані, і звернути увагу на їхнє положення. Коли Ви піднімаєте них для печатки, постарайтеся зберегти ті ж самі їхні відносні положення (комфортну зону). Не слід вибирати положення, при яких зап'ястя часто згинаються нагору, вниз або в сторони або залишаються в цьому положенні протягом тривалого часу.
Під час печатки не спиратися зап'ястями на стіл, стегна або підставку клавіатури (називану опорою для зап'ясть). Опора на долоні під час печатки може бути шкідливої, оскільки в результаті цього зап'ястя і пальці прогинаються назад (рис. 3). У цьому випадку також може створюватися тиск на нижню частину зап'ясть. Підставка клавіатури призначена для опори під час пауз, коли печатка не виконується (на час читання тексту на екрані).
Також варто уникати бічної напруги в лучезапястному суглобі (рис. 4), що може привести до хворобливих відчуттів у руках.
При роботі з клавіатурою необхідно дотримувати тимчасового режиму роботи з ЕОМ. Час перерв повинен складати не менш 5...15% від часу роботи в залежності від кількості виконуваної роботи і категорії трудової діяльності. Перерви варто рівномірно розташовувати в плині усього робочого дня.
Рис. 3 Правильна (ліворуч) і неправильна (праворуч) поза при роботі з клавіатурою
Рис. 4 Правильне (ліворуч) і неправильне (праворуч) положення рук
при роботі з клавіатурою
Узагалі, ступінь можливих негативних наслідків при роботі з клавіатурою в більшому ступені залежить від самого користувача ЕОМ. Більшість користувачів, переходячи на нове місце роботи, підбудовуються під нього, що в корені невірно! Необхідно підбудовувати своє робоче місце під себе (свої антропометричні параметри). Крім того, за дотриманням правильної пози, постави, положення рук і тимчасового графіка повинний стежити сам користувач. Це вимагає вольових зусиль, однак вилікувати отримані хвороби буде набагато складніше.