Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

1

 

 

FIZJOLOGIA PRACY  

P

RAKTYCZNY ZARYS HIGIENY ŚRODOWISKA PRACY

 

S

ZKODLIWE ŚRODOWISKO 

-

 

D

ZIEŁO WŁASNYCH RĄK 

...

 

C

Z

.2. 

D

R HAB

.

 

P

IOTR 

Ł

ASZCZYCA

 

W

YKŁADY DLA STUDENTÓW 

 

W

YśSZEJ 

S

ZKOŁY 

Z

ARZĄDZANIA 

O

CHRONĄ 

P

RACY  

 

K

ATOWICE 

2001

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

AKRES WYKŁADU BIEśACEGO 

 

 
1.  Zapylenie  
2.  Środowisko dźwiękowe i Słuch  
3.  Wibracje  
4.  Światło i Wzrok  
5.  Mikroklimat i termoregulacja  
6.  Metabolizm i odŜywianie oraz trawienie  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

2

P

YŁ I ZAPYLENIE 

 

Co i jak się pyli ...  

Pyły i pyłki  

Zachowanie w zaleŜności od wielkości ziarna  
Kurz   – Ø 10-100 µm  

– opada grawitacyjnie zgodnie z prawem Newtona  

Pył  

– Ø 0,1-10 µm   

– opada lepko (w praktyce zawieszony) – opis prawami Stokesa 

– daje efekt Tyndala  

Dym   – Ø < 0,1 µm    

– podlega ruchom termicznym Browna  

 
Działanie w zaleŜności od wielkości ziarna  
•  Ø > 50 µm  - wychwytywany przez włoski, śluzy i nabłonki rzęsate górnych dróg, do 

oskrzeli  

•  Ø 5 - 50 µm (5 - 50 µm)   - zatrzymywane w drzewie oskrzelowym  

•  Ø < 5 µm (0,06 - 2 µm)     - zatrzymywane w pęcherzykach   
 
NajcięŜsze skutki  

Płuco stolarza,  

płuco kowala, ...  

garbarza,  

pylica węglowa ...  

Pylica krzemowa, krzemianowa, azbestoza, ...  

O działaniu biologicznym decyduje:  
•  Rozmiar ziaren 
 najgroźniejsze poniŜej rozmiaru krytycznego (< 5 µm)  

•  Kształt ziaren 
 najgroźniejsze włókniste ostro zakończone i róŜnokształtne  

•  Skład chemiczny  

•  Rozpuszczalność w wodzie/tłuszczach – dla nietoksycznych rozpuszczalność korzystna  

•  Własności adsorpcyjne ziaren i rodzaj zaadsorbowanej substancji  
•  Jonizacja  

•  Własności wybuchowe  
 
Działanie pyłów na organizm  
•  DraŜniące: węgiel, Ŝelazo, szkło, korund, aluminium ...  

Depozyty w układzie limfatycznym – niezwłókniające  

•  Zwłókniające: krzemionka, krzemiany, azbest, talk, kaolin, szpat, pył węglowy, pyły rud,  

Uszkadza nabłonki – odczyny wytwórcze, infekcje, nowotworzenie ..  

•  Uczulające: bawełna, wełna, len, konopie, drewno, sierść, arsen, chrom, leki, grzyby, ...  

•  Toksyczne: 
 substancji toksycznych ...  

draŜniące powierzchniowo: kwasy, alkalia, zw. chromu i siarki ...  

•  Toksyczne po rozpuszczeniu i wchłonięciu: ołów, kadm, mangan, pestycydy ...  

NajwyŜsze dopuszczalne stęŜenia  

Rodzaj pyłu 

mg/m

3

  cząstek/cm

3

 

Pył zawierający krzemionkę > 50%  

2 

18 

Pył zawierający krzemionkę > 5-50% 

4 

700 

Pył zawierający krzemionkę < 5% 

10 

1800 

Pył azbestowy  

2 

180 

Pyły talku, miki, steatytu 

10 

700 

Pył grafitu 

2 

- 

Dymy tlenków Ŝelaza 

5 

- 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

3

Azbest wokół nas – klocki hamulcowe, eternit i WTC  

Niebezpieczny pył miejski. Nauka w Onet NAI/ 2001-01-04 14:40:13 

PodwyŜszone stęŜenie pyłów w powietrzu zwiększa śmiertelność wśród mieszkańców 

duŜych miast. Szczególnie szkodliwe dla zdrowia są tak zwane pyłki typu PM10, o średnicy 
poniŜej 10 mikrometrów.  

Naukowcy ze School od Hygiene and Public Health John Hopkins University w 

Baltimore (USA) w latach 1987-1994 badali w 20 amerykańskich aglomeracjach 
oddziaływanie stęŜeń dziennych ozonu, tlenku węgla, dwutlenku siarki, azotu oraz drobnych 
pyłków na umieralność ludności (na podstawie dziennej ewidencji zgonów i ich przyczyn). 
Wykazano zaleŜność pomiędzy zwiększoną ilością ozonu a wzrostem śmiertelności w okresie 
letnim.  
 
Azbest wciąŜ groźny. GW w Internecie. Małgorzata T. Załoga (25-09-01 12:49)  

Mimo Ŝe wiele krajów zakazało produkcji i wykorzystywania azbestu, liczba 

związanych z tym minerałem nowotworów wciąŜ rośnie - alarmują naukowcy na 11. 
dorocznym kongresie European Respiratory Society w Berlinie.  

Maksimum naraŜenia na azbest w krajach rozwiniętych (Ameryka Północna, Europa 

Zachodnia, Australia i Japonia) przypadło na lata 70. Dzięki drastycznemu zaostrzeniu norm 
naraŜenia na azbest znacząco spadła liczba przypadków poazbestowego zwłóknienia płuc. 
Znamiennie zwiększyła się jednak liczba diagnozowanych nowych przypadków nowotworów 
związanych z azbestem. W krajach rozwiniętych wykrywa się co roku 30 tys. "azbestowych" 
nowotworów: z tej liczby ok. 20 tys. to rak płuc, a 10 tys. - bardzo groźny nowotwór opłucnej 
zwany międzybłoniakiem. Co gorsza, nie istniej skuteczna metoda leczenia międzybłoniaka. 
Ryzyko zachorowania rośnie z czasem ekspozycji i depozycji włókien w płucach. Ŝe Między 
naraŜeniem a rozwojem nowotworu moŜe upłynąć nawet 30 - 40 lat.  
Marc Letourneux z Uniwersyteckiego Centrum Medycznego Cote de Nacre w Caen twierdzi, 
Ŝe: - We Francji ryzyko międzybłoniaka będzie co trzy lata rosło o jedną czwartą. W roku 
2010 na ten nowotwór umrze ok. 150 osób - dwa razy więcej niŜ w 1996. Belgijscy lekarze z 
Erasmus Hospital w Brukseli w materiale z 160 sekcji zwłok przeprowadzonych w latach 
1998-2000 stwierdzili, aŜ u 13% obecność ponad 1000 azbestowych włókien na 1 gram 
wysuszonej tkanki płuca. Oznacza to, Ŝe niemal co siódmy mieszkaniec był naraŜony na 
działanie azbestu.  

Problem naraŜenia na azbest powrócił do kręgu zainteresowania po terrorystycznym 

ataku na World Trade Center w Nowym Jorku. Ze źródeł internetowych wynika, Ŝe do 
budowy WTC uŜyto ponad 100 ton czystego azbestu. Tymczasem wystarczy jedna uncja (ok. 
28 gramów) tej substancji rozpylona w powietrzu nad obszarem o wymiarach boiska 
piłkarskiego, by spowodować przekroczenie norm bezpieczeństwa.  
 
Rakotwórczy azbest z WTC. Marcin Jamkowski GW w Internecie (15-10-01 17:00)  

Ilość rakotwórczego azbestu w pyle, jaki pokrył budynki okalające World Trade 

Center, jest znacznie większa, niŜ dotychczas informowano - piszą amerykańscy naukowcy w 
raporcie do którego dotarła "Gazeta"  

Grupa pięciu toksykologów, inŜynierów i specjalistów zajmujących się szacowaniem 

szkód ekologicznych (w tym Polak - Piotr Chmieliński, szef firmy HP Environmental) 
stwierdziła, Ŝe w pyle powstałym ze zawalonych wieŜ World Trade Center zawartość azbestu 
wynosi 0,25-0,75 %, a w niektórych miejscach nawet 1%. "Tak wysokie stęŜenie azbestu 
nigdy dotąd nie zdarzyło się na terenach nieprzemysłowych" - piszą w raporcie naukowcy. Na 
dodatek drobiny azbestu są znacznie mniejsze niŜ zazwyczaj spotykane.  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

4

S

ŁUCH

,

 

ŚRODOWISKO DŹWIĘKOWE

,

 HAŁAS I DOZYMETRIA 

 

Narząd słuchu i słyszenie  

Ucho  
Część przewodząca:  

Ucho zewnętrzne  

- małŜowina i błona bębenkowa z mięśniem napinaczem błony bębenkowej (tłumi drgania),  

Ucho środkowe:  

w jamie bębenkowej - młoteczek, kowadełko, strzemiączko (oparte o błonę okienka owalnego) 
z mięśniem strzemiączka (tłumi wychylenia strzemiączka),  
trąbka Eustachiusza,  

Część odbiorcza (ślimak, nerw statoakustyczny i ośrodki nerwowe słuchu):  

Ślimak (2,5 zwoju):  

kanał przedsionka (górny), kanał ślimaka (środkowy), kanał bębenka (dolny),  
okienko owalne i okienko okrągłe  

Narząd ślimakowy Cortiego:  

błona podstawowa (ściana bębenkowa), pokrywająca, przedsionkowa - Reisnera (śc. przeds.),  
kom. rzęsate (po 30 rzęsek) w 1 wewn. (3,5 tys. kaŜda po 30 rzęsek) i 3 zewn. rzędach (20 tys. 
kaŜda po 90 rzęsek) na błonie podstawnej nakryte błoną pokrywającą  
błona podstawna wąska i sztywna przy okienku, szeroka i elastyczna u szczytu ślimaka  
 

fala biegnąca o amplitudzie zmiennej z częstotliwością i odległością od okienka (tonotopia)  

 

częstotliwość depolaryzacji: do 2 kHz (kodowanie częstotliwościowe)  

 
komórka rzęsata wyposaŜona w rząd coraz krótszych rzęsek – do szczytu niŜszej 
przyczepione włókno ciągnące za bramkę kanału jonowego umieszczonego pod szczytem 
wyŜszej rzęski  
 

RozróŜnianie wysokości (16 Hz - 16-20 kHz)  

mowa:  
zakres - 0,1-10 kHz,  
pasmo główne - 0,5-3 kHz 
 

RozróŜnianie intensywności dźwięku  

krzywe izofoniczne Robinsona-Dodsona:  
 
próg słyszalności = 2×10

-5

 Pa = 10

-6 

 W/m

2

   

 
próg bólu = 50 Pa  ciśnienia akustycznego  
(wobec 1013 hPa ciśnienia atmosferycznego)  
 
częstotliwość odniesienia: 1 kHz  
 

 

L= 10 lg (J/J

0

)  [dB] 

 

RozróŜnianie połoŜenia dźwięku:  

- róŜnica faz (20-500 Hz maksymalna,  
         2 kHz-4 kHz najmniejsza czułość),  
- róŜnica głośności (wysokotonowy cień akustyczny, uginanie niskotonowych dźwięków)  
 

Zagłuszanie: z dwóch tonów o jednakowej głośności: 

- niŜszy zagłusza wyŜszy  
- warunek słyszalności na tle zakłóceń: 6-10dB ponad  
 

Charakterystyki korekcyjne sonometrów do pomiaru głośności (dostosowanie do czułości słuchu):  

 

A - 0-55 dB;  

 

B - 55-85 dB,  

 

C > 85 dB  

Ok.. owalne

Ok.. okrągłe

Sch.przedsionka

Sch.bębenka

Sch.ślimaka

A

B

C

D

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

5

Środowisko dźwiękowe  
Wybrane zasady ukształtowania sygnałów dźwiękowych  

•  częstotliwość:  
 

0,5-10 kHz, (0,5-3 kHz) - w paśmie głównym mowy!   

 

1 kHz 10-100dB dla słyszalność w r = 300 m  

 

0,5 kKz dla wykorzystania ugięcia fal   

 
•  głośność  
 

6-10 dB powyŜej tła  

 

•  próg modulacji  
 

2 Hz lub 0,2% częstotliwości podstawowej  

 
•  czas trwania  
 

min. 50-100 ms; opt. 200-500 ms   

 
•  częstość przerw 1-8 na sekundę i modulacji  1-3 na sekundę  
 
•  łatwość lokalizacji (maks. ok. 2 m od odbiorcy)  
 

mowa >> muzyka >> dźwięki złoŜone >> dźwięki proste  

 

Mowa jako naturalny system sygnalizacyjny  

•  intensywność śr. ok. 66 dB, w zakresie od 20 (min.) do 86 dB (max)  
 

 

z dynamiką głosek 30-40 dB (+ samogłoski)  

 
•  nadwyŜka głośności nad tłem (szumem) 6-10 dB  
 

•  częstotliwość: zakres krytyczny -  0,6-4 kHz, zakres całkowity - 1-0,1-10 kHz  
 
•  szybkość mówienia: 100-120 słów/minutę (150-180 słów/minutę z powtórzeniami)  
 
•  kontekstowy wzrost sprawności przekazu - redundancja,  
      struktura sygnałów mówionych: zapowiedź - hasło  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

6

Parametry fali dźwiękowej  

Dźwięk to drobne i szybkie zmiany ciśnienia powietrza  

 

A - amplituda drgań ; T - okres drgań ; η = 1/T - częstotliwość  
C - prędkość propagacji w ośrodku, λ = C T - długość fali  
E = 1/2 d V A

2

 (2πη)

2

  - energia drgań (d- gęstość, V - objętość)  

P

A

 = p

Amax

 - p

Amin

. - ciśnienie akustyczne  

 

ciśnienie atmosferyczne  

 

 

(760 mm Hg) :  

1013 hPa  

progowe ciśnienie akustyczne (A) :   

2 × 10

-5

 Pa  = 10

-6

 W/m

2

  

próg bólu (B):  

 

 

 

 

50 Pa  

Pomiar intensywności dźwięku - słynne decybele  

NatęŜenie akustyczne  
 
 

I = P

2

 / (d C)    

[W/m

2

]  

 
Poziom dźwięku  
 
 

L = 10 lg (I / I

0

)  =  20 lg (P

A

 / P

A0

)    

[dB]  

 
 

1000 P

A0

 / P

A0

 = 60 dB  

 

 

 

 

bo  

20 log 1000 = 20 × 3    

 
 

Krzywe izofoniczne Robinsona-Dodsona  

Częstotliwość odniesienia  
 

η = 1000 Hz  

 

1 fon = 1 dB dla 1000 Hz - wzorcowanie wg krzywych Robinsona-Dodsona  
1 son = 10 fonów  - wzrost natęŜenia dźwięku dające subiektywne wraŜenie 
podwojenia głośności  

1 S = 2 [(F - 40) / 10 ]  

Hz

dB

B

A

C

80

20

63

1000

4000

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

7

Głośność mierzy się sonometrem - najlepiej oktawowym  

Charakterystyki korekcyjne sonometru:  
A - korekcja upodabniająca działanie sonometru do charakterystyki ucha ludzkiego 

w zakresie głośności 0-55 dB (niezbędna do komunikacji mową na odległość 2 m) 

B - korekcja upodabniająca działanie sonometru do charakterystyki ucha ludzkiego w zakresie 

głośności 55-85 dB (norma dziennego obciąŜenia hałasem)  

C - korekcja upodabniająca działanie sonometru do charakterystyki ucha ludzkiego w zakresie 

głośności większej niŜ 85 dB  

 
Dlaczego korekcja?  
Bo ucho środkowe ma dwa małe mięśnie: musculus stapedius i musculus tympanicus, które 
regulują stopień przekazywania energii dźwięku na błone okienka owalnego, mogąc ją 
zmienić ok. 20 razy  
 
Maksymalny poziom dźwięku przy zastosowaniu charakterystyki częstotliwościowej A  
 
 

NDN    L

A max

 = 115 dB  

 
Maksymalny szczytowy poziom dźwięku przy zastosowaniu charakterystyki C  
 
 

NDN    L

C peak

 = 135 dB  

 
RównowaŜny poziom dźwięku w czasie pomiaru przy zastosowania charakterystyki A  
 

(dla dźwięku zmiennego o duŜej dynamice)  

 

 

L

n

n

AeqTe

ji

L

j

j

Aji

=

⋅

⋅

















⋅

=

∑

10

1

10

0 1

1

lg

(

)

,

  

gdzie:  j - ilość klas poziomu dźwięku  

 

i - ilość wystąpień poziomu dźwięku w klasie j-tej w czasie pomiaru  

 

n - łączna ilość próbkowań („i × j”)  

 

L

 Aji

 - średni (środkowy) poziom dźwięku w klasie  

 
Poziom ekspozycji dźwiękowej odniesiony do ośmiogodzinnego dnia pracy  
 

 

L

L

T

h

Ex

h

AeqTe

e

⋅

=

+ ⋅

8

10

8

lg

 

 
gdzie:   T

e

 - czas ekspozycji w godzinach  

 

NDN    L

Ex 8h

 = 85 dB  

 
(wzory i definicje wg rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej Dz.U. nr 3 z dn. 
16.01.1995.)  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

8

Zasady pomiaru głośności:  
•  na wysokości ucha tj. 1,5 m nad podłoŜem i 0,7 m nad siedziskiem  

•  w swobodnym polu akustycznym w 16 (min. 8) punktach na powierzchni półkuli lub 32 

(min. 16) punktach na powierzchni kuli w odległości nie mniejszej od podwojonego 
największego wymiaru obiektu wydającego dźwięki  

•  w polu akustycznym rozproszonym w 5 punktach oddalonych co najmniej o 1 m od siebie, 

co najmniej 1 m od ścian, 2 m od naroŜy oraz w odległości granicznej od środka 
geometrycznego obiektu wytwarzającego dźwięk zaleŜnej od chłonności akustycznej 
pomieszczenia wg wzoru  

 

r

g

 = 0,2 (A)

0,5

 = 0,2 (Σ α

i

 S

i

 + Σ α

j

 n

j

)

0,5

  

 
gdzie: α - współczynniki chłonności ściany lub obiektu, S - powierzchnia, n - ilość obiektów  
 
Liczba oceny hałasu  
 

 

 

N

L

a

b

j

j

j

j

j

=

−

=

∑

1

  

 
gdzie:  L

j

 - poziom dźwięku w częstotliwościach oktawowych  

 

a

j

, b

j

 - odpowiednie tablicowe współczynniki korekcyjne  

Tabela współczynników korekcyjnych:  

 

Średnia częstotliwość oktawowa 

a  

b  

1.   

31,5 

55,4  0,681 

2.   

63 

35,5  0,790 

3.   

125 

22,0  0,870 

4.   

250 

12,0  0,930 

5.   

500 

4,8 

0,974 

6.   

1000 

0,0 

1,000 

7.   

2000 

-3,5 

1,015 

8.   

4000 

-6,1 

1,025 

9.   

8000 

-8,0 

1,030 

 

Progowe dopuszczalne głośności (NDN-A):  

Rodzaj pomieszczenia 

N – liczba oceny hałasu 

Przestrzeń mieszkalna – wnętrza  

20-30 N  

Przestrzeń mieszkalna – na zewnątrz pomieszczeń  

30-40 N  

Szpitale, teatry, kościoły, kina, filharmonie, małe biura, czytelnie, 
sale wykładowe 

20-30 N 

DuŜe biura, magazyny, sale zebrań, restauracje  

30-40 N 

DuŜe restauracje, sekretariaty, sale gimnastyczne  

40-50 N 

Maszynownie biurowe 

50-60 N 

Warsztaty 

60-70 N 

(Istnieją bardziej szczegółowe wskazania)  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

9

Ochrona słuchu  

 
Definicja hałasu  
- „niepoŜądany” i „uszkadzający”  
 
Rodzaje hałasu  
- ustalony (zmienność < 5dB, zlokalizowany)  
- nieustalony (zmienność > 5 dB)  
- impulsowy – złoŜony z odrębnych dźwięków krótszych < 1 s  

 

Nowe zagroŜenia  
- indywidualny sprzęt audiofoniczny nieprawidłowo uŜytkowany   
- głuchota zawodowa u muzyków rockowych  
- hałas komunikacyjny  
 
Ochrona słuchu  
- moŜliwość wypoczynku (30 - 40 dB) 
- moŜliwość pracy umysłowej (50 dB) 
- moŜliwość komunikacji głosem (55 dB) 
- ochrona narządu słuchu (85 dB, 115 dB)  
 
PN-N 01307: 1999   Hałas. Dopuszczalne wartości hałasu w środowisku pracy. Wymagania 
dotyczące wykonywania pomiarów.  

•  Poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8 godzinnego dnia pracy  

 

 

 

L

Ex,8h

 <= 85 dB;  

ale młodociani  

L

Ex,8h

 <= 80 dB;  

kobiety w ciąŜy  

L

Ex,8h

 <= 65 dB 

•  Odpowiadająca mu ekspozycja dzienna  

 

 

 

Ex <= 3640 Pa

2

 s  

•  Maksymalny poziom dźwięku A  

 

 

 

L

Amax

 < =115 dB  

•  Szczytowy poziom dźwięku C  

 

 

 

L

Cpeak

 <= 135 dB  

 
Dopuszczalne poziomy dźwięku z korekcją A na stanowiskach pracy  
(ekspozycja 8 godz. dziennie, 5-6 dni w tygodniu) :  

•  60 dB(A) dla prac laboratoryjnych i biurowych,  
•  50 dB(A) dla pracy koncepcyjnej i robot warsztatowych precyzyjnych,  
•  40 dB(A) dla prac wymagających duŜego skupienia.  

 
W pomieszczeniach mieszkalnych w budynkach mieszkalnych: 

•  w dzień (6:00 - 22:00)  

  

do 40 dB(A),  

•  w nocy (22:00 - 6:00)  

 

do 30 dB(A). 

 
Wartości minimalne stawiane ochronie przed hałasem wewnątrz mieszkań  
(za Grandjeanem) 

•  w pokoju przy otwartych oknach w dzień    

do 48 dB(A),  

•  w sypialni w nocy przy otwartych oknach    

do 38 dB(A),  

•  z dopuszczeniem w szczytach  

 

 

odp. 58 i 48 dB(A)  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

10

ŹRÓDŁA DŹWIĘKÓW SPOTYKANE W śYCIU CODZIENNYM  

 

 

 

 

 

 

 

(Czesław Puzyna: Hałas w przemyśle. IW CRZZ  

10 dB  

szmer liści przy łagodnym wietrze, chodzenie po dywanie  

20 dB szept, cichy ogród, chodzenie po parkiecie  
30 dB – bardzo spokojna ulica bez ruchu kołowego  
40 dB – szmery w mieszkaniu, rwanie papieru  
40-80 dB – muzyka radiowa w mieszkaniu  
40-55 dB – cicha ulica  
50 dB – szum w biurach, restauracjach, strumień wody z kranu  
50-60 dB – normalna rozmowa dwóch osób, odkurzacz elektryczny  
60 dB – ulica średnio ruchliwa  
60-70 dB – głośna rozmowa dwóch osób   
65 – wóz na ogumionych kołach w odległości 6 m  
70 dB – hałaśliwa restauracja, motocykl z odległości 3 m, szczekanie psa  
75-80 dB – tramwaj na torze prostym, wóz na obręczach Ŝelaznych z odległości 6 m  
80 dB – ulica z silnym ruchem, z sygnałami samochodów , bardzo głośna muzyka radiowa w pomieszczeniach  
90 dB sygnał samochodowy z odległości 3 m  
100 dB – pociąg pospieszny w odległości 3,5 m  

Poziom dźwięku róŜnych instrumentów  

5-40 dB – skrzypce  
30-60 dB instrumenty blaszane solo  
50-55 dB – śpiewak w odległości 1 m pianissimo  
92 dB - śpiewak w odległości 1 m fortissimo  
60 dB – fortepian piano w odl. 5 m  
85-95 dB – fortepian fortissimo w odl. 5 m  
105 dB – organy fortissimo w odl. 5 m  
107 dB - bęben fortissimo w odl. 5 m  
113 db - orkiestra fortissimo w odl. 5 m  
??? ~130 dB – koncert rockowy z nagłośnieniem elektrycznym  

 
Technicznie złoŜony problem ochrony słuchu  

1.  Indywidualne środki ochrony: hełmy, nauszniki ochronne, stopery   
2.  Konstrukcje ograniczające powstawanie hałasu  

- posadowienie hałasujących urządzeń  
- obudowy tłumiące hałas  
- tłumiki  
- dzwiękochłonne materiały konstrukcyjne  

3.  Pasy izolujące (np. pasy zieleni i mury dźwiękochłonne)  
4.  Aktywne wygaszacze hałasu interferencją z przeciwhałasem  

(ciągle bajka – aczkolwiek lokalnie da się zrobić)  

 

Hałas zagraŜa Polakom ??  

Hałas zagraŜa Polakom. Nauka w Onet 

PAP

/ 2001-02-02 17:11:17  

Hałas zagraŜa Polakom. Nauka w Onet 26.04.2001.  

Ponad 8 mln Polaków jest naraŜonych na zbyt duŜy hałas, zarówno w miejscu pracy, 

jak i w środowisku naturalnym - ostrzega prof. Adam Lipowczan z Głównego Instytutu 
Górnictwa w Katowicach.  

"Na ponadnormatywny hałas wszelkiego typu - zarówno w miejscu pracy, jak i w 

środowisku naturalnym - jest naraŜonych ponad 8 mln ludzi i ta liczba rośnie. śaden inny 
czynnik środowiskowy - nawet skaŜenia wody i powietrza - nie obejmuje tak duŜej grupy" - 
powiedział w piątek PAP prof. Lipczowan.  

"W moim odczuciu NaraŜenie na hałas przemysłowy dotyczy obecnie kilkuset tysięcy 

ludzi, ponadnormatywny - kilkudziesięciu tysięcy. Problem przeniósł się w inne miejsce - 
hałas środowiskowy, w którym decydujące znaczenie ma hałas komunikacyjny"  

Z powodu hałasu problemy ze zdrowiem ma 13 proc. Polaków.  
Nadmierny pogłos w pomieszczeniach jako hałas nie jest w Polsce traktowany 

powaŜnie.  
"Hałas w biurze jest czynnikiem obniŜającym wydajność pracowników" - powiedział w środę 
PAP Jacek Danielewski, prezes Towarzystwa Higieny Akustycznej.  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

11

N

IESŁYSZALNY HAŁAS

,

 KTÓRY MOśE ZABIĆ 

 

Utradźwieki i infradźwięki  

Infradźwieki (IS) < 16 Hz , Ultradźwieki (US) > 16-20 kHz  
 
Im wyŜsza częstotliwość tym:  
•  większa moc jednostkowa fali  

•  większe tłumienie przez opór akustyczny środowiska – mniejszy zasięg propagacji  
•  mniejsze uginanie na przeszkodach – bardziej prostoliniowa propagacja (promień - 

wiązka)  

Infradźwiek – krewny wibracji i ojciec rezonansu mechanicznego  
 
USLF < 0,8 MHz  - 150-160 dB - działanie wibracyjne i termiczne – przewaŜają reakcje 

ogólne na działanie uogólnione przez powietrze/ośrodek  

USHF > 0,8 MHz  - 160-170 dB – rezonans jądra, błon, chromosomów – przewaŜają lokalne 

reakcje na działanie kontaktowe  

 
Próg kawitacji ultradźwiękowej  
kHz  

15 

175  365-500  3 300 

dB 

155  170 

175 

200 

Porównanie mocy i skutków biologicznych dźwięków z róŜnych częstotliwościach  

 

I [dB] 

Moc 

[W/m

2

] 

Pochodzenie 

Skutki biologiczne 

IS 

0-120 

10

-16

 - 10

-4

  naturalne infradźwięki  

przejściowe zaburzenia 
czynnościowe 

IS 

120 - 

140 

> 10

-4

 

powaŜne zaburzenia 
czynnościowe 

IS 

140 - 

160 

 

rezonans uszkadza narządy 
wewn. 

IS 

> 160 

 

infradźwięki sztuczne i 
naturalnych katastrof 

zagroŜenie śmiercią 

HS 

0 

 

 

próg słyszenia 

HS 

90 

 

 

próg - NDN 

HS 

130 

 

 

próg bólu  

US 

0-120 

10

-16

 - 10

-4

  naturalne US  

 

US 

0-160 

10

-16

 - 1 

US o niskim natęŜeniu  

dolna granica kawitacji >15 kHz 

US  160-170 

1 - 10 

US o średnim natęŜeniu  

działanie termiczne 

US 

> 170 

> 10 

US o duŜym natęŜeniu  

uszkodzenie komórek 

NaraŜenie  

Infradźwięki  

 niskoobrotowe urządzenia, np. silnik diesla, maszyna okrętowa, syreny, wentylator, 
pompy ..., takŜe opony samochodowe, wiatr między budynkami, zjawiska fenowe, fale 
oceaniczne, fronty atmosferyczne, wybuchy wulkanów ... 

„głos morza” – zwiastun 

burzy, samobójstw i przestępstw  

Ultradźwięki  

 małe zwierzęta (niska moc emisji), szybkoobrotowe urządzenia, szybko 
poruszające się w powietrzu obiekty o małych rozmiarach (gwizdki), generatory 
elektroniczne, ...   

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

12

W

IBRACJE 

-

 RZADKO POZYTYWNE 

 

Gdzie szkodzą wibracje  

Pilarki łańcuchowe do drewna, młoty pneumatyczne i elektryczne, wiertarki udarowe, 
siedziska traktorów (Tania traktorzystka z epoki stalinizmu), wnętrza pojazdów ...  
 

Parametry drgań są takie jak parametry fali dźwiękowej  

Amplituda  

 

 

 

 

 

u = [m]  

Częstotliwość   

 

 

 

 

f = [1/s] = [Hz]  

Szybkość chwilowa maksymalna      

 

v

max

 = 2 π f u    

[m/s]  

Maksymalne przyspieszenie chwilowe    

 

a

max

 = 4 π

2

 f

2

 u  

[m/s

2

] 

Szybkość zmian przyspieszenia    

 

 

r = 8 π

3

 f

3

 u    

[m/s

3

] 

 
Rodzaje drgań mechanicznych  

1.  Wstrząsy – wygasające lub f <0,5 HZ  
2.  Wibracja periodyczna – harmoniczne i poliharmoniczne, proste, niewygasające lub 

wygasające - transientne (pęczek wrzecionowaty) -  f > 0,5 Hz  

3.  Wibracja stochastyczna (losowa) – złoŜone, nieharmoniczne – f > 0,5 Hz wiele 

składowych  

Rodzaje drgań mechanicznych (cd.) 
•  Wibracja lokalna (miejscowa) i ogólna  

•  Wibracja w osi OX, OY, OZ   
 
Całkowita energia drgań  

 

E = ½ m u

2

 (2 π f)

2

    

 

m = d V ; f = c/λ  

Ilość przekazanej energii  

 

Q = J S t = v

2

 S t Z/S  

t – czas ekspozycji, S – powierzchnia kontaktu,  
Z – moduł impedancji mechanicznej (tłumienia)  

 
Dla oceny odczuwania wibracji stosuje się:  
•  wskaźnik poziomu natęŜenia wibracji analogiczny do natęŜenia dźwięku  

L

v

 = 20 lg v/v

0

  

 

v

0

 = 5 × 10

-8

 m/s  

•  dla drgań o f > 11 Hz wskaźnik szybkości maksymalnej  

 

v

max

  

•  względną wartość przyspieszenia (wzgl. przyspieszenia ziemskiego g = 9,81 m/s)  

a

r

’ = a/g  

 

O wszystkim decyduje moc i rezonans  

Częstotliwość rezonansowa zaleŜy od rozmiaru obiektu i szybkości przewodzenia drgań  
 
Częstotliwość rezonansowa całego ciała człowieka  
•  W pozycji stojącej    

4-6 Hz  

•  W pozycji siedzącej   

5-12 Hz  

W częstotliwościach  

< 2 Hz – reakcja uogólniona – drganiu ulega całe ciało 

 choroba lokomocyjna  

2-18 Hz – rezonans narządów wewnętrznych  
18-100 Hz – rezonans małych narządów – np. gałek ocznych  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

13

Rezonans pojawia się przy częstotliwości podstawowej i wielokrotnościach oktawowych [Hz] 

Narząd   głowa 

Ŝuchwa 

i twarz 

krtań  

oskrzel

a 

ucho 

wewn. 

klatka 

piersio-

wa 

serce  

i płuca 

jama 

brzucha 

pęcherz 

i prost-

nica 

ręce 

nogi 

Rezo-
nans  

4,2 - 25  6 - 8 

12-16 

 

5 - 9 

3-5 

4,5-10  10-18 

3 

5 

UciąŜli-
wość  

1-20 

6-20 

 

<30 

4-11 

1-3 
4-9 

4-14 

9-20 

 

50-70 

 
NDN - Dopuszczalne amplitudy drgań ogólnych (GOST ZSRR)  

F [Hz] 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

10 

11 

15 

30 

50 

75  100 

u [mm] 

0,6 

0,5 

0,4 

0,2 

0,1 

0,08  0,07  0,05  0,045  0,04  0,035  0,03 

9 

×10

-3

 

7 

×10

-3

 

5 

×10

-3

 

3 

×10

-3

 

 
NDN - Dopuszczalne amplitudy drgań miejscowych (GOST ZSRR)  

F [Hz] 

20 

30 

35 

50 

60 

80 

100 

u [mm] 

1,5 

1,0 

0,4 

0,15 

0,04 

0,02 

0,005 

 
NDN - Dopuszczalne prędkości drgań  

 

v

0

 = 5 ×10

-8

 m/s 

F [Hz] 

16 

32 

63 

125 

250 

500 

1000 

2000 

u [mm] – ogólne     . 

0,35 

0,22 

0,27 

0,35 

0,35 

 

 

 

u [mm] - miejscowe 

5,0 

3,5 

2,5 

1,8 

1,2 

0,9 

0,63 

0,45 

 
Wartości współczynników proporcjonalności dla przedziałów określających reakcję 
organizmu na drgania o oddziaływaniu ogólnym (ISO 2631)  
 Przedział 

Szkodliwości  UciąŜliwości  Komfortu 

 Wartość współczynnika proporcjonalności 

2 

1 

0,316 

 
Graniczne wartości skuteczne przyspieszeń wibracji, dla trzech przedziałów reakcji 
organizmu na ogólne oddziaływanie drgań (M.J.Grifin 1990, za Koradecka 1997)  

Wartości skuteczne przyspieszenia drgań [m/s

2

] 

Częstotliwość środkowa 

pasma 1/1 oktawowego 

Szkodliwość 

UciąŜliwość 

Komfort 

1 Hz 

2,20 

1,10 

0,347 

2 Hz 

1,58 

0,79 

0,249 

4 Hz 

1,14 

0,57 

0,180 

8 Hz 

1,20 

0,60 

0,189 

16 Hz 

2,28 

1,14 

0,360 

31,5 Hz 

4,52 

2,26 

0,714 

63 Hz 

8,98 

4,49 

1,419 

 
Ale niskotonowy masaŜ podczas słuchania muzyki organowej i perkusyjnej  
 
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

14

Znamy to z Ŝycia.  

 
Objawy działania wibracji:  
 

złe samopoczucie, bóle głowy, bóle w piersi, bóle w kończynach,  

 

choroba lokomocyjna  

 

wydłuŜenie czasu reakcji, zaburzenia wymowy,  

 

zaburzenie ostrości widzenia, zawęŜenia pola widzenia (okularowe)  

 
Choroba wibracyjna – sprzyja przewlekłe naraŜenie szczególnie połączone z niskimi 
temperaturami  
•  Zaburzenia mikrokrąŜenia szczególnie w palcach – bolesne napadowe skurcze naczyń 

krwionośnych – objaw Raynauda  

•  Zmiany zwyrodnieniowe w kośćcu – m.in. w krąŜkach międzykręgowych  

   

 – znaczne zagroŜenie w pozycji siedzącej – kierowcy, operatorzy maszyn ...  

•  Zaburzenia czucia dotyku, wibracji, temperatury i bólu  
•  DrŜenie mięśniowe, spadek siły mięsni  

•  Zaburzenia perystaltyki przewodu pokarmowego i wchłaniania  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

15

W

ZROK

,

 OCZY

,

 Ś

WIATŁO

,

 BARWA I OŚWIETLENIE MIEJSC PRACY

.

 

 

Wzrok i oko  

Oko jako narząd  
Aparat ochronny:  

oczodół, brwi, rzęsy, powieki z mięśniami okręŜnymi, gruczoły łzowe i ich wydzielina /lizozym/, kanał 
nosowo-łzowy z przynosowego kąta szpary powiekowej  

Aparat ruchowy:  

sześć mięśni gałki ocznej:  

cztery proste: górny, dolny, przyśr., zewn. (n.VI - odwodzący),  

 

 

 

 

dwa skośne: górny (n.IV - bloczkowy) i dolny  

Aparat optyczny (wzdłuŜ drogi światła):  

rogówka (przechodzi bocznie w twardówkę) 

 komora przednia (z cieczą wodnistą) 
 za tęczówką 

soczewka w komorze tylnej 

 ciało szkliste 
 w głębi siatkówka podścielona naczyniówką,  

Aparat akomodacyjny:  

ciało rzęskowe utworzone z mięśnia rzęskowego i wyrostków rzęskowych połączonych promieniście z 
obwódką rzęskową rozciągającą z kolei torebkę soczewki i spłaszczającą soczewkę  
 

- skurcz mięśnia rzęskowego zmniejsza napięcie obrączki - soczewka przybiera kształt kulisty  

 

 

 

biernie - dzięki własnej elastyczności,  

 

- rozkurcz mięśnia rzęskowego umoŜliwia - powoduje rozciągnięcie soczewki   

mięsień gładki zwieracz źrenicy (wł.parasymp., n.III), m.gładki rozwieracz źrenicy (wł.sympat.) 

Siatkówka - plamki ślepa i Ŝółta:  

bocznie: 200 pręcików na kom zwojową - widzenie ruchu i w ciemności ,   
centralnie: 1 czopek na kom. zwojową - widzenie szczegółów i barwne  

doświadczenie Mariotta - plamka 15-18

o

 przynosowo  

 

 

doświadczenie z tablicami Ramachandrana  

rozróŜnianie szczegółów: figura z linii o szerokości 1’ i wysokości 5’ kątowych  
widzenie centralne: 6,3

o

 kątowego  

pole widzenia (perymetr): góra -  50-60

 o

, dół - 80

 o

, przynosowo - 60

 o

, bocznie - 100

 o

 ;  

ale róŜnie dla barw: zielona < czerwona < niebieska < biała  
widzenie barwne w zakresie 400-760 nm  

Receptory wzrokowe i ich własnosci  

pręciki   - λ

max

 = 507 nm (niebieskozielony)  

czopki   - uśredniona λ

max

 = 550 nm (Ŝółtozielony)  

pręciki S  - λ

max

 = 420 nm (niebieki)  

pręciki M - λ

max

 = 531 nm (zielony)  

pręciki L  - λ

max

 = 558 nm (czerwony)  

widzenie fotopowe i skotopowe  
 

zjawisko J.E.Purkinjego: 550 nm 

→

 507 nm  

krytyczna częstotliwość migotania (waŜne przy zastosowaniu świetlówek oraz w filmie i TV):  

pręciki - 16 Hz  
czopki - 55 Hz  

kat odbioru bodźców  

pręciki - duŜy - pole recepcyjne stoŜkowe  
czopki - mały - pole recepcyjne osiowe  

rozmieszczenie w siatkówce  

pręciki - obwodowo - 125 mln   
czopki - centralnie   -     6 mln   

wzorzec konwergencji  
 

 

   ( k. receptorowa  :  k.dwubiegunowa  :  k.zwojowa)  

pręciki - (100÷250) : (1÷2) : 1  
czopki -     1  : 2 : 2   
  konsekwencje:  
   pręciki:  detekcja ruchu - ostrzeganie  
   czopki:  detekcja wzoru - rozpoznanie  
Pacjenci z uszkodzeniem dołka nie rozpoznają obiektów, ale nie mają kłopotów z ruchem 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

16

i poruszaniem się w przestrzeni.  
Pacjenci z uszkodzeniem obwodu rozpoznają szczegóły, ale mają trudność z wykrywaniem 
ruchu i zachowaniem równowagi (lepiej niŜ gwarantuje błędnik - większe kiwanie).  

Czułość:  

5 - 14 hν

ννν / 500 pręcików w czasie 0,001 s  

Adaptacja:  

1 - 25 000  

światłoczułość biochemiczna  

1 - 400  jasność optyczna  

Wzrok  

Znaczenie ruchów gałki ocznej w widzeniu  
Typy ruchów gałki ocznej:  

MIKROSAKKADY ALBO NYSTAGMUS FIZJOLOGICZNY

: 50 ruchów/s; 10’∠ = 30 czopków ↔  

mikrorzutnik przyczepiony do soczewki kontaktowej „unieruchamia” znaki graficzne (litery) 
na siatkówce (Prichard)  

SAKKADY

: 0,25-5 ruchów/s; 1-20

o

∠ ; ∼0,02 s, 1000

o

∠/s = 3 rotacje/s  

balistyczne, międzyfiksacyjne, do punktów fiksacji  
w trakcie - saccadic supression = tłumienie przekazu z k. zwojowych  

RUCHY ZBACZAJĄCE

 -  

RUCHY ŚLEDZĄCE

 - oczopląs kolejowy,  

RUCHY WERGENCYJNE

 - zbieŜność  

Obiektywne badanie akomodacji - kontur w ciemnym tunelu.  
Akomodacja nie jest stała. Zaczynając z ksiąŜką pół metra od twarzy, kończymy nosem na 
papierze lub z ksiąŜką na wysięgniku - zaleŜnie od rodzaju wady wzroku.  

 

Wzorzec ruchów oczu (śledzenia) a rozpoznawanie (Jarbus 1960)  
 

badania za pomocą szklanych soczewek kontaktowych  

 

m.in. „Niespodziewany gość” Riepina, główka Neferetete  

fiksacja - 0,15-0,25 s lub n × 0,25 s  
sakkada - 0,02 s  
 

(częstotliwość krytyczna 16-50 Hz, próg czasu 0,001 s)  

- węzłowe punkty obrazu - miejsca nagromadzenia krawędzi 
- zagęszczenie fiksacji - centrum znaczenia (np. oczy, usta, ... ),  
- porządek fiksacji - behawioralnie i sytuacyjnie istotny  
- nastawienie poznawcze a tor fiksacji  
- stałość populacyjna i zmienność osobnicza fiksacji   

Spostrzeganie Barw  

200 barw, 20 stopni nasycenia, 500 stopni jasności  
= 2 mln wraŜeń barwnych  

(E. MacNicol)  

Czopki S, M, L - ten sam retinen - róŜne opsyny (róŜne geny! w chrom. X)  
Komórki zwojowe zgodne z typem czopka.  

Daltonizm  

8% męŜczyzn (ogółem: nie-zielony 6%, nie-czerwony 2,5%, nie-niebieski 0,01%),  
0,5% kobiet :  
typ: anomalii - brak jednego z pigmentów w trzech rodzajach czopków  
lub anopii - brak rodzaju czopka  
całkowity, prot... - nie czerwony, deutero... - nie zielony, trit... - nie niebieski (..-anopia, -..-anomalia)  
tablice izochromatyczne Stillinga lub Ishihary 

Oko niemiarowe:  

krótkowzroczność:  

zbyt duŜe załamanie w układzie optycznym, nieelastyczność soczewki lub zbyt długa oś optyczna - 
zbyt głęboka gałka, promienie równoległe zbiegają się przed siatkówka,  
korekcja soczewką wklęsłą - rozpraszającą,  

dalekowzroczność:  

za małe załamanie, lub oś za krótka, promienie równoległe ogniskowane za siatkówką,  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

17

 

 

takŜe zbyt mała elastyczność soczewki wskutek procesów inwolucyjnych  

korekcja soczewką wypukłą - skupiającą  

astygmatyzm: - nierównomierne załamanie w środkowej i obwodowej części aparatu optycznego,  

siła łamiąca /w dioptriach/  
 

 

D = 100 / L  

 gdzie: L - ogniskowa /w cm/ całkowita siła łamiąca ok. 60-70 D  

tablice Snellena:   
 

visus  

V = d / D  

 

 

d - odległość badanego od tablicy (6 m standard),  

 

 

D - naleŜna odległość widzenia szeregu znaków  

Wady wzroku - mechanizm optyczny  

Znaki wzrokowe 

 

Wybrane zasady ukształtowania znaków - sygnałów wzrokowych i sygnalizatorów ilościowych analogowych  

•  odstęp znaku graficznego:  
 

długość odcinka, powierzchnia figury, jasność - 5 stanów  

 

połoŜenie punktu na prostej, nachylenie prostej, odcień barwy  - 9 stanów  

 

kształt figur - 15 stanów  

•  wielkość znaku graficznego:  
 

1’ kątowa w odległości 4’ kątowych od kolejnego znaku  

•  luminancja (L) i kontrast (K):  
 

L ≥ 1 nit = 1 cd/m

2

  ; K ≥ 45%  

•  czas ekspozycji:  
 

I × t = const ⇒  t = 10

-3

 - 10

-1

   

(chronointensywnościowy)  

 

I = const       ⇒  t ≥ 10

-1 

    

(progowy)  

•  rozmiar tarczy sygnalizatora  
 

średnica/oddalenie = D/S = 0,044  → 2,5 

o

 kątowego  

•  kształt tarczy  a częstość błędów  
 

liniowa pion 36% << liniowa poziom 28% << półokrąg 17% << okrąg 11% << okienko 0,5%  

•  liczba działek, gęstość i połoŜenie opisu  
 

1-5 najmniejszych jednostek odczytu na 1 działkę skali, co 10 działek opis  

 

opis zawsze na zewnątrz skali i poziomo względem patrzącego niezaleŜnie od rodzaju wskaźnika  

 

moduł opisu: dziesiętny, piątkowy lub jednostkowy (z wyjątkiem skal kątowych)  

 

liternictwo - blokowe proste, h = 17-18 ‘ kątowych ...  

•  budowa wskazówek  
 

z luką między działkami a wskazówką, ok. 3’ kątowe grubości  

 

typy: okrągłe, noŜowe, dwunitkowe, lusterkowe (likwidacja paralaksy)  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

18

Światło  

Jednostki podstawowe w fotometrii i ich odniesienie do realiów Ŝyciowych  

Ś

WIATŁOŚĆ 

-

 

K

ANDELA 

 

1 Cd = światłość 1/6 × 10

-5

 m

2

 ciała doskonale czarnego promieniującego pod ciśnieniem 101 

325 N/m2 w temperaturze 2 315

o

C  

dla światłą zielonego o λ = 555 nm ; 1 Cd 

 1/683 W/sr = 0,146 mW/sr  

 

Zdolność emisyjna wg prawa Stefana-Boltzmana - moc właściwa źródła  
 

ε

T

 = δ × T

4

   [W / m

2

];   

 

gdzie:   δ = 0,567 10

-9

 W × m

-2

 × K

-4

  

Prawo przesunięć Wiena  - długość fali świetlnej w maksimum energii 
promieniowania  
 

λ

max

 = β / T   [m];  

 

 

gdzie:   β = 2897 10

-6

 m × K   

 
Źródła światła o temperaturze barwowej  

do 2000 K - 3000 K - ciepłobiałe  
do 3000 K - 4000 K - białe  
do 4000 K - 6000 K - chłodnobiałe  
do 4000 K - 6000 K - barwy światła dziennego  

 
S

TRUMIEŃ ŚWIETLNY 

-

 

L

UMEN  

 

1 lm = 1 Cd × sr   

strumień świetlny wysyłany w kącie bryłowym 1 sr przez punktowe źródło o 
równomiernej we wszystkich kierunkach światłości 1 Cd  
dla światłą zielonego o λ = 555 nm ; 1 Cd 

 1/683 W/sr = 0,146 mW/sr  

 
•  lampa Ŝarowa próŜniowa z włóknem wolframowym t

T

 = 3643 K (9-20 lm/W)  

moce świetlne Ŝarówek 220 V w zaleŜności od poboru energii  

W 

15 

25 

40 

60 

100 

150 

200 

 

lm 

135 

240 

480 

805 

1510 

2280 

3220 

 

lm 

 

220 

390 

 

 

 

 

Philips bańka 

lm 

 

195 

 

670 

 

 

 

Philips świeca 

 

dla włókna o temperaturze  2500 K   λ

max

 = 1160 nm ;  

 

 

 

 

    dla 3500 K  λ

max

 = 830 nm   (t

T

 = 3643 K)  

•  maksimum lampy sodowej niskopręŜnej       590 nm (200 lm/W)  
•  maksimum lampy sodowej wysokopręŜnej    620 nm i 580 nm (120 lm/W)  
•  maksima lampy rtęciowej wysokopręŜnej      580 nm, 550 nm, 430 nm, 400 nm (50 lm/W)  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

19

Własności sztucznych źródeł światła  

Temperatura barwowa  

2000 K - barwa światła świeczki 
2800 K - barwa bardzo ciepłobiała (Ŝarówkowa) 
3000 K - wschód i zachód Słońca 
3200 K - barwa światła Ŝarowego lamp studyjnych 
4000 K - barwa biała 
5000 K - barwa chłodnobiała 
6500 K - barwa dzienna 
10000-15000 K - barwa czystego niebieskiego nieba 
28000-30000 K – błyskawica  

 
Odpowiednik  

Temperatura 
barwowa  

Określenie 
barwy 

Wskaźnik 
oddawania barw 
(Ra)  

Zastosowanie 

śarnik Ŝarówki  

2700-2900  

bardzo ciepłe  

  

pomieszczenia 
rekreacyjne, 
sypialnie 

  

3500-4000  

chłodne  

  

korytarze, 
łazienki, 
kuchnie  

Słońce  

5500 (5000-
6500)  

chłodne 
(niebieskie)  

  

pracownie, 
biura, 
doświetlanie 
zimą  

 
Tabela porównawcza mocy – Ŝarówka – świetlówka : 
śarówki klasyczne  

Moc świetlna  

Świetlówki  

25 W 

220 lm 

5-6 W 

40 W 

415 lm 

9-13 W   (8-9 W) 

60 W 

710 lm 

13-15 W (11-12 W) 

75 W 

930 lm 

18-25 W (15-16 W) 

100 W 

1340 lm 

23-30 W (23 W) 

150 W 

. 

30-52 W (-) 

 
Wskaźnik Ra = CRI (ang. Colour Rendering Index) – (wskaźnik) współczynnik 
oddawania barw charakteryzujący źródło światła.  
WyraŜony jest liczbą z przedziału od 0 (dla światła monochromatycznego) do 100 (dla światła 
białego).  
Określa jak wiernie postrzegamy barwy oświetlonych przedmiotów. Im współczynnik ten jest 
wyŜszy, tym barwy są lepiej oddane. Niskim współczynnikiem CRI charakteryzują się np. 
niskopręŜne lampy sodowe a wysokim światło słoneczne.  
Oznacza się na podstawie oceny prezentowanych wzorców barwnych oświetlonych w 
oświetleniu odniesienia (dziennym) i oświetleniu testowanych (lampy)  
 
Kody świetlówek (trzycyfrowe na opakowaniu)  
wg wzoru  

Ra-TB  

(wskaźnik oddawania barwy Ra – temperatura barwowa TB  

– np. 827 = Ra = 80% , TB = 2700  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

20

N

ATĘśENIE OŚWIETLENIA LUB 

J

ASNOŚĆ 

-

 

L

UX 

 

1 lx = 1 lm /1 m

2

 = 1 Cd × sr / m

2

  

natęŜenie oświetlenia przez strumień świetlny 1 lumena padający na pow. 1 m

2

  

1 sr = 1/4 powierzchni kuli (S = 4 π r

2

) (źródło o jasności 1 Cd 1 m nad powierzchnią 1 m

2

)  

 
Jasność światła naturalnego i sztucznego w luksach [lx]  

Warunki   Południe  

tropiki 

W czasie 

dnia 

Średnie 
dzienne 

L / Z 

Przez 

1000 

godz/rok 

Pochmurn

y dzień 

śarówka  
60 W/m

2 

 

2,5 m nad 

KsięŜyc  

w pełni 

Próg  

widzenia  

po 60 min 

Jasność 

100 000   5 - 50 000 

35 000  

5 000 

< 3 000   500-1000  

300  

1  

0,001  

 

 

 

80% czasu  psychoakt 

 

200-500  

(biura) 

 

 

 
L

UMINANCJA 

-

 NIT 

 

1 nt = 1 Cd / m

2

 - Światłość na jednostkę powierzchnię emisji  

 

 

 [dawniej: 1 lambert = 1 lm/cm

2

 = 1 Cd × Sr/ cm

2

 ; 1 lambert = 10

4

 nt]  

 
K

ONTRAST 

-

 NIEMIANOWANY 

 

iloraz luminancji - wartość względna  

Kontrast w obszarze centralnego widzenia    L < 3  
Kontrast w obszarze centralnego widzenia    L < 10  
 
S

KALA DECYBELOWA LUMINANCJI 

-

 

I

NTENSYWNOŚCI ŹRÓDŁA

.

 

 

Progowy poziom odniesienia (próg czułości wzroku): 10

-6

 nt  

I/I

0

  

1 

100 

3 160 

10

4

  

10

6

 

3,2×10

6

 

10

8

 

10

10

 

10

12

 

10

13

 

10

14

 

10

16

 

dB 

0 

20 

35 

40 

60 

75 

80 

100 

120 

130 

140 

160 

 

próg  
w 
ciem-
ności 

 

widze-
nie 
barw 

 

ekran 
TV 

kartka 
pod 
lampą  

 

 

 

światło 
słońca 

 

próg 
bólu 

 

Zasady oceny jakości higienicznej oświetlenia  

 
Wymagania oświetleniowe pomieszczeń. Norma PN-EN 12 464-1: 2004  

Geometryczne:  

1. Kąt padania światła (między poziomem a linią od punktu na stanowisku pracy do górnej 

krawędzi okna)  

 

 

 

 

 

> 27-30o∠  

2. Kąt otwarcia na światło (między liniami wyprowadzonymi z punktu na stanowisku pracy 

do dolnej i górnej krawędzi okna)    

> 5-9

o

∠  

3. Stosunek powierzchni szyb do powierzchni podłogi  

1/2-1/4 - przedszkola i Ŝłobki, 1/4 - 1/5 pomieszczenia szkolne,  
1/5 - 1/8 pomieszczenia socjalne, 1/7 - 1/10 pomieszczenia mieszkalne, 1/12 -
magazyny  

4. Źródło światła powyŜej poziomu wzroku (1,8-1,9 m) lub oczy w cieniu  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

21

Fotometryczne  
•  Wielkość współczynnika oświetlenia dziennego (WOD lub e) określonego na podstawie 

średniej z kilku pomiarów jasności przy ścianie przeciwległej do okien oraz równocześnie 
na zewnątrz pomieszczenia odniesiona do WOD

min

 

 500 lx ; e = E

wewn

 / Wz

ewn

  

 

Czynności 

precyzyjne 

Czytanie, 

jedzenie 

Szatnie, 

umywalnie 

Przejścia,  

korytarze itp 

WOD (z 5 000 lx) 

 

0,10 

0,04 

0,01 

MnoŜnik WOD

 min

 

1,5 

1,0 

0,5 

0,3 

e

śr 

- dla świetlików 

0,05 

0,03 

0,02 

0,01 

e

min

 - dla okien 

0,015 

0,010 

0,005 

0,003 

 

 

300-500 lx 

200 lx 

50 lx 

 
N

ORMY OŚWIETLENIA 

 

Oświetlenie ogólne 

Oświetlenie złoŜone: ogólne i miejscowe na obiekt pracy  

komunikacja, magazynowanie 

miejsca pracy 

miejsca dokładnej pracy 

wzrokowej 

tereny 

otwarte 

przejścia 

magazyny 

sale 

wykładowe 

biura, sale 

ćwiczeń 

laboratoria, 

warsztaty 

montaŜ 

precyzyjny 

mikro-

montaŜ 

chirurgia 

itp 

10 

-20 lx 

20 

-50 lx 

50 

-100 lx 

100 

-200 lx 

200 

-500 lx 

500 

-1 000 lx 

1 000 

-2 000 lx 

2 000 

-5 000 lx 

5 000 - 

10 000 lx 

 

 

 

 

 

źródło: W.Stanioch: Oświetlenie w miejscach pracy  

 

Oświetlenie  

 

Cechy oświetlenia  

• NatęŜenie oświetlenia [lx = lm/m

2

] i jego rozkład  

• Luminancja = jaskrawość i jej rozkład [nt]  
• Równomierność  
• Absorpcja, odbicie, rozproszenie, przepuszczanie  

• Naświetlenie = natęŜenie w funkcji czasu  

 
Rodzaj oświetlenia  

• Ogólne  

• Miejscowe (w obecności ogólnego)  

• Zlokalizowane (zróŜnicowane ogólne)  

• ZłoŜone  (kombinacja miejscowego i miejscowego)   
• Punktowe  

 

• Bezpośrednie 
• Pośrednie  

• Mieszane  

• Kierunkowe  
• Rozproszone  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

22

Kryteria oceny oświetlenia  

 
Równomierność oświetlenia  

Iloraz natęŜenia (lx)  minimalnego i średniego na płaszczyźnie  

 >0.65  

 
Rozkład luminancji   

Wyrównany (brak kontrastów luminancji obiektów świecących  
i obiektów nieświecących (sufit, ściany, podłoga)  

 
Wybór rodzaju oświetlenia wzgl. wymaganego natęŜenia  

< 200 lx  

 

– ogólne  

200 - 750 lx    

– wyłącznie ogólne  

> 750 lx  

 

– złoŜone – ogólne i miejscowe  

 
 
Zasady doboru temperatury barwowej lamp względem natęŜenia światła w lx  

< 300 lx – Tb < 33000 K   

ciepła  

300-750 lx 

Tb = 3300-5000 K   neutralna  

> 750 lx  

Tb > 5000 K   zimna  

 
Tętnienie światła - Współczynnik tętnienia światła  

powyŜej 50 Hz – zastosowanie przeciwfazy  

 

ten sam problem w monitorach telewizyjnych i komputerowych  

 

– szybkość odświeŜania  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

23

Sygnalizacyjne znaczenie barw tła (rysunku):  
•  Ŝółta (czarna, czerwona) - ostrzeŜenie  

•  pomarańczowa (czarna) - ostrzeŜenie  
•  czerwona (biała, czarna) - zakaz, bezpośrednie zagroŜenie  

•  zielona (biała) - miejsce bezpieczne  

•  biała (czarna) - informacja  
•  niebieska (biała) - informacja, nakaz  
 

 

 

 

 

 

patrz: znaki drogowe  

 

Barwy jako czynnik tonizujący psychicznie  
•  czerwień: pomarańczowa, Ŝółta:    

ciepło, pozorny wzrost, pobudzenie  

•  niebieski, zieleń:     

 

 

zimno, pozorne zmniejszenie, relaksacja  

•  fiolet:  

 

 

 

 

zimno, pozorne zmniejszenie, hamowanie  

•  biel:  

 

 

 

 

zimno, pozorny wzrost, znuŜenie  

•  czerń:  

 

 

 

 

ciepło, pozorne zmniejszenie, hamowanie  

 

 

 

 

 

 

źródło: S.Konarski: Światło i barwa  

 
 
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

24

Oświetlenie a samopoczucie  

Depresja sezonowa w okresie jesieni i zimy  
SAD – sesonal acquired depresia – w wyniku niedobór światła o mocy powyŜej 3 000 lx  
 

Oświetlenie a widzenie  

Widzenie  
•  fotopijne (λ

opt

 = 550 nm) – barwa Ŝółta  

•  skotopijne (λ

opt

 = 505 nm) – barwa zielona  

 o zmierzchu efekt Purkinjego (najdłuŜej rozróŜniana barwa zielona)  

 
Adaptacja do widzenia w ciemności  

 nocni piloci myśliwscy w czasie II w.ś.  

 
Barwy podświetlanych urządzeń pokładowych a olśnienie  

 lepsze tarcze zegarów święcące na zielono czy na czerwono?  

 
Dla harcerzy, Ŝołnierzy, „paintbalmanów” i „survivalowców” oraz dla strachliwych   
•  Centralne widzenie fotopijne szczegółów  

•  Peryferyczne widzenie skotopijne ruchu  
 

N

IEWIDZIALNE ŚWIATŁO 

 

UV-VIS-IR  
 
UV: < 390 nm  

(200 – 400 nm, krótsze są promienie Roentgena) 

200-280 nm – UV-C;  
280-315 nm – UV-B;  
315-400 nm – UV-A  
Maksima absorpcji DNA – 265 nm i białek – 280 nm  

 
Bakteriobójcze UV  
Rakotwórcze UV i dziura ozonowa  
 
IR: > 760 nm       (między 760 nm – 10 600 nm,  w tym mikrofale 

 dłuŜsze są fale radiowe)  

760-1 500 nm  – bliska podczerwień – „przenikliwa”    

(

3812

 o

C - 1931

o

C)  

1 500 – 10 600 nm – daleka podczerwień – „powierzchowna”  

(

1931

o

C - 0

o

C)  

 
Efekt szklarniowy - za szybą pociągu w słoneczny dzień  
Udar cieplny na słońcu  
Parzące ciepło bijące od płomieni  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

25

M

IKROKLIMAT ŚRODOWISKA PRACY I TERMOREGULACJA 

 

Klimat zajmuje geografów – higienistę interesuje mikroklimat  

Mikroklimat - zespół czynników klimatycznych działających bezpośrednio na powierzchnię 

ciała organizmu (np. mikroklimat korony drzewa, warstwy traw na łące, mikroklimat 
koŜucha, futra ...)  

Eskimos Ŝyje na co dzień w mikroklimacie tropikalnym  

Zespół czynników termicznych mikroklimatu  

1.  Temperatura powietrza (średnia, min., maks., szybkość zmian)  
2.  Wilgotność (bezwzględna, względna, niedosyt wilgotności fizyczny i fizjologiczny)  
3.  Ruch powietrza - wiatr, zjawiska fenowe i falowe  
4.  Promieniowanie cieplne  

Ponadto  
•  Klimatyczne czynniki fotochemiczne (UV-A, B!, C!)  

•  Klimatyczne czynniki chemiczne  

(aerozole, pO

2

 = 5-10 mol/m

3

 dla -40

o

C, 1050 hPA, +40

o

C, 750 hPa, pCO

2

),  

•  Klimatyczne czynniki biologiczne  

•  Klimatyczne czynniki neurotropowe (elektryczne, akustyczne, mikrosejsmiczne ...)  
 
Mikroklimat i wentylacja – skład powietrza: tlen i dwutlenek wegla  
 

Tlen i dwutlenek węgla – mikroklimat i wentylacja  

 
Praca a „zuŜycie” powietrza 
   

CO

2

  

H

2

O  

Ilość 

powietrza  

Ilość 

powietrza  

   

 [l/h]  

 [g/h]  

 [l/s]  

[m

3

/h]  

 Odpoczynek  

 10-13  

 40-50  

 4,7-5,8  

~18  

 Nauka, czytanie   

 12-26  

 50-60  

 5,5-11,7  

< 44  

 RóŜnego rodzaju prace domowe   

 32-43  

 90  

 15-20  

54-72  

 Rzemiosło   

 55-75  

   

 25-36  

90-130  

 Forsowne ćwiczenia    

   

 175  

   

 

 
Tlen w atmosferze roboczej  
 
Tlen w „czystym powietrzu” – wartości, z którymi moŜesz się spotkać nie wiedząc o tym:  
 
 

pO

2

 = 5-10 mol/m

3

   

 

 

 

- dla 20% v/v w warunkach -40

o

C, 1050 hPA, +40

o

C, 750 hPa, 

 

nie ustalono NDS  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

26

Zawartość tlenu w powietrzu atmosferycznym w związku z wysokością n.p.m.  

Wysokość  
[m n.p.m.]

 

  

Ciśnienie  

[mm Hg] 

PręŜność 

tlenu  

[mm Hg] 

PręŜność tlenu 

pęcherzykach 

płucnych  
[mm Hg] 

Wysycenie krwi 

tętniczej tlenem 

[%] 

Uwagi 

0 

760 

149 

94 

97 

 

1500 

630 

122 

66 

92 

 

2500 

564 

108 

60 

89 

Próg hipoksji 

3000 

523 

100 

53 

85 

Efekty 

nerwowe 

3600 

183 

91 

52 

83 

 

4600 

412 

76 

44 

75 

Próg utr. przyt.

 

  

5500 

379 

69 

40 

71 (68) 

Groźba śmierci 

7300 

280 

52 

34 

50 

 

8500 

250 

42 

bd 

bd 

Granica Ŝycia 

9100 

226 

37 

bd 

bd 

 

16000 

79 

79 

- 

-

- 

Czysty tlen 

 
Toksyczność tlenu (Bartosz „Druga twarz tlenu” za Halliwell i Gutteridge, 1984) 
- waŜne w medycynie i w pracy w warunkach specjalnych.  

Gatunek  

Rodzaj ekspozycji  

Narząd 

badany 

Skutki  

Szczur  

czysty O

2

, 5 atm;  

75 min  

serce  

pęcznienie mitochondriów,  

uszkodzenie miofibryli 

Kot  

czysty O

2

, 8 atm;  

50 min  

nerki  

pęcznienie tubul,  

uszkodzenie kłębuszków 

Szczur  

czysty O

2

, 0,33 atm;  

3 doby  

wątroba 

uszkodzenie mitochondriow  

Małpa  

czysty O

2

, 0,5 atm;  

22 doby  

wątroba 

proliferacja i anomalie siateczki 

śródplazmatycznej 

Chomik  

70% tlenu, 3-4 tygodnie  

jądra 

zanik produkcji plemników  

Świnka 

morska 

70% tlenu, 3-4 tygodnie  

Szpik kostny  

zahamowanie erytropoezy  

 
Hiperbaria tlenowa  
 – pO

2

 = 200-300 kPa (2-3 atm) natychmiast zaburzenia czynności ukł. nerwow.: skurcze 

pojedynczych mięśni przechodzące w drgawki, ślinotok, niekontrolowane oddawanie moczu 
i kału, zwęŜenie i rozszerzenie źrenic, później zapalenie płuc i zmiany metaboliczne  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

27

Pierwsza obserwacja neurotoksyczności tlenu u zwierząt  
 

– Paul Bert (1878) - efekt Berta  

 

– Lorrain Smith (1888) - uszkodzeń płuc  

 
Próg toksyczności   
 

- pO

2

 = 50 kPa (0,5 atm) równowaŜne powietrzu p

atm

 = 250 kPa (2,5 atm)  

 
Dopuszczalne nurkowanie z uŜyciem czystego tlenu  
 

- do 12 m przez maksymalnie 20 min.  

Maksymalne dopuszczalne podczas dekompresji i testach przydatności  
 

pO

2

 = 2,8 ata  

Hiperbaria tlenowa terapeutyczna (Borema 1960)  
 

w zatruciach - pO

2

 = 3 ata 

 6 ml O

2

/100ml krwi  

 
Dwutlenek węgla w atmosferze roboczej  
 
Dwutlenek węgla  

•  Max Joseph von Pettenkofer (niemiecki chemik i fizjolog) (Wikipedia)  

w 1856 roku zaproponował dopuszczalne stęŜenia CO

2

 w powietrzu pomieszczeń 

mieszkalnych i uŜyteczności publicznej równe 1000 ppm  

 0,001 vol/vol = 0,1% vol/vol  

 

NDS (CO

2

) – 9000 mg/m

3 

=

 

0,59% v/v,  

NDSCh - 27000 mg/m

3 

=

 

1,78% v/v;  

NDSP – brak  

 
Znany efekt usypiający i Nesting effect w badaniach metabolizmu 
Efekt zabójczy w wyrobiskach, kanałach i grotach – Psia grota na Capri 
Katastrofa nad jeziorem Nyos (Kamerun) - 21.08.1986 - 1700 ofiar  
 
Dwutlenek węgla – efekt biologiczny  

StęŜenie CO

2

  

% objętości 

Wpływ na człowieka 

0.028 

wartość podawana w podręcznikach przed rokiem 1970 (ref. 1850 r) 

0.033 (0.039) 

powietrze atmosferyczne (ref. Mouna Loa – Hawaje 2009) 

0.04-0.07 

powietrze w wolnej przestrzeni w mieście 

0.08 

wzrastająca wraŜliwość zapachowa 

0.1 

maksymalna dopuszczalna zawartość CO

2

 (wskaźnik Pettenkofera)

 

0.14 

maksymalne dopuszczalne stęŜenie w pomieszczeniach biurowych 

 

0.4 

maksymalna zawartość w izbie klasowej 

0.5 

NDS – 5000 ppm, 9000 mg/m

3 

(8 godz dziennie/5 dni/tygodniowo …)

 

1.0 

maksymalna zawartość w powietrzu kopalnianym 

2.0 

fizjologiczna wartość krótkotrwale tolerowana (NDSCh, 30 min  - Pl) 

 

3 - 4 

trudności z oddychaniem 

6 - 8 

bezwład 

8 - 10 

dawka śmiertelna przy długotrwałym wdychaniu 

10 

gaśnięcie świecy 

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

28

Wentylacja – złoŜony, specjalistyczny problem inŜynieryjny 

 
Krotność wymiany powietrza w typowych miejscach pracy i przebywania  
Pomieszczenie  

Krotność wymiany / godz  

  łazienka  

5-8  

  ubikacja  

4-5  

  toaleta publiczna  

10-15  

  kuchnia  

5-10  

  pomieszczenie mieszkalne

 

0,5-2

 

  pomieszczenie biurowe  

5-7  

  sala szkolna

 

4-5

 

  sala konferencyjna  

4-8  

  korytarz, hall  

2-4  

  kino, teatr  

7-9  

  bar, kawiarnia  

9-11  

  restauracja  

6-9  

  salon fryzjerski  

9-11  

  sklep  

5-10  

  sala sportowa  

6-10  

  garaŜ  

4-8  

 
 

Ergonomiczno-higieniczne wskaźniki mikroklimatu  

 
Temperatury:  

•  średnia temperatura pomieszczenia – 1,5 m nad podłoŜem, > 1 m od ścian, z dala 

od źródeł IR  

•  temperatura powietrza – 2 m nad ziemią, w cieniu, w budce meteo  
 
Wilgotność  

•  w

b

 - bezwzględna (jako pręŜność, masa w objętości ... w danych warunkach p T),  

•  w

m

 - maksymalna nasycenia w danych warunkach p T  

•  w

w

 - względna  

 

 

 

 

w

w

 = 100% × w

b

 / w

m

  

•  n

t

 - niedosyt fizyczny wilgotności  

 

n

f

 =  w

m

 - w

b

   

•  n

f

 - niedosyt fizjologiczny wilgotności    

n

f

 =  w

37oC

 - w

b

   

 
Ruch powietrza  

- pomiar wiatromierzami (anemometrami) lub katatermometrem  

 
Promieniowanie podczerwone  

- pomiar katatermometrami (jako czas ochladzania [s])  
lub termometrem  
- kulistym Vernona jako temperatura [

o

C],  

  (poczerniona miedziana kula Φ = 15 cm, z termometrem umieszczonym w środku) 
- względnie radiometrami, solarymetrami … jako energia [W] lub [cal]  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

29

Temperatura efektywna (radiacyjno-efektywna) da się obliczyć  

 

•  syntetyczny wskaźnik mikroklimatu uwzględniający (Yaglou, Houghton, 1926) 

 

- temperaturę termometryczną,  

 

- temperaturę promieniowania,  

 

- wilgotność  

 

- i szybkość ruchu powietrza (np. wiatr),  

•  takŜe „sztuczne warunki, w których byłoby Ci równie ciepło lub zimno”  

czyli mikroklimat równowaŜny „o tak samo odczuwanym komforcie/dyskomforcie 
cieplnym”, przy:  
 

- 100% wilgotności,  

 

- braku ruchu powietrza (np. „chłodzenia przez wiatr”)  

 

- braku ogrzewającego oddziaływania promieniowania cieplnego  

 

  (tzn. wszystkie obiekty w otoczeniu mają temperaturę nie wyŜsza niŜ temperatura powietrza)

  

 

TRE = 0,431 t

P

 + 0,408 t

R

 – 0,141 v (37,8 – t

P

) + 0,610 p

H2O

 – 0,328  

 
gdzie: t

P

 – temperatura powietrza [

o

C], t

R

 – temperatura radiacyjna zmierzona termometrem 

Vernona [

o

C]; v – szybkość ruchu powietrza zmierzona np. katatermometrem, p

H2O

 – 

pręŜność pary wodnej [mm Hg]  

 
Zamiast liczyć moŜna teŜ odczytać z nomogramu lub odszukać stronę internetowa „liczącą”  
 
W praktyce ergonomicznej moŜna zmierzyć i obliczyć jako  
 

 

 

 

 

(stosowaną w ocenie mikroklimatu gorącego):  

Temperatura Wilgotnego Termometru Kulistego wg Vernona  

(zespól trzech termometrów: suchego, wilgotnego i kulistego)  

 
WBGT = 0,7 WB + 0,2 GT + 0,1 DB 

  

 

na słońcu  

 

WBGT = 0,7 WB + 0,3 GT

  

 

 

 

w zacienieniu  

 

gdzie: WB – wet bulb (mokry); DB – dry bulb (suchy), GT – globe termometer (kulisty)  
 
 
Temperatura efektywna ma dziwne własności  
 

– przy tej samej wartości termometrycznej raz grzeje, raz ziębi ...  

 
Ten efekt kaŜdy nieświadomie przerabiał juŜ na własnej skórze ...  
 
 
Podobne własności fizjologiczne ma  

 

(stosowany w ergonomicznej ocenie mikroklimatu zimnego)  

Wskaźnik siły chłodzącej powietrza – WCI (Wind Chill Index) - wg PN-87/N-08009  
 

WCI = (10,45 + 10 √v

ar

 - v

ar

) (33 - t

a

)  

 
gdzie: v

ar

 – prędkość ruchu powietrza, [m/s], t

a

 – temperatura powietrza, [

o

C]  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

30

Termoregulacja - Reakcje organizmu na działanie mikroklimatu i ich wskaźniki  
 
Mechanizmy produkcji ciepła  

•  termogeneza bezdrŜeniowa  

•  termogeneza drŜeniowa  
 
Drogi utraty ciepła  

•  promieniowanie (jakie?)  

•  parowanie  

•  unoszenie (czego?)  
•  przewodzenie (czego i dokąd?)  

 
Czy wystarczy się spocić Ŝeby termoregulować?  
(tu nagminnie popełniany błąd … bo nie wystarczy)  

 
Mechanizmy zachowania ciepła  

•  zmiany ukrwienia skóry  
•  gradient termiczny ciała  

•  sieci dziwne naczyń (wymienniki przeciwprądowe)  
•  warstwy izolacyjne  
 
Zachowanie „termoregulacyjne” zwierząt i człowieka - ...?????????  
 
 
Temperatura optymalna  

- najmniejszy koszt termoregulacji i subiektywnie ani zimno, ani gorąco  
- 19-21

o

C dla człowieka ubranego po europejsku,  

- 28

o

C dla człowieka nagiego  

- termopreferendum ekologiczne  

 
Temperatury mierzone na ciele człowieka   

•  tympanalna, (podwzgórzowa)  

•  rektalna (lub w innych jamach ciała),  
•  średnia waŜona skóry,  
•  podstawowa (tzn. badana wg ustalonej i powszechnie znanej metodyki do celów 

medycznych – oceny przebiegi cyklu płciowego i stanu zdrowia).  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

31

Mechanizmy termoregulacji  
 
Obwodowe receptory zmian termicznych:  

•  receptory ciepła w skórze nieliczne, głęboko  

(oskarŜano ciałka zmysłowe Ruffiniego);  
zakres 22-47

o

C; przyrost o 0,001

o

C/sek  

•  receptory zimna w skórze liczne, płytko  

(oskarŜano kolbkę zmysłową Krausego);  
zakres <22

o

C i >45

o

C; spadek o 0,004

o

C/sek  

 
Termodetektory ośrodkowe podwzgórza  
•  termodetektory ciepła w przednim podwzgórzu (więcej)  

•  termodetektory zimna w tylnym podwzgórzu (mniej)  
 
Podwzgórzowy punkt nastawienia - „set point” homeostazy termicznej - 37,8-38,3

 o

C  

 
Temperatura optymalna albo neutralna dla człowieka - w zaleŜności od aklimacji, odzieŜy, 
wysiłku i przemiany materii  
(19-22

o

C w ubraniu typy letniego europejskiego i 28

o

C bez odzieŜy - strój polinezyjski)  

 
 
Średnia waŜona temperatura skóry ...  
 
Średnia waŜona temperatura ciała ...  
 
NaleŜna temperatura tympanalna (i podwzgórzowa) = 37.6

o

C  

 
Krytyczny punkt odnowy tętna  

- warunki termiczne (temperatura efektywna), w których w 30 min po wysiłku brak 
jest odnowy tętna (częstość serca > 110/min), tj. warunki ok. 32

o

C i 50% wilgotności  

 
Krytyczna temperatura rektalna  
 

t

Re

 = 38

o

C  

 
Krytyczne odwodnienie:  
 

-12% MC - odwodnienie dowolne stanowi ok. 30-35% całkowitego -  

 

 

maksymalnie ok. 4-6 l/3-4 godziny w 40

o

C  

 
Udar cieplny  
 

 t

c

 = t

R

 > 41,1

o

C   

 obniŜać i mierzyć póki nie   t

R

 < 38-38,5

o

C 

 
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

32

Schemat powiązań termoregulacyjnych  

 

ObniŜenie

temperatury krwi

w podwzgórzu

Wydzielenie

K

ORTYZOLU

Wydzielenie

N

ORADRENALINY

(NA)

RDZEŃ

NADNERCZY

RDZEŃ

KRĘGOWY

Rogi boczne

N

EURONY

SYMPATYCZNE

RDZEŃ

KRĘGOWY

Rogi przednie

M

OTONEURONY

PIEŃ MÓZGU

Ośrodki

krąŜeniowe

ŚRÓDMÓZGOWIE

„Ośr. Termogenezy

DrŜeniowej”

Wydzielenie

K

ORTYKOTROPINY

ACTH

Wydzielenie

T

YROKSYNY

(T

3 

/T

4

)

Wydzielenie

T

YROTROPINY

(TSH)

WĄTROBA

i inne narządy

NACZYNIA

SKÓRNE

„rumieniec mrozu”

MIĘŚNIE

PRZYWŁOSOWE

„dawniej futro”

TARCZYCA

KORA

NADNERCZY

Wydzielanie

potu

Chłodzenie

Parowanie

DrŜenie i

Wzrost napięcia

„Szczękanie

zębami”

Rozszerzenie

Gorąca

róŜowa skóra

Promieniowanie

ZwęŜenie

Zimna skóra

Okresowo

rozszerzenie

Skurcz

Stroszenie

futra

Gęsia skórka

Utrata Ciepła

Produkcja i Zachowanie Ciepła

Nasilenie

przemiany

Termogeneza

bezdrŜeniowa

MIĘŚNIE

SZKIELETOWE

PRZYSADKA

MÓZGOWA

Cz. przednia

Wydzielenie

T

YROLIBERYNY

(TRH)

PRZEDNIE PODWZGÓRZE

Ośrodek utraty ciepła

TYLNE PODWZGÓRZE

Ośrodek produkcji i zachowania ciepła

Wydzielenie

K

ORTYKOLIBERYNY

(CRH)

„G

ORĄCO

”

„Z

IMNO

”

Wychłodzenie

skóry

„zimno, brr!”

PodwyŜszenie

temperatury krwi

w podwzgórzu

Nagrzanie

ciała

„uff! gorąco”

RDZEŃ

KRĘGOWY

Rogi boczne

N

EURONY

SYMPATYCZNE

NACZYNIA

SKÓRNE

GRUCZOŁY

POTOWE

BEHAWIOR !

Stres

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

33

Bilans termiczny organizmu lub tzw. deliberacja ciepła  

 
Równowaga .....  

Zasada tolerancji w przypadku klasycznym ...  

Równo-WAGA

cieplna organizmu

czyli

Homeostaza termiczna

(w mózgowiu)

KEA

PPM

Promieniowanie

Parowanie

Unoszenie

Przewodzenie

PPM = Podstawowa 
Przemiana Materii
KEA = Koszt Energetyczny
Aktywności

Promieniowanie  - 55%
Parowanie 

- 25%

Unoszenie 

- 15%

Przewodzenie 

-   5%

w: 20

o

C, 60% wilg., 0 m./s

37,8

37,2

36,8

38,2

P

rz

em

ia

n

a

m

at

er

ii

temperatura

temperatura

P

rz

eŜ

y

w

al

n

o

ść

PPM

Pejus

Optimum

Termopreferendum

Pessimum

Pejus

Pessimum

Zasada Tolerancji Shelforda

Koszt termoregulacji

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

34

Adapatacja do klimatu jest widoczna  

Reguła Glogera - im goręcej i bardziej wilgotno tym ciemniejsza skóra  
Reguła Bergmana - im chłodniej tym większe rozmiary ciała odpowiadających sobie 

gatunków  

Reguła Allena - im goręcej (pod warunkiem, Ŝe sucho) tym bardziej smukłe proporcje 

budowy ciała i dłuŜsze „wystające jego części” (długie nogi Masajów, długie uszy 
fenka), gdy warunki nie sprzyjają oddawaniu ciepła lub wymagają jego zachowania - 
obniŜanie stosunku powierzchni do masy (krótkie kończyny, uszy, nosy, kształt 
zbliŜony do ideału - kuli, jak u Pigmejów i Eskimosów, Lapończyków).  

Reguła Thompsona-Buxtona - w klimacie ciepłym i wilgotnym rośnie szerokość nosa 

(murzyni).  

 
Optymalny klimat między izotermami rocznymi 4-21

o

C, mniej więcej śródziemnomorski.  

 

Dopuszczalny czas pracy zaleŜy od środowiska termicznego  

 
Południowcy wymyślili sjestę nie bez przyczyny ...  
W tropikach robotnicy są leniwi z naturalnego rozsądku ...  
 
Prace w ekstremalnych warunkach mikroklimatycznych i ich normowanie są powaŜnym 
zagadnieniem w hutnictwie, górnictwie, poŜarnictwie oraz w wojsku ...  
 
Dopuszczalny czas pracy w warunkach intensywnego promieniowania termicznego  

Temperatura 

termometru kulistego 

Czas pracy [min] w 

czasie 1 godziny 

Minimalny czas 

[min] przerwy 

Minimalny czas 

[min] zupełnego 

spoczynku 

> 70

o

C  

0  

-  

-  

60-70

o

C 

< 10 

35 

15 

50-60

o

C 

< 15 

30 

15 

40-50

o

C 

< 30 

15 

15 

 

 szczegółowe tabele czasów w zaleŜności od temperatury DB i WB („wg Vernona”)  

 szczegółowe tabele czasów w zaleŜności od wielkości wysiłku  

 

Kryteria komfortu termicznego  

(tg)n = 35,7 – [(0,49 H + 13,6) / K] – 0,028 H  

 
gdzie:  (tg)n – temperatura neutralna – komfortu termicznego  
 

H – wielkość wydatku energetycznego i endogennej produkcji ciepła [W/m

2

]  

 

K – przepuszczalność cieplna odzieŜy i powietrza przylegającego [W/(m

2 

deg)]  

 
Wskaźnik obciąŜenia termicznego Craiga  

I

c

 = 0,01 HR + ∆t

R

 + ∆MC    

gdzie: HR = [1/min]; ∆t

R

 = [

o

C]; ∆MC = [kg] 

 
Wskaźnik pocenia  

SR = 0,42 (M-58)  

 

 

 

gdzie: M= [W/m

2

]  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

35

Komfort termiczny  

 
Metoda Fangera-Lustineca  
 

Przewidywana Średnia Ocen  

PMV – przewidywana ocena średnia środowiska cieplnego (Predicted Mean Vote)  

Zimno 

Chłodno 

Umiarko-
wanie 
chłodno 

Neutralnie  Umiarko-

wanie   
ciepło 

Ciepło 

Gorąco 

-3 

-2 

-1 

0 

+1 

+2 

+3

 

 

PMV = [0,0303 exp (-0,036 M) + 0,028] L  

 
Gdzie:    
M = nasilenie metabolizmu  
L = obciąŜenie termiczne (róŜnica między pozyskiwaniem a oddawaniem ciepła u osoby 
przebywającej w hipotetycznych warunkach optymalnej temperatury skóry i oddawania ciepła 
przez parowanie)  
 
 

Dla pracy siedzącej w lekkim ubraniu wg Fangera 25,6

o

C  

 

Przewidywany Procent Niezadowolonych  

PPD – udział osób niezadowolonych (Predicted Percentage Dissatisfied) - zazw. min. 5% 
niezaleŜnie od warunków  
 

PPD = 100 – 95 exp [- (0,03353 PMV

4

 + 0,2179 PMV

2

)]  

 

PPD vs PMV

1

10

100

-3

-2

-1

0

1

2

3

PMV

P

P

D

20

40

60

 

 
Jak zwykle – i tu krzywa Gaussa i zasada tolerancji Shelforda  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

36

 
Przedział komfortu termicznego  
 
 

100% - PPD = 80%      i  

-0.5 < PMV < 0,5  

 
Strefa komfortu termicznego  
 

22.8 

o

C < ET < 26.1 

o

C  

latem  

 

20.0 

o

C < ET < 23.9 

o

C  

zimą  

 
Strefa gorąca:   

PMV > +2  

 
Strefa zimna:    

PMV < -2  

 

Termiczny kij ma dwa końce  

 
W pracy moŜna się nie tylko przegrzać ale i przechłodzić ... ze skutkiem śmiertelnym  
 
Rozbitkowie i „wywrotkowicze jachtowi”  
– w lipcu 2000 r. kajakarze w Dunajcu  
– w kwietniu/maju 2001 r kajakarze na Łebsku  
Rozbitkowie Estonii, Heweliusza, Lakonii, Andrea Dorii, Gustloffa, Titanica i Lusitanii  
– ale nie krąŜownika Minneapolis ...  
Piloci i rozbitkowie w bitwie o Atlantyk  
oraz ... więźniowie hitlerowskich obozów ...  
 

Woda o temp. 0-4

o

C 

 od ok. 4 minut Ŝycia do maksymalnie 1 godziny – zaleŜnie od 

stroju, aktywności i pozycji (pozycja bezpieczna)   

 
Himalaiści, alpiniści i taternicy ... oraz łagiernicy ... i zimowi pijaczkowie w rowie.  
 
Dopuszczalna   t

c

 = 36

o

C  

ale chwilowo:  t

c

 > 35

o

C 

Dopuszczalne   t

s

 = 17

 o

C (czoło); t

s

 = 4

 o

C (palce)  

 

t

rec

 [oC]  

O

BJAWY HIPOTERMII W ZALEśNOŚCI OD ZMIERZONEJ TEMPERATURY REKTALNEJ 

 

37,6  

norma temperatury rektalnej  

37,0  

norma temperatury oralnej  

36,0  

wzrost napięcia mięśni i termogeneza bezdrŜeniowa  

35,0  

maksymalna termogeneza drŜeniowa  

34,0  

granica zachowania świadomości i reaktywności  

33,0  

granica cięŜkiej hipotermii  

32-31 

ograniczenie świadomości, obniŜenie częstości serca, oddechów i mierzalności ciśnienie tętniczego  

30-29  

postępujące objawy j.w. oraz sztywność mięsni  

28  

moŜliwość migotania komór  

27  

brak reakcji n światło, zanik odruchów  

26  

utrata przytomności  

25  

spontaniczne migotanie komór  

24  

obrzęk płuc  

23-21  

maksymalne ryzyko migotania komór  

20  

zatrzymanie serca  

18  

niskie prawdopodobieństwo resuscytacji  

17  

izolinia EEG  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

37

Wskaźnik wymaganej ciepłochronności odzieŜy – IREQ  

Wg PN-87/N-08009 

http://www.ciop.pl/23607

; za dr hab. n. med. Iwona Sudoł-Szopińska; mgr inŜ. Anna Chojnacka  

 
Wartości odniesienia wskaźnika IREQ zostały opracowane przy następujących załoŜeniach: 
– brak akumulacji ciepła u pracownika 
– średnia temperatura skóry 30

o

C 

– stosunek poŜądanego odparowania potu do wartości maksymalnej równy 0,06 (praktyczny brak pocenia)  
 
– IREQ

min

 – minimalna wartość wymaganej izolacji termicznej w celu utrzymania równowagi termicznej na 

najwyŜszym dopuszczlanym poziomie stresu termicznego (średnia t skóry = 30oC, wielkość pocenia względem 
maksymalne = 0,06)  
 
– IREQ

neutral

 – izolacja termiczna odzieŜy wymagana do utrzymania warunków termoneutralnych, tj. stanu 

równowagi termicznej organizmu, w którym średnia temperatura cia³a jest utrzymywana na prawid³owym 
poziomie; w takich warunkach ch³odzenie nie występuje lub jest minimalne. 
Przedział miêdzy IREQ

min

 i IREQ

neutral

 jest określany jako strefa bezpieczna odzieŜy  

 
Obliczenie wskaźnika wymaganej izolacyjności odzieŜy IREQ, jako wartości średniej waŜonej w czasie w 
odniesieniu do poszczególnych cyklów pracy. Wartości odniesienia IREQ

min

 oraz IREQ

neutral

 moŜna określić na 

podstawie nomogramów zawartych w normie lub teŜ wykorzystując program zawarty w załączniku E normy  
PN-87/N-08009  
 

IREQ = (t

skin

 – t

clothing

) / (M - W- E - C

resp

- E

resp

)   

 
Gdzie:  
M – metaboliczna produkcja ciepła; W – praca zewnętrzna; R – promieniowanie; K – przewodnictwo; C

resp

 – 

unoszenie (w tym z oddechem); E – parowanie; E

resp

 – parowanie (w tym z oddechem)  

 
Izolacyjność części odzieŜy 

[clo] 

Rajstopy  

0,01  

Skarpety lekkie  

0,03  

Skarpety grube  

0,04  

Biustonosz i majtki  

0,05  

Figi  

0,13  

Slipy  

0,19  

Podkoszulek  

0,05  

 

0,06  

Koszula z otwartym kołnierzykiem i krótkimi rękawami  

0,09  

Koszula lekka z krótkimi rękawami  

0,20  

Koszula lekka z długimi rękawami  

0,28  

Koszula gruba z długimi rękawami  

0,25  

Spódnica ciepła  

0,22  

Sukienka lekka  

0,17  

Sukienka gruba  

0,63  

Marynarka gruba  

0,49  

Spodnie lekkie  

0,26  

Spodnie średnie  

0,32  

Spodnie lekkie  

0,44  

Obuwie lekkie  

0,04  

 
Internetowy kalkulator IREQ i WCI: 

http://www.medlavoro.medicina.unimib.it/devito/IREQ2002alfa.html

  

 
W przypadku, gdy:  
• I

clr

 < IREQ

min

 – izolacyjność stosowanej odzieŜy jest niewystarczaj¹ca, naleŜy skrócić czas ekspozycji  

• IREQ

min

 < I

clr

 < IREQ

neutral

 – izolacyjność stosowanej odzieŜy stanowi wystarczającą  

ochronę przed wychłodzeniem; warunki termiczne określane są przez pracownika jako akceptowalne, a 

środowiska jako „chłodne” lub „neutralne” 

• I

clr

 > IREQ

neutral

 – prawid³owa izolacyjność stosowanej odzieŜy; przy większej aktywności istnieje ryzyko 

przegrzania  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

38

M

ETABOLIZM

,

 ODśYWIANIE I DIETA PRACUJĄCEGO CZŁOWIEKA 

 

To czym się Ŝywimy jest zarazem budulcem naszego ciała  

Składniki budujące ciało i składniki pokarmu.   
PIERWIASTKI:  

Makroelementy:  

m > 3 % m.c.   

 

C, O, H, N,  

   

 

 

m > 0.1 % m.c.  

 

Ca, P, K, S, Na, Cl,  

Mezoelementy:   

m = 0.005 % m.c. 

 

Mg, Fe,  

Mikroelementy:   

m < 0.005 % m.c.  

 

Mn, Cu, J, Zn, Co, Mo, Se, F, ...  

 

ZWIĄZKI:   

woda    

 

 60.0 - 88 % m.c.   

białka    

 

   8.7 - 18 % m.c.  

tłuszczowce  

 

   0.5 - 18 % m.c.  

cukrowce   

 

   0.7 - 1.0 % m.c.  

skł. mineralne    

   1.5 - 3.3 % m.c.  

 

SKŁADNIKI EGZOGENNE:   

(nie będące produktami anabolizmu komórek - powstające poza organizmem, 
uzyskiwane wyłącznie z pokarmem, ew. jako prekursory)   

Aminokwasy:   

Leu, Ile, Liz, Met, Cys, Fen, Tyr, Tre, Try, Wal,  

Witaminy:     

A, D, E, K, F, B, C,  

Przepływ energii i materii przez organizm.  

Całość energii wytwarzanej w organizmie na potrzeby wszystkich procesów Ŝyciowych pochodzi z 

oddychania komórkowego - czyli następujących po sobie procesów:  

•  glikolizy lub lipolizy z beta-oksydacją kw.tłuszczowych - pierwszy etap  
•  cyklu kwasów trójkarboksylowych - drugi etap  
•  utleniania mitochondrialnego w łańcuchu oddechowym - trzeci etap  
•  fosforylacji oksydacyjnej ADP do ATP - czwarty etap  
 

Glukoza + 6 O

2

 → 6 CO

2

 + 6 H

2

O + energia  

(266 kcal/mol glukozy)  

 
 

C

6

H

12

O

6

 + 6 O

2

 + 38 ADP + 38 „P

i

”  → 6 CO

2

 + 6 H

2

O+ 38 ATP  

 

Wydajność brutto: - 40% energii w ATP, 60% energii w cieple  

 

Energia pobrana z pokarmem rozpada się na kolejne składniki (porcje), z których część jest 
nieuŜyteczna dla organizmu, wg schematu:  
 
 

100  

        70-90  

        60-80  

         50-60    

 

        10-20  

 

 C  

→

  D  

→

  M   

→

  N   

→

  R  

→

  W    

 

 

   



 

 



 

 



 

 



 

 



 

 

 

 

   

↓

  

 

↓

  

 

↓

  

 



 

 



 

 

 

 

   F  

 

U + G    

SDA    

→

   A  

→

   Q  

 

 

10-30     

10  

 

6-30  

gdzie:  

C - konsumpcja, D - e. strawna, F - fekalia, U + G - mocz i  gazy, N - e. netto, SDA - 
swoiste dynamiczne działanie pokarmu, R - oddychanie, A - asymilacja, W - praca 
uŜyteczna.  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

39

Wartość energetyczna składników pokarmu (WE) i koszt energetyczny 
przyswajania składników pokarmu (KEP):   

 

WE [kJ/g] 

WE [kcal/g] 

KEP [kJ/g] 

KEP [kcal/g] 

   CUKROWCE 

16-17  

4,1  

0  

0  

   BIAŁKA  

17-19 

4.1  

12-32  

2.9-7.7  

   TŁUSZCZE 

36-39  

9.1  

 2-49  

0.4-11.7  

    Etanol  

29 

7 

 

 

    Kwasy org. 

13 

3 

 

 

 

Zapotrzebowanie na białko – sprawa kontrowersyjna politycznie  

 
Bezpieczne minimum dla człowieka dojrzałego wg FAO, WHO (1973)   0.52 g/kg m.c./dobę.  
 
Zapotrzebowanie na białko w zaleŜności od wieku:  

wiek [lata]  

1 

5 

7 

14 

20 

60 

dawka białka [g/kg/24h]  

4 

3 

2,5 

1,7 

1 

1,5 

z czego: u dzieci 67%, a u dorosłych 50% - białko zwierzęce, reszta - roślinne.  

 
Wzorzec pełnowartościowego białka dla człowieka - pełne jajo kurze.  
 
Białka zbóŜ zawierają ok. 3-krotnie mniej Lizyny i do 2 razy mniej Tryptofanu niŜ białka 
zwierzęce i soi.  
 

Trawienie i Motoryka przewodu pokarmowego:  

Mechanizm trawienia  

- hydroliza wiązań bezwodnikowych: alfa-glukozydowych (ale nie beta-
glukozydowych), peptydowych, estrowych ... - katalizowana przez specyficzne 
hydrolazy = enzymy hydrolityczne = enzymy trawienne  

 
Mechanizm aktywacji enzymów m.in. proteolitycznych i białek regulacyjnych:  

• 

przez trawienie w miejscu sygnalnym  

• 

uniwersalny - tak aktywowane takŜe: angiotensyna, endogenne opiaty ...  

 
Niestrawne składniki pokarmu:  

celuloza, pektyny (ścian komórek roślin),  
keratyna (np. włosów),  
chityna (np. ścian grzybów, pancerzyków owadów)  

Wydzielanie soków trawiennych  

faza „nerwowa”  

odruchów warunkowych i bezwarunkowych - centralnych („głowowe”) i miejscowych 
- zwojowych („Ŝołądkowe i jelitowe”)  

faza „humoralna”  

regulacji przez hormony miejscowe - parahormony przewodu pokarmowego  
 

 

 

(paradoksalnie są teŜ przekaźnikami w układzie nerwowym)  

 
W przypadku soku Ŝołądkowego: faza głowowa - 20%, Ŝołądkowa - 70%, jelitowa - 10%  
Wybrane parahormony przewodu pokarmowego  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

40

 

Enzymy trawienne ... glikozydazy, lipazy, proteazy = endopeptydazy + egzopeptydazy  

Enzym  

Substrat 

Produkty 

Miejsce 

Warunki 

Własności 

amylaza śliny 

skrobia 

dekstryny, 
maltoza, 
glukoza 

jama ustna, 
Ŝołądek  

pH ok. 7  

 

pepsyna 

białka przy Glu, 
Asp, Fen, Tyr, 
Tre 

peptydy 

Ŝołądek 

pH 2-3 

aktywowana 
proteolitycznie 
przez HCl 

renina = 
chymozyna = 
podpuszczka 

kazeina 

parakazeinian - 
peptydy 

Ŝołądek 

pH < 7 

wymaga jonów 
wapnia 

trypsyna 

białka przy Fen, 
Tyr, Leu? 

peptydy 

dwunastnica 

pH > 7 

aktywowana przez 
enetrokinazę 

chymotrypsyna 

białka przy Liz, 
Arg 

peptydy 

dwunastnica 

pH > 7 

aktywowana przez 
trypsynę 

amylaza śliny 

skrobia 

dekstryny, 
maltoza, 
glukoza 

dwunastnica, 
jelito cienkie  

pH ok. 7  

 

maltaza,  

maltoza,  

glukoza,  

jelito cienkie  pH ok. 7  

 

sacharaza,  

sacharoza,  

fruktoza, 
glukoza 

jelito cienkie  pH ok. 7  

 

laktaza 

laktoza 

galaktoza, gluk.   jelito cienkie  pH ok. 7  

 

aminopeptydaza, 
karboksypeptydaz
y, dipeptydazy, 

peptydy od 
końca 
aminowego lub 
karboksylowego 
... 

aminokwasy 

jelito cienkie  pH ok. 7 

dawniej zwane. 
erypsyną 

elastaza 

elastyna (białko)  aminokwasy 

jelito cienkie  pH ok. 7 

 

lipaza, 
fosfolipazy, 
kolipaza, inne 
esterazy 

tłuszcze, gł. 
gliceroestry kw. 
tłuszczowych ... 

glicerol, 
monoglicerydy, 
digliceryd, 
kw.tłuszczowe 

dwunastnica, 
jelito cienkie 

pH ok. 7 

wymagają 
emulgacji 
tłuszczów przez 
kwasy Ŝółciowe i 
produkty trawienia 

enzymy 
nukleolityczne 

DNA, RNA 

nukleotydy 

jelito 

pH ok. 7 

trawienie 
kontaktowe na 
kosmkach 

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

41

Hormony regulujące czynność przewodu pokarmowego  

Parahormon 

Wydzielony w: 

Działa na: 

Powoduje:  

Mechanizm działania 

Gastryna 

komórki G 
śluzówki Ŝołądka 
- roznoszona z 
krwią 

komórki 
wykładzinowe i 
główne 
gruczołów 
Ŝołądka 

wydzielanie HCl 
i pepsynogenu 

w fazie Ŝołądkowej, wskutek 
rozciągania oraz działania 
peptonów i aminokwasów na 
komórki G Ŝołądka. 

Enterogastron 

komórki 
śluzówki 
dwunastnicy 

śluzówka 
Ŝołądka 

hamuje 
wydzielanie 
Ŝołądkowe 

głównie w fazie jelitowej  

Sekretyna 

komórki S 
śluzówki jelit 

trzustka - 
komórki 
kanalikowe  

wydzielanie 
wody i 
wodorowęglanó
w 

zakwaszenie treści 
dwunastnicy jest bodźcem do 
wydzielania 

Cholecystokinin
a 
 = CCK 

komórki I 
śluzówki jelit 

trzustka - 
komórki 
pęcherzykowe 

wydzielanie 
enzymów 
trzustki 

bodziec - produkty trawienia 
CCK współdziała z gastryną 

VIP = 
Wazoaktywny 
peptyd jelitowy 

komórki H 
śluzówki jelit 

śluzówka 
Ŝołądka i jelit, 
takŜe inne układy 

hamowanie 
wydzielania 
Ŝołądka 

szerokie działanie m.in.: na 
ukł. krąŜenia, przemiany w 
wątrobie 

GIP = Peptyd 
hamujący 
czynność 
Ŝołądka 

komórki K 
śluzówki jelit 

śluzówka 
Ŝołądka i jelit, 
takŜe inne układy 

hamuje wydziel. 
Ŝołądka, pobudza 
w jelitach 

bodziec - działanie treści jelita 
na komórki K, działanie 
równieŜ na wydzielanie 
insuliny 

Neurotensyna 

komórki N 
śluzówki jelit 

trzustka i jelita 

wzmaga wydziel. 
trzustki i jelit 

bodziec - działanie treści jelita 
na komórki N 

Motylina 

komórki EC 
śluzówki jelit 

mięśniówkę jelit 
i Ŝołądka 

pobudza 
motorykę jelit, 
hamuje Ŝołądka 

bodziec - działanie treści jelita 
na komórki EC  

Wilikinina  

komórki 
śluzówki jelit 

mięśniówka 
błony śluzowej 
kosmków 

skurcze 
kosmków 
jelitowych 

 

takŜe:  somatostatyna  

identyczna z podwzgórzowym hormonem hamującym uwalnianie hormonu wzrostu = 
SRIF = GIH  

 
Motoryka przewodu pokarmowego:  

• 

ruchy Ŝucia i przełykania - koordynacja zamykania głośni  

• 

ruchy perystaltyczne przełyku  

• 

napięcie, skurcze głodowe, ruchy masowe i ruchy perystaltyczne Ŝołądka - otwieranie 
wpustu i odźwiernika  

• 

ruchy (skurcze) jelit  

- perystaltyczne - robaczkowe - propulsywne czyli popychające treść  
- fragmentujące - dzielące - wahadłowe  
- toniczne - zmiany napięcia  
- masowe (przesuwanie podczas zmian wypełnienia przewodu pokarmowego)  

• 

ruchy antyperystaltyczne (wymioty)  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

42

Odruch Ŝołądkowo-krętniczy (masowy): na rozciągnięcie Ŝołądka - fala perystaltyczna w 
jelitach  
Odruch krętniczo-Ŝołądkowy: na rozciągnięcie jelit - hamowanie skurczów Ŝołądka  
Odruch jelitowo-jelitowy: na podraŜnienie jelit - hamowanie czynności jelit  
Odruch wymiotny - na jaki bodziec? ...  
 
WaŜny aspekt motoryki przewodu pokarmowego - kontrola defekacji - opanowanie kontroli 
w rozwoju człowieka   

 

 

 faza oralna i faza analna rozwoju wg Z.Freuda  

podwójna kontrola:  

• 

zwieracz wewnętrzny odbytu i mięśniówka - miedniczne nerwy przywspółczulne z rdzenia 
krzyŜowego  

• 

zwieracz zewnętrzny odbytu - motoneurony kontrolowane korowo (drogi piramidowe) 
 

 

 

 prawo cefalokaudalnego następstwa w rozwoju motoryczności  

 

Wątroba  
Dziesięć waŜnych czynności wątroby:  

1.

 

wychwytywanie, magazynowanie, uwalnianie metabolitów, np.: glukozy (glikogenu), 
aminokwasów, WKT, cholesterolu, witamin, mikroelementów  

2.

 

przemiany metabolitów, np.: aminokwasów w glukozę, glukozy w kwasy tłuszczowe i na 
odwrót,  

3.

 

wytwarzanie mocznika z produktów dezaminacji aminokwasów  

4.

 

przetwarzanie i usuwanie produktów rozpadu hemoglobiny (

→

 Ŝółtaczka)  

5.

 

detoksykacja trucizn, tzw. utlenianie mikrosomalne, sprzęgania hipuranowe, glukuranowe, 
merkapturowe ..., wiązanie trujących metali z metalotioneiną ...  

6.

 

inaktywacja hormonów, np.: T3/T4, androgenów, kortyzolu ...  

7.

 

produkcja i wydzielanie Ŝółci i jej składników: kwasy cholowe (z cholesterolu), bilirubina, 
...  

8.

 

produkcja białek osocza krwi, np. alfa i beta-globulin  

9.

 

przejściowe, czynnościowe magazynowanie krwi  

10.produkcja ciepła - termogeneza bezdrŜeniowa  
 

W wątrobie zbiegają się tętnice (od serca i płuc), Ŝyły wychodzące z Ŝyły wrotnej (od 

przewodu pokarmowego), Ŝyły wychodzące do Ŝyły czczej (do serca) i przewody Ŝółciowe 
zaczynające się w kanalikach Ŝółciowych - między tymi naczyniami zachodzi wymian 
substancji za pośrednictwem hepatocytów (komórek wątroby)  
 

Przemiana materii i pokrycie zapotrzebowania energetycznego w pracy  

śyjąc i pracując zuŜywamy energię  

Podstawową przemianę materii (PPM) definiuje się operacyjnie  

 
Trzeba rozróŜniać 

Przemianę Materii (PM)

  

- czyli ilość energii produkowana przez cały organizm w jednostce czasu.  

Od 

Intensywności Przemiany Materii (IPM)

  

- wielkość przemiany materii przeliczona na jednostkę masy ciała (IPM = PM / MC)  

Jednostką są waty [W] lub dŜule (joule) na jednostkę czasu [J/dobę] lub tradycyjnie  
 

„małe” kalorie na jednostkę czasu [cal/min]  

 

lub „duŜe” kilokalorie na jednostkę czasu [kcal/dobę]  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

43

 
Warunki pomiaru PPM (def.) – czyli obowiązkowej przemiany materii koniecznej do Ŝycia 
„bez zbytków” i wydatków na dodatkowe czynności jak jedzenie, praca .. etc:  

- na czczo - 12-16 godzin po posiłku, w spoczynku, leŜąc, w stanie czuwania,  
- w warunkach komfortu termicznego - temperatura optymalna  

   

 

 

 

(18-22oC w ubraniu, 28oC bez ubrania),  

 
Oprócz PPM wyróŜnia się takŜe inne wskaźniki przemiany materii np.:  

SDPM - średnią dobową przemianę materii,  
PM, (CPM) - czynnościową, chwilową przemianę materii, itp.  

Przemiana materii zaleŜy od rozmiaru, wieku, płci i ... urzędu – wykonywanej 
pracy  

 
Prawo Rubnera (zasada allometrii):  

Intensywność przemiany materii (IPM) jest wprost proporcjonalna do powierzchni ciała 
i odwrotnie proporcjonalna do masy ciała.  
ale:  
Wielkość przemiany materii (PM) rośnie wraz ze wzrostem masy i powierzchni ciała, 
gdyŜ powierzchnia ciała rośnie ze wzrostem masy ciała.  

 

Zgodnie z prawem Rubnera większe organizmy mają większą przemianę materii, ale 
mniejszą  intensywność przemiany niŜ małe organizmy - dzieci muszą więc więcej 
zjadać w przeliczeniu na masę ciała niŜ dorośli.  

 

Wzór wykładniczy Rubnera - przemiana dobowa na osobnika odnosi się do wszystkich 
ssaków:  

   

PPM = 70 MC0.75    

[kcal/24 h]  

lub w postaci logarytmicznej   

   

log PPM = 1.845 + 0.75 log MC  

Dobowe zapotrzebowanie na energię i koszty energetyczne aktywności 
mierzono juŜ od 150 lat  
Aby obliczyć dobowe zapotrzebowanie na energię trzeba zacząć od przemiany podstawowej  

Np. wzorami Harrisa i Benedicta  

męŜczyźni:  

PPMm = 66.47 + 13.75 MC + 5 Wz - 6.75 L   

[kcal/24 h]  

kobiety:   

PPMf = 665.09 + 9.56 MC + 1.85 Wz - 4.67 L  

[kcal/24 h]  

Lub prościej i w większym przybliŜeniu  

męŜczyźni:  

SPMm = 900 + 10 MC  

[kcal/24 h]   

kobiety:    

SPMf = 800 + 10 MC   

[kcal/24 h]  

gdzie: MC - masa ciała [kg], Wz - wzrost [cm], L - wiek [lata], 1 cal = 4.18 J, 1 J = 0.24 cal  
 

Znając przemianę podstawową i wiedząc dokładnie co robił badany, moŜna mierzyć lub 
szacować w przybliŜeniu koszty wszelkiej aktywności  

Wariant uproszczony – „na oko”:  

dla lub ludzi w populacjach o pierwotnym typie gospodarki  

 

  SDPM = 2 PPM  

 

[kcal/24 h]  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

44

dla osoby studiującej, w mieście, bez dodatkowych obciąŜeń fizycznych  

 

  SDPM = 1.5 PPM  

 

[kcal/24 h]  

 
Wariant dokładny - tablicowy:  
 

  SDPM = PPM + 

Σ

 (WEi × ti)  

 

[kcal/24 h]  

 
gdzie: WEi - wydatek energetyczny ponad PPM na wykonanie określonej czynności - 
zestawiony w tabelach w podręcznikach higieny pracy, ti - czas wykonywania czynności,  

Σ

 - znak sumowania (dla wszystkich czynności wykonanych w czasie doby).  

 
Wariant bardzo naukowy – przyrządowy – respirometria  

Wziąć przyrząd zwany respirometrem, podłączyć badanego i mierzyć przez cały dzień, 

tydzień ... etc.  

 
Wariant bardzo naukowy – wagowo-obliczeniowy – konsumpcjometria  

WaŜyć wszystko co badany zje, wydali i zdefekuje, i znając wartość energetyczną 

pokarmu oraz wydalin zrobić bilans zysków i strat.  

 

Wiedząc ile trzeba, ustalić skąd.  

 
Norma Ligi Narodów (1936) - procentowy udział energii pochodzącej z cukrów, białek 
i tłuszczów w pokryciu zapotrzebowania energetycznego.  
 

Udział procentowy   Udział względny - UW   

CUKROWCE:  55 - 60 %   

   UWc = 0.55 - 

0.60

  

BIAŁKA:   

10 - 15 %  

   UWb = 

0.10

 - 0.15  (0,5-1,0 g/kg m.c.)  

TŁUSZCZE:  

30 - 35 %   

   UWt  = 

0.30

 - 0.35  

   RAZEM do  

   100 %   

1.00 

 
Wg Ś. Ziemlańskiego (1997): minimum 15%, optimum 20-30%  SDPM z tłuszczów,  
z czego 3-6% SDPM jako WNNKT: głównie egzogenne formy cis, n-3, n-6  
w tym: linolan, linolenian, arachidonian, eikozapetaenian, dokozaheksaenian (oleje i rybyh).  
 
Teraz juŜ łatwo wyliczyć zapotrzebowanie energetyczne (ZE) na poszczególne składniki 
pokarmu.  
 

CUKROWCE:    

UWc = 0.60 ;    

ZEc = SDPM × UWc   

[kcal/24 h]  

BIAŁKA:   

 

UWb = 0.10 ;    

ZEb = SDPM × UWb  

[kcal/24 h]  

TŁUSZCZE:    

UWt = 0.30 ;    

ZEt =  SDPM × UWt    

[kcal/24 h]  

 
Ilość energii trzeba przeliczyć na masę odpowiedniego składnika.  

Obliczenia dokonuje się dzieląc zapotrzebowanie energetycznego (ZE) przez wartość 
energetyczną (WE) danego składnika:  
CUKROWCE    

WEc = 4.1 kcal/g  MSPc = ZEc / WEc  [g /24 h] 

BIAŁKA   

WEb = 4.1 kcal/g  MSPb = ZEb / WEb  [g /24 h] 

TŁUSZCZE  

WEt = 9.1 kcal/g 

MSPt = ZEt / WEt 

[g /24 h] 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

45

Teraz najgorsze - Ustalenie składu diety dobowej pokrywającej obliczone zapotrzebowanie 
pokarmowe.  

NaleŜy dobrać takie produkty spoŜywcze dostępne w handlu i w takich ilościach aby 

zawierały wyznaczone ilości cukrów, białka i tłuszczów.  

 
PoniewaŜ produkty spoŜywcze zawierają równocześnie kaŜdy z tych trzech składników 

niezbędne jest Ŝmudne dopasowywanie, które ułatwia nieco fakt, Ŝe bilans musi się zgodzić w 
okresie kilku dni.  

Dane znaleźć moŜna w tabelach zamieszczanych w podręcznikach dietetyki.  

 
W Ŝartach moŜna prościej i skuteczniej - Dieta Cud wg prof. dr hab. B. Dolzycha (1992):  

• 

mąka ziemniaczana (100% cukier - skrobia)  

• 

białko mleka krowiego oczyszczone (100% białka – kazeina techniczna) lub 
Ŝelatyna  

• 

smalec lub - dla smakoszy - olej rzepakowy bezerukowy (100% tłuszcz)  

 
Po zmieszaniu obliczonych ilości (MSP) wybranych produktów podstawowych, 

dodaniu soli kamiennej jodowanej (NaCl, NaJ) do smaku, 1,5 l wody i 2 tabletek 
Multivitaminum (np. Polfa), pastylki dolomitu (Ca, Mg) oraz ok. 100-200 g niestrawnych 
substancji balastowych (gips, pektyna, celuloza - np. w postaci trocin) uzyskujemy 
pełnowartościową dietę dobową i nie musimy chodzić do „fastfoodów”.  

   

 

Smacznego.   

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

46

Liczne diety cud: odchudzające, pobudzające, wzmagające i ... bardzo 
komercyjne.  

Sposoby odchudzania:  

głodówka, diety jednoskładnikowe, dieta Diamondów, dieta Kliniki Mayo, dieta kapuściana, dieta 
kosmonautów, dieta optymalna Kwaśniewskiego, ... ok. 12 tysięcy przepisów  

•  Dieta białkowa dr Roberta Atkinsa: oparta na załoŜeniu, Ŝe przyczyną nadwagi jest zaburzona przemiana 

węglowodanów, zaleca całkowitą eliminację węglowodanów (ryŜ, ziemniaki, chleb, warzywa, owoce, 
słodycze) i spoŜywanie bez ograniczeń produktów zawierających głównie białka i tłuszcze w czasie 4-6 
tygodni.  
Błędna ze względu na bilans cholesterolu, witamin i mikroelementów.  

•  Dieta beztłuszczowa wg Rosemary Conley: oparta na eliminacji wszelkich tłuszczów i cukrów prostych co 

najmniej przez 4 tygodnie, dozwala spoŜywać jarzyny, owoce i produkty zawierające wielocukry.  
Błędna ze względu na niedobór tłuszczów, szczególnie nienasyconych.  

•  Dieta Kliniki Mayo: oparta na ograniczeniu kaloryczności posiłków do 600-800 kcal/dobę i ograniczeniu 

spoŜycia cukrów prostych, tłuszczów, produktów mlecznych i roślin strączkowych w czasie 14 dni.  
Błąd tkwi w niepełnowartościowości składu i, w przypadku powtarzania cyklu, w nadmiarze produktów 
zawierających cholesterol  

•  Dieta makaronowa: oparta na załoŜeniu, Ŝe glukoza z trawienia wielocukrów powoduje wyrzut serotoniny i 

blokadę łaknienia, wyklucza mięsa i sosy oraz słodycze, zaleca niskokaloryczne produkty zboŜowe i jarzyny 
oraz owoce, owoce morza i oliwę. Czas do 2 tygodni.  
W zasadzie poprawna.  

•  Dieta ryŜowa: oparta na eliminacji cięŜkostrawnych produktów mięsnych i tłuszczowych oraz nadmiaru 

cukrów prostych, zaleca ryŜ pełny, ser, owoce i jarzyny jako podstawę Ŝywienia przez 6 tygodni  
W zasadzie poprawna dietetycznie  

•  Dieta rozdzielająca Diamondów, Fergie, Haya: bazuje na wątpliwym załoŜeniu, Ŝe łączenie róŜnych 

produktów w jednym posiłku zaburza ich trawienie, sugeruje ubogie kalorycznie śniadania, zwiększenie 
udziału surowych owoców i jarzyn oraz zwiększenie racji popołudniowych oraz wieczornych – jako stały 
sposób odŜywiania  
Błędne załoŜenie – brak urozmaicenia.  

•  Dieta kapuściana wg prezydenta A.Kwaśniewskiego: oparta (raczej błędnie) na wykorzystaniu 

dynamicznego działania pokarmów i ograniczeniu kaloryczności oraz eliminacji potraw zawierających 
tłuszcze i mięso, jako podstawa zupa jarzynowa z przewagą kapusty, uzupełniana owocami – stosowana 
przez 1 tydzień. 
Skutkiem diety kapuścianej jest niedobór białka, witamin i niektórych mikroelementów,  

•  Dieta optymalna dr Jana Kwaśniewskiego: oparta na eliminacji cukrów prostych i złoŜonych oraz słodkich 

owoców (maksimum 50 g węglowodanów dziennie), zaleca spoŜywanie produktów mięsnych, 
wysokobiałkowych i wysokotłuszczowych - zastosowanie diety optymalnej nieograniczone czasowo  
Powoduje zwiększenie zawartości ciał ketonowych we krwi, co daje objawy podobne do działania alkoholu - 
hamowanie łaknienia i poprawę nastroju. Brak błonnika, witamin i składników mineralnych.  

•  Dieta oczyszczająca: w pierwszym dniu wyłącznie kapusta w lekkostrawnych postaciach z niewielką ilością 

płynów, w drugim dniu ziemniaki równieŜ w postaci lekkostrawnych potraw, w trzecim dniu wyłącznie 
owoce – powtarzana raz na kwartał  
Wątpliwe załoŜenie.  

•  Dieta 1000 kcal: oparta o ograniczenie kaloryczności oraz ograniczenie produktów mięsnych i tłuszczów  

Wegetarianizm  

Białka roślinne mają inny skład aminokwasowy niŜ białka zwierzęce.  
Po pierwsze nie zawierają dość aminokwasów egzogennych – mogą powodować niedobór.  
Po drugie nie zawierają dość aminokwasów sygnalnych – mogą powodować fermentację w przewodzie 
pokarmowym i nieprzyjemne efekty ...  

Aminokwasy sygnalne dla proteaz  

Lizyna i Arginina (grupa -COOH) są aminokwasami sygnalnymi dla trypsyny. Chymotrypsyna hydrolizuje 
wiązanie grupy karboksylowej aminokwasów aromatycznych, pepsyna ponadto takŜe dwukarboksylowych.  

Pepsyna 

Trypsyna 

Chymotrypsyna 

Glu, Asp, Fen, Tyr, Tre? 

Liz, Arg 

Fen, Tyr, Leu? 

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

47

śywienie moŜe być problemem społecznym  

Bulimia czyli wilczy apetyt – Ŝarłoczność psychiczna,  

Objawy bulimii (najczęściej u dziewcząt po okresie dojrzewania i kobiet):  
•  nawracające co najmniej dwa razy w tygodniu, a nawet kilka razy dziennie, napady objadania się,  

z jednorazowym spoŜyciem nawet 40 tys. kcal  

•  po obŜarstwie zachowanie mające nie dopuścić do przybrania na wadze:  

prowokowanie wymiotów, uŜycie środków przeczyszczających (do 200 sztuk jednorazowo), intensywne 
ćwiczenia fizyczne, głodzenie się (za karę), itp.  

•  nadmierny wpływ kształtu i masy ciała na samoocenę, błędna samoocena własnego wyglądu,  
•  częste zaburzenia metaboliczne, niedobory witamin, wiotkość Ŝołądka (wskutek rozciągania), 

uszkodzenie tylnej ściany gardła i przełyku (do zerwania łącznie), powiększenie ślinianek (twarz 
chomika), rozstępy skórne na brzuchu, biegunki lub zaparcia, hipokalemia, zaburzenia krąŜeniowe do 
ostrej, śmiertelnej niewydolności krąŜenia włącznie,   

Jadłowstręt psychiczny (anorexia nervosa)  

Objawy jadłowstrętu psychicznego (najczęściej /ok. 1/500 - 1/1000/ u dziewcząt, średnio ok. 17 roku Ŝycia):  
•  gwałtowna utrata masy ciała o nawet 25%  

•  nadmierna aktywność: nerwowość, bezsenność  
•  obsesja na punkcie diety i odchudzania niezaleŜnie od rzeczywistych wskaźników  
•  obsesja na punkcie poŜywienia: chory duŜo czasu poświęca na przygotowanie poŜywienia dla innych  
•  zaburzenia cyklu miesięcznego u dziewcząt, zahamowanie cyklu  
•  wypadanie włosów na głowie, pojawienie się meszku na ciele  

•  subiektywne uczucie zimna, mimo obiektywnie wysokiej temperatury otoczenia  
•  chowanie jedzenia  
•  częste zawroty i bóle głowy, zaburzenia snu (bezsenność nocna, senność w dzień), skłonność do omdleń, 

zaburzenia rytmu serca, osteoporoza, zanik miesiączek i jajników, wyniszczenie i zaburzenia hormonalne  

Przyczyny:  
•  obawa przed dorastaniem związana z brakiem pewności siebie,  

•  skutek nadmiernych wymagań otoczenia wobec osoby, która nie jest w stanie im podołać,  
•  obsesja na tle własnej nadwagi  

Machismo nervosa (męska odmiana - zaburzone zachowanie nie tylko w 
związku z jedzeniem)  

 

Farmakologia odchudzania się – jak moŜna zarobić miliardy  
Dwie pułapki odchudzania:  

•  kompensacyjne obniŜenie przemiany i termogenezy w warunkach zmniejszonej podaŜy pokarmu,  
•  mechanizm jojo po zakończeniu diety  

Farmakologiczne wspomaganie odchudzania:  

•  przez pobudzanie mechanizmów serotoninoericznych ośrodka sytości - w latach 60-70 pochodnymi 

amfetaminy, w latach 80-90 deksfenfluraminą zarzucone gdyŜ efekty uboczne: uzaleŜnienia i nadciśnienie 
płucne, nowy środek serotoninomimetyczny trzeciej generacji - sibutramina - wydłuŜa działanie synaptyczne 
serotoniny (blok wychwytu?), hamuje łaknienie, minimalizuje skutki uboczne, tj. zwiększoną potliwość, 
suchość w ustach, bezsenność, podwyŜszone ciśnienie tętnicze i częstość serca, - nie dłuŜej niŜ 3-6 m-cy.   

•  przez zwiększenie przemiany materii (więcej wysiłku lub farmakologicznie)  

•  przez zahamowanie wchłaniania lub ograniczenie trawienia pokarmu  

- Orlistat blokując lipazy hamuje trawienia tłuszczów o 30% pod warunkiem uŜycia trzy razy dziennie przed 
posiłkiem lub do godziny po, wymaga ograniczenia i tłuszczów we wszystkich posiłkach ze względu na 
prowokowanie biegunki tłuszczowej,  
- podobny efekt da stosowanie substytutu tłuszczu - oktaestru kw. tłuszczowych i sacharozy „Olestra” (® 
Procter & Gamble), zatwierdzonego przez FDA po 25 latach (od 1971),  
takŜe heksaester sorbitolu, który testowano początkowo  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

48

T

ROCHĘ PRAKTYKI DLA PRZEWRAśLIWIONYCH

. 

NaleŜna masa ciała - NMC prawdę Ci powie.   

Wzór do oceny naleŜnej masy ciała populacji polskiej, wg Pottona adaptowane przez Tatonia  

męŜczyźni:  NMC = 0.95 (W - 100)  
kobiety:       NMC = 0.90 (W - 100)  

gdzie:  NMC = naleŜna masa ciała (kg); W = wzrost (cm), MC = rzeczywista masa ciała (kg)  

Wartość diagnostyczna: 

  gdy masa ciała przekracza NMC o 10 - 20%, to mówimy o nadmiernej masie  
  gdy masa ciała przekracza NMC o więcej niŜ 20%, to mówimy o otyłości  
   

WPMNC = (MC / NMC - 1) × 100%  

Wskaźnik masy ciała (Body Mass Index - BMI) nie kłamie  

   

BMI = BW/H2   

Body Mass Index = Masa Ciała [kg] / (Wzrost [m])2 

gdzie:   BW = masa ciała w kilogramach,    H = wzrost w metrach!  

Wartość diagnostyczna: 

  BMI < 20  kg/m 2  

- niedowaga,    

BMI = 20- 24  kg/m 2    - norma ,  

  BMI > 24 do 29 kg/m2  - nadwaga,       

BMI < 30  kg/m 2  

- otyłość  

Chude nie musi być piękne a bywa bezpłodne   

Prawidłowy obwód talii  
 

u kobiety    

- do 80 cm  

(powyŜej 88 cm - otyłość)  

 

u męŜczyzny  

- do 94 cm  

(powyŜej 102 cm - otyłość)  

WHR (waist-to-hip ratio) – wskaźnik smukłości talii    
 

WHR = obwód talii / obwód bioder  

 

 

u kobiety    

- do 0,80  

 

opt. 70  

 

 

u męŜczyzny  

- do 1,00  

 

opt. 90  

Fizjologiczny przyrost masy ciała u kobiet z wiekiem względem masy ciała w 20 roku Ŝycia:  
 

30 r.Ŝ. - 5%,  

40 r.Ŝ. - 10%,  

>50 r.Ŝ. - 15%,  

Ocena ilości tkanki tłuszczowej.  
 

% Tk. tłuszczowej = 1,2 × BMI + 0,23 Wiek [lat] - 10,8 Płeć - 5,4  

 

 

gdzie: Płeć = 1 dla męŜczyzn i 0 dla kobiet  

Otyłość: > 15-20% - męŜczyźni, > 25-30% - kobiety.  

Ocena otyłości:  

BMI 

Ocena 

Ryzyko chorób 

Cholesterol  
i ciśnienie krwi 

Zalecenia 

<18,5 

niedowaga 

niskie 

 

kontrolować i utrzymywać masę ciała 

18,5 - 24,9 

norma 

średnie 

 

kontrolować i utrzymywać masę ciała 

>25 

nadwaga 

podwyŜszone 

 

 

25 - 29,9 

okres przed 
otyłością 

podwyŜszone 

w normie  
 
podwyŜszone 

kontrolować i utrzymywać masę ciała, 
ćwiczyć 
dieta niskokaloryczna, ćwiczyć, 
schudnąć o 5 kg w ciągu kwartału, 

30 - 34,9 

otyłość I stopnia 

umiarkowanie 
podwyŜszone 

podwyŜszone 

dieta niskokaloryczna, ćwiczyć, 
schudnąć o 5-10% w ciągu kwartału, 
zastosować leczenie farmakologiczne 

35 - 39,9 

otyłość II stopnia 

wysokie 

wysokie 

ćwiczenia i kompleksowe leczenie 
dietetyczne oraz farmakologiczne, 
zredukować masę o ponad 10%  

>40 

otyłość III stopnia 

bardzo wysokie 

wysokie, 
powikłania 
otyłości 

terapia indywidualna, moŜliwy 
leczenie chirurgiczne (mały Ŝoładek) 
redukcja masy o 20-30% 

W II Klinice Chirurgii Ogólnej i Naczyń Śl.A.M. w Zabrzu odnotowano przypadek BMI = 82 u 30-letniego 
męŜczyzny o wzroście 178 cm i masie 260 kg.  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

49

Wiedzą co zjedzą  

Kody środków ulepszających Ŝywność i kosmetyki  - INS - międzynarodowy 
system oznaczeń  

Zawarte m.in. w Codex Alimentarius (Komisja Kodeksu śywnościowego FAO/WHO)  

 
B

ARWNIKI 

 

E 100 - kurkumina z korzenia Curcuma longa L. , barwnik Ŝółty, słabe działanie przeciwzapalne  
E 101, E 101a - ryboflawina i jej sól sodowa, barwnik Ŝółty, witamina B2  
E 102 - tartrazyna, barwnik Ŝółty, brak dowodów na szkodliwość  
E 104 - Ŝółcień chinolinowa - brak dowodów na szkodliwość  
E 110 - Ŝółcień zachodzącego słońca FCF, dla myszy per os LD50 = 10 g/kg m.c.  
E 120 - karmin, z ciała owada Coccus cacti  
E 122 - azorubina, chromotrop FB, barwnik czerwony, jeden z 18 bezpiecznych barwników azowych 

mających ugrupowanie sulfonowe (warunek nieszkodliwości - metabolizm do kwasów 
aminosulfonowych)  

E 123 - amarant, barwnik czerwony, w 1976 wycofany przez FDA, ale do 1992 uŜywany w Danii  
E 124 - ponceau 4R, ponceau 6R, czerwień koszenilowa, z koszenili lub syntetyk, wycofany przez 

FDA, uŜywany w Danii  

E 127 - erytrozyna, czerwień Ŝywnościowa, czterojodofluoresceina, dla człowieka 70 kg per os LD50 

= 175 g , z koszenili lub syntetyk, wycofany przez FDA bo 4% dodatek do paszy szczurów 
powodował zwiększoną częstość raka tarczycy, uŜywany w Danii  

E 131 - błękit patentowy FCF, w kosmetykach  
E 132 - indygotyna I, pochodna indygo  
E 132 - błękit brylantowy FCF 1350, dla myszy per os LD50 = 4,6 g/kg m.c.  
E 140 - chlorofil a i b  
E 140 - kompleks miedziowy chlorofilu a i b lub chlorofilyny, oraz ich sole  
E 150 - karmel, podobne związki w namiastkach kawy (Inka)  
E 151 - czerń brylantowa PN, łatwo rozpuszczalny barwnik do rasowania tanich odmian kawioru  
E 153 - węgiel drzewny medyczny  
E 160 - alfa, beta, gamma - karoten, barwnik Ŝółty  
E 160 b - annato, ekstrakt z nasion Bixa orellana, barwnik Ŝółty  
E 160 c - kapsantyna, z papryki, barwnik czerwony  
E 160 d - likopen, z pomidorów, barwnik czerwony  
E 160 e, f - beta-apo-6-karotenal i ester jego kwasu, karotenoid, barwnik głęboko czerwony - brunatny  
E 160 a, b, c, d, e, f, g - flawoksantyna, luteina, kryptoksantyna, rubiksantyna, wiolaksantyna, 

rodoksantyna, kantaksantyna, zbliŜone do karotenoidów i witaminy A, niekoniecznie aktywne, 
barwniki od Ŝółtości do czerwieni  

E 162 - betaina, z buraka, barwnik czerwony  
E 163 - antocyjany, m.in. z jagód, owoców  
E 170 - węglan wapnia  
E 171 - dwutlenek tytanu, biel past do Ŝucia i gumy do Ŝucia  
E 172 - tlenki i wodorotlenki Ŝelaza  
E 173 - aluminium, w pyle, do uzyskiwania srebrnej barwy  
E 174 - srebro metaliczne, w pyle  
E 175 – listki złota  
 
K

ONSERWANTY 

 

E 200, 201, 202, 203 - kwas sorbinowy (sorbowy) lub jego sole sodowa, potasowa i wapniowa, z 

jarzębiny Sorbus sp., grzybobójczy, dla myszy per os LD50 = 10 g/kg m.c., min. w 
margarynach, ADI = 0-25 mg/kg mc   

E 210, 211, 212, 213 - kwas benzoesowy lub jego sole sodowa, potasowa i wapniowa, grzybobójczy, 

ale niektóre drobnoustroje wytrzymują i powodują gnicie, ADI = 0-5 mg/kg mc  

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

50

E 214, 215, 218, 219 - kwas etylo-p-hydroksybenzoesowy lub metylo-p-benzoesowy i ich sole 

sodowe, j.w.  

E 220 - gazowy dwutlenek siarki (do 0,05% w winach), ADI = 0-0,7 mg/kg mc  
E 221, 222, 223, 224, 226 - siarczyn sodu i kwaśny siarczyn sodu, potasu ....  
E 228 – wodorosiarczyn potasu  
E 230, 231 - difenyl (fenolo-fenyl) i pochodne, ADI = 0-0,02 i 0-0,5 mg/kg mc  
E 234 – nizyna = antybiotyk niektórych bakterii kwasu mlekowego aktywny wobec bakterii Gram+ 
E 236, 237, 238 - kwas mrówkowy i jego sól sodowa i wapniowa, dla myszy per os LD50 = 1,1 g/kg 

m.c., ADI 0-3 mg/kg mc  

E 239 - heksametylenotetramina, urotropina, bakteriobójcza, lek, przechodzi do moczu  
E 249 - 252 - azotyny i azotany, ...  
E 260, 261 - 263 - kwas octowy i jego sól sodowa, potasowa i wapniowa, ...  
E 270 - kwas mlekowy oraz jego sole, ... dla szczurów per os LD50 = 4 g/kg m.c.,  
E 281 - 283 – kwas propionowy i jego sól sodowa, potasowa i wapniowa, ADI - nielimitowane 
E 290 - dwutlenek węgla, ...  
E 296 - kwas jabłkowy  
 
A

NTYUTLENIACZE 

 

E 300, 301, 302, 203 - kwas askorbinowy (witamina C) lub jego sole sodowa i wapniowa,  
E 304 - palmitynian askorbylu, do produktów zawierających tłuszcze, ADI = 0-1,25 mg/kg mc  
E 306, 307-309 - ekstrakty naturalne wzbogacone w tokoferole oraz syntetyczne tokoferole alfa, 

gamma i delta, (witamina E)  

E 310-312 - gallusan propylu, oktylu i dodecylu, koaktywatory BHA i BHT, dla szczurów per os 

LD50 = 4 g/kg m.c., ADI = 0-0,05-0,2 mg/kg mc 

E 315. 316  – kwas izoaskorbinowy i jego sól wapniowa  
E 320, - BHT butylohydroksytoluen (butylated hydroksy toluene), ADI = 0-0,125 mg/kg mc 
E 321 – BHA butylohydroksyanizol, LD50 szczur 2200-5000 mg/kg, ADI = 0-0,5 mg/kg mc  
E 322 - lecytyna, ...  
E 330 - kwas cytrynowy, ...  
E 334, 335-337 - kwas L-winowy i jego sole, ...  
E 338, 335-337 - kwas fosforowy jego sole, ...  
E 355 - kwas adypinowy  
E 375 - kwas nikotynowy, ...  
TakŜe E 270 – kwas mlekowy  
 
Z

AGĘSTNIKI 

 

E 400-404 - kwas alginowy jego sole: sodowa, potasowa, amonowa, wapniowa ... - pęcznieje, bez 

smaku ...  

E 406 - agar, łagodnie przeczyszczający dla psów i kotów...  
E 407 - karragean = karagenian, polisacharyd typu pektyn (galaktozan) z wodorostu atlantyckiego  
E 410 - wyciąg z nasion chleba św. Jana, Ceratonia slilqua L. (śródziemnomorska)  
E 412 - guma guar (guaran) z nasion Cyamopsis tetragonolobus L. (Indie) - roślina pastewna  
E 413 – tragakanta  
E 414 – guma arabska  
E 420 - sorbitol, m.in. w jagodach i śliwkach, - jako sóodzik 1,5 razy słodszy niŜ sacharoza...  
E 421 - mannitol, m.in. w jagodach i śliwkach, ...  
E 422 - glicerol, ...  
E 440 a i b - pektyna naturalna i modyfikowana, ...  
E 466 – karboksymetyloceluloza i jej sól sodowa  
E 469 - kazeinian sodu  
E 471 – mono- i diglicerydy kwasów tłuszczowych  
E 472 a, b, c – mono- i diglicerydy kwasów tłuszczowych estryfikowane kwasem octowym, 

mlekowym, cytrynowym  

 

TakŜe Ŝelatyna  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

51

M

ODYFIKATORY WŁASNOŚCI ORGANOLEPTYCZNYCH 

 

E 500, 501 - węglan sodu i potasu (soda), wodorowęglan ...   
E 503 - węglan amonu, (proszek do pieczenia) ...  
E 507 - kwas solny (w hydrolizatach), ...  
E 508, 509 – chlorek potasu, chlorek wapnia  
E 513 - kwas siarkowy  
E 516, E 517 - siarczan wapnia, amonu  
E 524 – E 528 - wodorotlenek sodu, potasu, wapnia amonu , magnezu  
E 529 - tlenek wapnia  
E 536 - Ŝelazocyjanek potasu - odŜelaziacz w winach, ...  
E 551-559 - dwutlenek krzemu i krzemiany, ...  
E 575-579 - glukoniany - zapobiegają zbrylaniu ... 
E 558 - bentonity  
E 572 - stearynian magnezu  
E 575 - lakton kwasu glukonowego  
E 578 - glukonian wapnia  
 
E 620, 621 - glutaminian i sól sodowa, ...  
E 631 - inozynian sodu  
E 635 - rybonukleotydy sodu (guaninian i inozynian)  
 
E 900 - dwumetylopolisiloksan - substancja poślizgowa do form na pieczywo,  
E 901 – wosk pszczeli  
E 903 - wosk Karnauba z liści palmy brazylijskiej Copernicia prunifera, do powlekania tabletek, w 

kosmetykach,  

E 950  acesulfam K = sól potasowa  -100 razy słodszy niŜ sacharoza;  ADI = 0-15 mg/kg mc 
E 951 - aspartam - 160 razy słodszy od sacharozy, ADI = 0-40 mg/kg mc  
E 952 - cyklaminiany - 30-140 słodsze od sacharozy  
E 967 - ksylitol – słodzik  
 
E

NZYMY 

 

E 1100 - amylaza (w mące)  
E 1101 - proteazy (w mące)  
E 1102 - oksydaza glukozy (przeciwutleniacz);  
E 1103 - inwertaza (stabilizator);  
E 1104 - lipaza (wzmacniacz zapachu),  
E 1105 - lizozym (konserwant)  
 
E 1404 - skrobia utleniona  
E 1422 - acetylowany adypinian dwuskrobiowy  
E 1504 - octan etylu  
E 1510 - etanol  
E 1517 - dwuacetyna = dwuoctan glicerolu  
E 1518 - trójoctan glicerolu  
E 1520 - glikol 1,2-propylenowy  
 
TakŜe:  
jodek potasu, witaminy, siarczan Ŝelaza, aceton, albumina, fitynian wapnia, karuk rybi, kazeina, 
korzeń mydlnicy, parafina, polioctan winylu (środki pokrywające powierzchnię), węgiel aktywny 
roślinny, ziemia okrzemkowa   

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

52

G

RUPY SUBSTANCJI DODATKOWYCH 

 

1.  Barwniki  
2.  Aromaty  
3.  Substancje konserwujące  
4.  Przeciwutleniacze  
5.  Kwasy i regulatory kwasowości  
6.  Stabilizatory i emulgatory  

 

w tym: Sole emulgujące (dodatki do serów m.in. topionych)  

7.  Substancje słodzące  

 

(niedozwolone w produktach spoŜywczych przeznaczonych dla dzieci poniŜej 3 r.Ŝ.)  

8.  Zagęstniki i substancje Ŝelujące  

 

w tym?: Skrobie modyfikowane  

9.  Substancje klarujące 
10.  Inne substancje poprawiające własności organoleptyczne:  

Substancje wzmacniające smak i zapach  
Substancje wypełniające  
Substancje utrzymujące wilgotność  
Substancje spulchniające  
Substancje przeciwzbrylające  
Substancje do stosowania na powierzchni (glazurujące)  
Substancje przeciwpianotwórcze  

11.  Nośniki  

 

w tym:  Gazy do pakowania  

oraz:   Gazy nośne  

12.  Pozostałości procesu technologicznego  

 

Rozpuszczalniki ekstrakcyjne   

 
7 maja 2001 weszło w Ŝycie rozporządzenie ministra zdrowia w sprawie rodzajów i dopuszczalnych 
ilości substancji dodatkowych dodawanych do środków spoŜywczych i uŜywek  

•  dotychczasowa lista  - 180 pozycji  

•  nowa lista        - 365 pozycji - zgodna z bardziej liberalną listą Unii Europejskiej  
 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

53

W

YDALANIE 

 

 

Wydalanie (definicja) - to nie jest usuwanie resztek niestrawionego 
pokarmu.  
 
RozróŜnij wydalanie (niekoniecznie przez nerki) od defekacji 
(koniecznie przez koniec przewodu pokarmowego)  
 
Nerka składa się z miliona nefronów  
 
Nefron i jego budowa: ....... 

•  .....  
•  .....  
•  .....  
•  .....  

•  .....  
•  .....  
•  .....  
•  .....  
•  .....  

Czynności poszczególnych odcinków nefronu: ...  
 

Mechanizm przeciwprądowego zagęszczania moczu pierwotnego w pętli Henlego wymaga spełnienia 
następujących warunków:  
•  wstępnego wytworzenia hiperosmotycznego środowiska (odsysające wodę) w rdzeniu nerki  

- co jest uzyskane dzięki aktywnemu transportowi sodu z wnętrza wstępujących odcinków pętli nefronu  

•  równoczesnemu przemieszczaniu wody między moczem pierwotnym w kanaliku zstępującym a miąŜszem 

rdzenia nerki i przebiegającymi tam naczyniami włosowatymi  
- co wymaga aby zstępujące ramię kanalika nefronu było przepuszczalne wodę a ramię wstępujące 
nieprzepuszczalne  

•  ponownemu rozrzedzeniu moczu kanalikowego w miarę jego powrotu do kory nerki kanalikiem 

wstępującym, a to za sprawą aktywnego wchłonięcia z niego jonów i mocznika  

•  ostateczny, wtórnym, biernym zagęszczeniu moczu dzięki osmotycznemu „odessaniu wody” podczas jego 

spływania kanalikiem zbiorczym i wyprowadzającym ku kielichowi nerki poprzez hiperosmotyczny rdzeń.  

 
Substancje progowe (wg Cushny’ego) - wchłaniane całkowicie z moczu do krwi, o ile nie jest ich za duŜo - nie 

przekroczą progu nerkowego - pojemności systemu wchłaniającego,  
np.: glukoza - próg 180 mg/100 ml krwi  
takŜe: aminokwasy, witaminy, chlorki, potas, wapń, magnez, wodorowęglany,  

Substancje częściowo progowe - wchłaniane częściowo z moczu do krwi,  

np.: mocznik, fosforany, sód ...  

Substancje nieprogowe - nie wchłaniane lub dodatkowo wydzielane,  

np.: kreatynina, inulina, mannitol, sorbitol, PAH, siarczany ...  

 
Klirens  - czyli współczynnik oczyszczanie osocza krwi  

- ile mililitrów krwi (z 5 litrów w naczyniach) oczyściło się z danej substancji w ciągu minuty  

 

C = U × V

U

 / P.  

 

 

 gdzie: U - stęŜenie w moczu, P. - stęŜenie w osoczu, V

U

 - objętość moczu na minutę  

 
C = 700 ml/min    - cała ilość substancji usunięta z krwi w drodze przesączania i aktywnego wydzielania (np.: 

PAH - środek diagnostyczny)  

C = 125 ml/min    - usunięta tylko ilość substancji, która się przesączyła w kłębuszkach (np.: kreatynina, ... ) 
C = 0-125 ml/min - część przesączonej substancji została aktywnie wchłonięta z moczu w kanalikach, chociaŜ 

moŜe być teŜ dodatkowo wydzielana (np. mocznik, kwas moczowy, sód, potas, fosforany, ...)  

C = 0 ml/min        - cała ilość przesączonej substancji została aktywnie wchłonięta z moczu w kanalikach (np. 

glukoza)  

 

Fizjologia i ergonomia - Czynniki środowiska II,  Piotr Łaszczyca KFZiE UŚl 2009  

54

REGULACJA CZYNNOŚCI WYDALNICZYCH NERKI  

 
M

IKCJA

 - czyli Oddawanie moczu - problem biologiczny i wychowawczy  

•  mięsień gładki ścian pęcherza moczowego - wypieracz moczu  
•  gładki mięsień zwieracz wewnętrzny cewki moczowej (w ujściu pęcherza)  

przywspółczulne nerwy miedniczne z S2-S5 - zwiększają napięcie wypieracza, zmniejszają - zwieracza 
wewn.  
współczulne nerwy podbrzuszne z L2-L5 - zmniejszają napięcie wypieracza, zwiększają - zwieracza wewn. 

•  poprzecznie prąŜkowany mięsień zwieracz zewnętrzny cewki moczowej  

somatyczny nerw sromowy z S2-S4 - kontrola korowa - odruch warunkowy  

Zaburzenia: bezwiedne oddawanie moczu, moczenie nocne (SEM4), moczenie ze strachu, nietrzymanie w 
śmiechu  

 

Utrata wody wskutek np. pocenia

Utrata krwi

ObniŜenie ciśnienia i objętości krwi

ZwęŜenie

ObniŜenie filtracji

Aktywacja 

ANGIOTENSYNOGENU

 osocza

A

NGIOTENSYNA AKTYWNA

Wydzielenie

ALDOSTERONU

Wzrost ukrwienia

„odŜywczego” nerki

Reakcja presyjna

ZwęŜenie

Uwalnianie RENINY

Wzrost

stosunku stęŜeń Na/K

w moczu wtórnym w

kanalikach dalszych

Wzrost

stosunku stęŜeń Na/K

w osoczu krwi

ObniŜenie

ciśnienia krwi

w tętniczkach

doprowadzających nerki

OSZCZĘDZANIE WODY

  

Wydzielenie

WAZOPRESYNY

Wzrost resorpcji Na

Wzrost utraty K

Wzrost przepuszczalności

dla wody kanalików

Wzrost resorpcji wody

TĘTNICZKI DOPROWADZAJĄCE

NERKI

KORA

NADNERCZY

SERCE

NACZYNIA

OPOROWE

PODWZGÓRZE

BARORECEPTORY

WOLUMORECEPTORY

APARAT PRZYKŁĘBUSZKOWY NEFRONÓW W NERCE

UKŁ.

WSPÓŁCZULNY

PRAGNIENIE