FIZJOLOGIA PRACY
PODSTAWY BIOLOGII PRACY CZA
OWIEKA
DR HAB. PIOTR A
ASZCZYCA
WYKA
ADY DLA STUDENTÓW
WYśSZEJ SZKOA
Y ZARZ
DZANIA OCHRON
PRACY
KATOWICE 2003
Zakres tematyczny wykładów
1. Podstawowe definicje, charakterystyka i analiza procesów pracy fizycznej, operatorskiej i umysłowej w
kontekście właściwości człowieka jako istoty \
ywej i członka społeczeństwa.
2. Elementarne właściwości biologiczne człowieka w środowisku \
ycia i środowisku pracy; w tym własności
psychofizjologiczne i antropometryczne - jako czynnik limitujÄ…cy adaptacjÄ™.
3. Podstawy normowania. Pojęcie normy biologicznej, fizjologicznej, ergonomicznej i higienicznej.
4. Przystosowanie człowieka do środowiska pracy (fizjologia pracy) i środowiska pracy do człowieka
(ergonomia)  zagro\
enia kondycji człowieka w związku z wykonywaną pracą
5. Podstawy diagnozy ergonomicznej w odniesieniu do stanowisk pracy i całego procesu wytwarzania i
konsumpcji dóbr materialnych.
6. Praktyczny zarys fizjologii pracy fizycznej.
7. Wysiłek fizyczny, koszt biologiczny pracy, wydolność fizyczna, trening, zmęczenie, wypoczynek.
8. Analizę czynników środowiska pracy, w tym: nowoczesnej pracy operatorskiej
9. Czynniki uciÄ…\
liwe i szkodliwe w środowisku pracy - zagro\
enia i metody zapobiegania im.
10. Praca w warunkach ekstremalnych: hałas, wibracje, nieprawidłowe oświetlenie, zapylenie, promieniowanie,
czynniki chemiczne, skrajne warunki fizyczne ciśnienia, temperatury, przecią\
eń itp.
11. Ergonomia \
ycia codziennego - projektowanie i adaptacja środowiska pracy pod kątem zmniejszenia
uciÄ…\
liwości
12. Praca umysłowa jako przetwarzanie informacji.
13. Własności układu nerwowego i czynności nerwowe warunkujące zdolność do pracy umysłowej i
operatorskiej.
14. Elementy ergonomii pracy umysłowej i operatorskiej.
15. Biologiczne uwarunkowania pracy i \
ycia społecznego człowieka.
Zakres wykładu bie\
Ä…cego
1. Podstawowe definicje: praca i własności człowieka jako istoty \
ywej i członka społeczeństwa.
2. Adaptacja i elementarne właściwości biologiczne człowieka jako czynnik limitujący adaptację.
3. Fizjologiczne podstawy normowania. Pojęcie normy biologicznej, fizjologicznej, ergonomicznej i
higienicznej.
4. Antropometria
5. Zdrowie.
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 1
PIÅšMIENNICTWO ZALECANE Z ERGONOMII I FIZJOLOGII PRACY
Piśmiennictwo podstawowe
Koradecka D. (red.): Bezpieczeństwo pracy i ergonomia, Tom I i II. CIOP Warszawa 1997
Rosner J.: Podstawy ergonomii, PWN, 1982 (1992)
Górska E.. Ergonomia. Projektowanie, diagnoza, eksperymenty. O.Wyd. Polit. Warszawskiej 2007
Lewandowski J. (red.): Ergonomia. Materiały do ćwiczeń i projektowania, Marcus, A
ódz
1995
Horst W. (red.) Ergonomia z elementami bezpieczeństwa pracy. (pr.zbior) Wyd. Polit. Poznańskiej
Wykowska M. Ćwiczenia laboratoryjne z ergonomii; Kraków 1999
Olszewski J. Podstawy ergonomii i fizjologii pracy. Poznań 1993
Wróblewska M. Ergonomia. Ksią\
ka PDF, http://www.eduskrypt.pl/ebook-ergonomia-734.html
Pozycje dodatkowe
Czajka J. Ergonomia. Materiały do ćwiczeń. W-wa 1998
Dudek B. (red.). ObciÄ…\
enie psychiczne w pracy. A
ódz
: IMP 1988.
Filipkowski S. Ergonomia przemysłowa. Zarys problematyki. W-wa 1970
Górska E. Diagnoza ergonomiczna stanowisk pracy. O.W. Polit. Warszawskiej. Warszawa 1998.
Górski J. (red.): Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego, PZWL, Warszawa 2006 2001
Grabosz J., Sikorski M.; Jak ocenić ryzyko pracy przy komputerze. Wyd. ODDK 1999
Idczak D. Ergonomia w kształtowaniu warunków pracy. Wyd. ODDK Gdańsk 1999
Idczak D. Ergonomia w kształtowaniu warunków pracy Wyd. BHP i PPOś 1999
Indulski J. (red.): Higiena pracy, Tom 1 i 2, Instytut Medycyny Pracy, A
ódz
1999
Jab J. (red). Ergonomia produktu. Ergonomiczne zasady projektowania produktów.
Janiga J.. Podstawy fizjologii pracy i ergonomii. Tow. Wolnej Wszechnicy Polskiej. O/Legnica 2000
Jasiński Z. (red), Zarządzanie Pracą-Organizowanie, Planowanie, Motywowanie, Kontrola, Ag. Wyd.
Placet W-wa 1999.
Kamieńska-śyła M. Ergonomia stanowiska komputerowego Kraków 2000
Knapik S. (red) Ergonomia i ochrona pracy Kraków 1996
Kozłowski S., Nazar K. (red.): Wprowadzenie do fizjologii klinicznej. PZWL, Warszawa 1999
Krause M.: Ergonomia. Praktyczna wiedza o pracującym człowieku i jego środowisku. ŚOT, 1992
Kubica R. Podstawy fizjologii pracy i wydolności fizycznej. Skrypt AWF Kraków. 1995.
Lewkowicz B. Psychofizyczne właściwości człowieka. Gdańsk 1999
Lindsay PH., Norman DA. Procesy przetwarzania informacji u człowieka. Wprowadzenie do
psychologii. Warszawa: PWN. 1984.
Malarecki I. Zarys fizjologii wysiłku i treningu sportowego. Warszawa 1981
Malinowski A., Bo\
iłow W.: Podstawy antropometrii. WN PWN W-wa 1997.
Mały Poradnik Ochrony Pracy. Wojewódzki Klub Techniki i Racjonalizacji Zd. Usług Techn. Ostrów
Wlkp. 1998
Nowakowski J. (red) Nauka o pracy W-wa 1981
Puzyna Cz. Podstawowe wiadomości o dz
więkach. W-wa 1985
Rączkowski B. BHP w praktyce Gdańsk 1999
Rączkowski B. BHP w praktyce. Ośrodek Doradztwa i Doskonalenia Kadr Gdańsk 2005.
Stefaniak A. Kodeks Pracy. W-wa 2000
Terelak JF. Psychologia mened\
era. Wyd. Difin, Warszawa 1999
Terelak JF. Stres psychologiczny. OW Branta Bydgoszcz 1993
Valentin H. i in.: Medycyna pracy. PZWL, 1985
Zagórska I. Przydatność o pracy i do zawodu. (w: Ratajczak Z. /red./. Zarys psychologii pracy.
Katowice: Uniwersytet ÅšlÄ…ski) 1979.
Zastosowanie ergonomii. (pr.zbior) Komisja Ergonomiczna. PT Ergonomiczne, PAN Odział Poznań,
2003
W celu uzupełnienia podstawowych wiadomości nt. fizjologii człowieka
Podręcznik biologii dla klas I-III LO (np. Wydawnictwa Operon)
Solomon E.P., Berg L.R. Martin D.W. Biologia Wyd.: Multico 2008; lub Ville C. Biologia (dowolne
wydanie po roku 1990, tylko rozdziały dotyczące człowieka)  tak\
e inne równorzędne
Dole\
ych B., A
aszczyca P. (red.) Biomedyczne podstawy rozwoju z elementami higieny szkolnej. Wyd.
Adam Marszałek, Toruń 2003 (mo\
na zamówić droga internetową w Wydawnictwie)
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 2
PRZEGL
D HISTORYCZNEGO KRAJOWEGO
PIÅšMIENNICTWA ERGONOMICZNEGO I HIGIENICZNEGO
Broucha L. Fizjologia w przemyśle W-wa 1980
Brzeziński Z. Korczak C. Higiena i ochrona zdrowia PZWL....
Bugajska J. Komputerowe stanowisko pracy, aspekty zdrowotne i ergonomiczne. Centralny Instytut Ochrony
Pracy W-wa 1997, 1999
Dreisbach R.H., Robertson W.O. Vademecum zatruć. PZWL 1995.
Fibiger W. Ocena obciÄ…\
enia statycznego IW CRZZ 1978 (fihp)
Fibiger W. ObciÄ…\
enie na stanowiskach pracy a wydolność fizyczna. IW CRZZ 1978 (fihp)
Fibiger W. Rogoziński A. Koszt energetyczny pracy. IW CRZZ 1977
Galubińska K. Środowisko pracy a sprawność psychofizyczna PZWL 1976 (blp)
Grandjean E. Ergonomia mieszkania. Arkady 1978
Grzegorczuk L. Walasek M. Drgania i ich oddziaływanie na organizm ludzki. PZWL 1972 (blp)
Indulski J. (red): Higiena pracy. Tom 1 i 2 Instytut Medycyny Pracy, A
ódz
1999
Jankowiak J Biometeorologia człowieka. PZWL ....
Jaworowski Z. Radioaktywność a zdrowie człowieka. WP 1972 (omega)
Jethon Z. Zmęczenie. IW CRZZ ....
Jethon Z. Działalność operatorowa - nowa postać pracy człowieka. PWN 1976
Jethon Z. Klonowicz S. Operatorzy. IW CRZZ 1976
Jethon Z. Krasucki P. Rogoziński A. Normy fizjologiczno-higieniczne w medycynie przemysłowej. PZWL 1982
Kania J. Metody ergonomiczne PWEkonom. 1980
Klonowicz S. Badania fizjologiczne w zakładzie przemysłowym. PZWL
Klonowicz S. SÅ‚ownik terminologiczny fizjologii i higieny pracy. PZWL 1973
Klonowicz S. Praca umysłowa. PZWL 1974
Klonowicz S., Kozłowski S. Człowiek a środowisko termiczne. Bibl. Lek. Praktyka. PZWL, W-wa 1970.
Konecki S. Światło i barwa. IW ZZ 1982 (fihp)
Koradecka D. (red.): Bezpieczeństwo pracy i ergonomia. CIOP Warszawa 1997
Kozłowski S. Nazar K. Wprowadzenie do fizjologii klinicznej. PZWL 1984
Kozłowski S. Granice przystosowania. WP 1986
Krasucki P. Michalski E. Ergonomia praktyczna. IW CRZZ 1980 (fihp)
Krause M. Zarys ergonomii dla lekarzy przemysłowych. PZWL 1970
Krause M. Ergonomia. Praktyczna wiedza o pracującym człowieku i jego środowisku. Ś.O.Techn. K-ce. 1992.
Lehmann G. Praktyczna fizjologia pracy., PZWL, Warszawa 1966,
Lewandowski J. (red) Ergonomia. Materiały do ćwiczeń i projektowania. Marcus. A
ódz
1995.
Lisiewicz J. Zatruty świat. Ossolineum 1989 (ndw)
Makarewicz B. Popularny poradnik BHP. WZ CRZZ 1967
Markiewicz L. Wibracja IW CRZZ (fihp)
Malinowski A: Wstęp do antropologii i ekologii człowieka Wyd. Uniw. A
ódzkiego. A
ódz
1999; 1989
Malinowski A. Rozwój somatyczny człowieka a norma biologiczna . IWZZ 1987
Malinowski A. Strzałko J. Antropologia. PWN 1989
Malinowski A., Wolański N.: Metody badań w biologii człowieka. Wybór metod antropometrycznych. PWN 1988
Ogiński A. Krasucki P. Ergonomia w praktyce lekarza przemysłowego. PZWL 1972 (blp)
Okoń J. Paluszkiewicz L. Psychologia in\
ynieryjna. PWN 1966
Olszewski J. Podstawy ergonomii i fizjologii pracy. Wyd. Akad. Ekonom. Poznań. 1997; 2001
Pacholski L. (red). Ergonomia. Wyd. Politechniki Poznańskiej. Poznań 1996.
Pałka M. Elementy praktycznej fizjologii pracy. IW CRZZ 1977
Pałka M. Praca w zmienionym ciśnieniu atmosferycznym. IW CRZZ 1978 (fihp)
Podstawy Ergonomii i Fizjologii pracy - Poradnik (pr. zbior.) Wyd. TarBonus ( wysyłka TarBonus, Sandomierska
102, 39-400 Tarnobrzeg; tel. [phone]; fax: [phone])
Puzyna C. Hałas w przemyśle. IW CRZZ 1979 (fihp)
Rączkowski B. BHP w praktyce. Ośrodek Doradztwa i Doskonalenia Kadr Gdańsk 2005.
Rosner J. Podstawy ergonomii. PWN 1982
Stanioch W. Oświetlenie pomieszczeń pracy. IW ZZ 1982 (fihp)
Szopa J., Mleczko E., y
ak S. Podstawy antropomotoryki. Wyd. Naukowe PWN W-wa 1996
Szymczykiewicz K. Pył przemysłowy. IW CRZZ 1979 (fihp)
Traczyk W.,Trzebski A. Fizjologia człowieka z elementami fizjologii klinicznej. PZWL 1992.
Valentin H. i in.: Medycyna pracy. PZWL 1985
Wojtowicz R. Zarys ergonomii technicznej. PWN 1977
Wojtusiak R. Biometeorologia a organizm ludzi i zwierzÄ…t.
Wolański N. Antropologia in\
ynieryjna. KiW 1966
Wolański N.(red) Czynniki rozwoju człowieka. PWN 1981
Oznaczenia serii wydawniczych:
fihp - Fizjologia i higiena pracy (IW CRZZ); blp - Biblioteka lekarza przemysłowego (PZWL)
omega - Seria  Omega wyd. Wiedza Powszechna
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 3
WYBRANE STRONY INTERENETOWE POÅšWI
CONE FZIJOLOGII PRACY I ERGONOMII
Portal BHP.pl
http://www.portalbhp.pl/
http://www.ciop.pl/
Portal Politechniki Wrocławskiej, Instytut Organizacji i Zarządzania: Laboratorium ergonomii.
http://ergonomia.ioz.pwr.wroc.pl/index.php
Linki do stron poświęconych ergonomii:
(http://www.ergonomia.e-ar.pl/)
Pierwsza wirtualna encyklopedia ergonomii (w wersji rozwojowej, około 1200 haseł
powiązanych z ergonomią, w języku niemieckim i angielskim).
http://www.lfe.mw.tum.de/~fraczek/ErgEnz/ergodat.php?login=&lang=eng
CZASOPISMA BRANśOWE
 Ergonomia - kwartalnik
 Atest  Ochrona Pracy - miesięcznik
 Promotor" - miesięcznik poświęcony bezpieczeństwu i higienie pracy, ocenie ryzyka pracy
oraz ergonomii stanowisk pracy. Mo\
liwe czytanie w Internecie oraz otrzymanie darmowego
egzemplarza
 Praca i zdrowie - miesięcznik
 Zastosowania Ergonomii - miesięcznik/
Bezpieczeństwo pracy - miesięcznik
 Problemy jakości  miesięcznik
 International Journal of Occupational Safety and Ergonomics - miesięcznik CIOP
FORMA ZALICZENIA
Na podstawie opanowania materiału wykładów - wynik egzaminu
Konsultacje  do uzgodnienia przez starostÄ™ roku
KONTAKT
Katedra Fizjologii ZwierzÄ…t i Ekotoksykologii
Uniwersytet ÅšlÄ…ski
Bankowa 9, 40 007 Katowice
Telefon wewnętrzny przez numer kierunkowy z miasta: 359 1728
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 4
CZA
OWIEK JAKO ISTOTA śYWA
CECHY WYRÓśNIAJ
CE ISTOTY śYWE:
1. Materialne podło\
e struktury i funkcji,
2. Organizacja - uporządkowanie - struktura - indywidualność - hierarchia integronów,
3. Metabolizm: katabolizm, anabolizm, asymilacja, dysymilacja, wymiana, przepływ, entropia,
4. Pobudliwość - reaktywność: aktywna zmiana stanu organizmu (reakcja) w odpowiedzi na zmianę stanu
środowiska (bodziec) przeciwdziałająca nieodwracalnym zmianom stanu,
5. Adaptatywność:
Homeostaza (względna niezmienność stanu - odwracalność zmian - w wyniku równowagi przepływów),
Stres (nadmiarowa, stereotypowa, nieadekwatna reakcja na bodz
ce),
6. Rozwój (ontogeneza),
7. Rozmna\
anie,
8. Dziedziczenie,
9. Ewolucja i zmienność.
POZIOMY INTEGRACJI BIOLOGICZNEJ - INTEGRONY:
" molekularny, " subkomórkowy, " komórkowy, " tkankowy,
" narządowy, " układowy, " organizmalny, " populacyjny,
" biocenotyczny, " biogeocenotyczny, " kosmiczny?
CZA
OWIEK WŚRÓD INNYCH ORGANIZMÓW - Cechy charakterystyczne dla:
JÄ…drowych (Eucaryota), ZwierzÄ…t (Animalia), Tkankowych (Histozoa), Dwubocznych (Bilateralia),
Strunowców (Chordata), Kręgowców (Vertebrata), Ssaków (Mammalia), Naczelnych (Primates).
CECHY ZWIERZ
T WYśSZYCH:
tkanki, symetria dwuboczna, cefalizacja, metameria,
CECHY SSAKÓW
budowa serca i łuku aorty, płuca pecherzykowate, przepona, stałocieplność, macica, sutki,
sierść, gruczoły skórne, rozbudowane kresomózgowie,
CECHY NACZELNYCH:
stopochodność, rotacja przedramienia, przeciwstawny kciuk, paznokcie, sutki tak\
e na piersi,
wzór zębowy: ICPM - mleczne i stałe, szczęki skrócone, oczodoły frontalnie,
CECHY MAA
P:
pojedyncza macica, Å‚o\
ysko krwiokosmówkowe, menstruacja, 1 para sutek piersiowych, tylko
paznokcie, kły przed zgryzem, ICPM - 2123
CECHY CZA
EKOKSZTAA
TNYCH :
linie papilarne, redukcja ogona, C-kształtny kręgosłup, redukcja kręgów do Th-L = 16-18,
wzrost do S = 4-5, wypukła klatka, mostek jednoczęściowy
CZA
OWIEK - PRACOWNIK I JEGO ODR
BNOŚĆ:
CECHY BANALNE:
dwuno\
ność, pionizacja, prosty staw kolana, S-kształtny kręgosłup, dwustronna dz
wignia czaszki,
wypiętrzona czaszka, skrócona szczęka, bródka, kły w linii zgryzu, zęby bez przerw,
płaska twarz, małe łuki brwi, długi nos i przegroda,
wolna ręka, manipulacja,
cerebryzacja - kora rozbudowana, termoregulacyjna hipoteza hominizacji,
CECHY NIEBANALNE:
- DA
UGI ROZWÓJ OSOBNICZY (i inwestycja w małą liczbę potomstwa wysokiej jakości),
- DA
UGA OPIEKA NAD POTOMSTWEM (stwarza wa\
ne miejsca pracy w edukacji i opiece),
- PEDOGENEZA - neotenia - dojrzałość płciowa przed dojrzałością społeczną,
- SEKS ODERWANY OD ROZRODU (konkurencja o najlepszego partnera zmusza do pracy),
- CYWILIZACJA I KULTURA MATERIALNA (dzięki pracy i przekazywaniu wiedzy i umiejętności) ,
- NIEGENETYCZNY PRZEKAZ KULTURY I MOWY ,
- MOWA jako szczególny system komunikacyjny i narzędzie pracy umysłowej :
" członowana (artykułowana), " symboliczna (umowna), " oderwana od tu i teraz,
" nieemocjonalna, " produktywna, " składniowa (syntaktyczna),
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 5
CO TO JEST PRACA
PRACA - DEFINICJA W RÓZNYCH DYSCYPLINACH NAUKI
Praca w sensie fizyki czyli ENERGIA
Praca w sensie fizjologicznym czyli WYSIA
EK
Praca ...
Praca ...
Praca w sensie ekonomicznym czyli WARTOŚĆ DODANA
Praca w sensie społecznym czyli ZASPAKAJANIE POTRZEB
Pod jakimi warunkami wysiłek jest pracą?
... ??? paradoks zmęczonego chuligana i paradoks białych kołnierzyków projektu Manhattan (1942)
Praca w sensie biologicznym ...
PRACA (def)
" zespół czynności fizycznych i psychicznych
" wykonywanych na obiektach lub ich odwzorowaniach (równie\
psychicznych)
" za pomocą organów ciała i narzędzi
" w wyniku którego osiągany jest efekt materialny lub informacyjny - zmiana środowiska
" który przyczynia się do podniesienia zdolności adaptacyjnej jednostki, populacji lub gatunku.
Praca w sensie biologicznym czyli MECHANIZM ADAPTACYJNY
PRACA - RODZAJE
PRACA (po nowemu)
" ENERGETYCZNA
" INFORMACYJNA
lub po staremu
PRACA
" FIZYCZNA
bezpośrednia (np. ręczna), z narzędziami, zmechanizowana, ...
lekka, średnio cię\
ka, ciÄ™\
ka
krótkotrwała, długotrwała,
...
" OPERATORSKA
" UMYSA
OWA
zmechanizowana,
stereotypowa,
odtwórcza,
odtwórcza z uczeniem,
twórcza - wolna
FIZJOLOGIA PRACY A ERGONOMIA
- NAUKA O OPTYMALIZACJI SYSTEMU ZASPAKAJANIA POTRZEB
NAUKI SKA
ADOWE ERGONOMII
Fizjologia pracy Antropometria Higiena pracy
Medycyna pracy Psychologia pracy Socjologia
Organizacja pracy Prakseologia In\
ynieria
Wzornictwo przemysłowe Ekonomia ...
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 6
ZACZNIJMY OD POCZATKU - MATERIALNE PODA
OśE śYCIA
POZIOM MOLEKULARNY
- TRZEBA SI
SKA
ADAĆ Z JAKICHŚ ZWI
ZKÓW CHEMICZNYCH, A ONE MAJ
PEWNE WA
ASNOÅšCI.
PIERWIASTKI (trzeba o tym mówić w związku z fizjologią \
ywienia):
" makroelementy ( > 0.1% sw.m.) w tym:  CHONSP - STRUKTURALNE oraz Na, K, Cl, Ca
" mezoelementy (Fe, Mg),
" mikroelementy - REGULACYJNO-KATALITYCZNE: - przykłady: Zn-insulina, J-tyronina, ... Cu, Co, Mn, F i
inne
ZWI
ZKI CHEMICZNE (TRZEBA O TYM MÓWIĆ W ZWI
ZKU Z TOKSYKOLOGI
):
" NIEORGANICZNE,
- woda i jej własności
(ciepło właściwe, ciepło parowania i zamarzania, anomalna rozszerzalność, polarność, hydroliza, odczyn,
kohezja ...)
- polarny - dipolowy charakter cząsteczki wody, oddziaływania wzajemne cząsteczek wody
- kwasy, sole, tlenki ... etc.
" ORGANICZNE
- szereg pochodnych od H-(CH2)n-H,
Zwiazki Organiczne Proste:
- węglowodory np. metan = CH4
- alkohole (polihydroksy-, amino-) np. etanol = C2H5OH i gliceryna = C3H5(OH)3
- aldehydy, ketony np. aldehyd mrówkowy = HCHO oraz aceton = CH3COCH3
- kwasy (keto- i hydroksy- kwasy oraz kw.tłuszczowe) np. cytrynowy lub masłowy ...
- izoprenoidy np. karotenoidy
- steroidy np. cholesterol, testosteron, estradiol,
- aminy np. adrenalina, serotonina ...
- heterocykle np. zasady azotowe (A,G,C,T,U) i hem np. hemoglobiny ...
- cukry (szereg genetyczny cukrów)
w tym:
triozy - C3 - (aldehyd glicerynowy),
pentozy - C5 - (ryboza, dezoksyryboza),
heksozy - C6 - (glukoza, fruktoza, maltoza, ...) ...
- aminokwasy (20 z pośród 100 znanych rodzajów)
w tym: Gli, Ala, Wal, Met, Cys, Arg, Liz, GluA, AspA, Fen, Tyr, Try, Ser, ...
ZwiÄ…zki Organiczne ZÅ‚o\
one:
nukleotydy, porfiryny, witaminy, tłuszczowce, cukrowce, białka, kwasy nukleinowe,
- NAJWAśNIEJSZE UGRUPOWANIA FUNKCYJNE:
hydroksylowe, karbonylowe, karboksylowe, aminowe, tiolowe, ...
- NAJWAśNIEJSZE WI
ZANIA: bezwodnikowe - estrowe, glikozydowe, peptydowe, ...
- hydro-, lipo- ... fobowość,-filowość, polarność, apolarność,
Rzędowość struktury biopolikondensatów (skrobia, celuloza, białka, DNA, RNA):
RzÄ…d struktury CELULOZA BIAA
KO DNA RNA
SEKWENCJA 1 14000 razy Glk 300 z 20 AK 3.5 mld par 70 -10000
z 4 N z 4 N
KONFORMACJA 2 harmonijka helisa/dywan dwie nici jedna nić
3 helisa splątek = węzeł helisa klucz/nić
4 włókno agregat nukleosom
5 agregat kompleks superhelisa 4-5
w komórce
6 sieć chromatyda
7 chromosom
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 7
SZCZEGÓLNE ZWI
ZKI BUDUJ
CE ORGANIZM:
- hormony:
aminokwasowe (adrenalina, 3J-Tyrozyna),
białkowe (Insulina, Glukagon, Hormon wzrostu ...),
sterydowe (andro-, estro-, gesta- geny, aldo-, kortyko- steron)
- witaminy i koenzymy (rola: jak wymienne końcówki robocze uniwersalnym narzędziu)
budowa na planie budowy nukleotydów:
CoA: A-Ryb-P-P-PaA-²-Ala-NH-C2H4-SH (PaA = pantacyna)
NAD: A-Ryb-P-P-Ryb-PP (PP = niacyna)
FAD: A-Ryb-P-P-RybOH-B2 (B2 = ryboflawina)
CoCo: A-dez-O-Ryb-P-B12 (B12 = kobalamina)
KLASYFIKACJA BIAA
EK NA TYPY CZYNNOÅšCIOWE - BIAA
KOWE NARZ
DZIA śYCIA
- BIAA
KA SPEA
NIAJ
PRZERÓśNE FUNKCJE, ALE ZAWSZE SPOŚRÓD PONIśSZYCH KATEGORII :
" budulcowe (keratyna, kolagen ...)
" enzymatyczne (pepsyna, cytochromy ...) - główne klasy enzymów
1. Oksydoreduktazy
2. Transferazy
3. Hydrolazy
4. Liazy (w tym syntazy)
5. Izomerazy
6. Ligazy (syntetazy)
" hormonalne i neuroprzeka\
nikowe
(insulina, hormon wzrostu, endorfiny, ...)
" receptorowe błonowe
(receptor androgenów, receptory opiatowe /morfiny/ ...)
" antygenowe
(antygeny A, B, Rh ...)
" przeciwciała
(aglutyniny, lizyny ...)
" transportowe, w tym:
kanały błonowe (kanał sodowy, ... );
pompy błonowe (pompa sodowo-potasowa, ...;),
nośniki błonowe ...
KLASYFIKACJA KWASÓW NUKLEINOWYCH NA TYPY CZYNNOŚCIOWE
" kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA)
- w chromosomach, podło\
e istnienia genów i dziedziczności
" kwas rybonukleinowy:
m-RNA, t-RNA, r-RNA, a-RNA - produkty transkrypcji, uczestniczą w syntezie białek
CENTRALNY DOGMAT BIOLOGII MOLEKULARNEJ
REAKCJE CHEMICZNE, BIOCHEMICZNE I PROCESY FIZJOLOGICZNE W KOMÓRKACH POLEGAJ
NA WZAJEMNYM
ODDZIAA
YWANIU CZ
STECZEK CHEMICZNYCH MAJACYCH DOPASOWANE DO SIEBIE KSZTAA
TY ORAZ
UZUPEA
NIAJ
CE WA
ASNOÅšCI FIZYCZNE.
KSZTAA
T WSPÓA
ODDZIAA
YWUJ
CYCH CZ
STECZEK MUSI SOBIE WZAJEMNIE ODPOWIADAĆ.
ZASADA: KLUCZ - ZAMEK
ZASADA DOPASOWYWANIA WZAJEMNEGO  R
KI I R
KAWICZKI
DOGMAT DOTYCZY INERAKCJI:
* EMZYMU Z SUBSTRATEM,
* HORMONU LUB MEDIATORA Z RECEPTOREM (BIAA
KIEM) BA
ONOWYM,
* ANTYGENU Z PRZECIWCIAA
EM (IMMUNOGLOBULIN
),
* BIAA
KA TRANSPORTOWEGO (KANAA
U, POMPY) Z PRZENOSZON
SUBSTANCJ

FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 8
KOMÓRKA PODSTAWOWY MODUA
BUDOWY I CZYNNOÅšCI
BUDOWA KOMÓRKI - ORGANELLA (więcej szczegółów Encyklopedie i Internet)
Błona cytoplazmatyczna i błony wewnątrzplazmatyczne
budowa wg Singera-Nicolsona - model płynnej mozaiki
-
- dwie przylegające do siebie tafle tłuszczowców z
powbijanymi w nie cząsteczkami białek
- miejsce dziania licznych trucizn i leków, np. nikotyny
Cytoplazma - hialoplazma:
- woda: 60-90%, 40-50% c.stałych - białka, w tym cytoszkielet: mikrofilamenty, mikrotubule,
Mitochondria:
- podwójna błona, grzebienie, grzybki,
- cykl Krebsa, łańcuch oddechowy,
- miejsce odtwarzania ATP oddychanie!!!
- miejsce działania niektórych trucizn, np. cyjanków &
Rybosomy, Polirybosomy.
Centrosom - Centriole - Kinetochor - Wici - Rzęski - Wrzeciono
kariokinetyczne
(plan budowy: 9× 2 +2)
tak\
e miejsce działania trucizn, np. kolchicyny
Lizosomy, Peroksysomy.
Proteasomy
- (2 mln dalton) o budowie cylindra zakończonego dwoma  główkami
- specyficzna, zale\
na od ATP degradacja białek piętnowanych ubikwityną (76 aa)
Diktiosom - Aparat Golgiego
- stos pęcherzyków do gromadzenia, pakowania i wydzielania ...
Siateczka śródplazmatyczna (czyli Retikulum Endoplazmatyczne)
- szorstka (od rybosomów) - fabryka białek
- gładka (z cytochromem P450)
- miejsce syntezy i przetwórstwa chemicznego,
w tym detoksykacja TOKSYKOLOGIA
mikrosomy jako artefakt podczas badania siateczki gładkiej
JÄ…dro i jÄ…derko
- chromosomy chromatydy DNA
- chromatyna (eur- , hetero- ) nukleosomy
- jÄ…derko + przewÄ™\
enie wtórne (organizator jąderka)
- błona jądrowa ...
z punktu widzenia fizjologii pracy i ergonomii:
jądro - cześć komórki, którą nale\
y szczególnie chronić przez promieniowanie UV, X, kosmicznym, alfa,
beta, gamma, N oraz mutagenami i kancerogenami
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 9
NAP
D śYCIA - PRZEMIANY CHEMICZNE
Reakcje chemiczne - Równowaga reakcji.
Reguła Le Chateliera i Brauna (reguła przekory)
- układ w równowadze przeciwdziała zaburzeniu składu lub warunków fizycznych.
Kataliza - katalizatory.
Próg energetyczny reakcji.
Kataliza enzymatyczna jako szczególny przypadek katalizy.
CENTRALNY CDOGMAT BIOLOGII MOLEKULARNEJ
REAKCJE CHEMICZNE, BIOCHEMICZNE I PROCESY FIZJOLOGICZNE W KOMÓRKACH POLEGAJ
NA WZAJEMNYM
ODDZIAA
YWANIU CZ
STECZEK CHEMICZNYCH MAJACYCH DOPASOWANE DO SIEBIE KSZTAA
TY ORAZ UZUPEA
NIAJ
CE
WA
ASNOÅšCI FIZYCZNE. KSZTAA
T WSPÓA
ODDZIAA
YWUJ
CYCH CZ
STECZEK MUSI SOBIE WZAJEMNIE ODPOWIADAĆ.
DOGMAT DOTYCZY INERAKCJI:
EMZYMU Z SUBSTRATEM,
HORMONU LUB MEDIATORA Z RECEPTOREM BA
ONOWYM,
ANTYGENU Z PRZECIWCIAA
EM,
BIAA
KA TRANSPORTOWEGO (KANAA
U, POMPY) Z PRZENOSZON
SUBSTANCJ

ENZYMY
- biokatalizatory białkowe - specyficzność wobec substratu i wobec reakcji katalizowanej,
- centrum allosteryczne, centrum katalityczne (miejsce aktywne).
Znaczenie konformacji białka enzymatycznego:
- reguła: klucz - zamek, - reguła: ręka - rękawiczka.
Inhibitory enzymów: kompetycyjne i allosteryczne
(trucizny metaboliczne, np. cyjanki, CO, pestycydy fosforoorganiczne & ).
KLASY ENZYMÓW:
1. OKSYDOREDUKTAZY (m.in. w procesach oddychania, & ):
LDH (mleczanowa), COX (oksydaza cytochromowa) CAT (katalaza) ...
2. TRANSFERAZY (m.in. w medycynie wazny wskaz
nik uszkodzeń watroby):
AlAT, AspAT (aminotransferazy), Kinazy (HK, PK, CPK)
3. HYDROLAZY (m.in. w mięśniach podczas pracy):
glikozydazy, lipazy, proteazy: proteinazy i peptydazy (e. trawienne),
ATP-azy, AChE (acetylocholinotransferaza model w toksykologii)
4. LIAZY (w tym syntazy) (m.in. w procesach oddychania):
rozpad: C-C ; C-O ; C-N ; C-S : dekarboksylazy, aldolaza, syntaza cytrynianowa,
5. IZOMERAZY:
izomeraza triozofosforanowa, glukozofosforanowa,
6. LIGAZY (syntetazy):
synteza: C-O ; C-S ; C-N : syntetaza aminoacylo-t-RNA, syntetaza AcCoA
UNIWERSALNY NOÅšNIK ENERGII:
Zapamiętaj poprawną pełną nazwę  adenozynotrifosforan
ATP - 12-16 kcal/mol (7 kcal/mol wiązania estrowego - 3-8 x więcej ni\
w innych wiÄ…zaniach)
ATP çÅ‚ AMP + Pi + Pi + 12-16 kcal/mol
ATP çÅ‚ ADP + Pi + 7 kcal/mol
ATP çÅ‚ AMP + PPi + 7 kcal/mol
P-Cr + ADP çÅ‚ Cr + ATP
Glukoza çÅ‚ 680 -738 kcal brutto çÅ‚ 40% w ATP z oddychania = 266 kcal
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 10
KATABOLIZM GLUKOZY - CYKL W CZTERECH ODSA
ONACH
1. GLIKOLIZA
- układ zasilania w paliwo surowe:
2 × [NAD+ NADH+H+]
Glc çÅ‚ Fru-1,6-dwu P çÅ‚ 2 ald. P-glic. çÅ‚ 2 kw. 1,3-dwu P-glic. çÅ‚ 2 kw. pirogr.
2 ATP 2 ADP 2 × [2 ADP 2 ATP]
2. ODDYCHANIE BEZTLENOWE (FERMENTACJA)
- awaryjne zasilanie beztlenowe:
2 × [NAD+ NADH+H+] 2 ×
[NADH+H+ NAD+]
Glc çÅ‚ 2 ald. P-glic. çÅ‚ 2 kw. 1,3-dwu P-glic. çÅ‚ 2 kw. pirogr. çÅ‚ 2 kw. mlekowy
2 ATP 2 ADP 2 × [2 ADP 2 ATP]
3. CYKL KWASÓW TRÓJKARBOKSYLOWYCH
- mechanizm uzdatniania paliwa wodorowego:
CH3COCOOH + CoA-SH + 4 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O +  C4 çÅ‚
çÅ‚ CoA-SH + 3 CO2 + 4 (NADH + H+) + FADH2 + GTP +  C4
Bilans wodorów w cyklu kwasów trójkarboksylowych:
Przychód [H]: 4 z pirogronianu + 2 z GTP i Pi + 4 z 2 H2O.
Rozchód [H]: 8 w 4 [NADH+H+] + 2 w FADH2.
4. A
AC
CUCH PRZENOŚNIKÓW ELEKTRONÓW
- system kontrolowanego spalania wodoru w tlenie:
SubH2 çÅ‚ NAD + çÅ‚ FAD çÅ‚ CoQ çÅ‚ 2 × {cyt b çÅ‚ cyt c çÅ‚ cyt a} çÅ‚ 1/2 O2
2 H+ + 2 e- + 1/2 O2 + 3 ADP + 3 Pi çÅ‚ H2O + 3 ATP
Oddychanie mitochondrialne - spalanie wodoru tlenem w mitochondriach:
Bilans energetyczny oddychania mitochondrialnego z glikolizÄ…:
Aktywacja:  2 ATP/Glc
Glikoliza: + 4 ATP/Glc + 2 (NADH+H+)/Glc
Cykl k.t-k. : + 2 GTP/Glc + [8 (NADH + H+) + 2 FADH2] /Glc
Fosforylacja: 2 × 3 ATP/(NADH+H+) + 8 × 3 ATP/(NADH+H+) + 2 × 2 ATP/ FADH2 =
= (34 + 4) ATP = 38 ATP
Razem: (34 + 2 + 4 - 2) ATP = 38 ATP (  2 ATP - transport w mitochondrium)
266 kcal/mol Glk, 40% brutto
Beta Oksydacja Wolnych Kwasów Tłuszczowych:
CH2n+1CH2CH2COOH + 2 HS-CoA + ATP + FAD + NAD+ + H2O çÅ‚
çÅ‚ CH2n+1CO-S-CoA + CH3CO-S-CoA + ADP + Pi + FADH2 + NADH + H+
bilans wodoru:
Przychód: 2 z węgli alfa i beta, 1 z -COOH i 2 z 2 HS-CoA, 2 z H2O,
Rozchód: 2 w FADH2, 2 w NADH+H+ , 1 w CH3CO-S-CoA, 2 w ADP i Pi
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 11
PRZYKA
ADY REAKCJI ANABOLICZNYCH:
" Glukoneogeneza:
mleczan çÅ‚ glukoza çÅ‚ glikogen
çÅ‚ çÅ‚
çÅ‚ çÅ‚
çÅ‚ çÅ‚
" Lipogeneza:
aminokwasy/cukrowce çÅ‚ ketokwasy çÅ‚ tÅ‚uszcze
çÅ‚ çÅ‚
çÅ‚ çÅ‚
çÅ‚ çÅ‚
" Sterydogeneza, synteza porfiryn i prostaglandyn:
aminokwasy + (cukrowce/tÅ‚usczowce) çÅ‚ porfiryny, sterydy, prostaglandyny
çÅ‚
çÅ‚
çÅ‚
" Synteza zasad azotowych:
aminokwasy + akt.octan çÅ‚ puryny, pirymidyny
çÅ‚
çÅ‚
çÅ‚
" Synteza mocznika:
2 NH3 + CO2 çÅ‚ (NH2)2CO
çÅ‚
çÅ‚
çÅ‚
" Synteza białka:
osobna dłu\
sza opowieść .................
ZASADY OGÓLNE PROCESÓW BIOSYNTETYCZNYCH:
" synteza związków wielkocząsteczkowych w komórce ze zw. drobnocząsteczkowych,
" substraty - nieliczne zwiÄ…zki podstawowe,
" szlaki syntez ró\
ne od szlaków rozpadu, (przedziałowość)
" synteza na koszt ATP,
" produkty syntez specyficzne gatunkowo i osobniczo,
Cykl Mocznikowy
- anaboliczny system usuwania trujÄ…cego amoniaku
Ornityna + NH3 + CO2 + ATP çÅ‚ Cytrulina + Asparagina + ATP çÅ‚ Arginionobursztynian çÅ‚
çÅ‚ Arginina (+ Fumaran) çÅ‚ Ornityna + Mocznik
Synteza lipidów
Pozamitochondrialny układ syntezy lipidów AcCoA palmitynian
1/ AcCoA + HCO3- + ATP Malonylo-CoA (C4) biotynowa karboksylaza AcCoA
2/ AcCoA + 7 Malonylo-CoA NADPH Palmitylo-CoA
kompleks syntazy kwasów tłuszczowych z pantacyną
Cytozolowy retikularny układ elongacji łańcucha kwasów tłuszczowych
AcCoA palmitynian
C10 + AcCoA C12-CoA
Kwasy tłuszczowe
C4 Masłowy (n-butanowy) CH3-(CH2)2-COOH
C6 Kapronowy (n-heksaanowy) CH3-(CH2)4-COOH
C8 Kaprylowy (n-oktanowy) CH3-(CH2)6-COOH
C10 Kaprynowy (n-dekanowy) CH3-(CH2)8-COOH
C12 Lauronowy (n-dodekanowy) CH3-(CH2)10-COOH
C14 Mirystynowy (n-tetradekanowy) CH3-(CH2)12-COOH
C16 Palmitynowy (n-heksadekanowy) CH3-(CH2)14-COOH
C18 Stearynowy (n-oktadekanowy) CH3-(CH2)16-COOH
C20 Arachinowy (n-ejkozanowy) CH3-(CH2)18-COOH
C22 Behenowy (n-dikozanowy) CH3-(CH2)20-COOH
C24 Lignocerynowy (n-tetrakozanowy) CH3-(CH2)22-COOH
C26 Cerotynowy (n-heksakozanowy) CH3-(CH2)24-COOH
Mitochondrialna desaturacja przez desaturazÄ™ i jej produkty:
C4 Krotonowy 1 n.n. CH3-CH=CH-COOH
C16 Palmityloolejowy 1 n.n. CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH
C18 Oleinowy 1 n.n. CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
C18 Linolowy 3 n.n. CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
C18 Linelonowy 4 n.n CH3-(CH2)5-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
C18 Rycynolowy 2 n.n CH3-CH2-CH=CHOH-(CH2-CH=CH)2-(CH2)7-COOH
C20 Arachidonowy 5 n.n CH3-(CH2)4-(CH=CH-CH2)3-CH=CH-(CH2)3-COOH
C24 Nerwonowy 1 n.n CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)13-COOH
Wa\
na reakcja tłuszczowców błonowych - Fosfolipazy w akcji
Fosfatydyloinozyl (PiP2) PL-aza A Trójfosforan Inozytolu (IP3) + Dwuacyloglicerol (DAG)
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 12
REPLIKACJA DNA, TRANSKRYPCJA RNA, TRANSLACJA - BIOSYNTEZA BIAA
KA
Replikacja - semikonserwatywna:
Transkrypcja - zgodnie z regułami kodu genetycznego
Cechy kodu genetycznego:
1. trójkowy,
2. bezprzecinkowy,
3. niezachodzÄ…cy,
4. zdegenerowany,
5. uniwersalny.
UWAGA: KOD TO SPOSÓB ZAPISU, INFORMACJA GENETYCZNA (TREŚĆ) - JEST ZAPISYWANA KODEM
kodony = znaki kodu genet.; kodony sygnalne: AUG - Met - start, UAA, UGA, UAG - stop
Translacja - czyli montowanie białek z 20 elementów wg zapisanej instrukcji
Od Genu do Cechy Fenotypowej - następstwo zale\
ności fizjologicznych
replikacja
replikacja
Sekwencja DNA (GENY) çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚ Sekwencja DNA potomnego çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚ ...
ćł
ćł transkrypcja
“!
Sekwencja m-RNA, t-RNA, r-RNA
ćł
ćł translacja = biosynteza białka
“!
Sekwencja polipeptydu (białka)
ćł
“!
Konformacja (kształt) białka
ćł
ćł zasada: klucz - zamek
“!
Czynności białek (struktura, funkcja, regulacja)
ćł
“!
Skutki czynności białek (istnienie, metabolizm, rozwój, reagowanie)
CECHY FENOTYPOWE
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 13
POBUDLIWOŚĆ
- zdolność do czynnej (tzn. z wydatkowaniem energii) zmiany stanu organizmu (reakcji) w odpowiedzi na
zmianę fizycznych oddziaływań środowiska na organizm (bodziec).
- wyrazem pobudliwości jest zawsze zmiana przebiegu przemiany materii w komórkach organizmu, nawet
wtedy gdy nie ma zewnętrznych tego objawów, np. przy zaniechaniu reakcji, przy uczeniu się ...
- pobudliwość polega na kaskadowym wzmocnieniu słabego bodz
ca i przetworzeniu go na reakcjÄ™ z du\
ym, a co
najmniej większym, wydatkiem energii
BODZIEC
- wyłącznie zmiana energii oddziaływań fizycznych na organizm
- bodziec progowy (wykrywany z prawdopodobieństwem 1/2), nadprogowy, maksymalny ... itd
REAKCJA
- skutek przetworzenia bodz
ca według  zapisanego w układzie nerwowym algorytmu (programu)
przetwarzania, mo\
e polegać wyłącznie na zmianie procesów chemicznych lub na wynikającym z
tych zmian wydzielaniu pewnych substancji, zmianie kształtu, ruchu w środowisku...
- reakcje są kontrolowane na drodze nerwowej lub hormonalnej (wydzielanie hormonów jest
kontrolowane przez układ nerwowy)
Moc bodz
ca
lub
Subiektywne wra\
enie
Pojęcie bodz
ca progowego:
- WYKRYWANY Z PRAWDOPODOBIEC
STWEM 1/2
P > 0.5
- SCHARAKTERYZOWANY PRZEZ ILOCZYN MOCY FIZYCZNEJ I
CZASU DZIAA
ANIA (ENERGI
)
- NALEśY DO RODZINY BODy
CÓW PROGOWYCH DANEGO
RODZAJU (NIE JEDEN, LECZ NIESKOC
CZENIE WIELE)
P = 0.5
P < 0.5
- GRAFICZNIE INTERPRETOWANY JAKO PUNKT NA HIPERBOLI
MI
DZY OSIAMI: MOC - CZAS DZIAA
ANIA
Czas działania bodz
ca
POBUDLIWOŚĆ JEST NIEZB
DNA DO PRZYSTOSOWANIA SI
DO ÅšRODOWISKA - ADAPTACJI
WSKUTEK ADAPTACJI ORGANIZM UTRZYMUJE NIEZMIENNOŚĆ SWOJEGO STANU (WZGL
DN
) I
RÓWNOWAG
PRZEPA
YWÓW MATERII I ENERGII DO I OD SWOJEGO WN
TRZA - HOMEOSTAZ

Zasada Logarytmicznego Przeło\
enia Bodziec - Reakcja
WSZECHOBECNE PRAWO WEBERA-FECHNERA
S = k × log Ix/I0
LUB INACZEJ UA
AMEK WEBERA
"I/I0 = k
Działa we wszystkich przypadkach (uniwersalne prawo przyrody) :
- rozpoznawania głośności dz
więku, intensywności światła, rozró\
niania ciÄ™\
arów ...
- reakcji na leki i trucizny ...
... lecz jest tylko jednym z mo\
liwych ujęć matematycznych ...
WARIACJE NA TEMAT - PRAWO STEVENSA
¨ = k × (Åš - Åš0 )n
Przykład zastosowania prawa W-F: skala decybelowa ...
oznaczanie wskaz
nika toksyczności ostrej LD50
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 14
HOMEOSTAZA (C.BERNARD, W.CANNON)
- względna stałość własności organizmu (układu) dzięki równowa\
eniu się przepływów materii, energii
i informacji do i od organizmu (układu),
- odwracalne, ograniczone wahania stanu wokół poziomu optymalnego (tzw. punktu nastawienia -set point)
- punkt nastawienia homeostazy mo\
e się zmieniać w trakcie rozwoju - przypadek homoeostazy płynnej
rozwojowo czyli homeorezy
- przykłady:
stała masa ciała, stała temperatura ciała, stałe ciśnienie tętnicze, &
stała zawartość tlenu lub cukru we krwi ... ,
równowaga pobierania i utraty wody, soli, węgla ... przez organizm
zrównowa\
enie bud\
etu dobrze funkcjonującego przedsiębiorstwa lub państwa
ZASADY UTRZYMANIA HOMEOSTAZY
" reakcje kontrolowane w pętlach sprzę\
eń zwrotnych
" współdziałanie procesów przeciwstawnych
" oddzielenie - kompartmentyzacja czyli przedziałowość - procesów o przeciwstawnym charakterze
" oscylacje wokół stanu równowagi - punktu nastawienia
ADAPTACJA
FIZJOLOGIA, NEUROFIZJOLOGIA I PSYCHOLOGIA OPISUJ
RÓśNE ASPEKTY PROCESÓW ADAPTACJI
Adaptacja
- Zespół procesów w wyniku, których w miarę trwania nara\
enia (ekspozycji) na czynnik środowiska
(bodziec) skutki działania tego bodz
ca maleją lub nie osiągają przewidywanych wartości, a organizm
(układ) nara\
ony na bodziec przeciwdziała tym skutkom i zachowuje stałość swojego stanu (homeostazę)
Adaptacja zachodzi dzięki procesom regulacji nerwowej (tak\
e dzięki zachowaniu się człowieka  w tym
pracy) oraz regulacji hormonalnej.
Względem danego bodz
ca organizm mo\
e wykazywać:
TOLERANCJ

- nieograniczony czas nara\
enia, bodziec optymalny, często korzystny
OPORNOŚĆ
- ograniczony czas nara\
enia, bodziec uciÄ…\
liwy
BRAK OPORNOÅšCI
- nieodwracalna zmiana stanu, bodziec szkodliwy
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 15
ZASADA TOLERANCJI SHELFORDA I PRAWO MINIMUM LIEBIGA
Dla ka\
dego rodzaju bodz
ca działającego na układ (organizm) istnieje taki zakres jego intensywności, w którym
funkcje układu (funkcje \
yciowe organizmu) przebiegajÄ… najsprawniej tj. najmniejszym kosztem energetycznym,
behawioralnym etc. i w którym sprawność układu (organizmu) wyra\
ona zdolnością do prze\
ycia, pracy,
rozrodu itp. jest najwy\
sza. Bodz
ce silniejsze lub słabsze ograniczają sprawność organizmu
IlustracjÄ… zasady tolerancji jest wykres Hessa,
SPRAWNOŚĆ
Prawo minimum Liebiga opisuje  połowę zasady
tolerancji
Tolerancja
Oporność
Oporność
Przykład:
nadmiar lub niedomiar po\
ywienia
Brak Brak
nadmiar lub niedomiar wybranego
oporności oporności
składnika
po\
ywienia,
nadmiar lub brak wody, Optimum
Pejus Pejus
nadmiar lub niedobór ruchu , wysiłku
Pessimum Pessimum
... tlenu,
... informacji,
MOC BODy
CA
... kontaktów socjalnych,
... troski rodzicielskiej ...
STRES (H. SELYE)  ÅšCISLE: REAKCJA STRESOWA
szczególny rodzaj reakcji adaptacyjnej (reakcji stresowej - w odpowiedzi na bodziec - stresor):
" niespecyficzny względem bodz
ca i sposobu reakcji (podobne objawy niezale\
nie od przyczyny)
" uogólniony (obejmuj ró\
ne - wszystkie istotne - funkcje organizmu)
" stereotypowy (zawsze o tym samym przebiegu, tych samych elementach, podobnej sile)
" nieadekwatny do działającego bodz
ca (nie zapewnia przeciwdziałania i zachowania homeostazy)
Synonimy dla terminu  Reakcja stresowa
Ogólna reakcja adaptacyjna, Reakcja alarmowa
Reakcja ogólnego wzbudzenia Reakcja  walcz albo uciekaj (Fight or fly reaction)
Wg H. Selye mo\
na wyró\
nić:
Eustres
- reakcja adekwatna do bodz
ca lub co najmniej umo\
liwiajÄ…ca odzyskanie zaburzonej homeostazy - ma
wartość przystosowawczą  stres zakończony sukcesem przystosowawczy
Dysstres
- przeciwieństwo eustresu, brak wartości przystosowawczej  stres zakończony klęską przystosowawcza
lub przeciÄ…gajÄ…cy siÄ™ ponad mo\
liwości uzyskania sukcesu
Większość przypadków stresu współcześnie to stres spowodowany bodz
cami psychicznymi bez realnego
i natychmiastowego zagro\
enia fizycznego, ale tak\
e jako  stres uciÄ…\
liwe i szkodliwe czynniki fizyczne
i chemiczne
FAZY REAKCJI STRESOWEJ:
F. ALARMOWA - przygotowawcza, wstępna, niskiej oporności
F. OPORNOŚCI - przystosowania - przejściowej adaptacji
F. PODATNOÅšCI - wyczerpania
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 16
PRZEBIEG STRESU
Sprawność
F.Alarmowa
F.Adaptacji
F.Podatności
Czas działania
stresora
W FAZIE ALARMOWEJ STRESU
- GA
OWNIE MOBILIZACJA METABOLIZMU PRZEZ CZEŚĆ SYMPATYCZN
UKA
ADU AUTOMOMICZNEGO I HORMONY
RDZENIA NADNERCZY (NORADRENALIN
I ADRENALIN
)
W FAZIE ADPATACJI REAKCJI STRESOWEJ PRZY CZASACH TRWANIA (PONAD KILKA GODZIN)
- GA
OWNIE DZI
KI CZYNNOŚCI HORMÓW STEROIDOWYCH KORY NADNERCZY (KORTYZOLU) PRZESTROJENIE
ORGANIZMU NA CZYNNOÅšCI PODTRZYMUJ
CE ZDOLNOÅšC DO OBRONY Z WYA
ACZENIEM INNYCH PROCESÓW, CO
PROWADZIĆ MOśE DO WYNISZCZENIA ORGANIZMU
STRES OSTRY I STRES PRZEWLEKA
Y  OBJAWY
W SPITZER. JAK UCZY SI
MÓZG. ZA SAPOLSKY (1992)
STRES OSTRY STRES PRZEWLEKA
Y
MOBILIZACJA ENERGII MIOPATIA, ZM
CZENIE, CUKRZYCA
PODWYśSZONE CIŚNIENIE SERCOWO-NACZYNIOWE NADCIŚNIENIE T
TNICZE
WZROST ZDOLNOŚCI POZNAWCZYCH OBUMIERANIE NEURONÓW
ZAHAMOWANE TRAWIENIE WRZODY śOA

DKA I DWUNASTNICY
ZAHAMOWANY WZROST PSYCHOGENNA KARA
OWATOŚĆ, OSTEOPOROZA
ZAHAMOWANE PROCESY REPRODUKCYJNE ZANIK MIESI
CZKI, IMPOTENCJA, UTRATA POP
DU
ZAHAMOWANY UKA
AD ODPORNOŚCIOWY PODWYśSZONE RYZYKO ZACHOROWAC

FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 17
REGULACJA CZYNNOÅšCI
REGULACJA NERWOWA - TEMAT RZEKA ...
REGULACJA HORMONALNA - NA RAZIE TYLKO CO NAJWAśNIEJSZE
Hormony gruczołowe, tkankowe, cytokiny, neurohormony, mediatory nerwowe, feromony
Hormony:
" podwzgórza:
liberyny - RH, statyny - IH; np. kortykoliberyna, tyroliberyna, gonadoliberyna, ... itd.
" przysadki:
GH (hormon wzrostu), TSH (tyrotropina), ACTH (hormon adrenokortykotropowy),
FSH (folistymulina), LH (lutropina), PRL (prolaktyna), LPF (ipotroppina),
MSH (hormon melanotropowy), ADH = VA (wazopresyna), OT (oksytocyna)
" obwodowe zale\
ne od przysadki:
glikokortykosterydy (kortyzol)*, androgeny (testosteron)*, estrogeny (estriol)*, T3/T4 (tyroksyna)**,
" obwodowe niezale\
ne od przysadki:
tymopoetyna, tymozyna, melatonina**,
PTH (parthormon), kalcytonina, mineralokortykoidy (aldosteron)*,
glukagon, insulina, adrenalina**, noradrenalina**
" hormony tkankowe:
serotonina**, bradykinina, histamina**, prostaglandyny***, .... itd.
* - hormon sterydowy; ** - hormon aminokwasowy, *** - inne
nieoznakowane = pozostałe - hormony peptydowe/białkowe
Mechanizmy regulacji hormonalnej
" wzmocnienie kaskadowe bodz
ca
" sprzÄ™\
enie zwrotne ujemne - pętla krótka, pętla długa
uruchamianie wykonawczych mechanizmy komórkowych
OÅ› wydzielnicza - Kaskadowe wzmocnienie hormonalne
Bodziec
Bodziec
Podwzgórze
Liberyna
Bodziec
Przysadka
Tropina
Gruczoł
Hormon obwodowy
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 18
Samohamowanie - Ujemne sprzÄ™\
enie zwrotne
Podwzgórze
Liberyna
Przysadka
Tropina
Gruczoł
Hormon obwodowy
MECHANIZM DZIAA
ANIA HORMONÓW
STERYDOWYCH, BIAA
KOWYCH I AMINOKWASOWYCH - zwiÄ…zek z koncepcjÄ… operonu
DLA NIESTERYDOWYCH - układ drugiego przekaz
nika:
- drugie przekaz
niki: c-AMP, c-GMP, IP3, DAG, Ca2+, arachidonian, NO
- białkowy receptor błonowy lub cytoplazmatyczny uruchamia kaskadę enzymatycznego
wzmocnienia (z udziałem kinaz białkowych fosforylujących białka), której końcowym efektem
jest zmiana aktywności metabolicznej w komórkach: włączenie / wyłączenie enzymu, transkrypcja
i translacja nowego białka i dalsze konsekwencje zmienionej aktywności, np. zjawiska pamięci,
skurcz mięśnia, pojawienie się nowej cechy osobniczej w rozwoju (np. zarostu)
Wewnątrzkomórkowy system wzmacniania bodz
ca hormonalnego
Hormony peptydowe i aminokwasowe Hormony sterydowe
Hormon Hormon
na transporterze
Hormon
Receptor
Receptor
CiÄ…g reakcji
metabolicznych
Synteza białka
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 19
ROZWÓJ OSOBNICZY - JAK ROZWIJA SI
PRACOWNIK
ROZWÓJ- POJ
CIE I WA
ASNOÅšCI
- zespół skoordynowanych procesów/zmian w czasie
- wzrost zdolności przystosowawczej osobnika, populacji i gatunku do środowiska
- współdziałanie/równowa\
enie procesów twórczych i niszczących
definicja musi obejmować starzenie i śmierć oraz wskazywać na skutek rozwoju.
MATERIALNE OBJAWY ROZWOJU (WG N. WOLAC
SKIEGO)
dodatnie - progresywne, ujemne - regresywne
" WZRASTANIE
rozplem = namna\
anie - hiperplazja
rozrost = powiększanie = hipertrofia
" RÓśNICOWANIE = dyferencjacja
" DOJRZEWANIE ( u człowieka: osiągniecie zdolności rozrodczej i samodzielności społecznej)
specjalizacja
integracja = scalenie = współdziałanie
" POST
P
ILOÅšCIOWE WSKAy
NIK ROZWOJU
" KINETYKA - poziom cechy - wartość w danym czasie x
" ROZMACH - zmiana - wielkość zmiany między dwoma wybranymi momentami "x
" DYNAMIKA - szybkość zmian dx/dt
" RYTM - przyspieszenie: wskaz
nik zmian szybkości d2x/dt
Typowe krzywe odwzorowujące rozwój: logarytmiczna, wykładnicza, logistyczna, dwufazowa
ETAPOWOŚĆ ROZWOJU CZA
OWIEKA
Trzy główne OKRESY ROZWOJU (na nie dopiero nakłada się inne podziały)
" PROGRESYWNEGO wzrastania
" TRANSGRESYWNEGO stabilizacji, równowagi
" REGRESYWNEGO inwolucyjny, starości
FAZY ROZWOJU (WG N.WOLAC
SKIEGO):
" FAZA BIERNOŚCI niezdolność do samodzielnej regulacji homeostazy osobniczej,
zale\
ność regulacji od organizmu matki
" FAZA EKSPANSJI zdolność do samodzielnej regulacji homeostazy,
wykształcone osobnicze mechanizmy homeostatyczne
(regulacja hormonalna i odporność immunologiczna)
Przełomowe biologiczne zjawiska rozwojowe - okresy krytyczne, przełomy epigenetyczne ...
Z PUNKTU WIDZENIA FIZJOLOGII PRACY
" Okres przedprodukcyjny
" Okres produkcyjny
" Okres poprodukcyjny  emerytalny
Tak\
e z punktu widzenia rozwoju człowieka wa\
ne:
" Ochrona pracy młodocianych
" Ochrona pracy kobiet w ciÄ…\
y
" Urlopy wychowawcza
" Ochrona pracy osób starszych
Problem przechodzenia na renty i emerytury
Ochrona pracy osób niepełnosprawnych
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 20
NORMA ROZWOJOWA - NORMA ODDZIAA
YWAC
ÅšRODOWISKA
I NORMA REAKCJI NA WARUNKI ÅšRODOWISKA
POJ
CIE NORMY
wg J. Lata: Norma normatywna-postulatywna, statystyczna, funkcjonalna,
" Norma arbitralno-postulatywna (komunikacyjna, normatywna, ujednolicajÄ…ca - norma etyczna i estetyczna,
normy społeczne, standardy produkcyjne, przepisy prawa, dekalog)
" Norma statystyczna - częstotliwościowa (powszechności zjawiska, odwzorowująca wbudowany genetycznie
program rozpoznawania wzorca normalności - nie rzuca się w oczy, nie dra\
ni)
" Norma optymalizacyjno-funkcjonalna (maksymalizująca wydolność, homeostatyczna - np. zdrowia,
obciÄ…\
enia wysiłkowego, \
ywienia)
Norma obejmuje:
- wartość lub własność najczęstszą
- dopuszczalne odchylenie od wartości najczęstszej
- metodÄ™ pomiaru, prezentacji i oceny
Rozwój pojęcia normy:
Etap obserwacyjno-empiryczny (kanony klasyczne, ideał, złoty podział, złoty środek)
- kanony rzez
by greckiej, kanony malarstwa egipskiego, etc.,
Etap typologiczny kształtowania pojęcia normy (biometria, statystyka, wskaz
nik punktowy)
- typy charakterystyczne czesto odbiegają od przeciętnego zakresu zmienności (K.Stohyłwo)
- jednostka zawsze odchyla się od normy w jakimś szczególnym aspekcie - będąc pod tym względem
nienormalna (R.J.Williams).
Etap populacyjny kształtowania pojęcia normy (norma dynamiczna, statystyczna, zakresowa)
- norma definiowalna przez zakres zmienności ograniczony wartościami ekstremalnymi, arbitralnie
uznany za typowy, zoptymalizowany (F.Johnston)
- norma homeostatyczna w oparciu o kryteria homeostazy, stresu, adaptacji (C.Bernard, H.Selye)
Kryteria normowania pojęte nowocześnie:
Norma środowiskowa, norma higieniczna, norma fizjologiczna
- określona przez mo\
liwość zachowania homeostazy, nienaruszalność stanu, odwracalność zmian
Biologiczno-ewolucyjne uzasadnienie normy
- istnieje tylko to co było zdolne prze\
yć, rozmno\
yć się, wygrało w konkurencji o istnienie, jest więc
na pewno lepsze w danych warunkach od form, które nie przetrwały - optymalne, bo gdyby coś inne
było lepsze to nie obserwowalibyśmy aktualnej formy, aktualnej normy
Norma higieniczna, norma oddziaływań środowiskowych
wra\
liwość osobnika opisana zasadą tolerancji Shelforda, wra\
liwość i siła reakcji osobników na
bodz
ce środowiska zró\
nicowana - mo\
e być rozpatrywana w kategoriach częstości reakcji przy danym
nasileniu bodz
ca, rozkład wra\
liwości najczęściej opisany krzywą rozkładu normalnego,
- za podstawę normowania przyjęta tolerancja, oporność i podatność na czynnik ujęte statystycznie w
populacji
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 21
STATYSTYCZNE UJ
CIE NORMY ANTROPOMETRYCZNEJ I HIGIENICZNEJ
Metody oceny rozkładu częstości występowania cechy
pomiary w du\
ej zbiorowości: przekrojowe lub długoterminowe - longitudinalne
analiza statystyczna
Główne wskaz
niki zmienności biologicznej
" średnia arytmetyczna wartość cechy (lub inne miary wartości centralnej: mediana - połówkowa,
modalna - najczęstsza)
" rozstęp wartości cechy, wariancja, odchylenie standardowe lub błąd standardowy
" przedziały / zakresy centylowe (przedziały kwartylowe, staniny i inne)
WYLICZYĆ ŚREDNI
ARYTMETYCZN
I JEJ ODCHYLENIE STANDARDOWE WCALE NIE JEST TRUDNO.
nj
xij
"
i = 1
Średnia arytmetyczna: xśr = x =
j
n
j
nj
2
(xij - xśrednie)
"
i=1
Odchylenie standardowe: SD = OS = s =
j
n -1
j
2
nj nj
2
ëÅ‚ öÅ‚
1
xij - ìÅ‚ xij ÷Å‚
" "
( )
n
íÅ‚ Å‚Å‚
i = 1 i = 1
j
Lub wzór wygodniejszy w liczeniu: s =
j
n - 1
j
Odchylenie standardowe dodane lub odjÄ™te od Å›redniej arytmetycznej (Xsr Ä… n × SD) wyznacza
granice wartości w których mieści się pewna część badanej populacji, tak jak ilustruje to tabelka.
Umownie przyjęto, \
e za normÄ™ biologicznÄ… (pedagogicznÄ…, medycznÄ…, higienicznÄ…) uwa\
a siÄ™ 90%
(lub 95%) spośród wszystkich istniejących przypadków skupionych wokół najczęstszej (średniej - przeciętnej)
wartości cechy, co zarazem wyklucza po 5% (lub po 2,5%) przypadków skrajnych o najmniejszej oraz o
największej wartości tej cechy, które są uwa\
ane za odbiegajÄ…ce od normy.
Miary pozycji centralnej i odchylenia standardowego jako miary zmienności
Åšrednia arytmetyczna i odchylenie standardowe
Tabela.
Związek między zakresem przedziału zmienności określonego przez wielokrotność SD a procentem przypadków
objÄ™tych tym zakresem Xsr Ä… n × SD:
× SD Ä…0,5 Ä… 1,0 Ä…1,5 Ä…1,65 Ä…1,96 Ä…2,0 Ä…2,5 Ä…3,0
× Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä…
× Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä…
× Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä… Ä…
% 38,2 68,3 86,7 90% 95% 95,6 98,8 99,7
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 22
Procenty i centyle
120
Procent Centyl
100
80
60
40
20
0
Wielkość cechy
Centyle - skumulowane procenty częstości występowania lub reakcji na rosnące nasilenie czynnika
Praktycznie stosowane miary pozycji w populacji:
Centyl (percentyl) - skumulowana (zsumowana) częstość (względna ilość) występowania wśród badanej
populacji (grupy, zbiorowości) wielkości cechy nie większej ni\
pewna wybrana wartość,
np.: wzrost dziecka odpowiada 50 centylowi w jego grupie wiekowej, gdy 50% jego rówieśników jest
ni\
szych lub równych wzrostem temu dziecku (czyli nie przewy\
sza go),
tj. u\
ywając skali centylowej zawsze porównujemy badanego osobnika do populacji (zbiorowości), z której
pochodzi i dowiadujemy się jak jego cechy mają się do przeciętnej i skrajnych cech tej grupy
Kwartyl - frakcja populacji obejmujÄ…ca po 25% populacji, odpowiednio: od 0 do 25 centyla, od 25 do 50
centyla, od 50 do 75 centyla i od 75 do 100 centyla
Staniny - frakcje obejmujące w porządku wzrastającej wartości cechy badanej odpowiednio po 4, 7, 12, 17, 20,
17, 12, 7, 4 % populacji
inne: Skala Z, Skala T, Skal GRE, Skala AGCT
Metody prezentacji norm oraz rejestracji i oceny wskaz
ników indywidualnych
" Siatki centylowe
" Morfogramy
" Tabele Pirqueta
Problem:
" Jak prawidłowo interpretować wskaz
nik centylowy (rangÄ™ centylowÄ…)
" Gdzie w fizjologii pracy, higienie i ergonomii stosuje siÄ™ skale centylowe
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 23
Siatka Centylowa - Najlepszy sposób na przedstawienie normy zmiennej
w czasie
 np. w odniesieniu do zminieajcych się w rozwoju osobniczym cech człowieka
cecha
SIATKA CENTYLOWA CECHY
45
95
85
65
50
35
40
15
5
35
90
70
30
30
30
70
90
25
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...
wiek
OPTIMUM EKOLOGICZNE A HIGIENICZNA NORMA ÅšRODOWISKOWA
Podstawy normowania intensywności obcią\
eń czynnikami srodowiska:
Organizm wykazuje względem bodz
ca - czynnika:
TOLERANCJ
- nieograniczony czas nara\
enia, bodziec optymalny, często korzystny,
- środowisko normalne
OPORNOŚĆ - ograniczony czas nara\
enia bez szkodliwych skutków, bodziec ucią\
liwy
- UCI
śLIWOŚĆ ŚRODOWISKOWA
BRAK OPORNOŚCI - następuje nieodwracalna zmiana stanu pod działaniem bodz
ca, bodziec szkodliwy
- SZKODLIWOŚĆ ŚRODOWISKOWA objęta normami np. NDS
Podstawy normowania szkodliwości środowiskowych wg klasyfikacji WHO:
" CZYNNIKI PROGOWE (intensywnościowe - skutek niezale\
ny od czasu ekspozycji),
" CZYNNIKI KUMULATYWNE (chronointensywnościowe - skutek narasta, sumuje się ze wzrostem czasu
ekspozycji),
" CZYNNIKI NIENORMOWALNE (o długim okresie utajenia, o nieprzewidywalnych skutkach, wysokim
wskaz
niku ryzyka)
Własności praktycznych testów do oceny wydolności organizmu i nara\
enia
środowiskowego:
Warunki  dobroci testu
- Rzetelność - powtarzalność wyniku w kolejnych, niezale\
nych pomiarach w standardowych warunkach
- Trafność - adekwatność pomiaru testem względem zało\
eń, odpowiedniość wyniku do celu pomiaru
- Prostota techniczna
- Taniość
- Szybkość wykonania
Szybkie testy przesiewu (screening tests) - do wyodrębnienia przypadków wątpliwych
Badania szczegółowe - do oceny stanu w przypadkach wątpliwych wyodrębnionych testami przesiewu
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 24
POJ
CIE ZDROWIA I CHOROBY.
Klasyczne definicje zdrowia:
" Galen - stan równowagi i harmonii organizmu, nieodczuwanie bólu i niezahamowanej aktywności \
yciowej
" Definicja WHO 1947: Zdrowie - stan nieobecności choroby, niesprawności, kalectwa lub ich objawów
współwystępujący ze stanem ogólnego dobrego samopoczucia fizycznego, psychicznego i społecznego.
 Zdrowie jest to całkowity dobrostan fizyczny, psychiczny i społeczny, a nie tylko brak choroby lub
niedomagania .
" Definicja Marcina Kacprzaka: Zdrowie - stopień przystosowania fizycznego, psychicznego i społecznego,
jaki jest osiÄ…galny w najkorzystniejszych warunkach.
" Definicja wg J. Brzezińskiego i C. Korczaka: Zdrowie - osiągnięty w rozwoju poziom sprawności ustroju
oraz sztuka panowania nad własnym ciałem i psychiką. Zdrowie - stan po\
Ä…danej normy funkcjonalnej.
SYNTETYCZNA DEFINICJA ZDROWIA:
- minimalny koszt biologiczny, fizjologiczny, psychiczny, społeczny i ekonomiczny utrzymania osobnika,
- maksymalna zdolność adaptacyjna do środowiska - zachowanie homeostazy,
- stan uznany za typowy w populacji,
- stan uznany za po\
Ä…dany w populacji
CHOROBA:
- nie zdrowie
Przebieg choroby:
A/ " ostry, " podostry, " przewlekły;
B/ " prosty, " nawrotowy, " powikłany;
C/ " lekki, " ciÄ™\
ki
Zejście choroby:
* całkowite,
* niezejście chroniczne,
* zejście śmiertelne (choroby),
* zejście częściowe - z trwałym uszkodzeniem zdrowia.
DWIE ZA
OTE ZASADY
 Primum - non nocere, secundum - expectare.
Profilaktyka tańsza od leczenia.
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 25
ANTROPOMETRIA INśYNIERYJNA
ZMIENNOŚĆ BIOLOGICZNA A DOPASOWANIE DO URZ
DZEC
I SPRZ
TÓW
Zmienność biologiczna parametrów antropometrycznych
częstość występowania poszczególnych wielkości / wariantów danej cechy,
ró\
nice międzypopulacyjne (narodowe,  rasowe )
krzywa dzwonowata - rozkład normalny cechy biologicznej (rozkład gaussowski),
przyczyny zmienności biologicznej czynniki rozwoju
Czynniki rozwoju człowieka wg N. Wolańskiego
" ENDOGENNE dziedziczne genetyczne determinanty
wrodzone paragenetyczne stymulatory
" EGZOGENNE biogeograficzne ekologiczne
ekonomiczno-społeczne kulturowe modyfikatory
NORMA ROZWOJOWA - BADANIE I OCENA ROZWOJU CZA
OWIEKA
Norma statystyczno-częstotliwościowa (wartość średnia, najczęstsza i dopuszczalne odchylenie od niej)
Tendencja przemian - trend sekularny albo akceleracja
(akceleracja i intensyfikacja procesów progresywnych - retardacja procesów inwolucyjnych)
Hipotetyczne przyczyny akceleracji:
- h. troficzna - "\
ywieniowa"
- h. efektu heterotycznego - promień krzy\
owania - zawierania mał\
eństw - demograficzna,
- h. efektu wzrastającego wieku rodziców - paragentyczna,
- h. sztucznie wydłu\
onego fotoperiodu,
- h. wychodzenia z XIX w. dołka retardacyjnego - postindustrialna,
- h. efektu higieniczno-cywilizacyjnego - zdrowotna,
- h. stymulacji wskutek feromonalnych pobudzeń w wychowaniu koedukacyjnym
Zdjęcie antropologiczne populacji
badania przekrojowe i długoterminowe
konieczność aktualizacji
Zastosowanie danych antropometrycznych:
w produkcji odzie\
y, obuwia, narzędzi, sprzętów, urządzeń, oprzyrządowania sterującego, pojazdów,
kształtowaniu przestrzeni u\
ytkowej, równie\
wykresów, rysunków, tablic informacyjnych itp.
Indywidualne potrzeby u\
ytkownika pod względem wymiarów zaspokajane przez:
- dobór pod względem indywidualnych wymagań z asortymentu rozmiarowego,
- wykonanie na miarÄ™,
- w wymianie międzynarodowej:
dobór części asortymentu,
zamówienie produkcji na miarę
TECHNIKA POMIARÓW ANTROPOMETRYCZNYCH
Główne wyznaczniki topograficzne ciała człowieka :
" PÅ‚aszczyzny:
środkowa strzałkowa (pośrodkowa) - prawa / lewa połowa,
czołowa główna - grzbietowa / brzuszna część ciała w osi pionowej (punkt vertex),
pozioma frankfurcka (jedna z poprzecznych: punkty: tragion, orbitale),
poprzeczne (poziome)
" Linie:  ślady po przebiegu płaszczyzn
" Punkty: charakterystyczne miejsca wyznaczane przez budowę poszczególnych kości szkieletu
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 26
OZNACZENIA WYBRANYCH PUNKTÓW ANTROPOMETRYCZNYCH  PRZYKA
AD
cg - masa ciała
o - orbitale najni\
szy w lewym oczodole - do PHF
t - tragion - najwy\
szy na guzku ucha - do PHF
b-gn - długość twarzy (dolna) -
n-gn - wysokość twarzy całkowita (bez czoła)
t-v - wysokość czaszki (po-v)
v-gn - wysokość głowy
b - bregma - zbieg szwów czaszki strzałkowego i wieńcowego
v - vertex - szczyt czaszki w PHF
gn - gnathion - najni\
ej na dolnej krawędzi \
uchwy
n - nasion - zbieg grzbietu nosa i kości czołowej w linii brwi
po - porion - najwy\
szy brzeg otworu słuchowego
t - tragion - najwy\
szy punkt guzka ucha
B-v - wysokość ciała w PHF
B-sst - wysokość nadmostkowa
B-a - wysokość dobarkowa
B-sty - wysokość dopromieniowa
B-da - wysokość dopalcowa
B-ic - wysokość do górnej krawędzi grzebienia miednicy
B-sy - wysokość nadspojeniowa = B-tro -jako długość nóg
B-tro - wysokość krętarzowa
a-da - długość ręki
B - podstawa
sst - między obojczykami w zagłębieniu na szczycie rękojeści mostka
a - najbardziej bocznie na Å‚opatce
sty - na wierzchołku wyrostka rylcowatego kości promieniowej - nad kciukiem
da - dolny czubek palca wskazujÄ…cego
ic - górna krawędz
grzebienia miednicy
sy - spojenie łonowe - przez ucisk w dół brzucha
tro - oś krętarza w biodrze - podczas ruchu
xi - punkt nadmieczykowaty mostka
ths - na wyrostku kolczystym kręgu w poziomie xi
thl - najbardziej bocznie na tułowiu w poziomie xi
a-a - szerokość barków
ic-ic - szerokość największa bioder
tro-tro - szerokość międzykrętarzowa
is-is - szerokość międzykolcowa miednicy
sty - da - długość dłoni
sst-sy - długość tułowia
ap-pte - długość stopy
xi-ths - głębokość klatki piersiowej (tu tak\
e obwód klatki piersiowej, o ile nie podpachowy)
ap - (akropodion) najbardziej wysunięty do przodu punkt stopy na paluchu lub palcu II
pte - (pterion) najbardziej wysunięty do tyłu punkt pięty
cm-cl - szerokość międzykłykciowa kości ramiennej
epl-epm - szerokość nasady kolanowej kości udowej
cm, cl - cubitale mediale et laterale - nadkłykcie kości ramiennej w stawie łokciowym
epl, epm - epicondylion mediale et laterale - nadkłykcie kości udowej
circum.. thorac. - obwód podpachowy lub w xi-ths u obu płci w bezdechu, na szczycie wdechu i wydechu
circum. antebr. - obwód na bicepsie w najszerszym miejscu
circum. cox. - obwód na udzie tu\
pod pośladkami
plic. cut.-lip. antebrach. - na mięśniu trójgłowym pośrodku ramienia fałd zebrany pionowo
plic. cut.-lip. subscapul.. - pod dolnym kątem łopatki fałd zebrać poziomo
plic. cut.-lip. abdomin. - na brzuchu w 1/4 odległości od pępka do kolca biodrowego przedniego (is) - ukośnie
plic. cut.-lip. tibialis - na łydce od tyłu poni\
ej wcięcia podkolanowego, stopa wsparta na palcach, kolano ugięte,
mięśnie luz
ne, fałd pionowo
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 27
Pochodne wskaz
niki antropometryczne:
szerokości, długości, głębokości,
obwody, grubości fałdu,
kÄ…ty,
masy, objętości,
proporcje, wskaz
niki syntetyczne ..., wskaz
niki funkcjonalne,
TRZY ASPEKTY PROJEKTOWANIA Z WYKORZYSTANIEM DANYCH ANTROPOMETRYCZNYCH:
" dopasowanie funkcjonalne umo\
liwiajÄ…ce u\
ycie - pracÄ™
" zapobieganie przeciÄ…\
eniom i powstawaniu zmęczenia wskutek wymuszenia pozycji, uło\
enia itp
" dopuszczenie zmienności sposobów u\
ycia dla przeciwdziałania znu\
eniu i zmęczeniu
Wykorzystanie danych antropometrycznych w projektowaniu i konstruowaniu urządzeń:
" zastosowanie wskaz
nika przeciętnego (50 centyl) jest często nieprawidłowym podejściem
" zastosowanie w doborze wymiarów wskaz
nika minimalnego (3-5 centyl) - osobnik minimalny
" wskaz
nika maksymalnego (95-97 centyl) - osobnik maksymalny
" analiza krytycznych wartości wymiarów wzgl. funkcjonalności (np. zasięgi w pasach bezpieczeństwa)
wielkość krytyczna wymiaru projektowego:
wysokość i szerokość drzwi, rozmiar fotela dopasowane do  największego ,
poło\
enie sterowników względem siedziska do  najmniejszego
rozmiar uchwytów względem sposobu u\
ycia ręki, ilości zaanga\
owanych palców
sposób u\
ycia kończyny a wymiar projektowy:
chwyt obcęgowy, pensetkowy,  klipsowy , pełną dłonią (dłoniowy) - a zmiany wymiaru dłoni i
przestrzeń potrzebna do ruchu
wielkość wydatkowanej siły w czasie pracy a wymiary projektowe
optymalne kąty zgięcia kończyn, kierunki przyło\
enia siły, ramię siły, skok ruchu
DYMORFIZM PA
CIOWY CZA
OWIEKA
- fizyczny średnio wyra\
ony, przeciętnie wyra\
ający się 8% ró\
nicami morfometrycznymi,
- typowy dla gatunków poligamicznych,
- zewnętrznie przejawiający się drugo- i trzeciorzędowymi cechami płciowymi
(genitalia, piersi, ró\
nice budowy kośćca, owłosienia, cechy psychiczne, rola społeczna).
Ró\
nice przeciętnego wzrostu mę\
czyzn i kobiet 10-12 cm
Ró\
nice sięgów 5-40 cm między płciami
Typologiczne ujęcie ró\
nic dymorficznych w zakresie budowy ciała:
Typ męski:
silna budowa górnych części ciała, karku i obręczy barkowa, du\
a głowa, wystający profil twarzy, wąskie
biodra, relatywnie krótszy tułów i dłu\
sze kończyny(!!), otłuszczenie 15-18% mc, mięśnie 42% mc,
Typ \
eński:
mniejsza wysokość i masa ciała, drobniejsza głowa o bardziej dziecięcych proporcjach twarzy, bardziej
zaokrąglone kształty, relatywnie dłu\
szy tułów, krótsze kończyny przy czym górne krótsze względem
długich w porównaniu do mę\
czyzn, znaczniejsze otłuszczenie (24-28% mc) skupiające się głównie w
obręczy biodrowej, subtelniejsza budowa kośćca i słabsze mięśnie (36% mc), luz
niejsze torebki stawowe,
większa gibkość i precyzja ruchów, ni\
ej środek cię\
kości ciała, mniejsza - tak\
e relatywnie - pojemność
płuc i serca, wy\
sza częstość tętna, o 50% mniejsza siła mięśniowa i o 25-30% mniejsza ni\
u mÄ™\
czyzn
wydolność fizyczna, ni\
sza przemiana podstawowa, wy\
sza odporność, mniejsze zró\
nicowanie osobnicze,
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 28
Morfologiczna i funkcjonalna asymetria
Asymetria ciała człowieka (w przypadku typowej dominacji prawostronnej)
asymetria skrzy\
na (lewa strona głowy, prawy pas barkowy, lewy pas miedniczny)
PO PRAWEJ WI
KSZE PO LEWEJ WI
KSZE
(bardziej nasilone, liczniejsze) (bardziej nasilone, liczniejsze)
prawa połowa ciała przeciętnie większa, szersza,
grubsza, ciÄ™\
sza, silniejsza od lewej,
kość czołowa i ciemieniowa czaszki, otwór szyjny w większa lewa połowa mózgoczaszki i większa lewa
czaszce, i prawa połowa trzewioczaszki półkula mózgu, szersza i krótsza lewa połowa
lepiej rozwinięte mięśnie mimiczne i wyraz emocji w trzewioczaszki,
prawej połowie twarzy, kość jarzmowa twarzoczaszki,
kość ramienna jeszcze przed urodzeniem
kość promieniowa masa kości ręki, łopatka,
prawostronnie częstsza niewielka fizjologiczna szybkość wzrostu kośćca,
skolioza: skośne uło\
enie mostka,
pochylenie barków (bez skoliozy nabytej wy\
szy liczba rowków na dłoniach,
prawy)
liczba rowków i listewek na skórze palców rąk i nóg,
miednica prawostronnie większa , miednica wy\
sza z lewej,
prawe płuco większe i trójpłatowe, kość udowa, silniejsza lewa noga (inicjuje skok)
jÄ…dra i jajniki, wra\
liwość skóry niemowlaka, stę\
enie sodu w pocie wy\
sze po lewej
uło\
enie płody w macicy
wir (zakręt) włosów (tak\
e w kierunku ruchu
wskazówek zegara)
PRAWOSTRONNA PRZEWAGA FUNKCJONALNA LEWOSTRONNA PRZEWAGA FUNKCJONALNA
praworęczność (rozwija się ok. 4 roku \
ycia) w leworęczność w 5-10% przypadków
czynnościach precyzyjnych i silniejsza lewa noga silniejsza i inicjująca na schodach, w
precyzyjne sterowanie - noga prawa (w związku z lewą skokach, długotrwałym podparciu,
półkulą) bardziej wra\
liwa lewa pierÅ›
dominacja prawego oka, ucha, prawej części jamy
nosowej i lewego pola widzenia częstsza,
okolice Wernickego, Broki i Aschnera - zdolności prosodia, muzyka, orientacja przestrzenna, analiza cech
werbalne, rozumienie treści tekstu, rozwiązywanie przestrzennych - umiejscowienia w przestrzeni, analiza
zadań matematycznych, planowanie, ustalanie dotykowa, analiza znaczeń emocjonalnych,
sekwencji zjawisk, interpretacja kontekstu, rozumienie metafor, określania
poczucie rytmu, powierzchni, rozpoznanie liczby sygnałów optycznych,
analiza werbalna obrazów, rozpoznanie błysku, rozpoznanie sygnałów
sprzÄ™\
enie sensomotoryczne, gestykulacja dz
więkowych niewerbalnych
PRAWOSTRONNIE CZ
STSZE PATOLOGIE LEWOSTRONNIE CZ
STSZE PATOLOGIE
stopa szpotawa, wrodzona polidaktylia i politelia (sutek),
wrodzona przepuklina pachwinowa, \
ylaki powrózka nasiennego,
guzy jajników, zwichnięcia stawu biodrowego u niemowląt,
palec młotkowaty, zwichnięcie stawu kolanowego dorosłych,
neuralgia nerwu trójdzielnego, rak sutka, zapalenie nerwu wzrokowego,
gruz
lica płuc, rak płuca, niedro\
ność tętnicy nerkowej,
bóle fantomowe (kończyn, sutka) zmiany zwyrodnieniowe kości i stawów ręki,
Zadanie werbalne lub arytmetyczne (odjąć dwie liczby) - spojrzenie w prawo
Zadanie zwiÄ…zane z zale\
nościami przestrzennymi (poło\
enie przedmiotu na regałach) - spojrzenie w lewo
Konsekwencje ergonomiczne asymetrii:
ukształtowanie chwytów narzędzi, sterów, rozmieszczenie sterowników,
sposób pisania ręcznego - ukształtowanie chwytu, kierunek zapisu (ale pismo arabskie, japońskie, chińskie),
u mÄ™\
czyzn nawyk noszenia genitaliów w prawej nogawce - fabrycznie szersza w kroju,
organizacja pola spostrzegania i przestrzeni roboczej,
organizacja ruchu drogowego?
FP W 1  Podstawy, P. A
aszczyca WSZOP 2009 29