Ergonomia
 Wykład 3
Prezentacja jest współfinansowana przez
Unię Europejską w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt.
 Podyplomowe studia techniczne dla przedsiębiorców i pracowników przedsiębiorstw
Prezentacja dystrybuowana jest bezpłatnie
Politechnika A
ódzka, ul. Żeromskiego 116, 90-924 A
ódz
, tel. [phone]
http://tech.edp.org.pl/
WYKA
AD 3
PARAMETRY CHARAKTERYZUJ
CE
SYLWETK
CZA
OWIEKA
Dr inż. Krzysztof Buchalski
Instytut Pojazdów Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn
Politechnika A
ódzka
A
ódz
2007
1. Antropometria
2. Pozycja ciała przy pracy.
3. Antropometryczne zasady kształtowania
obszarów pracy.
3
1. Antropometria
Masa ciała, cechy anatomiczne człowieka, jego predyspozycje fizyczne i
psychiczne, ze względu na swą stosunkowo małą elastyczność warunkują
zagadnienie kształtowania struktury przestrzennej miejsca pracy oraz
jego elementów składowych.
Podstawowa metoda współczesnej antropologii (nauki o człowieku). Nazwa  antropometria"
wywodzi się z greckich słów anthropos - człowiek, metrem - miara.
Wykonywane pomiary antropometryczne opisują sylwetkę:
- wyprostowaną - zajmuje się tym antropometria klasyczna: statyczna i dynamiczna,
- naturalną - jaką przyjmuje człowiek podczas wykonywanej czynności, zajmuje się tym antropometria
ergonomiczna.
W antropometrii klasycznej pomiary obejmujące:
- ciało z wyjątkiem głowy - noszą nazwę sematometrii;
- głowę - kefalometrii;
- kości - osteometrii.
4
Zadaniem antropometrii jest przełożenie rozmiarów i kształtów ciała człowieka na liczby i
określone stosunki ilościowe.
Goniometria: Dział antropometrii (gonion - kąt, metron - miara) zajmujący się pomiarami
kątów między różnymi odcinkami ciała ludzkiego lub kości.
Charakterystyka antropometrii (goniometrii) statycznej i
dynamicznej.
a.) Antropometria (goniometria) statyczna- (pomiar wielkości kątów między płaszczyznami
i odcinkami ciała lub kości), zajmuje się pomiarem cech w
pozycjach nieruchomych (stojącej, siedzącej, leżącej).
Dokonywane pomiary można podzielić na:
- pomiary wysokości (wysokość ciała, długość kończyn dolnych itd.),
- pomiary długości (ramienia, tułowia, kończyny górnej itd.),
- pomiary szerokości i głębokości (barków, bioder itd.),
- pomiary obwodów (głowy, szyi, pasa itd.),
- średnicy chwytu rękojeści;
- współrzędnych sklepienia stopy;
- kątów między palcami ręki;
- inne.
Pomiary antropometryczne statyczne są wykonywane względem stałych punktów
antropometrycznych.
5
b.) Antropometria (goniometria) dynamiczna - (pomiar zakresów ruchu w
poszczególnych stawach organizmu: tułowia,
kończyn górnych i dolnych). Pomiary te określają
możliwości zasięgów oraz rozpiętości ruchów.
Pomiary cech dynamicznych (rys 7.1) obejmują:
- kąty odchylenia kończyn górnych i dolnych (całych i ich części): w dół, w górę, w
lewo i prawo,
- kąty odchylenia i skrętów głowy,
- kąty skrętu kończyn i ich części,
- kąty odchylenia grzbietowego i podeszwowego stopy,
- kąty odchylenia ręki zaciśniętej na uchwycie cylindrycznym.
6
Rys. 7.1. Zakres ruchów możliwych do wykonania przez niektóre części ciała
7
Cechy dynamiczne dają odpowiedz
dotyczącą zasięgu i rozpiętości ruchu. Dla uzyskania jednoznaczności
wyników pomiarów, wykonuje się je w ściśle określonych miejscach na powierzchni ciała człowieka.
Noszą one nazwę punktów antropometrycznych. Ich rozmieszczenie przedstawia rys 7.2.
Pomiary przeprowadzone mogą być w trzech płaszczyznach (rys 7.3):
- A strzałkowo-środkowej, która dzieli ciało na stronę lewą i prawą;
- B czołowej, która przebiega wzdłuż osi głowy i dzieli ciało na część brzuszną i grzbietową;
- C poziomej, która dzieli ciało na część górną i dolną.
Rys.7.2. Rozmieszczenie punktów antropometrycznych Rys. 7.3. Położenie płaszczyzn pomiarowych w
8
na ciele człowieka antropometrii
W każdej z tych płaszczyzn wykonuje się szereg pomiarów poszczególnych cech
antropometrycznych. Aby wyniki pomiarów mogły być zastosowane dla ogółu,
opracowano je w oparciu o metody statystyczne. Populacja ludzka podlega rozkładowi
normalnemu (krzywa Gaussa - rys 7.4). W rozważaniach przyjmuje się jedynie 90% tego
rozkładu odrzucając po 5% skrajnych wartości. Dla potrzeb ergonomii przyjęto stosować
trzy charakterystyczne wielkości: dwie skrajne (kwanty-centyl 5 i 95) oraz medianę.
Rys. 7.4. Rozkład populacji ludzkiej
9
Unifikacja metod pomiarowych pozwala zarówno na uzyskanie jednorodnych materiałów
liczbowych, jednoznacznego interpretowania danych oraz opracowania unifikalnych norm
do projektowania: narzędzi, wytworów lub stanowisk pracy.
Najczęściej dane antropometryczne służą do:
- określenia obszarów pracy,
- zasięgów ruchów,
- rozpiętości ruchów,
- doboru ludzi w przypadku techniki makietowania.
Wskazują na związki jakie zachodzą pomiędzy proporcjami:
- szerokości, długości całego ciała jak i jego poszczególnych elementów.
- uwzględniają także wpływ pozycji ciała na wartości cech mierzonych.
W procesie projektowania powinna być zachowana następująca kolejność postępowania:
- należy odpowiedzieć na pytanie dla jakich użytkowników rozważany projekt będzie przeznaczony i
na tej podstawie dobrać kwantyl roboczy,
- na podstawie atlasu antropometrycznego dokonać wyboru najodpowiedniejszej cechy,
- uwzględniając zarazem dominację wartości ze względu na płeć uwzględnić tendencję wzrostową
młodego pokolenia, a zatem ocenić aktualność zastosowanego atlasu antropometrycznego,
przyjąć zapas (luz) projektowanego elementu konstrukcyjnego.
Stosowane są następujące oznaczenia:
K - wymiar konstrukcyjny,
L - niezbędny dystans, luz, zapas miejsca,
0 - mężczyz
ni,
1 - kobiety.
Dla przykładu podano zapis wysokości osi wziernika: k < [71,0,5] + L
10
W procesie projektowania, dostosowanie wymiarów mniej jest skomplikowane, gdy mamy do
czynienia tylko z jednym wymiarem. Gorzej, gdy w grę wchodzą różne wymiary, a
najtrudniej, gdy dotyczą kilku płaszczyzn (np.: kabina pilota).
Przy projektowaniu stanowisk pracy z wykorzystaniem danych antropometrycznych stosuje się
następujące metody:
statystyczną - polegającą na wykonywaniu badań doświadczalnych dopasowania urządzeń do użytkownika
z uwzględnieniem wszystkich zainteresowanych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych,
manekinów płaskich (fantomów) - w oparciu o model płaski przedstawiający sylwetkę człowieka w skali
1:1 z zachowaniem dokładnych proporcji poszczególnych części ciała człowieka, z uwzględnieniem płci i
wartości progowych lub mediany. Wady: praca jest zjawiskiem dynamicznym, a traktowana jest tu w
sposób statyczny, nie ma informacji o subiektywizmie pracownika, brak orientacji o zmęczeniu
użytkownika.
graficzną - wykorzystuje możliwości komputera, podaje wiele wariantów, a przy zastosowaniu
odpowiedniego kryterium, pozwala na wybór wersji najbardziej optymalnej,
eksperymentalną - wykonywane są modele stanowiska w skali 1:5, 1:50 lub rzeczywistym, bada się relacje
grup co najmniej 5 osobowych z reprezentacji kwantyli progowych i mediany - wyniki charakteryzują się
subiektywizmem.
Należy zaznaczyć, że żadna z przedstawionych metod nie jest rozwiązaniem ostatecznym.
Każda z nich powinna być na końcu zweryfikowana w warunkach rzeczywistych przez
użytkowników.
11
W przypadku braku tablic antropometrycznych, znając średnie wartości
wzrostu dla danej populacji możemy wykorzystać zależności dotyczące
proporcji w budowie ciała ludzkiego (rys.7.5)
Rys. 7.5 Proporcje ciała
człowieka
12
Przegląd wybranych wymiarów antropometrycznych:
Strukturalne wysokości ciała w pozycji stojącej:
1.01 WYSOKOŚĆ CIAA
A
1.02 WYSOKOŚĆ PODSTAWY SZYI
1.03 WYSOKOŚĆ BARKOWA
1.08 WYSOKOŚĆ RYLCOWA
1.09 WYSOKOŚĆ KOLANOWA
Wielkości obliczone z Wielkości z Tablic
danych* [mm] Antropometrycznych** [mm]
Numer
Nazwa Cechy
Cechy Centyle Centyle
5 50 95 5 50 95
Wysokość ciała
1.01 1657 1790 1880 1623 1741 1862
Wysokość podstawy szyi
1.02 1380 1460 1660 1311 1416 1516
Wysokość barkowa
1.03 1397 1475 1600 1334 1436 1547
Wysokość rylcowa
1.08 800 860 955 774 850 927
Wysokość kolanowa
1.09 487 530 563 454 506 574
13
Funkcjonalne wysokości ciała w pozycji stojącej:
2.01 WYSOKOŚĆ PA
ASZCZYZNY WIDZENIA
2.02 WYSOKOŚĆ ŚRODKA GA
ÓWKI 2.06 WYSOKOŚĆ
A
OKCIA
2.10 WYSOKOŚĆ ŚRODKA RZEPKI
Wielkości obliczone z Wielkości z Tablic
danych* [mm] Antropometrycznych** [mm]
Numer
Nazwa Cechy
Cechy Centyle Centyle
5 50 95 5 50 95
Wysokość płaszczyzny widzenia
2.01 1550 1680 1780 1494 1620 1745
Wysokość środka główki ramieniowej
2.02 1380 1490 1601 1334 1436 1547
Wysokość łokcia
2.06 1033 1110 1220 1005 1082 1179
Wysokość środka rzepki
2.10 470 530 600 454 506 574
14
Wysokość ciała w pozycji siedzącej
3.01 WYSOKOŚĆ SIEDZENIOWA
3.02 WYSOKOŚĆ PA
ASZCZYZNY WIDZENIA OD SIEDZISKA
3.03 WYSOKOŚĆ PODSTAWY SZYI OD SIEDZISKA 3.06
WYSOKOŚĆ A
OKCIA OD SIEDZISKA
3.07 WYSOKOŚĆ LORDOZY L
Dy
WIOWEJ OD SIEDZISKA
3.08 WYSOKOŚĆ GÓRNEJ POWIERZCHNI UDA OD SIEDZISKA
3.10 WYSOKOŚĆ ZGI
CIA PODKOLANOWEGO OD PODSTAWY
Wielkości obliczone z Wielkości z Tablic
danych [mm] Antropometrycznych [mm]
Numer
Nazwa Cechy
Cechy Centyle Centyle
5 50 95 5 50 95
Wysokość siedzeniowa
3.01 860 930 980 819 895 955
Wysokość płaszczyzny widzenia od siedziska
3.02 740 820 870 699 770 833
Wysokość podstawy szyi od siedziska
3.03 630 670 705 595 649 711
Wysokość łokcia od siedziska
3.06 225 260 330 172 223 278
Wysokość lordozy lędz
wiowej od siedziska
3.07 155 220 288 114 201 321
Wysokość górnej powierzchni uda od siedziska
3.08 120 140 160 112 138 168
Wysokość zgięcia podkolanowego od podstawy
3.10 420 490 550 414 456 499
15
Szerokości ciała w pozycji stojącej:
4.01 NAJWI
KSZA SZEROKOŚĆ RAMION
Wielkości obliczone z Wielkości z Tablic
danych [mm] Antropometrycznych [mm]
Numer
Nazwa Cechy
Cechy Centyle Centyle
5 50 95 5 50 95
Największa szerokość ramion
4.01 443 470 520 403 457 505
16
Długości odcinków ciała w pozycji siedzącej:
6.07 DA
UGOŚĆ A
OKIEĆ-DA
OC

6.08 ODLEGA
OŚĆ POŚLADKI-BRZUCH
6.09 ODLEGA
OŚĆ POŚLADKI-KOLANO
Wielkości obliczone z Wielkości z Tablic
danych [mm] Antropometrycznych [mm]
Numer
Nazwa Cechy
Cechy Centyle Centyle
5 50 95 5 50 95
Długość łokieć-dłoń
6.07 330 360 459 319 355 391
Odległość pośladki-brzuch
6.08 199 250 300 232 287 348
Odległość pośladki-kolano
6.09 554 620 655 562 621 683 17
Sięgi w pozycji stojącej i siedzącej:
7.01 SI
G GÓRNY
7.02 SI
G BOCZNY
7.03 SI
G PRZEDNI
7.04 SI
G DOLNY
7.05 SI
G GÓRNY W POZYCJI SIEDZ
CEJ
7.06 SI
G DOLNY W POZYCJI SIEDZ
CEJ
* dane pochodzą z badań przeprowadzonych przez studenta Wydziału Zarządzania Wojciecha Szeląga na
grupie studentów w roku 1997,
Jak łatwo zauważyć w przeciągu niespełna 30 lat wzrosły wymiary charakterystyczne populacji.
** wg Atlasu Antropometrycznego z roku 1968,
Wielkości obliczone z Wielkości z Tablic
danych [mm] Antropometrycznych [mm]
Numer
Nazwa Cechy
Cechy Centyle Centyle
5 50 95 5 50 95
Siąg górny
7.01 2110 2270 2320 2051 2221 2240
Siąg boczny
7.02 1680 1800 1990 1635 1753 1889
Siąg przedni
7.03 801 872 950 845 925 1005
Siąg dolny
7.04 627 690 740 573 632 695
Siąg górny w pozycji siedzącej
7.05 1270 1390 1490 1254 1355 1470
Siąg dolny w pozycji siedzącej
7.06 125 180 230 139 201 256
18
Sposób posługiwania się tablicami antropometrycznymi
Tablice antropometryczne zawierają wartości kwantyli progowych (C5 i C95)
i medialnych C50 obliczone dla 90% populacji.
Układ tablic jest następujący:
1. rubryka pierwsza  numer porządkowy wymiaru wg kartoteki macierzystej Instytutu
Wzornictwa Przemysłowego
2. rubryka druga  cechy antropometryczne
3. rubryki 3-8  wartości wymiarów z uwzględnieniem płci i podziału na kwantyle;4
4. rubryki 3-5 dotyczą wymiarów mężczyzn;
5. rubryki 6-8 dotyczą wymiarów kobiet.
Sposób posługiwania się tablicami ilustrują przykłady 1 i 2.
Symbol wartości wymiaru atropometrycznego (reprezentujący w zapisach operacji
antropometrycznych wartości wymiaru) składa się z:
- numeru porządkowego
- oznaczenia płci
( - mężczyzna),
( - kobieta)
- oznaczenia kwantyla (5, 50 ,95).
Zapisuje się go następująco np. [159 5]
19
Przykład 1
20
Przykład 2
21
Wybór z tablic antropometrycznych (wielkości liniowe podano w milimetrach, wielkości kątowe w stopniach)
Nr wymiaru Kwantyl Mężczyz
ni Kobiety
Cecha
5 50 95 5 50 95
18 Długość ręki 165 181 196 152 167 182
22 Szerokość ręki 81 87 96 69* 79* 89*
24 Długość dłoni 63 77 99 57 73 92
54 Średnica chwytu cylindrycznego 35 41 46 34 39 44
55 Długość stopy 236 257 278 216 233 253
61 Wysokość podłużnego sklepienia stopy 68 80 97 63 79 94
62 Kąt powstały między stopą a golenią, przy stopie 50 59 70 51 63 80
podniesionej do góry
63 Kąt powstały między stopą a golenią, przy stopie 114 126 136 120 130 144
opuszczonej w dół
67 Szerokość stopy 80 93 106 71 83 94
68 Wysokość łokcia w pozycji stojącej 1005* 1082* 1179* 933* 1004* 1070*
69 Wysokość ciała w pozycji wyprostowanej 1160* 1778* 1890* 1536* 1636* 1740*
70 Długość przednia tułowia 429 495 574 393 464 518
71 Wysokość płaszczyzny widzenia w pozycji stojącej 1494 1620 1745 1402 1495 1591
72 Wysokość wyrostka barkowego 1334 1436 1547 1230 1317 1410
92 Długość kończyny górnej przy wyprostowanych palcach 687* 777* 852* 632* 707* 783*
93 Długość ramienia 310 349 383 286 315 349
94 Długość przedramienia 204 235 273 189 213 239
95 Największa szerokość ramion przy rękach 403 457 505 362 405 460
opuszczonych wzdłuż tułowia
96 Zasięg górny ręki, w pozycji stojącej przy zwiniętych 1940 2106 2272 1781 1913 2055
palcach
97 Zasięg górny ręki w pozycji stojącej przy 2051 2221 2408 1879 2015 2152
wyprostowanych palcach
98 Zasięg boczny ręki, w pozycji stojącej, przy zwiniętych 721 779 844 657 711 780
palcach (mierzony od płaszczyzny symetrii)
22
Nr wymiaru Kwantyl Mężczyz
ni Kobiety
Cecha
5 50 95 5 50 95
99 Zasięg boczny ręki, w pozycji stojącej, przy wyprostowanych 823 876 946 737 796 853
palcach (mierzony od płaszczyzny symetrii)
100 Rozpiętość rąk przy wyprostowanych palcach 1635 1753 1889 1475 1952 1706
101 Rozpiętość rąk przy zwiniętych palcach 1450* 1577* 1705* 1321* 1439* 1576*
102 Długość kończyny górnej przy zwiniętych palcach 615 673 736 545 602 657
105 Rozstaw łokci przy wyprostowanych palcach rąk 783* 852* 958* 715* 778* 883*
107 Zasięg przedni przy wyprostowanych palcach (pozycja 845* 925* 1005* 758* 835* 924*
stojąca)
122 Wysokość ciała w pozycji siedzącej 833* 907* 980* 798* 861* 916*
123 Wysokość podkolanowa w pozycji siedzącej (udo 388* 428* 488* 361* 402* 448*
przylegające na całej długości do siedziska)
124 Wysokość wyrostka barkowego w pozycji siedzącej 547* 596* 668* 515* 566* 625*
125 Wysokość płaszczyzny widzenia w pozycji siedzącej 711* 779* 840* 691* 732* 781*
126 Wysokość podłopatkowa w pozycji siedzącej 364* 463* 531* 350* 432* 489*
127 Wysokość lędz
wiowa w pozycji siedzącej 115* 214* 324* 121* 194* 292*
128 Wysokość łokcia w pozycji siedzącej 194* 225* 301* 198* 240* 292*
129 Wysokość górnej powierzchni kolana w pozycji siedzącej 500* 544* 606* 471* 517* 567*
130 Długość przednia uda w pozycji siedzącej 253 335 476 246 321 442
131 Grubość uda w pozycji siedzącej mierzona od siedziska do 115* 146* 171* 115* 139* 169*
najwyższego punktu na udzie
132 Głębokość siedzeniowa 480* 536* 588* 441* 486* 552*
(podkolanowa) uda
133 Zasięg przedni ręki w pozycji siedzącej, przy zwiniętych 736* 836* 898* 667* 772* 836*
palcach
134 Zasięg przedni ręki w pozycji siedzącej, przy 841 924 1006 754 843 925
wyprostowanych palcach
23
Nr Kwantyl Mężczyz
ni Kobiety
wymiaru Cecha
5 50 95 5 50 95
135 Zasięg ręki w pozycji siedzącej (od 116 125 136 108 116 126
płaszczyzny siedziska), przy palcach 9 9 8 6 5 5
zwiniętych
136 Zasięg górny ręki w pozycji siedzącej 125 135 147 115 124 134
(od płaszczyzny siedziska), przy palcach 4 5 0 5 7 2
wyprostowanych
137 Zasięg dolny ręki w pozycji siedzącej, 307 375 438 364 424 478
przy zwiniętych palcach
138 Zasięg dolny ręki w pozycji siedzącej 197 260 340 253 313 370
przy wyprostowanych palcach
141 Zasięg boczny ręki w pozycji siedzącej, 722 779 842 657 711 780
przy zwiniętych palcach (mierzony od
płaszczyzny symetrii ciała)
142 Zasięg boczny ręki w pozycji siedzącej, 819 876 944 737 796 853
przy rozprostowanych palcach
(mierzony od płaszczyzny symetrii ciała)
144 Największa szerokość ud w pozycji 302 353 420 302 372 423
siedzącej
145 Największa szerokość bioder w pozycji 330 364 405 333 374 429
siedzącej
154 Szerokość dłoni z przylegającym do niej 95 102 114 82 91 100
kciukiem
155 Maksymalna grubość dłoni (z kciukiem) 42 49 57 34 44 52
158 Zasięg dolny ręki w pozycji stojącej, przy 573 632 695 545 600 660
wyprostowanych palcach
159 Zasięg dolny ręki w pozycji stojącej, przy 675* 768* 846* 653* 722* 785*
zwiniętych palcach
167 Szerokość ciała w pozycji stojącej ze 454 514 585 393 450 522
swobodnie opuszczonymi rękami
168 Szerokość ciała w pozycji siedzącej ze 395 487 570 349 432 531
swobodnie opuszczonymi rękami
24
Dane antropometryczne na podstawie Batogowska A., Słowikowski J., Atlas antropometryczny dorosłejludności Polski dla potrzeb projektowania.  Prace i materiały , zeszyt 149, IWP, Warszawa 1994
Dane antropometryczne oznaczone * wg Nowak E., Atlas antropometryczny populacji polskiej  dane do projektowania, IWP, Warszawa 2000
25
26
27
28
29
2. Pozycja ciała przy pracy.
Wraz ze zmianą pozycji ciała zmienia się geometria człowieka i jego możliwości
dynamiczne. Istnieje wiele pozycji w jakich ciało człowieka musi pozostawać podczas
wykonywania czynności zawodowych.
Jako zasadnicze przyjmuje się pozycje:
- stojącą,
- siedzącą,
- leżącą.
Istnieją też formy pośrednie (klęcząca, kuczna itp.).
Podczas wykonywanej pracy, pozycja, jaką przyjmuje pracownik jest wynikiem koordynacji
mięśniowo-nerwowej całego organizmu. Musi on ponieść pewien koszt fizjologiczny by utrzymać ciało
w określonej pozycji. Najmniejszy koszt występuje dla pozycji leżącej w stanie odpoczynku i wynosi
64,8 kcal /godz.
Jak wykazały badania fizjologiczne, każda inna pozycja pociąga za sobą wzrost tego kosztu,
ponoszonego jedynie na utrzymanie w niej ciała. I tak:
- w pozycji siedzącej organizm zużywa już o 4,0% energii więcej,
- w pozycji klęczącej organizm zużywa już o 8,5% energii więcej,
- w pozycji stojącej organizm zużywa już o 12,0% energii więcej.
Powyższe dane dotyczą postawy nie wymuszonej. Stan wymuszenia może spowodować wzrost
wydatkowania energii do 60%. Pomimo tak małego kosztu fizjologicznego, pozycja leżąca w trakcie
wykonywania czynności roboczych nie może być przyjęta za najkorzystniejszą ponieważ:
- stwarza ograniczenie swobody ruchów (zwłaszcza dla kończyn górnych),
- zwiększa udział wysiłku statycznego (rąk, głowy, czy też innych mięśni).
30
Pozycja siedząca charakteryzuje się:
- dużą stabilizacją tułowia (ograniczenie ruchów pozornych, pozwalających utrzymać
ciało w danej pozycji),
- najlepszą koordynacją ruchową kończyn,
- odciążeniem kończyn dolnych, a nieraz i górnych (oparcia przy siedziskach),
- odciążenie układu krwionośnego.
Zalety te oraz stosunkowo najniższy koszt energetyczny kwalifikują pozycję siedzącą jako
najergonomiczniejszą. Należy jednak zaznaczyć, że długotrwałe zajmowanie nawet
najwygodniejszej pozycji, może być dla pracownika uciążliwe, a nawet powodować wiele
dolegliwości. Potęguje to konieczność utrzymania sylwetki w pozycji wymuszonej (nienaturalnej).
Dlatego też zalecana jest zmiana zajmowanej pozycji na inną (chociaż chwilowa).
Podczas pracy w pozycji siedzącej obciążone są mięśnie: grzbietu, brzucha i ud. Spotykanymi
dolegliwościami są zmiany w kręgosłupie szyjnym oraz guzy krwawnicze odbytu.
Pozycja stojąca:
Podczas pracy w pozycji stojącej obciążone są mięśnie: nóg i grzbietu, w wyniku
czego część krwi (20-25%) gromadzi się w kończynach dolnych, co w efekcie
zmniejsza dokrwienie całego organizmu, czyli wpływa niekorzystnie na
przemianę materii zachodzącą w komórkach ustroju. Prowadzi to też do:
obrzęków, zastoi i rozszerzenia żył. Ma wówczas miejsce zniekształcenie
stawów kolanowych, trwałe skrzywienie kręgosłupa w odcinku piersiowym.
Może to powodować utrudnienie w oddychaniu.
Pozycja leżąca:
Podczas pozycji leżącej, występuje jednakowa wartość ciśnienia krwi we wszystkich częściach
organizmu. Ten korzystny efekt charakterystyczny jest jednak jedynie dla okresu wypoczynku.
Wykonanie jakiejkolwiek czynności roboczej stwarza duże niedogodności, przez ograniczenie
swobody ruchu (np. praca rękami uniesionymi do góry). Ma wówczas miejsce szybsze męczenie się
w wyniku występowania elementów statycznych podejmowanego wysiłku.
31
WNIOSEK:
Z punktu widzenia fizjologii pracy, każdej z zajmowanych pozycji
przez ciało stawia się warunek swobody i naturalności.
Za racjonalną przyjmuje się pozycję wymagającą najmniejszego
wydatku energetycznego, czyli taką, która w minimalnym stopniu
angażuje układ mięśniowy i nerwowy. Jest nią pozycja przemienna z
przewagą siedzącej.
32
3. Antropometryczne zasady
kształtowania obszarów pracy
Obszar pracy, czyli przestrzeń robocza, jest to zbiór punktów, na które pracownik
oddziaływuje podczas pracy. Istnieje podział obszaru pracy na:
- teoretyczny, który wyznaczany jest zasięgiem rąk pracownika, bez
zmiany jego pozycji ciała i miejsca,
- rzeczywisty - wyznacza go zasięg rąk przy ruchu tułowia.
Obszar pracy jest charakteryzowany przez:
" wymiary, asymetrię i kształt ciała (proporcje: szerokości, długości ciała i jego
elementów, oparte na danych antropometrii statycznej),
" strefy pracy dla rąk i nóg (oparte na danych antropometrii dynamicznej),
" strefy obserwacji i identyfikacji wzrokowej wynikające z budowy anatomicznej
człowieka i jego możliwości psychofizycznych.
33
Kształt ciała i jego wymiary zależą od:
- budowy kośćca, masy mięśni i tkanki tłuszczowej, oraz ich rozłożenia,
- wieku,
- płci,
- pokolenia,
- warunków: geograficznych regionalnych i środowiskowych (sposób odżywiania,
charakter pracy, stopień aktywności ruchowej).
W oparciu o dokładne pomiary antropometryczne wyodrębniono 4 typy budowy ciała człowieka
(rys 7.6.):
- pykniczny (krępy), charakteryzujący się: szeroką i krótką głową oraz szyją,
prostymi, wysuniętymi do przodu ramionami, beczkowatym, otłuszczonym
tułowiem, krótkimi kończynami górnymi i dolnymi, delikatnymi i kształtnymi
dłońmi i stopami, małymi, głęboko osadzonymi oczami, skłonnością do
łysienia, skórą zaróżowioną,
- leptosomiczny (szczupły) - owalna (tzw. ptasia) głowa o wydłużonej części
środkowej twarzy i niedorozwoju jej części dolnej, nos cienki, szyja długa,
cienkie, słabo umięśnione kończyny, płaski tułów i klatka piersiowa, duże
owłosienie, skóra blada,
- atletyczny - głowa owalna (w kształcie jaja), silnie rozwinięty układ
kostnomięśniowy, szyja długa i mocna, ramiona szerokie, klatka piersiowa
wypukła, grube kości i skóra,
- dysplastyczny, który obejmuje grupy:
- eunochoidów: nadmierny wzrost, silnie owłosiona głowa o kształcie
wieżowatym, szerokie biodra,
- eunochidów z otłuszczeniem: policzków, szyi i żołądka; o twarzach
rozdętych, krótkich nosach,
- infantylnych i niedorozwiniętych, charakteryzujących się proporcjami
dziecięcymi, z niedorozwojem tułowia.
34
Rys. 3.1 Typy budowy ciała człowieka:
1  pykniczny (gr. pyknós  gruby ) ,
2 - leptosomiczny,
3 - atletyczny
Z typem budowy ciała skorelowana jest działalność gruczołów dokrewnych, układu krwionośnego. Z
kolei skład chemiczny krwi warunkuje wykształcenie się określonego typu temperamentu, czyli
schematu zachowania się i działania danej jednostki. Każdy temperament składa się z różnej jakości
podstawowych cech.
Mimo zróżnicowania dyspozycji człowieka, można wyróżnić w nich podstawowe rodzaje:
- wrażliwość zmysłową, którą cechuje: ostrość słuchu, wzroku, smaku, węchu, dotyku,
kinestezji, wrażliwość na barwy,
- uzdolnienia motoryczne, czyli siła i zręczność kończyn, siła i szybkość ruchów ciała, duża
koordynacja ruchów,
- zdolności psychiczne reprezentowane przez: pamięć, wyobraz
nie, myślenie, kojarzenie.
35
Tempo i rytm procesów psychicznych wyraża się w jakości percepcji,
sposobie reakcji, gestykulacji, czy myślenia.
Kretchmer wyróżnia 3 typy temperamentów:
" cyklotymiczny - warunkowany przez pykniczny typ budowy ciała,
" schizotymiczny - związany z typem leptosomicznym,
" wiskozyjny - łączy się z atletycznym typem budowy ciała.
cyklotymia (gr. kżklos  koło + thymós  dusza, duch ) psych. występowanie naprzemiennie stanów
głębokiego przygnębienia, apatii i nadmiernej wesołości, aktywności przedzielanych stanami Cyklotymik,
człowiek o pyknicznej budowie ciała, odznaczający się łatwością współżycia i kontaktu z otoczeniem
orazskłonnością do cyklicznie występujących stanów podniecenia i depresji
typ leptosomiczny zob. astenik.
w psychologii: charakteryzujący się leptosomią (wątłą, smukłą budową ciała), mający usposobienie
charakterystyczne dla astenika; asteniczny
astenik psych. �człowiek o smukłej i wątłej budowie ciała, odznaczający się nieśmiałością i drażliwością
" asteniczny " asteniczna
Astenik, wg typologii E. Kretschmera, typ człowieka o smukłej budowie ciała, słabo rozwiniętych mięśniach, wąskiej
klatce piersiowej i stosunkowo małej masie ciała. Z usposobienia jest nieśmiały i drażliwy (typ schizotymiczny).
Już w starożytności interesowano się ludzkimi cechami, wówczas jednak
klasyfikowano je jako różnice temperamentu. Hipokrates (460  377 p.n.e.)
wyróżnił 4 typy temperamentu:
" sangwinicy,
" flegmatycy,
" cholerycy,
" melancholicy.
36
Krótka charakterystyka typów osobowości:
Flegmatyk (gr. phlegmatikos -  pełen śluzu") to człowiek odznaczający się mało dynamicznym
usposobieniem, nie ulegający gwałtownym emocjom, słabo reagujący na podniety, ale wytrwały
w działaniu i konsekwentny w uczuciach. Typ flegmatyczny charakteryzuje się małą
pobudliwością, jest zrównoważony i opanowany. Fizjologiczną podstawę temperamentu
flegmatyka stanowi silny i zrównoważony typ układu nerwowego.
Choleryk (gr. chole -  żółć") - to człowiek wybuchowy, o silnych i szybko powstających
reakcjach uczuciowych; odznaczający się dużą energią życiową i brakiem opanowania. Reakcje
choleryka są niewspółmierne do bodz
ca. Fizjologiczną podstawę temperamentu choleryka
stanowi silny, niezrównoważony (przewaga procesu pobudzania nad procesem hamowania) typ
układu nerwowego.
Melancholik (gr. melancholikos -  smutny") - to człowiek o usposobieniu łagodnym, biernym,
którego cechuje brak impulsywności, silne, wolno narastające reakcje uczuciowe. Melancholik
w działaniu jest mało odporny i niewytrwały. Typ melancholika cechuje się małą ruchliwością,
apatią, przewlekłymi stanami przygnębienia. Fizjologiczną podstawę temperamentu
melancholika stanowi tzw. słaby typ układu nerwowego.
Sangwinik (łac. sanguis -  krew") - to człowiek o żywym, pogodnym, uczuciowym, aktywnym
usposobieniu, wrażliwy, o silnych i szybkich reakcjach. Sangwinik łatwo dostosowuje się do
zmiennych warunków życia, jest odporny na trudności. W typologii wyższej czynności
nerwowej. Odpowiada mu silny zrównoważony i ruchliwy typ układu nerwowego.
37
Niektórzy psychologowie opierają się jeszcze na bardziej
rozszerzonym podziale.
W codziennym życiu występują pewne schematy postępowania, które
określa się mianem charakterów. Odmiany charakterów są
uwarunkowane temperamentem i typem budowy ciała, poza
atletycznym, który nie ma wyodrębnionych swoich charakterów.
Dokładniejsze informacje na ten temat można znalez
ć w literaturze
psychologicznej.
Populacja ludzka wykazuje asymetrię ciała:
" morfologiczną,
" dynamiczną,
" funkcjonalną.
U osób praworęcznych notuje się:
" większe wymiary: lewej strony głowy, prawej ręki, lewej nogi,
" wyższą funkcję i strukturę lewej półkuli mózgu,
" większą częstotliwość i precyzję ruchów w ręce prawej,
" większą siłę w ręce prawej i lewej nodze.
U leworęcznych - zamiennie.
38
Wykonanie przez człowieka ruchu dokonuje się w obszarze
zwanym strefą pracy.
Wielkość i kształt strefy zależą od:
" części ciała użytej do ruchu: jedna z kończyn (która), obie, palce,
" rodzaju wykonywanego ruchu,
" cech ruchu: szybkości, precyzji i kierunku,
" rodzaju wykonywanej pracy,
" wartości użytej siły i częstości manipulacji,
" płaszczyzny pracy ( , ) i jej położenia.
" pozycji ciała jaką przyjmuje człowiek w czasie wykonywania pracy,
Wyznaczenie strefy oparte jest na zasięgu i rozpiętości całych
kończyn i ich części. Rozróżnia się zasięg:
" normalny - zakreślony przez przedramiona przy nieruchomym
tułowiu,
" maksymalny - zakreślony przez wyciągniętą rękę i palce przy
nieruchomym tułowiu.
39
Zasięgi mogą być wykreślane dla płaszczyzny i , dla różnych
pozycji ciała. Rozpiętości ruchów swobodnych podane są
w atlasie antropometrycznym ludności dorosłej.
Wykreślenie zasięgów pozwala na określenie typu strefy
pracy:
I - optymalna, która może być wyznaczona z zasięgu normalnego wspólnego
dla obu rąk,
II - dopuszczalna, określona przez zasięg maksymalny, wspólny dla obu rąk,
III - dopuszczalna dla prac wykonywanych przez każdą rękę z osobna,
IV - możliwa lecz nie zalecana, wyznaczona przez zasięg maksymalny dla
każdej ręki oddzielnie.
W każdej z tych stref dopuszczalne jest wykonywanie tylko
ściśle określonych czynności. I tak w strefie:
I - czynności precyzyjne, ruchy podstawowe,
II - czynności mniej precyzyjne, ruchy podstawowe,
III - ruchy pomocnicze,
IV - ruchy pomocnicze o małej częstości występowania.
40
Ww. strefy przedstawione są na rys. 3.2.
Z wykonywaną czynnością wiąże się wielkość użytej siły. Granice siły podczas ruchu
zmieniają się w zależności od położenia ciała, kierunków ruchu, zasięgu ruchów oraz
innych czynników.
Rys. 3.2 Rodzaje zasięgów kończyn
górnych i stref pracy
Z wykonywaną czynnością wiąże się wielkość
użytej siły. Granice siły podczas ruchu zmieniają
się w zależności od położenia ciała, kierunków
ruchu, zasięgu ruchów oraz innych czynników.
41
 Ergonomia
 Wykład 3
Prezentacja jest współfinansowana przez
Unię Europejską w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego w projekcie pt.
 Podyplomowe studia techniczne dla przedsiębiorców i pracowników przedsiębiorstw
Prezentacja dystrybuowana jest bezpłatnie
Politechnika A
ódzka, ul. Żeromskiego 116, 90-924 A
ódz
, tel. [phone]
http://tech.edp.org.pl/
Dziękuję za uwagę
43