1. Scharakteryzuj „system człowiek - obiekt techniczny”

System: człowiek-obiekt techniczny jest typowym tzw. systemem działania. Wyróżnia się następującymi cechami: realizuje celowe działanie, może współpracować z innymi systemami, może składać się z innych systemów, stwarza warunki działania sobie i innym systemom, przeciwdziałając występującym zakłóceniom, może się zmieniać i doskonalić, trwa w czasie i ma skończoną trwałość, zużywa się i wymaga odnowy itd.

System ma charakter dynamiczny: zmienia się w czasie, aktywnie działa na otoczenie fizyczno-chemiczno-biologiczne oraz społeczne, a także podlega działaniu tego środowiska. Podczas działania wchodzi w liczne interakcje z innymi systemami, w wyniku czego może modyfikować wcześniej ustalony plan działania.

2. Budowa układów kostno - mięśniowego

Układ mięśniowo-kostny składa się z kości tworzących szkielet oraz mięśni umożliwiających ruchy kości. Kości są twarde i sztywne, natomiast mięśnie stanowią element kurczliwy, przymocowany do kości i powodujący przy kurczeniu się ruchy określonych kości.

Składa się także z więzadeł, ścięgien i stawów. Mięśnie są narządami kurczliwymi, o różnej wielkości, rozmieszczonymi w całym ciele. Rozróżnia się trzy rodzaje mięśni: gładkie, obecne w ścianach narządów pustych, jak np. żołądek, mięsień sercowy, oraz mięśnie prążkowane, zwane także szkieletowymi, które tworzą część układu mięśniowo-kostnego i umożliwiają ruchy całego ciała. Mięsień zawsze przytwierdzony jest do dwu kości, a jego skurcz powoduje ruch jednej z nich w stosunku do drugiej. Mięśnie łączą się z kośćmi za pomocą ścięgien, które są tworam białawymi i słabo elastycznymi, ale bardzo opornymi przy rozciąganiu. Ścięgna stanowią przedłużenie mięśni na ich końcach. Niektóre mięśnie, na przykład języka, nie są przymocowane do kości i, ściśle biorąc, nie można ich zaliczyć do układu mięśniowo-kostnego. Mięśnie mają różne kształty, Mięsień otoczony jest on błoną włóknistą i sama masa mięśnia jest czerwona i ma wygląd mięsa. Niektóre mięśnie są bardziej czerwone, inne mniej, zależnie od wykonywanych przez nie czynności. Kościec, czyli szkielet, jest drugim składni­kiem układu mięśniowo-kostnego. Kości tworzące kościec są białe, twarde, a w ich wnętrzu znajduje się czerwona i miękka substancja - szpik kostny, w którym obecne są komórki dające początek krwinkom czerwonym i białym. Kościec człowieka zawiera kości różnych rodzajów: krótkie, np. kości rąk i stóp, długie, jak piszczel nogi, płaskie, tworzące czaszkę. W kościach długich wyróżnia się trzy części: nasady na ich końcach, trzon w części środkowej oraz przynasady, leżące między nasadami a trzonem i w okresie wzrostu ciała tworzące strefy wzrostu. Kości łączą się ze sobą przez stawy, które podobne są do zawiasów lub do łożysk kulistych. Dzięki nim kości mogą poruszać się w określonych kierunkach przy skurczu mięśni, a ich końcowe części nie ulegają uszkodzeniu. Stawy mogą być ruchome, częściowo ruchome lub nieruchome. Stawy nieruchome występują między kośćmi czaszki. Ruch w nich nie jest możliwy. Stawy częściowo ruchome istnieją między kręgami i umożliwiają ruchy w ograniczonym zakresie. Stawy ruchome, to np. staw kolanowy, łokciowy, barkowy, biodrowy. Dwa ostatnie są bardziej złożone i umożliwiają ruchy w kilku kierunkach. Więzadła to twory zbudowane z mocnych włókien i wytrzymałe na rozciąganie, mające kształt krótkich lub długich pasm wokół stawów, które są przez nie wzmacniane. Normalnie, nie naruszone więzadła ograniczają zakres ruchów w stawach.

3. Budowa układu nerwowego

Jest zbudowany z komórek nerwowych oraz komórek glejowych. Z punktu widzenia histologii, zbiór komórek nerwowych bywa nazywany tkanką nerwową, zaś zbiór komórek glejowych - tkanką glejową. Jednak komórki nerwowe i glejowe nie są od siebie odseparowane, ale wspólnie razem tworzą zwartą masę, stąd też wielu autorów uważa, że rozdzielanie układu nerwowego na dwie tkanki jest niepoprawne, nierzeczywiste i w związku z tym przyjmują istnienie w układzie nerwowym tylko jednej tkanki nerwowej, którą tworzą zarówno komórki nerwowe, jak i glejowe. Komórki nerwowe charakteryzują się zdolnością do wytwarzania, przekazywania innym komórkom i odbierania od innych komórek specyficznych sygnałów a także zdolnością do przekształcania tego sygnału, kiedy jest on przekazywany z komórki do komórki. Sygnał ten ma charakter elektrochemiczny. Pewne rodzaje komórek nerwowych są w stanie wytworzyć ten sygnał na skutek oddziaływań zewnętrznych, takich jak odkształcenia mechaniczne komórki nerwowej, bądź zadziałanie promieniowania elektromagnetycznego w zakresie światła widzialnego. Inne komórki nerwowe są w stanie przekazać taki sygnał komórkom mięśniowym, dla których stanowi on impuls sterujący kurczeniem się i rozkurczaniem mięśni. Tym samym pewien typ komórki nerwowej, bądź grupa takich komórek, jest w stanie zarejestrować oddziałujący bodziec, na tej podstawie wygenerować sygnał, jaki przesłany do określonych komórek mięśniowych wywołuje skurcz i rozkurcz określonych mięśni, a więc wywołuje reakcję ruchową w odpowiedzi na działający bodziec. Aby taka reakcja była możliwa, komórki nerwowe muszą strukturalnie i funkcjonalnie połączyć to miejsce organizmu, na które oddziałuje bodziec, z tym miejscem organizmu, jakie wykonuje reakcję. W związku z tym komórki nerwowe tworzące układ nerwowy nie są rozmieszczone dowolnie, ale tworzą konkretne obwody czy też sieci wzajemnie połączonych komórek przesyłających w swoim obrębie sygnały z miejsca początkowego do miejsca docelowego. Komórki nerwowe współpracują ściśle z komórkami glejowymi, które pełnią role pomocnicze, m.in. biorą udział w odżywianiu komórek nerwowych, syntetyzują pewne substancje chemiczne a następnie przekazują je komórkom nerwowym.

Znaczenie i złożoność budowy układu nerwowego wzrasta wraz ze stopniem rozwoju ewolucyjnego organizmów. Przede wszystkim, wraz z rozwojem ewolucyjnym wzrasta komplikacja tych części sieci komórek nerwowych, które modulują sygnały przesyłane pomiędzy punktem początkowym a końcowym. W efekcie czego bardziej rozwinięte organizmy charakteryzują się bogatszą aktywnością behawioralną i większą dowolnością kształtowania swoich reakcji, wykraczających poza fizjologiczny automatyzm bodziec-reakcja. Ale oprócz odbioru bodźców z zewnętrznego środowiska, modyfikacji własnej aktywności na tej podstawie i sterowania zachowaniem się, układ nerwowy kontroluje także - u bardziej rozwiniętych organizmów - pracę narządów wewnętrznych, gruczołów wydzielania zewnętrznego (wydzielających np. pot), jak i wewnętrznego (wydzielających hormony), reguluje homeostazę, tworzy też zjawiska takie, jak sen i emocje. U kręgowców, do których zalicza się również człowiek, układ nerwowy tworzy skupiony, centralny układ ośrodkowy (w postaci rdzenia kręgowego i mózgowia), oraz luźniejszy, rozproszony układ obwodowy, zapewniający połączenia nerwowe pomiędzy układem ośrodkowym a całą resztą organizmu

4. Scharakteryzuj zagadnienie termoregulacji organizmu człowieka

5. Wyjaśnij rozumienie i podaj praktyczne przykłady ergonomii koncepcyjnej i korekcyjnej

Ergonomia korekcyjna - zajmuje się analizą już istniejących i funkcjonujących maszyn z punktu widzenia ich dostosowania do psychofizjologicznych możliwości użytkownika.

Wyniki analizy wskazują na możliwość korekt warunków pracy w celu zmniejszenia zmęczenia, wypadkowości, poprawy komfortu pracy.

Przykładem ergonomii korekcyjnej może być poprawa mikroklimatu, wyciszenie hałasu w środowisku pracy, poprawa oświetlenia oraz zamiana uciążliwej stojącej pozycji pracy na siedząca. Jednak często jest sytuacja taka, że postulaty korekt ergonomicznych nie mogą być uwzględnione, gdyż popełnione błędy w fazie projektowania maszyny są technicznie niemożliwe do usunięcia.

Ergonomia koncepcyjna - stawia za cel projektowanie maszyn i urządzeń spełniających wymogi w zakresie dostosowania ich do organizmu człowieka. Ten kierunek ergonomii ma charakter profilaktyczny, gdyż wpływając na właściwe kształtowanie wytworów zapobiega powstawania błędów. Tutaj człowiek - maszyna będzie podstawowym ogniwem procesu pracy stanowi ona równocześnie składnik wszystkich systemów wytwórczych. W trakcie jego funkcjonowania następuje uprzedmiotowienie się pracy jako celu systemu, produkowanie określonych wytworów.

Ogólnie można stwierdzić że człowiek może żyć i pracować w różnych warunkach, także w warunkach poniżej norm higienicznych. Jednak tylko w warunkach sprzyjających może wydajnie pracować i rozwijać się. Warunki nieergonomiczne powodują powstawanie zbędnych kosztów bezpośrednich i pośrednich.

6. Psychofizjologiczne aspekty pracy fizycznej i umysłowej

7. Czynniki niebezpieczne i szkodliwe

Czynniki niebezpieczne to takie czynniki których działanie może spowodować zaistnienie wypadku przy pracy (urazu). Czynniki szkodliwe to takie których oddziaływanie na pracownika może doprowadzić do choroby. Czynniki uciążliwe to te czynniki których działanie na pracownika może prowadzić do jego zmęczenia, nie powodują one jednak bezpośrednio ujemnych skutków zdrowotnych.

Zależnie od ich charakteru dzieli się je na:

• fizyczne,

• chemiczne,

• biologiczne,

Czynnikami niebezpiecznymi, szkodliwymi i uciążliwymi mogą być: ruchome części maszyn, wysoka temperatura, pożar, wybuch, elementy ostre i wystające, hałas, ultra dźwięki jonizacja powietrza promieniowanie radioaktywne, pyły, kwasy i inne substancje chemiczne, długotrwały wysiłek umysłowy, długotrwały stres.

Rodzaj i natężenie czynników szkodliwych zależy od specyfiki konkretnego miejsca pracy. I tak np. w zakładzie garbarskim możemy się spotkać z takimi czynnikami jak:

• zagrożenie chemicznymi np.: kwas mrówkowy, kwas solny,

• zagrożenie wybuchem: pary środków chemicznych, para wodna pod wysokim ciśnieniem,

• zagrożenie pożarem: podczas suszenia skór,

• narażenie na zranienia przez ruchome i ostre elementy maszyn np.: prasowaczka,

• narażenie na długotrwały i głośny hałas.

W celu zabezpieczenia pracowników narażonych na działania powyższych czynników stosuje się szeroką gamę środków zapobiegawczych. Zaliczamy do nich:

• Osłony u zabezpieczenia montowane na i w okolicach maszyn i urządzeń mogących negatywnie oddziaływać na obsługujących je pracowników.

• Odzież roboczą, maski, filtry, kaski

• Odpowiednia organizacja pracy

• Szkolenia pracowników z zakresu Bezpieczeństwa i Higieny Pracy.

8. Charakterystyka zagadnienia biomechanika

Biomechanika - bada właściwości mechaniczne tkanek, narządów, układów oraz ruch mechaniczny żywych organizmów - jego przyczyny i skutki. Przyczynami ruchu są siły: zewnętrzne i wewnętrzne. Skutkiem jest zmiana położenia całego organizmu lub względnego położenia jego części lub ciał zewnętrznych. Skutkiem może być także naprężenia, czy odkształcenia ciała.

Tematyka badań biomechaniki rozpościera się na ogromnym obszarze, zaczynając od mechaniki roślin, a kończąc na skomplikowanych układach sterowania u wysoko rozwiniętych organizmów w tym człowieka.

Nazwa wywodzi się od greckiego mechané - maszyna. Nauka o stanach równowagi i ruchu człowieka. Przedrostek bio- wskazuje, że jest to dyscyplina mówiąca o organizmach żywych.

9. Wymogi stanowiska pracy na przykładzie stanowiska komputerowego

Do podstawowych elementów stanowiska pracowniczego wyposażonego w monitor zaliczamy: biurko pracownicze, krzesło, monitor ekranowy, klawiaturę, uchwyt na dokumenty oraz na życzenie pracownika stanowisko może być wyposażone w podnóżek.

Biurko pracownicze powinno: umożliwiać dogodne ustawienie elementów wyposażenia stanowiska pracy, w tym zróżnicowaną wysokość ustawienia monitora i klawiatury, być wyposażone w regulację wysokości w zakresie 64-84 cm, aby zapewnić naturalne położenie rąk przy obsłudze klawiatury, oraz odpowiednią ilość przestrzeni do umieszczenia nóg pod blatem stołu, zapewniać ustawienie elementów wyposażenia w odpowiedniej odległości od pracownika, w zasięgu jego rąk, bez konieczności przyjmowania wymuszonych pozycji,

być matowe i jasne bez ostrych krawędzi. Jego powierzchnia robocza powinna być na tyle duża, aby umożliwiała użytkownikowi bezpieczne i dowolne rozmieszczenie monitora ekranowego, klawiatury, aparatu telefonicznego, dokumentów i innych przedmiotów potrzebnych do pracy, pozostawienie 100 mm do 150 mm wolnego miejsca przed każdym urządzeniem mającym urządzenia wejściowe, wolne miejsce może być stosowane do oparcia ręki lub dłoni.

Wymiary krzesła powinny być odpowiednie dla ludzi o wzroście od 151cm do 192cm. Ludzie o wzroście przekraczającym ten zakres mogą wymagać mebli o różnych wymiarach bądź z podnóżkiem. Powinno posiadać dostateczną stabilność, wymiary oparcia i siedziska, zapewniające wygodną pozycję ciała i swobodę ruchów; regulację wysokości siedziska w zakresie 40-50 cm, licząc od podłogi; regulację wysokości oparcia oraz regulację pochylenia oparcia w zakresie: 5° do przodu i 30° do tyłu; wyprofilowanie płyty siedziska i oparcia odpowiednie do naturalnego wygięcia kręgosłupa i odcinka udowego kończyn dolnych; możliwość obrotu wokół osi pionowej o 360°; podłokietniki. Powinno zapewniać udom i lędźwiom oparcie o dostatecznej głębokości i wysokości, umożliwiając użytkownikom przyjęcie pozycji siedzącej dostosowanej do wykonywanych czynności i wzrostu. Powinno być ustawione na płaskim, sztywnym oraz poziomym podłożu.

Monitor ekranowy powinien mieć wyraźne i czytelne znaki na ekranie, stabilny obraz, łatwą regulację jaskrawości i kontrastu, możliwość pochylenia ekranu min. 200 do tyłu i 500 do przodu oraz obrót wokół własnej osi min. po 600 w obu kierunkach. Powinien być pokryty warstwą antyodbiciową lub być wyposażony w odpowiedni filtr i być ustawiony tak, aby ograniczać olśnienie i odbicia światła. Powinna istnieć możliwość użycia oddzielnej podstawy pod monitor lub regulowany stół, tak aby monitor znajdował się poniżej linii oczu pracownika i kat obserwacji ekranu monitora był w zakresie 20-50 cali w dół. Jego odległość od oczu pracownika powinna wynosić 40-75cm

Monitor powinien być tak ustawiony, aby powierzchnia ekranu była możliwie prostopadle do okna; monitora nie należy nigdy ustawiać na tle okna, dopuszcza się takie ustawienie monitora, aby okno było za plecami użytkownika, pod warunkiem że na ekranie nie będą widoczne odbicia i olśnienia. Monitor powinien być tak ustawiony, aby nie występowały także odbicia od opraw oświetleniowych z sufitu. Całkowite wyeliminowanie odbić i olśnień w niektórych sytuacjach jest niemożliwe; wtedy należy tak ustawić monitor by wyeliminować odbicia i olśnienia najbardziej uciążliwe.

Klawiatura powinna stanowić oddzielny element wyposażenia podstawowego stanowiska pracy, umożliwiać przyjęcie pozycji, która nie powoduje zmęczenia mięśni rąk, posiadać możliwość regulacji kąta nachylenia 0-150 i odpowiednią wysokość, być matowa i mięć znaki kontrastowe i czytelne, być ustawiona na blacie stołu roboczego w odległości min. 10 cm od krawędzi blatu.

Mysz powinna mieć owalny kształt i dobrze leżeć w dłoni, suwać się po podkładce,

kabel przyłącza myszy powinien zapewniać swobodną pracę, nadgarstek użytkownika powinien swobodnie spoczywać na powierzchni stołu, szybkość pracy myszy powinna być dobrana do wymagań programu, ustawienia myszy powinny zapewniać pracę dla obsługi lewo lub praworęcznej. Powinna znajdować się w pobliżu klawiatury, tak aby po nią nie sięgać na dalszą odległość.

Ważnym elementem wyposażenia jest też podkładka pod mysz, zalecane są podkładki żelujące. Jej kształt uzależniony jest od siły nacisku ręki i ciepła ciała zapewniając pełny komfort pracy. Specjalna struktura podkładki pod nadgarstki redystrybuuje punkty nacisku w celu złagodzenia podparcia. Zatrzymuje ciepło ciała i usprawnia krążenie.

Jeśli przy stanowisku istnieje konieczność korzystania i przepisywania dokumentów stanowisko wyposażamy w uchwyt na dokumenty. Powinien on posiadać regulację wysokości, pochylenia oraz odległości od pracownika, znajdować się przed pracownikiem - między ekranem monitora i klawiaturą - lub w innym miejscu - w pozycji minimalizującej uciążliwe ruchy głowy i oczu.

Na życzenie pracownika stanowisko należy wyposażyć w podnóżek o kącie pochylenia w zakresie 0-150, wysokości dopasowanej do cech antropometrycznych pracownika.

Powierzchnia podnóżka nie powinna być śliska, a sam podnóżek nie powinien przesuwać się po podłodze podczas używania.

Sąsiadujące ze sobą monitory należy ustawić w odległości co najmniej 60 cm,

a monitor stojący na stanowisku za plecami pracownika powinien znajdować się

w odległości co najmniej 80 cm od niego.

Natężenia oświetlenia powinno wynosić 500 lux, wartość olśnienia 19 UGR, wartość wskaźnika oddawania barw: 80R.

Spełnić należy również wymagania związane z wymianą powietrza i powierzchnią

pomieszczeń biurowych. Na jednego pracownika powinno przypadać 13 m³

wolnej objętości pomieszczenia i co najmniej 2 m² wolnej podłogi.

10. Proces słyszenie, dźwięk, hałas, wibracje - charakterystyka zagadnień

Proces słyszenia

Fala dźwiękowa wytwarzana przez dane ciało wprawia w drganie błonę bębenkową ucha. Drgania te przenoszą się na układ kosteczek słuchowych, które znajdują się w uchu środkowym i za ich pośrednictwem na błonę okienka owalnego w uchu wewnętrznym. Błona ta uwypukla się do schodów przedsionka, podwyższając tym samym ciśnienie perylimfy. Powoduje to uwypuklenie błony okienka okrągłego i ruchy błony podstawowej, które uciskają włoski komórek włoskowych, a także pobudzenie zakończenia nerwu słuchowego. Energia mechaniczna fali dźwiękowej zostaje przekształcona w energię elektryczną pobudzonego nerwu słuchowego. Kodowanie informacji w nerwie zachodzi zgodnie z zasadą miejsca i częstotliwości.

Narząd słuchu znajduje się w okolicy kości skroniowej. Jest on podzielony na trzy części : ucho zewnętrzne, środkowe i wewnętrzne. Do ucha zewnętrznego należy małżowina uszna oraz przewód słuchowy zewnętrzny zamknięty błoną bębenkową. Błona ta ma ok. 8mm średnicy, jest ona sprężysta łącznotkankowa, która drga pod wpływem fal powietrza. Za nią znajduje się ucho środkowe. Należy do niego wypełniona powietrzem jama bębenkowa, znajdujące się w niej kosteczki słuchowe tworzą łańcuch, przenoszący drgania błony do ucha wewnętrznego. Ciśnienie ucha środkowego powinno być równe ciśnieniu zewnętrznemu. W uchu wewnętrznym mieści się narząd równowagi i zakończenia nerwów słuchowych. Leżą one w zawikłanym układzie przestrzeni (błędniku kostnym). W jego skład wchodzą : przedsionek, trzy kanały półkuliste i ślimak.

Dźwięk - wrażenie słuchowe, spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym (ciele stałym, cieczy, gazie). Częstotliwości fal, które są słyszalne dla człowieka, zawarte są w paśmie między wartościami granicznymi od ok. 16 Hz do ok. 20 kHz. Do podstawowych cech dźwięku możemy zaliczyć jego wysokość, głośność, czas trwania i barwę.

Hałas - dźwięki zazwyczaj o nadmiernym natężeniu (zbyt głośne) w danym miejscu i czasie, odbierane jako: bezcelowe, następnie uciążliwe, przykre, dokuczliwe, wreszcie szkodliwe. Reakcja na hałas w dużym stopniu zdeterminowana jest nastawieniem psychicznym. Na ochronę przed hałasem, organizm zużywa ogromne ilości energii. Do hałasu nie można się przyzwyczaić i jeśli nawet nie odbieramy go świadomie, to zawsze przeżywamy go najgłębiej, a zamiast przyzwyczajenia co najwyżej następuje „adaptacja patologiczna”. Jego przyczyną mogą być dźwięki zarówno intensywne, jak również wszelkiego rodzaju niepożądane dźwięki wpływające na tło akustyczne, uciążliwe z powodu długotrwałości, jak na przykład stały odgłos pracujących maszyn lub muzyki. Może być szkodliwy dla zdrowia człowieka, ponieważ jego zbyt duże natężenie może prowadzić do uszkodzenia narządu słuchu. Mniejsze wartości natężenia hałasu, lecz występujące długotrwale lub posiadające nieodpowiednie widmo akustyczne, a także drażniące w inny sposób mogą wpływać negatywnie na psychikę. Im dokuczliwość dźwięku jest większa i dłuższa, tym poważniejsze są konsekwencje: od zdenerwowania, poprzez agresywność, po depresje i zaburzenia psychiczne. U dzieci długotrwały hałas powoduje zaburzenia rozwoju umysłowego.

Wibracje - wstrząsy danego ciała o niskiej amplitudzie i częstotliwości kilkunastu-kilkudziesięciu Hz. Wibracje określamy jako przekazywanie drgań mechanicznych z ciała stałego na poszczególne tkanki ciała człowieka lub na cały organizm. Wibracje i wstrząsy są bodźcami fizycznymi przekazywanymi bezpośrednio z materiału drgającego, z pominięciem środowiska powietrznego. Towarzyszący wibracji dźwięk powstaje na skutek przekazywania części energii drgających cząstek materiału poprzez powietrze do narządu słuchu człowieka.

11. Proces widzenia, Oświetlenie, światło - charakterystyka zagadnień

Proces widzenia człowieka zaczyna się w oku. Obraz zarejestrowany przez siatkówkę oka jest przez nią wstępnie przetworzony i nerwem wzrokowym skierowany do mózgu. Tam przez odpowiednie ośrodki jest rejestrowany, przetwarzany i interpretowany. Dzięki temu zdobywamy około 83% informacji, które docierają do nas z otoczenia.

Dwie funkcje widzenia połączone w jednym narządzie

Unikalne właściwości oka to ogromny zakres wrażliwości w połączeniu z dużą zdolnością rozdzielczą i możliwością rozróżniania pomiędzy 100000 odcieni kolorów (przy dobrym oświetleniu). Uwzględniając procesy adaptacyjne, oko ludzkie może odbierać sygnały w zakresie od 0,000001 cd/m2 do 100000 cd/m2. Właściwości te przypisywane są faktowi, że oko łączy w sobie dwie funkcje widzenia w jednym narządzie.

Za funkcje te odpowiedzialne są pręciki i czopki. Pręciki są wysoce światłoczułe i głównie odpowiedzialne za wykrywanie kształtu i ruchu. Nie mogą one jednak rozróżniać kolorów. Z drugiej strony czopki są mniej wrażliwe na światło, ale posiadają zdolność rozróżniania kolorów. Umożliwiają one nam również postrzeganie drobnych szczegółów.

Proces widzenia ma charakter elektrochemiczny. Kiedy w siatkówce komórki pręcikowe lub czopki zostają pobudzone światłem, to chemiczna kompozycja pigmentu zmienia się chwilowo. Powoduje to bardzo mały prąd elektryczny, który przechodzi do mózgu poprzez włókna nerwowe. Około sto pręcików jest połączonych z pojedynczym włóknem nerwowym (rys. 1). W efekcie tego grupy pręcików są wysoce światłoczułe z powodu efektu sumowania się ich stymulacji. Z drugiej strony, ostrość jest niska, ponieważ mózg nie potrafi rozróżnić pojedynczych pręcików w grupie. W warunkach widzenia wyłącznie pręcikowego otrzymuje się raczej zamazany obraz. Pręciki nie rozróżniają kolorów, ale wrażliwość pigmentu pręcika różni się dla różnorodnych kolorów widmowych. Maksymalna wrażliwość występuje przy falach o długości 507 nm (światło zielone).

Czopki występują rzadko na powierzchni całej siatkówki, ale są gęsto upakowane w żółtej plamce (rys 2). Inaczej niż pręciki, każdy czopek w dołku środkowym jest połączony indywidualnie z mózgiem. Rezultatem tego jest wysoka zdolność rozdzielcza. Z drugiej strony wrażliwość na światło jest o wiele niższa dla czopków niż dla pręcików. Z tego powodu, przy poziomach luminancji 3,5 cd/m2 i mniejszych, czopki stopniowo przestają działać. Punkt maksymalnej czułości czopków występuje dla fali o długości 555 nm (kolor jasno żółty). Przy bardzo niskim poziomie oświetlenia, gdy czopki przestają już funkcjonować, działanie przejmują pręciki. Kolory niebieskie stają się wtedy jaśniejsze w porównaniu z barwami czerwonymi. Zjawisko to zostało odkryte w 1825 roku przez czeskiego fizjologa o nazwisku Johann Evangelista Purkinje i jest od tego czasu zwane zjawiskiem Purkinjego (w literaturze można również spotkać określenia "przesunięcie Purkinjego" oraz "objaw Purkinjego".

Połączenie oka z mózgiem

Sposób, w jaki siatkówki obu oczu, połączona jest z korą wzrokową półkul mózgowych w obu częściach mózgu, nie jest tak prosty jak można by oczekiwać. Nerwy wzrokowe obu oczu łączą się bezpośrednio przed wejściem do wgłębienia czaszki, tworząc tak zwane skrzyżowanie wzrokowe. Później dzielą się one ponownie na dwa rozgałęzienia, tak zwane drogi wzrokowe, które łącząc się z ciałem kolankowatym bocznym prowadzą do obu części kory wzrokowej półkul mózgowych (rys. 3). Skrzyżowanie wzrokowe jest miejscem, gdzie nerw wzrokowy z każdego oka rozdziela się na dwie drogi wzrokowe w taki sposób, że każda z nich zawiera włókna wzrokowe pochodzące z obu oczu. W układzie tym lewa połowa kory wzrokowej przetwarza informacje wizualne pochodzące z lewej strony siatkówki obu oczu (prawa strona pola widzenia), natomiast prawa połowa kory wzrokowej zajmuje się prawą stroną każdej z siatkówek (lewa strona pola widzenia).

Każde włókno nerwowe tworzy połączenia pomiędzy jego końcem na siatkówce i szczegółowo zdefiniowanym miejscem w płatach potylicznych kory mózgowej. Z tego powodu możliwe jest przyporządkowanie określonej powierzchni siatkówki do punktów kory wzrokowej. Godny uwagi jest fakt, że obszar żółtej plamki zajmuje proporcjonalnie o wiele większy region kory wzrokowej niż pozostałe obszary siatkówki.

12. Promieniowanie, promieniowanie szkodliwe - charakterystyka zagadnień

13. Mikroklimat a funkcjonowanie człowieka

Mikroklimat jest zespołem czynników meteorologicznych bezpośrednio określających bytowe warunki organizmu lub grupy organizmów. Zależy bezpośrednio od różnych przedmiotów terenowych, naturalnych lub sztucznych. W znaczeniu encyklopedycznym jest to klimat charakterystyczny dla małej części środowiska, której odrębność jest wynikiem specyfiki układu czynników ją tworzących, np. wysokością i wahaniami temperatury, wilgotności, szybkością ruchu powietrza itp. Określonym mikroklimatem może się charakteryzować zarówno obszar geograficzny, jak i twór sztuczny zbudowany przez człowieka (wnętrze samochodu, mieszkanie, hala produkcyjna).

Warunki mikroklimatyczne bardzo wpływają na samopoczucie i efektywność pracownika. Dlatego tak ważne jest utrzymywanie właściwego mikroklimatu w środowisku pracy. Stałe przebywanie, a niekiedy nawet tylko dłuższy pobyt w złym mikroklimacie może powodować również choroby. Wszystkie części składowe mikroklimatu wywierają wpływ na samopoczucie człowieka, jego sprawność fizyczną i umysłową, na wydajność pracy oraz zachowanie dobrego stanu zdrowia. Mikroklimat decyduje także o gospodarce cieplnej organizmu.

W pomieszczeniach wyposażonych w klimatyzację, można pokusić się o zapewnienie mikroklimatu dobrego do pracy. Aby zrobić to właściwie, należy pamiętać, że wpływ na samopoczucie pracownika mają nie tylko warunki zewnętrzne - w tym cechy powietrza, ale również takie czynniki, jak rodzaj wykonywanej pracy, organizacja pomieszczeń pracy, zastosowane materiały budowlane, oświetlenie, wiek i płeć pracownika, cechy wewnętrzne człowieka, cechy izolacyjne używanej odzieży oraz pora roku.

Na komfort cieplny największy wpływ ma temperatura powietrza. W zależności od pory roku i intensywności pracy, powinna ona oscylować w granicach od 15°C do 22°C w zimie i 18°C- 26°C latem. Zmiany temperatury w zakresie 1°C-2°C są dla organizmu człowieka w zasadzie nierozróżnialne. Latem temperatura w pomieszczeniu nie powinna być niższa od panującej na dworze więcej niż o 5°C- 7°C. Większe różnice mogą powodować szok termiczny i być przyczyną przeziębień. Jednak temperatura w pomieszczeniach nie powinna być wyższa od 25°C do 27°C. Temperatury poniżej 14°C odczuwane są jako uciążliwe. W przypadku temperatur wyższych od średniej sprawność psychofizyczna u człowieka maleje. Pierwsze oznaki zmęczenia, obserwujemy już po przekroczeniu 25°C. Większość osób jest wtedy bardziej drażliwa i wykazuje mniejsze zaangażowanie w wykonywane czynności. Pracownicy zaczynają popełniać pierwsze błędy. Jeśli temperatura w pomieszczeniu biurowym wzrasta dalej, zaczynają się problemy z koncentracją, intensywność pracy maleje i wyraźnie wzrasta liczba popełnianych błędów. Zakres temperatury powietrza, w której człowiek czuje się dobrze, jest bardzo zróżnicowany. Zależy on od preferencji osobistych, ubrania, odżywienia, pory roku, wieku, płci. Na przykład, temperatury zapewniające dobre samopoczucie, są zazwyczaj wyższe dla kobiet i osób starszych niż dla mężczyzn i osób młodszych. Ponadto w wyższych temperaturach człowiek czuje się lepiej latem niż zimą.

Kolejnym ważnym czynnikiem wpływającym na warunki mikroklimatu jest wilgotność względna. Poziom na jakim należy utrzymywać ten parametr, aby organizm ludzki najlepiej funkcjonował, zależy w dużej mierze od temperatury powietrza. Generalna zasada mówi, że im wyższa temperatura tym wilgotność względna powinna być niższa. Ustalono, że w zakresie wilgotności od 10% do 75% człowiek nie odczuwa większej różnicy w jej zmianach. Jednak najlepiej się czujemy, jeśli:

• przy 12°C wilgotność względna powietrza wynosi 50-70%;

• przy 20°C osiąga 40-50%;

• przy 25°C jest na poziomie 35-40%.

Wpływ wilgotności względnej powietrza na odczuwane warunki komfortu jest tym większy im wyższa jest jego temperatura. Przy wysokiej temperaturze duża wilgotność względna sprawia, że trudno jest nam oddychać, a powietrze sprawia wrażenie lepkiego i ciężkiego.

Kolejnym z zasadniczych czynników wpływających na mikroklimat panujący w pomieszczeniach jest prędkość przepływu powietrza. Intensywność ruchu powietrza wpływa na funkcjonowanie organizmu w różny sposób, w zależności od panującej wokół temperatury. Jeśli otacza nas powietrze zimne, to jego ruch powoduje, że odczuwamy większy chłód niż jest w rzeczywistości. W zakresie temperatur umiarkowanych ruch powietrza przynosi ulgę powodując lekkie ochłodzenie. Przy temperaturach przekraczających 35°C większa prędkość powietrza powoduje uczucie gorąca. Zalecane prędkości maksymalne powietrza wynoszą:

• w lecie od 0,3 do 0,6 m/s;

• zimą od 0,2 do 0,3 m/s.

Promieniowanie cieplne stanowi jeden z czynników rażenia wybuchu jądrowego. Powoduje pożary budynków, lasów itp. Działając na ludzi powoduje ono oparzenia i czasową lub trwałą utratę wzroku.

Atmosfera istniejąca na naszej planecie powoduje istnienie ciśnienia, które to działa na powierzchnię naszej planety i na wszystkie obiekty i organizmy znajdujące się na niej. Ciśnienie to jest nazywane ciśnieniem atmosferycznym i jest ciężarem jaki wywiera słup powietrza na jednostkę powierzchni. Wielkość ciśnienia atmosferycznego nie jest stała i zmienia się wraz z pogodą, z szerokością geograficzną i z wysokością. Im wyżej znajdujemy się nad poziomem morza tym mniejsze ciśnienie odczuwamy. Dlatego też największe ciśnienie panuje tuż przy powierzchni Ziemi, a najmniejsze na bardzo dużych wysokościach. Spadek ciśnienia powoduje rozprężanie gazów w uchu, jelitach i ubytkach zębowych co wiąże się z wystąpieniem bólów, wzdęć i kolek jelitowych. Nagła dekompresja może prowadzić do poważnych uszkodzeń tkanek. Uwalnianie gazów (azotu) z krwi prowadzi do pojawienia się zatorów gazowych. Najniebezpieczniejsze dla żywego organizmu jest niedotlenienie. Długotrwałe przebywanie pod wpływem niskich ciśnień w wyniku niedotlenienia (hipoksji) prowadzi do zmian adaptacyjnych zwiększenia liczby czerwonych ciałek i hemoglobiny oraz niekorzystnych zmian trawienia, koordynacji ruchów i zmian psychicznych (halucynacje, agresja itp.). Silne niedotlenienie powoduje utratę przytomności, a nawet śmierć (deterioracja).

Podwyższone ciśnienie: Gwałtowne zwiększenie ciśnienia powoduje objawy bólowe związane z wyrównywaniem ciśnień wewnątrz ciała. Najgroźniejsze jest jednak ponowne zmniejszenie ciśnienia. W wyniku saturacji (nasycenie cieczy gazem) azotu we krwi pod wpływem zwiększonego ciśnienia, jego zmniejszenie powoduje pojawienie się pęcherzyków tego gazu we krwi - choroba kesonowa. Dochodzi do wystąpienia duszności, porażeń kończyn i utraty przytomności, a w skrajnym przypadku do śmierci. Oddychanie tlenem pod zwiększonym ciśnieniem może wywołać zatrucie tlenowe - toksyczne zmiany w organizmie, drgawki, utratę przytomności, uszkodzenie wzroku. Oddychanie powietrzem zawierającym azot może wywołać narkozę azotową - halucynacje, niezborność ruchową i utratę przytomności.

14. Antropometria i jej rola w projektowaniu stanowiska pracy

Antropometria jest działem antropologii obejmującym szereg metod pomiarowych, opisowych, fotograficznych, za pomocą których oznacza się parametry cechujące budowę ciała człowieka i wymiary poszczególnych jego części. Antropometria zajmuje się ścisłym badaniem zróżnicowania cech mierzalnych człowieka i ich zmienności w rozwoju osobniczym i ewolucyjnym.

Do kształtowania stanowiska pracy pod kątem wygody użytkownika i funkcjonalności projektowanych elementów niezbędna jest znajomość wymiarów człowieka, zwanych wymiarami antropometrycznymi. Ich wykorzystanie umożliwia ustalenie wielkości przestrzeni pracy, adekwatnych rozmiarów powierzchni pracy i jej wysokości, rozmiarów siedzisk i urządzeń pracowniczych oraz optymalne rozmieszczenie wymienionych elementów, urządzeń sygnalizacyjnych i sterowniczych względem siebie i względem użytkownika. W praktyce istnieje podstawowa trudność, wynikająca ze znacznego zróżnicowania wymiarów poszczególnych członków populacji. Wspomniana trudność uniemożliwia zasadniczo stworzenie optymalnego stanowiska pracy, którego ukształtowanie przestrzeni pokrywałoby się z potrzebami wszystkich pracowników. Często w projektach uwzględnia się oczywiście regulowalność pewnych elementów stanowiska pracy, która wyrównuje indywidualne różnice, jednakże względy ekonomiczne i technologiczno-konstrukcyjne ograniczają możliwość pełnej adaptacyjności parametrów stanowiska do pracownika. Sposoby korzystania z wyników antropometrycznych podczas projektowania

• Bezpośrednie

- Gdy jeden wymiar ma decydujące znaczenie (wysokość drzwi)

- Przy ustalaniu wysokości lub odległości pojedynczych elementów przewidzianych do użytkowania przez człowieka

-Nie stosuje się do przestrzennych rozwiązań, które wymagają uwzględnienia 3 lub więcej cech

• Pośrednie

Wykorzystuje się fizyczne modele człowieka, modele osobnicze, matematyczne modele relacji istniejących między poszczególnymi wymiarami człowieka oraz projektowanym obiektem. Można wymienić tutaj 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.

- graficzna - wykorzystuje możliwości komputera, podaje wiele wariantów, a przy zastosowaniu odpowiedniego kryterium, pozwala na wybór wersji optymalnej,

- eksperymentalna - 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.

Jednym z głównych założeń antropometrii w kształtowaniu stanowisk pracy jest unikanie obciążenia statycznego oraz unikanie wszelkiej, silnie pochylonej i nienaturalnej pozycji ciała oraz pozycji z ramionami wyciągniętymi do przodu i w bok. W miarę możliwości należy dążyć do pozycji siedzącej. Wysokość pola pracy musi umożliwiać optymalną odległość widzenia, przy naturalnej pozycji ciała. Uchwyty, dźwignie, narzędzia i materiał do pracy muszą być tak położone by większość ruchów można było wykonać blisko ciała i ze zgiętymi łokciami.

Sterowanie kończynami jest łatwiejsze, gdy elementy rozruchowe i sterownicze są zlokalizowane wg zasad

• Ważność elementu - elementy, które mają zasadnicze znaczenie dla działania maszyny lub urządzenia powinny znajdować się bliżej niż elementy drugorzędne

• Częstość użycia - elementy używane częściej powinny znajdować się bliżej niż te których używa się rzadziej np. tylko do włączenia/wyłączenia maszyny lub w razie awarii

• Kolejność użycia - manipulowanie elementami sterowniczymi jest łatwiejsze, gdy kolejność rozmieszczenia odpowiada kolejności działania

• Kryterium funkcjonalne - elementy zawiązane z określoną czynnością maszyny lub urządzenia powinny być lokalizowane w grupach

• Zasada nie krzyżowania się - elementy przeznaczone do obsługi prawą ręką należy zlokalizować po prawej stronie, a te przeznaczone do lewej ręki - po lewej.

15. Elektryczność, pole elektromagnetyczne - bezpieczeństwo pracy człowieka

Środki ochrony przed porażeniem prądem.

Podzielić je można:

a. na organizacyjne: wymagania kwalifikacyjne pracowników, właściwa organizacja pracy i jej nadzór, właściwe przygotowanie i sprawdzenie stanowiska pracy, stosowanie właściwego sprzętu ochronnego

b. techniczne: zastosowanie napięć bezpiecznych, zerowanie, uziemienie ochronne, izolacja ochronna, wyłączniki przeciwporażeniowe, separacja, izolowanie stanowiska pracy.

Dla zapewnienia bezpiecznych warunków pracy i obsługi urządzeń elektrycznych należy przede wszystkim:

- szkolić pracowników obsługujących maszyny i urządzenia w zakresie ich bezpiecznej eksploatacji,

- zapewnić okresowe przeglądy, konserwacje oraz pomiary i badania sprawności.

Eksploatacją urządzeń i instalacji energetycznych mogą się zajmować osoby, które posiadają odpowiednie kwalifikacje.

Urządzenia i odbiorniki prądu elektrycznego muszą być tak budowane i konstruowane, aby w normalnej eksploatacji nie występowało zagrożenie porażenia prądem, a w przypadku powstania uszkodzenia nie wystąpiło zagrożenie powstania przebicia elektrycznego.

Działanie prądu elektrycznego na organizm człowieka może być bezpośrednie, gdy następuje bezpośrednie porażenie prądem elektrycznym oraz pośrednie np. pod wpływem reakcji pracownika na porażenie może nastąpić jego upadek z wysokości.

Nieodpowiednia eksploatacja prądu elektrycznego może być przyczyną awarii, pożarów oraz niebezpiecznych zdarzeń dla człowieka.

Wypadki porażenia prądem elektrycznym są związane z złym stanem technicznym urządzeń, niewłaściwą ich obsługą, brakiem przeglądów i konserwacji, nieprzestrzeganiem przepisów bezpieczeństwa.

Prąd przepływając przez organizm ludzki wywołuje w nim zmiany nazywane porażeniem. Wskutek porażenia może dojść do uszkodzeń organów wewnętrznych, oparzeń, uszkodzeń oczu oraz innych urazów spowodowanych np. upadkiem z wysokości człowieka porażonego.

Często spotyka się uszkodzenia ciała wywołane także pośrednim działaniem prądu elektrycznego, gdy nie przepływa on bezpośrednio przez ciało. Dzieję się to w wyniku zwarcia w urządzeniach elektrycznych, podczas powstania łuku elektrycznego. Łuk elektryczny może spowodować niebezpieczne uszkodzenia skóry, podobne do ran ciętych, kłutych lub postrzałowych, uszkodzenia cieplne a także uszkodzenia świetlne narządu wzroku.

Uszkodzone urządzenie elektryczne może być przyczynkiem powstania pożaru. Niewłaściwy stan techniczny powodujący np. nadmierne nagrzewanie się, iskrzenie połączeń elektrycznych w przypadku gdy dzieje się to w pobliżu materiałów łatwo palnych może doprowadzić do ich zapalenia.

Wybuch nastąpić może w przypadku pracy urządzenia nawet sprawnego, ale nie dostosowanego do pracy w środowisku w którym występują mieszaniny palnych gazów lub cieczy z powietrzem.

Prąd :

a. o natężeniu 13-15 mA utrudnia samodzielne wypuszczenie przedmiotów trzymanych ręką,

b. o natężeniu większym niż 15 mA uniemożliwia samodzielne uwolnienie się spod działania prądu

c. o natężeniu 25 i więcej mA jest już śmiertelnym zagrożeniem, np. może zatrzymać akcję serca,

d. o natężeniu powyżej 75 mA jest prądem śmiertelnym.

Pierwsza pomoc przy porażeniu prądem.

Działanie prądu elektrycznego na organizm ludzki ma działanie:

- miejscowe, w postaci oparzenia,

- ogólne, w postaci zaburzeń rytmu serca, włącznie z zatrzymaniem akcji serca.

Należy natychmiast uwolnić porażonego spod działania prądu elektrycznego poprzez:

a. wyłączenie napięcia właściwego obwodu elektrycznego. Przy wykonywaniu tejh czynności należy zwrócić uwagę na zachowanie własnego bezpieczeństwa

b. odsunięcie porażonego ze strefy niebezpiecznej - tylko w przypadku niemożności wyłączenia właściwego obwodu elektrycznego

c. udzielenie pierwszej pomocy poszkodowanemu.( W zależności od stanu porażonego należy zastosować odpowiednią akcję ratowniczą:

- przy zatrzymaniu oddechu-sztuczne oddychania,

- przy zatrzymaniu czynności serca-masaż serca,

- przy oparzeniach, krwotokach należy postępować tak, jak w takich przypadkach jest konieczne.

Przekazać chorego do lekarza.

Zagrożenie pożarowe.

Szczególnie łatwe jest zapalenie mieszaniny gazu lub par cieczy palnej z powietrzem na skutek powstania iskrzenia urządzenia, lub na skutek nagrzania się powierzchni urządzenia.

1. Ładunki elektryczności statycznej mogą gromadzić się zarówno na przedmiotach metalowych jak i na elementach materiałów izolacyjnych. Występują one w przypadku: wzajemnego tarcia stykających się powierzchni np. przepływie cieczy przez rurociąg, podczas rozpylania cieczy lub gazów, przy wypływie gazu, przy nakładaniu np. pędzlem na powierzchnie płaskie klejów itp. materiałów.

2. Wielkość ładunku elektrycznego jest uzależniona od wymiarów stykających się ciał, przenikalności elektrycznej, możliwości odprowadzania ładunków elektrycznych do ziemi. W przypadku przekroczenia wartości krytycznej pola elektrycznego następuje przeskok iskry elektrycznej stykających się ciał z reguły w postaci iskry elektrycznej.

3. Podstawowym środkiem odprowadzania ładunków elektryczności statycznej jest uziemienie elementów maszyny. Wykorzystuje się tu instalacje służące do realizowania uziemienia ochronnego od porażeń. Przy odprowadzaniu ładunków z powierzchni ciał nie przewodzących prądu elektrycznego stosować należy specjalne pasty, płynne mieszanki lub (jeżeli jest to możliwe) wykorzystywać można nawilżanie powietrza.

Promieniowanie elektromagnetyczne, doprowadza do impotencji, zakłócenia snu
i systemu nerwowego przejawiające się drażliwością oraz zakłócenia rytmu dobowego organizmu, czy wpędza w depresję.

---