WYKA
AD 3
PARAMETRY CHARAKTERYZUJ
CE SYLWETK

CZA
OWIEKA
1. Antropometria
2. Pozycja ciała przy pracy.
3. Antropometryczne zasady kształtowania obszarów pracy.
.11. Antropometria
6. Antropometria
Podstawowa metoda współczesnej antropologii (nauki o człowieku). Nazwa  antropometria" wywodzi się z
greckich słów anthropos - człowiek, metrem - miara. Zadaniem antropometrii jest przełożenie rozmiarów i
kształtów ciała człowieka na liczby i określone stosunki ilościowe. Wyróżnia się antropometrię statyczną i
dynamiczną (goniometrię).
a) Antropometria statyczna. 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.),
- inne (średnica chwytu ręki itd.).
Pomiary antropometryczne statyczne są wykonywane względem stałych punktów antropometrycznych.
b) Goniometria. Dział antropometrii (gonion - kąt, metron - miara) zajmujący się pomiarami kątów między
różnymi odcinkami ciała ludzkiego lub kości. Wyróżnia się:
- goniometrię statyczną (pomiar wielkości kątów między płaszczyznami i odcinkami ciała lub kości),
- goniometrię dynamiczną (pomiar zakresów ruchu w poszczególnych stawach organizmu - tułowia, kończyn
górnych i dolnych).
Pomiary te określają możliwości zasięgów oraz rozpiętości ruchów.
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. Informacji na temat
budowy, wielkości i proporcji ciała człowieka, dostarcza nauka zwana antropometrią.
Wykonywane pomiary antropometryczne opisują sylwetkę:
" wyprostowaną, zajmuje się tym antropometria klasyczna: statyczna i dynamiczna
(goniometria,
" 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.
Dla cech o charakterze statycznym (w pozycji nieruchomej, stojącej lub siedzącej)
wykonywane są pomiary:
" wysokości, które służą do określenia odległości punktów antropometrycznych od
położenia, na którym stoi lub siedzi badany ( w pionie);
" długości (poszczególnych części ciała);
" szerokości i głębokości;
" obwodów;
" średnicy chwytu rękojeści;
" współrzędnych sklepienia stopy;
" kątów między palcami ręki;
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.
...
Rys. 7.1. Zakres ruchów możliwych do wykonania przez niektóre części ciała
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 na ciele człowieka
...
Rys. 7.3. Położenie płaszczyzn pomiarowych w 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.
Rozkład częstości cech antropometrycznych
Rozkład częstości cech antropometrycznych zwykle przybiera postać rozkładu Gaussa.
Dlatego też w przypadku, gdy nie ma możliwości projektowania dla 100% populacji, zaleca
się w literaturze przyjęcie jako graniczne przy projektowaniu miejsca pracy, wartości cech
odpowiadające 5 i 95 centylowi. Ponieważ centyl jest punktem na skali ocen, poniżej lub
powyżej którego znajduje się określony procent przypadków, 5 centyl będzie wyznaczał
wartość cechy, która jest przekroczona minimum przez 5%, a maksimum przez 95%
populacji. Analogicznie wnioskując 95 centylowi będzie odpowiadała wartość cechy, którą
przekracza zaledwie 5%, a nie osiąga aż 95% populacji.
Centyl (kwantyl)  miara statystyczna, to taka wartość procentowa jaką osiąga dana część do
tej wartości i poniżej niej (w tym przypadku wartość pod krzywa Gaussa od danej liczby w
lewo do początku)
Przedział ufności 95% lub 90% (jedna lub dwie wartości progowe) będzie oznaczał, że
projekt stanowiska pracy będzie pomijał wymagania członków populacji o najmniejszych
i/lub największych wymiarach (branych przez projektanta pod uwagę). Tym samym odsetek
osób, dla których przestrzeń stanowiska pracy nie będzie dostosowana wyniesie w
przybliżeniu odpowiednio 5% i 10%.
Rys. 7.4. Rozkład populacji ludzkiej
Wyniki badań zebrano i opublikowano w atlasach antropometrycznych. Zawierają one
następujące dane:
" 182 cechy antropometryczne w kolejności porządkowej, z przynależnym dla nich
numerem,
" trzy charakterystyczne wielkości z rozkładu normalnego tj. dot. kwantyla 5 i 95 oraz
mediany, przy zróżnicowaniu na płeć, z zastosowaniem następujących oznaczeń: 0 -
dla mężczyzn, 1 - dla kobiet,
" wartości pomiarów podawane są w mm.
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:
1. należy odpowiedzieć na pytanie dla jakich użytkowników rozważany projekt będzie
przeznaczony i na tej podstawie dobrać kwantyl roboczy,
2. na podstawie atlasu antropometrycznego dokonać wyboru najodpowiedniejszej cechy,
uwzględniając zarazem dominację wartości ze względu na płeć
3. uwzględnić tendencję wzrostową młodego pokolenia, a zatem ocenić aktualność
zastosowanego atlasu antropometrycznego,
4. 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
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:
1. statystyczną - polegającą na wykonywaniu badań doświadczalnych dopasowania
urządzeń do użytkownika z uwzględnieniem wszystkich zainteresowanych w
warunkach zbliżonych do rzeczywistych,
2. 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.
3. graficzna - wykorzystuje możliwości komputera, podaje wiele wariantów, a przy
zastosowaniu odpowiedniego kryterium, pozwala na wybór wersji najbardziej
optymalnej,
4. 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.
Należy zaznaczyć, że żadna z przedstawionych metod nie jest rozwiązaniem ostatecznym.
Każda z nich powinna być na końcu zweryfikowana w warunkach rzeczywistych przez
użytkowników.W przypadku braku tablic antropometrycznych, znając średnie wartości
wzrostu dla danej populacji możemy wykorzystać zależności dotyczące proporcji w budowie
ciałaludzkiego(rys.7.5)
Rys. 7.5 Proporcje ciała człowieka
Przegląd wybranych wymiarów antropometrycznych:
Strukturalne wysokości ciała w pozycji stojącej:
1.01 WYSOKOŚĆ CIAA
A
1.02 WYSOKOŚĆ PODSTAWY SZYJI
1.03 WYSOKOŚĆ BARKOWA
1.08 WYSOKOŚĆ RYLCOWA
1.09 WYSOKOŚĆ KOLANOWA
Wielkości Wielkości z Tablic
obliczone z Antropometrycznych**
Numer
danych* [mm] [mm]
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
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 Wielkości z Tablic
obliczone z Antropometrycznych**
Numer
danych* [mm] [mm]
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
Wysokości 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 Wielkości z Tablic
obliczone z Antropometrycznych
Numer
danych [mm] [mm]
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
Szerokości ciała w pozycji stojącej:
4.01 NAJWI
KSZA SZEROKOŚĆ
RAMION
Wielkości Wielkości z Tablic
obliczone z Antropometrycznych
Numer
danych [mm] [mm]
Nazwa Cechy
Cechy
Centyle Centyle
5 50 95 5 50 95
Największa szerokość ramion
4.01 443 470 520 403 457 505
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 Wielkości z Tablic
obliczone z Antropometrycznych
Numer
danych [mm] [mm]
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
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
Wielkości Wielkości z Tablic
obliczone z Antropometrycznych
Numer
danych [mm] [mm]
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
* 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 196X,
2.Pozycja ciała człowieka 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 i 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).
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). Dla-tego 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.
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.
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.
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.
...
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:
A. wymiary, asymetrię i kształt ciała (proporcje: szerokości, długości ciała i jego
elementów, oparte na danych antropometrii statycznej),
B. strefy pracy dla rąk i nóg (oparte na danych antropometrii dynamicznej),
C. strefy obserwacji i identyfikacji wzrokowej wynikające z budowy anatomicznej
człowieka i jego możliwości psychofizycznych.
Jak już wspomniano w poprzedniej części tego rozdziału, 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.):
1. 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,
2. 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,
3. atletyczny - głowa owalna (w kształcie jaja), silnie rozwinięty układ kostnomięśniowy,
szyja długa i mocna, ramiona szerokie, klatka piersiowa wypukła, grube kości i skóra,
4. 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.
...
Rys. 7.6. Typy budowy ciała człowieka: 1 - pykniczny, 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.
Tempo i rytm procesów psychicznych wyraża się w jakości percepcji, sposobie reakcji,
gestykulacji, czy myślenia.
Kretchmer wyróżnia 3 typy temperamentów:
1. cyklotymiczny - warunkowany przez pykniczny typ budowy ciała,
2. schizotymiczny - związany z typem leptosomicznym,
3. wiskozyjny, który łączy się z atletycznym typem budowy ciała.
W starożytności istniał podział na 4 typy temperamentów: sangwinicy, flegmatycy, cholerycy
i melancholicy. 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 i 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.
Każda z części składowych ciała ma do spełnienia odpowiednie funkcje ruchowe. Może być
traktowana oddzielnie lub grupowo. Na przykład kończyna górna. Tworzą ją takie części jak:
" staw ramienny (wieloosiowy, który działa prawie w każdym kierunku),
" ramię,
" staw łokciowy (zawiasowy),
" przedramię,
" staw promieniowo-nadgarstkowy (złożony),
Ręka składająca się z: nadgarstka, śródręcza, stawów śródręczno - palcowych (zginanie i
prostowanie zachodzi w osiach poprzecznych, odwodzenie i przywodzenie - w prostopadłych
do poprzednich), 5 palców (jedną część ręki określa się mianem dłoni, a drugą -grzbietem).
Kończyna ta może łącznie wykonywać szereg rodzajów ruchów takich jak: zginanie i
prostowanie, odwodzenie i przywodzenie, odwracanie i nawracanie i ich wypadkowa -
obwodzenie. Podstawową funkcją ręki jest ruch i chwyt. Może ona również pełnić funkcję
kontaktu i porozumiewania się zarówno ze swym wnętrzem jak i z otoczeniem, gdyż celem
jej jest eksploracja świata zewnętrznego (receptory dotyku). Dział ergonomii poświęcony
zasadom funkcjonowania ręki nosi nazwę hirotechniki. Sprecyzowane są w nim zalecenia
optymalizujące użycie tej kończyny np.:
" im większa powierzchnia styku dłoni, tym lepiej rozkładany jest trzymany ciężar,
" praca dłonią nie może być wykonywana, jeżeli rozkład siły jest > 32 kg/cm ,
" kciuk pracuje przeciwstawnie do pozostałych palców (tzw. chwyt dłoniowy, czyli
siłowy).
Wykonanie przez człowieka ruchu dokonuje się w obszarze zwanym strefą pracy. Wielkość i
kształt strefy zależą od:
" pozycji ciała jaką przyjmuje człowiek w czasie wykonywania pracy,
" części ciała użytej do ruchu: jedna z kończyn (która), obie, palce,
" rodzaju wykonywanego ruchu,
" cechy ruchu: szybkości, precyzji i kierunku,
" rodzaju wykonywanej pracy,
" wartości użytej siły i częstości manipulacji,
" płaszczyzny pracy ( , ) i jej położenia.
" 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.
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.
Ww. strefy przedstawione są na rys 7.6.
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. 7.7. Rodzaje zasięgów kończyn górnych i stref pracy
Zapobieganie zagrożeniom powodowanym czynnikami
mechanicznymi
Zagrożenia czynnikami mechanicznymi, podobnie jak innymi niebezpiecznymi czynnikami, należy
eliminować lub ograniczać poprzez:
eliminowanie czynników lub ograniczanie ich aktywności
ograniczanie ekspozycji osób na czynniki, których nie udało się wyeliminować
Zagrożenia mogą być powodowane przez czynniki niebezpieczne występujące podczas normalnego
(ustalonego przez projektanta) funkcjonowania maszyny lub innego przedmiotu pracy oraz przez czynniki
powstające wskutek zakłóceń. Dlatego też przedsięwzięcia podejmowane w celu wyeliminowania lub
ograniczenia aktywności niebezpiecznych czynników mechanicznych powinny dotyczyć:
normalnego funkcjonowania maszyny lub innego przedmiotu pracy
sytuacji anormalnych (dających się przewidzić).
Zapobieganie anormalnemu funkcjonowaniu lub awariom maszyn pośrednio eliminuje lub zmniejsza
zagrożenia, gdyż nie powoduje powstawania czynników zwykle towarzyszących takim stanom oraz
zmniejsza częstotliwość interwencji związanych z usuwaniem przyczyn tych stanów, a więc także
zmniejsza narażenie na towarzyszące im z reguły niebezpieczne czynniki mechaniczne.
Eliminowanie lub ograniczanie czynników mechanicznych
Eliminowanie czynników mechanicznych lub ograniczanie ich aktywności, mogącej stwarzać zagrożenia
podczas normalnego (ustalonego przez projektanta) funkcjonowania maszyn lub przedmiotów pracy,
powinno następować w drodze rozwiązań konstrukcyjnych.
Rozwiązania konstrukcyjne ograniczające aktywność czynników mechanicznych sprowadzają się w
głównej mierze do wyeliminowania czynnika lub utrudniania możliwości powstawania sytuacji zagrożenia
poprzez dobór kształtów, wymiarów, gładkości powierzchni, parametrów ruchu elementów oraz
stworzenia możliwości uwolnienia się człowieka z sytuacji zagrożenia bądz
zmniejszenia skutków takich
sytuacji.
Uderzenia, powodowane np. przez ruchome osłony, istotnie łagodzi ograniczenie do bezpiecznego.
Maksymalne wartości elementów stykających się z częściami ciała człowieka w tablicy nr 2, a przykłady
tych elementów przedstawiono na rys. 1
Wartości maksymalne
PARAMETR
Wariant 1 Wariant 2
Maksymalna siła wywierana na części ciała 75 N 150 N
Maksymalna energia kinetyczna części ruchomej 4 J 10 J
Maksymalny nacisk zetknięcia 50 N/cm2 50 N/cm2
tablica 2 - Maksymalne wartości parametrów elementów stykających się z cześciami ciała
człowieka
rys. 1- Przykłady elementów stykających się z częściami ciała człowieka
Rozwiązania konstrukcyjne powinny także zapobiegać powstawaniu sytuacji anormalnych powodujących
zakłócenia lub wynikających z zakłóceń w funkcjonowaniu maszyny lub innego przedmiotu pracy
spowodowanych np. niezamierzonym uruchomieniem, nadmiernym wzrostem obciążenia, ciśnienia,
obrotów lub włączeniem kolizyjnych ruchów. Bezpośrednim następstwem tych zakłóceń mogą być
pęknięcia, złamania, nadmierne odkształcenia, obluzowania i inne naruszenia konstrukcji elementów i
zespołów maszyn lub innych środków pracy doprowadzające do ich awarii. Następstwa te mogą być
przyczyną powstawania często trudnych do zidentyfikowania czynników mechanicznych zagrażających
operatorowi i otoczeniu, np. przeciążenie żurawia może doprowadzić do zerwania liny lub złamania
wysięgnika bądz
nawet wywrócenia całego żurawia.
Naruszeniom konstrukcji lub innym przyczynom anormalnego funkcjonowania przedmiotów pracy należy
zapobiegać przede wszystkim przez:
nieprzekraczanie dopuszczalnych wartości naprężeń, odkształceń i innych para,etrów
decydujących o wytrzymałości danego elementu; należy dobierać wytrzymałość elementów (z
zachowaniem współczynników bezpieczeństwa) do charakteru i wartości występujących obciążeń z
uwzględnieniem wpływu warunków eksploatacji. Dla elementów decydujących o bezpieczeństwie,
takich jak np.zawiesia, liny oraz kabiny i inne konstrukcje chroniące operatora w razie przewrócenia
się maszyny lub przed spadającymi przedmiotami, obliczenia wytrzymałościowe powinny być
obowiązkowo poparte wynikami badań
stosowanie urządzeń zabezpieczających przed naruszeniem normalnych warunków
funkcjonowania maszyn lub innych przedmiotów pracy, takich jak zawory bezpieczeństwa,
ograniczniki udz
wigu, ograniczniki zakresu jazdy lub podnoszenia itp.
Ograniczenie narażenia człowieka na nie wyeliminowane niebezpieczne czynniki mechaniczne
Narażenie (ekspozycję) na nie wyeliminowane niebezpieczne czynniki mechaniczne należy ograniczać
przez:
eliminowanie lub ograniczanie związanych z procesem pracy ingerencji człowieka w strefach
zagrożenia (niebezpiecznych)
zapobieganie niezamierzonemu kontaktowi człowieka z czynnikiem niebezpiecznym.
Eliminowaniu lub ograniczaniu związanych z procesem pracy ingerencji człowieka w strefach zagrożenia
służy przede wszystkim:
mechanizacja i automatyzacja
stosowanie systemów diagnozowania niesprawności
wydłużanie okresów między wymaganymi regulacjami, smarowaniami i innymi czynnościami
związanymi z obsługą techniczną
wydłużanie okresów międzynaprawczych.
Eliminowaniu lub ograniczaniu ekspozycji na niebezpieczne czynniki mechaniczne przez ograniczenie
kontaktu służy zatem:
rozdzielenie w przestrzeni i/lub czasie człowieka oraz maszyny bądz
innego przedmiotu pracy
tak, aby granice ich naturalnego oddziaływania nie zachodziły na siebie
przegrodzenie zasięgu granic naturalnego oddziaływania człowieka oraz maszyny lub przedmiotu
pracy.
Rozdzielanie granic powinno być realizowane dla niczym nie ograniczanych naturalnych ruchów
człowieka, natomiast przegradzanie z zasady powoduje ograniczenie tych ruchów.
Rozdzielenie granic oddziaływania zapewnia automatyzacja lub mechanizacja. Jeśli nie można ich
zastosować, to rozdzielenie tych granic może być osiągnięte w aspekcie przestrzeni lub czasu. W
przestrzeni osiąga się je przez usytuowanie niebezpiecznego czynnika mechanicznego tak, aby człowiek,
przy pełnej swobodzie ruchów, nie mógł dosięgnąć do strefy zagrożenia, a w przypadku czynnika
zagrażającego zgnieceniem, czynnik niebezpieczny nie dosięgał człowieka.
Podstawę do ustalania odległości uniemożliwiających dosięgnięcie do strefy zagrożenia, nazywanych
odległościami bezpieczeństwa, stanowią wymiary antropometryczne i możliwości ruchowe (np. tułowia,
kończyn) ustalone w wyniku badań populacji użytkowników.
Uniemożliwieniu dosięgnięcia strefy niebezpiecznej służy ustalenie jej granicy na wysokości określonej
maksymalnym zasięgiem kończyny górnej najwyższego osobnika z populacji użytkowników
(odpowiadającego co najmniej 95 centylowi), nawet stojącego na palcach w obuwiu roboczym, z
uwzględnieniem zapasu (naddatku) dla zapewnienia bezpieczeństwa. Według tego kryterium określono,
że odległość bezpieczeństwa przy sięganiu do góry powinna wynosić, co najmniej 2500 mm - przy małym
ryzyku urazu, i 2700 mm  przy dużym ryzyku urazu (rys. 2). W związku z powyższym, odległość
bezpieczeństwa zależy od tego, czy podczas wykonywania pracy przewiduje się ryzyko małe (możliwość
dotknięcia, obtarcia), czy duże (możliwość pochwycenia i zranienia).
rys. 2 - Sięganie do góry
Przy sięganiu ponad konstrukcją ochronną (rys. 3) odległości bezpieczeństwa powinny być zgodne z
wartościami podanymi odpowiednio w tablicach nr 3 i 4.
rys. 3 - Sięganie ponad konstrukcjami ochronnymi
Tablica nr 3 - Odległości bezpieczeństwa, które należy stosować, gdy ryzyko jest małe
Tablica nr 4 - Odległości bezpieczeństwa, które należy stosować, gdy ryzyko jest duże
Wymiary antropometryczne populacji użytkowników stanowią także podstawę do ustalania odstępów,
których zachowanie zapobiega zgnieceniu poszczególnych części ciała przez dwie zbliżające się do siebie
części. Minimalna odległość bezpieczeństwa dla takich przypadków podano w tablicach 5 i 6.
Tablica nr 5 - Odległości bezpieczeństwa, które należy stosować przy sięganiu kończynami
górnymi przez otwory o regulowanym kształcie (dotyczy osób od 14 lat)
Tablica nr 6 - Odległości bezpieczeństwa, które należy stosować przy sięganiu kończynami
dolnymiprzez otwory o regulowanym kształcie
Jeżeli nie można konstrukcyjnie zapewnić zachowania minimalnych odstępów, to należy uniemożliwić
sięganie do strefy zgniatania. Użytkownik może ograniczyć ekspozycję głównie przez stosowanie
sposobów obsługi zapewniających bezpieczeństwo, a także stosowanie, w koniecznych przypadkach,
środków ochrony indywidualnej. Sprzyja temu również kształtowanie bezpiecznych zachowań człowieka.
Specyficzne warunki użytkowania (na przykład stosowanie wielkogabarytowych maszyn i różnorodnego
wyposażenia stanowisk pracy) wymagają od użytkownika stosowania dodatkowych urządzeń ochronnych
związanych z miejscem użytkowania.
Utrzymywanie maszyn i innego wyposażenia stanowisk pracy we właściwym stanie technicznym
zapobiega powstawaniu zakłóceń w normalnym ich funkcjonowaniu i związanych z tym zagrożeń
czynnikami mechanicznymi. Należy więc przestrzegać wszystkich ustalonych czynności dotyczących
przeprowadzania regulacji, konserwacji, wymiany części, a także przewidzianych przeglądów
technicznych.