WYKŁAD 3 PARAMETRY CHARAKTERYZUJĄCE SYLWETKĘ CZŁOWIEKA Dr inż. Krzysztof Buchalski Instytut Pojazdów Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechnika Łódzka.

Prezentacja na temat: "WYKŁAD 3 PARAMETRY CHARAKTERYZUJĄCE SYLWETKĘ CZŁOWIEKA Dr inż. Krzysztof Buchalski Instytut Pojazdów Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechnika Łódzka."— Zapis prezentacji:

1 WYKŁAD 3 PARAMETRY CHARAKTERYZUJĄCE SYLWETKĘ CZŁOWIEKA Dr inż. Krzysztof Buchalski Instytut Pojazdów Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechnika Łódzka Łódź 2007

2 2 1. Antropometria 2. Pozycja ciała przy pracy. 3. Antropometryczne zasady kształtowania obszarów pracy.

3 3 1. Antropometria 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. 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.

4 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 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:rys 7.1 - 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 6 Rys. 7.1. Zakres ruchów możliwych do wykonania przez niektóre części ciała

7 7 Cechy dynamiczne dają odpowiedź 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.rys 7.2 Pomiary przeprowadzone mogą być w trzech płaszczyznach (rys 7.3):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

8 8 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 Rys. 7.4. Rozkład populacji ludzkiej

9 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 - mężczyźni, 1 - kobiety. Dla przykładu podano zapis wysokości osi wziernika: k < [71,0,5] + L

10 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 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 12 Przegląd wybranych wymiarów antropometrycznych: Strukturalne wysokości ciała w pozycji stojącej: 1.01 WYSOKOŚĆ CIAŁA 1.02 WYSOKOŚĆ PODSTAWY SZYI 1.03 WYSOKOŚĆ BARKOWA 1.08 WYSOKOŚĆ RYLCOWA 1.09 WYSOKOŚĆ KOLANOWA Numer Cechy Nazwa Cechy Wielkości obliczone z danych* [mm] Wielkości z Tablic Antropometrycznych** [mm] Centyle 5509555095 1.01 Wysokość ciała 165717901880162317411862 1.02 Wysokość podstawy szyi 138014601660131114161516 1.03 Wysokość barkowa 139714751600133414361547 1.08 Wysokość rylcowa 800860955774850927 1.09 Wysokość kolanowa 487530563454506574

13 13 Funkcjonalne wysokości ciała w pozycji stojącej: 2.01 WYSOKOŚĆ PŁASZCZYZNY WIDZENIA 2.02 WYSOKOŚĆ ŚRODKA GŁÓWKI 2.06 WYSOKOŚĆ ŁOKCIA 2.10 WYSOKOŚĆ ŚRODKA RZEPKI Numer Cechy Nazwa Cechy Wielkości obliczone z danych* [mm] Wielkości z Tablic Antropometrycznych** [mm] Centyle 5509555095 2.01 Wysokość płaszczyzny widzenia 155016801780149416201745 2.02 Wysokość środka główki ramieniowej 138014901601133414361547 2.06 Wysokość łokcia 103311101220100510821179 2.10 Wysokość środka rzepki 470530600454506574

14 14 Wysokość ciała w pozycji siedzącej 3.01 WYSOKOŚĆ SIEDZENIOWA 3.02 WYSOKOŚĆ PŁASZCZYZNY WIDZENIA OD SIEDZISKA 3.03 WYSOKOŚĆ PODSTAWY SZYI OD SIEDZISKA 3.06 WYSOKOŚĆ ŁOKCIA OD SIEDZISKA 3.07 WYSOKOŚĆ LORDOZY LĘDŹWIOWEJ OD SIEDZISKA 3.08 WYSOKOŚĆ GÓRNEJ POWIERZCHNI UDA OD SIEDZISKA 3.10 WYSOKOŚĆ ZGIĘCIA PODKOLANOWEGO OD PODSTAWY Numer Cechy Nazwa Cechy Wielkości obliczone z danych [mm] Wielkości z Tablic Antropometrycznych [mm] Centyle 5509555095 3.01 Wysokość siedzeniowa 860930980819895955 3.02 Wysokość płaszczyzny widzenia od siedziska 740820870699770833 3.03 Wysokość podstawy szyi od siedziska 630670705595649711 3.06 Wysokość łokcia od siedziska 225260330172223278 3.07 Wysokość lordozy lędźwiowej od siedziska 155220288114201321 3.08 Wysokość górnej powierzchni uda od siedziska 120140160112138168 3.10 Wysokość zgięcia podkolanowego od podstawy 420490550414456499

15 15 Szerokości ciała w pozycji stojącej: 4.01 NAJWIĘKSZA SZEROKOŚĆ RAMION Numer Cechy Nazwa Cechy Wielkości obliczone z danych [mm] Wielkości z Tablic Antropometrycznych [mm] Centyle 5509555095 4.01 Największa szerokość ramion 443470520403457505

16 16 Długości odcinków ciała w pozycji siedzącej: 6.07 DŁUGOŚĆ ŁOKIEĆ-DŁOŃ 6.08 ODLEGŁOŚĆ POŚLADKI-BRZUCH 6.09 ODLEGŁOŚĆ POŚLADKI-KOLANO Numer Cechy Nazwa Cechy Wielkości obliczone z danych [mm] Wielkości z Tablic Antropometrycznych [mm] Centyle 5509555095 6.07 Długość łokieć-dłoń 330360459319355391 6.08 Odległość pośladki-brzuch 199250300232287348 6.09 Odległość pośladki-kolano 554620655562621683

17 17 Sięgi w pozycji stojącej i siedzącej: 7.01 SIĄG GÓRNY 7.02 SIĄG BOCZNY 7.03 SIĄG PRZEDNI 7.04 SIĄG DOLNY 7.05 SIĄG GÓRNY W POZYCJI SIEDZĄCEJ 7.06 SIĄG DOLNY W POZYCJI SIEDZĄCEJ Numer Cechy Nazwa Cechy Wielkości obliczone z danych [mm] Wielkości z Tablic Antropometrycznych [mm] Centyle 5509555095 7.01 Siąg górny 211022702320205122212240 7.02 Siąg boczny 168018001990163517531889 7.03 Siąg przedni 8018729508459251005 7.04 Siąg dolny 627690740573632695 7.05 Siąg górny w pozycji siedzącej 127013901490125413551470 7.06 Siąg dolny w pozycji siedzącej 125180230139201256 * 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,

18 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 sięz: - numeruporządkowego - oznaczenia płci ( - mężczyzna), ( - kobieta) - oznaczenia kwantyla (5, 50,95). Zapisuje się go następująco np. [159 5]

19 19 Przykład 1

20 20 Przykład 2

21 21 Nr wymiaruKwantyl Cecha MężczyźniKobiety 5509555095 18Długość ręki165181196152167182 22Szerokość ręki81879669*79*89* 24Długość dłoni637799577392 54Średnica chwytu cylindrycznego354146343944 55Długość stopy236257278216233253 61Wysokość podłużnego sklepienia stopy688097637994 62Kąt powstały między stopą a golenią, przy stopie podniesionej do góry 505970516380 63Kąt powstały między stopą a golenią, przy stopie opuszczonej w dół 114126136120130144 67Szerokość stopy8093106718394 68Wysokość łokcia w pozycji stojącej1005*1082*1179*933*1004*1070* 69Wysokość ciała w pozycji wyprostowanej1160*1778*1890*1536*1636*1740* 70Długość przednia tułowia429495574393464518 71Wysokość płaszczyzny widzenia w pozycji stojącej149416201745140214951591 72Wysokość wyrostka barkowego133414361547123013171410 92Długość kończyny górnej przy wyprostowanych palcach687*777*852*632*707*783* 93Długość ramienia310349383286315349 94Długość przedramienia204235273189213239 95Największa szerokość ramion przy rękach opuszczonych wzdłuż tułowia 403457505362405460 96Zasięg górny ręki, w pozycji stojącej przy zwiniętych palcach 194021062272178119132055 97Zasięg górny ręki w pozycji stojącej przy wyprostowanych palcach 205122212408187920152152 98Zasięg boczny ręki, w pozycji stojącej, przy zwiniętych palcach (mierzony od płaszczyzny symetrii) 721779844657711780 Wybór z tablic antropometrycznych (wielkości liniowe podano w milimetrach, wielkości kątowe w stopniach)

22 22 Nr wymiaruKwantyl Cecha MężczyźniKobiety 5509555095 99Zasięg boczny ręki, w pozycji stojącej, przy wyprostowanych palcach (mierzony od płaszczyzny symetrii) 823876946737796853 100Rozpiętość rąk przy wyprostowanych palcach163517531889147519521706 101Rozpiętość rąk przy zwiniętych palcach1450*1577*1705*1321*1439*1576* 102Długość kończyny górnej przy zwiniętych palcach615673736545602657 105Rozstaw łokci przy wyprostowanych palcach rąk783*852*958*715*778*883* 107Zasięg przedni przy wyprostowanych palcach (pozycja stojąca) 845*925*1005*758*835*924* 122Wysokość ciała w pozycji siedzącej833*907*980*798*861*916* 123Wysokość podkolanowa w pozycji siedzącej (udo przylegające na całej długości do siedziska) 388*428*488*361*402*448* 124Wysokość wyrostka barkowego w pozycji siedzącej547*596*668*515*566*625* 125Wysokość płaszczyzny widzenia w pozycji siedzącej711*779*840*691*732*781* 126Wysokość podłopatkowa w pozycji siedzącej364*463*531*350*432*489* 127Wysokość lędźwiowa w pozycji siedzącej115*214*324*121*194*292* 128Wysokość łokcia w pozycji siedzącej194*225*301*198*240*292* 129Wysokość górnej powierzchni kolana w pozycji siedzącej500*544*606*471*517*567* 130Długość przednia uda w pozycji siedzącej253335476246321442 131Grubość uda w pozycji siedzącej mierzona od siedziska do najwyższego punktu na udzie 115*146*171*115*139*169* 132Głębokość siedzeniowa (podkolanowa) uda 480*536*588*441*486*552* 133Zasięg przedni ręki w pozycji siedzącej, przy zwiniętych palcach 736*836*898*667*772*836* 134Zasięg przedni ręki w pozycji siedzącej, przy wyprostowanych palcach 8419241006754843925

23 23 Nr wymiaru Kwantyl Cecha MężczyźniKobiety 5509555095 135Zasięg ręki w pozycji siedzącej (od płaszczyzny siedziska), przy palcach zwiniętych 116 9 125 9 136 8 108 6 116 5 126 5 136Zasięg górny ręki w pozycji siedzącej (od płaszczyzny siedziska), przy palcach wyprostowanych 125 4 135 5 147 0 115 5 124 7 134 2 137Zasięg dolny ręki w pozycji siedzącej, przy zwiniętych palcach 307375438364424478 138Zasięg dolny ręki w pozycji siedzącej przy wyprostowanych palcach 197260340253313370 141Zasięg boczny ręki w pozycji siedzącej, przy zwiniętych palcach (mierzony od płaszczyzny symetrii ciała) 722779842657711780 142Zasięg boczny ręki w pozycji siedzącej, przy rozprostowanych palcach (mierzony od płaszczyzny symetrii ciała) 819876944737796853 144Największa szerokość ud w pozycji siedzącej 302353420302372423 145Największa szerokość bioder w pozycji siedzącej 330364405333374429 154Szerokość dłoni z przylegającym do niej kciukiem 951021148291100 155Maksymalna grubość dłoni (z kciukiem)424957344452 158Zasięg dolny ręki w pozycji stojącej, przy wyprostowanych palcach 573632695545600660 159Zasięg dolny ręki w pozycji stojącej, przy zwiniętych palcach 675*768*846*653*722*785* 167Szerokość ciała w pozycji stojącej ze swobodnie opuszczonymi rękami 454514585393450522 168Szerokość ciała w pozycji siedzącej ze swobodnie opuszczonymi rękami 395487570349432531 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

24 24

25 25

26 26

27 27

28 28

29 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 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. 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 stojąca: 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. Pozycja leżąca:

31 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 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 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.):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 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, wyobraźnie, myślenie, kojarzenie.

35 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. kýklos ‘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 depresjidepresji typ leptosomicznytyp leptosomiczny zob. astenik.astenik w psychologii: charakteryzujący się leptosomią (wątłą, smukłą budową ciała), mający usposobienie charakterystyczne dla astenika; asteniczny astenikastenik 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).E. Kretschmera 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 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 bodźca. 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 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 znaleźć 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 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 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 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 41

42 42