Fyziologické vlastnosti človeka

Prezentace na téma: "Fyziologické vlastnosti človeka"— Transkript prezentace:

1 Fyziologické vlastnosti človeka
Fyzická práca spočíva v zaťažení pohybovej sústavy, kde patrí kostra a kostrové svalstvo. Kostra má v organizme viac dôležitých funkcií. Z hľadiska pohybového zaťaženia je dôležité, že kostra tvorí oporu celého tela, je základom pre formu a tvar tela a je pasívnou zložkou pohybu. Kĺbové spojenie kostí umožňuje ich pohyb.

2 Svalstvo je aktívnou zložkou pohybu
Svalstvo je aktívnou zložkou pohybu. Podstatnou vlastnosťou svalového tkaniva je, že sa na určité podráždenie (nervové, elektrické, tepelné) vie skrátiť, kontrahovať, a tým je schopné vykonať pohyb. Svalová kontrakcia vzniká vplyvom nervových impulzov, prichádzajúcich do svalu nervovými cestami z centrálnej nervovej sústavy. Pracovné pohyby, aj tie najjednoduchšie, sa vykonávajú vždy súčinnosťou viacerých svalových skupín, čím sa práve umožňuje odstupňovanie vynaloženej sily a usmernenie smeru pohybu.

3 Jednou z úloh fyziológie práce je vyhľadať svalové skupiny primerané pohybovým formám práce a navrhovať také zásady pre konštrukciu pracovného náradia, nástrojov a strojov, ktoré by najlepšie vyhovovali funkciám príslušných svalových skupín. Schematicky možno rozlišovať tri základné druhy svalovej práce: silovú, vytrvalostnú rýchlostnú.

4 Pri silovej práci sa vykonáva veľký mechanický výkon za krátky čas (napríklad dvíhanie a prenášanie ťažkých bremien, veľké športové výkony). Pri takejto práci rýchlo vzniká únava, ktorá núti pracovníka k odpočinku. Pri vytrvalostnej práci sa zvyčajne vynakladá podstatne menšia sila a preto sa môže vykonávať pomerne dlhý čas bez prerušenia pracovnými prestávkami. Pri rýchlostnej práci je výkon nepatrný, ale vyžaduje sa veľká rýchlosť svalovej kontrakcie.

5 Pri svalovej práci sa ďalej rozlišujú dynamické a statické zaťaženia, čo má veľký význam aj z praktického hľadiska. Dynamické zaťaženie spočíva v pohybe. Dynamická práca je charakterizovaná viac menej pravidelným striedaním svalovej kontrakcie a dekontrakcie (skracovanie a uvoľňoavnie svalu), čo je späté so striedaním funkcie rozličných antagonistických svalových skupín.

6 Pri statickom zaťažení pôsobia sval alebo svalové skupiny proti určitej sile, ktorá je rovnaká, prípadne aj väčšia ako sila vyvinutá svalmi. Svaly sa preto nemôžu skrátiť a vykonať pohyb, ale zostávajú v určitom napätí, ktoré je úmerné vykonávanej sile. Udržiavanie tejto sily znamená pre sval trvalú spotrebu energie, a preto hovoríme tiež o údržnej práci, i keď sa tu fakticky žiadna mechanická práca nevykonáva. Pri statickej práci je pre spotrebu energie smerodajný násobok sily a času.

7 Údržná práca je veľmi unavujúca
Údržná práca je veľmi unavujúca. Rýchly nástup únavy je spôsobený predovšetkým následkom nedostatočného zásobovania svalov kyslíkom a výživnými látkami, ako aj pomalého odplavovania odpadových produktov látkového metabolizmu. Dôsledkom statického napätia svalu je totiž sťažený prívod krvi do svalu, takže oxidačné procesy vo svaloch prebiehajú len nepatrne, pričom sa v nich hromadia látky, ktoré sa nemohli okysličovať a ani dostatočne odplaviť (najmä kyselina mliečna).

8 Každá svalová práca obsahuje dynamické a statické komponenty
Každá svalová práca obsahuje dynamické a statické komponenty. Niekedy prevládajú jedny, inokedy druhé. Úplné vyradenie statického zaťaženia je prakticky nemožné.

9 Látková a energetická premena
Na mechanickú prácu, ktorú sval vykonáva pri svojej kontrakcii, je potrebná energia. Zdrojom tejto energie sú výživné látky, ktoré človek prijíma potravinami a to cukry, bielkoviny a tuky. Motorickou látkou pracujúcich svalov sú cukry, kým tuky sú prevažne rezervnou a ochrannou látkou a bielkoviny stavebnou látkou. Ak človek nemá dostatočné množstvo cukrov, využíva na svalovú prácu aj tuky, prípadne i bielkoviny, ale tieto sa najprv premenia na cukry, a len potom sa môžu zužitkovať ako zdroj svalového pohybu.

10 Vo svaloch je vždy prítomný cukor uskladnený vo forme živočíšneho škrobu, glykogénu. Rozpadom tejto vysokomolekulárnej látky sa uvoľňuje chemická energia, z ktorej sa menšia časť využije na mechanickú prácu a zvyšok sa zmení na teplo. Premena jednej formy energie na druhú neprebieha takým jednoduchým spôsobom, ako to vidíme pri premene energie v strojoch. Dodnes nie je úplne vysvetlené, ako sa premení chemická energia na mechanickú prácu.

11 Látkové premeny, pri ktorých sa uvoľňuje energia, možno vo veľmi zjednodušenej forme vyjadriť schematicky takto: 1. anaeróbna fáza - glykogén ® glukóza + O2 ® kyselina mliečna ® energia (E1) 2. aeróbna fáza - 1/5 kyseliny mliečnej + O2 ® CO2 + H2O+ energia (E2) 3. reštitučná fáza - 4/5 kyseliny mliečnej + energia (E3) ® glukóza ® glykogén

12 V anaeróbnej fáze (bez účasti O2) sa rozpadne glykogén cez glukózu (hroznový cukor) a mnoho ďalších medziproduktov pri pôsobení zložitých fermentačných a biochemických procesov až na kyselinu mliečnu. Pritom uvolnená energia (E1) sa zčasti premení na teplo a zčasti na mechanickú prácu. V aeróbnej fáze (za účasti O2) sa oxiduje 1/5 vzniknutej kyseliny mliečnej na CO2 a H2O pri súčasnom uvoľnení energie (E2). Časť tejto energie (E3) sa využije na resyntézu zvyšných 4/5 kyseliny mliečnej späť na glukózu, prípadne až na glykogén (reštitučná fáza) a zvyšok sa premení na teplo.

13 Sval má schopnosť reštituovať svoje energetické rezervy, t. j
Sval má schopnosť reštituovať svoje energetické rezervy, t. j. je schopný vlastnými silami sa dostať takmer na tú istú úroveň (asi 80% svojho energetického potenciálu), aká bola pred prácou. Túto vlastnosť nemá žiadny stroj vyrobený ľudskou rukou. Pre pracovnú činnosť svalov je bezpodmienečne potrebný sústavný primeraný prísun kyslíka a výživných látok do svalových buniek a sústavné odplavovanie odpadových produktov (kyseliny mliečnej, CO2 a vody) zo svalu. Túto dopravnú funkciu zabezpečujú dve úzko spolupracujúce a funkčne súvisiace sústavy: obehová a dýchacia.

14 Činnosť obehovej sústavy
Centrálnym orgánom obehovej sústavy je srdce, ktoré zabezpečuje prúdenie krvi cievnou sústavou do celého tela. Srdce je dutý sval, ktorý sa automaticky sťahuje a rozťahuje v určitom rytme. Pri roztiahnutí (diastole) sa srdce naplní odkysličenou krvou, prúdiacou žilami z periférnych častí tela a okysličenou krvou z pľúc. Pri stiahnutí (systole) srdce vytlačí okysličenú krv do tepien, zásobujúcich jednotlivé orgány tela a odkysličenú krv do pľúc. Rozdelením srdca na pravú a ľavú polovicu sa zamedzuje miešaniu okysličenej a odkysličenej krvi a systém predsiení, komôr a chlopní zabezpečuje zasa prúdenie krvi stále len jedným smerom.

15 Krvou sa dopravuje kyslík a výživné látky do svalov a iných orgánov
Krvou sa dopravuje kyslík a výživné látky do svalov a iných orgánov. Kyslík sa viaže v pľúcach na krvné farbivo červených krviniek (hemoglobín). V tkanivách sa kyslík z hemoglobínu uvoľňuje (krv sa odkysličuje), prechádza do buniek, kde sa viaže s výživnými látkami, ktoré oxidujú, a tým uvoľňujú energiu. Vzniknutý CO2 sa privádza krvou z buniek do pľúc, ktorými sa vydychuje. Tento obeh sa stále opakuje.

16 Čím je svalová práca ťažšia, tým viac kyslíka sa musí priviesť do svalov. Krvný obeh sa prispôsobuje zvýšeným nárokom tak, že srdce prečerpáva za určitú časovú jednotku väčšie množstvo krvi do svalov. V pokoji je srdcová frekvencia u dospelého muža asi 70 pulzov za minútu a systolický objem obsahuje asi 70 ml krvi. Podľa toho srdce vytlačí do obehu za minútu asi 4,9 l krvi, t. j. prečerpá prakticky celé množstvo krvi nachádzajúce sa v tele.

17 Hodinový výkon srdca u človeka, ktorý je v úplnom pokoji, sa odhaduje asi na 8,3 kN.m, prípadne 830 kp.m, čo sa rovná práci zodpovedajúcej zdvihnutiu bremena s hmotnosťou 830 kg do výšky 1 m. Podľa toho si treba uvedomiť, akú prácu vykoná srdce pri ťažkej fyzickej práci za 8 hodín, keď musí prepraviť trojnásobne až štvornásobne väčšie množstvo krvi proti vyššiemu tlaku.

18 Činnosť dýchacej sústavy
Pri každom vdychu sa do pľúc dostáva určité množstvo atmosferického vzduchu, ktorý obsahuje 21% O2. Z neho asi 4-6% sa naviaže v pľúcach na červené krvinky. V pľúcach sa uvoľní z krvi CO2, ktorý človek vydychuje. Atmosferický vzduch obsahuje 0,03% CO2. Okrem toho sa vydýchne aj určité množstvo vodných pár, kým ostatná voda vzniknutá pri spaľovaní výživných látok sa vylučuje prevažne močom a potom. Dýchacia sústava zabezpečuje prívod kyslíka a vylučovanie oxidu uhličitého.

19 V pokoji vdýchne človek jedným vdychom asi 0,5 l vzduchu a približne rovnaké množstvo aj vydýchne. Počet vdychov za minútu je v pokoji asi 15 až 16. Podľa toho množstvo vzduchu preventilované pľúcami za 1 minútu je u dospelého človeka asi 7-8 l (minútový dychový objem). Ak sa ráta s tým, že sa z neho v pľúcach zužitkuje priemerne 4% kyslíka, zodpovedá to minútovej spotrebe kyslíka asi 300 ml. Úmerne s veľkosťou fyzického zaťaženia sa zvyšuje aj minútová ventilácia tým, že sa dýchanie prehlbuje a súčasne sa zrýchľuje i vdychová frekvencia. Zužitkovanie O2 v pľúcach sa po určitú hranicu tiež zlepšuje.

20 Termoregulácia Jednou zo základných podmienok života človeka je udržiavanie optimálnej telesnej teploty. Teplo v ľudskom tele vzniká najmä činnosťou svalov pri práci a disimilačnými procesmi v pečeni. Rozpätie tvorby tepla je dosť veľké. Z celkovej vzniknutej energie sa len asi 15 až 25% mení na mechanickú (svalovú) prácu, ostatná časť sa premieňa na teplo. Teplo sa rozvádza krvou do celého tela.

21 Pri posudzovaní tepelnej bilancie organizmu treba brať do úvahy niekoľko faktorov:
vznik tepla (závislosť od svalovej práce), spotrebu tepla (na udržanie fyziologických funkcií organizmu), výdaj prebytku tepla do vonkajšieho prostredia (vplyv oblečenia, teploty vzduchu, relatívnej vlhkosti a prúdenia vzduchu), príjem tepla z vonkajšieho prostredia (uplatňbuje sa vonkajšia teplota vyššia než 370C, alebo keď je v blízkosti zdroj sálavého tepla, vrstvu tukového tkaniva a podobne.

22 Pre človeka je dôležitý najmä proces odovzdávania tepla z tela pri práci do prostredia, ktorý sa uskutočňuje sálaním a prúdením (pri vonkajšej teplote vzduchu asi 250C). Pri zvýšení vonkajšej teploty a zvyšovaní relatívnej vlhkosti vzduchu sa najviac tepla z organizmu využíva na odparovanie potu (na odparenie 1 l potu treba asi 2424 kJ). Niekedy môže vzniknúť situácia, že sa teplo nadmerne hromadí v organizme a tak sa prehreje (tomuto predchádza strata vody a solí). Za týchto zhoršených vonkajších a vnútorných podmienok výrazne klesá pracovný výkon človeka a jeho psychické schopnosti.

23 Výživa Potraviny sa delia podľa chemického zloženia na bielkoviny, tuky a cukry. Z hľadiska výživy sa potraviny delia na výživné, sýtiace a ochranné. Nemožno ich hodnotiť len na základe energetickej hodnoty, ale i na základe obsahu vitamínov, solí a hlavne fosforu, vápnika, železa a jódu, ktoré organizmus nevyhnutne potrebuje na zachovanie zdravého života.

24 Z 1 g bielkovín sa uvoľní 17,2 kJ energie
Z 1 g bielkovín sa uvoľní 17,2 kJ energie. Priemerná denná spotreba bielkovín je 1 až 2 g na kg hmotnosti, z toho musí byť najmenej 1/2 živočíšneho pôvodu. Kritické minimum bielkovín je 30 g na deň. Z 1 g tukov sa uvoľní trávením 39,1 kJ energie. Tuky sú sýtiacou potravinou a zdrojom energie pre ťažko pracujúcich. Priemerná denná dávka je 80 g. Ďalšou energetickou potravinou je cukor, ktorý uvoľní z 1 g v organizme 17,2 kJ energie. Cukry sú najpohotovejším zdrojom energie. Organizmus ich denne vyžaduje 355 g.

25 Psychologické vlastnosti človeka
Vedľa fyziologickej zložky musíme u človeka analyzovať aj druhú základnú oblasť, oblasť psychologickú. V rámci ergonómie zohráva táto problematika stále väčšiu úlohu.

26 Temperament Pri navrhovaní a hodnotení ergonomického systému nás často zaujíma otázka, prečo sa rôzni ľudia správajú v rovnakej situácii rôzne. Závisí to predovšetkým na ich temperamente. Temperamentom označujeme súbor tých vlastností osobnosti, ktoré charakterizujú spôsob reagovania na vonkajšie podmienky a udalosti života a spôsob ich prežívania. Zo všetkých vlastností človeka je to práve temperament, ktorý je najviac vrodený a relatívne najmenej ovplyvnený životnými skúsenosťami.

27 Pri hodnotení temperamentu môžeme použiť niekoľko druhov delenia podľa rôrnych autorov. Najstaršie je Hippokratove delenie, ktorý na základe empirie stanovil štyri základné typy temperamentu: -sangvinik - typ čulý, veselý, prispôsobivý, povrchný, nedôsledný; -flegmatik - typ kľudný, ktorý sa nenechá ľahko vyviesť z miery, pomalý, ale spoľahlivý a trpezlivý; -cholerik - typ aktívny, dráždivý, ľahko sa vzruší, rýchlo sa ukľudní, podnikavý a otvorený; -melancholik - typ veľmi mierny, až precitlivelý, pesimista, starostlivý, kľudný a snaživý.

28 V praxi sa však odlíšili štyri charakteristické typy, ktoré zhruba zodpovedajú deleniu Hippokrata.
1. Typ slabý - melancholik. 2. Typ silný, nevyrovnaný - cholerik. 3. Typ silný, vyrovnaný, pohyblivý - sangvinik. 4.Typ silný, vyrovnaný, nepohyblivý - flegmatik.

29 Je však treba mať na zreteli, že určitý človek je iba výnimočne tzv
Je však treba mať na zreteli, že určitý človek je iba výnimočne tzv. „čistý typ temperamentu“, väčšinou ide o rôzne kombinácie jednotlivých zložiek, pričom je však možné určiť „dominantný typ“ temperamentu. Táto dominantnosť však môže byť veľmi relatívna (teoreticky od 26%).

30 Z uvedeného vyplýva, že pri posudzovaní ľudí a hlavne pri ich vedení a riadení je znalosť temperamentu nutná. Pre praktickú ergonomickú činnosť, ako je výber vhodného človeka do systému, je potrebné rešpektovať mimo iného aj jeho temperament. Napr. na prácu na výrobnej linke, kde je typická monotónna práca, sa skôr hodí flegmatik alebo melancholik, zatiaľčo sangvinik, alebo cholerik, by po krátkom čase fluktuovali.

31 Schopnosti Rozdiely v ľuďoch sú nielen temperamente, ale aj v ich schopnostiach. Schopnosť definujeme ako reálnu štruktúru činnosti, ktorou môže človek v určitej situácii disponovať. Základom schopností sú vlohy (dispozície). Chápeme ich ako vrodené predpoklady jedinca pre vykonávanie určitej činnosti. To však neznamená, že schopnosti sú jednoznačne určené vlohami. Vlohy sú iba predpokladom. Záleží na mnohých iných faktoroch (výchova, vývoj, prostredie), či a ako sa budú rozvíjať.

32 Schopnosti môžeme rozdeliť na:
- Vnemové - Psychomotorické - Intelektové

33 Vnemové (schopnosť rozoznávať zmyslové podnety)
Vnemové (schopnosť rozoznávať zmyslové podnety). Podnet je počiatočný článok senzomotorickej reakcie, uvedomenia si, diferencovania a vyčlenenia jednotlivých kvalít vonkajšieho sveta. Podnet a vnem majú spoločné to, že sa na nich zakladá bezprostredné poznanie sveta. Delíme ich podľa analyzátorov, ktoré transformujú energiu vonkajšieho sveta. Nazývame ich receptory. Rozoznávame vonkajšie (extroreceptory), ktoré sú dráždené podnetmi zvonka diaľkovo (zrak, sluch), alebo dotykom (čuch, chuť) a vnútorné (introreceptory), ktoré nás informujú o stave a zmenách organizmu.

34 Psychomotorické (koordinácia sily, pohybov, polohy)
Psychomotorické (koordinácia sily, pohybov, polohy). Sila človeka závisí predovšetkým na druhu a veľkosti svalov zapojených do akcie. Dôležitý je tiež vek a pohlavie človeka. Zvýšiť ju je možné pravidelným tréningom. Trénovaný sval dokáže až dvojnásobne lepšie využívať dodanú energiu, ako netrénovaný.

35 Intelektové (pamäť, pozornosť, inteligencia)
Intelektové (pamäť, pozornosť, inteligencia). Pamäť definujeme ako schopnosť prijať, uchovať a vybaviť si to, čo sa udialo v minulej skúsenosti. Pozornosť je schopnosť sústredenia psychickej činnosti na vonkajšie alebo vnútorné podnety, ktorá smeruje k ich čo najpresnejšiemu vedomému odrazu. Pozornosť je podmienkou každej vedomej činnosti človeka a preto je potrebné vytvárať také ergonomické podmienky, aby nebola preťažovaná. Inteligencia je komplexné označenie pre rozumovosť, duševné schopnosti a vyspelosť.

36 Charakter Charakter je sústava relatívne stálych duševných vlastností človeka, ktoré sa zakladajú na mravných zásadách, vyjadrujú vzťahy človeka k rôznym stránkam skutočnosti a prejavujú sa v jeho konaní. Charakter určuje, do akej miery je človek v súlade so záujmami spoločnosti a so všeobecne prijímanými mravnými zásadami. V chovaní človeka sa vždy prejavujú jeho názory a postoje, morálne predstavy, zvyky a normy. Môžeme rozoznávať hodnoty (vlastnosti) kladné a záporné, s rôznou významnosťou.

37 Spoľahlivosť človeka Človek spolu so strojom a prostredím vytvára ucelený ergonomický systém. Človek je tvorcom tohoto systému, ale zároveň jeho limitujúcim článkom. Je to tým, že spoľahlivosť človeka je daná jeho fyziologickými a psychologickými možnosťami. Spoľahlivosťou človeka sa v tomto prípade rozumie jeho pracovná schopnosť plniť požadované úlohy a funkcie s predpísanou presnosťou v danom časovom intervale a pri daných pracovných podmienkach.

38 Mierou spoľahlivosti človeka je pravdepodobnosť bezporuchovej práce
Mierou spoľahlivosti človeka je pravdepodobnosť bezporuchovej práce. Pracovná schopnosť je stav človeka, v ktorom je schopný v danom časovom okamihu zvládnuť všetky požiadavky, ktoré vyplývajú zo vzťahu k základným funkciám a sú nutné pre splnenie úlohy. Zlyhanie človeka je úplná alebo čiastočná strata pracovnej schopnosti. Spoľahlivosť človeka kolíše vplyvom krátkodobých - denných rytmov, poprípade dlhodobých rytmov (najznámejší je týždenný), alebo vplyvom biorytmov.

39 Vonkajšími príčinami vplývajúcimi na spoľahlivosť človeka bývajú:
- stroj a pracovné prostredie (neergonomické riešenie stroja, sociálne a hygienické podmienky a z toho vyplývajúca námaha, únava a stres); - mimopracovné príčiny (rodinné a osobné problémy, doprava do zamestnaia a pod.); - prírodné príčiny (slnečná aktivita a pod.). END