ERG SIG pred 8 teski rad.pdf

Ergonomija i sigurnost

Metabolizam

Energiju potrebnu za funkcioniranje organizma osiguravamo unošenjem hrane i pića.

8. Teški tjelesni rad

Samo mala količina hrane koristi se za obnovu tjelesnih tkiva ili se pohranjuje kao masno tkivo. Krv raznosi hranjive sastojke svim stanicama u tijelu. Svaka stanica stvara iz tih sastojaka energiju, trošeći pritom kisik u vrlo kontroliranom procesu. Nastaju nusprodukti kao što su voda, ugljični dioksid i toplina. Zajednički naziv za ove procese, koji pretvaraju kemijsku energiju u mehaničku i toplinsku jest metabolizam.

Potrošnja energije

Potrošak energije mjeri se u kilodžulima (kJ). Starija jedinica za energiju je kilokalorija (kcal).


Starija jedinica za energiju je kilokalorija (kcal). 1 kcal ≈ 4.2 kJ

Ako je utrošena jedna litra kisika u ljudskom tijelu, u prosjeku se razvije 20 kJ energije (oko 5 kcal).

Respiratorni kvocijent (RQ) - omjer ugljičnog dioksida i kisika u izdahnutom zraku. RQ za različite tvari:

1.0 za ugljikohidrate

oko 0.8 za proteine

oko 0.7 za masti i alkohol.

Dnevna potrošnja energije u nekim zanimanjima

Potrošnja energije u nekim aktivnostima


Bazalni metabolizam Predstavlja minimalnu količinu energije koju potroši osoba kada se odmara ležeći,

praznog želuca.

Za muškarca težine 70 kg → oko 7000 kJ u 24 sata.

Za ženu težine 60 kg → oko 5900 kJ.

U uvjetima bazalnog metabolizma gotovo sva se energija pretvori u toplinu.

Energiju koju koristimo isključivo za obavljanje nekog rada izražavamo

u tzv. radnim džulima.

Njih dobivamo tako da od energije izmjerene pri obavljanju nekog rada odbijemo potrošnju

energije u uvjetima bazalnog metabolizma.

Za aktivnosti izvan profesionalnog rada također se troši energija, koja iznosi otprilike 2400

kJ dnevno za muškarca i 2000÷2200 kJ za žene. Stoga, ukupno potrošenu energiju u

jednom danu možemo podijeliti na slijedeće:


jednom danu možemo podijeliti na slijedeće:

Muškarac 70 kg Žena 60 kg

Bazalni metabolizam 7000 kJ 5900 kJ

Energija za rad 2600 – 5600 kJ 2000 – 4000 kJ

Energija za ostale aktivnosti 2400 kJ 2100

Dnevna potrošnja

Za zdravu profesiju

12000 – 15000 kJ 10000 - 12000 kJ

Stav tijela ima značajni udjel u potrošnji energije.Primjer kućanskih poslova – također je kategorija teškog rada:


Slika prikazuje povećanje potrošnje energije pri raznim položajima obavljanja kućanskim poslovima u odnosu na ležeći položaj.

Potrošnja energije pri rekreaciji u kJ/min. 8. Teški tjelesni rad

Za žene je utrošak energije 10 – 20% manji.


Nošenje tereta

S pravom se smatra da spada u najteže vrste rada – uzrokuje mnogobrojne ozljede.

Ako ga nije moguće izbjeći teži se izvođenje s najmanje posljedica po zdravlje.

Najveća efikasnost po pitanju izvršenog rada se postiže nošenjem tereta 50 – 60 kg.

To su, međutim, preveliki tereti za opterećenje kralježnice.

Povoljniji su i za tijelo manje rizični tereti podijeljeni na manje težine

– iako to traži više hodanja sa većom energetskom potrošnjom.


Nošenje tereta

Najveća prihvatljiva masa tereta (kg) radnike u SAD



Usponi, stube8. Teški tjelesni rad

Usponi, stube8. Teški tjelesni rad

Formula za izvedbu stuba: 2v+d=63 cm

Optimalne dimenzije su: v=17 cm

d=29 cm

Kolica

Korištenje ručnih kolica može uvelike olašati prijenos tereta.

Udaljenosti koje se mogu prijeći prilikom prijevoza jedne tone tereta na ručnim kolicima i

utrošku 1050 kJ (250 kcal) radne energije:

Po makadamskom putu 150 m

Po dobrom putu 700 m

Lagana kolica na tračnicama 850 m

Guranje kolica zahtijeva oko 15% manje energije nego vučenje kolica za sobom.


Ručke na kolicima trebaju biti oko metar iznad zemlje, te oko 4 cm u promjeru.

Kolica na dva kotača trebaju imati težište što niže i što je moguće bliže osovinama, radi

ravnoteže i što manjeg opterećenja ruku.

Definiranje naprezanja

Do sredine 20. stoljeća se za određivanje težine rada koristila energetska potrošnja.

Danas je jasno da ona nije dovoljna mjera za radno opterećenje.

Stupanj tjelesnog naprezanja ovisi o:

• Broju potrošenih džula,

• Broju mišića koji su uključeni u rad,

• Udjelu statičkog opterećenja.

Pri jednakoj energetskoj potrošnji, rad će nam biti znatno naporniji ako se obavlja sa malim

brojem mišića, nego kad je uključen veći broj mišića.

Jednako tako, statički rad daleko više umara nego dinamički uz istu potrošnju energije.



Nadalje, energetska potrošnja nije osjetljiva na uvjete rada, kao što su temperatura zraka,

vlaga i sl., koji mogu i te kako utjecati na srčanu frekvenciju (puls).

Kako spomenute okolnosti utječu srčanu frekvenciju pokazuje dijagram:


Ovisnost srčane frekvencije o raznim vrstama stresa

Možemo zaključiti da se puls dodatno povećava:

a) kad je temperatura zraka viša

b) kad je udio statičkog rada veći

c) kad je u rad uključen manji broj mišića

Definiranje naprezanjaZbog tih se razloga danas za definiciju radnog opterećenja češće koristi

srčana frekvencija (puls). Prije nego bude riječi o detaljima promjena srčane frekvencije, potrebno je nešto kazati o

odnosu između krvotoka i disanja.

Tjelesni rad izaziva prilagođavanje gotovo svih organa, tkiva i tjelesnih sustava, sa

sljedećim promjenama:

•Dublje i brže disanje

•Povećanje srčanog pulsa

•Dolazi do proširenja krvnih žila u aktivnim organima (mišići i srce), dok se ostale žile

suzuju.

•Ovo usmjerava krv iz neaktivnih organa u one kojima treba više kisika i


•Ovo usmjerava krv iz neaktivnih organa u one kojima treba više kisika i

prehrambenih tvari.

•Povećanje krvnog tlaka, što olakšava dotok krvi u raširene žile u aktivnim organima.

•Povećanje opskrbe šećerom (glukozom i glikogenom) koji se oslobađa iz jetre u krv.

•Povećanje tjelesne temperature i metabolizma.

•Povećanje temperature ubrzava kemijske reakcije u metaboličkim procesima, što

znači da se više kemijske energije pretvara u mehaničku energiju (iz toga se

razloga sportaši zagrijavaju prije natjecanja).


U produženom tjelesnom radu dolazi do sekundarnih metaboličkih efekata, pri čemu su

naročito uočljive promjene u kemijskom sastavu tjelesnih tekućina.

Javlja se akumulacija produkata metabolizma, posebno mliječne kiseline, koji se izlučuju

prvenstveno putem bubrega.

Mišićna aktivnost stvara dodatnu toplinu u tijelu, pa radi održavanja toplinske ravnoteže

dolazi do povećanog izlučivanja znoja, čije ishlapljivanje na koži hladi tijelo.

Dio topline se prenosi krvožilnim sustavom do pluća, gdje se odvodi zajedno sa izdahnutim

zrakom s kojim odlaze i neki drugi produkti metabolizma (ugljični dioksid).

Očito je da je kardiovaskularni sustav vrlo intenzivno uključen u sva ova zbivanja.

On dakle, prenosi hranjive tvari i kisik u aktivne mišiće, a odvodi toplinu, vodu i ugljični

dioksid u pluća, kao i toplinu i vodu u kožu.


dioksid u pluća, kao i toplinu i vodu u kožu.


U određenim granicama, promjene plućne ventilacije, znojenja, tjelesne temperature, a

posebno srčane frekvencije, pokazuju linearan odnos s potrošnjom energije.

Budući da se ove promjene mogu mjeriti dok osoba radi, može ih se koristiti za određivanje

tjelesnih naprezanja koje rad uključuje.

Tablica pokazuje ove reakcije izmjerene pri različitim radnim opterećenjima.


Usporedba metabolizma, disanja, temperature i pulsa prema Christensen (1964)

Definiranje naprezanja pomoću pulsaBudući da je “umor” subjektivna kategorija, smatra se da je srčana frekvencija

(puls) dobar pokazatelj tjelesnog opterećenja svake osobe.

Razlikujemo:

1.Puls odmora - Prosječna srčana frekvencija prije početka rada.

2.Puls pri radu - Prosječna srčana frekvencija za vrijeme rada.

3.Radni puls - Razlika između pulsa odmora i pulsa pri radu.

4.Puls oporavka – Period pada pulsa pri radu na puls odmora

Slika prikazuje kako se mijenja puls pri promjeni radnog opterećenja.

Nacrtati


Definiranje naprezanja pomoću pulsa8. Teški tjelesni rad

Kod manjeg se opterećenja (npr. 50Nm/s) puls ustali na nekoj razini, dok kod

velikog opterećenja (npr. 150 Nm/s) on neprestano raste.

Definiranje naprezanja pomoću pulsa8. Teški tjelesni rad

1.Pomoću pulsa pri radu.

Prihvatljiva granica kontinuiranog radnog opterećenja tijekom 8-satnog radnog dana:

Kada puls pri radu u prosjeku ne prijeđe 110 otkucaja u minuti.

Definiranje naprezanja pomoću pulsa

2. Pomoću radnog pulsa.


2. Pomoću radnog pulsa.

Prihvatljiva granica kontinuiranog radnog opterećenja tijekom 8-satnog radnog dana:

Kada se radni puls u prosjeku povisi do 35 otkucaja u minuti iznad pulsa odmora,

(Uvjet: da se puls u stanju odmora mjeri u sjedećem položaju).

Ova granica osigurava normalno opskrbljivanje energijom koja se potroši, pa se tako

održava “stabilno stanje” organizma.

Nema korespondirajućih proučavanja na ženama, međutim na osnovi nekih fizioloških

pokazatelja može se pretpostaviti da je za njih prihvatljiva granica radnog pulsa

30 otkucaja u minuti (puls odmora se mjeri u sjedećem položaju).

Definiranje naprezanjapomoću pulsa

3. Pomoću pulsa oporavka.


Najboljim indikatorom naprezanja se pokazalo mjerenje pulsa oporavka.

Kao gornja prihvatljiva granica opterećenja definirane su okolnosti u kojima se, nakon što je

postignut stalni puls pri radu, pa rad prestane, puls se mjeri na zapešću u intervalima od 1

min.:

1.Puls se u roku od 15 minuta vraća na razinu pulsa odmora.

2.Prvo očitavanje ne bi smjelo prijeći 110 otkucaja u minuti.

3.Tendencija pada treba biti najmanje 10 otkucaja između prvog i drugog očitavanja.

Pri tim uvjetima rad možemo obavljati 8 sati dnevno.

Utjecaj topline

Srce opskrbljuje mišiće krvlju, jednako kao i kožu i pluća kada treba eliminirati pretjeranu

toplinu.

Kada se rad odvija u pretoploj okolini, srce i krvožilni sustav imaju dvije osnovne zadaće:

• Prenijeti energente u mišiće.

• Prenijeti toplinsku energiju iz unutrašnjosti tijela na površinu, tj. u kožu.

Ovo dvostruko opterećenje srca i krvožilnog sustava je uobičajena pojava u industrijskim

radnim uvjetima, šumarstvu i poljoprivredi.

Kada se teški tjelesni rad odvija u okolini >25ºC, eliminacija viška topline predstavlja

dodatno opterećenje srca.


dodatno opterećenje srca.

Primjer takvog opterećenja predstavlja zavarivanje metala.

Rukovanje pištoljem za zavarivanje izaziva znatna statička i dinamička opterećenja leđa i

ruku.

Zbog napornih radnih uvjeta, te izloženosti visokoj temperaturi, prisilni odmori su trajali i do

60% ukupnog radnog vremena. Izmjereni radni puls od 41 otkucaja srca predstavlja visoku

razinu opterećenja.

Teški rad u metalnoj industriji

Opsežna ispitivanja među radnicima u njemačkoj metalnoj industriji prikazana su u obliku

distribucije pulsa na Slici:


Mjerenja su vršena u periodima od 2 do 4 minute. Radnici su najčešće imali puls 130 – 140

otkucaja u minuti, a ekstremi su dosezali i 180 otkucaja. Kod jedne trećine radnika radni je

puls iznosio preko 40 otkucaja u minuti.

Teški rad u poljoprivrednoj industriji

Teški rad u poljoprivredi, usprkos mehanizaciji, još uvijek postoji.

Brundke (1973) je ispitivao rad voćara, mljekara i farmera.

Njihov je puls mjeren tijekom radnog tjedna, a puls mirovanja dok su spavali.

Granica radnog pulsa od 40 otkucaja u minuti premašena u nekoliko navrata, posebno kod

mljekara i farmera u vrijeme berbe.


Teški rad žena u tekstilnoj industrijiNeki poslovi ne izgledaju teški na prvi pogled. Navodimo primjer iz tekstilne industrije (1975).

Uprava tvornice uvela je novu metodu provjere kalema umjetnih vlakana i pakiranje u kutije.

Međutim, iako je novi proces rezultirao nešto većom produktivnošću, radnice su se žalile na

povećano opterećenje.

Izvršena je analiza radnog procesa čija su tri glavna pokreta prikazana su na slici:


Pokret slijeva na desno, zahtijevao je naprezanje koje je dijelom statičko (prenošenje tereta

od 3 kg) i dijelom dinamičko, a svaki je bio popraćen laganim saginjanjem i okretanjem tijela u

predjelu pojasa.

Granica radnog pulsa od 30 otkucaja u minuti premašena je u 60% slučajeva.

Razlog je povećani mišićni rad ruku. Prema Romertu (1960) prosječna žena može ispruženim

rukama držati 6±1.5 kg tereta.

Znači da je prilikom prenošenja kalema žena morala koristiti polovinu svoje snage, ne

uzimajući u obzir težinu ispruženih ruku. Ovo je previsoka vrijednost čak i kod dinamičkog

rada, jer znamo da kod statičkog rada opterećenje ne bi smjelo prijeći 10% maksimalne mišićne snage.

Teški rad žena u tekstilnoj industrijiUsporedba stare i nove metode provjere kalemova na učinak, radni puls i umor kod pet

tekstilnih radnica:


Razina umora prikazana je kao prosječan broj odgovora na pitanja o umoru, bolovima u

rukama, šakama, leđima i vratu.

Rezultati ove analize su ukazali na moguće rješenje ovakvih situacija koje uključuje:

• Skraćivanje udaljenosti dohvata na jednu i drugu stranu.

• Spuštanje radne plohe.

• Uvođenje mehanizacije radi smanjenja opterećenja ruku, npr. pokretni oslonac za kaleme.

• Reorganizacija rad, tj. rotacija radnika na različita radna mjesta.

Prema tome, događa se da i prividno lagane vrste rada mogu rada mogu radniku nametnuti

prevelika mišićna naprezanja.

Documents

ERG SIG pred 8 teski rad.pdf