Эргономические свойства человека

Эргономические свойства человека. При создании и эксплуатации изделий необходимо учитывать человеческий фактор. Для того, чтобы человек мог работать и двигаться или просто отдыхать в расслабленном состоянии, необходима энергия. Человеческий организм можно рассматривать как двигатель, выполняющий определенную работу.

Понятие «работа» можно рассматривать с физической и физиологической точек зрения. С физической точки зрения работа мера внешнего воздействия на тело, которая количественно характеризует переход одной формы энергии в другую. Измеряется она произведением силы, действующей на тело, на пройденный путь ( при прямолинейном движении) и на косинус угла между направлениями силы и движения, и выражается в килограммо-метрах, эргах, джоулях. Различают три вида мышечной работы. Динамическая положительная, когда производится перемещение груза в направлении, противоположном действию силы тяжести (подъем груза). Динамическая отрицательная работа, при которой движение производится в направлении силы тяжести (опускание груза). Статическая работа, когда перемещение груза не производится, а мышечное усилие направлено на поддержание его или обеспечение положения тела человека.

Физиологической основой двигательной деятельности человека являются сложные условные и безусловные рефлексы, в основе которых лежит возникновение и закрепление временных связей в коре головного мозга. Вследствие повторения движений (упражнений) образованные временные связи закрепляются, становятся прочными, формируется динамический стереотип. Образование стереотипа является благоприятным фактором в деятельности организма, позволяющим производить работу значительно экономичнее в отношении затраты нервной и мышечной энергии.

Под влиянием нервных импульсов, поступающих из центральной нервной системы, мышцы приходят в состояние возбуждения, вследствие чего возникает эластическое напряжение мышцы, вызывающее ее сокращение. Для того, чтобы мышцы производили усилие, необходима энергия, которая связана с процессами распада и ресинтеза энергетических веществ при сокращении мышцы.

Большое разнообразие мышц и суставов в организме человека создает широкий диапазон эффективности, с которой функционирует его организм. Эта эффективность колеблется от 10 до 30 %. Такой разброс способствует разработке методов, с помощью которых человек, используя свой организм на верхнем пределе диапазона эффективности, выполняет работы в 3 раза больше при том же расходе энергии.

Блестящим примером конструкции машины, которая побуждает человека расходовать энергию самым эффективным способом, является велосипед.

Разработаны общие принципы превращения энергии с помощью мышц и суставов в полезную работу. Физиология и гигиена труда на основе анатомо-физиологических и механических принципов в зависимости от энерготрат человека и характера труда разрабатывают практические рекомендации по конструированию орудий труда и быта, а также по организации производственного процесса.