Антропометрические параметры это

При конструировании промышленных изделий и рабочих мест операторов, организации их труда, при изучении строения и пропорций тела человека используются его антропометрические характеристики. Антропометрией называется измерение размеров тела человека и его отдельных частей.

Антропометрические характеристики делятся на динамические и статические (рис. 24-4). К динамическим характеристикам относятся амплитуда движений головы,

Антропометрия– измерение размеров тела человека и его отдельных частей.

рук и ног, показатели которой используются для определения объема рабочих движений, зон досягаемости и видимости. По ним рассчитывают пространственную организацию рабочего места, размах движений вращающихся переключателей, биомеханические модели человека и манекены.

К статическим характеристикам относятся размеры головы, рук, ног, туловища. Они используются для установления размеров конструктивных параметров рабочего места или изделия (высота, ширина, глубина и т.п.), определения диапазона изменения в случае их регулировки, а также при проведении инженерно-психологической экспертизы и конструировании манекенов. При организации рабочих мест и их инженерно-психологической экспертизе наиболее часто используются статические антропометрические характеристики, представленные в табл. 24.2. Указанные характеристики имеют не только половые различия, но также национальные и возрастные. Во всех расчетах рабочих мест, на которых оператор должен что-то доставать, до чего-то дотягиваться, следует исходить из минимальных антропометрических характеристик (М – 2d), а при определении размеров кресла, высоты ниши для ног и т.д. – из максимальных характеристик (М + 2d).

Все антропометрические характеристики приводятся для тела без одежды и обуви, – для некоторых размеров существуют поправки на одежду и обувь, на спецснаряжение и средства защиты. Существует целый ряд маскирующих антропометрических признаков, которые следует учитывать при практическом использовании стандартных характеристик размеров тела (например, уменьшение (увеличение) роста на 4-5 см за счет расслабления (легкого напряжения) тела, небольшой шаг в сторону или перенос центра тяжести с одной ступни на другую уменьшает расстояние до боковых элементов управления на 15-20 см и т.п.).

Таблица 24.2 Статические антропометрические характеристики

Антропометрические характеристики используются для решения таких задач, как определение размеров системы управления и обслуживания СЧМС, компоновочных характеристик аппаратуры и параметров, связанных с размером рабочего пространства. Решение всех этих вопросов обеспечивает антропометрическое соответствие оборудования и рабочего пространства функциональным возможностям человека.

Антропометрия – метод научного исследования, который позволяет проследить связь изменения размера и формы частей тела, чтобы выделить некоторые гендерные, расовые, возрастные особенности у человека. Потребность в антропометрических измерениях обусловлена существованием трансгрессивного феномена. Это означает, что возможно усиленное проявление каких-либо характеристик у определенного поколения, по сравнению с предыдущим. Одним из видов трансгрессивного феномена является акселерация – то есть раннее половое развитие у детей. Так, нормальным возрастом появления менструации у девушек в ХХ столетии был период с 14 до 16-17 лет. Сейчас же это не является нормой, и начинается она обычно в 12-13 лет, хотя выделить однозначно определенный период все же невозможно.

Антропометрические данные используют не только в науке и медицине, но и в криминалистике. Большой популярностью пользуются отпечатки пальцев, которые применяются для распознавания личности, метод с названием «Бертильонаж».

Какие данные являются антропометрическими?

1. Вес нужен для того, чтобы рассчитать прием медикаментозных препаратов при лечении, для выявления ожирения и вычисления индекса массы тела, составления правильного рациона. Взвешиваться нужно поутру, натощак, после акта опустошения кишечника и мочевого пузыря, в нижней одежде. Для начала нужно осмотреть весы на предмет их исправности. Если взвешивание происходит с целью определения веса для сопоставления с иными врачебными данными в больнице, а пациент слаб, тогда его садят на стул, предварительно взвесив предмет мебели отдельно.
2. Обязательным измерением является рост. Процедура проводится с помощью специальной шкалы – ростомера. Человек разувается, становится спиной к планке. При этом он должен стоять ровно, ноги сомкнуты, туловище на одной линии. Затем линейкой проводят над головой измеряемого и регистрируют значение числа на шкале.
3. Антропометрические данные включают в себя и окружность торакса. Измеряется она следующим образом: гибкую сантиметровую ленту прикладывают по грудной клетке так, чтобы позади она была под низшими углами лопаток, а с передней стороны – на уровне 4-го ребра, в стадии стабильной респирации.
4. Замер окружности талии также производится при помощи сантиметровой ленты. Делается это утром, на голодный желудок. После опустошения кишечника и мочевого пузыря ленту прикладывают по окружности на уровне пупка и 3-го поясничного позвонка.

Антропометрические данные детей

Для удобства вычисления отклонений в развитии от нормальных показателей пользуются специальными таблицами. Вообще, антропометрическими параметрами для детей руководствуются врачи для анализа физического формирования организма у ребенка, родители – для удобства выявления отклонения, проявляющегося в задержке или, наоборот, ускоренном развитии. Преимуществом перед математическими исчислениями является ненадобность самостоятельного вычисления данных по формулам. Таблицы довольно точно определяют отклонения от нормы, а также учитывают отдельные особенности: пол и возраст. На протяжении первого года жизни ребенка антропометрические данные измеряют каждый месяц, с года до трех – каждый квартал, от 3 лет до 7 – каждые полгода, а с 7 лет – раз в год.

Оценка развития ребенка до 1 года

В первые 12 месяцев жизни оценка делается таким образом.

1. Рост 6-месячного ребенка должен составлять 66 сантиметров. За всякий предыдущий месяц из этой цифры вычитается 2,5 сантиметра, а за каждый последующий добавляется аналогичная цифра.
2. Вес тела младенца в 6 месяцев должен быть равен 8200 г. За каждый предыдущий месяц вычитается из этого значения 800 г, начиная с 6 месяцев, добавляется к нему по 400 г.
3. Объём грудной клетки в 6 месяцев равен 45 см. Если ребенку еще нет полугода, вычитается из этого значения по 2 см за каждый месяц. Если ребенку более полугода, прибавляется по 0,5 см.
4. Также у маленьких деток до года антропометрические данные берутся с учетом обхвата головы. В 6 месяцев он равен 43 сантиметра. За всякий недостающий месяц отнимается по 1,5 см, а за всякий последующий добавляется по 0,5 сантиметра.

Оценка физического развития ребенка в дошкольный период

Антропометрические данные в детском саду у ребенка считаются нормальными при следующих условиях.

1. Рост ребенка в 6 лет равен 130 сантиметрам. За всякий последующий год добавляется по 5 сантиметров, а за каждый предыдущий отнимается 7 сантиметров. Данная закономерность актуальна только для ребенка старше 6-ти лет, далее исчисления проводятся в школе. Рост детей 4-х лет составляет 100 сантиметров, за каждый недостающий год отнимается по 6 сантиметров, а за каждый последующий добавляется по 7 см.
2. Вес тела ребенка 5-ти лет составляет 19 килограмм. За каждый предыдущий год отнимается 2 килограмма, а за всякий последующий добавляется по 3 кг.

Антропометрические данные человека

Не секрет, что каждая страна имеет свои отличные средние антропометрические данные, обусловленные внешними факторами: образом жизни, климатом, питанием населения и т. д. Так, в Соединенных Штатах Америки усредненный рост у мужчин составляет 175,5 см, во Франции – 175 см, в Германии и Великобритании – 172,5 см, а в Японии мужчины самые низкорослые – всего 163,5.

Для вычисления идеального веса можно воспользоваться формулой Брока: люди моложе 40 лет должны отнять от своего роста 110, и они получат число, соответствующее оптимальному количеству килограмм. А люди старше 40 лет отнимают от роста 100.

Так зачем же придумали антропометрические данные? Они используются в медицине и для исследований ученых. Не расстраивайтесь, если вы не вписываетесь в рамки некоторых усредненных параметров или стандартов. Это всего лишь цифры.

Антропометрические характеристики определяются размерами тела человека и его отдельных частей и используются для проектирования наиболее рациональных, а значит и безопасных условий труда, так как они позволяют рассчитывать пространственную организацию рабочего места, устанавливать зоны досягаемости и видимости, размеры конструктивных параметров рабочего места и приспособлений (высота, ширина, длина, глубина и т. п.).

Антропометрические характеристики (АХ) подразделяют на динамические и статические. Их состав показан на рис. 2.6.

Динамические АХ используются для определения объема рабочих движений, зон досягаемости и видимости, по ним рассчитывают пространственную организацию рабочего места.

Статические АХ могут быть линейными и дуговыми. В зависимости от ориентации тела в пространстве линейные размеры делятся на продольные (высота различных точек над полом или сиденьем), поперечные (ширина плеч, таза и т. п.), переднезадние (передняя досягаемость руки и др.). Последние две группы линейных АХ иначе называются диаметрами.

Минимальные и максимальные значения антропометрических характеристик используются с учетом характера выполняемой рабочей операции или выбора параметра приспособления; в тех случаях, когда оператор что-то должен доставать, до чего-то дотянуться, выбирают минимальные значения, а при определении размеров сиденья, высоты ниши для ног и т.п. — максимальные.

Правильное конструирование рабочих зон определяется соответствием их с оптимальным полем зрения рабочего и определяется дугами, которые может описать рука, поворачивающаяся в плече или в локте на уровне рабочей поверхности (т.е. учитывая динамические АХ), а движением рук управляет мозг человека в соответствии с коррекцией глаз. Поэтому рабочую зону, удобную для действия обеих рук, нужно обязательно совмещать с зоной, удобной для охвата человеческим взором.

В соответствии с рабочими зонами и антропометрическими данными проектируются рабочие места в любом производственном процессе и любые машины и механизмы, обслуживаемые человеком.

2.2 Физиологические характеристики человека

Человеку необходимы постоянные сведения о состоянии и изменении внешней среды, переработка этой информации и составление программ жизнеобеспечения. Возможность получать информацию окружающей среде, способность ориентироваться в пространстве и оценивать свойства окружающей среды обеспечиваются анализаторами (сенсорными системами). Они представляют собой системы ввода информации в мозг для анализа этой информации.

В коре головного мозга — высшем звене центральной нервной системы (ЦНС) — информация, поступающая из внешней среды, анализируется и осуществляется выбор или разработка программы ответной реакции, т.е. формируется информация об изменении организации жизненных процессов таким образом, чтобы это изменение привело к повреждению и гибели организма. Например, в ответ на повышение температуры внешней среды, которое может привести повышению температуры тела и далее к необратимым изменения органах (коре головного мозга, органах зрения, почках), возникают реакции компенсаторного характера. Они могут быть поведенческими — внешними (уход в более прохладное место) или внутренними (снижение выработки теплопродукции, повышение теплоотдачи)

Человек обладает рядом специализированных периферических образований — органов чувств, обеспечивающих восприятие действующих на организм внешних раздражителей (из окружающей среды). К ним относятся органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания. Не следует смешивать понятия «орган чувств» и «рецептор», например глаз — это орган зрения, а сетчатка — фоторецептор, один из компонентов органа зрения. Помимо сетчатки в состав органа зрения входят преломляющие среды глаза, различные его оболочки, мышечный аппарат.

Понятие «орган чувств» в значительной мере условно, так как сам по себе он не может обеспечить ощущение. Для возникновениясубъективного ощущения необходимо, чтобы возбуждение, возникшее в рецепторах, поступило в центральную нервную систему- специальные отделы коры больших полушарий, так как именно с деятельностью высших отделов головного мозга связано возникновение субъективных ощущений.

Слух — способность организма воспринимать и различать звуковые колебания. Эта способность воплощается слуховым анализатором. Человеческому уху доступна область звуков, механических колебаний с частотой 16. 20 000 Гц.

Орган слуха — ухо — представляет собой воспринимающую часть звукового анализатора. Оно имеет три отдела: наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода, затянутого упругой барабанной перепонкой, отделяющей среднее ухо. Ушная раковина и слуховой ход служат для улучшения приема звука высоких частот. Они способны усиливать звук с частотой 2000. 5000Гц на 10. 20дБ, и это обстоятельство определяет повышенную опасность звуков указанного диапазона частот.

Орган слуха воспринимает далеко не все многочисленные звукиокружающей среды. Частоты, близкие к верхнему и нижнему пределам слышимости, вызывают слуховое ощущение лишь при большой интенсивности и по этой причине обычно не слышны. Очень интенсивныезвуки слышимого диапазона могут вызвать боль в ухе и дажеповредить слух.

Таким образом, орган слуха выполняет два задания: снабжает организм информацией и обеспечивает самосохранение, противостоит повреждающему действию акустического сигнала.

Обоняние — способность воспринимать запахи, осуществляется посредством обонятельного анализатора, рецептором которого являются нервные клетки, расположенные в слизистой оболочке верхнего и отчасти среднего носовых ходов. Человек обладает различной чувствительностью к пахучим веществам, к некоторым веществам особенно высокой. Например, этилмеркаптан ощущается при содержании его, равном 0,00019 мг в 1 л воздуха.

Снижение обоняния часто возникает при воспалительных и aтрофических процессах в слизистой оболочке носа. В некоторых случаях нарушение обоняния является одним из существенных симптомов поражения ЦНС.

Запахи способны вызывать отвращение к пище, обострять чувствительность нервной системы, способствовать состоянию подавленности, повышенной раздражительности. Так, сероводород, бензин могут вызывать различные отрицательные реакции вплоть до тошноты, рвоты, обморока. Например, обнаружено, что запахи бензола, герантиола обостряют слух, а индол притупляет слуховое восприятие, запахи пиридина и толуола обостряют зрительную функцию в сумерках, запах камфоры повышает чувствительность зрительной рецепции зеленого цвета и снижает — красного.

Вкус — ощущение, возникающее при воздействии раздражителя на специфические рецепторы, расположенные на различных участках языка. Вкусовое ощущение складывается из восприятия кислого, соленого, сладкого и горького; вариации вкуса являются результат комбинации основных перечисленных ощущений. Разные участки языка имеют неодинаковую чувствительность к вкусовым веществам кончик языка более чувствителен к сладкому, края языка — к кислому, кончик и края — к соленому и корень языка наиболее чувствителен к горькому.

Осязание — сложное ощущение, возникающее при раздражении и рецепторов кожи, слизистых оболочек и мышечно-суставного аппарата. Основная роль в формировании осязания принадлежит кожному анализатору, который осуществляет восприятие внешних механических, температурных, химических и других раздражителей. Осязание складывается из тактильных, температурных, болевых и тельных ощущений. Основная роль в ощущении принадлежит тактильной рецепции — прикосновению и давлению.

Кожа — внешний покров тела — представляет собой с, весьма сложным строением, выполняющий ряд важных жизненных функций. Кроме защиты организма от вредных внешних воздействий, кожа выполняет рецепторную, секреторную, обменную функции, играет значительную роль в терморегуляции и т. д.

В коже различают три слоя: наружный (эпителиальный — эпидермис), соединительнотканный (собственно кожа — дерма) и подкожная жировая клетчатка. В коже имеется большое число кровеносных и лимфатических сосудов. Нервный аппарат кожи состоит из многочисленных, пронизывающих дерму нервных волокон и нервных окончаний — рецепторов, которые воспринимают давление, прикосновение, вибрацию, изменение температуры, болевые воздействия

Одна из основных функций кожи — защитная; кожа — орган защиты. Так, растяжение, давление, ушибы обезвреживаются упругойжировой подстилкой и эластичностью кожи. Нормальный роговой слой предохраняет глубокие слои кожи от высыхания и весьма ус и устойчив по отношению к различным химическим веществам Пигмент меланин, поглощающий ультрафиолетовые лучи, предохраняет кожу от воздействия солнечного света. Особенно большое значение имеют стерилизующие: свойства кожи и устойчивость к различным микробам; неповрежденный роговой слой непроницаем для болезнетворных микроорганизмов, а кожное сало и пот создают кислую среду, неблагоприятную для многих микробов. Эта спасительная кислотность — результат деятельности потовых и сальных желез, доставляющих необходимые жирные кислоты. Окисление происходит в роговом веществе, поэтому так важен достаточный приток кислорода для профилактики кожных заболеваний. Кожа «дышит»; если покрыть человека лаком, он начнет задыхаться. Важной функцией кожи является ее участие в терморегуляции (поддержании нормальной температуры тела); 80 % всей теплоотдачи организма осуществляется кожей. При высокой температуре внешней среды кожные сосуды расширяются и теплоотдача конвекцией усиливается. При низкой температуре сосуды суживаются, кожа бледнеет, теплоотдача уменьшается.

Секреторная функция обеспечивается сальными и потовыми железами. С кожным салом могут выделяться некоторые лекарственные вещества (йод, бром), продукты промежуточного метаболизма (обмена веществ), микробных токсинов и эндогенных ядов. Функция сальных и потовых желез регулируется вегетативной нервной системой, •Обменная функция кожи заключается в участии в процессах регуляции общего обмена веществ в организме, особенно водного, минерального и углеводного. Считают, что кожу можно условно рассматривать как железу внешней и внутренней секреции, с обширной поверхностью, богато снабженной сосудами и тесно связанной со всеми внутренними органами. Кожа — это «периферический мозг», неутомимый сторож, который всегда начеку, постоянно извещает центральный мозг о каждой агрессии и опасности, помощью анализаторов человек получает обширную информацию об окружающем мире. Количество информации принято измерять в двоичных знаках — битах. Например, поток информации через •зрительный рецептор человека составляет 10 8 — 10 9 бит/с, неявные пропускают 2 • 10 6 бит/с, в памяти прочно задерживается только 1 бит/с. Следовательно, в коре головного мозга анализируется и оценивается не вся поступающая информация, а наиболее важная. Информация, получаемая из внешней и внутренней среды, определяет работуфункциональных систем организма и поведение человека. Для управления поведением человека и активностью его функциональных систем (т.е. выходной информацией, поступающей из больших полушарий) достаточно около 10 7 бит/с при подключении программ, содержащихся в памяти. В табл. 7.1 приведены максимальные скорости передачи информации, принимаемой человеком с помощью различных органов чувств и подводимой к коре больших полушарий.

Характеристика органов чувств по скорости передачи информации