NSAN VCUDU Ilgn ACAR 2019 2020 BAHAR GIRI

İNSAN VÜCUDU Ilgın ACAR 2019 -2020 BAHAR

GIRIŞ İnsan Vücudu – Sinir Sistemi – Kas-İskelet Sistemi Kas kuvvetleri Kas esnemesi ve küçülmesi Kemik ve kasların karmaşık sistemi – Hareketleri üretir – Kardiyovasküler (kalp ve damar) sistemi Kalp Kan damarları Solunum sistemi Freivalds A. , (2009) Niebel’s Methods, Standards, and Work Design. Mc. Graw‐‐‐Hill

SINIR SISTEMI Merkezi Sinir Sistemi – Beyin – Omurilik Periferik Sinirler Bedensel Sinir Sistemi – Organizmaları dış dünya ile bağlar – Dışarı Götüren (Efferent ) sinirler: Motor Sinirler –İçeri Götüren(Afferent) sinirler: Algısal Sinirler Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

SINIR SISTEMI Sinir Hücresi (Neuron) Bütün sinir ağının yapısal ve fonksiyonel birimidir. Fonksiyon Sinir hüceleri boyunca iletilen sinir sinyalleridir. Yapı • Gövde – Hücre gövdesi • Siniri hücresi uzantısı (Axon) –Sinir sinyallerinin Hücre gövdesinden ayrılması • Dendrit (Dendrites) – Diğer sinirlerden hücre gövdesine giden sinyallere aracı olur. (Sinir hücresine giden ince bir lif) Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

SINIR SISTEMI Sinirlerin Fonksiyonları – – Sistemi kontrol eder İç ve dış faaliyetleri düzenler Duyu çeşitlerini izler Bir sinirin çalışmasını engelleyen faktörler Uyarıcıların duyarlılığı -Sensitivity of stimuli Uyarıcıları iletme yeteneği – Sinirlerin Uyarımı - Stimulation of nerves Uyarı sinir lifi boyunca gezinir Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

SINIR SISTEMI Kas İnervasyonu -Sinirlenmesi (Muscle innervation) Her bir kas beyne bağlanmıştır. – Dışarı götüren_ veya hareket kas sinirleri – Hareket kas sinirleri uyarıları iskeletsel kaslara taşır – İçeri götüren _ veya duyu sinirleri – Duyu sinirleri uyarıları beyne sinyal olarak iletir Herbir kas lifi bazı kas liflerini sinir sistemine bağlamak için çalışır. Hareket birimi – Hareket (motor) kaslarına ait sinirlerin ve bunları sinir sitemine bağlayan kas liflerini içerir. Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

SINIR SISTEMI Hareket (motor) birimi Aynı motosinirin dalları tarafından sinir sistemine bağlanan bir grup kas dokusu. Boyutu kasın fonksiyonuna bağlıdır. - Kaslar arasında ve içinde değişiklik gösterebilir. - Hassas hareket gerektiğinde boyut küçülür Göz kası Herbir hareket biriminde 10 lif vardır - Hantal hareketli kaslarda büyür Kol/bacak kası tek bir motoneron 1900 daha fazla lif (doku) sağlar Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

SINIR SISTEMI Refleksler – Hareket ve faaliyeti kontrol eder. Üç bölüm içerir 1. Duyu siniri boyunca yol alan dürtü/uyarı 2. Dürtüyü hareket sinirlerine geçiren orta derecelei sinirler 3. Kasları harekete geçiren son dürtü Göz kırpma gözü uyarmak için kullanılan bir reflekstir. Uyarıcı unsur (Stimulus) : Beklenmeyen hareket – Uyarı beyne gider Mesaj motor sinire geçer – Motor (hareket siniri göz kapakları kaslarını çalıştırır. Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

SINIR SISTEMI Kavrama İşi 1. Kavranacak nesneye doğru hareketi yönlendirmek için görme bilgisinin kullanımı 2. Gözden beyne bilginin geçişi 3. Görme bilgisine dayalı olarak - Beyin bir sonraki harekete karar verir 4. Nesne kavrandığı zaman -Basınca duyarlı /hassas sinirler beyne yeni sinyaller gönderirler. -Operatör/işlemci parmak basıncı ayarlayabilir Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

SINIR SISTEMI Koşullu Refleksler • Uzun bir süre hareketlerin uygulanmas • Tamamlanmış hareket kalıbı beyne kazınmış hale gelir • Kas hareketlerinin koordinasyonu ve hassas uyumu • Algısal bilginin sürekli akımı motor/hareket koordinasyon merkezlerine ulaşır. Nitelikli İş Öğrenme bilinçli, kontrolü ortadan kaldırdığında. Hareketler otomatik olduğunda • Araba ve bisiklet kullanmak • Örgü örmek • Dans etmek • Yüzmek • Yürümek ve koşmak. • Kesilen veya sıkılan limon görülünce ağzın sulanması. Kroemer, K. H. E. . , Grandjean, E. (1997) Fitting the Task to the Human. Taylor & Francis

KAS SISTEMI Kas Çeşitleri – Kardiyak Kaslar Kalp Kasları – İskelet Kasları (çizgili kaslar) Kemiklere bağlı – Yumuşak kaslar (düz kaslar) Organlar ve kan damarlarının duvarları Freivalds A. , (2009) Niebel’s Methods, Standards, and Work Design. Mc. Graw‐‐‐Hill

KAS SISTEMI İnsan hareketleri kas ve iskelet sistemi aracılığıyla ortaya çıkar. Kaslar her iki uçlarından tendonlarla iskelete bağlanmışlardır. Hareketi sağlayan (kısalan) kas grubuna agonist, bu sırada uzayan (extend/stretch) kas grubuna ise antagonist denir. Kroemer, K. H. E. , and Grandjean, E. , (1999). Fitting the task to the Human. Taylor and Francis.

KAS SISTEMI İskelet KAsları • Vücudumuzda 400 adet kas • Toplam Vücut ağırlığımızın yaklaşık 50% sini oluştururlar • Kemiklere tendonlar ile bağlanırlar ve bir veya daha fazla eklem geçerler • İstemli sinir sistemi veya somatik (bedensel) sinir sistemi tarafından kontrol edilirler. • Çok fazla sayıda kas lifinden oluşurlar - Lif sayısı kas büyüklüğüne bağlıdır • Bağ dokuları demetleri oluşturmak için lifleri bağlar. Fonksiyonu Eklem etrafında hareket oluşturular Freivalds A. , (2009) Niebel’s Methods, Standards, and Work Design. Mc. Graw‐‐‐Hill

KAS SISTEMI Kas gücüne dayalı işlerde aşağıdaki tedbirlerin alınması, çalışanların sağlığı üzerinde muhtemel kalıcı zararların önlenmesi bakımından önemlidir. - Uygun çalışma ve dinlenme süreleri uygulanmalıdır. - Vücuda statik duruşları minimize edecek şekilde pozisyon verilmelidir. - Statik işlerden mümkün olduğu kadar kaçınılmalıdır. - Kas yüku akış yönu , vücudun uzun eksenine paralel olmalıdır. Kroemer, K. H. E. , and Grandjean, E. , (1999). Fitting the task to the Human. Taylor and Francis.

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Ağır İş Fiziksel gayret gerektiren faaliyet Özellikleri - Yüksek enerji tüketimi - Kardiyovasküler sistem üzerinde ciddi stress Enerji tüketimi ve kardiyak efor - Sinırları ağır işin perfomansına ayarlar - Fiziksel işin şiddetini belirlemek için kullanılır. Kroemer, K. H. E. , and Grandjean, E. , (1999). Fitting the task to the Human. Taylor and Francis.

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Fizyolojik Ölçüler Kalp atış hızı Vücud Sıcaklığı - Normal dakika başına 72 - 80 atış (beats per minute (bpm)) - Normal 98. 6º F (37º C) (-32; * 5 ; / 9) (*9; /5; + 32) Oksijen Tüketimi Kan Basıncı - Ortalama dinlenme dakiklada 0. 25 - 0. 3 litre (liters per min (L/min)) - Normal 120/80 mm Hg (systolic/diastolic) Solunum hızı (ventilation) rate • Yeni doğan - 6 hf: 30 -60 nefes/dk • 6 aylık: 25 -40 • 3 yaş: 20 -30 • 6 yaş: 18 -25 • 10 yaş: 12 -15 • Yetişkinler: 12 -15 Kan Tük ürük/salya da ki metabolit yoğunluğu Ürin / İdrar (Urine)

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Metabolizma Kimyasal enerjinin (yiyecek enerjisi) mekanik enerjiye ve ısıya dönüşmesi Kroemer, K. H. E. , and Grandjean, E. , (1999). Fitting the task to the Human. Taylor and Francis.

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Temel (basal) Metabolizma – Bir kişinin 12 saatlik açlık ve 8 saatlik dinlenmeden sonraki metabolik faaliyetin hızına Basal Metabolic /Basal Metabolic Rate (BMR) denir. İnsan vücudunu tam dinlenme halinde iken temel yaşam fonksiyonlarını devam ettirebilmesi için gerekli en düşük enerji miktarına – Dinlenme esnasında tüketilen enerji – Sabit Enerji tüketimi – Yiyeceklerden elde edilen tüm kimyasal enerji ısıya dönüşür. BMR 1)Vücud sıcaklığını 2) Vücud fonksiyonlarını 3) Kan dolaşımını korur, sürekliliğini sağlar. Kroemer, K. H. E. , and Grandjean, E. , (1999). Fitting the task to the Human. Taylor and Francis.

KARDIYOVASKÜLER SISTEM • Bazal Metabolizmayı etkileyen faktörler: – Cinsiyet – Yaş – Boyut – Ağırlık • Erkekler: TÇ =280 + 21. B + 58. m – 28. Y k. J/24 saat • Kadınlar: TÇ =2750 + 8. B + 40. m – 20. Y k. J/24 saat • TÇ : Temel Çevrim (k. J/gün) (Bazal Metabolizma) B : boy (cm); m: ağırlık (kg); Y: yaş (yıl) Örnek: 30 yaş, 70 kg, 170 cm boy Erkek için; 280 + 21. 170+58. 70 -28. 30=280+3570+4060 -840=7070 k. J/gün Kadın için; 2750+8. 170+40. 70 -20. 30=2750+1360+2800 -600=6310 k. J/gün

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Enerji Tüketimi Enerji tüketimi kasın kasılma süreci için gereklidir. Ölçü birimi: Kilojoules (k. J) Değerlendirme – Direk yöntem Bir kişi tarafındanüretilen ısı (enerji) ölçümü klalorimetre ile ölçülür. – Dolaylı Yöntem Besinlerin oksidasyonu için gerekli oksijen alımını kayıt etmek. – 1 litre oksijen tüketimi = 20 k. J (5 kcal) lık enerji açığa çıkarır.

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Enerji Tüketimi – İki temel metabolizma türü Aerobik – Daha etkin fakat yavaş – Uzun süreli Ör: Mesafe koşusu Anaerobik – Etkin değil fakat daha hızlı – Çalışma birkaç dakikadan daha fazla uygulanmaz Ör: Sürat koşusu

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Enerji Tüketimi Sub Maximal - Oxygen Consum ption Vs. Time 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mi nut es 11 12 13 14 15 16 17 18 19

ENERJI TÜKETIMI Erkekler için 8 saatlik bir işgünü için önerilen enerji tüketimi = ⅓ Emax ≈ ⅓ x 16 = 5. 33 kcal/min Kadınlar için ise 4 kcal/min Eğer enerji gereksinimi bu değerlerin üstünde olursa anaerobic ATP üretiminden dolayı yorgunluk ortaya çıkar. BU yorgunluğu gidermek için ise dinlenme molaları verilmesi gerekir. Dinlenmek için gerekli zaman, R (toplam çalışma zamanının yüzdesi olarak): R = (W – 5, 33) / (W – 1, 33) – W: Ortalama enerji gereksinimi (kcal/min) – 1, 33 kcal/min: Dinlenme sırasında vücudun harcadığı enerji miktarı Örnek: Kürekle kömür atma işi için gerekli enerji, 9, 33 kcal/min ise, dinlenme süresi ne kadar olması gerekir? – R = (9, 33 – 5, 33)/(9, 33 – 1, 33) = %50 – 8 saatlik bir vardiya için: 8*0, 5 = 4 saat dinlenme molası. * Bu değerler Amerikalı erkek ve kadınlara göre hesaplanmıştır.

DINLENME SÜRELERI HESABI C : Katsayı 20 -30 yaş için 30 -40 yaş için 40 -50 yaş için 50 -60 yaş için 60 -70 yaş için Ergonomi Ders Notları_Dr. A. BAğış = 1. 00 = 1. 04 = 1. 10 = 1. 20 =1. 25

ENERJI TÜKETIMI

KARDIYOVASKÜLER SISTEM Kalp Atış Hızı Kuralları – Oksijen tüketimi ve enerji harcaması ölçümleri çok pahalıdırlar. – Enerji tüketimi için alternatif ve dolaylı bir yöntem kalp atış hızıdır. – Kalp çalışan kaslara oksijen taşıyan kanı pompalar, bu yüzden enerji tüketiminin yüksek olması kalp atış hızının yüksek olması demektir. – Araç: kalp atış hızı monitörü %HRmax = (HRave - RHR) / (Est. HRmax - RHR) * 100% – Est. Hrmax = 220 - age – Est. Hrmax = 205 - age/2 for females for males Kural: Hiçbir zaman bireyin maksimum kalp tış hızı (HR) ve maksimum oksijen tüketiminin 1/3ünü geçmeyiniz.

KALP ATIŞ HIZI Ortalama kalp atış hızının ortalama 40 fazlası (40 atış/dak) çalışma için tavsiye edilen değerdir. Her bir kcal/min için kalp atış hızındaki artış (grafikteki eğim) yaklaşık 10 atış/ dak’dır. Tavsiye edilen 40 atış/dak değeri diğer yoldan hesaplanan 5, 33 kcal/min değeriyle örtüşmektedir. Dinlenme Payı: RA = (ΔHR/40 – 1) * 100 ΔHR = Çalışma HR – Dinleme HR

KALP ATŞ Kalp Atış Hızının Normale. HIZI Dönmesi İş bittikten ½ - 1 dakika sonra (HR 1) ve 2, 5 – 3 dakika sonra (HR 2) 2 kez kalp atış hızı ölçülür. Kabul edilebilir çalışma yükü için HR 1 110 atış/dak’yı geçmemeli ve (HR 2 - HR 1) en az 20 olması lazım. Eğer kalp atış hızı sabit bir iş yükünde (mesela 8 kcal/min) artmaya devam ediyorsa buna “heart rate creep” (kalp atış hızının güvenli bölgeden çıkması) denir. Bu artış dinlenme molalarının yetersiz olduğunu gösterir. Buna iş yükü sebep olabileceği gibi sıcaklık ve mental stres ve ya statik işler de sebep olabilir.

KALP ATIŞ HII İş gücünü hesaplamanın en kolay ve ucuz yolu ise işçinin işi nasıl değerlendirdiğinin sorulması ve buna bağlı olarak Borg’un 1967’de geliştirdiği reyting değerlerinin kullanılmasıdır. Reyting değerleri 10 ile çarpıldığında kalp atış hızını verir. Diğer yöntemlerdeki pahalı ölçme aletlerine ve uzun zaman alan ölçümlere gerek yoktur. Sübjektif bir yöntem olduğu için kullanılırken özen gösterilmesi gerekir.

İNSAN VÜCUDU Measure Equipment Heart rate - Heart rate monitor Blood pressure - Blood pressure monitor O 2 consumption CO 2 production Respiratory quotient (RQ) - Beckman Metabolic Cart (MMC) Tidal volume Minute ventilation (Ve) Breath/min Electromyogram (EMG) - Physiograph - Preamplified surface electrodes connected to a PC (via hardware and software) Electrocardiogram (ECG/EKG) - Electrocardiograph (5 lead, 9 lead) Lung capacities - FEV 1. 0, FVC - Spirometer Static strength - Grip strength - Pinch strength - Back, composite strength - Hand grip dynamometer - Pinch gauge - Load cell Dynamic strength - Isokinetic - Isoinertial - Cybex, LIDO - Air Force 6 ft incremental lift Range of motion - Goniometer Temperature (oral, skin) - Thermometer, temp probes - Flexometer