Praca dynamiczna

Praca dynamiczna - wysiłek przebiega w warunkach ruchu, w związku z przemieszczaniem ciała ludzkiego lub jego części w przestrzeni i zachodzi przy udziale izotonicznych skurczów mięśni, podczas których następuje skrócenie włókien-okresy skurczu i rozkurczu mięśni.

Praca dynamiczna jest podstawowym czynnikiem, który powoduje podwyższenie poziomu przemiany materii. Związana z nią wielkość wydatku energetycznego jest proporcjonalna do wskaźników fizjologicznych, takich jak:

• ilość zużytego tlenu (szybkość oddechu - poziom zużytego tlenu lub wydychanego dwutlenku węgla),
• częstość skurczów serca,
• ciśnienie krwi,
• temperatura ciała i skóry.

TL;DR

Praca dynamiczna to wysiłek fizyczny podczas ruchu, który zwiększa przemianę materii. Wydatek energetyczny zależy od wskaźników fizjologicznych. Istnieją trzy metody oceny wydatku energetycznego: chronometrażowa, gazometryczna i telemetryczna. Prace dzielą się na lekkie, średnio ciężkie, ciężkie i bardzo ciężkie, a wysiłek fizyczny może mieć negatywny wpływ na organizm. Obciążenie rąk i nóg oraz innych części ciała zależy od rodzaju i częstości ruchów. Wydatek energetyczny jest miernikiem ciężkości pracy fizycznej.

Wydatek energetyczny

Całkowity wydatek energetyczny organizmu składa się z dwóch części. Pierwsza z nich to wydatek związany z czynnościami poza pracą zawodową- wykonywanymi w ciągu doby (przez całe życie). Druga wartość określa wydatek energetyczny związany z pracą zawodową, wzrasta ona wraz ze wzrostem wysiłku fizycznego.

Podczas wykonywania pracy o określonym wysiłku fizycznym organizm ludzki osiąga stan równowagi pomiędzy powstawaniem i wydalaniem produktów przemiany materii towarzyszącej przemianom metabolicznym. Podczas wykonywania pracy umiarkowanej dostarczana ilość tlenu jest całkowicie wystarczająca dla mięśni biorących udział w procesie pracy, a występująca oszczędność kosztów energii umożliwia znaczne wydłużenie efektywnego czasu pracy. Natomiast w czasie wykonywania pracy dynamicznej często następuje spadek wydajności energetycznej, którego regeneracja nie jest możliwa w czasie stosowanych przerw w pracy.

W krótkich odstępach czasu, podczas wykonywania pracy dynamicznej, może występować wysiłek większy od maksymalnego, powodując na początku wysiłku niedobór tlenu, a następnie wystąpienie długu tlenowego, który musi być uzupełniony po zakończeniu wysiłku. Pokrycie wydatku energetycznego organizmu w fazie beztlenowej trwającej 20-30 sekund powoduje tworzenie się kwasu mlekowego.

Metody oceny wydatku energetycznego

Do najprostszych metod oceny wydatku energetycznego należą m.in.:

• metoda chronometrażowo - tabelaryczna - ogromną zaletą tej metody jest to, że nie trzeba stosować specjalistycznych narzędzi oraz nie wpływa ona na przebieg czynności, których dokonuje pracownik. Jest bardzo łatwa w zastosowaniu, dlatego też można ją stosować praktycznie w każdych warunkach. Pojawiający się błąd podczas stosowania tej metody jest na tyle znikomy, że nie ma problemu z zaakceptowaniem go w praktycznych badaniach.

"Metoda chronometrażowo - tabelaryczna polega na wyliczeniu wydatku energetycznego przy zastosowaniu tabel opracowanych przez fizjologów pracy" (J. Ignac-Nowicka 2017, s. 26). Opierając się na analizie procesu pracy, tabele te biorą pod uwagę wielkość wydatku, którą przy danych czynnościach oraz postawach pracy przedstawia się za pomocą kJ/min albo kcal/min. W tej metodzie niezbędne jest utworzenie "chronometrażu czynności wykonywanych przez badanego pracownika" a także wykonanie analizy procesu pracy w sposób szczegółowy (J. Ignac-Nowicka 2017, s. 26).

Najkorzystniej przeprowadzić chronometraż w dniach, gdzie zachodzi standardowy tryb pracy, a wykonywane czynności mają codzienny charakter.

• metoda gazometryczna - inaczej nazywana metodą kalorymetrii pośredniej. W tej metodzie wykorzystuje się pomiar wskaźników wymiany gazowej, natomiast wydatek energetyczny ocenia się w zależności od ilości zużytego tlenu. Jeśli intensywność wysiłku zwiększa się, adekwatnie wzrasta też szybkość pobieranego tlenu. To, ile tlenu organizm zużyje podczas pracy świadczy o poziomie natężenia przemian fizjologicznych. Dzięki tej metodzie możliwe jest wyznaczanie nie tylko wydatków energii w spoczynku, ale także w takcie wysiłku, gdy dominują procesy tlenowe. Sprawia to, że metoda znalazła zastosowanie w badaniach ergonomicznych.
• metoda telemetryczna - opiera się na badaniu reakcji spowodowanych przed pracę i środowisko występujących w układzie krążenia. Narzędzie, które wykorzystuje się w tej metodzie to "wskaźnik częstości skurczów serca na minutę, czyli liczbę uderzeń serca na minutę (ponad wartości spoczynkowe) podczas wykonywania danej pracy" (J. Ignac-Nowicka 2017, s. 27). W tej sytuacji tętno zazwyczaj jest uważane jako wydatek serca podczas pracy, który stanowi natomiast całkowitą liczbę skurczów serca ponad poziom spoczynkowy. Wydatek serca w okresie odnowy "jest sumą jego skurczów ponad poziom spoczynkowy od zakończenia pracy do powrotu do stanu spoczynku" (J. Ignac-Nowicka 2017, s. 28). Wydatek na odnowę oraz pracę składa się na ogólny wydatek serca.

Wykorzystywać tą metodę możemy w przypadku oceny lekkich prac czy też prac które wymagają pewnego ograniczenia ruchowego. Ocena obciążenia może być niedokładna, gdy przekroczymy fizjologiczne możliwości organizmu, a także w sytuacji w której dojdzie do negatywnego wpływu warunków środowiska na funkcje fizjologiczne organizmu.

Energetyczne kryteria oceny ciężkości pracy

Prace głównie siedzące, np. biurowe należą do prac, które charakteryzują się się najmniejszym wydatkiem energetycznym. Zapotrzebowanie energii wynosi wtedy "od 1,26 kJ/min (pozycja siedząca) do 7 kJ/min (maszynopisanie)", wydatek energetyczny mieści się wtedy w przedziale "od 1200 do 3500 kJ netto" w ciągu zmiany (M. Boryczka 2014, s. 29). W tym przypadku taka praca zaliczana jest do grona prac lekkich.

Prace średnio ciężkie to takie, których wydatek energetyczny mieści się "w granicach 8 ÷ 20 kJ/min" (M. Boryczka 2014, s. 29). Należą do tej kategorii prace przy obsłudze maszyn i urządzeń, ale także prace montażowe.

Do kategorii prac ciężkich oraz bardzo ciężkich zaliczamy prace, dla których wydatek energetyczny wynosi "od 25 do 50 kJ/min, a wydatek energetyczny w ciągu zmiany roboczej może przekraczać 8400 kJ w przypadku praz wykonywanych przez mężczyzn i 5000 kJ w przypadku prac wykonywanych przez kobiety" (M. Boryczka 2014, s. 30). Przykładem takich prac może być: załadunek i wyładunek towarów lub wykonywanie prac ciężkimi narzędziami.

Skutki pracy dynamicznej

Wysiłek fizyczny dynamiczny może zaburzyć normalne funkcjonowanie organizmu człowieka między innymi poprzez:

• wywołanie hamowania wydzielania soków trawiennych (w przypadku ciężkich i długotrwałych wysiłków),
• zmniejszenie ilości wody ustrojowej (poprzez pocenie się),
• zmniejszenie objętości krwi bieżącej, zarazem zwiększenie prędkości jej przepływu,
• zwiększenie stężenia potasu i noradrenaliny we krwi,
• zwiększenie aktywności układu współczulnego i rdzenia nadnerczy,
• powodowanie pojawienia się tzw. białkomoczu wysiłkowego (około pół godziny po zakończeniu wysiłku).

Obciążenia pracą dynamiczną

Obciążenie rąk i nóg

Kryterium obciążenia rąk i nóg stanowi wartość wysiłku fizycznego (w KG) potrzebnego do poruszania odpowiednich urządzeń sterowniczych. Wartości te zamierzone (dla prototypu) lub założone przez konstruktora (ocena dokumentacji) należy porównać z wartościami optymalnymi określonymi w zależności od ustalonej populacji użytkowników, rodzaju ruchów oraz ich częstości.

Obciążenie innych części ciała

Powodowane jest ono przeważnie niewłaściwym rozmieszczeniem urządzeń sterowniczych, co zmusza do pracy w niewygodnej pozycji, nadmiernych skłonów, wychyleń itp. Jest to często wynikiem źle zaprojektowanej przestrzeni roboczej.

Ogólnie uznanym miernikiem ciężkości dynamicznej pracy fizycznej jest wydatek energetyczny. Jest to ilość kilodżuli potrzebnych do wykonania pracy. Wydatek energetyczny wyraża się w tzw. kJ efektywnych, czyli kJ netto, które oblicza się, odejmując je od ogólnej ilości zużytych kJ tzw. brutto, wyrażających wielkość podstawowej przemiany materii.

Praca dynamiczna — artykuły polecane

Obciążenie statyczne — Kalorymetria — Praca statyczna — Wydolność fizyczna organizmu — Liofilizacja — Projektowanie eksperymentów — Metoda Rossa — Analiza przyczynowa — Kierunki wdrażania ergonomii

Bibliografia

• Boryczka M. (2014), Ergonomia i bezpieczeństwo pracy, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego w Katowicach, Katowice
• Ignac-Nowicka J. (2017), Ergonomia i higiena przemysłowa wykłady, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice
• Knapik S. (red.) (1996), Ergonomia i ochrona pracy, Wydawnictwo AGH, Kraków
• Kowal E. (2002), Ekonomiczno-społeczne aspekty ergonomii, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa-Poznań
• Krause M., Profaska M. (2012), Aktualne wytyczne oceny ryzyka zawodowego dla obciążenia pracą fizyczną, Systems Supporting Production Engineering, nr 2(2) Wspomaganie Zarządzania Systemami Produkcyjnymi
• Wykowska M. (1994), Ergonomia, Wydawnictwo AGH, Kraków
• Zużewicz K., Konarska M. (2004), Zmiany tolerancji pracy zmianowej - fizycznej i umysłowej - związane z wiekiem, Bezpieczeństwo Pracy: nauka i praktyka, nr 7/8

Autor: Barbara Bylica, Agata Górnisiewicz