1

Bu ünitede…

Bu ünitede insanın ergonomik çalışmalarda göz önüne alınması gereken yönleri özetlenecektir. İnsan özellikleri ve bunlardaki değişkenlik açıklandıktan sonra insan vücudunda ergonomik yönden ön plana çıkan organ sistemlerine değinilecektir. Ergonominin insan vücut ölçüleriyle ilgili boyutu olan antropometri konusu ele alınarak insanın antropometrik ölçüleri ve bunları etkileyen faktörler verilecektir.

Çalışma Biçimine İlişkin Olarak... Bu üniteyi okumadan önce yaptığınız çok çeşitli fiziksel ve zihinsel faaliyetler ile bunları gerçekleştirmede kullandığınız vücudunuzu düşününüz. Temelde sadece oksijen, su ve besine dayalı olarak çalışan insan vücudunun ne kadar mükemmel bir mekanizma olduğu, yapay zeka ve basit bir iki hareketi gerçekleştirmek için tasarlanan robotlarla ilgili çalışmaların süresi ve zorluğu düşünüldüğünde çok daha iyi anlaşılacaktır. İnsan vücudundaki kimyasal ve özellikle fiziksel mekanizmaları neler olduğunu belirlemeye çatışınız. Örneğin insanın yaptığı temel bir iş yük kaldırmadır. Yük kaldırmak için geliştirilmiş basit mekanizmaların insan vücudundaki karşılıklarını araştırınız. Bu ünitede yer alan antropometri konusunu okumadan önce çalışma ortamınızı göz önüne alarak burada yer alan eşya veya donanımların ölçülerinin sizin vücut ölçülerinizle uyumlu olup olmadığını ve bunları kullanmada karşılaştığınız zorlukları belirleyiniz. Konuyu okuduktan sonra ise verilen ölçülerle çalışma ortamınızdaki ölçüleri karşılaştırınız.

ÜNİTE

3 Ergonomik Açıdan İnsan

2

GİRİŞ

Ergonominin uğraş alanının insan ve iş arasındaki uyumun sağlanması olduğu düşünülürse, insanların içinde bulunacakları ortamın düzenlenmesi, kullanacakları araç ve yöntemlerin tasarlanması için insanın özelliklerinin bilinmesi gerekir. İnsan, fiziksel yapıdan başlayıp ruhsal durumuna kadar uzanan çok çeşitli özelliklere sahiptir ve bu özellikler genellikle sabit değildir. Başka bir deyişle, belirli yer, zaman ve koşullardaki özellikleri başka bir yer, zaman ve koşullar altında farklı olabilmektedir. Bilimsel araştırmaların büyük bir kısmının konusu da insandır ve insanın çok çeşitli ve değişken olabilen özellikleri tıptan kimyaya, biyolojiden psikolojiye kadar birçok bilim dalının kapsamında ele alınır.

İNSAN VÜCUDU

İnsan vücudu canlı hücrelerle hücrelerarası maddeden oluşan, dokular, organlar ve sistemler halinde düzenlenmiş fiziksel bir yapıdır. Hücre, insan vücudunun ve bütün canlıların yaşayan temel birimidir. İnsan vücudunda her biri büyüyüp gelişen, metabolizma işlevini yürüten, uyarılara yanıt verebilen ve pek azı dışında tümü üreme yeteneğine sahip 75 trilyonu aşkın hücre vardır. Yaklaşık 200 farklı türde olan bu hücreler, çevrelerindeki hücrelerarası maddelerle birlikte, insan vücudunun dört sınıfta incelenen dokularını oluştururlar:

Vücut yüzeyini örten, iç organları, vücut boşluklarını ve geçitleri

döşeyen epitel dokular, Kasılma yeteneğine sahip kas dokuları, Elektrik uyarılarını ileten ve sinir sistemini oluşturan sinir

dokuları, Çeşitli vücut dokularını birbirine bağlayan bağdokuları.

Vücut planının bir üst aşaması organdır. Organ belirli bir yapısal ve işlevsel birim oluşturan doku topluluğudur.

! Örneğin kalp bütün vücuda kan pompalama işlevini üstlenen ve

temel doku türlerinin dördünü de içeren bir organdır.

Vücut planındaki en üst aşama ise organ sistemidir. İnsanda her biri,

3

tek bir işlevsel birim olarak çalışan ve çeşitli organ ve dokulardan oluşan başlıca dokuz organ sistemi vardır:

Vücut Örtü Sistemi (Deri)

Deri ve deriye bağlı yapılardan oluşur. Vücudu zararlı mikroorganizmalar ve kimyasal maddelerden korur, ayrıca su kaybını önler. İskelet - Kas Sistemi

Kaslar ve kemikleri içerir, vücudun hareket etmesini sağlar ve iç organlar için koruyucu bir kafes oluşturur. Solunum Sistemi

Havadan hücre metabolizması için gerekli oksijeni alır, bu metabolizmanın artık ürünü olan karbondioksiti geri verir. Kalp-Dolaşım Sistemi

Kalp, kan ve kan damarlarından oluşur, kanın bütün vücudu dolaşmasını, hücrelere düzenli olarak oksijen taşımasını sağlar. Taşınan bu oksijen solunum sistemi ile sağlanır. Sindirim Sistemi

Ağız, yemek borusu, mide, karaciğer ve bağırsaklardan oluşur. Yiyeceklerin vücut tarafından kullanılabilen maddelere dönüşmesini ve kullanılmayan kısımlarının vücuttan atılmasını sağlar.

Boşaltım Sistemi

Böbrekler, idrar boruları ve idrar kesesinden oluşur. Zehirli azot bileşiklerini ve diğer metabolizma artıklarını kandan ayırarak vücuttan atar.

Sinir Sistemi

Duyu organları, beyin, omurilik ile merkez ve çevresel sinirlerden oluşur. Duyu uyarılarını iletir, bütünselleştirir, çözümler kas ve salgı bezleriyle ilgili yanıtları ortaya çıkaracak uyarıları taşır.

İç Salgı Sistemi

İç salgı bezleri ve salgı yapan dokulardan oluşur. Vücuttaki çeşitli süreçlerin koordineli bir şekilde yürümesini sağlayacak bir iletişim ağı oluşturur.

Üreme Sistemi

4

Erkek ya da dişi eşey organlarından oluşur, üremeyi sağlar.

Bütün organ sistemleri insan çalışmasıyla ilgili midir? Organ sistemleri birbirinden ayrı düşünülemeyecek bir bütün olmakla birlikte bunlardan aşağıdaki dördü insan çalışmasıyla doğrudan ilgilidir ve dolayısıyla, ergonomik açıdan ön plana çıkarlar: İskelet kas sistemi Kalp dolaşım sistemi Solunum-sistemi Sinir sistemi

İnsan vücudu dinamik bir sistemdir, sürekli bir değişim içersindedir. Bu değişikliklerin iki nedeni yaş ve çevresel etkilerdir. Yetişkinlik çağına kadar vücut bir gelişme içersindeyken bundan sonra gelişme durur ve bazı organ ve sistemlerde gerileme başlar. Beklenen yaşama süresi giderek uzadığı için toplumun giderek daha büyük bir bölümü orta yaşın üzerindeki bireylerden oluşmaktadır. Yaşlanmayla birlikte ergonomik açıdan önem taşıyan bazı değişiklikler şunlardır: Kas gücü azalır. Görme yeteneği düşer. İşitme yeteneği azalır.

Yaşlılıkla birlikte zihinsel yeteneklerde bir azalma olur mu?

Beynin küçülmesi 40 yaşından sonra bir ölçüde başlarsa da, bu süreç zihinsel yeteneklerde bir azalmaya neden olmaz. Yaşlılardaki zihinsel düşüş, genellikle Alzheimer hastalığı ya da beyin damarları hastalığı gibi bozukluklar sonucu ortaya çıkar.

Yaşlılıkta kemikler hafifler, kolay kırılabilir ve kemik yıkımı yapımına göre çok daha fazladır. Yaşla birlikte atardamarlar sertleşir, esnekliği azalır ve bükülmeye dirençli bir boru haline dönüşür.

İnsan vücudunun temel biçimi çok eski atalarından bu yana önemli ölçüde değişmediyse de, insan toplulukları yaşadıkları farklı çevrelere belirgin bir biçimde evrimsel bir uyum göstermişlerdir. Örneğin aşırı soğukta, nemli sıcakta, çöl koşullarında ve yüksek yerlerde yaşayan insanlar bu koşullara yanıt olarak fiziksel uyum gösterirler. Bunun sonucunda bu tür bölgelerde yaşayan kişilerin fiziksel özellikleri önemli farklılıklar gösterir.

5

İSKELET – KAS SİSTEMİ

Hareket sisteminin alt yapısını oluşturan iskelet büyük ölçüde kemik ve kıkırdak yapısındadır. Vücuda destek olmaktan başka, doku ve organları korur, hareketi kolaylaştırır ve belirli duyu işlevlerine yardımcı olur. İnsan vücudunda 206 adet kemik vardır. Eklem noktalarından birbirine bağlı olan kemiklerin tüm hareketleri için gerekli kuvvet iskelet kaslarından gelir. Kasların dengeli bir şekilde uzaması ya da kısalması insan vücudunun biyomekanik yeteneğini oluşturur. İnsan vücudundaki kemik ve kaslar Şekil 3.2'de gösterildiği gibi temel olarak üç türde kaldıraç oluşturacak şekilde yapılanmışlardır.

! Manivela olarak da adlandırılan kaldıraç, kol kuvveti etkisinin artırılmasında kullanılan basit makinedir Şekil 3.1 'de d noktasındaki desteğin üzerinde kolayca hareket edebilen bir kaldıraç görülmektedir. Bu düzeneğin yardımıyla a noktasına F kuvveti uygulayan bir kimse b noktasında uyguladığı kuvvetten daha büyük bir P kuvveti elde edebilir.

Şekil 3.1. Basit Kaldıraç

Birinci Tip Kaldıraçlar: Bunlarda destek noktası ortadadır ve hassas bir pozisyon kontrolü sağlarlar. Tahterevalli, makas, bu türe giren kaldıraç örnekleridir.

6

Şekil 3.2. İnsan Vücudundaki Kaldıraçlar. İkinci Tip Kaldıraçlar: Destek noktası kuvvetin uygulandığı uçtadır. Kuvvet mafsalı (kuvvetin uygulandığı nokta ve destek noktası arasındaki mesafe) yoluyla karşı kuvvetin (direnç) üstesinden gelecek bir mekanik avantaj elde edilmeye çalışılır. El arabası, buzdolabı kapısı tipik örneklerdir. Üçüncü Tip Kaldıraçlar: Bunlarda da destek bir uçtadır; ancak, kuvvet daha kısa olan mafsal yoluyla uygulanır. Bu durumda karşı kuvvetin vücudun uyguladığı güce karşı mekanik avantajı vardır. Bu tür kaldıraç sistemine bir örnek, tıpta kullanılan forsepstir.

Solunum Sistemi

Solunum, insanlarda yaşam için gerekli olan oksijenin vücuda alınıp, enerji harcaması sonucunda açığa çıkan karbondioksitin vücuttan dışarı atılmasını sağlayan süreçtir. İnsanda solunum sistemi burun boşluğu, yutak, gırtlak, soluk borusu, bronşlar ve akciğerlerden oluşur. Yutak ve gırtlak akciğerlere giden hava yolunun başlangıcında yer alırlar; gırtlakla birleşen soluk borusu sağa ve sola doğru dallanarak iki ana bronşu oluşturur. Bronşlar dallara ayrılmayı sürdürerek kılcal damarlarla dolu küçük hava kesecikleriyle (alveol) sonlanırlar. Hava keseciklerinin içindeki havada bulunan gazlar yayınım (difüzyon) mekanizmasıyla kılcal damarlardaki kanda bulunan gazlarla yer değiştirir. Hemoglobin oksijeni vücudun geri kalan bölümlerine taşır, karbon dioksiti dışarı atılmak üzere akciğerlere getirir. Oksijenlenen kan akciğerlerden akciğer toplardamarları yoluyla çıkar ve kalbin sol kulakçığına taşındıktan sonra vücuda pompalanır.

Solunum sistemi ve beyin arasında bir ilişki var mıdır?

Solunum hareketleri beyindeki çok sayıda merkez tarafından düzenlenir. Karbon dioksit, hidrojen iyonu yoğunluğu ve oksijen basıncına duyarlı kimyasal alıcılarla vücudun başka bölgelerinde yer alan öbür duyu alıcılarından çıkan sinyaller, solunumla ilgili gereksinimleri merkez sinir sistemine bildirir.

Vücutta ne kadar oksijen depolanabilir?

7

Vücutta hemen hiç oksijen depolanmadığından, solunumun birkaç dakikadan fazla kesilmesi ölüme neden olur. Solunum yollarının tıkanması, boğulma ve ilaç ya da bir hastalık nedeniyle göğüs kaslarının felce uğraması akut solunum yetmezliğine ve ölüme yol açabilir.

Yüksekliğin solunum sistemi üzerindeki etkisi nedir ?

Akciğerlerdeki gaz alışverişi hava keseciklerinden oksijen basıncıyla atmosfer basıncının ilişkisine bağlıdır. Yükseklerde atmosfer basıncı önemli ölçüde düştüğünden vücuttaki oksijen-karbon dioksit dengesi bozulabilir. Vücut zamanla bu değişikliklere uyum sağlarsa da, ani yükseklik değişikliklerinde baş dönmesi, bulantı, kusma, baş ağrısı gibi belirtiler ortaya çıkar. Öte yandan akciğerler dış ortam ve dış ortamdaki zararlı etkenlere sürekli temas halinde olduğundan pek çok hastalık oluşabilir.

Dolaşım Sistemi

Kalp-damar sistemi olarak da adlandırılan dolaşım sisteminin yapısını kalp ve damarlar oluşturur. Dolaşım sistemi yoluyla hücre içindeki ya da hücreler arasındaki alışverişi sağlamak üzere, besin maddeleri, solunum gazları ve metabolizma ürünleri taşınır. Dolaşım sisteminde bu alışveriş damarların vücut sıvılarını (kan, besisuyu, lenf) taşıması yoluyla gerçekleştirilir.

Dolaşım sisteminde kalbin fonksiyonu nedir?

Kalp, kanın vücutta dolaşmasını sağlayan ve bir pompa gibi görev yapan organdır. İnsan kalbinde diğer memelilerde ve kuşlarda olduğu gibi dört odacık bulunur. Oksijeni az ve karbon dioksiti fazla kan sağ kulakçığa iki büyük toplardamar aracılığıyla gelir. Buradan sağ karıncığa geçer ve akciğer atardamarına pompalanır. Bu yolla akciğerlere taşınan kan orada karbon dioksitten arınır ve oksijen alır. Akciğerlerden çıkan, oksijence zengin kan akciğer toplardamarları ile sol kulakçığa gelir, buradan sol karıncığa geçerek aort ve diğer damarlar yoluyla vücut dokularına dağılır.

Oksijen Tüketimi

Alınan besinlerdeki enerjinin açığa çıkması için oksijene ihtiyaç vardır. Açığa çıkacak enerji miktarı aynı zamanda alınan besinlerin

8

niteliğiyle de ilgilidir. Normal bir besin diyetinde 1 litre oksijenin yaklaşık 5 kilokalori enerji açığa çıkarması beklenir. Dolayısı ile eğer çalışma sırasında oksijen tüketimi ölçülebilirse, buradan vücudun enerji tüketiminin de belirlenebileceği söylenebilir. Bunun için birim zamanda ciğerlere çekilen hava miktarı (ki bunun yaklaşık % 21'i oksijenden oluşur) ve verilen hava miktarı ve içindeki oksijen oranı tespit edilebilirse birim zamanda tüketilen enerji miktarı hesaplanabilir.

Çalışma temposuyla oksijen tüketimi arasında ilişki var mıdır? . Çalışma temposunun artışı oksijen alımını da doğrusal olarak arttırır. Ancak bir noktada çalışma temposu artsa da akciğerlerin aldığı oksijen miktarı sabit kalmaya başlar. İşte bu nokta en yüksek oksijen alım kapasitesidir ve maksimum erobik güç olarak ta adlandırılır.

! Erobik güç, iş yapmakta olan bir insanın deniz seviyesinde soluma

yoluyla alabileceği en çok oksijen miktarıdır. Bir insanın erobik gücü yüksek ise kalp damar sisteminin verimliliği de yüksektir. Yaşa bağlı olarak erkek ve kadınların maksimum oksijen alımı (maksimum erobik güç) ortalama değerleri Şekil 3.3'de verilmektedir.

Şekil 3.3. Kadınlar ve Erkeklerde Maksimum Oksijen Alımı.

Kalp Atışı Vücudun oksijen tüketimi enerji harcaması ile doğrudan ilişkili olmakla birlikte ölçümü pek kolay olmamaktadır. Buna karşılık oksijen tüketimi ile kalp atış hızı arasında doğrusal bir ilişki vardır ve kalp atış hızının ölçülmesi oldukça kolaydır. Ölçülen kalp atış hızı

9

oksijen tüketimini kestirmede kullanılır, buradan da enerji tüketimi hesaplanabilir. Ancak kalp atış hızının heyecan duygusuyla ve sıcak ortamlarda arttığı bilinmektedir. Eğer duygular ve ortam sıcaklığı kontrol altında tutulabilirse, kalp atış hızından hareketle enerji tüketimi daha sağlıklı olarak hesaplanacaktır. Kalp atış hızı sabit değildir ve yapılan işe göre artış veya azalış gösterir. Zihinsel bir faaliyette bulunmazken ölçülen kalp atış hızının zihinsel faaliyet sırasındakine göre daha düşük olduğu tespit edilmiştir. Ancak zihinsel faaliyet düzeylerinin kalp atış hızına etkisi tam olarak belirlenememiştir. Öte yandan dinamik iş sırasında işin niteliğine göre önemli değişkenlik gösterir. Kalp atış hızını da belirleyen Borg ölçeği Tablo 3.1'de verilmektedir. 1962 yılında geliştirilen bu yaklaşıma göre kalp atış hızı kişinin harcadığı çabaya dayanır.

Tablo 3.1. Borg Ölçeğine Göre Harcanan Çaba ve Sayısal Değeri.

Sayısal Değer (B) Harcanan Çaba

6 7 Çok çok hafif 8 9 Çok hafif

10 11 Hafif 12 13 Biraz zorlanma 14 15 Zorlanma 16 17 Çok zorlanma 18 19 Olağanüstü zorlanma 20

Kişinin değerlendirmesine ya da gözleme bağlı olarak harcanan çabanın sayısal değeri (B) belirlendikten sonra kalp atış hızı şu şekilde hesaplanacaktır.

KAH = 10xB KAH : Kalp atış hızı B : Harcanan çabanın sayısal değeri (Tablo 3.1) Yukarıdaki yaklaşıma göre yaptığı iş sırasında biraz zorlanmakta olan bir kişinin (örneğin hızlı yürürken ağır olmayan bir yükü taşımak) kalp atış hızının

KAH = 10 x 13 = 130

10

civarında olması beklenir.

? Ders çalışırken harcadığınız çabayı değerlendirerek kalp atış hızınızın ne olması gerektiğini belirleyiniz.

En yüksek kalp atış hızının üzerine çıkacak faaliyetlerde bulunulması

sağlığı tehlikeye düşürecektir.

Kalp atış hızının en yüksek değeri nedir?

Bir birey için maksimum kalp atış hızı ise aşağıdaki formül yoluyla bulunabilir.

MKAH = 220 – YAŞ

MKAH: Kalp atış hızı maksimum değeri (atış/dk.) YAŞ : Yıl olarak yaş Maksimum kalp atış hızının vücut atletikliğiyle çok ilgisi yoktur. Ancak vücut egzersizi ve jimnastik yapanların başlangıçta maksimum nabız sayı¬sının % 60 ila % 70 ini geçmeyecek şekilde çalışmaları tavsiye edilir. Antrenmanlı sporcular için ise hız değer % 75 ila % 85 'e ulaşabilir.

Kan Basıncı

Tansiyon olarak ta bilinen kan basıncı, kalbin pompa hareketiyle vücuda gönderilen kanın damar duvarlarına yaptığı basınçtır. Bu basınca yanıt veren damarlar gerilir ve aralıklı olarak kasılarak kan akımını sağlarlar.

Kaç türlü kan basıncı vardır?

Karıncıkların kasılmasıyla oluşan basınca sistolik basınç denir ve normal olarak 100-140 mm. (ortalama 120 mm.) cıva, karıncığın gevşemesiyle oluşan ise diyastolik basınç ise 60-100 mm. (ortalama 80 mm.) cıvadır. Halk arasında büyük ve küçük tansiyon olarak bilinirler.

Kan basıncının yüksek ya da düşük olması hastalık belirtisi

midir?

11

Yüksek kan basıncının aksine düşük kan basıncı bir hastalık belirtisi olarak görülmez. Tansiyon çocuklarda biraz daha düşüktür ve yaşla birlikte yükselir. Şişmanlarda yükselme eğilimi vardır. Uyku sırasında biraz düşer, egzersizden sonra ve heyecan yaratan durumlarda yükselir. Kan basıncının normal değerleri yaşa bağlı olarak aşağıdaki gibi hesaplanabilir:

SKB= 101.3 +0.68 YAŞ DKB = 63.7 +0.36 YAŞ

SKB : Sistolik kan basıncı, mm.Hg. DKB : Diastolik kan basıncı, mm.Hg. YAŞ - : Yıl olarak yaş Hayat sigortası araştırmalarında 110/70 mm.Hg. den düşük kan basıncına sahip olanların daha uzun ömürlü oldukları tespit edilmiştir. Dinlenme halindeyken 90in altındaki diastolik kan basınç düzeyleri normal, 90-100 arası şüpheli 100'ün üstü ise tehlikeli olarak nitelendirilir.

Sinir Sistemi

İnsan vücudunun çeşitli etkinliklerinin birbiriyle uyumlu olmasını ve eşgüdüm içerisinde sürmesini sağlayan yapı sinir sistemidir. Sinir sistemi yoluyla insanın çevredeki ve kendi gövdesinin içindeki değişiklikleri zamanında saptaması ve bunlara yanıt vermesi sağlanır.

Sinir dokusunun en basit işlevsel birimi nöron olarak bilinen özel sinir hücresidir. Sinir sistemine gelen uyarılar nöronlar yoluyla elektrokimyasal bir süreç şeklinde taşınır. Birbirlerine doku bağıyla bağlanmış olan sinir hücresi demetleri de sinirleri oluşturur. İnsanlardaki sinir sistemi iyi gelişmiş bir beyin ve vücudun sırt bölümünde uzanan omuriliği kapsayan merkez sinir sistemiyle, merkezle alıcılar ve öbür organlar arasındaki bağlantıyı sağlayan çevrel sinir sisteminden oluşur. Çevrel sinir sisteminde 12 çift kafa siniri ve 31 çift omurilik siniri vardır. Omurilik sinirlerinin her biri omuriliğe getirici (duyu) ve götürücü (hareket) köklerle bağlıdırlar. Bu kökler omuriliğin hemen dışında birleşerek, duyu ve hareket

12

sinirlerini içeren büyük bir ortak sinir kordonunu oluştururlar. Bu kordon daha sonra vücudun çeşitli bölgelerine ulaşan dallara ayrılır.

Çevrel sinir sistemindeki hareket siniri hücreleri iskelet kaslarına dağılan somatik sistem ve iç organlara giden otonom sistem olmak üzere iki alt birimde toplanır. Otonom sinir sistemi kalp, salgı bezleri ve kan damarları, solunum, sindirim, iç ve dış salgı, boşaltım ve üreme sistemindeki düz kasları denetler. Somatik sistemin etkinliklerinin büyük bir bölümü bilinç düzeyinde gerçekleşirken, otonom sinir sisteminde yanıtlar büyük ölçüde istem dışıdır. Sinir sistemindeki bütün birim ve mekanizmalar örselenme ya da hastalıklara çok duyarlıdır. Bunların sonucunda ortaya çıkan belirtiler geçici bir tik ya da kişilik değişikliklerinden felç, ağır kişilik bozuklukları, hatta ölüme kadar uzanır.

İnsanın sinir sistemiyle ilgili olan özelliklerin ve süreçlerin tanımlanması oldukça zordur. Ergonomik açıdan, insan performansı ilgili olması yönünden iki husus, tepki süresi ve dikkat ele alınacaktır.

Tepki Süresi

İnsan vücudunun belli davranış ve hareketleri başlatması için öncelikle buna yönelik bir uyarı ya da komut verilmesi gerekir. Uyarı alınıp algılandıktan sonra ise bu uyarının gerektirdiği hareketin yapılmasına başlanır. İşte uyarı geldikten sonra hareketin başlamasına kadar geçen süreye davranış gecikmesi ya da tepki süresi denilmektedir. Tepki süresi iki aşamalı olarak incelenebilir. Birinci aşama sinyal ya da işaretin alınmasına kadar geçen süredir ve reaksiyon süresi olarak adlandırılır. İkincisi ise hareketin başlamasına kadar geçen süredir ve hareket süresi denir. Örneğin, yolda aracıyla gitmekte iken topunun peşinden koşan bir çocuk çıktığı için otomobili durdurması gereken bir sürücüyü düşünün. Bu sürücünün durumu kavrayıp ayağını gaz pedalından çekip frene basma kararını vermesine kadar geçen süre reaksiyon süresidir. Hareket süresi ise ayağını gaz pedalından fren pedalına hareket ettirip basmasını kapsayan süredir.

Reaksiyon süresindeki değişkenliğin nedeni nedir?

Reaksiyon süresi, algılayıcı ya da duyumlayıcıya göre değişir. Örneğin,

13

bir kimsenin bir uyarı ya da sinyali işitmesi ve buna bağlı bir tepki vermesi ortalama 150 milisaniyede gerçekleşir. Sinyali görerek tepki verilme süresi ise 200 milisaniyedir. Koku yoluyla olduğunda bu süre 300 milisaniyeye, acı duyarak uyarı alındığında ise 700 milisaniyeye kadar çıkar. Ancak, görme, işitme ve dokunma eylemleri birlikte olduğunda en hızlı reaksiyonu gösterdikleri bilinmektedir.

! Bir milisaniye, saniyenin binde biri uzunluğunda bir süreyi ifade eder.

İnsanların konu olan faaliyetle ilgili deneyimleri varsa, uyan alınmazdan önce buna hazırlıklıysalar ya da uyarı artırılmış ya da şiddetlendirilmiş ise reaksiyon süresi daha da kısalacaktır. Öte yandan yorgunluk, yatıştırıcı özellikte ilaç alınmış ise veya uyarı doğrultusunda çok karmaşık bir hareket yapılacak ise reaksiyon süresi uzamaktadır. Çeşitli deneylerde erkekler ve kadınlar arasında da reaksiyon süresi yönüyle farklılıklar olduğu belirlenmiştir.

Dikkat

Reaksiyon süresi fizyolojik bir özellik olmakla birlikte dikkat ve bunun uzantısı olan doğruluk faktörünün insanın daha çok kontrolü altında olduğu düşünülmektedir. Bazı kritik faaliyetler bir kez öğrenildikten sonra tama yakın bir doğrulukla yerine getirilmektedir. Çeşitli faaliyetler için farklı dikkat ve doğruluk ölçütleri söz konusudur. Dolayısıyla doğruluk faaliyete bağlı bir özelliktir. Aynı faaliyeti gerçekleştiren iki kişi aynı doğrulukta yapamayacağı, gibi, bir kişi de zaman içinde değişkenlik gösterebilir. Örneğin, daktilo yazma için % 0.5 hata oranı öngörülebilir, ancak bu oran daktilo yazan kişiler arasında farklı değerler alabilir. Doğruluk ve hız arasında da bir ilişki olduğu bilinmektedir. Bir faaliyet hızlı olarak yerine getirilecekse genellikle hata olasılığı da yükselmektedir. Bu gibi durumlarda faaliyetin yapılış hızının azaltılması hata oranını da düşürecektir. Ancak hız arttıkça doğruluk oranının arttığı bazı durumlara da rastlanılmaktadır.

Antropometri

Çalışan insanların fiziksel rahatlıkları ve yeteneklerini en üst düzeyde kullanabilmeleri İçin çalışma yüzeylerinin ve hacimlerinin insanların vücut ölçülerine uygun olması bir zorunluluktur. Bu nedenle,

14

insanların vücut ölçülerinin toplumu oluşturan bireyler bazında birbirinden farklı olduğu göz önüne alınmalı ve tasarımlarda önemli olacak ölçülerin alınmasına ve kullanılmasına özen gösterilmelidir. Böyle bir yaklaşımda, antropometri teknikleri kullanılır. Antropometri, insanların vücut ölçülerinin belirlenmesiyle ilgilenen bir bilim dalıdır. Konuyla ilgili kaynaklarda insanın vücut ölçüleri yerine antröpometrik ölçüler ifadesi de kullanılmaktadır.

Günlük yaşantısında çeşitli donanım ve eşyaları kullanma durumunda olan insanlar, bunların kendilerine uygun olmaması nedeniyle çeşitli zorluklar yaşayabilirler. Otururken rahatsız eden sandalyeler, uygun yükseklikte olmayan masalar, uzanmakta güçlük çekilen raflar, boyu tam gelen ancak kolları uzun olan ceketler gibi olaylar donanım, cihaz veya eşyaların insan kullanımına tam olarak uymadığı durumlara ilişkin örneklerdir.

Antropometrik Ölçüler

Çalışma ortamlarında insan ölçülerinin kullanılması iki açıdan kolaylık sağlar. Birincisi, bazı işleri en iyi şekilde yerine getirebilmek için belirli fiziksel özellikleri taşımak gerekir, antropometrik ölçüler bu özelliklerin olup olmadığını ortaya koyar. İkinci olarak da, vücut ölçüleri çalışma alanının tasarımında kullanılarak, kullanıcının kendisine sağlanan alana "uyması" ve belirli hareketleri rahatça yapması sağlanır. Antropometrik ölçülerin kullanıldığı temel tasarım konuları

şunlardır: • Çalışma yeri yüksekliği, • Vücut duruşu, • Görme açısı, • Çalışma alanı genişliği.

Ergonominin amacı çalışma ortamını mümkün olduğunca orada çalışanlara uygun hale getirmektir. Ancak vücut ölçüleri ve ilgili özellikleri yönüyle herhangi iki kişinin tıpatıp aynı olmayacağı açıktır. Dolayısıyla bir kişi için uygun olan bir ortam bir başkası için uygun olmayabilir.

Çalışma yeri tasarımında insan ölçüleri göz önüne alınacağına

göre ve de insandan insana bu ölçü değiştiğine göre ortalama ölçüler esas alınabilir mi?

15

Ortalama değerlere göre tasarım yapmak genellikle önemli bir yanlıştır. Çünkü bu durumda tasarıma konu olan grubun % 50 sinin kullanılan değerlerin altında, % 50 sinin de üzerinde olması beklenir. Antropometrik ölçülerin tümü göz önüne alındığında bir kimsenin tüm ölçüler yönüyle ortalama değerleri aynı olmayacaktır. Örneğin, aynı boy uzunluğuna sahip olabilirler, ancak aynı kol uzunluğuna sahip değildirler. Bu nedenle oturdukları yerden zahmetsizce uzanacakları mesafe farklı olacaktır. Aynı ağırlıkta olan iki kişiden bir tanesi daha güçlüdür. Ya da aynı fiziksel ölçülere ve güce sahip iki kişiden birisinin görme yeteneği diğerinden fazladır. Bu nedenle iyi tasarlanmış bir insan-makine sisteminde bireysel farklılıkların göz önüne alınmış olması gerekir. Bireyler arasındaki farklılıklar Şekil 3.4'de şematize edilmektedir.

Şekil 3.4. Bireysel Farklılıklar ve Ortalama İnsan

Tasarımda ortalama insanı esas almak yerine tasarımcıların antropometrik ölçülerin verildiği tabloları kullanmaları yerinde olacaktır. Bu ölçüler çok çeşitli tasarım uygulamalarında kullanılabilecek bilgileri sağlayacaktır. Genellikle uygulanan kural, tasarımların potansiyel kullanıcıların yüzde 90'ını kapsayacak şekilde yapılmasıdır.

16

Başka bir deyişle, tasarıma esas olarak % 5 ve % 95 sınırları arasındaki insan ölçüleri dikkate alınmaktadır. Bu ise, tasarıma konu olan kişilerin %5 'inin ölçülerinin alt sınırın altında, % 5'inin de üst sınırın üzerinde olduğu şeklinde değerlendirilir. Böylece az sayıda kişi göz önüne alınmamış olacak, öte yandan uç değerlere yönelik tasarımların zorluğu ve yüksek maliyetinin önüne geçilmiş olacaktır.

! Görüldüğü gibi antropometrik ölçülerin kişiden kişiye değişmesi

ergonomik analiz ve tasarımlarda önemli bir sorun olarak ortaya çıkıyor. Diğer insan özelliklerinde de benzer durumlar söz konusu! Konunun istatistiksel olarak nasıl ele alınacağını sekizinci ünitemizde vereceğiz. Ergonomik amaçlı tasarımlarda kullanılmak üzere gerekli antropometrik ölçüler statik ve dinamik (fonksiyonel) antropometri denilen iki farklı başlıkta toplanmaktadır. Statik antropometri, insanların statik duruş ve oturuşlarında ölçülen boyutları ele alan bir uğraş alanıdır. Bu temel amaca göre insanların 140 kadar fiziksel boyut ölçüleri ele alınabilir olmakla birlikte, bu konuda yapılan araştırmalarda ergonomik tasarımlarda 30 temel ölçünün önemli olduğu saptanmıştır. Bu ölçüler ayakta durma ve düz bir zeminde oturma durumlarına bağlı olarak özel aletlerin kullanımıyla alınmakta ve farklı ergonomik tasarımlarda kullanılmaktadır. Çok hassas eklemden ekleme yapılan ölçümlerde röntgen ışınlarından yararlanılmaktadır. Bazı vücut ölçüleri Tablo 3.2 ve 3.3'de verilmiştir.

Tablo 3.2 Oturarak Vücut Ölçüleri

ÖLÇÜ (cm) Erkekler İçin

% 5 % 50 % 95

Kadınlar için

% 5 % 50 % 95

a) Oturarak - oturak omuz yüksekliği

58.9 62.8 67.1

53.7 56.2 61.0

b) Dirsek - oturak arası 19.0 23.0 27.3

18.2 22.3 25.9

c) Dirsek - parmak arası (kavrama mesafesi)

33.0 35.6 37.5

Güvenilir veri yoktur.

17

d) Dize kadar oturma uzunluğu

55.6 59.9 64.5

53.4 57.5 63.2

e) Diz kıvrımına kadar oturma uzunluğu

45.6 49.7 53.9

43.4 47.3 52.6

f) Oturak yüksekliği 40.1 44.1 48.4

36.1 40.1 44.0

g) Oturarak - oturak - göz yüksekliği

74.2 79.7 85.5

71.1 75.9 80.9

h) Oturma (oturak - boş) - yüksekliği

86.6 92.1 97.6

83.0 87.7 92.3

i) Diz yüksekliği 51.1 54.8 58.0

Güvenilir veri yoktur.

j) Omuz genişliği 36.0 39.4 426 338 36.6 39.3

k) Oturma genişliği 31 2 34.5 38.7

31.5 35.2 41.8

Tablo 3.2 Ayakta Vücut Ölçüleri

Tablo 3.2 ve 3.3'de verilen ayakta ölçülen boyutlardan öne doğru

ÖLÇÜ Erkekler için % 5 % 50 % 95

Kadınlar İçin % 5 % 50 % 95 ,

a) Vücut yüksekliği 165.2 175.3 186.7 156.7 166 175.4

e) Göz yüksekliği 137.3 146.5 156.2 127.4 1355 144.5

b) Omuz yüksekliği 75.5 82.7 90.1 Güvenilir veri yoktur.

f) Yukarıya uzanma mesafesi

67.6 72.3 76.7 Güvenilir veri yoktur.

c) Kalça yüksekliği 152.8 163.4 174.6 144.8 154.2 164.0

g) Ayakta kalça genişliği 194.8 208.3 224.8 Güvenilir veri yoktur.

d) Öne doğru kavrama mesafesi

31.3 33:6 35.5 31.0 34.1 40.6

h) Yukarıya doğru kavrama mesafesi

74 3 78.6 84.3 , Güvenilir veri yoktur.

18

kavrama, boy, omuz ve göz yüksekliği gibi antropometrik ölçüler çalışma ortamında ayakta yapılan işlerde, örneğin kullanılan bir fotokopi makinasının yerden ne kadar yüksekte olmasının ya da dosyaların yerleştirildiği rafların yüksekliklerinin belirlenmesinde kullanılabilir. Benzer yaklaşımla, oturarak ölçülen boyutlar da çalışma ortamında oturarak yapılan işlerde, sandalye ve beraberinde çalışma masası tasarımında kullanılabilir.

Statik antropometri ile elde edilen vücut ölçüleri çalışma ortamında pek çok tasarım için kullanılabilir. Ancak çalışma ortamında insanların, sekreterin masasında bulunan telefona erişmesi, masanın çekmecesinden kağıt almak için eğilmesi örneklerinde olduğu gibi, hareketlerde bulunmaları nedeniyle çeşitli dinamik boyutların ölçülmesine ihtiyaç duyulmuştur. İnsanların ayakta dururken ya da otururken çevrelerindeki malzemelere, kontrol araçlarına ve çeşitli işlem noktalarına eğilme, dönme, uzanma gibi hareketlerle erişebilecekleri sınırlar dinamik antropometri ile ölçülür. Temel dinamik antropometrik ölçülerden bazıları Şekil 3.5'de en uygun erişim alanı değerleri olarak gösterilmiştir.

Şekil 3.5. En Uygun Erişim Alanı.

Ülkemizde antropometrik ölçülerin belirlenmesine yönelik

çalışmalar var mıdır? Ülkemizde antropometrik ölçülerin belirlenmesi ile ilgili olarak eğitim kuruluşları, tekstil sanayii ve silahlı kuvvetler tarafından çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar aşağıda verilmiştir: • Amerikalıların Türk askeri üzerinde yaptıkları ölçümler (1965), • İTÜ'de okuyan 100 kız öğrencinin 16 vücut ölçüsünün belirlenmesi

(1982), • İstanbul'da orta ve küçük sanayide çalışan 1000 erkek işçinin 50

vücut ölçüsünün belirlenmesi (1983),

19

• Ege Ordu Komutanlığı'nda askerlik görevini yapmakta olan 5000

asker üzerinde beden ölçülerine yönelik 9 vücut ölçüsünün belirlenmesi (1984)

• 15 ölçünün belirlenmesi (1986), • TSE ve uzmanların katılımıyla sandalye ölçülerinin belirlenmesi

çalışmaları.

Yukarıda görüldüğü gibi Türk insanının antropometrik ölçülerini belirlemeye yönelik kapsamlı ve yeterli bir çalışma henüz yapılmamıştır.

Bu ünitede daha önce verilen antropometrik ölçüler yabancı kaynaklardan alınarak yukarıdaki çalışmalardan elde edilen ortalamalarla oranlanarak elde edilen değerlerdir. Bu nedenle ihtiyatla kullanılmalı, çok hassas ve kritik tasarımlar için ayrıntılı veri derlemesine gidilmelidir.

Antropometrik ölçüleri etkileyen faktörler nelerdir?

Antropometrik Ölçüleri Etkileyen Faktörler

Toplumu oluşturan bireylerin antropometrik ölçüleri biyolojik ve çevresel faktörlerden olabileceği gibi yaş, cinsiyet, ırk gibi faktörler nedeniyle farklılık gösterebilmektedir.

Yaş ve Cinsiyet

Tüm vücut ölçülerinde genellikle doğumdan itibaren 19-20 yaşlarına kadar düzgün oranda bir artış söz konusu olur. Gelişim süresi cinsiyete göre değişkenlik gösterir. Örneğin, önemli bir antropometrik ölçü olan boy yüksekliği kadınlarda 17, erkeklerde 20 yaş civarında en üst değere erişir. Orta yaşı geçtikten sonra ise boy yüksekliğinde bir kısalma görülür. Ağırlık ve ona bağlı vücut genişliği, derinliği gibi ölçüler orta yaşlarda artmakta ve daha ileriki yaşlarda tekrar azalmaktadır. Bunun yanı sıra, erkekler, kalça genişliği, çevresi ve baldır çevresi gibi ölçüler hariç, antropometrik ölçüler açısından daha büyük değerlere sahiptirler.

20

Yaşanılan Ülke ve Irk

Irklar ve etkin gruplar arasında antropometrik ölçüler bazında büyük farklılıklar göze çarpmaktadır. Asya ve Avrupa pigmeleri ile Kuzeybatı Avrupa'da yaşamış bazı ırklar antropometrik ölçüleri bakımından uç ırklar olarak gösterilebilir. Bunun yanı sıra, Kuzey Avrupa'da yaşayanların Güney Avrupa'da yaşayanlara göre 3 cm daha uzun olması, Akdenizlilerin orta boylu ve Japonların kısa boylu olması yaşanılan ülkenin antropometrik ölçüler üzerinde etkili olduğunu ortaya koymaktadır.

Vücut Yapısı

Vücut yapısı ırklar arasında olduğu gibi aynı ırktan insanlar arasında da farklılıklar göstermektedir. Aynı boydaki insanların bir kısmının daha zayıf, diğer bir kısmının daha şişman olabilmesinin yanı sıra, gövde ve bacak kısımlarının oranı da çok farklı olabilmektedir.

Meslek

Meslek gruplarına göre de vücut yapısı ve beraberinde vücut ölçüleri değişkenlik gösterebilmektedir. Bedenen çalışan insanlar daha iri yapılı olmakla birlikte, oturarak çalışanlar daha ufak yapılı olabilmektedir.

Beslenme

Beslenme, insanın antropometrik ölçüleri üzerinde oldukça etkin bir faktördür. Gelişme sırasındaki beslenme yetersizliği vücut ölçülerinin gelişimini olumsuz yönde etkilemektedir. Gelişme döneminden sonraki beslenme sadece yağ tabakalarının oluşumuna neden olmaktadır.

Aşırı beslenme durumunda, 20 yaşından 60 yaşına kadar, vücut ölçülerinde büyük bir artış görülmektedir.

Vücut Konumu

Normal duruşta boy, omuz ve göz yüksekliklerinin vücudun eğik duruşuna göre daha fazla olması gibi, bazı antropometrik ölçüler vücudun konumuna bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Bu

21

nedenle, standardizasyon ve karşılaştırma yapabilmek amacıyla, ölçüm sırasında, insanın çalışırken ve dinlenirken aldığı konumun olabildiğince dik olması tercih edilmektedir.

Ayrıca göğüs çevresi (nefes alımına bağlı olarak artabilir), karın derinliği (karın içeri çekilerek azaltılabilir) ve boy (eğik duruşta azaltılabilir) gibi bazı antropometrik ölçülerin kişilerin kendi isteklerine bağlı olarak değişkenlik gösterebileceği göz önüne alınmalıdır.

Günün Saatleri

Günün değişik saatlerinde yapılan vücut ölçümlerinde, özellikle boy yüksekliğinde, değişik sonuçlar elde edilmektedir. .Sabah dinlenmiş olarak uyanan bir insan, kemik yapısının en düzgün şeklini almış olması nedeniyle en uzun boyda, günün ilerleyen saatlerinde ve çalışmanın sonunda omurga disklerinin yerleşimi nedeniyle en kısa boyda olmaktadır. Gün boyu oluşan bu fark çocuklarda 1.25 cm, büyüklerde ise 2.4 cm civarında olabilmektedir.

Giyim

Çalışma sırasında ya da çalışma dışında giyilen giysi, insanın çeşitli antropometrik ölçülerini etkilemektedir. Bu nedenle ergonomik bir tasarımda giysinin neden olduğu artışların göz önüne alınması gerekmektedir.

Sağlık

Hastalık, vücut ölçülerini olumsuz yönde etkilemektedir. Hasta kişiler genellikle çalışamayacakları için vücut ölçülerinin nasıl değiştiği söz konusu edilmeyecektir.

22

Özet İnsan ergonomik çalışmaların odak noktasıdır. İnsan vücudunda bulunan organ sistemlerinden dördü -iskelet kas sistemi, solunum sistemi, dolaşım sistemi ve sinir sistemi-insan çalışmasıyla doğrudan ilgilidir. İskelet-kas sistemi kaslar ve kemikleri içerir, vücudun hareket etmesini sağlayan çeşitli kaldıraç sistemleri oluşturur. Solunum sistemi havadan hücre metabolizması için gerekli oksijeni alır ve bu metabolizmanın artık ürünü olan karbon dioksiti geri verir. Kalp damar sistemi olarak ta adlandırılan dolaşım sistemi vücut hücrelerine kan yoluyla düzenli oksijen taşınmasını sağlar. Oksijen, alman besinlerdeki enerjinin açığa çıkmasını sağlar ve oksijen tüketimi çalışmayla ilişkilidir. Kalp atışı ve kan basıncı dolaşım sisteminin önemli unsurlarıdır. Sinir sistemi duyu uyarılarını iletir ve beyinden gelen komutları taşır. Tepki süresi, dikkat ve doğruluk sinir sistemiyle ilgili özelliklerdir. İnsan vücut ölçüleri ise antropometri kapsamında ele alınır. Çalışma araç ve gereçlerinin tasarımında bunları kullanacak bireylerin vücut ölçüleri önem taşır. Antropometrik ölçüler faaliyetlerin etkin bir şekilde yerine getirilmesi, rasyonel, yıpratıcı olmayan ve güvenli bir çalışma ortamı için göz önüne alınması gereken temel verilerdir. Antropometrik ölçüler sabit değildir, çeşitli unsurlar bu ölçüleri etkiler.

23

Sorular 1. Aşağıdaki organ sistemlerinden hangisi insan çalışmasıyla doğrudan ilgili değildir?

a. İskelet - kas sistemi b. Solunum sistemi c. Dolaşım sistemi d. Sinir sistemi e. Sindirim sistemi

2. Kalp atış hızıyla ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi yanlıştır ?

a. Kalp atış hızından vücudun enerji tüketimi hesaplanabilir. b. Kalp atışı sıcak ortamda artar. c. Zihinsel faaliyet sırasında bedensel faaliyete göre daha düşük kalp atışı olur. d. Kalp atışı sabit değildir. e. Oksijen tüketimi ve kalp atış hızı arasında bir bağlantı yoktur.

3. İş yapmakta olan bir insanın deniz seviyesinde soluma yoluyla alabileceği en çok oksijen miktarına ne ad verilir?

a. Sistolik basınç b. Diyastolik basınç c. Erobik güç d. Akciğer kapasitesi e. Dolaşım sistemi

4. Aşağıdakilerden hangisi tam olarak antropometrinin konusudur?

a. Çalışma ortamındaki donanımların boyutları b. İnsan vücut ölçüleri c. Çalışma ortamındaki bilgi akışı d. Çalışma yeri için gerekli araçların temini e. Büro iletişiminin sağlanması

5. Çalışma yerinin tasarımında aşağıdaki yaklaşımlardan hangisi daha uygun olacaktır?

a. Ortalama vücut ölçülerini esas almak b. En yüksek vücut ölçüsü değerini esas almak c. En küçük vücut ölçüsü değerini esas almak d. Çalışanların %90'ını kapsayan aralıktaki vücut ölçülerini esas almak e. Çalışanların %50'sini kapsayan aralıktaki vücut ölçülerini esas almak

24

Kaynakça.

ERKAN, Necmettin. Ergonomi, MPM Yayın No.373, Ankara 1995.

İNCİR, Gülten. Ergonomi, Milli Prodüktivite Merkezi, Yayın No. 240,

Ankara 1980.

KONZ, Stephan A. Work Design: Industrial Ergonomics, (3.Baskı) Publishing Horizons, Inc., 1990.

MPM-REFA, İş Etüdü Yöntem Bilgisi, 1 Kitap, İş Etüdünün Temelleri, Milli Prodüktivite Merkezi, Ankara, 1990.

ÖZKUL A. Ekrem, ANAGÜN Sermet, BENLİGİRAY Serap. Büro Sis-temleri Tasarımı, Anadolu Üniversitesi, Açık Öğretim Fakültesi, Yayın No. 427, Eskişehir.

SANDERS Mark S., McCORMICK, Ernest J. Human Factors Enginee-ring and Design, (7. baskı) McGraw Hill,1992.