Біоергономіка

На стику ергономіки та біомеханіки що вивчає механічні явища в живих системах виникла ергономічна біомеханіка. Ця наука вивчає механічну взаємодію лю-

118 3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

дини з оточуючим п предметним середовищем з метою оптимізащї цієї взаємодії. Результати досліджень в цій галузі мають неабияке значення для забезпечення безпеки життєдіяльності людини. Прикладом може слугувати попередження таких найрозповсюдженіших травм людини як падіння та пошкодження опорно-рухового апарату. Адже згідно з медичними статистичними даними, більше 60% травм виникає внаслідок падінь і 60-80% міського дорослого населення мають різноманітні патологічні зміни хребта і пов'язані з цим неврологічні захворювання. Причому більшість із зазначених небезпек стається через взуття. Зокрема спеціалісти з Американської академії ортопедів підрахували: захворювання ступні у жінок у 75% випадків розвиваються через носіння незручного взуття. Тому для забезпечення безпечних умов пересування людини, попередження травматизму та захворювань, до взуття висувають певні вимоги. Ці вимоги ґрунтуються на підставі досліджень виникнення тиску в різних ділянках стопи під час ходи (рис. 38) та бігу, а також зв'язку опорних зусиль і положень тіла під час ходи (рис. 39) чи бігу.

Фізико-механічні вимоги до взуття:

Фрикційні. Сила тертя, що виникає між ногою і опорою, має унеможливити проковзування в місці контакту. Слизька опорна поверхня і невідповідність фізичним розмірам ноги спричинює небезпеку падіння і травм.

Рівень безпеки (з погляду ймовірності послизнутися) оцінюють виразом:

де - горизонтальна складова сили дії стопи на опору; - вертикальна складова сили дії стопи на опору; f - коефіцієнт тертя між стопою та опорою.

У випадку існує великий ризик послизнутися, коли , то такий

ризик є мінімальний.

Демпфірування. З метою попередження динамічного впливу на опорно-руховий апарат людини в процесі її переміщення, взуття має володіти властивостями пом'якшення ударних навантажень. Тому при виборі взуття потрібно враховувати, що рівень демпфірування залежить від конструкції взуття, матеріалу підошви та каблука, наявність ізоляційної прокладки тощо.

Рис. 38. Розподіл навантаження на стопу під час ходи. Висота піків пропорційна тиску між стопою і опорою. Момент початку опорного періоду зафіксований в мілісекундах

А.С. Аруін та

В.М. Заціорський

оцінюючи демпферні властивос-

3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності____________________________ 119

ті взуття в стопі з'ясувати, що з матеріалів, які використовують у виробництві щоденного взуття, менше демпфірують динамічні впливи шкіра, значно краще пориста гума і спінений поліуретан. Використання металевих підметок і косячків, закріплених на каблуках, погіршує поглинаючі механічні коливання властивості взуття. Використання еластичних каблуків з вставкою з поліуретану чи полімерних прокладок з сорботану удвічі покращує демпферні властивості взуття. Корисним також є використання взуття з заокругленою п'ятковою гранню каблука - ходьба в такому взутті знижує динамічне навантаження за рахунок амортизації перекатом по заокругленій частині каблука.

Окрім зазначених, до взуття висувають низку біомеханічних вимог: Рівномірний розподіл навантаження по стопі. Одним з основних критеріїв ергономічності взуття є відносний рівномірний розподіл навантаження по стопі, тобто відсутність надмірної концентрації тиску на окремих ділянках. На це впливає висота каблука і опорна жорсткість взуття.

Висота каблука. Розподіл парціальних навантажень у здоровій стопі (людина стоїть) приблизно є у співвідношенні: задній відділ - 56%, передній - 44%. Використання взуття з різною висотою каблука призводить до перерозподілу навантажень, що діють на передній і задній відділи стопи (рис. 40).

120 3. Безпека людини в різних сферах життєдіяльності

В.О. Маркс визначив, що користування взуттям з висотою каблука до 50 мм не супроводжується перевантаженням передніх відділів, вищий каблук призводить до такого перевантаження, як результат - зміна характеристики ходи, збільшення навантаження на опорно-руховий апарат (призводить до збільшення ударного навантаження на міжхребетні диски та викривлення поясного відділу хребта).

Опорна та згинальна жорсткість взуття. Під опорною жорсткістю розуміють здатність нижньої частини взуття створювати індивідуальне "ложе" для форми стопи. При низькій здатності формувати таке ложе взуття завдає травм (потертості плантарної поверхні стопи, виникнення мозолів).

Вага взуття. Під час пересування у важкому взутті затрачається значно більше зусиль і енергії, ніж у разі пересування в легкому взутті.

Латеральна властивість. Під час пересування людини нога звичайно торкається опори латеральною стороною п'яти і прогинається у медіальну сторону. М'язи і зв'язки гомілковостопного суглобу певною мірою протидіють підвертанню. Надто низькі (менше 20 мм) і високі (більше 35 мм) каблуки, особливо у разі їхнього поєднання з м'яким матеріалом низу взуття, призводять до значних латеральних зміщень.

При виборі нового взуття спеціалісти радять приміряти його у другій половині дня, коли стопи вже трохи набрякли і нога гостріше відчуває його дефекти.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Ергономіка та безпека побутової техніки й апаратури	\|

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.