İŞG201U-İŞ HİJYENİ VE ERGONOMİ
Ünite 6: Ergonomi ve İnsan
Giriş
Ergonominin amacı sadece meslek hastalıkları ve iş kazalarını önlemek değildir. Ek olarak hem çalışanların ruhsal ve fiziksel açıdan korunması ve geliştirilmesi amacıyla çalışma koşullarının iyileştirilmesini ve hem de çalışma ortamının çalışanla uyumlu duruma getirilmesini sağlamaktır. Bu sayede, çalışanın sağlık, güvenlik ve refah düzeyleri ile performansının artması amaçlanmaktadır. Böylece çalışanlar için ideal veya optimum çalışma ortamı oluşturulması mümkün olabilecektir.
İnsan yeteneklerini optimum kullanarak ona uygun iş ortamı düzenlemeye çalışan ergonomide iş ve sistem verimliliği, “insan-makine-çevre” uyumunun temel yasalarını oluşturur. Bunu yaparken, (1) insanların anatomik özellik ve karakteristikleri ile fizyolojik yapısını, (2) iş gücü, kas ve enerji dengelerini ve de (3) iş sırasında yüklenme, yorgunluk ve dinlenme durumlarını göz önünde tutmak durumundadır. Bu metin, bu üç ana başlık altında toplanacaktır.
İnsan Anatomi ve Fizyolojisi
Anatomi ve fizyoloji birbiri ile ilişkili iki disiplinidir. Anatomi vücudun yapısal özelliklerini, fizyoloji ise vücudun fonksiyonel (işlevsel) özelliklerini inceler. Anatomi vücudun şeklini, yapısını, oluşturan organları ve bunlar arasındaki yapısal ilişkileri inceleyen bilimdir. Vücudunun ana birimi hücredir ki hücreler birleşerek dokuları, dokular da vücuttaki organları oluştururlar. Organlar ise aşağıda belirtilen vücut sistemlerini oluşturur. Hücrelerden başlayarak sistemlere kadar tüm yapılar, işlevsel (fizyolojik) olarak birbirlerini tamamlayacak biçimde çalışırlar. Anatomik ve fizyolojik açıdan bakıldığında ergonomi açısında önemli bazı vücut sistemleri şunlardır.
• Sinir sistemi, • Hareket (İskelet ve Kas) sistemi, • Solunum sistemi, • Kan dolaşım sistemi, • Sindirim sistemi, • Boşaltım sistemi,
Sinir Sistemi
Sinir sistemi, canlıların çevresini algılamasına sağlayan, elde edilen bilgiyi işleyen, vücut içerisinde hücreler ağı sayesinde sinyallerini farklı bölgelere iletimini sağlayan, organların, kasların aktivitelerini düzenleyen bir organ sistemidir. Fizyolojik faaliyetleri sırasında bol miktarda enerji harcayan ve sinir sisteminin ana işlevsel yapısını oluşturan hücrelere “nöron” (sinir hücresi) ismi verilir. Sinir sisteminde yüz milyar olduğu tahmin edilen nöronlar, vücudunun tümünü sararak (her biri elli ile iki yüz elli bin nöron ile iletişimi sayesinde) sağlanan bilgi transferi ile vücudun yönetiminde görev alırlar. Bilgi transferi esas olarak çok düşük voltajlı elektriksel iletim sayesinde olmaktadır.
Sinir sisteminde organlar, beyin, beyincik, omurilik soğanı, omurilik, beyinden çıkan ana sinirler ve omurilikten çıkan sinirlerdir. Düşünce ve davranışlar beyinde oluşmakta ve şekillenmektedir. “Beyin”, öğrenme, hafıza, düşünme, ve problem gibi çözme gibi becerilerin yönetildiği en üst merkezdir. Dengenin sağlanması “beyincik” organının ana işlevidir ve bu işlevi iç kulaktaki bazı yapılarla (semi sirküler kanal) iletişim ve işbirliği ile yapar. Boynun üst kısmında bulunan ve istem dışı çalışan iç organları yöneten “omurilik soğanı” ile solunum, dolaşım, boşaltım ve sindirim sisteminin çalışması düzenlenir. Boyundan kuyruk sokumuna kadar uzanan “omurilik” ise, beyinden gelen ve beyne giden mesajların iletilmesinde köprü vazifesi görür ve beynin kısa bir süre için bilgisi dışında kalan hareketlerin yönetilmesini sağlar. İstemli hareketleri sağlayan motor sinirler, çevreden gelen bazı duyuları ileten duyu sinirleri bu organ içinden geçer. Refleks, beynin kısa bir süre için bilgisi dışında kalan hareketlerin en önemlisidir. İstem-dışı yapılan, ani ve güçlü etkilere karşı vücudun aynı şekilde tepki göstermesi olan refleks ile vücut korunur.
Hareket (İskelet ve Kas) Sistemi
Hareket sistemi (Systema locomotorium) insan vücuduna şekil veren ve ona hareket etme imkânı sağlayan bir sistemdir. Hareket sistemi üç ana yapıdan oluşur:
• İskelet (Kemikler) • Kaslar, • Eklemler
Kemikler ve eklemler hareket sisteminde pasif elemanlar olarak görev yapar. Kaslar ise hareket sisteminin aktif elemanları olup kemik ve eklemlere etki ederek vücudun hareketini sağlar. İnsan iskeleti özelliğine göre baş, gövde ve üyeler olmak üzere üç bölümden oluşur. Şekil ve büyüklüğüne göre kısa, uzun, yassı ve düzensiz olmak üzere dört çeşit kemik bulunmaktadır. İskeleti oluşturan kemiklerin birbirine bağlanmasını sağlayan anatomik yapılara “eklem” denir. Kemiklerin hareket özelliğine göre oynamaz, yarı oynar ve oynar olarak üç çeşidi bulunur. Kaslar; uzayıp kısalma şeklinde, şeklini değiştirebilen hücrelerden oluşurlar. Yapısında, kas dokunun hücreleri lifler ve demetler şeklinde bulunur
Solunum Sistemi
Hücre içerisindeki solunum olayı için gerekli olan oksijenin havadan (dışarıdan) alınarak kana verilmesini, kandaki karbondioksit gazının kandan alınarak havaya (dışarıya) atılmasını sağlayan ve böylece kanı temizleyen sisteme “solunum sistemi” denir. Solunum sistemi şu ana yapılardan oluşmaktadır:
• Burun, • Yutak, • Gırtlak, • Soluk borusu, • Akciğerler
Solunum sisteminde akciğerler, havanın kana geçmesini ve kanın temizlenmesi sağlar. Göğüs boşluğunu bütünüyle doldurur. Akciğerde gaz değişimini sağlayan mikroskobik birimlere “alveol” (hava kesesi) denir. Alveoller, kirli kan ile akciğerlerdeki temiz hava arasında yoğunluk farkına göre difüzyonla gaz değişiminin yapılmasını sağlarlar.
Kan Dolaşım Sistemi
Doku hücrelerine gerekli maddelerin ulaştırılması, doku hücrelerinde oluşturulan atık maddelerin de o bölgeden uzaklaştırılmasını sağlayan sisteme kan dolaşımı denir. Bu sistem üç ana yapıdan oluşur:
• Kalp • Damarlar • Kan sıvısı (dokusu).
Kan dolaşımı sistemi (kalp ve kan dolaşımı sistemi, dolaşım sistemi) ile sindirim sisteminde sindirilen besinler hücrelere, akciğerlerden alınan oksijen doku hücrelerine, hücrelerde oluşan atıklar boşaltım organlarına ve salgılanan hormonlar da ilgili organlara taşınırken, vücut ısısının organizmaya homojen dağılımı sağlanır. “Nabız”, kanın sol karıncıktan büyük atardamarlara pompalanması esnasında uç noktalardaki atardamarlarda oluşturduğu dalgalanmadır. Normal nabız, yetişkinde dakikada 60-100, çocuklarda ise dakikada 100-120 civarındadır. “Tansiyon” (kan basıncı), dolaşım sistemi atardamarları içindeki kanın basıncıdır. Tansiyon, kanın kalpten pompalanmasına, ara damarcıkların direncine ve atardamar çeperlerinin esnekliğine bağlıdır.
İçerisinde kan sıvısının dolaştığı yapılara “damar” denir. Vücudumuzda 3 çeşit damar bulunmaktadır.
• Atardamarlar (temiz kan taşır), • Toplardamarlar (kirli kan taşır), • Kılcal damarlar (doku aralarında yer alır).
Yapısında kalın düz kas tabakası bulunan “atardamarlar” ile (temiz) kan kalpten organlara (yüksek basınçta ve hızda) taşınırken, ince yapılı ve düz kas tabakası bulunan toplardamarlar ile kan tekrar kalbe getirilir. Toplardamarlar, kalpten vücuda dağılan kanı yeniden kalbe getiren damarlardır. Toplardamarlar hücrelerden incecik iplikler (kılcal damarlar) hâlinde başlar, birbirleriyle birleşip daha geniş damarlar hâline gelirler. Atardamarlardan çıkan kan, “büyük kan dolaşımı” ile vücuttaki tüm hücrelere dağıldıktan, besleme görevini yerine getirdikten sonra, dönüş yolunda (kirlenmiş kanı) toplardamarları alıp kalbe getirerek, aynı şekilde “küçük kan dolaşım” ile akciğere gidip temizlenen kan, yine toplardamarlar ile alınıp kalbe ulaştırılır. Atardamarlar ile toplardamarlar arasında bulunan “kılcal damarlar” ile kanın taşıdığı besinler çok ince duvarından geçerek dokulara iletilir. Dokuların atacağı maddeler ise yine kılcal damarların duvarından geçerek kana karışır. Akciğer kılcallarında ise oksijen, kılcal damar duvarını geçerek kana karışır, karbondioksiti de dışarı verilir.
İnsan kanı A, B, AB ve 0 (sıfır) olmak üzere dört ayrı gruba ayrılır. Kanda Rh ismi verilen özel proteinin bulunduğu kana Rh (+), bulunmadığı kana ise Rh (-) adı verilir. Kan gruplarının oluşumunda alyuvarlardaki protein çeşitleri ile antikor çeşitliliği etkili olur. Alyuvarlar üzerinde A, B ve Rh tipinde 3 çeşit proteinin bulunma durumuna göre farklı kan grupları oluşur. Alyuvarlarda;
• Rh proteinleri varsa, kan Rh+ grubudur, • Rh proteinleri yoksa, kan Rh–grubudur, • A proteinleri varsa, kan A grubudur, • B proteinleri varsa, kan B grubudur, • A, B proteinleri varsa, kan AB grubudur, • A, B proteinleri yoksa, kan 0 grubudur.
Sindirim ve Boşaltım Sistemleri
Tüketilen enerjinin yiyecek ve içeceklerden alınan besinlerin vücutta bir dizi işleme tabi tutularak enerji ham maddesi ve yapı taşı ögelerine ayrılması ve sonrasında kana geçmesine “sindirim” adı verilir. Sindirim, mekanik ve kimyasal sindirim olarak ikiye ayrılır. Sindirim sistemi, alınan besinlerin sindirim kanalı boyunca ilerlemesini, sindirim salgıları ile büyük moleküllerin daha küçük moleküllere parçalanmasını ve bunların emilerek kan dolaşımına geçişini sağlar. Mide, yutulan besinleri salgılarıyla yarı-sulu hâle getirerek, ince bağırsaklara verir; ayrıca proteinleri daha küçük moleküllere parçalar. İnce bağırsaklara geçen yarı-sulu besinler, safra ve pankreas salgılarının yardımı ile sindirilir ve emilir. Kalın bağırsaklar ise su ve elektrolitleri emer ve dışkı (feçes) olarak atılana kadar depo görevi görür.
Boşaltım sistemine baktığımızda, üreterler (idrar borusu), böbrekler (üre gibi atıkları kandan süzen ve onları su ile idrar olarak boşaltan organ) ve idrar kesesinden oluşan boşaltım sistemi, yapım ve yıkım esnasında meydana gelen atık maddelerin atılması işlevini görür. Besin maddelerinin hücrelerdeki metabolik (yapım-yıkım) olaylarda kullanılması sonucu oluşan ürünlere artık denir. Artıklar dolaşım sıvısı olan kanda bulunur. Kan boşaltım sistemi organlarında süzülerek artıkları ayıklanır. Vücuttaki suyun fazlası, tuzun fazlası, minerallerin fazlası, vitaminlerin fazlası, asitler, gazlar, amonyak, üre ve ürik asitler, ilaçlar artık özelliğinde olup hormonal düzenleme sonucunda boşaltım sistemiyle dışarı atılır.
İş Gücü, Kas ve Enerji
Ergonominin uzun vadedeki en büyük getirisinin insan performansının artırılması olduğu bilinmektedir. Böylece hem insan ve hem de içinde bulunduğu çevre kazanacaktır. İş, bir bedel karşılığı yapılan bu faaliyetin sonucu, emeğin karşılığıdır. İşin ekonomikliği, ne yapılabileceği ya da yaptırılabileceğidir. Ergonominin tarihi incelendiğinde, iş yaşamı ile ilgili üç aşama görülmektedir:
• I. Aşama (Sömürü Periyodu) • II. Aşama (Sınırlı Yararlanma Periyodu) • III. Aşama
Ergonomi, çalışma ortamındaki iş düzenleme çalışmalarını her türlü stres kaynağı ve insanın bu strese uyum çabalarını sağlayacak önlemleri araştırır. Ergonomi, insanların anatomik, biyolojik, antropometrik, fiziksel ve psikolojik kapasite ve toleranslarını göz önüne alarak çalışma sistemindeki tüm faktörlerin etkisi ile olabilecek organik ve psiko-sosyal stresler karşısında, sistem verimliliği ile insan-makina-çevre uyumunun temel yasalarını ortaya koymaya çalışan bir araştırma geliştirme aracıdır. İnsanların yaptıkları işler, zorlanma durumuna göre çeşitli sınıflara ayrılabilir:
• Hafif İşler • Zorca İşler • Maksimum altındaki işler • Maksimal işler • Bitkinliğe neden olan işler
Çalışma sisteminin Ergonomik olması, diğer bir tanımla insancıllığı, birbirini izleyen beş ölçüte uygunluğuyla ölçülür:
• Yapılabilirlik (işin biyolojik yetenek sınırları içinde olması), • Dayanabilirlik (işin sürdürülebilir iş başarımı -performans- sınırları içinde olması), • Kabul edilebilirlik (işin sosyal sınırlar içinde bulunması), • Hoşlanılabilirlik (işin psikolojik beklentilere uygun olması), • Kendini gerçekleştirebilirlik (bireysel olarak tüm yeteneklerin tatmin edilmesi
Kaslar
İnsan vücudun her tarafına yayılmış bulunan kaslar, hareket sisteminin kuvvet kollarıdır. Bağlantı noktalarına kuvvet uygulayabilen ve tek yönde kasılabilen ya da gevşeyerek uzayabilen kaslar, vücut ağırlığının yaklaşık %45’ini oluşturmaktadırlar. Kaslar yapılarına ve çalışma şekillerine bağlı olarak üç grupta incelenir. Birinci grupta “isteğe bağlı olarak çalışan “çizgili kaslar”, ikinci grupta otonom sinir sistemi altında çalışan “düz kaslar”, üçüncü grupta ise yapı olarak birinci gruba, çalışma şekli bakımından da ikinci gruba benzeyen “kalpteki kaslar” dan oluşur. Ergonomik açıdan, en önemli kas grubu isteğe bağlı olarak çalışan çizgili kaslardır. Her kas lifi belirli bir kuvvet ile kasılır. Bir lif demetinde kasılan kasların kasılma kuvvetlerinin toplamı, kasın toplam kasılma kuvvetini verir. Bir insandaki maksimum kas kasılması, kasın her cm² için yaklaşık 40 N’dur. Kasılmanın başlangıcında maksimum olan kas kuvveti, kasın boyu kısaldıkça azalmaktadır. İskelet kasları kemiklere tutunur. Kasların çalıştırılmasıyla kemikler eklem yerlerinden hareket ettirilerek vücut hareketleri yerine getirilir. Kasları kemiklere bağlayan, sık lifli bağ dokusundan yapılmış kısma “tendon” (kasın kirişi) adı verilir.
Enerji
Vücutta enerji üreten yakıt merkezlerine “mitokondri” denmektedir. Mitokondriler, besinlerden alınan enerjiyi vücudun kullanabileceği enerjiye dönüştürmekten sorumlu bölgelerdir. Mitokondriler, besinleri “ATP” olarak enerjiye dönüştürür. Kasların kasılma fonksiyonunu yerine getirmesi için enerjiye ihtiyaçları vardır. Kaslar ne kadar fazla kasılır ve boyları kısalırsa, o kadar çok enerjiye ihtiyaçları olur. ATP, CP (creatine phosphate) isimli molekülden elde edilir ancak bu kaynak da bir dakika içinde biter. CP daha sonra temel besin maddelerinden (karbonhidrat, yağ, protein vb.) elde edilir. Creatine Phosphate (CP)nin elde edilmesi iki şekilde olur:
• Aerobic: Oksijen kullanılarak her bir glikoz molekülünden 38 ATP çıkar ancak yavaştır, • Anaerobic: Oksijensizdir, her bir glikoz molekülünden 2 ATP çıkartır ancak çok hızlıdır. Bu moleküller ise vücudun sulu ortamında kasta laktik asit oluştururlar. Yorgunluğa sebep olan da bu laktik asittir.
ATP’nin hücrede enerji kaynağı olarak kullanıldığı yerler kısaca şöyle sıralanabilir:
• Biyosentetik reaksiyonlarda (protein, yağ, karbonhidrat ve nükleik asidin sentezi vb.), • Fiziksel hareketlerde (kas kasılması, stoplazmik hareketler, hücre bölünmesi vb.), • Hücresel aktif taşınım reaksiyonlarında, • Sinirsel iletimi sağlayan reaksiyonlarda, • Salgılama olaylarında
Enerji Temini ve Kasılma
Enerji temin eden iki fosfojen sistemi vardır: Birincisi ATP (Adenozin trifosfat) olup, kas kontraksiyonu için ana enerji kaynağıdır. ATP’den her fosfat molekülü ayrıldığında, 11.000 kalori açığa çıkar ve 5-6 saniyelik maksimum enerji sağlar. İkinci fosfojen sistemi ise fosfokreatinindir. Kreatinin> PO3+Enerji oluşur ve bu da 10-15 saniyelik maksimum kas gücü sağlar. Kaslar, kısa mesafeli aktivitelerde (atlama, ağırlık kaldırma, ani depar atma, kısa koşularda) bu enerjiyi kullanır. En fazla 25 saniye sonra her iki enerji kaynağı da biteceğinden aktiviteye devam edilecek olursa, kaslar bu defa başka enerji kaynaklarına müracaat ederler. Bu kaynaklar, “Glikojen-Laktik Asit Sistemi” ve “Aerobik Sistem”dir. Herhangi bir kasılma hareketinin başlayabilmesi için ilgili kas liflerinin uyarılması gerekir. Kas kasılması sonucu ortaya çıkan mekanik enerji, kasın kimyasal enerji rezervlerinden sağlanır. Kasın yapacağı iş, kimyasal enerjinin mekanik enerjiye çevrilmesine bağlıdır. Borç ödeme süresi olarak ifade edilen bu süre içinde kan aracılığı ile sağlanan bol oksijenle önce glikoz oksidasyonu, buna bağlı olarak da düşük enerji bileşiklerinin yüksek enerji bileşiklerine çevrilmesi sağlanır. Kas kasılması için gerekli olan glikoz ve oksijen miktarı başlangıçta sınırlı miktarda bulunur. Bu nedenle her iki madde de kas sistemine kan aracılığı ile ulaştırılır.
Bundan dolayı çalışan kasa ulaşan kan miktarı, kassal çalışmayı sınırlayabilir. Bu durum Ergonomide “oksijen borcu” olarak ifade edilir. İki tür kas kasılma faaliyeti vardır. Birincisi, dinamik ya da ritmik kas faaliyeti, ikincisi ise statik ya da postural kas faaliyetidir. Dinamik kassal çalışma, kasların sürekli olarak hareket ve rahatlama hâlinde olmasıdır. Dinamik kas kasılması için uygun bir ritim sağlanmışsa, herhangi bir yıpranma olmaksızın uzun süre devam ettirilebilir. Statik (sabit, durağan) kassal çalışma, kasların hiçbir hareket üretmeden (bir yükü vücuda uzak olarak tutmak, bir yerde durmak, palet yüklemek vb.) sabit bir şekilde kasılı kalmasıdır. Statik kassal çalışma yorucu ve yıpratıcıdır. Sürekli statik kas kasılması doğuran faaliyetler arzu edilen bir olay değildir. Kuvvetli bir statik kas kasılması sırasında, kasa ne glikoz ne de oksijen ulaşır. Buna ilave olarak, atıklar kastan atılmayarak birikmektedir. Bu nedenler, uzun süreli statik kas kasılmasına dayanabilmek oldukça güçtür. Çünkü, ağrı hissi bu atıklar nedeniyle oluşmaktadır.
Enerji İhtiyacı
İnsan vücudunu tam dinlenme hâlinde iken temel yaşam fonksiyonlarını devam ettirebilmesi için gerekli en düşük enerji miktarına “bazal metabolizma” denilmektedir. Bazal metabolizma ölçülürken aşağıdaki koşulların sağlanması gerekir:
• Vücut tam dinlenme hâlinde (uyku hâline yakın ve tümüyle gevşek bir durumda) olmalıdır, • Ölçüm yapılmadan 12 saat önce proteinli besinler kesilmeli ve ölçümden bir saat önce sadece karbonhidrat açısından zengin sıvı besinler alınmalıdır, • Çevre ısısı, yapılacak ölçümleri etkilediği için kişinin (giyimi test odası sıcaklığına göre) belli standartlarda olmalıdır.
Bu koşullar altında, herhangi bir kişinin harcadığı enerji miktarının ölçülmesinde en güvenilir kriter, kişinin oksijen tüketiminin ölçülmesidir. Tüketilen oksijen miktarı ise kişinin solunum yolu ile dışarıya attıkları gazların analizi ile bulunur. Hesaplanan bu oksijen miktarının ortaya çıkarabileceği oksidasyon enerjisi (kcal/dak cinsinden) bulunarak bazal metabolizma elde edilir. İşe göre enerji harcaması hesaplanırken normal ve 70 kg bir insanın yaklaşık 1700 kcal/gün enerji ihtiyacı gözardı edilmemelidir.
İş Yükü ve Enerji Tüketimi
Bir insanın bir işi yaparken tükettiği oksijenden ve solunum yoluyla dışarıya attığı karbondioksit gazından işin yapılması için gerekli enerji miktarını (yaklaşık olarak) hesaplamak mümkündür. Ayrıca nabızda, solunum hızında ve vücut ısısında meydana gelen değişiklikler de bir işin yapılması için gereken enerjinin hesaplanmasında bir kriter olarak kullanılabilir. Alınan ve verilen nefesin hacminin sabit, alınan nefesteki oksijen oranının %21 ve her bir litre oksijenden 2,9 kcal enerji elde edilebileceği
kabul edilerek, dakikada kullanılan enerji şu şekilde hesaplanır:
E = 4.9 x oxygen consumption = 4,9 *V*(0,21 – EO2)
E: kcal cinsinden, dakikada (per minute) enerji tüketim değeri (kcal/min) V: Birim zamanda alınan havanın hacmi (lt/dk) EO2: Verilen nefesteki oksijen oranı (kabaca %16 – 18 arası)
Günlük enerji gereksinimini belirlemek için, iş başında harcanan enerjiye ek olarak iş dışındaki etkinlikler için de gerekli olan enerji gereksiniminin saptanıp iş başındaki enerjiye eklenmesi gerekir.
E= I + S + U
Bu eşitlikte;
E: Günlük enerji miktarı I: İş başındaki gerekli enerji miktarı S: Serbest zamanda gerekli enerji miktarı U: Uykuda gerekli enerji miktarıdır.
Bunların ortalama değerleri ve günlük toplam enerji gereksinimi ise, ı: 214 kcal/saat (1712 kcal/8 saat), s: 140 kcal/saat (1120 kcal/8 saat) ve U: 7 kcal/saat (560 kcal/8 saat) ise günlük kalori miktarı 3392 kcal/8 saat olarak bulunur.
Yüklenme, Yorgunluk ve Dinlenme
Ergonomi çalışanların yetenekleri ve kapasiteleri dikkate alınarak çalışma faaliyetlerinin düzenlenmesi, verimi artırmanın yanında çalışanların işinde tatmin olmalarını da sağlar. Eğer çalışma faaliyetleri çalışanın yetenekleri ve kapasiteleri dikkate alınmadan düzenlenirse onların kısa sürede yorulmalarına, dikkatlerinin dağılmasına ve işinde mutsuz olmalarına yol açar, böylece psikolojik bir çöküntü içine girerler ki kendilerini işine tam manasıyla veremeyeceği için, iş kazalarına sebebiyet verirler.
Yüklenme
Eğer çalışma zamanları, beslenme ve dinlenme zamanları bilinçli ve verimli ayarlanmazsa “overtraining” (aşırı yüklenme, performans düşüklüğü) denen duruma neden olur. Aşırı yüklenme, gerekli olan kararlılık, heves, dinçlik gibi, ruhsal ve fiziksel yetersizlik hâli olarak tanımlanabilir. Vücutta eğer aşırı yüklenme olduğunda, sürekli kas ağrısı, bitkinlik, asabiyet, bağışıklık sisteminde zayıflama, isteksizlik, dikkat kaybı, odaklanma zorluğu, dinlenme durumunda dahi nabzında yükselme veya kalp ritminde değişkenlik gibi belirtileri olur. Aşırı yüklenme, bedenle (ve dolayısıyla çözümü de) beslenme ile ilgilidir. Bu tip durumlarda, yapılması gereken ilk şey ara verip, dinlenmektir. Bundan sonraki aşama ise (protein ve enerji bakımından) iyi beslenme ve verimli uyku uyumaktır. Kaliteli enerji veren yiyecekler ile enerji stokları yenilenmelidir. Özellikle lifli meyveler bu yönden oldukça faydalıdır. Çalışanlarda aşırı yüklenmeye bağlı, lif (kas hücresi) kopması, tendon yırtılması ve kemik kırığı meydana gelebilmektedir. Oksijen borcunun artması ve aşırı ölçüde laktik asit oluşumuna rağmen çalışmaya
devam edilmesi hâlinde kaslarda ağrı oluşur. Örneğin, sürekli kollarını yukarıda tutarak çalışan bir insanın kol kaslarına yeterli kan ve buna bağlı olarak yeterli oksijen sağlanamadığından kollarında titreme ve ağrılar olmaya başlar. Çalışma sırasında metabolizmadaki her bir sisteme düşen yük artmaktadır. En belirgin yüklenme, solunum, dolaşım, sinir ve kas-iskelet sistemlerinde görülür ve çalışma kapasitesi düşer.
Yorgunluk
Kişinin bir iş yaparken fiziksel veya psikolojik anlamda yeterli enerjiyi bulamadığı durumlara yorgunluk denir. Gücünün üzerinde iş yapmaya zorlanan insan yorulur. Yorgunluk, çalışanların iş verimi, sağlığı, güvenliği ve psikolojik denge açısından olumsuz etkiler. Yorgunluk, iş verimini ve çalışma hevesini azaltır, kaza ve yaralanmalara yol açar. Üç tür yorgunluktan söz edilebilir:
• Ruhsal (Psikolojik) yorgunluk, • Fiziksel (Fizyolojik) yorgunluk, • Kronik yorgunluk.
Psikolojik Yorgunluk: Yorgunluk belirli bir işi ya da işlemi yapan insanın fizyolojik nedenlerle söz konusu işi daha fazla devam ettiremeyeceği ve psikosomatik (psikolojik kökenli) tükenme noktasına gelmesi şeklinde tarif edilebilir. Bu tür yorgunluk belirtilerinin ortaya çıkması için insanın çok ağır fiziksel işler yapması da gerekmeyebilir. Bazen insanın kendisini yorgun hisseder ve bir tür isteksizlik ve bezginlik şeklinde belirtiler gösterir. Psikolojik yorgunluk, spor müsabakaları sonunda galip gelen oyuncular ile mağlup oyuncular arasındaki farktan gözlemlenebilmektedir. Psikolojik yorgunluk aslında kişinin moral gücüne de bağlıdır. Şiddetli heyecan ve yoğun düşünsel zorlanmalar da hâlsizliği beraberinde getirir.
Fizyolojik Yorgunluk: Yorgunluk, kasılma ile başlayan metabolik olaylar sonucu kullanacağı enerjiyi, kasların yeterli olarak alamamasından gelir. Yorgunluk, kasın kasılma gücünü temin edememe durumudur. Eğer enerji gereksinimi bu değerlerin üstünde olursa anaerobic ATP üretiminden dolayı yorgunluk ortaya çıkar. Bu yorgunluğu gidermek için ise dinlenme molaları verilmesi gerekir. Yeterli oksijen olmayan hâllerde, hücre içinde kalıntı maddesi olan laktik asit oluşur. Biriken laktik asit yorgunluk maddeleridir. Hızlı ve ağır işlerde çalışmak, büyük ölçüde anerobik enerji kaynaklarına dayandığı için, işin şiddetine göre kas dokusu içinde yorgunluk maddeleri birikimine neden olur. Kas yorgunluğu temelde kaslarda depolanan enerjinin tükenmesi ile ortaya çıkar. Fizyolojik yorgunluk kaslarda enerji metabolizmasının yavaşlaması ve yorgunluk kalıntılarının kas hücresi içinde birikmesi şeklinde oluşur. Ağır fiziksel işlerde yorgunluk hâli görüldüğünde iş yükünü düşürmek iş görenlerin giderek dinlenmesine olanak sağlar. Bu arada kaslar az sayıda kasılma ve iş görme hareketi sonrası dinlemeye alınırsa kolayca dinlenirler. Çok tekrarlı hareketlerden sonra dinlenme süresi önemli ölçülerde artar.
Kassal Yorgunluk: Kassal yorgunluk, kasların çalışma kapasitelerini daha fazla sürdüremeyip, geçici olarak kassal performansının düşmesi ve kasların kendilerine gelen uyaranlara cevap yeteneklerinin bozulmasıdır. Pek çok farklı etken kontraktil (kasılma) mekanizmada yorgunluk meydana getirmektedir. Bunlar laktik asit (LA) toplanması, ATP ve PC depolarının tükenmesi, kas glikojen depolarının tükenmesi olarak sıralanmaktadır. Kasılan kaslarda LA birikmesiyle kas fonksiyonlarının bozulduğu ve kasın alkalik solüsyonlarla muamelesi sonucu yorulan kasın fonksiyonlarının düzeldiği bilinmektedir. Bazı araştırmalarda, kısa süreli ama şiddetli çalışan kaslarda “laktat” birikimi arasındaki yakın ilişki görülmüştür. Beslenmede diyet ile karbonhidrat alımı, kas glikojen miktarı ve dayanıklılık egzersizi performansı arasındaki ilişki yapılan birçok çalışma ile ortaya konmuştur. Bununla beraber maksimum olmayan düzeylerdeki çalışmaların öncesinde ya da çalışma sırasında alınan karbonhidratın çalışma süresini uzattığı, yorgunluğu geciktirdiği bilinmektedir. Sonuç olarak lokal kassal yorgunluk, motor son plakta, kasın içinde kontraktil (kasılgan) mekanizmada ve merkezî sinir sisteminde meydana gelmektedir. Motor son plaktaki yorgunluk, genellikle FT tip kas lifinde, kimyasal transmitter acetylcholine açığa çıkmasındaki düşüşten dolayı oluşmaktadır. Yani kastaki yorgunluk, LA toplanması, ATP-PC depolarının boşalması, kas glikojen depolarının boşalması ve oksijen ve kan akışının yetersizliğinden kaynaklanabilir.
Dinlenme
Günlük iş yükü çok yüksek olduğu durumlarda, iş yükünü hafifletici Ergonomik uygulamalara başvurulmalı, dinlenme araları (molalar) verilmelidir. Dinlenme (doğal toparlanma) yöntemlerinde herhangi bir özel araca gereksinim duyulmaz. Çok yaygın kullanılan yöntemlerden bazıları, kinoterapi (etkin dinlenme) ile edilgen (pasif) dinlenmedir.
Etkin dinlenme (kinoterapi): Çalışan kaslar yerine diğer bir kas grubunun, dinlenme boyunca etkin olarak düşük yeğinlikte çalışırsa, yorgun bir kasın dinlenme akışını ve dolayısıyla da çalışma kapasitesini arttırabileceği ortaya koyulmuştur. Kinoterapi, orta düzeydeki aerobik alıştırma ya da gerdirme (stretching) aracılığı ile laktik asit gibi artık maddelerin hızlı bir biçimde uzaklaştırılmasını kapsar. Etkilerinin geçici olmasına karşın (en fazla 3 saat) yarar sağladığı kanıtlanmıştır.
Edilgen (pasif) dinlenme (Tam dinlenme): Tam dinlenme (edilgen dinlenme, pasif dinlenme), çalışma kapasitesini yenilemenin temel fizyolojik yoludur. Çalışanlar, %80-90 oranında gece boyunca gerçekleştirilen 9-10 saatlik uykuya gereksinim duyarlar. Denge gün içinde yapılan kısa uykularla tamamlanabilir. Bu gündüz uykuları, çalışma programını etkilememesi gerekir. Gece uykusu içinse en geç 22:30’da uyumuş olunmalıdır.
Dinlenme süreleri hesabı: İş yükünün iyi ayarlanması, verimli ve insancıl çalışma koşullarının sağlanması için
özellikle ergonominin desteğiyle, dinlenme sürelerinin iyi ayarlanması gerekir. Dinlenme sürelerinin belirlenmesinde çeşitli formüller önerilmekte ise de bu formüllerdeki farklılık ayrıntılardadır. Zira, bu formüllerin hemen hepsi standart enerji harcaması (sarfı, tüketimi) esas almıştır.
Dinlenme Molaları
Çalışan yorulduğu zaman dinlenmekte serbest bırakılabilmelidir. Molaların (break) mümkün oldukça sık ve kısa verilmesi gerekir. Zira, uzun çalışmalar anaerobik enerji üretimine ve dolayısıyla yorgunluğa sebep olmaktadır. Ayrıca uzun süreli çalışmalardan sonra kendine gelme de çok zaman almaktadır. Kendine gelme süreci üssel (exponential) olduğu için kısa molalar kasların dinlenmesi için fırsat vermektedir. Oksijen tüketimini ölçmek zor ve masraflı olduğu için, enerji tüketim (erergy expenditure, kcal/dk) değerinin ölçümünün alternatif, kolay ve ucuz yolu “kalp atış hızı”ı (nabız, heart rate) kullanmaktır. Buna göre, Dinlenme Hesabı (Resting Allowance, RA):
RA = (ΔHR/40 – 1) * 100
Burada, ΔHR = WHR – RHR’dir.
RHR: Uyanıldıktan 1 dk sonra ölçülen nabız (Resting Health Rate)
WHR: Çalıştıktan 1 dk sonra ölçülen nabız (Working Health Rate)
Kalp atış hızı iş bittikten 0,5 - 1 dk sonra (HR1) ve 2,5-3 dk sonra (HR2) 2 kez ölçülür.
Kabul edilebilir çalışma yükü için kalp atış hızı, HR1 110 atış/dk’yı geçmemeli ve “HR2-HR1” ise en az 20 olması gerekir. Eğer kalp atış hızı sabit bir iş yükünde artmaya devam ediyorsa buna “kalp atış hızının güvenli bölgeden çıkması” (heart rate creep) denir. Bu artış, dinlenme molalarının yetersiz olduğunu gösterir.
Yasal dinlenme: 4857 sayılı İş Kanunu’na göre, genel bakımdan çalışma süresi haftada en çok kırk beş saattir. Aksi kararlaştırılmamışsa bu süre, işyerlerinde haftanın çalışılan günlerine eşit ölçüde bölünerek uygulanır. Günlük çalışma süresinin ortalama bir zamanında o yerin gelenekleri ve işin gereğine göre ayarlanmak suretiyle işçilere;
• Dört saat veya daha kısa süreli işlerde on beş dakika, • Dört saatten fazla ve yedi buçuk saate kadar (yedi buçuk saat dahil) süreli işlerde yarım saat, • Yedi buçuk saatten fazla süreli işlerde bir saat, ara dinlenmesi verilir.