Овај чланак је преузет из 3. издања Енциклопедије здравља и безбедности на раду.
Антропометрија је фундаментална грана физичке антропологије. Представља квантитативни аспект. Широк систем теорија и праксе посвећен је дефинисању метода и варијабли за повезивање циљева у различитим областима примене. У областима здравља, безбедности и ергономије на раду, антропометријски системи се углавном баве грађом тела, композицијом и конституцијом, као и димензијама међуодноса људског тела са димензијама радног места, машинама, индустријским окружењем и одећом.
Антропометријске варијабле
Антропометријска варијабла је мерљива карактеристика тела која се може дефинисати, стандардизовати и односити на јединицу мере. Линеарне варијабле су генерално дефинисане оријентирима који се могу прецизно пратити до тела. Оријентири су генерално два типа: скелетно-анатомски, који се могу пронаћи и пратити опипањем коштаних избочина кроз кожу, и виртуелни оријентири који се једноставно пронађу као максималне или минималне удаљености помоћу грана калипера.
Антропометријске варијабле имају и генетске компоненте и компоненте животне средине и могу се користити за дефинисање индивидуалне и популацијске варијабилности. Избор варијабли мора бити везан за конкретну сврху истраживања и стандардизован са другим истраживањима из исте области, пошто је број варијабли описаних у литератури изузетно велик, до 2,200 описаних за људско тело.
Антропометријске варијабле су углавном линеаран мере, као што су висине, удаљености од оријентира са субјектом који стоји или седи у стандардизованом положају; пречника, као што су удаљености између билатералних оријентира; дужине, као што су растојања између два различита оријентира; закривљене мере, односно лукови, као што су растојања на површини тела између два оријентира; и обимови, као што су затворене свеобухватне мере на површини тела, генерално постављене на најмање један оријентир или на дефинисаној висини.
Друге варијабле могу захтевати посебне методе и инструменте. На пример, дебљина набора се мери помоћу специјалних мерача константног притиска. Запремине се мере прорачуном или потапањем у воду. Да би се добиле потпуне информације о карактеристикама површине тела, компјутерска матрица површинских тачака се може нацртати коришћењем биостереометријских техника.
Инструменти
Иако су софистицирани антропометријски инструменти описани и коришћени у циљу аутоматизованог прикупљања података, основни антропометријски инструменти су прилично једноставни и лаки за употребу. Мора се посветити много пажње да се избегну уобичајене грешке које су резултат погрешног тумачења оријентира и неправилних положаја субјеката.
Стандардни антропометријски инструмент је антропометар — крута шипка дужине 2 метра, са две скале за контра-читање, помоћу којих се могу узети вертикалне димензије тела, као што су висина оријентира од пода или седишта, и попречне димензије, као што су пречници.
Штап се обично може поделити на 3 или 4 дела који се уклапају један у други. Клизна грана са равном или закривљеном канџом омогућава мерење удаљености од пода за висине, или од фиксне гране за пречнике. Сложенији антропометри имају једну скалу за висине и пречнике да би се избегле грешке на скали, или су опремљени дигиталним механичким или електронским уређајима за очитавање (слика 1).
Стадиометар је фиксни антропометар, који се углавном користи само за раст и често је повезан са скалом.
За попречне пречнике може се користити серија чељусти: пелвиметар за мере до 600 мм и цефалометар до 300 мм. Ово последње је посебно погодно за мерење главе када се користи заједно са клизним компасом (слика 2).
Слика 2. Кефалометар заједно са клизним компасом
Подножје се користи за мерење стопала, а узглавље даје картезијанске координате главе када је оријентисано у „Франкфортској равни“ (хоризонтална раван која пролази кроз порион орбитални оријентири главе).Рука се може мерити калипером или посебним уређајем састављеним од пет клизних лењира.
Дебљина кожног набора се мери помоћу калипера кожног набора са константним притиском обично са притиском од 9.81 к 104 Pa (притисак наметнут тежином од 10 г на површину од 1 мм2).
За лукове и обимове користи се уска, флексибилна челична трака са равним пресеком. Морају се избегавати самоисправљајуће челичне траке.
Системи варијабли
Систем антропометријских варијабли је кохерентан скуп телесних мерења за решавање неких специфичних проблема.
У области ергономије и безбедности, главни проблем је прилагођавање опреме и радног простора људима и кројење одеће одговарајуће величине.
Опрема и радни простор захтевају углавном линеарне мере удова и сегмената тела које се лако могу израчунати из оријентирних висина и пречника, док се величине за кројење заснивају углавном на луковима, обимима и флексибилним дужинама траке. Оба система се могу комбиновати према потреби.
У сваком случају, апсолутно је неопходно имати прецизну референцу простора за свако мерење. Оријентири, према томе, морају бити повезани висинама и пречницима и сваки лук или обим мора имати дефинисану референцу оријентира. Висине и нагиби морају бити назначени.
У одређеном истраживању, број варијабли мора бити ограничен на минимум како би се избегао непотребни стрес на субјекта и оператера.
Основни скуп варијабли за радни простор је смањен на 33 измерене варијабле (слика 3) плус 20 изведених једноставним прорачуном. За војно истраживање опште намене, Херцберг и сарадници користе 146 варијабли. За одећу и опште биолошке сврхе Италијански модни одбор (Енте Италиано делла Мода) користи скуп од 32 варијабле опште намене и 28 техничких. Немачка норма (ДИН 61 516) за димензије контролног тела за одећу укључује 12 варијабли. Препорука Међународне организације за стандардизацију (ИСО) за антропометрију укључује основну листу од 36 варијабли (види табелу 1). Међународне табеле података о антропометрији које је објавила ИЛО наводе 19 телесних димензија за популације 20 различитих региона света (Јургенс, Ауне и Пиепер 1990).
Слика 3. Основни скуп антропометријских варијабли
Табела 1. Листа основних антропометријских језгара
1.1 Дохват напред (за хватање руком са субјектом који стоји усправно уза зид)
1.2 Раст (вертикална удаљеност од пода до темена главе)
1.3 Висина очију (од пода до унутрашњег угла ока)
1.4 Висина рамена (од пода до акромиона)
1.5 Висина лакта (од пода до радијалне депресије лакта)
1.6 Висина препона (од пода до стидне кости)
1.7 Висина врха прста (од пода до осе шаке)
1.8 Ширина рамена (биакромијални пречник)
1.9 Ширина кукова, стојећи (максимално растојање преко кукова)
2.1 Висина седења (од седишта до темена главе)
2.2 Висина очију, седење (од седишта до унутрашњег угла ока)
2.3 Висина рамена, седење (од седишта до акромиона)
2.4 Висина лакта, седење (од седишта до најниже тачке савијеног лакта)
2.5 Висина колена (од ослонца за стопала до горње површине бутина)
2.6 Дужина потколенице (висина површине седења)
2.7 Дужина подлактице и шаке (од задње стране савијеног лакта до осе хватања)
2.8 Дубина тела, седење (дубина седишта)
2.9 Дужина задњице до колена (од капе за колена до крајње задње тачке задњице)
2.10 Ширина од лакта до лакта (растојање између бочних површина лактова)
2.11 Ширина кукова, седење (ширина седишта)
3.1 Ширина кажипрста, проксимална (на споју између медијалне и проксималне фаланге)
3.2 Ширина кажипрста, дистална (на споју између дисталне и медијалне фаланге)
3.3 Дужина кажипрста
3.4 Дужина руке (од врха средњег прста до стилоида)
3.5 Ширина шаке (на метакарпалима)
3.6 Обим зглоба
4.1 Ширина стопала
4.2 Дужина стопала
5.1 Топлотни обим (код глабеле)
5.2 Сагитални лук (од глабеле до иниона)
5.3 Дужина главе (од глабеле до опистокраниона)
5.4 Ширина главе (максимално изнад уха)
5.5 Битрагион лук (преко главе између ушију)
6.1 Обим струка (код пупка)
6.2 Висина тибије (од пода до највише тачке на антеромедијалној ивици гленоида тибије)
6.3 Цервикална висина седења (до врха спинозног наставка 7. вратног пршљена).
Извор: Прилагођено према ИСО/ДП 7250 1980).
Прецизност и грешке
Прецизност димензија живог тела мора се посматрати на стохастички начин јер је људско тело веома непредвидиво, и као статична и као динамичка структура.
Једна особа може расти или променити мишићну масу и дебљину; подвргнути променама скелета као последицама старења, болести или незгода; или модификовати понашање или држање. Различити предмети се разликују по пропорцијама, а не само по општим димензијама. Високи субјекти нису само увећања ниских; конституцијски типови и соматотипови вероватно варирају више од општих димензија.
Употреба манекена, посебно оних који представљају стандардне 5., 50. и 95. перцентиле за тестове уклапања, може бити веома погрешна ако се не узму у обзир варијације тела у пропорцијама тела.
Грешке су резултат погрешног тумачења оријентира и погрешне употребе инструмената (лична грешка), непрецизних или нетачних инструмената (инструментална грешка) или промена у држању субјекта (грешка субјекта – ово последње може бити последица потешкоћа у комуникацији ако културна или језичка позадина субјект се разликује од субјекта оператера).
Статистички третман
Антропометријски подаци се морају третирати статистичким процедурама, углавном у области метода закључивања применом униваријатних (средња вредност, мод, перцентили, хистограми, анализа варијансе, итд.), биваријатних (корелација, регресија) и мултиваријантних (вишеструка корелација и регресија, факторска анализа , итд.) методе. За класификацију људских типова (антропометрограми, морфосоматограми) осмишљене су различите графичке методе засноване на статистичким применама.
Узорковање и анкетирање
Како се антропометријски подаци не могу прикупити за целу популацију (осим у ретким случајевима посебно мале популације), узорковање је генерално неопходно. У основи насумичан узорак треба да буде полазна тачка сваког антропометријског истраживања. Да би се број мерених субјеката одржао на разумном нивоу, генерално је неопходно прибећи вишестепеном стратификованом узорковању. Ово омогућава најхомогенију поделу становништва на одређени број класа или слојева.
Становништво се може поделити по полу, старосној групи, географском подручју, друштвеним варијаблама, физичкој активности и тако даље.
Обрасци анкете морају бити дизајнирани имајући у виду и поступак мерења и третман података. Треба направити тачну ергономску студију поступка мерења како би се смањио замор оператера и могуће грешке. Из тог разлога, варијабле се морају груписати према инструменту који се користи и поредати у редоследу како би се смањио број савијања тела које оператер мора да изврши.
Да би се смањио ефекат личне грешке, анкету треба да спроведе један оператер. Ако се мора користити више од једног оператера, неопходна је обука да би се осигурала поновљивост мерења.
Популациона антропометрија
Без обзира на веома критикован концепт „расе“, људске популације су ипак веома варијабилне по величини појединаца и дистрибуцији величине. Генерално, људска популација није стриктно менделовска; обично су резултат мешања. Понекад две или више популација, различитог порекла и прилагођавања, живе заједно на истом подручју без укрштања. Ово компликује теоријску дистрибуцију особина. Са антропометријског становишта, полови су различите популације. Популације запослених можда неће тачно одговарати биолошкој популацији истог подручја као последица могућег одабира склоности или ауто-селекције због избора посла.
Популације из различитих области могу се разликовати као последица различитих услова адаптације или биолошких и генетских структура.
Када је блиско уклапање важно, потребно је испитивање на случајном узорку.
Испитивања и регулација уклапања
Прилагођавање радног простора или опреме кориснику може зависити не само од телесних димензија, већ и од варијабли као што су толеранција непријатности и природа активности, одећа, алати и услови околине. Може се користити комбинација контролне листе релевантних фактора, симулатора и серије одговарајућих испитивања користећи узорак субјеката одабраних да представљају распон величина тела очекиване корисничке популације.
Циљ је пронаћи опсег толеранције за све предмете. Ако се опсези преклапају, могуће је изабрати ужи коначни опсег који није ван граница толеранције ниједног субјекта. Ако нема преклапања, биће потребно структуру подесити или обезбедити у различитим величинама. Ако је подесиво више од две димензије, субјект можда неће моћи да одлучи које од могућих подешавања ће му најбоље одговарати.
Прилагодљивост може бити компликована ствар, посебно када неудобни положаји доводе до умора. Стога се морају дати прецизне индикације кориснику који често зна мало или нимало о својим антропометријским карактеристикама. Генерално, тачан дизајн треба да смањи потребу за прилагођавањем на минимум. У сваком случају, треба стално имати на уму да је у питању антропометрија, а не само инжењерство.
Динамичка антропометрија
Статичка антропометрија може дати широке информације о кретању ако је одабран адекватан скуп варијабли. Ипак, када су покрети компликовани и када је пожељно блиско уклапање са индустријским окружењем, као у већини интерфејса корисник-машина и човек-возило, неопходан је тачан преглед положаја и покрета. Ово се може урадити помоћу одговарајућих макета које омогућавају праћење линија досега или фотографисањем. У овом случају, камера опремљена телефото сочивом и антропометријском шипком, постављена у сагиталној равни субјекта, омогућава стандардизоване фотографије са малим изобличењем слике. Мале ознаке на артикулацији субјеката омогућавају тачно праћење покрета.
Други начин проучавања покрета је формализовање постуралних промена према низу хоризонталних и вертикалних равни које пролазе кроз артикулације. Опет, коришћење компјутеризованих људских модела са системима компјутерски потпомогнутог дизајна (ЦАД) је изводљив начин да се динамичка антропометрија укључи у ергономски дизајн радног места.