Jak NASA i Wojsko Wymyśliły Ergonomię – Historia Która Zaczęła się w Kokpicie Myśliwca

Kiedy siadasz na ergonomicznym krześle biurowym z regulowanym oparciem lędźwiowym, podnóżkiem i podłokietnikami ustawionymi pod kątem 90 stopni, korzystasz z wiedzy którą NASA i Siły Powietrzne USA zbierały przez dekady badając co dzieje się z ludzkim ciałem podczas przeciążeń, nieważkości i długotrwałego przebywania w napiętej pozycji w kokpicie myśliwca. Ergonomia stanowisk pracy – dziś kluczowy element przepisów BHP – narodziła się z potrzeby ratowania życia pilotów i astronautów.

Problem który zabijał pilotów myśliwskich

II wojna światowa przyniosła gwałtowny rozwój lotnictwa wojskowego. Samoloty stawały się coraz szybsze, manewry coraz bardziej agresywne, a przeciążenia jakim poddawani byli piloci podczas walki powietrznej – coraz większe. I zaczął się pojawiać dziwny problem: piloci tracili przytomność podczas manewrów nawet gdy samolot był sprawny i nie było żadnego zewnętrznego zagrożenia.

Przyczyną był efekt który dziś znamy jako utrata przytomności wywołana przeciążeniem – G-LOC (G-force induced Loss Of Consciousness). Podczas gwałtownego zakrętu lub pull-up krew odpływała z mózgu pilota do dolnych partii ciała. Mózg pozbawiony tlenu przez kilka sekund wyłączał się. Pilot tracił kontrolę nad samolotem. Samolot rozbijał się.

Armia USA zwróciła się do fizjologów i inżynierów z pytaniem: jak zaprojektować fotel i kokpit żeby pilot mógł przeżyć manewry które są niezbędne w walce powietrznej? Tak zaczęły się badania które dały początek nowoczesnej ergonomii.

Aeromedical Laboratory i narodziny ergonomii

W bazie Wright-Patterson Air Force Base w Ohio w latach 40. i 50. XX wieku działało Aeromedical Laboratory – jednostka badawcza Sił Powietrznych USA zajmująca się medycznymi aspektami lotnictwa. Pracowali tu fizjolodzy, inżynierowie i lekarze którzy mierzyli wszystko co można zmierzyć w ludzkim ciele – kąty stawów, zakresy ruchu, rozkład ciśnienia na powierzchni siedziska, pozycje które minimalizują zmęczenie mięśni podczas długotrwałego siedzenia.

Wnioski z tych badań były rewolucyjne i zaskakujące. Okazało się że:

  • naturalna krzywizna kręgosłupa w pozycji siedzącej jest zupełnie inna niż zakładano – kręgosłup lędźwiowy powinien mieć lekkie wygięcie do przodu, nie być wyprostowany,
  • kąt między tułowiem a udami nie powinien wynosić 90 stopni jak w ówczesnych krzesłach biurowych – optymalny kąt to 100–110 stopni,
  • stopy powinny opierać się na podłożu lub podnóżku – zawieszenie nóg w powietrzu powoduje nacisk na tylną część ud i ogranicza krążenie krwi,
  • długotrwałe pozostawanie w jednej pozycji jest samo w sobie szkodliwe niezależnie od tego jak dobrze jest zaprojektowane krzesło.

Te odkrycia były fundamentem ergonomii jako nauki – i wkrótce wykroczyły daleko poza kokpity myśliwców.

NASA i problem nieważkości

Gdy NASA rozpoczęła program kosmiczny, badacze stanęli przed zupełnie nowym wyzwaniem. Co dzieje się z ludzkim ciałem gdy przez wiele dni nie ma grawitacji? Jak zaprojektować stanowisko pracy astronauty – fotele, panele sterowania, przestrzeń roboczą – żeby człowiek mógł efektywnie pracować w warunkach których nikt wcześniej nie doświadczył?

Badania NASA rozszerzyły ergonomię o zupełnie nowe wymiary. Okazało się że w stanie nieważkości ciało przyjmuje naturalną, zrelaksowaną pozycję – lekko zgięte kolana, ramiona uniesione przed siebie, głowa lekko pochylona do przodu. Inżynierowie NASA nazwali ją „neutralną pozycją ciała” i zaczęli projektować stanowiska pracy astronautów tak żeby jak najbardziej ją przypominały.

Paradoks polegał na tym że ta „kosmiczna” pozycja okazała się zbliżona do pozycji którą lekarze i fizjolodzy zaczęli rekomendować dla pracowników biurowych na Ziemi. Grawitacja przez całe życie uczy nas siedzieć i stać w sposób który jest daleki od optymalnego dla kręgosłupa. Kosmos pokazał jak naprawdę powinno wyglądać siedzenie.

Od kokpitu do biura – jak ergonomia stała się standardem BHP

W latach 70. i 80. wiedza zgromadzona przez wojsko i NASA zaczęła przenikać do cywilnych zakładów pracy. Rosnąca liczba pracowników biurowych skarżących się na bóle pleców, szyi i nadgarstków zmusiła firmy i regulatorów do działania.

W 1981 roku Szwecja jako pierwszy kraj na świecie wprowadził przepisy dotyczące ergonomii stanowisk pracy biurowej. Inne kraje europejskie poszły w jej ślady w kolejnych latach. W Polsce obowiązek zapewnienia pracownikom ergonomicznych stanowisk pracy wynika z Kodeksu Pracy i rozporządzeń Ministra Pracy – a ich podstawą merytoryczną są w dużej mierze badania które zaczęły się w cockpitach myśliwców i kapsułach kosmicznych.

Ergonomia w BHP – co to oznacza dla pracodawcy?

Dziś ergonomia stanowisk pracy to jeden z kluczowych elementów systemu BHP w każdym zakładzie pracy. Dotyczy nie tylko biur – ergonomia jest równie ważna w produkcji, magazynach, gastronomii i wszędzie tam gdzie pracownicy spędzają długie godziny w tej samej pozycji lub wykonują powtarzalne ruchy.

Dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego to dziś jedna z najczęstszych przyczyn absencji chorobowej w Polsce i Europie. Ból pleców, zespół cieśni nadgarstka, urazy kręgosłupa szyjnego – to schorzenia które kosztują pracodawców miliardy złotych rocznie w postaci zwolnień lekarskich, obniżonej produktywności i kosztów leczenia.

Właściwe wyposażenie pracownika to pierwszy krok do ergonomicznego miejsca pracy. W przypadku pracowników fizycznych – tych którzy spędzają zmianę na nogach – kluczową rolę odgrywa obuwie. Dobrze dobrane buty robocze z odpowiednią amortyzacją i wsparciem łuku stopy to różnica między pracownikiem który kończy zmianę zmęczony a tym który kończy ją z bólem kolan i kręgosłupa.

Równie ważne są wkładki do butów – szczególnie wkładki żelowe które amortyzują wstrząsy podczas chodzenia po twardych posadzkach betonowych czy kamiennych. To rozwiązanie którego korzenie – podobnie jak ergonomia krzesła – sięgają badań nad amortyzacją przeciążeń w lotnictwie wojskowym.

Ciekawostka: średni pilot myśliwski nie istnieje

Jedno z najsłynniejszych odkryć Aeromedical Laboratory z lat 50. dotyczyło rozmiaru kokpitu myśliwca. Inżynierowie założyli że zaprojektują kokpit dla „przeciętnego pilota” – i zlecili pomiar ciał 4000 pilotów Sił Powietrznych USA. Zmierzono 140 różnych wymiarów ciała każdego z nich.

Wynik był zaskakujący: żaden z 4000 pilotów nie był „przeciętny” nawet w dziesięciu podstawowych wymiarach jednocześnie. „Przeciętny pilot” jako osoba fizyczna po prostu nie istniał. Kokpit zaprojektowany dla przeciętnego pilota był zły dla każdego.

Wniosek był rewolucyjny: zamiast projektować dla „przeciętnego użytkownika” należy projektować z możliwością regulacji – żeby każdy mógł dostosować stanowisko do siebie. To właśnie dlatego dziś każde dobre krzesło biurowe, każdy fotel samochodowy i każde ergonomiczne stanowisko pracy ma dziesiątki regulacji. Zasada ta dotyczy też odzieży roboczej – dlatego oferujemy szeroki zakres rozmiarów i modele dedykowane kobietom i mężczyznom osobno, bo „przeciętny pracownik” nie istnieje.

Ergonomia a odzież i obuwie robocze

Ergonomia stanowisk pracy to nie tylko krzesła i biurka. W przypadku pracowników fizycznych – budowlańców, magazynierów, pracowników produkcji, kucharzy – ergonomia to przede wszystkim właściwe obuwie, odzież która nie ogranicza ruchów i wyposażenie które minimalizuje wysiłek fizyczny.

Nakolanniki i napluśniki dla pracowników klęczących przy pracy to przykład ergonomicznego akcesorium BHP które bezpośrednio zapobiega uszkodzeniom stawów. Rękawice antywibracyjne chronią przed uszkodzeniami nerwów i naczyń krwionośnych wywołanymi przez wibracje narzędzi. Pasy narzędziowe rozkładają ciężar narzędzi równomiernie i odciążają kręgosłup.

Wszystkie te produkty znajdziesz w naszym sklepie kams.com.pl. Jeśli potrzebujesz wyposażyć większy zespół, zapraszamy do skorzystania z oferty BHP dla firm B2B.

Podsumowanie

Ergonomia zaczęła się od umierających pilotów myśliwskich i astronautów którzy musieli pracować w nieważkości. Dziś jest fundamentem przepisów BHP chroniących miliony pracowników przed bólem pleców, urazami nadgarstków i chorobami zawodowymi. Krzesło przy którym siedzisz, buty które nosisz w pracy i nakolanniki które chronią Twoje stawy – wszystko to ma swoje korzenie w badaniach które zaczęły się w kokpitach myśliwców F-86 Sabre i kapsułach Mercury. Nie zła spuścizna jak na naukę która kojarzy się głównie z regulacją wysokości biurka.

Źródła:

  • NASA – Neutral Body Posture (badania Skylab i Shuttle)
  • https://www.nasa.gov/image-article/neutral-body-posture-specifications/
  • Historia Aeromedical Laboratory / Wright-Patterson AFB – badania ergonomii kokpitów (lata 40.–60.)
  • Human Factors and Ergonomics – publikacje naukowe o transferze technologii z lotnictwa wojskowego do przemysłu
  • Kodeks Pracy + rozporządzenia MPiPS w sprawie BHP stanowisk pracy (ergonomia)
pl_PLPolish