Struktura disertacije

Prvo poglavlje započinje uvodnim razmatranjem potreba za novim i interaktivnim metodama i postupcima primjene visoko sofisticiranih računalnih tehnologija i uređaja u izradi računalnih biomehaničkih te virtualnih antropometrijskih i antropodinamičkih humanoidnih modela hrvatske populacije, u suodnosu s 3D digitalno generiranim okolišnim djelatnim sustavima. Nadalje, iznesena je definicija problema čovjekovog radnog djelovanja, njegovih djelatnih položaja i prikladnosti, odnosno usklađenosti rada i radnog okolišnog sustava ljudskim ergonomskim i biomehaničkim ograničenjima, kao i hipoteza utvrđivanja metode za mjerenje ljudskoga napora u već datom djelatnom okolišnom sustavu za određenog ispitanika. Također je objašnjena metodologija istraživanja i dosadašnje spoznaje oblikovanja djelatnog prostora sukladno sa značajkama antropometrijskih karakteristika čovjeka i njegovih prostornih promjena tijekom djelatnih aktivnosti. Očekivani znanstveni doprinos ogleda se u točnom određivanju trodimenzionalnih biomehaničkih veličina i točnom određivanju dimenzija idealno oblikovanog okolišnog sustava ponaosob.

U drugom poglavlju teorijskih područja istraživanja dana su pojašnjenja i definicije vezane uz fiziološku antropologiju, dimenzijske odnose ljudskog tijela, varijabilnosti antropometrijskih čimbenika i različitosti u sazdanosti ljudskog tijela. Nadalje, dan je osvrt kako se tijekom ergonomske i biomehaničke prilagodbe okolišnog sustava, muškom ili ženskom ispitaniku svakako mora voditi računa o očiglednoj razlici između tjelesne građe muškaraca i žena, kao i njihovoj životnoj dobi. Iz rezultata mnogih provedenih istraživanja unutar poglavlja socijalnog razlikovanja [12], razvidno je postojanje znatnih različitosti unutar socijalnih struktura, duševnog zdravlja, stupnja tolerancije itd. između pripadnika različitih društvenih klasa i zanimanja. Navedene se različitosti pripisuju djelovanju socijalnih čimbenika životnih okolišnih sustava na psihološki razvoj pojedinih ispitanika neke grupacije. Kako bi se znanstvenim metodama i s određenom točnošću rezultata provela potrebna antropometrijska mjerenja, nužno je poznavanje tjelesnih antropometrijskih mjernih točaka. One su standardizirane i uglavnom su vezane za skeletni sustav, tzv. koštane točke, te je stoga dan prikaz antropometrijskih mjera po A. Griecu i M. Masaliu [13], a također su objašnjene i metode određivanja segmentalnih masa po Fisheru i Braunu te Dempsteru [14, 15] kao i promjene raspodjela masa i dinamičkih značajki segmenata tijela metodom Donskog i Zaciorskog [16]. S obzirom da su se opći rezultati harmonijske analize, primjenjeni na čovjeka, pokazali kao funkcije antropometrijskih veličina u zavisnosti od stojeće visine čovjeka, opisane su i metode harmonijske antropometrije te su glede usporedbe prikazane eksperimentalne antropomjere koje je proveo P. Rudan [17] na hrvatskoj populaciji s mjerama koje se utvrđuju putem metode harmonijske kružnice mreže kanona osam visina glave, O. Muftića [18]. Objašnjena su fiziološka načela upravljanja gibanjem tijela. Opisana je neuronska inervacija i rad mišića kao pokretačkog dijela lokomocijskog sustava. Glede značajnog utjecaja koji kralješnica ima na prenošenje i prigušivanje opterećenja koja se javljaju tijekom radnih aktivnosti, te na ostvarivanje gibanja trupa i glave dan je i uvid u biomehaniku kralješnice. Nadalje, dan je opis metoda biomehaničke analize rada čovjeka muskoloskeletnom, goniometarskom, elektromagnetskom, zvučnom, fotogrametrijskom i akceleracijskom analizom a glede određivanja biomehaničkog naprezanja tijekom radnog djelovanja obrađena je metoda utvrđivanja promjene trbušnog tlaka. Unutar poglavlja teorijskih područja istraživanja dan je i uvid u izradu virtualnih trodimenzionalnih biomehaničkih humanoidnih modela, te pregled strukturne sheme njihova kinematičkog lanca. Kako je ljudska tjelesna aktivnost u načelu vezana uz 3D prostor, prikazana su i prostorna pozicioniranja virtualnih humanoidnih modela, te njihova računalna animacija i trodimenzionalna vizualizacija.

Unutar trećeg poglavlja Eksperimentalni rad, dan je uvid u provedena terenska istraživanja u zračnoj luci Pleso (Zagreb), istraživanja u laboratorijskim uvjetima unutar prostora Kineziološkog fakulteta (Zagreb) i računalnom laboratoriju SABALab (Čakovec). Eksperimentalni rad proveden je unutar realnih i laboratorijskih uvjeta unutrašnjosti putničkog zrakoplova Airbus A320. Uz provedena uvodna istraživanja za utvrđivanje individualnih biomehaničkih veličina za prosudbu težine ljudskog rada izvršene su i tehničko- tehnološke izmjere te je uvidom u dokumentaciju zrakoplova određen i dimenzijski modeliran laboratorijski radni okoliš putnog dijela zrakoplovnog prostora. Na izvedenim virtualnim humanoidnim 3D modelima i radnom okolišnom sustavu vizualizacijom pokreta izvršena je analiza radnog djelovanja proučavanog ispitanika unutar pripadnog radnog okoliša zrakoplova. Nadalje, dan je opis mjerne opreme SABA, sustava prostornog digitalnog, tjelesnog skeniranja BodySABA 0.7. i sustava za trodimenzionalno mjerenje i analizu radnog djelovanja VatoSABA 2.1., kao i definiranje ispitnog modela za snimanje pomoću navedenih sustava.

Četvrto poglavlje, Rezultati istraživanja, daje uvid u antropometrijsku obradu istraživanog ispitanika kao i primjenu regresijske metode Donskog i Zacijorskog u izračunu masa, gustoća, i volumena pojedinih tjelesnih segmenata. Četvrto poglavlje podijeljeno je u dvije cjeline; rezultatni prikaz segmentalnog radnog djelovanja s podjelom na: pristupno nošenje - položaj A, podizanje - položaj B, spuštanje - položaj C i odlazno nošenje - položaj D te rezultatni slijedni grafički prikaz kinematogramskog radnog djelovanja s podjelom na: momente oko točke 0 lumbalnog dijela kralješnice (L4/L5) i vrijednosti kinematogramskog radnog djelovanja prirasta intraabdominalnog tlaka (IAT).

Peto poglavlje Rasprava, sadrži tri cjeline: raspravu o biomehaničkom pristupu analizi virtualnog modela individualnog ispitanika i njegovih relevantnih mišićnih skupina koje tvore intraabdominalnu šupljinu, raspravu o momentima pojedinih segmenata tijela s obzirom na točku 0 lumbalnog dijela kralješnice (L4/L5) i raspravu o ostvarenom intraabdominalnom tlaku tijekom proučavanog radnog djelovanja.

Šesto poglavlje prikazuje zaključke izvedene iz obrađenog eksperimenta, rezultata istraživanja i provedene rasprave, te moguće smjerove budućih istraživanja, a unutar sedmog poglavlja dan je i popis literature koja je korištena u izradi ovog doktorskog rada.