Wykaz Projektów
Streszczenie

Ograniczenie obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego kończyn dolnych podczas przemieszczania ładunków

Kierownik projektu: dr Tomasz Tokarski

Streszczenie projektu:

 

Celem zadania było opracowanie charakterystyki obciążenia mięśni kończyn dolnych podczas podnoszenia i przenoszenia ładunków w różnych warunkach: z zastosowaniem urządzeń wspomagających podnoszenie i przenoszenie ładunków oraz bez takich urządzeń.

W ramach realizacji zadania badawczego:

-       dokonano analizy stanowisk pracy pod kątem wyboru do badań urządzeń wspomagających przemieszczanie ładunków

-       opracowano kryteria doboru urządzeń wspomagających do badań

-       przeprowadzono ocenę obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego z zastosowaniem metody NIOSH zawartej w normie PN-EN 1005-2+A1:2010 dla czynności podnoszenia i przenoszenia ładunków z zastosowaniem urządzeń wspomagających i bez ich użycia

-       przygotowano procedurę badań na podstawie badań pilotażowych obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego podczas czynności podnoszenia i przenoszenia ładunków z zastosowaniem wybranych urządzeń wspomagających i bez ich użycia

-       wybrano osoby do badań z uwzględnieniem ich wieku, wysokości ciała, masy ciała, wskaźnika BMI

-       przeprowadzono badania obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego z zastosowaniem elektromiografii powierzchniowej podczas podnoszenia, przenoszenia i odkładania ładunków z zastosowaniem urządzeń wspomagających i bez ich użycia

-       przeanalizowano obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego podczas podnoszenia, przenoszenia i odkładania ładunków z zastosowaniem urządzeń wspomagających i bez ich użycia

-       przeprowadzono analizę statystyczną wyników badań

-       opracowano poradnik doboru i zastosowania urządzeń wspomagających przenoszenie ładunków

-       przygotowano filmy dydaktyczne prezentujące techniki prawidłowego przemieszczania ładunków także z zastosowaniem urządzeń wspomagających

-       przedstawiono poradnik podczas 3 seminariów weryfikujących możliwość wykorzystania go przez pracodawców i pracowników służb bhp.

Do badań wybrano następujące urządzenia wspomagające: uchwyty do szyb, uchwyty do płyt gipsowo-kartonowych, chwytak do płyt chodnikowych, chwytak do krawężników, pasy do mebli, szelki do mebli.

Urządzenia wspomagające ręczny transport ładunków, które poddano badaniom, umożliwiają podnoszenie i przenoszenie z mniejszym obciążeniem układu mięśniowo-szkieletowego ze względu na:

-       zmianę wysokości, z której podnoszony jest ładunek poprzez zastosowanie uchwytów

-       łatwość mocowania i utrzymania ładunku podczas przenoszenia

-       możliwość założenia urządzenia na ramiona i plecy (pasy i szelki) i poprzez to ograniczenie obciążenia kończyn górnych.

 

Zadanie  2.Z.26. Zmiana obciążenia wynikająca z zastosowania urządzenia wspomagającego podczas podnoszenia i przenoszenia ładunków z zastosowaniem metody zawartej w normie PN-EN 1005-2+A1: 2010

 

Urządzenie wspomagające

Masa ładunku [kg]

Masa ładunku z urządzeniem [kg]

Zmniejszenie (-) lub zwiększenie (+) obciążenia [%]

Chwytak do płyt chodnikowych

10

12,51

+0,73

20

22,51

-9,37

Chwytak do krawężników

10

13,88

+4,03

20

23,88

-10,53

Pasy do mebli

10

12,4

-11,84

20

22,4

-20,37

Szelki do mebli

10

11,54

-17,95

20

21,54

-23,43

Uchwyt do szyb

10

10,45

-16,42

20

20,45

-18,22

Uchwyt do płyt gipsowo-kartonowych

10

10,49

-17,77

20

20,49

-19,69

 

Ocena z zastosowaniem znormalizowanych kryteriów wykazała, że nie wszystkie oceniane urządzenia wspomagające pozwalają na zmniejszenie obciążenia podczas podnoszenia i przenoszenia ładunków. Zgodnie z przyjętą metodyką w przypadku zastosowania urządzenia wspomagającego do masy podnoszonego i przenoszonego ładunku należy dodać masę urządzenia wspomagającego. Chwytak do płyt chodnikowych oraz chwytak do krawężników powoduje w takim przypadku zwiększenie obciążenia. Wynika to ze zwiększenia masy podnoszonej przez pracownika – masy ładunku wraz z masą urządzenia wspomagającego. W metodzie NIOSH zawartej w normie PN-EN 1005-2+A1:2010 w takim przypadku większy wpływ na obciążenie pracownika ma masa podnoszonego ładunku niż wysokość, z której jest podnoszony ładunek. Zastosowanie ciężkich urządzeń wspomagających ma sens wówczas, gdy masa podnoszonego ładunku wynosi co najmniej 10 kg. Zastosowanie lekkich urządzeń wspomagających (pasy, szelki, uchwyty) powinno być stosowane zawsze wtedy, gdy podnoszenie i przenoszenie ładunku może być wykonane z zastosowaniem takich urządzeń.

Przeprowadzono badania na grupie 30 zdrowych mężczyzn w wieku 22 ±2,1 lat o  wysokości ciała 177,6 ±2,5 cm i masie ciała 72,4 ±4,5 kg oraz wartości wskaźnika BMI 22,9 ±1,4.

Obciążenie wyznaczono na podstawie pomiaru z zastosowaniem elektromiografii powierzchniowej (EMG). Do oceny obciążenia wybrano łączenie 10 mięśni: 4 mięśnie kończyny górnej (zginacz łokciowy nadgarstka, zginacz promieniowy nadgarstka, dwugłowy ramienia – głowa długa, czworoboczny część górna), 4 mięśnie dolnej (prosty uda, obszerny boczny, piszczelowy przedni, brzuchaty łydki – głowa przyśrodkowa) oraz 2 mięśnie tułowia (prostownik grzbietu część prawa i lewa). Wyniki badań porównano na podstawie zarejestrowanej amplitudy sygnału EMG poszczególnych mięśni w postaci wartości obciążenia średniego.

Czynność przemieszczania ładunków podzielono na 3 części: podnoszenie, przenoszenie i odkładanie. O ile czas czynności przenoszenia był dla wszystkich urządzeń wspomagających zbliżony, o tyle czas podnoszenia i odkładania różnił się w zależności od urządzenia. Wydłużenie czasu podnoszenia i odkładania w przypadku pasów i szelek do mebli wynikało z konieczności założenia lub zapięcia oraz zdjęcia lub rozpięcia pasów lub szelek.

Obliczono wartość całkowitego obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego podczas przemieszczania ładunków z zastosowaniem średniej ważonej, w której wagą był czas podnoszenia, przenoszenia i odkładania ładunku. Wyniki analizy wykazały, że zastosowanie urządzeń wspomagających powoduje ograniczenie obciążenia podczas przemieszczania ładunków. Zmniejszenie obciążenia dla kończyn dolnych, kończyn górnych, tułowia oraz wszystkich badanych mięśni łącznie na poziomie co najmniej 20% zaobserwowano w przypadku dwóch urządzeń: chwytaka do krawężników i szelek do mebli. Są to urządzenia, w przypadku których ograniczenie obciążenia jest największe ze względu na:

-      zastosowanie uchwytów w chwytaku do krawężników oddzielnie dla lewej i prawej kończyny umożliwiające podnoszenie w bliższej odległości od środka ciężkości podnoszonego ładunku,

-      połączenie szelek z podstawą mebli za pomocą odpinanych taśm umożliwia przenoszenie zazwyczaj w pozycji wyprostowanej.

 

Zadanie  2.Z.26. Wartości obciążenia średniego wszystkich badanych mięśni (SMVC [%]) podczas przemieszczania ładunku o masie 20 kg z zastosowaniem chwytaka do krawężników i szelek do mebli oraz bez ich użycia

 

Podczas oceny obciążenia z zastosowaniem chwytaka do płyt chodnikowych uwzględniono możliwość wykonywania czynności dwoma rękoma lub jedną ręką (obciążenie niesymetryczne). Wyniki badań wykazały, że podczas przenoszenia ładunków obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego jest bardziej symetryczne niż podczas ich podnoszenia i odkładania. A zatem jeżeli urządzenie wspomagające przeznaczone jest do wykonywania pracy jedną ręką, to podnosić i odkładać można jedną ręką, ale przenoszenie powinno być zawsze wykonywane dwoma rękoma.

Opracowano poradnik doboru i zastosowania urządzeń wspomagających przenoszenie ładunków, przygotowano filmy dydaktyczne prezentujące techniki prawidłowego przemieszczania ładunków także z zastosowaniem urządzeń wspomagających oraz przygotowano publikację dotyczącą oceny obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego podczas przemieszczania ładunków z zastosowaniem wybranych urządzeń wspomagających. W poradniku zawarto wskazówki dotyczące sposobów podnoszenia i przenoszenia ładunków, a także informacje dotyczące czynników warunkujących dobór urządzeń wspomagających. Uczestnicy 3 seminariów, na których zaprezentowano poradnik, potwierdzili zamiar wykorzystania tego opracowania.

 

Celem zadania było opracowanie charakterystyki obciążenia mięśni kończyn dolnych podczas podnoszenia i przenoszenia ładunków w różnych warunkach: z zastosowaniem urządzeń wspomagających podnoszenie i przenoszenie ładunków oraz bez takich urządzeń
Do badań wybrano następujące urządzenia wspomagające: uchwyty do szyb, uchwyty do płyt gipsowo-kartonowych, chwytak do płyt chodnikowych, chwytak do krawężników, pasy do mebli, szelki do mebli.
Urządzenia wspomagające ręczny transport ładunków, które poddano badaniom, pozwalają na wykonywanie czynności podnoszenia i przenoszenia z mniejszym obciążeniem układu mięśniowo-szkieletowego ze względu na:
• zmianę wysokości, z której podnoszony jest ładunek poprzez zastosowanie uchwytów,
• łatwość mocowania i utrzymania ładunku podczas przenoszenia,
• możliwość założenia urządzenia na ramiona i plecy (pasy i szelki) i poprzez to ograniczenie obciążenia kończyn górnych.

 

Poradnik doboru i zastosowania urządzeń wspomagających przenoszenie ładunków na wybranych stanowiskach pracy i podczas wykonywania typowych czynności podnoszenia i przenoszenia

Autor:  dr Tomasz Tokarski, CIOP-PIB
2016 r.

 

Przenoszenie butli
(film .AVI)
Przenoszenie kartonu
(film .AVI)
Przenoszenie kosza
(film .AVI)
Przenoszenie skrzyni
(film .AVI)
Przenoszenie walizki
(film .AVI)


Jednostka: Pracownia Biomechaniki

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016