Arbetsförmedlingen Varberg Kroppens Rörelser och Belastningsskadeergonomi Kroppens Rörelser och Belastningsskadeergonomi Arbetsmiljödialog med Martin Rydmark Läkare, docent i anatomi och universitetslektor i medicinsk informatik vid institutionen för Biomedicin, Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet

Arbetsförmedlingen Varberg Kunskapsområdet Basvetenskaper:Anatomi Fysiologi Biomekanik Antropometri Statik & Dynamik Tvärvetenskaper: KinesiologiErgonomi Tillämpningsområde:Rörelseanalys Kinematik & Kinetik

Arbetsförmedlingen Varberg KROPPSLIGA FÖRHÅLLANDEN I BELASTNINGSSKADEPROBLEMATIKEN 1. FYSISKT ARBETE är NYTTIGT och IBLAND SKADLIGT 2. ARBETE - FRITID - VILA (8:8:8). INOM ARBETE är RISKEN för MONOTONI HÖGRE än på fritiden och vid vila 3. SAMBAND mellan BELASTNING och SKADA låter sig förklaras av TEORI och bekräftas av ERFARENHET - I VISSA FALL 4. BELASTNINGSSKADOR uppstår i RÖRELSEAPPARATEN, dvs i SKELETT, LEDER och MUSKLER

Arbetsförmedlingen Varberg OLIKA TYPER av BELASTNING kan vara mer eller mindre SKADLIG för olika delar av RÖRELSEAPPARATEN 6. RÖRELSEAPPARATENS olika delar har olika väl utvecklade VARNINGSSYSTEM för att upptäcka OLÄMPLIG BELASTNING - Där varnings- systemen EJ räcker till behövs KUNSKAP 7. RÖRELSEAPPARATENS olika delar har olika väl utvecklade REPARATIONS- MEKANISMER vilket har betydelse för SKADANS UTVECKLING 8. BELASTNINGSSKADORNAS UTVECKLING - SKADEPANORAMAT sträcker sig från "NORMALT" till SJUKLIGT och från AKUT till KRONISKT

Arbetsförmedlingen Varberg FAKTORER SOM KAN PÅVERKAR BELASTNINGSSKADANS UPPKOMST 1. GRUNDFÖRUTSÄTTNINGEN är här en ICKE BELASTNINGSSKADAD INDIVID 2. VARJE INDIVID har sin givna ÅLDER, KÖN, HABITUS, STATUS och TEKNIK 3. KROPPENS GRUNDSTÄLLNING är alltid mest lämpad för att uppbära belastningar 4. Man skall beakta relationen mellan längden på YTTRE och INRE BELASTNINGARNAS MOMENTARMAR vid beräkning av STORLEKEN på BELASTNINGEN i RÖRELSEAPPARATEN

Arbetsförmedlingen Varberg Man skall därtill bedöma graden av STATIK - DYNAMIK. Extrem statik och extrem dynamik är SKADLIGT/OLÄMPLIGT 6. SKJUVANDE BELASTNINGAR kan vara SKADLIGA 7. KOMBINATIONSRÖRELSER kan vara SKADLIGA 8. TÖJNINGAR vid LEDERNAS NORMALA YTTERLÄGEN kan vara SKADLIGA 9. VIBRATIONER kan vara SKADLIGA 10. MONOTONI - HÖGFREKVENT/MONOTONT arbete med lång VARAKTIGHET och liten VILA är kanske det ALLRA SKADLIGASTE BRA är OMVÄXLANDE arbete utan alltför EXTREMA rörelser och belastningar med möjlighet till återhämtning i VILOPAUSER

Arbetsförmedlingen Varberg FRÅGA: HUR UPPTÄCKER MAN RISK FÖR BELASTNINGSSKADA? SVAR: T.EX. GENOM ATT I SAKKUNNIGA HÄNDER GENOMFÖRA EN RÖRELSANALYS, enl. följande schema: 1.FRÅGESTÄLLNING & FUNKTIONSBESKRIVNING - Vad är det meningen att man skall utföra för funktion eller vilken produkt skall tillverkas vid denna arbetsplats? Vilken natur har problematiken? För vem eller vilka gäller problemet (giltighet!)? 2. LOKALA FÖRUTSÄTTNINGAR - Hur ser lokalen ut, möbler, maskiner etc. Personalbeskrivning med avseende på somatiska, psykosociala förhållanden, samt färdighet (praktisk och teoretisk). Hur är arbetet organiserat? 3. REDAN EXISTERANDE BELASTNINGSSKADOR? - Inventering av eventuella subjektiva eller objektiva (utredda) problem som kan antas vara av belastningsskadenatur. Korrelation mellan besvär och arbetsfunktion.

Arbetsförmedlingen Varberg KINEMATISK ANALYS (rörelseanalys) - Observation av arbetsrörelsernas utseende, dokumentation, t.ex. genom videofilmning i koordinatsystemets tre grundaxlar relativt den arbetande människan. Klassning av arbetssätt: statiskt, blandat (statiskt/dynamiskt), intermittent (regelmässiga “mikropauser”), ballistiskt. Notera vibrationer och ljud (det “låter” om kraftfull dynamik!) Registrering av basmått, t.ex. sträcka, vinklar, hastigheter, accelerationer, tyngder. 5. ANTROPOMETRISK analys (mänskliga mått) – Hur förhåller sig aktuella människors funktionella kroppsmått till arbetsplatsens mått? Biomekaniska mått kan behövas för eventuell kinetisk analys (se nedan), t.ex. rörelseaxlar, segmenttyngder, tyngdpunkter, momentarmar. Eventuellt upprättande av referensmått (“Vad är vanliga mått?”). 6. FREKVENSANALYS - Typning av rörelser, bestämning av deras frekvens, varaktighet och viloperioder däremellan.

Arbetsförmedlingen Varberg KINETISK ANALYS (biomekanisk analys) - På utvalda rörelsemoment utförs beräkning av statiska och dynamiska belastningar på muskler, senor, ledband, skelettutskott, ledbrosk och fogar. Belastningens storlek och riktning jämförs med kända hållfasthetsgränser/normer. 8. UTVÄRDERING OCH ÅTGÄRDER - Felaktiga arbetsställningar korrigeras. Ergonomisk anpassning av möbler och arbetsplats. Belastningsreducerande hjälpmedel anskaffas. Vibrerande/ryckiga verktyg dämpas. Monotona arbeten undviks eller minimeras genom arbetsorganisatoriska åtgärder. Individuella specialbehov p.g.a. ålder, kön, konstitution och hälsa tillgodoses. Personal och arbetsledning utbildas.

Arbetsförmedlingen Varberg DOKUMENTATION ‑ Egna erfarenheter vidmakthålls och kunskap sprids. 10. UTREDNING - Hur ser det egentligen ut med belastningsskador på olika arbetsplatser och i olika arbeten? STATISTIK! 11. FORSKNING - Inom medicin, ergonomi, organisation etc. 12. REGLER OCH LAGAR - Och se till att de efterlevs! 13. ANSVARSFÖRDELNING VIKTIGAST AV ALLT! – RÅD & UTBILDNING På alla nivåer från samhällsorganisationer till den enskilda individen. Vi har en hel del kunskap idag, men lite når avnämaren - INDIVIDEN

Arbetsförmedlingen Varberg Appendix 1 – Antropometri a) Funktionella mått i Stående och i Sittande

Arbetsförmedlingen Varberg b) Biomekaniska mått

Arbetsförmedlingen Varberg c) Referensintervall (normalintervall, toleransintervall)  Vid normalfördelade material beräknas detta utifrån medelvärde (x), standardavvikelse (s) och k-värde (vanligtvis ca. 2, för 95%-iga intervall), enligt formeln:  Nedre gräns: x – (2 x s)Övre gräns: x + (2 x s) Vid icke-normalfördelade material beräknas 2,5% och 97,5% percentil- värdena, vilka ger motsvarande gränser.

Arbetsförmedlingen Varberg Appendix 2 – Mekanik a) Statik  F = 0och  M = 0 tyngdkraft: Fg = m x g(g  9,81 m/s 2 ) moment (vridande):M = F x l b) Dynamik  F  0och/eller  M  0 translatorisk tröghet:F = m x a acceleration:a = (2 x s)/t2 (likformig) (bromskraft:Fb = Fg x sf/sb) angulär tröghetsmoment:I =  (m x r 2 )K =  I/m acceleration:  = (2 x  )/t2 (likformig) moment (vridande):M = I x 

Arbetsförmedlingen Varberg Appendix 3 – Anatomiska & Fysiologiska data Muskler. stabiliserar – utför rörelser det rörligare skelettstycket rör sig längs senan mot det orörligare drar skelettstycken eller vrider i leder vid dragning är muskelkraften och draglängden intressant vid vridning är muskelkraften och momentarmen intressant muskelarkitekturen styr egenskaperna snedfibriga muskler har stor fysiologisk tvärsnittyta och är starka maximal viljemässig kraft (MVC) utvecklas under en bråkdel av en sekund och är ca. 40N (25N-100N)/cm 2 fysiologisk tvärsnittsyta en muskels styrka beror på dess uttänjnings-/kontraktionsgrad (se fig.) parallellfibriga muskler har långa fibrer och drar lång sträcka, från 150% till 75% av sin vilolängd typiskt ”spänning/längd”-diagram:

Arbetsförmedlingen Varberg Muskler, fortsättning. arbetssätt alt. 1) statiskt, dynamiskt, blandat, intermittent alt. 2) isometriskt, isotoniskt alt. 3) koncentriskt, excentriskt, statiskt uttröttbarhet fysiologiska muskelfibertyper (olika blandningar av ”röda och vita”) posturala och regionala egenskaper energiomsättning blodgenomströmning kraft, arbetssätt och MVC 50% MVC i max några sekundervid dynamiskt/intermitten arbete 15% MVC i mindre än 10 minuter blir tiderna något längre <8% MVC i mindre än 1 timma  1 timhel dag statiskt< 5%< 2% genomsnitt<14%<10% toppar<70%<50% gradering av muskelkraft sker via rekrytering av motoriska enheter enl. fast mönster muskler signalerar, via C-afferens, sänkt pH (surhet) till medvetandet

Arbetsförmedlingen Varberg Senor & ledband (ligament), samt annan formad bindväv, som retinakler, senskidor, bursor, ledkapslar, fascior och benhinnor. innehåller kollagena och elastiska fibrer kollagena fibrer ger styrka elastiska fibrer ger elasticitet de kollagena fibrerna fäster vid ben genom att fortsätta in i benvävnaden spännkrafter uppstår vid dragbelastning (”passiva muskler”) draghållfastheten beror på vatteninnehållet – hydroelastiska egenskaper brottgränsen ligger vid ca. 50MPa för statisk belastning brottgränsen ligger vid ca. 80MPa vid dynamisk belastning känselorgan signalerar till medvetandet först ”vid skada”

Arbetsförmedlingen Varberg Ben (skelett). arkitekturen karaktäriseras av kompakt ben ytterst och svampaktigt (spongiöst) ben innanför – i rörben finns det en märghåla styrkan beror på Ca- och P-salter, segheten på kollagena och elastiska fibrer hållfastheten beror på ålder, kön och aktivitet ben remodelleras vid belastning och reagerar vid skada/förslitning hållfastheten varierar med belastningsriktningen: kompression 200MPavärden erhållna experimentellt drag130MPapå kompakt ben skjuv 80MPa ett helt benstycke har lägre hållfasthet en ländkota kan skadas mellan 3-10MPa, beroende på ff.a. ålder (jmfr. NIOSHs gränsvärden på ca. 3400N resp. 6400N) till medvetandet signaleras ingen sensorisk information från benvävnad

Arbetsförmedlingen Varberg Brosk finns som ledbrosk och i broskfogar (t.ex. mellankotsskivor). (Brosk finns även på andra ställen, förutom i rörelseapparaten.) arkitekturen består av glest liggande celler och kollagena/elastiska fibrer i en gelantinös substans brosk saknar blodkärl och har en långsam näringsförsörjning via diffusion (läkemedel har också svårt att ta sig in i brosk) brosk ”mår bra av” måttfull dynamisk belastning brosk åldras snabbt, blir skörare och skadas lättare brosk tål ”normalriktat” tryck bra (lika bra som ben) – skjuvande och slitande krafter är mycket skadliga vid skada på brosk kan man inte räkna med att det repareras – det ersätts av bindväv och sedan ev. av ben brosk har inga nerver!!!

Arbetsförmedlingen Varberg Hud och subcutan vävnad omger Röreleapparaten. för kapillärutbyte (näringsförsörjning) krävs ett filtrationstryck på 1,3 kPa, vilket motsvarar en understödsyta på 0,5m 2 för en person på 65kg

Arbetsförmedlingen Varberg Litteratur. (I detta kompendium ingår bilder och data från nedanstående referenser.) Chaffin, D.B. & Andersson, G. (1984) Occupational Biomechanics. John Wiley & Sons. Jonsson, B. (1984) Rörelseorganens funktionella anatomi och biomekanik. Arbetarskyddsstyrelsen. Nordin, M. & Frankel, V.H. (1989) Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System. (2nd Ed.) Lea & Febiger. Wiktorin, C.v.H. (1982) Exempelsamling i biomekanik. Studentlitteratur.