Человеческий фактор. Том 5 - Крёмер К.
ISBN 5-03-001817-4
Скачать (прямая ссылка):
Детальный анализ движения и времени должен быть составной частью любого хорошего метода проектирования рабочего пространства. Однако необходим также детальный биомеханический анализ, который дает возможность сравнивать условия рабочего пространства, приводящие к увеличенной мышечной утомляемости и другим более серьезным хроническим скелетно-мышечным заболеваниям, как это обсуждается Чэффином и Андерссонам [6].
Мышечная усталость и воспаления сухожилий и связок
Скелетные мышцы, ответственные за движение и поддержание позы, плохо подходят для продолжительного статического нагружения даже при относительно леших нагрузках, составляющих около 30 % максимального усилия, развиваемого человеком. Это показано на рис. 3.2 для мышц опины, которые, вероятно, являются наиболее подходящими мышцами для статической работы. Если человек просто наклоняет туловище на 30° вперед от вертикального положения, что необходимо в примере с рабочим верстаком, расположенным на 10 см ниже уровня суставов опущенных рук стоящего прямо человека, мышцы спины, вероятно, должны будут напрячься до величины около 25 % от максимального развиваемого усилия. Таким Образам, как изображено на рис. 3.3, мышечная утомляемость (боль и потеря функции) разовьется в такой позе в течение нескольких минут. Определение высоты рабочего верстака, необходимой для минимизации таких наклонных поз, является также необходимым для того, чтобы избежать боли в плече, «ак это обсуждается в работе [4]. В этом случае, пытаясь работать с объектом, распо-
Биомеханические аспекты проектирования рабочего места_57
ложенным ниже уровня суставов прямо стоящего человека, работник «опускает» плечо, вызывая статическое растяжение малой мышцы в верхней части спины, которая быстро утомляется, давая в результате очень болезненную «возбудимую точку». Если работа продолжается, эта мышца и ее сухожилие воспаляются, а боль может сохраняться в течение нескольких недель после повреждения.
Можно считать, что острая боль мышечного 'перенапряжения служит предвестником или предупреждающим знаком. Если напряжение, вызывающее боль, повторяется изо дня в день, то может происходить адаптация, а мышца в результате становится сильнее, и соответственно растет болевой порог и уменьшается уровень боли. Если напряжение так велико, что боль не
Уровень напряжения спины в процентах от максимального усилия
Рис. 3.2. Диапазон значений переносимости для мышц спнны, полученный при различных позах наклоненного вперед туловища.
уменьшается или даже увеличивается, то не только мышечная ткань теряет способность к адаптации, но может начаться воспалительный процесс в сухожилии и суставных тканях, вовлеченных в это упражнение. Такое воспаление может развиваться как реакция на механическую деформацию тканей при отсутствии отдыха, необходимого для физиологической адаптации. В частности, воспаление сухожилий, или тендинит, может происходить, когда сухожилие растягивают повторно. Отек при воспалении сухожилия может сам по себе приводить к дополнительной боли. При дальнейшем росте напряжения коллагено-вые волокна расщепляются. В точке наибольшего напряжения, когда сухожилие часто обвивается вокруг соседней кости или связочной структуры, коллагеновые волокна могут истираться
flexoHt/'tecboe раздражение сухожилий
г
Воспаление V сухожилии
с
Боль в сухожилиях 1—
>
СВоспаление синод и и и \сустаВиой с ум ми
(Хроническая су с пав на я Воль_J
^Необходимое напряжение рук ^
? родо/'жительное мышечноенапря жение Л -—-р
' Мь< вечное утомление, ишемия, сохранение метаболитов, omen и > повышение температуры
Острое мышечное утомление (уменьшеннь/е сила и координация)
(мышечная боль
Мышечный спазм
Е
1 Фиброзная реакция 1 Контрактура мышц Ъ Уменьшенная подвижность состава
4 Уменьшенная сила мышцы
5 Уменьшенное движение сухожи-
Г
( Финпциона. тьное \
\ расстройство J
Рнс. 3.3. Последовательность событий, создающая скелетно-мышечную боль н функциональное расстройство яз-39 частого или продолжительного мышечного напряжения.
Биомеханические аспекты проектирования рабочего места_59
в порошок, оставляя обрывки, содержащие соли кальция. Эти •соли кальция и циркулирующие жидкости внутри поврежденных сухожилий приводят к дальнейшему отеку, сильным болям [4]. Если вредная работа продолжается, перерождение может охватывать синовиальную жидкость, окружающую сухожилие, и синовиальную сумку соседнего сустава. Из-за того что синовиальная жидкость и сумка обеспечивают механизм скольжения с низким трением для сухожилий, мышц и костей, любое воспаление и происходящее в результате перерождение этих тканей могут приводить к ограничению движения и болевым ощущениям. Если ограниченная подвижность остается, мышцы и •соединительнотканные оболочки укорачиваются, что приводит к контрактуре мышцы. Поэтому конечным результатом в этих случаях часто является долговременная функциональная недостаточность.
Последовательность событий, приводящих к долговременной дисфункции, показана в виде диаграммы на рис. 3.3. Этот рисунок также демонстрирует, что естественные соматические реакции происходят из-за боли, связанной с движением. Таким ?образом, сустав может быть иммобилизован действиями мышцы-антагониста. Эти мышечные сокращения «фиксируют» сустав и часто ведут к спастичности и болезненности мышц. Они также способствуют фиброзным реакциям или слипанию между соседними, скользящими друг по другу тканями в синовиальной жидкости, сумке и сочленяющих поверхностях суставной капсулы [4].
