Ryc. 2. Wyznaczenie kodu pozycji ciała w metodzie OWAS.

Na podstawie kodu klasyfikuje się daną pozycję ciała do jednej z czterech kategorii:

KATEGORIA 1

●      pozycja lub pozycje przyjmowane w pracy są naturalne,

●      obciążenie jest optymalne lub akceptowalne,

●      nie ma potrzeby dokonywania zmian na stanowisku.

KATEGORIA 2

●      pozycja lub pozycje przyjmowane przy pracy mogą mieć negatywny wpływ na układ mięśniowo-szkieletowy,

●      obciążenie jest prawie akceptowalne,

●      nie ma potrzeby dokonywania zmian na stanowisku, ale należy wziąć pod uwagę konieczność przeprowadzenia takich zmian w najbliższej przyszłości.

KATEGORIA 3

●      pozycja lub pozycje przyjmowane przy pracy mają negatywny wpływ na układ mięśniowo-szkieletowy,

●      obciążenie jest duże,

●      zmiany na stanowisku należy przeprowadzić możliwie szybko.

KATEGORIA 4

●      pozycja lub pozycje przyjmowane przy pracy mają bardzo negatywny wpływ na układ mięśniowo-szkieletowy,

●      obciążenie jest bardzo duże,

●      zmiany na stanowisku należy przeprowadzić natychmiast.

Zakwalifikowanie kodu do danej kategorii odbywa się na podstawie tabeli I:

Tabela I. Diagram do odczytywania kategorii obciążenia

Podstawą oceny obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego w pracy – oprócz kategoryzacji – jest interpretacja wyników uwzględniająca poszczególną kategorię, rodzaj pozycji, tj. pozycję wymuszoną bądź pozycję niewymuszoną, oraz czas utrzymywania danej pozycji jako procent czasu zmiany roboczej (tab. II).

Opierając się na interpretacji wyników obciążenia statycznego można szacować ryzyko wystąpienia dolegliwości mięśniowo-szkieletowych u pracowników [5]. Jest to możliwe dzięki informacji o prawdopodobieństwie wystąpienia dolegliwości (na poziomie małym, średnim i dużym) oraz ciężkości następstw (dolegliwości mięśniowo-szkieletowe). W związku z tym wyniki badań z zastosowaniem metody OWAS powinny stanowić przesłankę do podjęcia odpowiednich działań przez pracodawcę w każdym przypadku zidentyfikowania pozycji przy pracy należącej do innej kategorii niż kategoria 1.

Tabela II. Interpretacja wyników oceny obciążenia statycznego

Metoda OWAS dostępna jest także w formie programu komputerowego pod nazwą WinOWAS [SOFTWARE FOR OWAS ANALYSIS, WinOWAS Copyright Ó 1996 Tampere University of Technology, Occupational Safety Engineering].

Metoda NIOSH

Metoda NIOSH opracowana przez Amerykański Instytut Zdrowia Zawodowego (National Institute for Occupational Safety and Health) umożliwia optymalizację procesu pracy związanego z ręcznym podnoszeniem przedmiotów. Jest także narzędziem oceny uciążliwości tego rodzaju czynności roboczych.

Pomimo jednoznacznych korzyści stosowania metody NIOSH, jej przydatność ogranicza się do czynności podnoszenia oburącz, w normalnych warunkach środowiskowych, tj. o temp. 19–26°C i względnej wilgotności: 3–50%. Równanie nie znajduje zastosowania w czynnościach podnoszenia obiektów w pozycji klęczącej, siedzącej oraz w ogra-niczonej przestrzeni pracy, a także gdy dotyczy ładunków niestabilnych, przypadku podnoszenia taczek, szuflowania lub podnoszenia szybkiego.

Za pomocą równania, tzw. zmodyfikowanego równania NIOSH, określa się wartość masy obiektu podnoszonego, która nie spowoduje wzrostu ryzyka wystąpienia dolegliwości w obrębie układu narządu ruchu. Wartość ta nosi nazwę zalecanej wartości granicznej RWL, a do jej wyznaczenia wykorzystuje się następujące zmienne ważone:

-      masa podnoszonego ciężaru w kg,

-      pozioma odległość między środkiem ciężkości masy podnoszonego ciężaru, a punktem środkowym położonym między kostkami stawów skokowych w cm,

-      poziom, z którego podnoszony jest ciężar w cm,

-      wysokość, na jaką ciężar musi być podniesiony w cm,

-      częstotliwość podnoszenia w ciągu minuty, jaka jest wymagana na stanowisku pracy,

-      czas trwania podnoszenia w godzinach,

-      kąt asymetrii pozycji w stopniach,

-      sposób chwytu podnoszonego ciężaru.

Równanie NIOSH ma następującą postać [6]:

Wartość współczynnika FM dobiera się w zależności od średniej liczby podniesień na minutę, położenia pionowego i czasu trwania ciągłego podnoszenia. Z kolei współczynnik uchwytów wyznacza się na podstawie jakości uchwytu określonej na poziomie dobrym, wystarczającym lub złym.

Proces kształtowania warunków pracy związanych z ręcznym transportem ciężarów odbywa się poprzez identyfikację czynności szczególnie obciążających układ narządu ruchu, a następnie dobór zmiennych zadania, bądź dobór masy maksymalnej, nieprzekraczającej wartości RWL. Na podstawie wartości RWL oraz masy obiektu podnoszonego L, możliwe jest wyznaczenie wskaźnika podnoszenia LI, który informuje o wielkości stresu posturalnego towarzyszącego temu zadaniu. Wskaźnik ten definiowany jest następująco:

Im większa wartość LI, tym poziom ryzyka związany z urazem kręgosłupa podczas dźwigania ciężaru zwiększa się.

 3D Static Strenght Prediction Program

Program 3D Static Strenght Prediction Program (3D SSPP) opracowano w Michigan University [3D SSPP 4.3]. Jest to program komputerowy, umożliwiający: modelowanie sylwetki człowieka oraz wybranych elementów otoczenia, a także określenie stanu obciążenia układu kostno-szkieletowego wykonywaną pracą. Program ten przeznaczony jest przede wszystkim do analizy prac charakteryzujących się długotrwałym utrzymywaniem wymuszonej postawy ciała oraz operowaniem ciężarami. Zastosowana w programie 3D SSPP metoda oceny obciążenia układu narządu ruchu należy do tzw. metod biomechanicznych [9]. Opierają się one na obliczeniach sił i momentów działających na poszczególne stawy, a wynikających z ciężarów segmentów ciała, wykonywanej pracy, wywieranych sił oraz utrzymywanego ciężaru zewnętrznego.

W programie 3D SSPP przyjęto uproszczony model antropometryczny człowieka, składający się z dwunastu segmentów odpowiadających poszczególnym segmentom ciała: [3D SSPP 4.3]: górna część tułowia wraz z głową, dolna część tułowia, ramiona, przedramiona z dłonią, uda, podudzia, stopy. Danymi wejściowymi do programu są: podstawowe dane antropometryczne pracownika, kąty w stawach określające postawę podczas pracy oraz wartość obciążenia zewnętrznego.

Na podstawie tych danych program wyznacza:

●      wartości składowych sił i momentów w głównych stawach, w tym stawach kręgowych,

●      wartości siły ściskającej i ścinającej krążek międzykręgowy L4/L5 (4 lędźwiowy/ 5 lędźwiowy), oraz L5/S1 (5 lędźwiowy/ 1 krzyżowy),

●      położenie chwilowego punktu ciężkości ciała wraz z jego graficzną interpretacją,

●      stopień uciążliwości wykonywanej pracy.

Przed przystąpieniem do modelowania należy w odpowiednim oknie dialogowym wprowadzić parametry antropometryczne pracownika. Jeżeli badania dotyczą pracowników operujących ciężarami, należy podać wartość obciążenia zewnętrznego, określonego dla lewej i prawej ręki, a także określić charakter czynności, np. pchanie, ciągnienie, podnoszenie itp. Modelowanie pozycji ciała przy pracy odbywa się przez podanie określonych kątów w stawach. Modele sylwetki człowieka przedstawione są w czterech oknach odpowiadającym trzem widokom: z góry, z przodu, z boku oraz rzucie perspektywicznym. Piąte, umieszczone w prawym dolnym rogu ekranu okno, służy do przedstawienia skróconej oceny obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego.

Program APALYS

Program komputerowy APALYS, opracowany przez niemiecką firmę ILMCAD GmbH jest narzędziem wspomagającym prace organizacyjne w zakresie bezpiecznego operowania  ciężarem. Podobnie  jak  w  programie 3D SSPP, APALYS umożliwia generowanie  modeli  krawędziowych  sylwetki  człowieka  w  czterech rzutach: z przodu, boku i z góry oraz w rzucie perspektywicznym. Na podstawie danych dotyczących ułożenia poszczególnych segmentów ciała, a także wartości podnoszonego ciężaru określane jest obciążenie w układzie mięśniowo-szkieletowym. Modelowanie sylwetek odbywa się na tle  uprzednio wczytanego do programu zdjęcia, przedstawiającego pracownika. Za pomocą lokalnych układów współrzędnych zaczepionych na modelu w punktach odpowiadających głównym stawom, ustawia się poszczególne segmenty modelu w ten sposób, aby pokryły się z odpowiednimi segmentami ciała zarejestrowanej sylwetki.

Rycina 4. (niedostępna on-line) przedstawia sposób modelowania oraz wizualizację cech antropometrycznych pielęgniarki podczas czynności przekładania pacjenta z łóżka na wózek [APALYS 3.0 Demoversion]. Obliczenia biomechaniczne, na podstawie których dokonuje się oceny obciążenia dolnego odcinka kręgosłupa, bazują m.in. na zmodyfikowanym równaniu NIOSH.

Podsumowanie

Przyczyn dolegliwości układu mięśniowo-szkieletowego w pielęgniarstwie można upatrywać w sposobie wykonywania czynności przez personel. Charakterystyczne dla nich pozycje wymuszone oraz operowanie ciężarem sprawiają, że praca ta zaliczana jest do  uciążliwych. Jednocześnie  nie  podejmuje  się  racjonalnych  decyzji  dotyczących  zmian w celu polepszenia warunków pracy w szpitalach. Dlatego w niniejszym opracowaniu zaprezentowano proste metody, które z powodzeniem mogą być stosowane w dziedzinie ochrony zdrowia. Część z nich można zrealizować bez wspomagania komputerowego, np. metodę OWAS, czy też NIOSH, inne – jak 3D SSPP, czy APALYS – to programy komputerowe, należące do systemów CAD.

Wszystkie zaprezentowane metody służą do oceny stanu obciążenia układu mięśniowo-szkieletowego wykonywaną pracą, szczególnie w wymuszonej pozycji ciała oraz związanej z dźwiganiem i przemieszczaniem pacjentów. Wnioski płynące z dokonanej oceny uciążliwości pracy są punktem wyjścia do zmian na rzecz poprawy warunków pracy.

Przedstawione metody mogą służyć nie tylko jako narzędzie wspomagające dla kadry zarządzającej, lecz także jako narzędzie szkoleniowe dla pielęgniarek. Istotnym elementem wpływającym na przyjmowanie wymuszonej pozycji w pracy przez pielęgniarki są złe nawyki, wynikające z braku elementarnej wiedzy na temat biomechaniki ruchu. Dzięki metodom ergonomicznym, bazującym na obliczeniach biomechanicznych, możliwa jest nie tylko samoocena dotychczasowego sposobu wykonywania czynności przez pielęgniarki, lecz  także możliwość refleksji nad sposobem zmniejszenia liczby niepożądanych pozycji podczas wykonywania pracy.

Metoda NIOSH, ze względu na ograniczenie stosowalności do obciążeń stabilnych, nie może być włączona w proces projektowania bezpiecznych metod dźwigania pacjentów, zwłaszcza nieprzytomnych. Można ją jednak zastosować podczas prac związanych np. z transportem leków, które także są wykonywane przez pielęgniarki.

PIŚMIENNICTWO

[1] APALYS 3.0 Demoversion. – [2] Baran J.: Warunki pracy, a jakość pracy. Akademia Nauk Społecznych, Warszawa 1987. – [3] Bogdańska T.: Profilaktyka i redukcja obciązeń. Zaburzenia układu ruchu. Magazyn Pielęgniarki i Położnej, nr 10/2000, 2000. [4] 3D SSPP 4.3 – Three – Dimensional Stanic Strength Prediction Program Version 4.3. The University of Michigan’s Center of Ergonomics. – [5] Horst W., Lubiąski T.: Zastosowanie Metody OWAS do identyfikacji pozycji zajmowanej podczas pracy oraz oceny ryzyka wystąpienia dolegliwości szkieletowo-mięśniowych, [w:] Pacholski L.M., Marcinkowski J.S., Horst (red.)  Ryzyko  Zawodowe  w  Dydaktyce, Nauczaniu i Szkoleniach z Zakresu Ergonomii, Ochrony i Bezpieczeństwa Pracy. XVIII Międzynarodowe Seminarium wykładowców ergonomii, Poznań – Kudowa Zdrój, Polska, 21–24. 10. 2002. – [6] Jóźwiak Z.: Ręczne dźwiganie ciężarów. Materiały z zakresu biomechaniki i technik transportu ręcznego, Instytut Medycyny Pracy, Łódź 1998. – [7] Koradecka D. (red.): Bezpieczeństwo pracy i ergonomia, CIOP, Warszawa 1999. – [8] Makowiec-Dąbrowska T., Radwan-Włodarczyk Z., Koszada-Włodarczyk W. i wsp.: Obciążenie fizyczne – praktyczne zastosowanie różnych metod oceny, Instytut Medycyny Pracy, Łódź 2000. – [9] Paluch R.: Cechy postawy  ciała  i  przestrzeń pracy. Obciążenie posturalne w pozycji siedzącej. Prace naukowe Politechniki Wrocławskiej, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1993. – [10] SOFTWARE FOR OWAS ANALYSIS, WinOWAS Copyright Ó 1996 Tampere University of Technology, Occupational Safety Engineering; http://www.ilmcad.de. –

[11] Winkler T., Kosińska M., Zięba J.: Modeling of the work methods realized by nurses. [in.:] Pacholski L. M., Marcinkowski J. S., Horst W. (Editors): Occupational Risk in Didactic, Learning and Training of Ergonomics, Work Safety and Labour Protection. Institute of Management Engineering, Poznan University of Technology, Poznań 2002. – [12] Zięba J., Winkler T., Kosińska M. [2003]: Evaluation of the posture of nurses at work with the use a questionnaire survey and OWAS method. [in:] Pacholski L. M., Marcinkowski J. S., Horst W. (Editors): Work Quality Conditions in Researches and Education in Ergonomics, Work Safety and Labour Protection. Institute of Management Engineering, Poznan University of Technology, Poznań 2003.