titPoškodenia muskuloskeletálneho systému sú v súčasnosti aktuálnym problémom, ktorý je riešený v každej výrobnej aj nevýrobnej sfére. Tieto poškodenia spôsobujú mnoho ochorení kĺbov, šliach, svalov, chrbtice aj kostí. Príčinami ich vzniku je dlhodobé, jednostranné alebo nadmerné zaťažovanie muskuloskeletálneho systému.

Počas roka 2015 bolo na Slovensku hlásených 328 prípadov chorôb z povolania, pričom v porovnaní s rokom 2014 bol zaznamenaný pokles o 12,1percenta.

Následne sa odzrkadľujú vo vzniku pracovných úrazov a dlhodobej práceneschopnosti zamestnancov. Tento článok je venovaný predstaveniu ergonomickými metód využívaných na hodnotenie muskuloskeletálneho zaťaženia pri práci v strojárskom priemysle. Prehľad a popis sú následne doplnené o názornú ukážku aplikácie vybraných metód priamo v praxi.


Choroby z povolania
Pri zbere a vytváraní štatistických údajov bolo v roku 2015 z vyššie uvedeného celkového počtu prípadov hlásených najviac ochorení horných končatín z dlhodobého nadmerného a jednostranného zaťaženia. Tieto hlásenia tvorili 47,6 percent zo všetkých v Slovenskej republike (celkovo 156 hlásení, z toho 150 z činnosti vykonávanej v priemyselnej výrobe).
V českej republike bolo v tom istom štatistickom období diagnostikovaných a následne hlásených 242 prípadov chorôb z povolania spôsobených neprimeranou fyzickou záťažou, čo v pomere k celkovému počtu predstavuje podiel vo výške 44,2 percent.
Veľká Británia za minulý rok ohlásila percentuálne zastúpenie chorôb vznikajúcich z povolania vo výške 44 percent. Podľa prieskumov a štatistických hodnotení Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) sa percentuálny podiel chorôb vznikajúcich poškodením muskuloskeletálneho systému pri pracovnej činnosti pohybuje v rozmedzí 40 – 50 percent po celom svete.

„Fyzickú záťaž je možné charakterizovať ako vplyv externých podmienok, ktoré uvádzajú do činnosti maximálnu hrúbku svalových vlákien.“

Nasledujúci obrázok poskytuje základné fakty súvisiace s muskuloskeletálnym zaťažením v pracovnej oblasti.

obr1

Obr. 1:  Muskuloskeletálne zaťaženie


Na základe vyššie uvedených faktov je v súčasnej dobe nevyhnutné riešiť problémy vzniku chorôb z povolania hlavne so zameraním sa na poškodenia muskuloskeletálneho systému nadmerným fyzickým zaťažením pracovníkov. Fyzickú záťaž je možné charakterizovať ako vplyv externých podmienok, ktoré uvádzajú do činnosti maximálnu hrúbku svalových vlákien. Pri pracovnej činnosti je možné vyvinúť dva druhy síl – pasívnu, ktorá napomáha udržiavanie rovnováhy a aktívnu (dynamickú a statickú).
Jednotlivé zdroje spôsobujúce vznik fyzickej záťaže sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

tab1
Jednotlivé zdroje fyzickej záťaže uvedené v predchádzajúcej tabuľke sú podmieňované rôznymi faktormi, ktoré v súčinnosti vyvolávajú poškodenie muskuloskeletálneho systému pracovníkov. K týmto faktorom sa radia ťažká fyzická práca, nosenie a dvíhanie bremien, zlá organizácia práce, nedostatočná pracovná náplň a pod.


Prehľad metód hodnotenia muskuloskeletálneho zaťaženia
Na hodnotenie muskuloskeletálneho zaťaženia sa v súčasnosti využíva veľké množstvo tabuľkových metód, grafických metód a taktiež ich kombinácia. Tieto metódy slúžia na identifikáciu aj hodnotenie konkrétnych rizík vplývajúcich na poškodenie muskuloskeletálneho systému.

tab2
Príklad aplikácie metódy hodnotenia muskuloskeletálneho zaťaženia v praxi
Pri aplikácii hodnotiacich metód muskuloskeletálneho zaťaženia v praxi je vždy rozhodujúcim faktorom vhodnosť ich využitia. Pre hodnotenie muskuloskeletálneho zaťaženia pracovníka bola vybraná pracovná pozícia na pracovisku zvárania (obr. 2).

obr2

Obr. 2 Hodnotená pracovná pozícia


Hodnotenie fyzickej záťaže metódou RULA
Metóda RULA je najčastejšie používaná metóda pre hodnotenie takého zaťaženia, pri ktorom môže dôjsť k poškodeniu krku a horných končatín. Hodnotenie je realizované prostredníctvom troch základných bodov:
• hodnotenie polôh horných končatín pracovníka,
• hodnotenie polohy hlavy, krku a trupu,
• priradenie silovej záťaže k jednotlivým polohám.
Výsledným hodnotení je nadobudnutie celkového skóre z jednotlivých bodov v rozsahu 1 – 7, pričom jednotke je priradená klasifikácia – zistené minimálne riziko a sedmička charakterizuje maximálne riziko vzniku muskuloskeletálneho zaťaženia.

obr3

Obr. 3: Kontrolný list RULA


Po základnom posúdení pracovnej polohy a následnom vyplnení hodnotiaceho listu RULA je možné konštatovať, že celková hodnota (Skóre C) dosiahla úroveň 5 a podľa základných hodnotiacich kritérií tejto metódy je potrebné urgentné vykonanie optimalizácie, nakoľko táto úroveň spadá do najrizikovejšej kategórie vzniku muskuloskeletálneho zaťaženia.
Jednoduchším a najmä rýchlejším spôsobom hodnotenia fyzickej záťaže je vytvorenie modelu v simulačnom nástroji a po dosiahnutí kritických resp. nepriaznivých hodnôt následné vykonanie optimalizácie, ktoré je ekonomicky nenáročné a je možné ho vykonať vo virtuálnom prostredí rýchlejšie a ekonomicky výhodnejšie ako v realite.

Hodnotenie fyzickej záťaže v prostredí ergonomického nástroja Tecnomatix Jack
Na hodnotenie muskuloskeletálneho zaťaženia sa okrem rôznych tabuľkových a grafických metód využívajú aj simulačné nástroje, ktoré po vytvorení modelu a definovaní potrebných vstupných údajov rýchlo a prehľadne poskytujú používateľovi (hodnotiteľovi) potrebné informácie – výsledky. Jedným z takýchto nástrojov je aj simulačný softvér Jack balíka modulov Tecnomatix od spoločnosti Siemens, ktorý okrem iného obsahuje nástroje na hodnotenie muskuloskeletálneho zaťaženia.
V tomto ergonomickom programe bol vytvorený model pracovnej polohy pracovníka na pracovisku zvárania podľa obr. 2. Následne sa definovali potrebné údaje pre hodnotenie (výška, váha, zaťaženie, statickosť polohy a pod.) a vykonalo sa hodnotenie pracovnej záťaže dostupnými a vhodnými metódami.

obr4

Obr. 4 Model pracovnej pozície – Tecnomatix Jack


Hodnotenie pracovnej pozície bolo prostredníctvom softvéru realizované metódou RULA a metódou SSP (Static Strength Prediction).

obr5

Obr. 5 Hodnotenie pracovnej pozície metódou RULA – Tecnomatix Jack


Podľa posúdenia pracovnej pozície na modeli vytvorenom v ergonomickom nástroji Tecnomatix Jack je možné konštatovať, tak ako pri posúdením prostredníctvom hodnotiaceho listu RULA, že vzniknutá záťaž dosiahla skóre 5, takže je nevyhnutné vykonanie zmien pracovnej polohy alebo činnosti.
Metóda SSP (predikcia pôsobenia statických síl) hodnotí možnosť vzniku preťaženia muskuloskeletálneho systému, konkrétne zápästí, predlaktí, ramien, bedier, kolien a členkov. Na nasledujúcom obrázku je grafické a numerické hodnotenie muskuloskeletálnej záťaže metódou SSP, z ktorého vyplýva, že najviac sú pri tejto pracovnej pozícií zaťažené bedrá, kolená a členky.

obr6

Obr. 6 Grafické a numerické hodnotenie pracovnej pozície metódou SSP – Tecnomatix Jack


Po realizácii týchto analýz je potrebné vykonať zmenu na pracovisku v podobe úpravy pracovnej polohy, reorganizácie pracovného miesta a pod. Po tejto zmene je vhodná opätovná aplikácia jednotlivých metód na posúdenie redukcie záťaže.

Záver
Pri riešení problematiky poškodenia muskuloskeletálnej záťaže je potrebné zabezpečiť prístup integrovaného riadenia v oblastí rizík. Flimel, M.: Znižovanie rizika izotonickej záťaže rúk pracovníkov redizajnom strojov In: Management of Manufacturing Systems 2015, Košice: TU, 2015, 75 – 81 s. ISBN 978-80-553-2283-4. Jednou z možností riešenia tejto problematiky je aj aktívne hodnotenie pracovných polôh a činností prostredníctvom hodnotiacich listov alebo rôznych ergonomických softvérov. Šenitková, I.: Pociťovaná kvalita prostredia a výkonnosť. Vnútorná klíma budov 2012: Environmentálne verzus energetické aspekty návrhu budov : Zborník prednášok z 23. konferencie: Sborník přízpěvků. Bratislava: SSTP, 2012, 15 – 20 s. ISBN 978-80-89216-52-9. Tieto nástroje zabezpečujú efektívne hodnotenie a následnú optimalizáciu požadovaných vlastností. Malindžáková, M. : Lineárne programovanie : Návody na cvičenia – 1. vyd. , Košice : Fakulta BERG TU, 2009, 94 s. ISBN 978-80-553-0299-7. V predloženom článku boli predstavené najrozšírenejšie metódy, ktoré sa využívajú k hodnoteniu tejto formy záťaže a taktiež hodnotenie dvoma metódami (RULA a SSP) vo virtuálnej realite v prostredí ergonomického nástroja Tecnomatix Jack. Metóda RULA prostredníctvom hodnotiaceho skóre identifikovala možný vznik poškodenia muskuloskeletálneho systému a následne metódou SSP bolo realizované potvrdenie výsledkov metódy RULA s konkrétnejším špecifikovaním vznikajúcej záťaže. V závere je potrebné vyzdvihnúť možnosť riešenia muskuloskeletálnej záťaže prostredníctvom rôznych softvérov, ktoré svojou flexibilitou a konkrétnou špecifikáciou zabezpečujú správne matematické výpočty potrebných hodnôt, stanovenie nutnosti vykonania zmien a graficky či numericky interpretujú dosiahnuté výsledky pred aj po optimalizácii činnosti a to bez akýchkoľvek finančných nákladov. Straka, M., Trebuňa, P., Rosová, A., Malindžáková, M., Makyšová, H.: Simulation of the process for production of plastics films as a way to increase the competitiveness of the company. 2016. Przemysl chemiczny, vol. 95, no. 1, 37 – 41 s. ISSN 0033-2496.


Literatúra
[1] Fenclová, Z., Havlová, D., Voříšková, M., et al.: Nemoci z povoláni v České republice v roce 2015, Státní zdravotní ústav Praha, 2016, 99 s. ISSN 1804-5960.
[2] Flimel, M.: Znižovanie rizika izotonickej záťaže rúk pracovníkov redizajnom strojov In: Management of Manufacturing Systems 2015, Košice: TU, 2015, 75 – 81 s. ISBN 978-80-553-2283-4.
[3] Ištoňová, M.: Pracovné riziká sestier v kontexte porúch muskuloskeletálneho systému a ergonomických aspektov, Quo vadis zdravotníctvo: zborník príspevkov z vedecko-odbornej konferencie s medzinárodnou účasťou, Prešov, UNIPO, 2012, 81 – 93 s. ISBN 978-80-555-0698-2.
[4] Lorko, M.: Ergonómia vo výrobe, Košice: FVT PO, 2001, 106 s. ISBN 8070996927.
[5] Malindžáková, M. :Lineárne programovanie : návody na cvičenia - 1. vyd - Košice : Fakulta BERG TU, 2009, 94 s. ISBN 978-80-553-0299-7.
[6] Národné centrum zdravotníckych informácií: Choroby z povolania alebo ohrozenia chorobou z povolania v SR 2015, Edícia zdravotnícka štatistika, Bratislava, roč. 2016, dostupné na internete: < http://www.nczisk.sk/Documents/publikacie/2015/zs1606.pdf>
[7] Health and Safety Executive: Work Related Musculoskeletal Disorder Statistics (WRMSDs) in Great Britain 2015, dostupné na internete:< http://www.hse.gov.uk/statistics/causdis/musculoskeletal/msd.pdf>
[8] Stanton, N., Hedge, A., Brookhuis, K.: Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods, USA: CRC Press LLC, 2005. ISBN 0-415-28700-6.
[9] Straka, M., Trebuňa, P., Rosová, A., Malindžáková, M., Makyšová, H.: Simulation of the process for production of plastics films as a way to increase the competitiveness of the company. 2016. Przemysl chemiczny, vol. 95, no. 1, 37 – 41 s. ISSN 0033-2496.
[10] Summers, K.: Musculoskeletal Disorders, Workforce Health and Productivity, 2015, dostupné na internete: http://www.theworkfoundation.com/DownloadPublication/Report/385_White%20paper%20%20Musculoskeletal%20disorders%20workforce%20health%20and%20productivity%20in%20the%20USA%20final.pdf
[11] Šenitková, I.: Pociťovaná kvalita prostredia a výkonnosť. Vnútorná klíma budov 2012: Environmentálne verzus energetické aspekty návrhu budov : zborník prednášok z 23. konferencie: sborník příspěvků. Bratislava: SSTP, 2012, 15-20 s. ISBN 978-80-89216-52-9.

TEXT/FOTO Ing. Darina Dupláková, Ing. Svetlana Radchenko, Ing. Lucia Knapčíková, PhD., doc. Ing. Michal Hatala, PhD., Technická univerzita v Košiciach, Fakulta výrobných technológií so sídlom v Prešove

Príspevok lektoroval: Ing. Petr Trávníček, Ph.D., Mendelova univerzita v Brne, Česká republika