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Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 1
Physiologische und anatomischeGrundlagen der körperlichen Arbeit
•Physische Anforderungen
•Belastung und Beanspruchung
•Physiologie
•Problembereiche Muskel-Skelettsystem
•Ergonomie - Körpermaße - Körperkräfte - Körperhaltungen
•Präventionsgrundsätze
Grundlagen
K
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 2
Gesundheit
Gesundheitist nicht nur die
Abwesenheitvon Krankheit,sondern die Gesamtheitphysischen,psychischenund sozialen
Wohlbefindens.
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 3
Belastungen am Arbeitsplatz
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 4
Belastungs-Beanspruchungs-Konzept
BelastungUnter Belastung werden alle von außen auf den Menschen einwirkenden Einflussfaktoren subsumiert, welche in der Lage sind, eine Reaktion des Organismus auszulösen.
(Berufliche) Belastung kann aus der Art und dem Schwierigkeitsgrad Arbeitsaufgabe selbst, aus den physikalischen, chemischen, biologischen
Arbeitsumweltbedingungen, aus den speziellen
Vollzugsbedingungen (z. B. technische Hilfsmittel, Zeitvorgaben),
aus den sozialen Beziehungen zu Vorgesetzten und Mitarbeitern
resultieren.
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 5
Beanspruchung
BeanspruchungUnter Beanspruchung ist jede durch einen äußeren Einflussfaktor hervorgerufene Reaktion zu verstehen. Diese kann den gesamten Körper, ein Organsystem, ein einzelnes Körperorgan oder eine isolierte Funktion eines Organs betreffen. Die Beanspruchung des Menschen muss dennoch als Ganzkörperreaktion und stets als Folge der Belastungen aus allen Lebensbereichen gesehen werden.
Die Beanspruchung kann
unspezifisch (z. B. im Sinne einer allgemeinen Aktivierung bei jeder Tätigkeit, erkennbar an einer Beschleunigung von Herz- und Atemfrequenz, Erhöhung des Wachheitsgrades)
spezifisch (z. B. Schweißsekretion unter Hitzeeinwirkung, Aktivierung bestimmter Enzymsysteme bei Schadstoffexposition, spezielle Anpassungsmechanismen bei Wiederholung gleichartiger Beanspruchungen)
sein.
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 6
Wirkung von Belastung und Beanspruchung
Wirkung von Belastung und BeanspruchungKonstellation Wirkung
Belastung entsprichtBelastbarkeit
Günstig, Erhalt und Förderung derLeistungsvoraussetzungen
Belastung übersteigtBelastbarkeit geringfügigund/oder kurzzeitig
Trainings- und Entwicklungsreizoder Überforderungserleben
Belastung übersteigtBelastbarkeit erheblichund/oder langzeitig
Ungünstig, evtl. schädigend
Belastung bewirkt einseitigeBeanspruchung
lokale Überforderung, zugleichlokale Zurückbildung vonLeistungsvoraussetzungen
Belastung unterschreitetBelastbarkeit
Rückbildung vonLeistungsvoraussetzungen
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 7
Physiologische Reaktion des Organismus
• Kraft
• Geschwindigkeit
• Ausdauer
• Koordination
• Herzschlagfrequenz
• Atemfrequenz
• Blutdruck
• Sauerstoffaufnahme• Grundumsatz
• Arbeitsumsatz
Muskel-Skelett-System Kreislauf- u. Atmungs-
System
Stoffwechsel- und Energiesystem
• nervale Steuerung
• hormonelle Regulation
Psychonervales undendokrines System
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 8
Grundsätzliche Reaktionsweisen
Grundsätzliche Reaktionsweisen
Belastung Steady state Restitution
Ermüdungsanstieg
Ermüdungsrückstand
Erschöpfung
Ruhe Belastung
Erholung1 Erholung 2
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 9
Muskel-Skelett-System - Problembereiche
Problembereiche des Muskel-Skelett-Systems bei physischer BelastungSchulter-Arm-Nacken
z.B. durch Haltungsarbeit am PC, Arbeiten über Schulterhöhe, Vibration
Lendenwirbelsäule
z.B. durch manuelle Lastenhandhabung, ungünstige Körperhaltung, Vibration
Kniegelenk
z.B. durch kniende Tätigkeit
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 10
Muskel-Skelett-SystemProblembereich LWS
Lendenwirbelsäule
Bandscheibenvorfall
Nervenwurzelkompression
Verschmälerung des Zwischenwirbelraumes, Schlussplattensklerose, Randzackenbildung
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 11
Muskel-Skelett-System Problembereich Knie
Kniegelenk
• Meniskusschaden
• Seitenbandschaden
• Kreuzbandschaden
• Schleimbeutelentzündung
• Schädigung der Kniescheibe
• Arthrose
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 12
Muskel-Skelett-SystemProblembereich Schulter-Arm-Nacken
• Gelenkverletzung• Entzündung• degenerative Veränderung• Arthrose• Schleimbeutelentzündung• Nackenmuskelverspannung• Schädigung der Rotatorenmanschette
• Epicondylitis• Schleimbeutelentzündung• Nervenkompression• degenerative Veränderung, Arthrose
• Sehnenscheidenentzündung• Karpal-Tunnel-Syndrom• Ermüdungsbrüche• Nekrosen + Arthrose der Handwurzelknochen
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Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 13
Ergonomie
Ergonomie
Anpassung der Arbeit an die Fähigkeiten und
Eigenschaften des Menschen.
Der Mensch soll bei seiner Arbeit weder über- noch unterfordert werden.Gleichgewicht von Belastung und Belastbarkeit
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 14
Gestaltung von Arbeitstätigkeiten
Kriterium Berührter Problembereich
1. Schädigungslosigkeit undErträglichkeit
physiologischbiochemischpsychologischklinisch
2. Ausführbarkeit anthropometrischpsychophysischtechnisch-organisatorisch
3. Zumutbarkeit,Beeinträchtigungsfreiheit
soziologischphysiologischpsychologischökonomisch
4. Zufriedenheit der Arbeitenden,Persönlichkeitsförderlichkeit
psychologischmedizinischerziehungswissenschaftlich
5. Sozialverträglichkeit soziologischökonomischerziehungswissenschaftlich
Kriterien und Ebenen der Gestaltung von Arbeitstätigkeiten (Luczak 1989)
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 15
Kriterien zur Beurteilung von Arbeit1. “Ausführbarkeit”
1. Ebene: Ausführbarkeit
Ausführbarkeit
bedeutet, dass die Arbeitsanforderungen und -belastungen die Leistungsvoraussetzungen und Belastbarkeit des Beschäftigten nicht übersteigen.
(Angemessene Berücksichtigung von Körpermaßen, Körperkräften und Sinnesleistungen gemäß den gesicherten arbeitswissenschaftlichen Erkenntnissen.)
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 16
Kriterien zur Beurteilung von Arbeit2. “Schädigungslosigkeit und Erträglichkeit”
2. Ebene: Schädigungslosigkeit und Erträglichkeit
Schädigungslosigkeitbedeutet, dass die Arbeit zu keinen unmittelbaren Gesundheitsschäden* führt.
*(Verletzung, Arbeitsunfall)
Erträglichkeit bedeutet, dass durch die Arbeit auch langfristig keine gesundheitlichen Schädigungen* verursacht werden.
*(arbeitsbedingte Erkrankung, Berufskrankheit)
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 17
Kriterien zur Beurteilung von Arbeit3. “Zumutbarkeit, Beeinträchtigungsfreiheit”
3. Ebene: Zumutbarkeit, Beeinträchtigungsfreiheit
Zumutbarkeit bedeutet, dass die Arbeitsanforderungen und -belastungen dem zeitgemäßen- gesellschaftlich akzeptierten - Stand von Technik, Organisation und Hygiene entsprechen.
Beeinträchtigungsfreiheit bedeutet, dass die Arbeitsausführung nicht durch ungünstige Bedingungen* behindert wird.
*(z.B. Hindernisse im Bewegungsraum, technische oder kollegiale Störungen des Arbeitsablaufes, verminderte Zeichenerkennung durch Blendung)
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 18
Gefährdungsfaktoren im Zusammenhang mit physischer Belastung
Direkte Auswirkungen durch
• chronische Überbelastung des Muskel-Skelett-Systems (Lastenhandhabung, Zwangshaltungen, repetitive Arbeit)
• Unfall(Knochenbruch, Verstauchung, Schnittverletzungen)
• Vibrationseinwirkung
Indirekte Auswirkungen durch
• Belastung des Muskel-Skelett-Systems durch ungünstige Klimabedingungen(Hitze, Kälte, Zugluft, Strahlung, Nässe)
• ungünstige Körperhaltungen als Folge schlechter Beleuchtung(Blendung, fehlende Helligkeit, Flimmern)
• Muskelspannungen durch psychische Belastungen und verschlechterte Bewegungskoordination durch Stress
• Gefäßverengungen und Minderversorgung der Muskeln durch Lärmeinwirkung
• Verschlechterte Bewegungskoordination durch neurotoxische Gefahrstoffe
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 19
Ergonomische Arbeitsgestaltung Bewegungsräume
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 20
Ergonomische ArbeitsgestaltungKörpermaße
Körpermaße
95. Perzentil m (w) 50. Perzentil m (w) 05. Perzentil m (w)
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 21
Ergonomische ArbeitsgestaltungKörperkräfte
KörperkräfteMaximalkräfte
[N]
767 403
510 255
311 137
95. Perzentil m w 50. Perzentil m w 05. Perzentil m w
Individuellen Maximalkräfte variieren in großen Bereichen in Abhängigkeit von• Konstitution,• Geschlecht,• Alter.
Mögliche Aktionskräfte bei der Arbeit sind abhängig von• der Körperhaltung,• der Bewegungsrichtung,• der Lage des Kraftangriffspunktes und• der Häufigkeit der Kraftaufwändung.
Auf Dauer sollten 15 % der individuellen Maximalkraft nicht überschritten werden.
Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 22
Ergonomische ArbeitsgestaltungStatische und dynamische Muskelarbeit
FormderMuskel-arbeit
Bezeichnung
Durchblutung wird bereitsbei Anspannung von15% der maximal mög-lichen Kraft durch Muskel-innendruck gedrosselt,dadurch starke Be-schränkung der maxi-mal möglichen Arbeits-dauer auf wenige Minuten.
Halten des Oberkörpersbeim gebeug-ten Stehen.
Überkopf-schweißen,Montieren,Tragearbeiten
Keine Bewegung vonGliedmaßen, keineKräfte auf Werkstück,Werkzeug oderStellteile
Keine Bewegung vonGliedmaßen, Kräftean Werkstück, Werk-zeug oder Stellteilen
Haltungs-arbeit
Haltearbeit
Maximal möglicheArbeitsdauer durchArbeitsfähigkeit desMuskels beschränkt
Begrenzung durchLeistungsfähigkeit derSauerstoffversorgungdurch Kreislauf
Handhebel,-presse,Scherebetätigen
Schaufelarbeit
Kleine Muskelgruppenim allgemeinen mitrelativ hoher Be-wegungsfrequenz
Muskelgruppen> 1/7 der gesamtenSkelettmuskelmasse
einseitige(dynamische)Arbeit
schwere(dynamische)Arbeit
statisch
dyna-misch
Kennzeichen Beispiele Kennzeichen derBeanspruchung
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Dynamische Muskelarbeit - Video
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Statische Muskelarbeit - Video
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Handwerk TV - Video "Wirbelsäule"
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Beurteilung der Arbeitsbedingungen bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems 26
Verhältnis- und Verhaltensprävention
Verhaltenspräventionsicheres und gesundheitsgerechtes Verhalten des Beschäftigten
• Übernahme der Selbstverantwortung, • Entwicklung individueller Bewältigungs-
strategien,• Erhalt der Gesundheit und Fitness,• Erkennen von Risikofaktoren,• Nutzung von Arbeitshilfen,• Wahrnehmung von Körpersignalen.
Verhältnispräventionmenschengerechte Arbeitsge-staltung unter Berücksichtigung gesetzlicher Regelungen und gesicherter arbeitswissen-schaftlicher Erkenntnisse
• Berücksichtigung der Körpermaße und -kräfte sowie der Sinnesleistung,
• Angemessene psychische Anforderungen,
• Gefährdungsfreie und hygienische Arbeitsumwelt.
Verhältnis- und Verhaltensprävention
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Präventionsansätze I
PräventionsansätzeSchulter-Arm-Nacken
ergonomische Gestaltung, Vermeidung lokaler Muskelermüdung, Verringerung der Repetition, Kurzpausen, Tätigkeitswechsel
Lendenwirbelsäule
ergonomische Gestaltung, Verringerung von Lastgewichten und aufzuwendenden Körperkräften, Muskelkräftigung, Arbeitstechniktraining
Kniegelenk
Vermeidung von knienden Tätigkeiten,
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Präventionsansätze II
Heben mit rundem Rücken Heben mit geradem Rücken
Stellung der Lendenwirbel / Spannungsverteilung in der Bandscheibe
Biegen der Wirbelsäule
F
F
ZD
Kippen des Beckens im HüftgelenkF
D: DruckZ: Zug
F
D
Z
D
F
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Fazit
Fazit
Die Höhe der Beanspruchungbei physischer Belastunghängt vom Arbeitssystem und vom individuellen Verhalten ab.
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Literatur
BGI 523 Mensch und ArbeitsplatzVMBG - Vereinigung der Metall-Berufsgenossenschaften
Wolfgang LaurigGrundzüge der Ergonomie: Erkenntnisse und Prinzipien, Verband für Arbeitsstudien u. Betriebsorganisation e.V., REFA,Beuth Verlag, Berlin, 1990
Ralf Pieper, Bernd-Jürgen VorathHandbuch Arbeitsschutz - Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz, Bund-Verlag, Frankfurt a.M., 2. Auflage, 2005
Etienne Grandjean, Physiologische Arbeitsgestaltung - Leitfaden der Ergonomie,Ott Verlag, Thun, 3. Aufl. 1979