MUNKABALESETEK ÉS FOGLALKOZÁSI MEGBETEGEDÉSEK 4.2
A kéz/kar rendszer mechanikai terhelésének vizsgálata, tekintettel foglalkozási betegségként való elismerésükre Tárgyszavak: rezgésterhelés; mechanikai terhelés; kéz; kar; ízület; kopás; foglalkozási betegség.
Terhelésvizsgálatok a dózis/hatás összefüggés alapján Dóziskoncepciók kidolgozása és vizsgálata megkívánja az egyes igénybevételi tényezők minél átfogóbb elemzését. A német Brandenburg tartomány Munkabiztonsági és Foglalkozás-egészségügyi Intézetében a kéz és kar alkotta rendszer egyes szöveteinek és struktúráinak tartós mechanikai terhelés által kiváltott reakcióit tanulmányozták. Nem vettek tehát figyelembe aktuális alkalmazkodási reakciókat (hacsak nem volt erre szükség kóros terheléses jelenségek megértéséhez), sem traumatikus eseményeket (törés, ín- és izomrostszakadás), bár ezek is lehetnek nemcsak mechanikai túlterhelés kifejeződései, hanem egy megelőző krónikus igénybevétel következményei.
A kéz/kar rendszer működése A kéz/kar rendszer a vállövvel együtt képezi a funkcionális egységnek tekintendő felső végtagot. Ennek sokrétű mozgásfeladatait 54 izom, 32 csont és 42 izületi csatlakozás látja el. E rendszer teljesítőképessége – a sportorvosi szakirodalomban 2000-ben megjelent közleményből átvéve – a mozgásigénybevétel öt fő formájával: – koordinálás, – hajlékonyság, – erő, – gyorsaság, – kitartás
jellemezhető. Ezek közül – a koordinálás a központi idegrendszer és a vázizomzat együttműködését, – a hajlékonyság az izületek funkcióját írja le, – az erő, a gyorsaság és a kitartás pedig az izomzat, valamint az energiaátvitelben részt vevő szervek tulajdonságait fejezik ki.
Az izmok és izületek terhelése Az izomzat látható elváltozásai – a foglalkoztatás hiányában fellépő hipotrófia (vagy atrófia) – a gyakorlás, edzés általi hipertrófia és – az izomrostok túlzott és szokatlan igénybevétel miatti roncsolódása. Az izomzat nem megfelelő mozgásterhelés által okozott visszafordíthatatlan szerkezetváltozása csak a hosszan tartó inaktivitás kivételes eseteiben fordul elő, az üzemorvosi feladatok körét inkább a munka ergonómiai feltételeinek optimálása képezi. Ezzel szemben a kéz/kar rendszer izületi elváltozásai központi helyet foglalnak el a foglalkozási terhelések problematikájában. A mechanikai túlterhelés degenerálja az izületi porcot roncsolódás, rostosodás, meszesedés formájában, ezáltal megszűnik az izület összenyomhatósága és az a fontos funkciója, amellyel kiegyenlíti az illeszkedő felületek nem kongruens voltát. Így az előrehaladó arthrosis deformans következtében mind nagyobb fajlagos felületegységre jutó reakcióerő terheli az izületi felületeket azonos aktív erőkifejtés mellett. Mindez az izület melletti csontszerkezet mélyreható átalakulását vonja maga után, amely együtt jár a rugalmasság csökkenésével. A felsővégtag-izületek mechanikai hatások általi megbetegedéseit ez ideig csak akkor ismerték el foglalkozási betegségnek, ha kimutatható volt a test egy részét érő kisfrekvenciájú rezgések egészségi kockázata. Kétségtelen azonban, hogy mozgástúlterhelés, főként nagy erőkifejtéssel járó, nem fiziológiás ismétlődő mozdulatok is előidézhetnek a megfelelő klinikai tünetekkel kísért alaki izületelváltozásokat.
Nem fiziológiás mozdulatok okozta foglalkozási betegségek A foglalkozási betegségek listájára a Német Szövetségi Köztársaságban 1952-ben vették fel „az ínhüvely, valamint az ín- és izomcsatlakozások túlzott igénybevétel miatti idült megbetegedéseit”. 1961-ben elhagyták a krónikus jelleget mint az elismerés kritériumát, viszont beiktatták a „károsító tevékenység” megszüntetésének jogi követelményét. Számszerűen ez a tünet mint foglalkozási betegség kevés embert érint: az 1996 és 2000 közötti öt év alatt csupán 216 esetben (= 0,2%) ítélték meg a jogosultságát.
A túlzott motoros igénybevétel az ínhüvelyben és az inak csúszó szövetében gyulladást okoz (ez magát a csekély vérellátású ínt nem érinti). Ilyenkor szérumos, néha rostos izzadmány képződik, az utóbbi okozza, más gyulladásos jelenségekkel együtt, az ismert „csikorgást” (paratenonitis crepitans), amelyet a hajlékonyság fájdalmas korlátozása kísér. A hivatalos listára a fenti néven bejegyzett foglalkozási betegség egyik kórképe a csatlakozási tendopátia (ínbántalom), amelynek egyik ismert megjelenése az ún. teniszkönyök (epikondylitis humeri radialis).
Mechanikai-fizikai terhelés hatásai az erekre A felső végtagok artériáinak közvetlen sérülése nyomán kialakulhat foglalkozási iszkémia (vérellátási hiány). Ez okozza a hipotenáris (= tenyér) kalapács szindrómát is, amelyre szakmai szervezeti oldalról javasolják a foglalkozási betegséggé minősítést. További iszkémiás végtagbántalom a szekunder Raynaud-szindróma, amely mint rezgéssel keltett érgörcs (vasospasmus) eleget tesz a foglalkozási betegségek listáján szereplő „a kéz rezgés okozta vérellátási zavaraiként” jellemzett kórkép feltételeinek. Ezt a nagyobb frekvenciájú (>50 Hz) rezgésekkel kiváltott megbetegedést Németországban évente csupán 30 körüli esetben jegyzik be hivatalosan foglalkozási betegségként, szemben a listára az izületeket érintő fent leírt, kis frekvenciájú mechanikai rezgésekkel, lengésekkel, rázkódásokkal keltett „megbetegedések légkalapáccsal vagy hasonló hatású szerszámokkal vagy gépekkel végzett munka közben elszenvedett rázkódás következtében” címmel felvett foglalkozási betegséggel, amelyből 1996 és 2000 között 1012 esetet regisztráltak. Jóllehet az utóbbi betegség elnevezése tisztázott etiológiára utal, patogeneziséről eltérőek a felfogások. Nyilvánvaló azonban az ideg- és érrendszer zavara, amely egyrészt korlátozza a vérellátást (az átáramlást), másrészt az ujjakban kellemetlen érzéseket (viszketést, égést stb.) okoz.
A felsővégtag-rezgések által érintettek felmérése három országban Nagy-Britanniában 1999-ben egy tanulmány 1,2 milliónak találta a kéz/kar rendszerüket egészségileg veszélyeztető rezgésnek kitett munkavállalók számát. A rezgés által a 2631-1 (1997) sz. ISO-szabvány szerint egész testükben érintettek száma további 385 000 volt. Az adatokat a németországi foglalkoztatottakra átszámítva ez azt jelenti, hogy – a rezgéses veszélyeztetettségnek a 2002/44. sz. EU-irányelv szerinti felmérése kb. 1,8 millió személyt, ill. munkahelyet, – a teljestesti rezgésre vonatkoztatva 580 000 dolgozót érint,
– az USA-ban egy régebbi becslés szerint a vibrációs szindróma összesen több, mint 1,25 millió ember egészségét veszélyezteti (1974. évi felmérés).
Jellemző tevékenységek és ágazatok Elektromosan, pneumatikusan vagy belső égésű motorral hajtott, kézben tartott vagy kézzel mozgatott munkaeszközök túlnyomórészt más igénybevételek mellett rezgéssel is terhelik a szervezetet (1. táblázat). 1. táblázat A kéz/kar rendszer rezgésexpozíciójával járó ágazatok és munkaterületek Ágazat/munkaterület Építőipar és csatlakozó szakiparok, útépítés Gépipar, acélszerkezetek készítése, járműipar Öntés Hegesztés Mező- és erdőgazdaság Bányászat, felszíni fejtés Kőtörés, kőmegmunkálás Szerelés Kertépítés és -gondozás Fa- és bútoripar
Tevékenységi példák magas- és mélyépítés: vésés, falfeltörés, tömörítés, döngölés, munka vibrációs hengerrel szegecselés, csavarozás, csiszolás, polírozás formázóhomok tömörítése, öntvénytisztítás, sorjátlanítás hegesztővarrat megmunkálása motoros láncfűrészelés, gallytalanítás, kéregtelenítés, hosszanti és tisztára vágás feltörés, fejtés, fúrás, vágathajtás kőfejtés, -faragás, írásvésés, véső kalapáccsal végzett munka csavarozás fűnyírás, szegélyvágás fűrészelés, gyalulás, marás, csiszolás, munka szegezőgéppel
A rezgéses expozíciókat kb. 40 évvel előre és ugyanannyival visszatekintve kell számításba venni, vagyis a jelenlegi terhelési spektrumoknak akár 2040 évi felmérésekben is figyelmet kell szentelni, ami hatalmas kihívás a mérések hosszú távú dokumentálása és transzparenciája szempontjából.
A kéz/kar rendszert rezgéssel terhelő munkaeszközök mérési adatai Az elmúlt évtizedben a rezgéses terhelésekről készült esettanulmányok összesítésekor különböző munkaeszközöket hasonlítottak össze az EUirányvonal által előírt használati idő alatti értéktúllépések – a fiziológiás rezgést kiváltó és a megengedett határérték (mindkettő gyorsulásban kifejezve) szempontjából (2. táblázat). A rezgések frekvenciatartománya 10–100 Hz, kivételt képez az ütvefúró gép 300 és 700 Hz közötti rezgésével.
2. táblázat A napi kiváltó és expozíciós határérték túllépése tipikus vibrációs munkaeszközöknél Napi expozíció: 8 h
Az egyes rezgő munkaeszközökre vonatkozó értékek túllépése Betonfúró-/vésőkalapács Síkcsiszoló Szögbeverő Véső- és feltörő légkalapács Motoros láncfűrész Szegecselő kalapács Ütvefúró gép Ütvecsavarozó Kovácskalapács (pöröly) Tükörfényező („finiselő”) Döngölő Sarokcsiszoló
napi kiváltó érték >2,5 m/s2
napi határérték >5 m/s2
>10 m/s2
+ + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + +
(+) + + + (+) + + (+) +
+ + (+) + napi kiváltó napi határérték érték Napi vibrációs expozíciós érték: 2 h
+: lehetséges értéktúllépés (+): részleges túllépés
Markolóerők és frekvenciatartományok – a foglalkozási betegség kritériumai A kézi szerszámok többségnél a markolóerő a 80–200 N tartományba esik (3. táblázat), mérőmódszerét a V45679 jelű DIN-szabvány írja le. A rezgések keltette megbetegedéseket – a foglalkozási betegségek nemzetközi jegyzékével (121. ILO-egyezmény, 1988) összhangban – néhány országban a kéz/kar rendszerhez tartozó izmok, inak, csontok, izületek, továbbá perifériás erek és idegek bántalmait a „vibrációs szindrómában” foglalják össze, másutt (pl. Német-, Francia- és Olaszországban) foglalkozási betegségként megkülönböztetik a csontok és izületek megbetegedéseit a perifériás vérellátás és idegrendszer zavaraitól. A foglalkozási betegséget megállapító eljárásban a munkatechnikai feltételek is döntő jelentőségűek. Pl. a veszélyeztetettség megítélése a német Szövetségi Munkaügyi Minisztérium e tárgyú 1963. évi kiadványa alapján hibás lehet, mivel az ott szereplő olyan kifejezések, mint „gyors rezgések” vagy „nagy ütésszám” nagy frekvenciára utalnak, holott a kéz és kar csontjait és izületeit elsősorban a rezgésspektrum alsó tartománya (8–50 Hz) veszélyezteti. Ezzel szemben vérellátási hiányt főként 50–1000 Hz frekvenciájú rezgések
okoznak. Ha széles az eszköz frekvenciatartománya, akkor fennáll mindkét tünetcsoport kialakulásának veszélye. 3. táblázat Kéziszerszámok markolóereje és rezgéseik frekvenciatartománya Szerszám
Erős markolás igen
Kézben tartott szerszámok – bontó légkalapács – törő légkalapács – síntömedékelő – fejtőkalapács – ütvecsavarozó – fúrókalapács – ütvefúró gép – szögcsiszoló gép – hasítógép – láncfűrész – kézi körfűrész
nem
< 50 Hz x x x x x x
x x x x x x x x x x x
Kézzel mozgatott szerszámok – vibrációs lemez – vibrációs henger – vibrációs döngölő – hézagvágó
Fő frekvenciatartomány
x x x x
x x x
> 50 Hz
x1) x1) x1) x x x x x x x
1) a frekvenciatartomány a szerszám nagyságától és teljesítményétől függ
Védekezési lehetőségek A kézi szerszámok között ma már vannak csökkent rezgésű vagy rezgéscsökkentő kiegészítéssel ellátott változatok, pl. – motoros láncfűrész fogantyújának felerősítése lengő elemeken keresztül, – rugalmas fogantyúhüvely alkalmazása kőfaragók kalapácsos vésőjén, – fúrókalapács használata ütvefúró gép helyett, – a sarokcsiszoló gép dinamikus kiegyensúlyozása (auto-balancing) (4. táblázat). Rezgés elleni személyi védőfelszerelésként megjelentek az első védőkesztyűk, amelyek azonban csak speciális alkalmazásban és nagy frekvenciájú rezgés ellen nyújtanak részleges védelmet.
Modern fiziológiás vizsgálatok A rezgések biomechanikáját módszeresen vizsgálva kimutatták a rezgés csillapodását a kéztől a könyökön át a vállizületig (1. ábra), továbbá a markoló- és nyomóerő mint kiemelt változók erős befolyását az igénybevételre. E
tekintetben meghatározó a gyorsulás átviteli függvénye a markolatról (fogantyúról) a csuklóra és a könyökre. 4. táblázat A kéz/kar rendszer rezgésexpiozícióját csökkentő műszaki intézkedések Rezgő kézi szerszám Préslégszegecselő kalapács (acélszerkezetek és tartályépítés) Préslégszegecselő (pl. alumínium szegecsek felvitele járműszerelvényekre) Ütvecsavarozó (közepes és erős csavarkötések) Vésőkalapács (öntvénytisztítás, hegesztővarratmegmunkálás, kőfaragás) Ütvefúró gép (nagy nyomóerő) Pneumatikus pöröly (bányászat, építőipar) Sűrített levegős döngölő Kézi sarokcsiszoló (hegesztővarratok megmunkálása, acélszerkezetek, hajógyártás)
Terhelés Csökkentő beavatkozás intézkedés vagy nélkül, m/s2 alternatív eljárás 8–13 présszegecselő eszközök 8–13
7–16
8–15
26 12–22 21–31 11,5
csökkentett visszalökésű szegecselő kalapács csavarforgató
csökkentett visszalökésű salakkalapács fúrókalapács rezgéscsillapítású légkalapács rezgéscsillapítású préslégdöngölő kézi szalagcsiszoló
RezgésCsökkentett csökkenés, terhelés, % ah,w (m/s2) csaknem ~0 100 (ráadásul zajtalanul) 62–75 2–5 (ráadásul közel zajtalan működés) csaknem ~0 100 (csökkentett zajkibocsátás) 3 63–80
13
50
5–7
58-68
5–8,5
73–76
0,8
93
Megbízható dózis/hatás összefüggéseknek köszönhetően lehet – tudományosan megalapozott megelőzést kezdeményezni és – a terhelési dózisokat felhasználni a felelősséget megalapozó kauzalitás megítélésében a foglalkozási betegségeket megállapító eljárás során. A kéz/kar rendszer rezgéseinek több éves nemzetközi tanulmányozása mára lehetővé tette a vibrációs terhelés és igénybevétel mennyiségi meghatározását a dóziskoncepció jegyében, és ennek alapján rezgésexpozíciójú munkahelyek kialakítását kiváltó és határértékek megadásával.
Részterhelések – összes terhelés A foglalkozási tevékenységek összes terhelése részterhelésekből tevődik össze, amelyek – intenzitásuk, természetük és időtartamuk kombinációi révén
63,0 csukló kéz
16,020,0 könyök
gyorsulás, m/s2
4,0 vállizület 1,0
0,25 fej vízszintes hosszanti vízszintes haránt függőleges
0 063
0,016 8
10 12,5 16
20 25 31,5 40 frekvencia, Hz
50
63
80
1. ábra A felsővégtag-izületek és a fej rezgése kézrezgés külső gerjesztésének hatására – lineárisan vagy – exponenciálisan erősíthetik vagy gyengíthetik egymást, de – semlegesítő kölcsönhatásban is lehetnek. A viszonyok megítélésébe mindinkább bevonnak – fizikai és – kémiai-biológiai részterheléseken kívül – pszichomentális és – pszichoszociális terhelő tényezőket is. (Dr. Boros Tiborné) Jürgens, W. W.: Aspekte der Beanspruchung des Hand-Arm-Systems durch mechanische Belastungen. = Zentralblatt für Arbeitsmedizin, Arbeitssicherheit und Ergonomie, 53. k. 1. sz. 2003. p. 24–26. Hecker, Ch.: Vibrations-Belastungen des Hand-Arm-Systems und Präventions Massnahmen. = Zentralblatt für Arbeitsmedizin, Arbeitssicherheit und Ergonomie, 53. k. 1. sz. 2003. p. 27– 33.
