Badanie charakterystyki drżenia fizjologicznego jako efektu zmęczenia związanego z wyko-nywaniem czynności manualnych wymagających precyzji

Kierownik projektu: dr Joanna Mazur-Różycka

Streszczenie projektu:

Celem projektu było opracowanie charakterystyki fizjologicznego drżenia mięśniowego jako podstawy do rozwoju metody oceny zmęczenia dla prac wymagających wykonywania czynności manualnych o dużej precyzji.

W ramach realizacji 3. etapu projektu przeprowadzono badania wpływu zmęczenia związanego z wykonywaniem czynności manualnych, wymagających precyzji na charakterystyki drżenia fizjologicznego wśród 40 osób w wieku 55-65 lat (20 kobiet i 20 mężczyzn). Przeprowadzono pomiary wartości parametrów fizjologicznego drżenia mięśniowego metodą akcelerometryczną w warunkach zmęczenia podczas wykonywania czynności precyzyjnych. 

Zastosowano również skalę Grandjeana, która jest subiektywną metodą oceny zmęczenia. Zmęczenie było wywoływane podczas trzygodzinnego (180 min) testu dwuręcznego sterowania kończynami górnymi. Test składał się z trzech segmentów. Pierwszy z nich trwał 30 min, drugi – 60 min, natomiast trzeci – 90 min. Przeprowadzono 4 pomiary drżenia fizjologicznego oraz 4 razy wypełniono skalę Grandjeana: przed wysiłkiem oraz w 30, 90 i 180 minucie trwania testu dwuręcznego sterowania kończynami górnymi.

Projekt I.PB.04. Średnie przebiegi funkcji gęstości widmowej mocy sygnału drżenia uzyskany dla dominującej kończyny górnej w kolejnych pomiarach w grupie kobiet (n = 20)

W ramach realizacji 3. etapu przeprowadzono szczegółową analizę statystyczną wyników badań, prowadzonych w 2. i 3. etapie projektu, w odniesieniu do łącznie 80 osób (23-35 lat – 40 osób oraz 55-65 lat – 40 osób). Analiza otrzymanych wyników fizjologicznego drżenia mięśniowego pokazała, że przebiegi funkcji gęstości widmowej mocy charakteryzują się podobieństwem kształtu – wykazują zgodność częstotliwości, w odniesieniu do których występują maksima amplitudy drżenia. Najwyższe amplitudy drżenia zaobserwowano w przypadku częstotliwości z zakresu 1-5 Hz oraz 8-14 Hz, w stosunku do których obliczano wskaźniki opisujące moc niskoczęstotliwościowych (L1-5) i wysokoczęstotliwościowych (L8-14) składowych sygnału drżenia. Uzyskane wyniki badań wskazują, że wiek badanych osób nie wpływał istotnie na żaden ze wskaźników drżenia fizjologicznego (L1-5 oraz L8-14). Zarówno w odniesieniu do wskaźnika opisującego amplitudę drżenia składowych o niskich częstotliwościach (L1-5), jak i w odniesieniu do wskaźnika opisującego amplitudę drżenia składowych o wysokich częstotliwościach (L8-14) stwierdzono różnicę istotną statystycznie pomiędzy kobietami i mężczyznami. Wskaźniki te przyjmują mniejsze wartości średnie w przypadku kobiet. Istotnie większe okazały się średnie wartości obu wskaźników w odniesieniu do kończyny niedominującej. W przypadku obu wskaźników istotną różnicę zaobserwowano w kolejnych pomiarach Oba wskaźniki przyjmowały największe wartości w drugim pomiarze (po 30 min). W przypadku L1-5 średnia z drugiego pomiaru była większa niż z średnia z pierwszego pomiaru, a w przypadku L8-14 średnia z 2 pomiaru była większa niż średnia z trzeciego pomiaru.

Porównanie wyników kolejnych ocen według skali Grandjeana wskazywało w nich na istotne zmiany w kierunku obniżenia zdolności do koncentracji, siły, uważności oraz zwiększenia odczucia zmęczenia i wyczerpania wraz ze wzrostem długości trwania testu. Również w przypadku popełniania błędów w zadaniu sterowania oburącz silnie zarysowała się różnica między wynikami kobiet i mężczyzn. Kobiety wykazywały się większą precyzją podczas wykonywania zadań. Czynnik związany z wiekiem nie odgrywał istotnej roli. Błędy popełniane kończyną niedominującą były wyraźnie i istotnie większe niż błędy popełniane kończyną dominującą.

Wykonanie pomiarów drżenia fizjologicznego metodą akcelerometryczną dostarcza narzędzie umożliwiające ocenę zmęczenia i obciążenia mięśniowego podczas wykonywania prac monotypowych. Przeprowadzone badania wydają się być istotne ze względu na zastosowaną metodykę prowadzenia badań obu kończyn górnych jednocześnie. Większe okazały się wskaźniki drżenia fizjologicznego w odniesieniu do kończyny niedominującej. Również błędy popełniane kończyną niedominującą były wyraźnie i istotnie większe niż błędy popełniane kończyną dominującą.

W ramach realizacji 3. etapu projektu opracowano 1 poradnik (wydany w 200 egz. i zamieszczony na stronie internetowej CIOP-PIB) i przeprowadzono 1 seminarium weryfikujące. Wyniki przedstawiono w 1 publikacji naukowej oraz upowszechniono podczas 2 konferencji – krajowej i międzynarodowej.

Jednostka: Pracownia Biomechaniki

Okres realizacji: 01.01.2020 – 31.12.2022