METODA  NIOSH

Podnoszenie i przenoszenie, obok ciągnięcia i pchania, należą do najbardziej typowych czynności powodujących największe obciążenie układu mięśniowo-szkieletowego. Dźwiganie ciężarów stwarza ryzyko przeciążenia układu mięśniowo-szkieletowego, a w następstwie zmiany zwyrodnieniowe mięśni, wiązadeł, stawów, krążków międzykręgowych i kręgów kręgosłupa. Na podstawie wyników badań empirycznych opracowywana została zależność matematyczna (metoda NIOSH) umożliwiające obliczenie dopuszczalnej masy podnoszonych i przenoszonych ciężarów z uwzględnieniem wpływu głównych czynników biomechanicznych. Stosując tę zależność matematyczną wyznaczana jest wartość dopuszczalna masy, czyli siła, w funkcji parametrów opisujących pozycję ciała, i częstość powtórzeń. Uwzględniane są także parametry dodatkowe takie jak jakość chwytu, wykonywanie innych czynności pracy czy liczba osób zaangażowanych w podnoszenie.

Opracowana zależność jest iloczynem współczynnika masy odniesienia i współczynników oddających wpływ różnych czynników na obciążenie mięśniowo-szkieletowe.

Masa odniesienia (M_ref) jest maksymalną masą dopuszczalną do podnoszenia dla danej populacji określaną w kg. W przypadku populacji europejskiej można odwołać się do danych przedstawionych w Tabeli 1 (PN-EN 1005-2). W przypadku populacji polskiej należy natomiast odwołać się do odpowiednich rozporządzeń (Dz.U.1996 nr 114, poz545; Dz. U.1999 nr 85, poz 500; Dz.U.2000 nr26, poz.313).

Tabela 1. Wartości masy odniesienia (M_ref ) dla różnych populacji użytkowników (PN-EN 1005-2)

Pozycja ciała uwzględniona jest poprzez czynniki mające bezpośredni wpływ na przyjmowaną pozycję. Czynnikiem istotnym dla przyjmowanej pozycji ciała i  wynikającego obciążenia mięśniowo-szkieletowego jest początkowa wysokość umieszczenia podnoszonego ładunku, określana jako Położenie pionowe (V). Położenie pionowe jest definiowane jako pionowa odległość punktów środkowych rąk od podłoża, mierzona na początku podnoszenia (Rys. 1). Wartość ta podawana jest w cm. Uwzględniając tę wartość, obliczany jest współczynnik położenia pionowego przedmiotu (V_M)  zgodnie z następującą zależnością:

V_M = 1 – 0,003 • |V – 75|

Położenie poziome (H) jestpoziomą odległością wyznaczoną pomiędzy punktami środkowymi rąk a punktem środkowym pomiędzy kostkami stóp. Współczynnik odległości miejsca chwytu przedmiotu od osi ciała (H_M), również wyrażany w cm, obliczany jest z następującej zależności:

H_M = 25 / H

Na pozycję ciała podczas pracy wpływa także przemieszczenie przedmiotu w pionie, które jest określane przez parametr Przemieszczenie pionowe (D). Przemieszczenie pionowe jest wartością bezwzględną różnicy między położeniami pionowymi na początku i na końcu podnoszenia. Natomiast współczynnik przemieszczenia w pionie (D_M ) obliczany jest jako:

D_M­ = 0,82 + 4,5 / D

Na pozycję ciała ma także wpływ Kąt asymetrii (A), który jest kątem pomiędzy prostymi powstającymi z przecięcia płaszczyzny strzałkowej z płaszczyzną asymetrii, wyrażany w stopniach. W przypadku zmiany położenia stóp podczas kolejnych podnoszeń/opuszczeń płaszczyzny odniesienia powinny być określone przy największym skręcie (Rys. 1). Współczynnik kąta asymetrii (A_M) obliczany jest zgodnie z zależnością:

A_M = 1 – (0,0032 • A)

Rys. 1. Parametry wpływające na pozycją ciała podczas podnoszenia: a) położenie poziome, pionowe oraz przemieszczenie pionowe; b) kąt asymetrii (PN-EN 1005-2); V – położenie pionowe; H – położenie poziome; D – przemieszczenie pionowe; c) A – kąt skrętu ciała.

Parametrem charakteryzującym czas wykonywania czynności jest Częstość powtórzeń czynności podnoszenia (F). Współczynnik częstości powtórzeń (F_M ) określany jest na podstawie Tabeli 2.

Tabela 2. Wartości współczynnika częstotliwości (F_M) w zależności od częstości powtórzeń czynności oraz czasu ich wykonywania (PN-EN 1005-2).

Parametrami dodatkowymi wpływającymi na wartość dopuszczalnej masy i na ryzyko dolegliwości są Współczynnik chwytu (C_M ) określany na podstawie Tabeli 3 oraz  współczynniki odnoszące się do wykonywania pracy przez jedną lub dwie kończyny górne, a także wskaźnik określający liczbę osób zaangażowanych w podnoszenie a także współczynnik wykonywania innych czynności o obciążeniu fizycznym. Współczynnik operacji wykonywanej jedną ręką (O_M), przyjmuje wartość 1 wówczas, gdy obie kończyny górne są zaangażowane w wykonywanie czynności podnoszenia, gdy zaangażowana jest tylko jedna kończyna górna wartość O_M wynosi 0,6. Współczynnik operacji wykonywanej przez dwie osoby (P_M) wynosi 0,85 wówczas, gdy praca jest wykonywana przez dwie osoby. Jeżeli jedna osoba wykonuje pracę, współczynnik P_M wynosi 1,0. Jeżeli występują operacje dodatkowe Współczynnik operacji dodatkowych (A_T) wynosi 0,8, w przeciwnym przypadku A_T wynosi 1,0.

Tabela 3. Wartości współczynnika chwytu (C_M) w zależności od jakości chwytu.

Współczynniki odnoszące się do pozycji ciała, częstości powtórzeń oraz parametrów dodatkowych mają zastosowanie w wyznaczaniu wartości masy dopuszczalnej. Zalecana wartość graniczna podnoszonej masy ładunku (R_ML) opisywana jest zależnością matematyczną NIOSH:

R_ML = M_ref • V_M • D_M • H_M • A_M • C_M • F_M • O_M • P_M • A_T

gdzie:

M_ref – masa odniesienia, 

V_M – współczynnik wysokości początkowej położenia przedmiotu [cm]

D_M – współczynnik różnicy wysokości pomiędzy początkowym i końcowym położeniem przedmiotu [cm]

H_M – współczynnik odległości miejsca chwytu przedmiotu od osi ciała [cm]

A_M – współczynnik kąta asymetrii – kąt skrętu tułowia podczas podnoszenia [°]

C_M – współczynnik chwytu

F_M – współczynnik częstotliwości

O_M – współczynnik czynności wykonywanych jedną kończyną górną

P_M – współczynnik czynności wykonywanych przez 2 osoby

A_T – współczynnik innych czynności fizycznych

Na podstawie przedstawionej powyżej zależności matematycznej NIOSH można ocenić ryzyko wynikającego z czynności podnoszenia ładunków. Wskaźnik ryzyka R_I wyznaczany jest jako:

R_I = masa podnoszona [kg] / zalecana wartość masy granicznej (R_ML) [kg]

Interpretacja wskaźnika R_I jest następująca:

R_I =< 0,85 - ryzyko małe (strefa zielona), ryzyko urazu lub choroby zawodowej jest znikome lub na akceptowalnie niskim poziomie, nie wymaga się zmian na stanowisku pracy.

0,85 < R_I < 1,0 - ryzyko średnie (strefa żółta), występuje pewne ryzyko urazu lub choroby zawodowej dla całej populacji lub tylko jej części, powinno rozważyć się możliwość przeprowadzenia  zmian w budowie stanowiska lub procesie pracy.

R_I >= 1,0  - ryzyko duże (strefa czerwona), ryzyko wystąpienia urazu lub choroby zawodowej jest bardzo duże, konieczna jest natychmiastowa przebudowa stanowiska pracy.

Metoda NIOSH ma zastosowanie tylko do określonego typu czynności pracy, co jest znaczącym ograniczeniem metody. Tym niemniej umożliwia ona szczegółową analizę ryzyka. Jest to metoda obserwacyjna i odnosi się do stanowiska pracy, czyli nie uwzględnia cech indywidualnych pracownika. Możliwe byłoby to poprzez masę odniesienia M_ref. Gdyby masa odniesienia była określana indywidualnie dla pracownika ocena byłaby bardziej dokładna. Metoda znalazła zastosowanie w normie (PN-EN 1005-2).