Методы исследования нервно-мышечного аппарата в практике гигиены труда

В практике гигиенических исследований для изучения рабо­тоспособности и утомления нервно-мышечного аппарата (НМА) наиболее часто используются динамометрия, треморометрия и электромиография. Динамометрия представляет собой определение основ­ных показателей произвольной дееспособности отдельных мы­шечных групп. К ним относятся максимальная произвольная сила (МПС), выносливость к статическим напряжениям и инте­гральный показатель – максимальная мышечная работоспособ­ность (ММР).

ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМОМЕТРИИ

Динамометрия представляет собой определение основ­ных показателей произвольной дееспособности отдельных мы­шечных групп. К ним относятся максимальная произвольная сила (МПС), выносливость к статическим напряжениям и инте­гральный показатель – максимальная мышечная работоспособ­ность (ММР).

Сила мышцы определяется наибольшим напряжением, кото­рое она может развить. Основными измерительными приборами при этом являются различные виды динамометров – кистевые гидравлический и механический динамометры, ножной динамо­метр для измерения силы мышц – разгибателей спины. При из­мерении силы обследуемый осуществляет максимальное воздей­ствие (плавно, без рывков) на соответствующее устройство ди­намометра. Достигнутая максимальная сила должна быть зафик­сирована на 1 – 2 с.

Выносливость к статическому напряжению определяется по длительности периода, в течение которого обследуемый удержи­вает усилие, равное 75% от МПС. При измерении выносливо­сти исследователь просит поддерживать заданное усилие макси­мально долго до отказа. Как только обследуемый достигает не­обходимого уровня усилия, исследователь включает секундомер и останавливает его в момент отказа поддерживать усилие. Срок удержания усилия (в секундах) и есть показатель статической выносливости.

ММР определяется на основании двух измеренных динамо­метрических показателей как произведение силы на время удер­жания данной силы. При снижении работоспособности, развитии утомления ди­намометрические показатели, как правило, снижаются. Величи­на снижения статической выносливости является одним из по­казателей степени физического утомления при труде. Оптимальным в процессе обычного рабочего дня является снижение вы­носливости на 5 – 10%, предельно допустимым – на 20%. Превышение этого уровня указывает на развитие выраженного утомления НМА и служит основанием для проведения меро­приятий по снижению трудовой нагрузки путем механизации и автоматизации трудовых операций, изменения норм труда (норм выработки, времени, численности рабочих и т. д.), рационализа­ции режимов труда и отдыха.


ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕМОРОМЕТРИИ

Треморометрия представляет собой регистрацию посто­янных, непроизвольных мелких колебаний кисти и осуществ­ляется с помощью специального прибора. Анализ треморометрии проводится по амплитуде и частоте колебаний. В исполь­зуемом в практике гигиенических исследований электротремометре амплитуда отражается числом касаний краев фигурных пазов. При проведении измерений исследователь записывает показание счетчика электротремометра и включает его. По ко­манде исследователя (при этом он запускает секундомер) об­следуемый металлической указкой проводит через все фигур­ные пазы. После выполнения задания секундомер останавливается и вновь регистрируется показание счетчика. Разность в показаниях счетчика указывает количество касаний указкой краев паза. Делением значения общего числа касаний на время выполнения теста определяется частота – количество касаний в 1 с.

При развитии утомления тремор усиливается, однако при трактовке результатов исследования необходимо учитывать влияние степени скоординированности напряжения мышц-антагонистов, а также степени скоординированности совместной деятельности зрительного и двигательного анализаторов.


ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМИОГРАФИИ

Электромиография (ЭМГ) – это регистрация биоэлек­трической активности мышц, являющаяся одной из наиболее адек­ватных методик, позволяющих объективно оценить функцио­нальное состояние НМА. В зависимости от характера отведения различают суммарную ЭМГ (отводится с помощью накожных электродов) и ЭМГ отдельных двигательных единиц (отведение осуществляется с помощью игольчатых электродов). В гигиени­ческих исследованиях используется, как правило, суммарная ЭМГ. Она представляет собой результат сложения потенциалов действия ряда двигательных единиц, в состав которых входят мотонейрон, его аксон и несколько мышечных волокон. Задача исследователя сводится к отведению, усилению и регистрации этих потенциалов. Для этих целей используются электромио­графы.

При подготовке к записи ЭМГ для снижения сопротивления кожи ее обрабатывают в области двигательной точки мышцы (место, где сосредоточено наибольшее количество двигательных единиц), закрепляют электроды на коже с помощью пластыря (по 2 электрода на каждую мышцу – отведение биполярное) и для уменьшения помех «заземляют» испытуемого с помощью специального электрода. Все отводящие электроды подсоединя­ются ко входу усилителя, который связан с регистрирующим блоком.

Количественный анализ ЭМГ включает определение величи­ны амплитуды осцилляций и частоты их следования. В совре­менных приборах этот процесс осуществляется с помощью мик­ропроцессорной техники, и на экран дисплея поступает алфа­витно-цифровая информация о частотном спектре и средней ве­личине входного сигнала ЭМГ. Механизм обработки ЭМГ включает измерение в миллиметрах по восходящему колену вы­соты зубцов и определение средней амплитуды колебаний. Зная цену 1 мм в микровольтах (по калибровочному сигналу, кото­рый записывается до регистрации ЭМГ), вычисляют величину осцилляций.

Частоту следования осцилляций определяют путем подсчета количества зубцов в единицу времени (импульс в 1 с).

Возрастание амплитуды и уменьшение частоты следования осцилляций ЭМГ являются достаточно информативными пока­зателями для диагностики утомления, но при одном непремен­ном условии – постоянстве нагрузки. В производственных ус­ловиях из-за возможности снижения величины прикладываемых усилий, изменений рабочей позы, характера рабочих движений, включения в работу других мышечных групп и т. д. это условие может нарушаться, что затрудняет оценку утомления по ЭМГ-показателям. В связи с этим для оценки мышечного утомления в последнее время используют тесты с дозированной физиче­ской нагрузкой, например удержанием 50, 75% от МПС в тече­ние определенного времени (30 с или до «отказа») с одновремен­ной регистрацией ЭМГ. Сравнение биоэлектрической активно­сти мышц во время удержания дозированных нагрузок в дина­мике рабочего дня позволяет дать объективную характеристику функционального состояния НМА.

Источник: Руководство к практическим занятиям по гигиене труда: Учебн. пособие /Под ред. В.Ф. Кириллова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 2001.
Использованы материалы http://www.trudcontrol.ru