To, čo zvárač cíti, je viditeľné – športoví vedci skúmajú námahu

Striekanie iskier, jasný trblietavý oblúk dáva náznak extrémne vysokých teplôt, ktoré sa dajú vydržať iba so špeciálnym ochranným odevom. Napriek všetkému muž pracuje s veľkým sústredením a pomocou zváracieho horáka zabezpečí spojenie kovu.

Fyzicky je osemhodinový pracovný deň zvárača mimoriadne únavný. Aké je to únavné, skúmala štúdia katedry športovej medicíny na Justus-Liebig University (JLU). "To, čo zvárač cíti, je viditeľné," vysvetľuje jeho riaditeľ, profesor Frank C. Mooren. Cieľom bolo zistiť, kde spočíva hlavná námaha vo svalovej oblasti. Na základe vedeckých poznatkov je možné vypracovať kompenzačné cvičebné programy a poskytnúť odporúčania týkajúce sa držania tela, ktoré chránia pracovníkov v zmysle prevencie následkov jednostrannej námahy a trvalého ublíženia na zdraví.

Was ein Schweißer fühlt, wird sichtbar _ Sportwissenschaftler erforschen Belastung

Projektový tím (zľava doprava): Dr. Karsten Krüger, Jan Hasselbaum, Carmen Petermann, Prof. Frank C. Mooren

Zhromaždené údaje sa využívajú aj pri vývoji nových ergonomických zváracích horákov, pretože výskumný projekt podporuje spoločnosť ABICOR BINZEL. V priebehu dvoch rokov inovatívna spoločnosť financovala výskum, ktorý bol stanovený ako dizertačná práca. Vedci z Kugelbergu v Gießene svojou spoluprácou prelomili novú pôdu. Mooren vie, že "šport a pracovná medicína nie sú od seba až tak ďaleko". Či už ide o špičkových športovcov alebo zváračov, obaja podávajú výkon a obaja sa tým unavia. S fyzickou únavou klesá výkonnosť a s ňou klesá aj koncentrácia. V priebehu úplne bežného osemhodinového dňa je zvárač vystavený silnej fyzickej námahe. Dlhodobé špecifického držania tela, vysoké teploty, hmotnosť zváracieho horáka a potrebný ochranný odev vrátane rukavíc a zváračskej masky, ako aj vysoko presná práca s materiálmi – či už robustnou oceľou alebo citlivým hliníkom – naťahujú pracovníka až na hranicu možností.

Diplomová práca ako výzva

Aby som si urobila predstavu o námahe, "sama som držala zvárací horák," spomína Carmen Petermann. Drobná športová vedkyňa a športová terapeutka z Heidelbergu sa prihlásila na doktorandskú prácu inzerovanú katedrou športového lekárstva v Gießene a ABICOR BINZEL a zákazku získala. Spolu s vedeckým asistentom v športovom inštitúte Dr. Karstenom Krügerom, ktorý vedie dizertačnú prácu, musela spočiatku rozvíjať pochopenie zvárania. "Existujúce štatistiky ukazujú, že zvárači majú čoraz častejšie problémy s chrbtom a ramenami," opisuje Krüger. Preto bolo rozhodnuté zamerať výskumnú prácu na zapojené svalové skupiny.

Výskumné metódy používané v športovej medicíne boli prispôsobené nezvyčajnej úlohe umožniť merať a tým odhaliť fyzickú námahu zvárača. "Použili sme kombináciu rôznych, komplementárnych metód," vysvetľuje vedecký asistent.

V 60-minútovom čase prípravy pre každé morča boli elektródy na meranie EMG pripevnené k ôsmim skúmaným svalom a merač krvného tlaku bol zaistený. Potom sa prvýkrát odobral laktát v krvi a určil sa krvný tlak a srdcová frekvencia. Po približne 10 minútach dynamických zahrievacích cvičení pre príslušné merané svaly, kde každý cvik pozostával z 3 dávok po 15 opakovaní, sa vykonali testy maximálnej sily na svalovom systéme, ktorý sa mal skúmať. Tie zahŕňali maximálne statické napnutie svalu po dobu 5 sekúnd vo fyzickej polohe zameranej na príslušný sval. Samotný proces zvárania sa potom uskutočnil pomocou procesu MAG so zmiešaným plynom M21. Boli dodržané polohy PF (poloha hore) v sede a PD (horizontálna/horná poloha) v stoji. V každej polohe sa zváranie vykonávalo po dobu 5 dávok po 5 minútach s prestávkami 30 sekúnd medzi fázami.

Po každej z týchto dvoch polôh sa zmeral laktát v krvi, krvný tlak a srdcová frekvencia a počas zváracej činnosti sa skúmala subjektívna vnímaná námaha. Na posúdenie subjektívnej vnímanej námahy bola použitá Borgova stupnica. Na tejto stupnici od 6 do 20 sa hodnotenie námahy lineárne zvyšuje s výkonom a potom ho možno spojiť s fyziologickými parametrami merania. Po prvej zváracej aktivite trvajúcej takmer 1 hodinu sa opäť vykonala skúška maximálnej pevnosti a meranie sily ruky na svaloch.

Intensive Vorbereitung: Aufbringen der Elektroden für die EMG - Messung, Aufwärmübungen und Maximalkraftmessung

Intenzívna príprava: Ante up elektród pre EMG – hodnotenie, zahrievacie cvičenia a meranie maximálnej sily.

Vyhodnotenie pomocou Borgovej stupnice

Svalová aktivita bola meraná pomocou 8-kanálového EM a softvéru na počítačom podporované zaznamenávanie a analýzu údajov. Okrem toho boli zváracie činnosti súčasne zaznamenané videokamerou. Na dominantnej ruke bolo meraných osem svalov: Mm. flexor (flexorové svaly predlaktia), Mm. extensor (extenzor predlaktia), M. biceps brachii (flexor hornej časti ramena), M. triceps lateralis (extenzor hornej časti ramena), M. deltoideus pars mediale (veľký ramenný sval), M. trapezius pars ascendens (krčný sval), M. infraspinatus (ramenný sval) a M. erector spinae pars lumbalis (extenzor dolnej časti chrbta). Elektródy boli aplikované rovnobežne so svalmi a fixované pružnou páskou, aby sa zabránilo skĺznutiu elektród v dôsledku vysokej úrovne potenia.

Výsledky vnímanej námahy (obr. 1) ukazujú, že zvárači pociťujú pri práci s odľahčeným horákom výrazne menšiu námahu. Dôkazom toho sú aj mierne nižšie hodnoty krvného tlaku.

Najdôležitejším výsledkom je, že svalová námaha na 5 z 8 svalov je výrazne nižšia v oboch zváracích polohách pri použití horáka ABIMIG^® GRIP A LW so zníženou hmotnosťou. Obr. 2 zobrazuje výsledky pre polohu PD a obr. 3 ukazuje výsledky pre polohu PF. Najmä ramenné a ramenné svaly sú vystavené výrazne menšiemu namáhaniu. V praktickej nepretržitej prevádzke to vedie k menšiemu počtu sťažností a následne k kratším prestojom spôsobeným neprítomnosťou v dôsledku zranenia.

Ergebnisse des subjektiven Belastungsempfindens mittels Borg Skala

Obr. 1:
Výsledky subjektívneho pocitu zaťaženia prostredníctvom Borgovej stupnice

Ergebnisse der Muskelaktivität der 8 unterschiedlichen Muskeln während der Schweißposition PF (stehend)

Obr. 2:
Výsledky svalovej aktivity 8 rôznych svalov pri zváraní v polohe PF (v stoji)

Ergebnisse der Muskelaktivität der 8 unterschiedlichen Muskeln während der Schweißposition PD (sitzend)

Obr. 3:
Výsledky svalovej aktivity 8 rôznych svalov pri zváraní v polohe PD (sedenie)

* Borgova stupnica je hodnotiaca metóda, ktorú vynašiel prof. Dr. Gunnar Borg (Štokholm) na hodnotenie subjektívnej vnímanej námahy.

Praktické skúsenosti potvrdzujú výsledky výskumu

Dodatočná meracia kampaň dodávateľa pre automobilový priemysel, kde sa horák ABIMIG^® GRIP A LW používa už niekoľko mesiacov, potvrdzuje vyššie uvedený výskum. Zvárači sa vyjadrili veľmi pozitívne a nechceli pustiť horák ABIMIG^® GRIP A LW. "Moje sťažnosti na ramená prakticky zmizli," potvrdzuje jeden zo zváračov v stručnom vyhlásení!

"Neustále vyvíjame nové zváracie horáky, aby zvárač mohol pracovať na požadovanej úrovni presnosti." Jan Hasselbaum, ktorý pracuje v obchode

a divízia marketingu v spoločnosti ABICOR BINZEL vie, o čom hovorí. "Náš vývoj sa zameriava na človeka, zvárača." Prof. Mooren dodáva: "Zistili sme, že spoločnosti čoraz viac identifikujú zamestnancov ako kapitál, ktorý potrebujú chrániť." Ako manažment ochrany zdravia pri práci si to čoraz viac nachádza cestu do spoločností. Cieľom každého zamestnávateľa musí byť predĺženie pracovného života zamestnancov a kvalifikovaných zamestnancov, ich udržiavanie v kondícii a zdraví.

Športový vedec a lekár Mooren opisuje spoluprácu s "globálnym hráčom" z Busecku ako šťastný zlom, ktorý prišiel prostredníctvom osobných kontaktov. "Generálny riaditeľ ABICOR BINZEL Dr. Emil Schubert bol v športovom inštitúte pre výkonnostnú diagnostiku," spomína. V určitom okamihu však rozhovor prestal byť o fyzickom výkone subjektu, Schuberta. "Diskutovali sme o tom, že výkon sa netýka len športu, ale aj práce, že výkon je spojený s úrovňou únavy a že sa dá ilustrovať."

Sformovala sa myšlienka spolupráce. "Naši vývojári zvažujú, ako môžu byť zváracie horáky navrhnuté tak, aby boli užívateľsky prívetivé. Praktické skúsenosti pracovníkov sú do toho zakomponované," vysvetľuje Hasselbaumová ďalší dôvod, prečo spoločnosť financuje doktorandskú prácu, v ktorej je spolupráca so športovými vedcami z Gießenu opísaná ako "intenzívna a vzrušujúca".

Záver: Ak to zhrnieme, možno konštatovať, že pri zváracích prácach v polohách PF a PD sú namáhané predovšetkým ramenné a ramenné svaly a že ľahší zvárací horák sa osvedčil a menej namáhal.

V stoji alebo v sede – ľahký zvárací horák znamená menšiu záťaž pre ramenné a ramenné svaly

Zváracie horáky so zníženou hmotnosťou radu ABIMIG^® GRIP A LW sa v priemyselnom meradle používajú už viac ako rok a medzi profesionálnymi zváračmi sa stretli s veľmi pozitívnym ohlasom. Vynikajúce vyváženie a mierne zakrivená rukoväť pohodlne padnú do ruky a zníženie hmotnosti znamená, že zvárači pociťujú menšiu námahu pri každodennej práci. Zníženie hmotnosti bolo možné najmä vďaka použitiu ľahkých kovových komponentov pre živé káble v káblovom zväzku, kde bola inak konvenčná meď nahradená komponentmi z ľahkých kovov. Napriek zníženej hmotnosti sú zváracie horáky úplne vhodné na priemyselné použitie a spĺňajú platné normy a predpisy, najmä DIN/EN 60974-7.

Krčné svaly