ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Bùi Thị Kim Hương
ĐÁNH GIÁ SỰ VẬN ĐỘNG CỦA CƠ LƯNG
VÀ CỘT SỐNG Ở NGƯỜI LAO ĐỘNG
KHI NÂNG NHẤC VẬT NẶNG BẰNG TAY
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Hà Nội – Năm 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
Bùi Thị Kim Hương
ĐÁNH GIÁ SỰ VẬN ĐỘNG CỦA CƠ LƯNG
VÀ CỘT SỐNG Ở NGƯỜI LAO ĐỘNG
KHI NÂNG NHẤC VẬT NẶNG BẰNG TAY
Chuyên ngành: Nhân chủng học
Mã số:
60 42 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Hà Nội, tháng 9 năm 2014
Tác giả
Bùi Thị Kim Hương
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CS:
Cộng sự
RLCX:
Rối loạn cơ xương
SD:
Độ lêch chuẩn (Standard Deviation)
p:
Giá trị p
t:
Giá trị t
NIOSH :
Viện quốc gia về an toàn và sức khỏe nghề nghiệp Hoa Kỳ
TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................................3
1.1. MỘT SỐ NÉT VỀ GIẢI PHẪU-SINH LÝ CỘT SỐNG THẮT LƯNG...3
1.1.1.Vài nét tổng quát về cột sống....................................................................3
1.1.2. Một số nét về đặc điểm giải phẫu-sinh lý cột sống thắt lưng..................4
1.2. GIỚI THIỆU VỀ ECGÔNÔMI.................................................................13
1.3. SƠ LƯỢC VỀ MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 16
1.3.1. Các nghiên cứu ở nước ngoài...............................................................16
1.3.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam..................................................................19
Chương 2................................................................................................................22
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................................22
2.1. ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU...............................................22
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................................................22
2.2.1. Thiết kế nghiên cứu và nội dung nghiên cứu chính............................22
2.2.2. Cỡ mẫu và cách chọn mẫu nghiên cứu................................................22
2.2.2.1. Cỡ mẫu và cách chọn mẫu phỏng vấn theo bộ phiếu........................22
2.2.2.2. Cỡ mẫu và cách chọn mẫu cho quan sát, mô tả, phân tích về
Ecgônômi.........................................................................................................23
2.2.2.3. Cỡ mẫu và cách chọn mẫu sử dụng thiết bị giám sát sự vận động của
lưng (LMM) và đo điện cơ bề mặt (EMG).....................................................23
2.2.3. Các kỹ thuật nghiên cứu được áp dụng................................................23
2.2.3.1. Điều tra qua phỏng vấn......................................................................23
2.2.3.2. Quan sát, mô tả...................................................................................24
2.2.3.3. Đo, đánh giá sự vận động của lưng ..................................................24
2.2.3.4. Đo, đánh giá điện cơ bề mặt..............................................................28
2.2.4. Xử lý số liệu ..........................................................................................30
Chương 3................................................................................................................33
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN........................................................33
3.1. ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THAO TÁC NÂNG NHẤC VẬT NẶNG
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Giới và ngành sản xuất của đối tượng được phỏng vấn.....................33
Bảng 3.2. Số năm làm công việc thường xuyên nâng nhấc của đối tượng phỏng
vấn........................................................................................................................... 33
Bảng 3.3. Công việc hàng ngày của đối tượng phỏng vấn..................................34
Bảng 3.4. Thời gian làm việc trung bình mỗi ngày.............................................35
Bảng 3.5. Trọng lượng trung bình của vật phải nâng nhấc (kg)........................35
Bảng 3.6. Tỷ lệ đối tượng có bị đau/nhức/cứng/khó cử động ở một số bộ phận
cơ thể trong vòng 1 năm trước thời điểm điều tra ............................................37
Bảng 3.7. Nơi cảm nhận đau thắt lưng lần đầu tiên............................................38
Bảng 3.8. Công việc đang làm khi cảm nhận thấy đau thắt lưng lần đầu tiên. .38
Bảng 3.9. Thời điểm khi cảm nhận thấy đau thắt lưng rõ ................................39
Bảng 3.10. Diễn biến của tình trạng đau thắt lưng.............................................39
Bảng 3.11. Diễn biến của tình trạng đau thắt lưng ...........................................40
Bảng 3.12. Tình hình đau thắt lưng trong vòng 1 tháng trước thời điểm phỏng
vấn .......................................................................................................................... 41
Bảng 3.13. Tình hình đau thắt lưng tại thời điểm phỏng vấn.............................41
Bảng 3.14. Kết quả đo biên độ sóng và tần số trung bình của điện cực bên phải
và bên trái............................................................................................................... 71
Bảng 3.15. Kết quả đo biên độ sóng và tần số trung bình của điện cực ở các vị
trí khác nhau trên cơ lưng thẳng..........................................................................71
Bảng 3.16. Kết quả đo EMG chia theo trọng lượng vật nâng............................72
Bảng 3.17. Kết quả đo EMG chia theo ngành nghề sản xuất.............................75
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cột sống...................................................................................................3
Hình 1.2. Các đốt sống thắt lưng............................................................................5
Hình 1.3. Liên hệ của rễ thần kinh gai sống với đốt sống.....................................9
Hình 1.4. Các cơ lưng-lớp giữa.............................................................................12
Hình 3.8. Nguy cơ RLTL ở công nhân bốc nhám................................................52
Hình 3.9. Nguy cơ RLTL ở công nhân đóng hộp gạch........................................53
Hình 3.10. Nguy cơ RLTL ở công nhân bốc xếp gạch lên xe tải .......................54
Hình 3.11. Nguy cơ RLTL theo từng yếu tố ở công nhân sản xuất gạch granit
................................................................................................................................. 55
Hình 3.12. Nguy cơ rối loạn cơ xương cột sống thắt lưng trung bình chung
ở công nhân sản xuất gạch granit.........................................................................56
Hình 3.13. Nguy cơ RLTL ở công nhân sản xuất khuôn....................................59
Hình 3.14. Nguy cơ RLTL ở công nhân tạo hình................................................61
Hình 3.15. Nguy cơ RLCX CSTL ở công nhân kiểm tra mộc............................62
Hình 3.16. Nguy cơ RLTL ở công nhân kiểm tra phân loại sản phẩm..............63
Hình 3.17. Nguy cơ RLTL ở công nhân đóng gói sản phẩm...............................64
Hình 3.18. Nguy cơ rối loạn cơ xương cột sống thắt lưng theo từng yếu tố ở
công nhân sản xuất sứ vệ sinh...............................................................................65
Hình 3.19. Nguy cơ rối loạn cơ xương cột sống thắt lưng trung bình chung
ở công nhân sản xuất sứ vệ sinh...........................................................................67
Hình 3.20. Nguy cơ rối loạn cơ xương cột sống thắt lưng ở 3 nhóm nghề.........67
Hình 3.21. Nguy cơ rối loạn cơ xương cột sống thắt lưng theo giới tính............70
Hình 3.22. Giá trị EMG chia theo vị trí đặt điện cực..........................................77
Hình 3.23. Tỷ lệ đau mỏi cơ xương của đối tượng phỏng vấn............................78
Hình 3.24. Giá trị EMG chia theo trọng lượng nâng nhấc.................................79
Hình 3.25. Giá trị EMG chia theo trọng lượng nâng nhấc................................80
Hình 3.26. Tương quan giữa tỷ lệ đau thắt lưng và trọng lượng nâng nhấc
trung bình............................................................................................................... 81
Hình 3.27. Mô hình về lực, mô men và sự cân bằng khi nâng nhấc vật nặng ở
các khoảng cách ngang khác nhau.......................................................................82
Hình 3.28. Tương quan giữa mô men tối đa và trọng lượng vật nâng...............83
Hình 3.29 . Tương quan giữa tỷ lệ đau thắt lưng và biên độ sóng cực đại........84
sống và sự thay đổi về điện cơ của các nhóm cơ lưng tham gia trong quá trình
nâng nhấc.
1
Để đáp ứng yêu cầu này, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá
sự vận động của cơ lưng và cột sống ở người lao động khi nâng nhấc vật nặng
bằng tay” với các mục tiêu sau:
1. Mô tả được đặc điểm lao động nâng nhấc và tình trạng đau mỏi cơ xương
khớp và thắt lưng của người lao động tại một số công đoạn trong sản xuất gạch
tuynel, gạch granit và sứ vệ sinh.
2. Phân tích đánh giá mức độ nguy cơ đối với cột sống và các cơ lưng khi
người công nhân thực hiện các thao tác nâng nhấc vật tại một số công đoạn trong
sản xuất gạch tuynel, gạch granit và sứ vệ sinh.
Các số liệu trong luận văn này được trích một phần từ đề tài 209/10/TLĐ do
PGS.TS. Nguyễn Đức Hồng – Trung tâm Khoa học Con người và Sức khỏe Lao
động, Viện Nghiên cứu Khoa học Kỹ thuật Bảo hộ Lao động làm chủ nhiệm. Tác
giả luận văn đã trực tiếp tham gia thực hiện và được chủ nhiệm đề tài đồng ý cho
phép sử dụng một phần số liệu của nghiên cứu cho luận văn.
2
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. MỘT SỐ NÉT VỀ GIẢI PHẪU-SINH LÝ CỘT SỐNG THẮT LƯNG
1.1.1.Vài nét tổng quát về cột sống
Cột sống (columna vertebradis) của con người là trục trung tâm của cơ thể,
thuộc bộ xương trục (skeleton axiale) bao gồm nhiều đốt sống tiếp khớp với nhau, giúp
cho thân mình vận động dễ dàng và nhịp nhàng. Cột sống bao bọc và bảo vệ cho tủy
không cử động được.
1.1.2. Một số nét về đặc điểm giải phẫu-sinh lý cột sống thắt lưng
* Đặc điểm các đốt sống thắt lưng
Do phải chống đỡ toàn thân và cần chuyển động nhiều nên các đốt sống thắt
lưng có các đặc điểm sau (Hình 1.2).
- Thân rất to, rộng chiều ngang hơn chiều trước sau.
- Lỗ đốt sống hình tam giác, rộng hơn lỗ đốt sống của các đốt sống ngực
nhưng nhỏ hơn lỗ đốt sống cổ.
- Cuống ngắn nhưng rất dày và dính vào thân đốt sống ở 3/5 trên. Khuyết đốt
sống dưới sâu hơn khuyết đốt sống trên.
- Cung đốt sống có chiều cao hơn chiều rộng.
- Mỏm gai hình chữ nhật, chạy ngang ra sau.
- Mặt khớp của mỏm khớp trên hơi lõm hướng vào trong, ra sau. Trên bờ sau
của mỏm xương nhô lên tạo nên mỏm vú (processus mammilaris). Mỏm khớp dưới
có mặt khớp hơi lồi, nhìn ra ngoài và ra trước.
4
- Mỏm ngang dài và mỏng được coi như xương sườn thoái hóa. Trên mặt sau
mỏm ngang có một lồi củ gọi là mỏm phụ (processus accesorius).
* Đặc điểm của lỗ liên đốt sống (lỗ gian liên đốt)
Ở cột sống đoạn thắt lưng, sự liên quan về vị trí các đĩa đệm và các lỗ liên
đốt với dễ thần kinh tủy sống có vai trò đặc biệt quan trọng. Nói chung, các lỗ liên
đốt sống này nằm ngang mức với các đĩa đệm. Cỡ của các rễ thần kinh vùng cột
sống thắt lưng lớn dần từ trên xuống dưới và rễ L5 lớn nhất.
Bình thường đường kính của lỗ liên đốt sống to gấp 5-6 lần đường kính của
rễ thần kinh chui qua lỗ. Các tư thế duỗi cột sống và nghiêng về hai bên làm giảm
đường kính lỗ. Khi đĩa đệm bị lồi hoặc thoát vị về phía bên sẽ làm hẹp lỗ liên đốt,
chèn ép vào rễ thần kinh gây đau. Riêng lỗ liên đốt thắt lưng cùng là đặc biệt nhỏ do
ngột, các vòng sợi ở phía trực tiếp sẽ bị căng ra, trong khi các vòng sợi ở bên đối
diện sẽ chun lại. Những mô hình toán học dựa trên mô phỏng của đĩa đệm vùng thắt
lưng đã mô tả rằng, sự xoắn vặn sẽ gây sang chấn tập trung ở những vòng sợi bên,
làm rạn nứt các vòng sợi, đây là vị trí dễ bị thoát vị đĩa đệm [1]. Khi gấp mạnh thân
người ra phía trước có thể gây thoát vị đĩa đệm ra sau đẩy lồi vào trong ống sống.
Như vậy, đĩa đệm tham gia vào vận động của cột sống bằng khả năng biến
dạng và tính chịu ép của nó, kết hợp với khả năng chuyển trượt của các khớp đốt
6
sống đã tạo nên cho cột sống có một trường vận động nhất định [26]. Ngoài ra, đĩa
đệm còn đảm bảo chức năng giảm xóc cho cơ thể, làm giảm nhẹ các chấn động dọc
theo trục cột sống do trọng tải. Nhân nhầy đảm nhiệm chức năng chuyển tiếp các
lực dọc trục để trải đều và cân đối tới mâm sụn và vòng sợi [25].
Các đốt sống được liên kết với nhau bởi các dây chằng như dây chằng dọc
trước, dây chằng dọc sau, dây chằng vàng, dây chằng trên gai, dây chằng gian gai,
dây chằng gian ngang. Dây chằng dọc trước, dây chằng dọc sau, dây chằng liên gai,
dây chằng vàng có liên quan trực tiếp đến bệnh thoát vị đĩa đệm. Dây chằng dọc sau
phủ phần sau của vòng sợi đĩa đệm nhưng không phủ kín, để hở phần sau bên của
vòng sợi nên thoát vị đĩa đệm thường xuất hiện ở đây. Dây chằng vàng phủ phần sau
của ống sống, góp phần che trở cho ống sống và các rễ thần kinh. Vì vậy, sự phì đại
của dây chằng vàng cũng gây đau rễ thắt lưng có thể nhầm với thoát vị đĩa đệm.
* Mối liên quan giữa đĩa đệm và khớp liên cuống đốt sống
Các khớp liên cuống đốt sống là các khớp thực thụ, chúng là các khớp bản lề
chêm. Tùy theo tư thế của khớp trong không gian mà nó có những hướng vận động
hoàn toàn xác định. Khi trọng tải đè lên trục cột sống thay đổi sẽ dẫn đến sự chuyển
dịch các diện khớp nhưng các diện khớp luôn luôn đối diện với nhau.
Các khớp liên cuống vùng cột sống thắt lưng chuyển động trong mặt phẳng
đứng. Nếu tải trọng nén ép theo trục dọc của cột sống sẽ làm giảm chiều cao của
học đặc biệt của cột sống thắt lưng. Tủy sống dừng lại ở đốt sống thắt lưng 2 nhưng
các rễ thần kinh vẫn tiếp tục chạy xuống dưới và đi ra ngoài ống sống qua lỗ gian
đốt sống tương ứng, nó phải đi qua một đoạn dài trong khoang dưới nhện. Hướng đi
của rễ thần kinh sau khi ra khỏi bao màng cứng tùy thuộc vào chiều cao của đoạn
tủy tương ứng. Do đó, ở đoạn cột sống thắt lưng rễ thần kinh và đĩa đệm có liên
quan định khu không tương ứng (Hình 1.3), cụ thể:
- Chỗ tách ra của rễ L4 ở độ cao thân đốt L3
- Rễ L5 rời bao cứng ở ngang mức bờ dưới của thân đốt L4
- Rễ S1 ở bờ dưới của thân đốt L5.
Trường hợp thoát vị đĩa đệm L4-L5 trước hết sẽ chèn rễ L5, còn rễ L4 chỉ
bị chèn ép khi khối thoát vị rất lớn và đẩy sang hai bên, vì rễ L4 đi qua lỗ ghép ở
phía trên ngoài của đĩa đệm này.
8
Trường hợp thoát vị đĩa đệm L5-S1 thì chỉ cần một thoát vị sau bên nhỏ, cả
rễ L5 và S1 đều đồng thời bị chèn ép vì rễ S1 thoát ra khỏi bao cứng ở mức này,
còn rễ L5 đi qua lỗ ghép L5-S1 thì nằm ngay trên vòng sợi phía sau đĩa đệm. Rễ L5
lớn nhất nhưng khoảng rỗng tự do dành cho rễ L5 hoạt động ở lỗ ghép đốt L5-S1 lại
rất nhỏ. Ảnh hưởng của thoát vị đĩa đệm lên các rễ thần kinh còn liên quan trực tiếp
đến độ rộng của ống sống. Hẹp ống sống sẽ gây chèn ép rễ thần kinh mặc dù đĩa
đệm chỉ bị lồi nhỏ.
Hình 1.3. Liên hệ của rễ thần kinh gai sống với đốt sống
9
* Hệ thống cơ
+ Lớp thứ ba gồm cơ răng sau trên và dưới:
Cơ răng sau trên xuất phát từ dây chằng gáy, mỏm gai các đốt sống từ C7
đến T2 và dây chằng gian gai ở đoạn này; bám tận mặt ngoài 4 xương sườn trên; có
tác động nâng các xương sườn khi hít vào.
Cơ răng sau dưới xuất phát từ mỏm gai các đốt sống từ T11 đến L3 và dây
chằng gian gai tương ứng; bám tận ở mặt ngoài 4 xương sườn cuối; có tác động hạ
các xương sườn.
- Các cơ lớp sâu gồm các cơ cạnh cột sống và các cơ gáy. Các cơ cạnh cột
sống (Hình 1.4) gồm nhiều cơ dính vào nhau tạo nên một khối cơ chung phức tạp và
cũng được sắp xếp theo 3 lớp từ nông đến sâu.
+ Lớp thứ nhất: là cơ dựng sống hay còn gọi là cơ lưng thẳng (m. erector
spinae) gồm các cơ chậu sườn, cơ dài và cơ gai. Vì các cơ này chạy dọc từ xương
chẩm tới xương cùng nên ở mỗi đoạn, các cơ còn được gọi tên là: cơ chậu sườn thắt
lưng, cơ chậu sườn ngực, cơ chậu sườn cổ, cơ dài ngực, cơ dài cổ, cơ dài đầu, cơ
gai ngực, cơ gai cổ, cơ gai đầu… các cơ ở lớp sâu hơn cũng được gọi tên theo cách
tương tự. Chức năng chủ yếu của cơ dựng sống là duỗi cột sống và nghiêng cột
sống (khi một bên co).
+ Lớp thứ hai là cơ ngang gai (m. transversospinalis). Cơ bám từ mỏm ngang
sang mỏm gai của các đốt sống. Cơ này gồm các cơ bán gai, cơ nhiều chân và cơ
xoay. Chức năng của các cơ này chủ yếu là xoay cột sống.
+ Lớp thứ ba gồm các cơ gian gai (m. interspinales) bám giữa các mỏm gai
và các cơ gian ngang (m. intertransversarii) bám vào giữa các mỏm ngang. Cơ gian
gai có tác dụng duỗi cột sống. Cơ gian ngang có tác dụng duỗi và nghiêng cột sống.
11
Hình 1.4. Các cơ lưng-lớp giữa
* Một số bệnh lý liên quan đến cột sống
cả những hạn chế của con người” [8], [14]. Hay nói một cách khác là nghiên cứu
mối quan hệ giữa con người và lao động.
Nói về con người, chúng ta hiểu bao gồm các vấn đề về hình dáng, kích
thước, sự cấu tạo được gọi chung là các đặc điểm giải phẫu; các quá trình sinh học ở
bên trong duy trì sự tồn tại của cơ thể gọi chung là các đặc điểm sinh lý, cơ sinh; và
13
các đặc điểm về sự đáp ứng của cơ thể đối với môi trường xung quanh gọi là các
đặc điểm tâm lý.
Nói về lao động, chúng ta hiểu bao gồm các nhiệm vụ phải hoàn thành, các
động tác, thao tác, các bước công việc phải làm, các phương pháp trong lao động,
các dụng cụ, thiết bị, máy móc, bố trí chỗ làm việc và môi trường nơi làm việc [11].
Trong mọi hoạt động, Ecgônômi luôn theo đuổi các mục tiêu nhằm tối ưu
hiệu quả hoạt động của hệ thống Con người – Đối tượng kỹ thuật – Môi trường lao
động, mà ta có thể gọi tắt là hệ thống Người – Máy – Môi trường. Ecgônômi làm
thích ứng lao động với các khả năng của con người về giải phẫu, sinh lý và tâm lý,
đảm bảo cho lao động được tiến hành với hiệu quả cao nhất, với tổn hao sinh học
thấp và đảm bảo an toàn cho con người. Mục tiêu của Ecgônômi là:
- Hướng tới việc loại trừ mọi nguy hại cho sức khỏe của con người.
- Hướng tới sự tiện nghi cho con người, tức là là cho các đối tượng kỹ thuật
phù hợp với các khả năng hữu hạn của con người, có tác dụng động viên các quá
trình tâm lý, sinh lý, hạn chế mệt mỏi và thúc đẩy khả năng lao động lâu dài mà
không làm ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.
- Hướng tới tối ưu các tổn hao sinh học trong quá trình lao động.
- Làm cho lao động có hiệu quả cao (tăng năng suất và chất lượng của lao động).
Vậy, mục tiêu chính của Ecgônômi là làm cho công cụ, thiết bị, công việc
phù hợp với con người chứ không phải là làm cho con người phù hợp với công việc,
công cụ, thiết bị.
được năng suất mà còn tránh được cho người lao động các tai nạn và bệnh tật
không muốn có. Ecgônômi phải được đưa vào ngay từ giai đoạn thiết kế. Thiết kế
phải giảm gánh nặng thể lực, tâm thần và gánh nặng do môi trường, đề xuất các
cải tiến để thích nghi gánh nặng lao động và gánh nặng môi trường đối với khả
năng chịu đựng của con người. Muốn làm được điều đó, ngay từ giai đoạn thiết kế
mỗi sản phẩm phải tính đến các đặc điểm liên quan đến người sử dụng như; tuổi,
giới, đặc điểm nhân trắc, thể lực, trình độ học vấn, phong tục tập quán...
Ecgônômi làm nhiệm vụ cung cấp các thông tin trên, đồng thời giám sát việc thực
hiện các yêu cầu đó [11].
15