最大靜態(tài)肌力的測定與分析范文
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《工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病雜志》2016年第一期
【摘要】
目的測量工人和學(xué)生兩組人群的最大肌力，為制定適合我國人群的手工搬舉標準提供依據(jù)。方法按照《人體測量學(xué)指導(dǎo)手冊》測定938名受試者的基本人體尺寸，通過拉力測試系統(tǒng)測定受試者的背提力、左右手提力、手臂提力和肩提力。結(jié)果測得男性背提力、左右手提力、手臂提力、肩提力的最大值男性分別為1077．0、576．9、609．0、318．3、465．1N，女性分別為602．0、306．6、340．9、181．8、252．3N。背提力最大，手臂提力最小。男性受試者人體尺寸和最大肌力呈現(xiàn)一定的相關(guān)性（P＜0．05）。結(jié)論中國人背提力、單手提力、手臂提力和肩提力均低于歐美人群。女性各種肌力均比男性小，總體上是男性肌力的55％左右。在女性當(dāng)中左手肌力小于右手肌力更加明顯。
【關(guān)鍵詞】
等長收縮最大肌力；人體尺寸；手工搬舉；工效學(xué)
人體測量是工效學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)，在保證工作場所安全、提升工作效率中也十分重要［1］。肌力測定可為制定搬舉衛(wèi)生限值提供參考。在肌力測定中，靜態(tài)、等長肌力測試是一種實用的測試方法［2］。肌肉骨骼疾病（musculoskeletaldisorder，MSD）是一類與職業(yè)有關(guān)的多發(fā)病，它影響到半數(shù)以上職業(yè)人群，是職工缺勤的主要原因［3］。手工搬舉作業(yè)（manualliftingtask，MLT）在工業(yè)生產(chǎn)中比較常見，是導(dǎo)致工人MSD的重要原因，有些發(fā)達國家已經(jīng)制定了MLT的衛(wèi)生限值［4－5］。德國推薦了最大靜態(tài)肌力標準值，而我國在這方面研究較少［6］。由于種族、人體尺寸方面的差異，其他國家的衛(wèi)生標準限值不能直接引用。我們研究目的是擴充我國人群的人體測量數(shù)據(jù)，分析肌力與人體尺寸之間的聯(lián)系，并且比較與國外人群肌力的差別，為制定我國人群的搬舉標準提供依據(jù)。
1對象與方法
1．1對象包括工人和大學(xué)生兩類受試者，共938人。某啤酒廠流水線作業(yè)工人884人，其中男性648人，女性236人；某醫(yī)學(xué)院學(xué)生54人，其中男性28人，女性26人。受試者無明顯的肌肉骨骼疾患，志愿參與本次試驗，并且填寫知情同意書。
1．2儀器力測定平臺采用BLR－42型拉式負荷傳感器（華東電子儀器廠），YD－34型動態(tài)數(shù)據(jù)采集分析儀（華東電子儀器廠，采樣頻率為100HZ）；人體尺寸測量使用的工具有體重秤、身高坐高計、皮尺和卷尺。
1．3試驗方法
1．3．1人體尺寸的測量人體質(zhì)量、身高、肩峰高、肘關(guān)節(jié)高、掌指關(guān)節(jié)高、膝關(guān)節(jié)高、肩寬、臂展、前臂長、胸圍、腰圍及上臂圍，測量方法依據(jù)美國CDC的《人體測量學(xué)指導(dǎo)手冊》。
1．3．25種最大肌力的測定（1）測量背提力時，受試者站在力測試平臺上，腳尖與著力點平齊，手臂置于身體前方，掌心向軀干方向。調(diào)節(jié)手柄高度使受試者身體前屈60°，雙腿站直，手臂自然下垂。測力時囑受試者背部發(fā)力，以最大力向上提拉手柄。（2）測量右手提力時，受試者站在著力點左側(cè)，外側(cè)踝關(guān)節(jié)與著力點平齊，手臂自然下垂，掌心向內(nèi)握住手柄，調(diào)節(jié)手柄高度使受試者身體保持徑直，囑受試者以最大力向上提拉手柄。左手提力的測試方法和右手提力類似。（3）測量手臂提力時，受試者站在力測試平臺上，腳尖與著力點平齊，手臂置于身體兩側(cè)，調(diào)節(jié)手柄高度，受試者掌心向上握住手柄時肘關(guān)節(jié)彎曲90°，受試者手臂發(fā)力，做肘關(guān)節(jié)屈曲的動作上提手柄，不能踮腳用腿發(fā)力或者后仰借助身體傾倒的力量。（4）測量肩提力時，受試者站在力測試平臺上，腳尖與著力點平齊，手臂置于身體兩側(cè)，調(diào)節(jié)手柄高度，受試者掌心向軀干方向握住手柄時，肩關(guān)節(jié)外展約60°，用肩部發(fā)力做肩關(guān)節(jié)外展的動作上提手柄，不能踮腳用腿發(fā)力或者后仰來借助身體傾倒的力量。受試者從開始發(fā)力到達到最大力的過程用時1s左右，然后維持3s。在發(fā)力時可以看到電腦顯示器的電壓線的浮動，技術(shù)人員進行口頭激勵。受試者每個動作重復(fù)兩次，記錄3次中最高者。
1．4統(tǒng)計學(xué)處理將記錄的電壓值用力－電轉(zhuǎn)換方程進行轉(zhuǎn)換，使用SAS9．1統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，以P＜0．05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。工人和大學(xué)生背提力的比較使用兩獨立樣本的t檢驗。同性別不同年齡組工人之間肌力的比較使用方差分析（SNK法），幾種不同肌力與人體質(zhì)量、身高、肩高、胸圍、臂圍等人體尺寸數(shù)據(jù)之間采用Pearson相關(guān)分析法。
2結(jié)果
2．1基本指標的測定工人年齡比學(xué)生大7～10歲，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0．05），工人體質(zhì)量和體質(zhì)量指數(shù)（BMI）大于學(xué)生，男性間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05），女性間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0．05）；工人和學(xué)生身高接近，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05）。工人和學(xué)生兩組人群人體尺寸測量結(jié)果見表1。
2．2靜態(tài)肌力的測量結(jié)果與比較
2．2．1性別與靜態(tài)肌力的關(guān)系5種靜態(tài)肌力測量值中工人和學(xué)生均測量的是背提力。男女工人的背提力分別為1076．9和590．3N；男女學(xué)生背提力分別為1080．3和639．1N。兩組人群的背提力在同性別之間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05）。男性工人的背提力、左右手提力明顯高于女性工人（P＜0．05）；學(xué)生組男性背提力、手臂提力、肩提力明顯高于女性，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0．05）。兩組對象中女性肌力約為男性的53％～59％。肌力大小順序為背提力＞右手提力＞左手提力＞肩提力＞手臂提力。見表2。
2．2．2年齡與靜態(tài)肌力的關(guān)系男性工人中，背提力、右手提力和左手提力在20～29年齡組最高，隨年齡增加，3種肌力有不斷減小的趨勢，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05）。20～29歲年齡組女性3種肌力最小，且隨年齡的增長無明顯的變化趨勢。男女性工人不同年齡組之間的背提力，左右手提力的比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05）。見表3。
2．2．3相同年齡組工人和大學(xué)生背提力的比較20～29歲年齡組男性工人的背提力大于學(xué)生，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0．05）；女性大學(xué)生背提力大于女性工人，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0．05）。見表4。
2．3不同性別人體基本指標與靜態(tài)肌力的關(guān)系男性人體質(zhì)量、身高、肩峰高、前臂長、手臂長、臂展等與靜態(tài)肌力相關(guān)，女性僅人體質(zhì)量、BMI與靜態(tài)肌力相關(guān)。見表5。
3討論
與Batti′e等［7］對美國人的研究結(jié)果比較，本研究發(fā)現(xiàn)中國男女性手臂提力均比同年齡組美國人低18％，Luk等［8］的研究發(fā)現(xiàn)，中國男性的提力比美國男性低14．94％，而女性則比美國女性低17．71％。肖國兵等［9］研究結(jié)果顯示，中國男性和女性手臂提力比同年齡組美國人低29～33％和43％，與本研究結(jié)果差異較大，這主要有兩個原因：（1）受試者存在差異：本研究受試者來自全國13個省市（湖北、山東占40％），而肖國兵試驗的受試者主要來自浙江寧波；（2）試驗方法差異：本次試驗采用顯示器反饋激勵和口頭激勵，而肖國兵的試驗中沒有使用。靜態(tài)肌力在性別間存在較大差異，Luk等［8］發(fā)現(xiàn)女性最大提力是男性的46．9％，本研究發(fā)現(xiàn)，女性肌力對男性肌力的比值要高于Luk的研究結(jié)果，總體上來看女性各種提力超過男性提力的50％，范圍在53％～57％之間，這與Batti′e等［7］報道的52～65％接近。
Wang等［10］的研究顯示，加拿大女性的最大背提力為（686±129）N，本研究女性最大背提力為（582．7±161．5）N，比加拿大女性低15％。德國男性和女性的最大單手提力分別為800和400N，本研究中男女性最大單手提力是609．0和340．9N，分別比德國男性和女性單手提力小24％和15％。有資料顯示年齡與肌力有著明顯的相關(guān)性，一般最高值出現(xiàn)在20～30歲之間［11］。Bckman等［12］發(fā)現(xiàn)肌力在40歲以前基本穩(wěn)定，60歲之后持續(xù)下降。本研究結(jié)果顯示，工人和學(xué)生年齡組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。提示，年齡在一定范圍內(nèi)對肌力的影響有限。男性左手提力比右手提力小5．4％，女性左手提力比右手提力小10．1％；Chuang等［13］的研究發(fā)現(xiàn)，左手比右手低8％；雖然兩次試驗設(shè)計有所不同，但得出的結(jié)論比較相似，即右手肌力大于左手，人群中大多數(shù)人優(yōu)勢手為右手。同時發(fā)現(xiàn)，不同性別之間這種優(yōu)勢手與非優(yōu)勢手肌力差異的程度也不同，女子左手肌力低于右手肌力的比例大于男子，這與Hossain等［14］的研究結(jié)果相似，他發(fā)現(xiàn)馬來西亞男子左手握力比右手低6．3％，而女子這一比例為8．0％。試驗發(fā)現(xiàn)，男性人體尺寸與靜態(tài)肌力有一定的相關(guān)性，但在女性當(dāng)中，除了體重、BMI以外其他人體尺寸測量數(shù)據(jù)與靜態(tài)肌力都不相關(guān)，國外有用線性回歸方法建立人體尺寸結(jié)果預(yù)測肌力的模型，并對模型進行驗證，模型的決定系數(shù)R值大概在0．4［10，15－17］，最高甚至達到0．86［18］。Wang等［10］建立了1個加拿大女子背部最大拉力的模型，R2＝0．48，認為在沒有更好的預(yù)測工具的情況下，該模型可以用來預(yù)測加拿大女子最大背提力。
本研究有一定的局限性，受試者雖然來自全國13個省市，但是湖北和山東比例比較大，對中國現(xiàn)有人口的代表性有些欠缺；研究中學(xué)生人群數(shù)量較少，與工人組比較得出的結(jié)果要謹慎對待，更大樣本量、更加深入的研究還是很有必要的。
作者：宗學(xué)聰 趙磊 王正倫 楊磊 單位：華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院