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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(cè)量工人和學(xué)生兩組人群的最大肌力，為制定適合我國(guó)人群的手工搬舉標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。方法按照《人體測(cè)量學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)》測(cè)定938名受試者的基本人體尺寸，通過(guò)拉力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)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(cè)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(guó)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(zhǎng)收縮最大肌力；人體尺寸；手工搬舉；工效學(xué)

人體測(cè)量是工效學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在保證工作場(chǎng)所安全、提升工作效率中也十分重要［1］。肌力測(cè)定可為制定搬舉衛(wèi)生限值提供參考。在肌力測(cè)定中，靜態(tài)、等長(zhǎng)肌力測(cè)試是一種實(shí)用的測(cè)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(jiàn)，是導(dǎo)致工人MSD的重要原因，有些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)制定了MLT的衛(wèi)生限值［4－5］。德國(guó)推薦了最大靜態(tài)肌力標(biāo)準(zhǔn)值，而我國(guó)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(guó)家的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限值不能直接引用。我們研究目的是擴(kuò)充我國(guó)人群的人體測(cè)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(guó)外人群肌力的差別，為制定我國(guó)人群的搬舉標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。

1對(duì)象與方法

1．1對(duì)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(wú)明顯的肌肉骨骼疾患，志愿參與本次試驗(yàn)，并且填寫知情同意書。

1．2儀器力測(cè)定平臺(tái)采用BLR－42型拉式負(fù)荷傳感器（華東電子儀器廠），YD－34型動(dòng)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(cè)量使用的工具有體重秤、身高坐高計(jì)、皮尺和卷尺。

1．3試驗(yàn)方法

1．3．1人體尺寸的測(cè)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(zhǎng)、胸圍、腰圍及上臂圍，測(cè)量方法依據(jù)美國(guó)CDC的《人體測(cè)量學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)》。

1．3．25種最大肌力的測(cè)定（1）測(cè)量背提力時(shí)，受試者站在力測(cè)試平臺(tái)上，腳尖與著力點(diǎn)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(cè)力時(shí)囑受試者背部發(fā)力，以最大力向上提拉手柄。（2）測(cè)量右手提力時(shí)，受試者站在著力點(diǎn)左側(cè)，外側(cè)踝關(guān)節(jié)與著力點(diǎn)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(cè)試方法和右手提力類似。（3）測(cè)量手臂提力時(shí)，受試者站在力測(cè)試平臺(tái)上，腳尖與著力點(diǎn)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(shí)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(dòng)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(cè)量肩提力時(shí)，受試者站在力測(cè)試平臺(tái)上，腳尖與著力點(diǎn)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(shí)，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(dòng)作上提手柄，不能踮腳用腿發(fā)力或者后仰來(lái)借助身體傾倒的力量。受試者從開(kāi)始發(fā)力到達(dá)到最大力的過(guò)程用時(shí)1s左右，然后維持3s。在發(fā)力時(shí)可以看到電腦顯示器的電壓線的浮動(dòng)，技術(shù)人員進(jìn)行口頭激勵(lì)。受試者每個(gè)動(dòng)作重復(fù)兩次，記錄3次中最高者。

1．4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理將記錄的電壓值用力－電轉(zhuǎn)換方程進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使用SAS9．1統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。工人和大學(xué)生背提力的比較使用兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)。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(biāo)的測(cè)定工人年齡比學(xué)生大7～10歲，差異有統(tǒng)計(jì)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0．05），女性間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0．05）；工人和學(xué)生身高接近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0．05）。工人和學(xué)生兩組人群人體尺寸測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

2．2靜態(tài)肌力的測(cè)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(cè)量值中工人和學(xué)生均測(cè)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(wú)統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)意義（P＜0．05）。兩組對(duì)象中女性肌力約為男性的53％～59％。肌力大小順序?yàn)楸程崃Γ居沂痔崃Γ咀笫痔崃Γ炯缣崃Γ臼直厶崃ΑＲ?jiàn)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(shì)，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)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(zhǎng)無(wú)明顯的變化趨勢(shì)。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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0．05）。見(jiàn)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(wú)統(tǒng)計(jì)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(jì)學(xué)意義（P＜0．05）。見(jiàn)表4。

2．3不同性別人體基本指標(biāo)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(zhǎng)、手臂長(zhǎng)、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(jiàn)表5。

3討論

與Batti′e等［7］對(duì)美國(guó)人的研究結(jié)果比較，本研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)男女性手臂提力均比同年齡組美國(guó)人低18％，Luk等［8］的研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)男性的提力比美國(guó)男性低14．94％，而女性則比美國(guó)女性低17．71％。肖國(guó)兵等［9］研究結(jié)果顯示，中國(guó)男性和女性手臂提力比同年齡組美國(guó)人低29～33％和43％，與本研究結(jié)果差異較大，這主要有兩個(gè)原因：（1）受試者存在差異：本研究受試者來(lái)自全國(guó)13個(gè)省市（湖北、山東占40％），而肖國(guó)兵試驗(yàn)的受試者主要來(lái)自浙江寧波；（2）試驗(yàn)方法差異：本次試驗(yàn)采用顯示器反饋激勵(lì)和口頭激勵(lì)，而肖國(guó)兵的試驗(yàn)中沒(méi)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(duì)男性肌力的比值要高于Luk的研究結(jié)果，總體上來(lái)看女性各種提力超過(guò)男性提力的50％，范圍在53％～57％之間，這與Batti′e等［7］報(bào)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(guó)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(guó)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］。Bckman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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示，年齡在一定范圍內(nèi)對(duì)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(yàn)設(shè)計(jì)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(shì)手為右手。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同性別之間這種優(yōu)勢(shì)手與非優(yōu)勢(shì)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(lái)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(yàn)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(cè)量數(shù)據(jù)與靜態(tài)肌力都不相關(guān)，國(guó)外有用線性回歸方法建立人體尺寸結(jié)果預(yù)測(cè)肌力的模型，并對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，模型的決定系數(shù)R值大概在0．4［10，15－17］，最高甚至達(dá)到0．86［18］。Wang等［10］建立了1個(gè)加拿大女子背部最大拉力的模型，R2＝0．48，認(rèn)為在沒(méi)有更好的預(yù)測(cè)工具的情況下，該模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)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(lái)自全國(guó)13個(gè)省市，但是湖北和山東比例比較大，對(duì)中國(guó)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(jǐn)慎對(duì)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(jì)醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院