Ergonomické rizikové faktory zdravotních problémů u PC obrazovek - Část II.

Část I. -  Zrakové potíže

Část II. - Potíže pohybové soustavy

Projevy

Potíže pohybové soustavy byly u pracovníků u obrazovek studovány již od počátku masového rozšíření osobních počítačů. Přehled starších studií z období 1980–1986 je obsažen v publikaci WHO, další z období 1988–1992 je uveden v encyklopedické publikaci ILO. V těchto fázích převládala spíše popisná statistika nad pokusy o nalezení kauzálních vazeb mezi způsobem činnosti a potížemi. Počet osob se subjektivními stížnostmi v jednotlivých studiích kolísal mezi 10 a 80 %. Potíže mají různý charakter: bolest, ztuhlost, únava, ochablost a projevují se v různých částech těla (dolní končetiny, lumbosakrální oblast, horní část zad, ramena, šíje, horní končetiny).

Typickým zjištěním je souhrn ze zprávy americké vládní instituce NIOSH: Prevalence subjektivně udávaných potíží horních končetin u sledovaných 973 osob v jednom kalendářním roce činila 41 %, nejčastější byly symptomy v šíji (26 %) následované potížemi v rukou či v zápěstích (22 %), v ramenech (17 %) a v loktech (10 %). Trvání práce u obrazovky bylo spojeno se zvýšeným počtem potíží šíje, ramen, rukou a zápěstí. Projevila se tendence k tomu, že ženy udávaly více symptomů v několika oblastech, avšak v tomto zjištění se může odrážet jejich vyšší koncentrace v pracích, v nichž existuje více rizikových faktorů. 

 Ergonomické příčiny

Obecně z biomechanických a fyziologických hledisek platí, že při vývinu potíží v muskuloskeletálním aparátu jsou kritické čtyři základní faktory: trvání, uplatnění síly, opakování a poloha. Potíže v dolních končetinách a bolesti v lumbosakrální oblasti jsou spojeny s nečinností při dlouhodobém sezení a nejsou specifické pouze pro práci u obrazovek. Na druhé straně potíže v oblasti šíje, horní části zad a ramen bývají vyvolávány polohou paží, trupu a hlavy při sledování obrazovky, psaní na klávesnici a manipulacích s myší. Čtvrtá z těchto oblastí – předloktí, zápěstí a ruka – bývá spojena zejména s opakováním pohybů. Pro práci u počítačových obrazovek jsou charakteristické zejména statické a málo proměnlivé polohy hlavy, ramen, horních končetin a trupu, spojené s vysokou pravděpodobností vzniku potíží ve zmíněných tělesných oblastech.

Dolní končetiny

Dlouhá nečinnost při sezení je spojena se změnami v makro- i mikrocirkulaci. Srdeční frekvence před koncem směny se při neaktivním sezení (žádné pohyby nohou) oproti aktivnímu sezení (časté pohyby dolních končetin) urychluje průměrně o 8 tepů/min – srdeční sval tak vykonává více práce. Průměrný arteriální tlak klesá asi o 7 mmHg po 5 hodinách sezení v důsledku zvýšeného diastolického TK. Tyto změny jsou malé a nemusí pro zdravé lidi znamenat žádné riziko. Problémy však mohou mít těhotné ženy, osoby s varikózními žílami a klidovým diastolickým TK nad 90–95 mmHg. Nečinné sezení vede k změnám mikrocirkulace v dolních končetinách. Žilní tlak se zvyšuje na úroveň hydrostatického tlaku odpovídajícího výšce sloupce krve do srdce. Po 8 hodinách neaktivního sezení se zvyšuje obsah intersticiální tekutiny a dochází k otokům nohou u 4–5 % zdravých žen. Diskomfort dolních končetin je ve vztahu k těmto změnám, zejména k hromadění tekutin. Tvorba otoků je krátkodobá, otoky mizí po nočním spánku. Každodenní sezení však může vést u predisponovaných osob k patologickým reakcím (varikózní žíly, trombóza, embolie plic).

Změna polohy a pohyb je nejlepší obranou proti nepříznivým účinkům dlouhodobého sezení u obrazovek.

Bolesti v dolní části zad

Počátkem 60. let upozornil E. Grandjean na opomíjené problémy kancelářských prací a sedavých zaměstnání. V dnes již klasických ergonomických výzkumech popsal tři způsoby sezení při práci:

1. Na kraji židle si zvyklo sedět 15 % osob většinou menšího vzrůstu a pracujících u vyšších stolů (78 cm). Neopírají se o zádovou opěrku, většinou si stěžují na potíže ve stehnech.
2. Uprostřed židle sedává 52 % osob, používají často opěrku zad. Stížnosti bývají na potíže v šíji, ramenou, pažích a rukou. Tento způsob je většinou spojen s nižším stolem (72 cm) a psaním na stroji.
3. Na konci židle sedí 33 % lidí, většinou velkých či středně velkých, kteří většinou nemají potíže.

Později byly polohy při sezení podrobeny biomechanické analýze. Kyfotický způsob s obráceným prohybem páteře v lumbální krajině a bez opěry zad byl označen za nevhodný. Při podobném sezení je tlak na meziobratlové ploténky o 40 % vyšší než při práci vstoje. Použití podpěry zad sníží tlak na ploténky i napětí v zádových svalech, zejména při náklonu opěrky okolo 110 stupňů. Meziobratlové ploténky jsou elastické, při zátěži se stlačí a po uvolnění se vrátí do původního stavu. Jsou-li však zatíženy dlouhou dobu, stlačují se dále pomalu s klesající rychlostí. Čím vyšší je zátěž, tím vyšší je jejich komprese.

Statická poloha horní části těla se projevuje i v postavení pánve. Při práci s kalkulátorem docházelo k daleko větším změnám sledovaných úhlů než při práci u obrazovky. Činnost u obrazovky postrádá mikropohyby a vede uživatele k udržování strnulé polohy trupu i pánve.

Tyto poznatky vedly ke zkoumání principů konstrukce pracovních židlí, které by pomohly snížit tlak horní části těla na lumbosakrální páteř. Řešení bylo nalezeno v mírném sklonu sedadla dopředu, který zvedá pánev a současně snižuje kompresi stehen o okraj židle. Vliv opěrky paží na EMG ukazatele svalů paže a ramene při zadávání číslic do počítače svědčí o snížení napětí ve svalech podepřené paže.

Bolesti v horní části zad

Činnost u obrazovek je spojena s malou, ale trvalou tenzí ve svalech šíje, ramen a paží. Nezřídka dochází k vytváření svalových spasmů a kontraktur, zejména v horní části trapézových svalů. Do této skupiny lze řadit i tenzní bolesti hlavy, související s činností šíjových svalů. Za základní ergonomické příčiny lze pokládat statické polohy hlavy, ramen a trupu.

Gilbertová uvádí pět charakteristických poloh hlavy, z nichž čtyři jsou podle našeho mínění významné pro práci u obrazovky. Podle zmíněné autorky jsou tyto čtyři nepříznivé polohy hlavy následující:

1. Při předsunutém držení hlavy se osa C7-zevní zvukovod posouvá dopředu až o 16 mm. Čím výraznější je toto předsunutí hlavy, tím vyšší aktivitu musí vyvinout extenzory šíje k udržení hlavy a rovnováhy.
2. Se zvyšujícím se předklonem hlavy dochází k vyšší aktivitě některých svalů šíje i ramenních pletenců.
3. Záklon hlavy může vyvolat řadu funkčních i organických dysfunkcí horní i dolní krční páteře.
4. Laterální asymetrické postavení hlavy se projevuje v cervikokraniálním spojení a je provázeno zvýšeným svalovým tonem, svalovými spasmy i kloubní dysfunkcí v oblasti šíje. Tak tomu bývá při asymetrickém umístění monitoru s převažující rotací hlavy.

Poloha trupu, ramen a paží je dalším činitelem, přispívajícím ke statické námaze. Elevace ramen je v naprosté většině způsobována příliš vysokou manipulační rovinou pro klávesnici a myš. Nedostatek místa na pracovním stole vede uživatele k tomu, že umísťují monitor ne před sebe, nýbrž stranou, přičemž potřebné papírové dokumenty posouvají ještě více do stran. Důsledkem toho je torze trupu, zvednutí jednoho a snížení druhého ramene, předklon a rotace hlavy, asymetrická poloha paží s vytočením jedné či obou paží do stran. Čím déle pracuje uživatel v podobné poloze, tím vyšší je pravděpodobnost vzniku potíží.

Zatímco u většiny ergonomických parametrů počítačových pracovišť panuje mezi různými autory shoda co do vhodného uspořádání, u výškového umístění obrazovky jde o výjimku. Nižší poloha obrazovky vede k většímu předklonu trupu i hlavy, spojenému s vyšší EMG aktivitou (a tím i tenzí) šíjových svalů, kdežto vyšší umístění se projevuje ve vzpřímenější poloze trupu se zády opřenými o opěru. Změna výšky obrazovky z 38 na 43 palců od podlahy nevedla k žádné změně ukazatelů posturálních úhlů hlavy a šíje. Snížení obrazovky pod linii ucho-oko o úhel 18 stupňů nevedlo k významné změně úhlu mezi trupem a hlavou. Biomechanické zkoumání tak přineslo rozporné výsledky. Pravděpodobně zde hraje roli způsob sezení a ostatní faktory polohy těla, které mohou uvedené výsledky zkreslovat, a dále též zátěž zraku, která je větší při výše umístěné obrazovce.

Pokud jde o stůl, na němž spočívá klávesnice a myš, dosavadní výzkumy naznačují, že není tak důležitá jeho absolutní výška jako spíše vzájemný poměr mezi výškou sedadla a manipulační roviny tak, aby nedocházelo k elevaci ramen a aby úhel v loktech byl roven anebo větší než 90 stupňů.

Poruchy hybnosti ruky a prstů

Na rozdíl od předchozích potíží v oblasti hlavy, ramenního pletence, šíje a horní části zad, které mají převážně charakter tenzních bolestí a jen zřídkakdy vyústí do klinicky diagnostikovatelného poškození, jsou poruchy ruky závažnější. V seznamu nemocí z povolání jsou řazeny do položky 9 – dlouhodobé, nadměrné, jednostranné zatěžování končetin. Mohou mít formu RSI syndromu anebo kompresivní neuropatie, nejčastěji v podobě syndromu karpálního tunelu, popřípadě tendinitidy či tendovaginitidy.

Hlavní ergonomickou příčinou je velký počet pohybů prstů prováděných stále stejnými svalovými skupinami bez odpočinkových mikropauz. Oproti mechanickým psacím strojům je při stisku kláves elektronické klávesnice potřeba pouze nepatrná svalová síla (asi 2 N), což vede k tomu, že se do ovládání kláves nezapojují svaly předloktí, nýbrž pouze zápěstí a prstů. Další příčinou je poloha předloktí a ruky, zejména zvýšená extenze ruky, spojená s její ulnární deviací. Extenze ruky v úhlu více než 30 stupňů je pokládána za nevhodnou, extenze v úhlu větším než 45 stupňů je riziková. Tato poloha ruky je charakteristická při práci na klávesnici bez opory dlaní, dále při velkém pozitivním sklonu klávesnice (vzdálenější okraj je příliš vysoko) a konečně při příliš vysokých klávesách či jejich značném zdvihu.

Potíže vznikají i při ovládání myši, kdy bolesti bývají způsobovány neustálým držením myši ve stejné poloze prstů a ruky, která jen málo umožňuje střídání svalového napětí s uvolněním. K tomu může přispívat omezený prostor na stole, který nutí k vychýlení ruky do strany více než o 10 stupňů od středové polohy.

Psychosociální vlivy

V mnoha terénních výzkumech se konstatuje, že potíže pohybového ústrojí jsou spojeny s potížemi a problémy označovanými jako psychosociální faktory. Např. ve skupině 260 pracovníků u obrazovek byly zjištěny větší potíže u starších lidí, u žen, obzvláště u žen s malými dětmi, u osob s brýlemi, kuřáků, u lidí udávajících stresové žaludeční potíže a u osob, u nichž byla zjištěna negativní afektivita (sklon k negativním emocím). Důležitými pozitivními organizačními faktory se ukázaly být: možnost flexibilních oddechových přestávek, dobré vztahy se spolupracovníky, flexibilita činnosti a práce bez přesčasů. Muskuloskeletální potíže byly modifikovány psychickou pracovní zátěží, možností samostatného rozhodování a vztahem zaměstnance k nadřízenému.

Jiné osobní vlivy

Stav pohybového ústrojí je důležitým činitelem interindividuální variability potíží. Někteří lidé nemají žádné potíže ani po 12 hodinách denní práce, jiní již nastupují do práce s více či méně intenzivními bolestmi. Toto je vzhledem k rozmanitosti možných druhů a příčin postižení pohybové soustavy daleko výraznější než v případě zrakových potíží. Na této variabilitě se může též významně podílet stav zraku. Důležitý je přitom vztah mezi zrakovým vnímáním a pohybovou soustavou. 

Prevence

Na základě mnoha studií lze vyslovit závěr, že podobně jako u zrakových potíží je základním faktorem vzniku potíží pohybového ústrojí trvání denní práce u obrazovky v pracovní směně. Další souvislosti se projeví vždy v interakci s touto podmínkou. Vzhledem k tomu se jeví účelné zaměřit pozornost především na rozvrh práce. U většiny kancelářských prací nebývá problémem přerušování činnosti u počítače pohybem po pracovišti a časté provádění jiného druhu práce, což je velmi účinným preventivním prostředkem. Nejrizikovějším druhem práce u počítače je mechanické přepisování textů, a zejména pak ukládání dat, které není pouze nárazové, nýbrž představuje jedinou soustavnou celodenní činnost, zvláště tehdy, je-li výkon elektronicky monitorován. Zde již je třeba organizačně zajistit zařazení a dodržování oddechových přestávek. Nicméně nejlepším řešením je nalezení takového způsobu organizace práce, který zamezí jednotvárné stereotypní činnosti. Lze referovat o případu, kdy při organizační změně v jednom podniku došlo k tomu, že pracovnice, které měly do účtárny denně dodávat velké množství údajů na počítači, byly pověřeny nejen činností ukládání těchto dat, nýbrž i jejich opatřováním, kontrolou a revidováním. Jejich práce u počítače byla přerušována telefonováním a pochůzkami, čímž bylo kompenzováno opakování pohybů a strnulá pracovní poloha. Jejich činnost tak byla pestřejší, pracovnice měly více kontaktů s lidmi a celkově se zlepšila i jejich pracovní spokojenost.

Nicméně podobného řešení lze dosáhnout zpravidla výjimečně a navzdory přestávkám, střídání činností a pohybu se u mnoha pracovníků dostavují potíže a situaci je třeba řešit úpravou pracoviště. Mnozí lidé, kteří z nejrůznějších důvodů navštěvují rehabilitační zařízení a po úspěšné léčbě se vrátí na svá ergonomicky nevhodná pracoviště, zjistí, že se jim potíže v brzké době obnoví, protože je zařízení nutí ke strnulé pozici. Při výběru prostředků je nicméně třeba postupovat uváženě a vyvarovat se ergonomického dogmatismu, který lidem vnucuje řešení, o němž se třeba později výzkumem zjistí, že není vhodné pro všechny. Nejlepší a ergonomicky nejvhodnější prostředky jsou takové, které si může sám uživatel přizpůsobit svým tělesným rozměrům a pružně měnit, aby si zachoval komfort a dlouhodobou výkonnost.

Neutrální poloha

Zjištění o roli polohy těla při fyzicky lehké práci s nepatrným energetickým výdejem vedlo k otázce, jaké polohy jsou pro práci u počítačové obrazovky nejvýhodnější. Vzhledem k tomu, že vzájemná poloha kostí v optimálním úhlu minimalizuje tlakové poměry v kloubových spojeních hlavy, ramen, loktů a zápěstí a silové poměry v příslušných extenzorech a flexorech, ujalo se označení této polohy jako neutrální, tj. neodchylující se od daného úhlu ani v jednom směru. Neutrální poloha je tedy taková, při které dochází k optimálním tlakovým a silovým poměrům v příslušném kloubovém spojení a svalovém aparátu. Tato poloha se stala východiskem pro mezinárodní normu a pro konstrukci klíčových prvků pracovišť.

Ergonomické prvky pracoviště

Stůl

Konstrukci stolů pro práci u počítačů byla věnována značná pozornost, nicméně konstrukční a výrobní praxe se příliš neřídí ergonomickými principy. Různí ergonomičtí experti se sice shodují v tom, jaké konstrukční prvky by měl mít stůl na počítačovém pracovišti, avšak značně se rozcházejí co do podrobností a rozměrů.

Ergonomické požadavky na stůl lze vyjádřit následujícími charakteristikami: dostatek místa pro počítačové prvky (monitor, klávesnice, myš), dostatek místa pro písemnosti (uložení a jejich organizování, místo pro psaní a čtení), dostatek místa pro dolní končetiny a opěrku nohou, matný nelesklý povrch. Prostor pro monitor a klávesnici předpokládá minimální hloubku 70 cm vzhledem k požadavku minimální vzdálenosti obrazovky 50 cm od očí. Volitelnými prvky mohou být: nastavitelná výška stolu, místo pro počítač, telefon, stojánek na písemné dokumenty, stojánek na pero a tužky, osobní věci (fotografie, oblíbené předměty apod.). Hlavním problémem na pracovištích je nedostatek místa pro monitor a klávesnici, z čehož vyplývá jejich špatné postavení a vnucené polohy těla.

Na univerzitě v Ithace zkoumali nový systém, který při zachování dosavadních tradičních kancelářských stolů umožňuje flexibilní umístění klávesnice a myši v neutrální poloze ramen, paží, zápěstí a ruky. Klávesnice je v úrovni pupeční jamky uživatele na zvláštním mechanismu, který umožňuje její negativní sklon dopředu, čímž se zamezí extenzi zápěstí. Toto zařízení prakticky odstraní klávesnici a myš ze stolu, čímž se zlepší prostor pro písemnosti a další potřeby.

Židle

6 ergonomických požadavků na pracovní židli u počítačů:

1. Bezpečnost: židle nemá být příčinou úrazu či nehody.
2. Přizpůsobitelnost: rozměry židle mají vyhovovat antropometrickým rozměrům nejméně 90 procent uživatelů.
3. Komfort: sedadlo a zádová opěra mají být přizpůsobitelné a polstrované tak, aby vyhovovaly fyziologickým potřebám uživatelů.
4. Praktičnost: potahy mají být prodyšné a snadno čistitelné.
5. Pevnost: židle a ovladače (sedadla, zádové opěry apod.) mají být pevné a trvanlivé.
6. Vhodnost pro práci: židle má vyhovovat specifickým požadavkům pracovní činnosti a pracovního prostředí.

Jednotlivé body lze dále specifikovat, např. šířka a délka sedadla, zádové opěrky, úhly nastavení atd. Pro uživatele bývají tyto technické údaje příliš komplikované, proto lze uvést následující minimální požadavky:

• sedadlo dostatečně dlouhé a široké, skloněné mírně dopředu s vyvýšením v zadní části, přední hrana zaoblená, přiměřeně měkké polstrování
• zádová opěra pružně podpírá záda v kterémkoli náklonu trupu
• odnímatelné opěry předloktí
• pětiramenný základ (z hlediska bezpečnosti – židle se nepřevrhne)
• možnost změnit minimálně výšku sedadla (lépe však též jeho sklon) a sklon zádové opěry (lépe i výšku)
• prodyšný a snadno čistitelný potah
• pevné spojení všech částí, snadné ovládání a pevné ovládací zařízení.

Na trhu se objevily i některé pomůcky, jimiž je možno do určité míry ergonomickou židli nahradit. Jde o samostatnou zádovou opěrku s nastavitelnou výškou lordotického vyklenutí, kterou lze připevnit na kteroukoli židli. Samostatný sedací klín je tvarovaný jako podložka pro zvednutí pánve.

Klávesnice

Existuje více typů tzv. ergonomických klávesnic, jejichž design se liší od tradičního. Jejich konstruktéři vycházeli z možnosti zamezit ulnární deviaci zápěstí a využít přirozenější polohy ruky v supinaci. Výsledkem jsou různé tvary dělených klávesnic, jejichž výhody z hlediska pracovní polohy sice byly výzkumně potvrzeny, avšak za cenu přecvičování uživatelů s nižším a chybovějším výkonem. K jejich masovějšímu použití však nedošlo ani v ekonomicky bohatších zemích. Vzhledem k tomu, že hlavním rizikovým faktorem postižení pohybového aparátu rukou při psaní na klávesnici je především trvání práce a poloha rukou je pouze jedním z dalších činitelů, není důvodů pro rozšiřování těchto klávesnic, které by vedlo k narušení tradic a zavedeného systému.

Další podpůrné prostředky

představují stojánky pro dokumenty, opěry pro zápěstí před klávesnici a myš a pohyblivé podpěry předloktí.

Výtah

ZDROJ:
Hladký, A.: Ergonomické rizikové faktory zdravotních problémů u počítačových obrazovek. Část II. – Potíže pohybové soustavy. České pracovní lékařství č. 2 (2003). www.tigis.cz.