Energeettisen kuormittavuuden arviointi työssä

Mittarin lomake ja ohje

• Ei saatavilla TOIMIA-tietokannassa.

Alkuperäinen käyttötarkoitus

Sydämen lyöntitaajuuden mittaus työssä ja samanaikainen erilaisten työsuoritusten ja niihin käytetyn ajan kartoitus kertoo verenkierrollisen kuormittumisen asteesta ja vaihteluista työssä.

Kohderyhmä

• Työikäiset

Tiedonkeruumenetelmät

• Mittaus / testi

Toimintakyvyn ulottuvuudet

• Fyysinen toimintakyky

Mittarin eri osien ICF-koodit

Hengitystoiminnot [b440], Rasituksen sietotoiminnot [b455]

Mittarin ylläpitotaho

Useita laite- ja ohjelmistovalmistajia. Laite- ohjelmistovalmistajat päivittävät tuotteensa määräajoin.

Käyttöoikeus

• Rajoitettu

Käyttöoikeus rajoittamaton, jos työnaikaista syketasoa ja suorituskykytestin sykevastetta verrataan itse tehdyn tietokoneohjelman tai visuaalisen tarkastelun avulla. Kaupalliset ohjelmistot tarjoavat nopeammin saatavan ja yksilöidymmän tiedon. Kaupallisten ohjelmistojen käyttöoikeus on rajoitettu ja käyttöoikeus saadaan ostamalla laite tai lisenssi.

Maksullisuus

• Sisältää maksuja

Käyttökoulutus

• Tulkinta edellyttää perehtyneisyyttä kuormitusfysiologiaan. Havainnointimenetelmiä käytettäessä työfysiologinen koulutus (esim. työfysioterapeutti) on erittäin suotava.

Tarvittavat välineet

• Ostettavia syketallentimia, liikeantureita ja tietokoneohjelmistoja on hyvin saatavilla.

Aikatarve

Laitetta pidetään tai havainnointi suoritetaan yhtenä tai useampana työpäivänä tai tietyn työvaiheen aikana. Kesto vaihtelee. Mittaukseen opastus kestää noin 15 minuuttia. Tiedon analysointi yleensä 10-30 minuuttia riippuen työvaiheiden kestosta yms.

Raja-arvot

Hapenkulutusta, MET-tasoja tai sykintätaajuuksia käyttäen on esitetty useita työn kuormittavuusluokituksia «Fallentin N, Viikari-Juntura E, Waersted M ym. Evaluation of physical workload standards and guidelines from a Nordic perspective. Scand J Work Environ Health 2001;2(Suppl 2):1–52.»3. Eri mittausmenetelmien tarkkuus ja yhteenvetomainen kuormittavuusluokitus on esitetty standardissa «ISO 8996: 2004: Ergonomics of the thermal environment - Determination of metabolic rate. ISO Technical Committee 159/SC 5, 2004.»6. Yksilötasolla hyvin tauotetussa työssä ei tulisi noin 8 tunnin työpäivän energeettisen kuormituksen taso ylittää 50 % työntekijän maksimaalisesta suorituskyvystä ja niukasti tauotetussa työssä aineenvaihdunnan kuormitus saisi olla korkeintaan 33 % maksimisuorituskyvystä «Lange Andersen K, Shephard R, Denolin H ym. Fundamentals of exercise testing. WHO, Geneve 1971.»7, «Ilmarinen J. Job design for the aged with regard to decline in their maximal aerobic capacity: Part I — Guidelines for the practitioner. Int J Ind Ergon 1992;10:53–63.»5, «Lindholm H. Hengitys- ja verenkiertoelimistön suorituskyvyn mittaaminen. Kirjassa Taskinen H, Santonen T, Vanhanen H, toim. Terveystarkastukset Työterveyshuollossa- ohjeet terveystarkastuksiksi erityi»8. Yli 65 % maksimikapasiteetista lyhytaikaisestikin ylittävät työvaiheet lisäävät usein toistuvina merkittävästi ylikuormituksen vaaraa. Sepelvaltimosairailla pitempikestoisen työsyketason suositellaan olevan korkeintaan 60 % oireita synnyttävästä syketasosta «Niederberger M, Haber P. Evaluation of load tolerance in patients with coronary disease. Schweiz Med Wochenschr 1975;105(48):1611–1615.»10.

Viitearvot

Ei tietoa TOIMIA-tietokannassa.

Mittari on mukana seuraavissa TOIMIAn suosituksissa

TOIMIAn suositukset, joissa mittari on mukana, löytyvät vasemman palkin kohdasta "Lisätietoa aiheesta”

Mittari on mukana seuraavissa TOIMIAn ulkopuolisissa suosituksissa

ISO 8996 «ISO 8996: 2004: Ergonomics of the thermal environment - Determination of metabolic rate. ISO Technical Committee 159/SC 5, 2004.»6

Terveystarkastukset työterveyshuollossa. Helsinki: Työterveyslaitos, Sosiaali- ja terveysministeriö; 2006

Mittarin tausta ja kuvaus

Jo 1800-luvun lopulla esitettiin työn ja aineenvaihdunnan välisten muutosten yhteys «Louhevaara V. Työn fyysisen kuormittavuuden arviointi työpaikalla. Työterveyslaitoksen koulutusjulkaisu, fysiologia. Työterveyslaitos, 1987.»9, «Åstrand P-O, Rodahl K, Dahl K, Strömme S. Textbook of work physiology. Physiological bases of exercise. 4th edition. Champaign: Human Kinetics; 2003.»13. Ensimmäiset työn kuormittavuutta koskevat luokitteluperusteet esitettiin 1930-luvulla «Dill D. The economy of muscular exercise. Physiol Rev. 1936;16:263–291.»2. Kohtalaisen raskaaksi työksi luokiteltiin alle 3-kertaiseksi lepotilaan nähden kiihtyvä energiankulutus ja raskaaksi 3-8 kertaiseksi kiihtyvä. 1940-luvulla esiteltiin ensimmäinen lämmöntuotannon mittaamiseen perustunut energiankulutuksen mittari «Gagge AP, Burton AC, Bazett HC. A practical system of units for the description of the heat exchange of man with his environment. Science 1941;94(2445):428–30.»4. Sydämen sykintätaajuutta rekisteröivien laitteiden kehityksen myötä kuormitusta alettiin arvioida suhteessa sykereserviin ja myöhemmin suhteessa hapenkulutukseen «Åstrand I. Aerobic work capacity in men and women with special reference to age. Acta Physiol Scand Suppl 1960;49(169):1–92.»11, «Åstrand I. Degree of strain during building work as related to individual aerobic work capacity. Ergonomics 1967;10(3):293–303.»12. Laajasti käytetyn runsaasti erilaisia työn ja vapaa-ajan kuormitusten MET-tietoja sisältävän taulukon pohjana käytetään arviota 1 MET= 3,5 ml/min/kg hapenkulutuksena (2000). Tämän ohella myös muita laskentakaavoja on esitetty «Byrne NM, Hills AP, Hunter GR ym. Metabolic equivalent: one size does not fit all. J Appl Physiol (1985) 2005;99(3):1112–1119.»1.

Sydämen lyöntitaajuuden mittaus työssä ja samanaikainen erilaisten työsuoritusten ja niihin käytetyn ajan kartoitus kertoo verenkierrollisen kuormittumisen asteesta ja vaihteluista työssä. Hapenkulutuksena ilmaistava metabolinen/energeettinen kuormitustieto tarkentuu, kun käytettävissä on yksilöllinen esim. polkupyöräergometrian aikana rekisteröity eri kuormitustasoilla sekä epäsuorasti arvioitu tai suoraan mitattu hapenkulutus. Työn kuormittavuutta voidaan myös arvioida tarkastelemalla työn aiheuttaman sykenousun osuutta sykereservistä (henkilökohtainen maksimisyke-leposyke). Sykemittauksen avulla tehtävä työn kuormittavuuden arvio soveltuu ensisijaisesti dynaamisten, isojen lihasryhmien käyttöä edellyttävien töiden arviointiin. Staattisten työvaiheiden lisääntyessä havaintomenetelmien merkitys korostuu. On osattava erottaa, mikä osa sykenoususta johtuu hapenkulutuksen lisääntymisestä ja mikä staattisesta, hapenkulutusta vain niukasti lisäävästä työstä.

Saatavilla on useita kaupallisia mittareita ja sykeanalyysiin tarkoitettuja kotimaisen tuen antavia laitteita ja ohjelmistoja. Osa on suunniteltu suoraan työkuormituksen arviointiin ja osa liikuntaharrastuksen apuvälineeksi soveltuen myös työn aiheuttaman energiankulutuksen mittaukseen.

Mittaus soveltuu kaikille.

Mittarin pätevyys

Sykepohjainen energeettinen työkuormituksen arviointi on terveillä henkilöillä tarkimmillaan 25-70 % maksimaalisesta hapenkulutustasosta tapahtuvan työn aikana. Tarkkuus on keskimäärin ± 15 %. Verenkiertoelimistön tai sykesäätelyä muuttavia sairauksia potevilla, mitä tahansa verenkiertoon vaikuttavaa lääkitystä käyttävillä ja ikääntyvillä mittausepävarmuus lisääntyy. Mittausepävarmuus lisääntyy myös hyvin matalan intensiteetin töissä, ulkoisten lämpöolojen vaikuttaessa verenkiertoon ja jos työ sisältää paljon staattista lihastyötä. Sykevälivaihtelun avulla saatava keuhkotuuletuksen lisääntymisen huomioon ottava laskenta tarkentaa epäsuoraa MET-arviota. Samoin standardoitu havainnointi ja liikeanturimittaus parantavat osuvuutta.

Mittarin toistettavuus

Sykepohjaisten energiankulutusmittausten päivästä toiseen toistettavuus vaihtelee yksilötasolla välillä 0.1 - 25 %. Poikkeavat ympäristöolot (lämpö, melu), henkinen stressi ja työhön sisältyvän staattisen lihastyön määrä voivat  merkittävästi enemmän nostaa syketasoa  kuin koko kehon hapenkulutusta ja energiankulutusta.

Mittarin muutosherkkyys

Tieto puuttuu.

Mittarin käyttökelpoisuus

Mittaria on kauan käytetty ja se soveltuu hyvin eri terveydenhuollon tasoilla tehtyihin toimintakyvyn arvioihin, kun halutaan tietoa yksilön hengitys- ja verenkiertoelimistön kuormittumisesta työssä. Kuormitusmittauksen suhteutus yksilölliseen suorituskykytietoon antaa parhaimman kuvan toimintareserveistä ja ylikuormituksen uhasta.

Tutkimusten tiedot

Tieto puuttuu.

Mittarin tiedot koonnut

Harri Lindholm, erikoislääkäri

Hyväksynyt: TOIMIAn työikäisten toimintakyky -asiantuntijaryhmä «https://thl.fi/aiheet/toimintakyky/toimia-tietokanta/toimia-verkosto/organisaatio#tyoikaisten-toimintakyky»2

Alkuperäiset lähteet

Åstrand P-O, Rodahl K, Dahl H, Stromme S. Applied work physiology. Kirjassa:Textbook of work physiology. 4. painos Champaign: Human Kinetics; 2003.