Arbeitsphysiologie Flashcards
Arbeitsphysiologie Definition
Befasst sich mit den physiologischen Funktionen des menschlichen Organismus und mit der Leistungsfähigkeit des Menschen bei der Arbeit.
Arbeitsbelastung Definition
Gesamtheit der äußeren Bedingungen und Anforderungen im Arbeitssystem, die auf den Zustand einer Person einwirken.
Arbeitsbeanspruchung Definition
Innere Reaktion des Arbeitenden auf die Arbeitsbelastung. Ist von individuellen Merkmalen abhängig (z.B. Größe, Alter, Fähigkeiten, etc.)
Leistungsfähigkeit Definition
Fähigkeit innerhalb einer bestimmten Zeit eine Leistung zu erbringen.
Zwei Aspekte: körperliche Leistungsfähigkeit, kognitive Leistungsfähigkeit
Arbeitsfähigkeit Definition
Individuelle Ressourcen und Arbeitsanforderungen passen zusammen.
Determinanten der menschlichen Leistungsfähigkeit
körperliche Kapazität, kognitive Kapazität, individuelle Arbeitstechnik, individuelle Rahmenbedingungen
Was beeinflusst die individuelle körperliche Kapazität?
Lunge: Max. Sauerstoff Aufnahme, Vitalkapazität
Herz: Schlagvolumen, Herzminutenvolumen, Herzfrequenz
Blut: Hämatokrit
Muskulatur: Muskelmenge
Transportsysteme
Muskuläre Energiespeicher: Glykogen, Lipide
Was beeinflusst die individuelle kognitive Kapazität?
Wahrnehmen Denken Lernen Erinnern Motivation Konzentration
Was beeinflusst die individuelle Arbeitstechnik?
Arbeitsanforderungen Erfahrung Übung Zeitdruck Motivation Konzentration
Was sind individuelle Rahmenbedingungen, die die Arbeitsleistung beeinflussen?
Familie, Freunde
Hobbies
Ängste, Sorgen, Schulden
lange Anfahrtswege
Anpassungsleistung des Menschen früher
- Gefahren erkennen, schnell reagieren
- Rolle in sozialen Gruppengefüge einnehmen
- Sinnesorgane, Kreislaufsystem, Bewegungsapparat wurden auf Belastung und Veränderung optimiert
Anpassungsleistung des Menschen heute
- Andauernde, immer gleiche Belastung
- Andauernde hohe kognitive und mentale Belastung aushalten
- null körperliche Belastung
- Alleinsein und Einsamkeit aushalten
- Aktive Kommunikationsfähigkeit
- hohe Fingergeschicklichkeit
- Erholung, Lernen, Ruhestand
“Doppelter Doppelbezug” von Arbeit und Gesundheit
Arbeit ist sowohl gut als auch schädlich für die Gesundheit und anders herum.
Arbeit schadet der Gesundheit: Unfälle, Berufskrankheiten, arbeitsbedingte Erkrankungen, work privacy Konflikt
Arbeit fördert die Gesundheit: Anerkennung, Qualifizierung, soziale EInbindung, Einkommen
Gesundheit schadet der Arbeit: Arbeitsunfähigkeit, Invalidität, Leid
Gesundehit fördert die Arbeit: Leistungs- und Qualitätssteigerung, Produktivität
Wie viele Menschen in Deutschland verrichten Arbeit mit hohem Energieumsatz?
ca. 1/3 aller Erwerbstätigen
Wie ist die Altersverteilung bei körperlich anstrengenden Arbeiten?
- mit zunehmendem Alter arbeiten immer weniger in Berufen, die körperlich anstrengend sind
- gehen entweder in einen komplett anderen Bereich oder in Frührente
Wie hoch ist der Ruheumsatz?
Sitzend in Ruhe werden 4,2 kJ (1 kcal) pro kg Körpergewicht und Stunde verbraucht
Metabolisches Äquivalent (MET)
- Beschreibt den Stoffwechselumsatz eines Menschen bezogen auf den Ruheumsatz im Verhältnis zu seinem Körpergewicht
- wird verwendet, um den Energieverbrauch verschiedener Aktivitäten zu vergleichen
MET verschiedener Aktivitäten
Ruhen/Fernsehen = 1 MET Computerarbeit = 1,5 MET Kassieren = 2 METs Reinigung = 4 METs Fahrradfahren = 6 METs Feuerwehr = 8 METs Extreme körperliche Aktivität = 10 - 20 METs Leistungssportler = 30 METs
Energielieferanten im menschlichen Körper
- Zucker (Glukose im Blut, Glykogen in Leber und Muskeln)
- Fett
- Proteine
ATP
- Oxidation führt zur Freisetzung von ATP
- bewirkt Muskelkontraktion
aerobe Oxidation
Sauerstoff Zufuhr reicht aus
- langsamer mobilisierbar
- greift auf Depots zurück
- Gesamtenergie relativ groß
anaerobe Oxidation
Sauerstoff Zufuhr ist nicht ausreichend
- Laktat sammelt sich an
- schnell mobilisierbar, hält man aber nur eine Minute durch
- Gesamtenergie relativ klein
Wirkungsgrad
- bei dynamischer Arbeit mit großen Muskelgruppen gehen 70 - 75% der Energie in Wärme über
- menschlicher Wirkungsgrad ist max. 30%
- dynamische Arbeit effizienter als statische
Sauerstoffaufnahme Verlauf
- zu Beginn Blutkreislauf noch nicht aktiv, die ersten 30 sek. reicht der in den Muskeln gelagerte Sauerstoff für aerobe Arbeit, danach anaerobe –> Sauerstoffdefizit
- Kreislauf passt sich an und “steady state” wird nach ca. 3 - 4 Minuten erreicht
- Nach Ende der Arbeit wieder Sauerstoffdefizit
Was bedeutet stark erhöhte Lungenventilation für die Gesundheit?
Mehr Schadstoffe werden eingeatmet –> Leber empfindlich gegenüber diesen + ist ihre Durchblutung während körperlicher Aktivität reduziert
Blutzirkulation
In Ruhe:
- Herzminutenvolumen 5 l/min
- Haut und Muskeln ca. 20 - 25%
Körperlich schwere Arbeit:
- Herzminutenvolumen 25 l/min
- Haut und Muskeln 80 - 85%
Pausen bei schwerer Arbeit
Kurzpause: eine Arbeitseinheit schwerer Arbeit sollte so kurz wie möglich sein –> Pausenlänge nicht so entscheidend
Höchste akzeptable durchschnittliche Belastung eines 8h Arbeitstags
33% VO2max nach ILO Empfehlung
Maßnahmen bei Arbeit mit hohem Energieumsatz
- Reduzierung der Belastung wo immer möglich
- Arbeiter muss selbst betsimmen können: Arbeitsabfolge, -intensität, Pausen
- bei schwerer Arbeit: viele kurze Pausen, Abwechslung mit anderen, weniger körperliche Arbeiten
- gutes Training
Wo wird in hohe Muskelkraft in der Arbeitswelt verwendet?
- Meistens manuelles Hantieren von Lasten
- oft Kombination von dynamischer und statischer Haltearbeit
- oft komplexe Tätigkeiten, vor allem bei Arbeit mit Menschen
Wie viel Prozent Heben und Tragen bis zu einem 3/4 ihrer Arbeitszeit oder mehr? (in Deutschland)
6,4%, dabei mehr Männer als Frauen
Hebelgesetz
Drehmoment (Drehkraft) = Kraft (F) mal Hebelarm (d)
Was ist beim Heben zu beachten? (Biomechanik)
- Bedeutung des Eigengewichts (auch ohne Lastgewicht kann Schaden entstehen)
- relative Bedeutung der Entfernung des Gewichts von der WS
- hohe Kräfte auf Bandscheibe
- weitere ungünstige Faktoren kommen hinzu (z.B. Torsion)
Was beeinflusst das Ausßmaß der Belastung beim Tragen/Heben?
- Last
- Person
- Bewegung/Haltung
- Zeitdauer
- Frequenz
- Einteilung der Arbeit
- Arbeitstechnik
- Hilfsmittel
- Bodenbeschaffenheit
- Geschlecht
- Alter
Adaptation des Körpers
- akute Antwort auf hohe körperliche Belastung ist Abbau
- Trainingseffekt: in Erholungszeitraum erfolgt der Aufbau –> bei Wiederholung Trainingseffekt
- Ohne Erholzeiten entsteht ein Schaden
Maximal Voluntary Contraction (MVC) Definition
Maximale Muskelkraft eines Menschen in einem Muskel oder einer Muskelgruppe
% MVC = Kraftaufwand in Prozent der MVC
MVC Zeiten
- 100% MVC nur wenige Sekunden möglich
Statische Arbeit:
- 50% MVC nur 1 Minute
- 30% MVC nur 3 Minuten
Dynamische Arbeit:
- länger Möglich da Mikropausen
Körperschäden bei Arbeit mit hoher Muskelkraft
- vor allem LWS (L5/S1)
- Hals/Nackenbereich
- Schultern, Arme, Hände
- Hüften
- Knie
Lastenhandhabungsverordnung
- Arbeitgeber muss Lasten vermeiden
- sonst Gefährdungsbeurteilung durchführen
- körperliche Eignung berücksichtigen
- Unterweisung
- Maßnahmenliste
Maßnahmen am Arbeitsplätzen mit hoher Muskelkraft
Arbeitsgegenstand:
- Last vermeiden
- Hilfsmittel einsetzen
Arbeitsplatz:
- guter Boden
- genug Raum
Arbeitsorganisation:
- Gelegenheit für Pausen und Erholung
- genug Zeit
- geringer psychischer Stress
- genug Personal
- Einfluss bei der Arbeit
Individuum:
- Qualifiziert in Arbeitstechnik
- Selbstdisziplin
- Ausgleich: gezieltes Training von Kraft, Balance und Kondition
- achten auf frühe Zeichen
- rechtzeitiges aufhören
Charakteristika Arbeiten in extremen Körperstellungen
- einseitig
- repetitiv
- oft statisch
- Anforderungen an genaues Sehen
- manuelle Arbeiten
Häufigkeiten der Arbeiten unter Zwangshaltung in Deutschland
- ca. 1/3 manchmal - häufig unter Zwangshaltung
- Hälfte von ihnen fühlt sich dadurch belastet
Welche Auswirkungen hat die Belastung eines Gelenks für den Rest des Körpers?
Die Belastung in einem gelenk wirkt sich auf weitere aus und beeinflusst die Körperhaltung
Knorpel
- nicht durchblutet
- dünner an den Rändern, dort auch verletzlicher
- Ernährung durch Osmose
Bänder
- stabilisieren Gelenke
- in Extremlagen gespannt –> Gelenkflächen werden zusammengepresst –> Gefährdung Knorpel
- viskoelastisch
- Risiken sind Überbelastung und Immobilisierung
Warum ist die Muskelkraft in extremer Dehnung oder Beugung am schwächsten?
- Muskelfasern bestehen aus Fibrillen
- biomechanisch
Was ist bei der Torsion besonders?
In gedrehter Körperposition nimmt Muskelaktivität logarithmisch mit dem Rotationswinkel zu, um die Gegenkräfte der Kapseln und Bänder zu überwinden
–> Kombination von hoher Muskelkraft und extremer Gelenkstellung
Gesundheitliche Folgen von Arbeiten in Extemlagen
- Degeneration von Knochen, Knorpeln, Bandscheiben , Bändern, Halteapparaten und Muskelteilen
- Schmerzen, Entzündungen, Bewegungseinschränkung. Risse
- Funktionseinschränkungen
Maßnahmen bei Arbeiten in Extremstellung
Arbeit/Arbeitsmittel
- Ersetzen der Tätigkeit
- Gute Ausübung
Arbeitsorganisation:
- Variierende Arbeitsaufgaben mit großen Anteilen moderater Belastung
- Hebelifte
- Beleuchtung
- Pausen
- Sitz
- Schulung, Qualifizierung
Häufigkeit von Arbeiten im Sitzen ohne anstrengende körperliche Tätigkeiten
Fast 50% in Deutschland
Was charakterisiert bewegungsarme Tätigkeiten?
- (fast) den ganzen Tag sitzend
- Tätigkeiten mit Händen
- Hände mit Kontakt zu Material/Ausrüstung
- nur geringe Kraftausübung
- aber langanhaltend
- statische Arbeit
Blutzufuhr bei anhaltender starker Muskelkontraktion
- Muskel drosselt die eigene Blutzufuhr durch intramuskulären Druck
- daher dynamische Arbeit günstiger
Was ist bei bewegungsarmer Arbeit oft problematisch?
- Arme und Hände haben maximalen Bewegungsfreiraum –> geht auf Kosten der Stabilität
- Nacken-, Schulter-, Armmuskulatur involviert, beidseits, Agonisten und Antagonisten gleichzeitig
- geschieht unbewusst bereits bei Haltungsabsicht
- bei schnellen Bewegungen wie Tippen ist Stabilisierung nicht möglich
- Hand-Auge-Koordination bei Computerarbeit verstärkt Muskelbeanspruchung
- bei Computerarbeit ist Rückenmuskel “trapezius” anhaltend zu ca. 1 - 10% MVC aktiv, ebenso die Unterarmmuskelatur
Was ist bei bewegungsarmer Arbeit entlastend und belastend?
entlastend:
- gute Arbeitstechnik mit wechselnder Anspannung und Entspannung der Muskeln
- ggf. Stabilisierung durch Handgelenkstütze
belastend:
- Präzisionserfordernis
- Schmerzen
- Sehprobleme
- Sorgen
- Stress
- Umgebungslärm
Erklärungsversuche für muskuläre Beschwerden bei bewegungsarmer Arbeit
- “Aschenputtelphänomen” –> es reicht nicht, die Belastung zu reduzieren, sie muss auch unterbrochen werden
- Störung der Blutzirkulation
- Veränderung des chemischen Milieus
- Stillsitzen –> nach einem Monat Immobilisierung nur noch 50% Bändersubstanz, VO2max reduziert um >25%; Koordinations- und Blanceverlust; Fettzunahme; Tumorerkrankunig; Psyche
Körperliche Inaktivität in Industrieländern eine der 10 häufigsten Todesursachen
Maßnahmen bewegungsarme Arbeit
Arbeitsorganisation:
- Abwechslungsreiche Arbeit, weniger Zeitdruck, Pausen, Verteilung von ungünstiger Arbeit, Erholung UND Pause
- job rotation
- job enlargement
- zu körperlichen Aktivitäten aktivieren
Arbeitsplatzausstattung:
- ergonomischer Arbeitsplatz, Licht, Lärm, etc.
- Tisch höhenverstellbar, Stuhl: dynamisches Sitzen
- Drucker ins Nebenzimmer
Beschäftigte:
- Bewusstsein stärken
- Ausnutzen von Möglichkeiten zur Variation
- Pausen
- Treppen gehen
- eigenen Arbeitsplatz putzen
Gesellschaft:
- öffentliches Bewusstsein stärken
- Prägung in Schule
- wirtschaftliche Anreize
- viele und ischere Geh- und Radwege
Definition alt
- spät in den Jahren des Lebens oder der Existenz
