Fyzická pracovní zátěž a pracovní kapacita napříč skupinami povolání

Úvod

1.1 Pozadí

V oblasti pracovní rehabilitace je pro úspěšný návrat do zaměstnání po úrazu nebo nemoci nutná rovnováha mezi pracovní zátěží a pracovní schopností jedince. Proto je velmi cenné vyhodnotit širokou škálu fyzických pracovních požadavků a posoudit pracovní kapacitu zaměstnanců napříč skupinami povolání. I když bylo v tomto ohledu učiněno několik přístupů, je zatím k dispozici jen málo objektivních údajů a neexistují žádné stanovené referenční hodnoty pro hodnocení, zda, kdy a jak je možný návrat do práce. Jedním z důvodů může být, že objektivizace pracovní zátěže a pracovní kapacity je metodicky náročná kvůli jejich multidimenzionální povaze [1, 2].

Fyzická aktivita je definována jako jakýkoli tělesný pohyb produkovaný kosterními svaly, který vede k výdeji energie [3]. V klasické fyziologii práce byl proto energetický výdej považován za základ pro hodnocení velikosti zátěže [4, 5]. Energetické náklady fyzické aktivity však nemusí nutně odpovídat tělesnému pohybu [6]. Moderní koncepce proto zahrnují i ​​další aspekty odrážející náročnost manuální práce. „Dictionary of Occupational Titles“ (DOT), vyvinutý americkou vládou, klasifikuje profese do pěti kategorií (sedavé, lehké, střední, těžké, velmi těžké) na základě množství vynaložené energie a také intenzity a doby trvání. zvedání nebo přenášení při práci [7]. Klasifikace DOT však nebyla založena na kvantitativních analýzách souvisejících s prací, ale spíše na konsensuálních setkáních odborníků. Jeho platnost navíc nebyla prokázána.

Pracovní kapacitu lze hodnotit pomocí hodnocení funkční kapacity (FCE), které měří schopnost subjektů vykonávat konkrétní činnosti [8]. Celosvětově jsou k dispozici různé protokoly FCE, které jsou specifické pro pracovní místo [9], specifické pro patologii [10, 11] nebo obecnějšího typu. Soer a kol. aplikoval systém hodnocení sestávající z 12 pracovních testů ke stanovení funkční kapacity u zdravých zaměstnanců [12]. Hodnocení zahrnovalo různá zvedací a energetická cvičení a také koordinační úkoly. Z výsledků testů byly získány normativní hodnoty FCE pro každou kategorii DOT, které lze porovnat s údaji o pacientech za účelem vytvoření pracovních doporučení.

Protože však platnost DOT nebyla prokázána, je nutná další analýza týkající se hodnocení pracovní zátěže. Kromě toho je aplikace takových komplexních nástrojů FCE spojena s vysokými náklady a úsilím, a proto nemusí být vhodná v obecném klinickém nebo terénním kontextu. Zejména ve velkých populacích je implementace vysoce přesných nástrojů obtížná kvůli vysokým nákladům a špatné praktičnosti [13].

Z těchto důvodů se tato studie zaměří na pracovní zátěž zkoumáním široké škály fyzických pracovních požadavků napříč skupinami povolání a jejich uvedením do vztahu k aerobní kapacitě zaměstnanců. Vzhledem k tomu, že fyzická aktivita je charakterizována různými dimenzemi, jako je doba trvání a intenzita [3], budou tyto faktory zváženy pro komplexní analýzu.

1.2 Konkrétní cíle

Primárním cílem této studie je prozkoumat zdravé zaměstnance ve Švýcarsku s ohledem na energetický výdej, metabolické ekvivalenty (MET), trvání fyzické aktivity při různé intenzitě a počet kroků podniknutých během běžného pracovního dne se zaměřením na rozdíly mezi skupinami povolání. Dále bude zkoumána souvislost mezi fyzickou aktivitou a aerobní kapacitou.

1.3 Hypotézy

1.3.1 Jedinci vykonávající těžkou práci jsou fyzicky aktivnější a spotřebovávají více energie než lidé s lehkou prací.

1.3.2 Aerobní kapacita (VO2max) pozitivně koreluje s pracovní i mimopracovní fyzickou aktivitou.

1.4 Potenciální význam

Očekává se, že tato studie poskytne podrobné informace o požadavcích na fyzickou práci a výkonnostních kritériích různých skupin povolání. To může být cenné při léčbě a profesionální reintegraci po úrazu nebo nemoci, protože dosud neexistují žádné stanovené referenční hodnoty. Objektivní údaje o pracovní zátěži mohou zlepšit intervenční strategie a doporučení lékařů pro úspěšný návrat do práce.

Metody

2.1 Návrh studie

2.1.1 Primární a sekundární výsledky

Naším primárním cílem je analyzovat parametry fyzické aktivity související s prací měřené náramkem SenseWear Mini a aerobní kapacitu stanovenou 20metrovým testem kyvadlového běhu napříč skupinami povolání. Kromě toho budou jako sekundární výstupy zkoumány vnímaná pracovní intenzita, aktivity při rekreaci, kvalita života, složení těla a několik faktorů souvisejících s osobním a pracovním zařazením.

2.1.2 Studijní postupy

V této průřezové studii plánujeme nábor zdravých dospělých zaměstnaných na plný úvazek z různých profesních oblastí v regionu Basilej ve Švýcarsku. V lednu 2013 má být zahájena pilotní studie, ve které bude vyšetřeno celkem 15 osob.

Nábor bude zahájen v květnu 2013 a skončí, jakmile bude do studie zahrnuto 300 jedinců.

Potenciální subjekty budou kontaktovány a požádány o účast ve studiu telefonicky nebo e-mailem. Ochotní jednotlivci splňující kritéria pro zařazení vyplní před zahájením postupu měření formulář informovaného souhlasu.

Při první studijní návštěvě budou provedena tělesná měření, jako je výška, váha a obvod pasu (WC) a index tělesné hmotnosti (BMI). Kromě toho budou zaznamenány různé osobní a pracovní faktory. Dále budou subjekty provádět 20metrový člunkový běh za účelem měření aerobní kapacity.

Během následujícího týdne budou účastníci instruováni, aby zdokumentovali své každodenní pracovní aktivity a dvakrát denně hodnotili svou pracovní fyzickou námahu pomocí Borgské stupnice. Navíc nošením náramku SenseWear Mini po sedm dní po sobě bude fyzická aktivita a energetický výdej objektivizován.

O týden později na druhé studijní návštěvě všechny subjekty vyplní několik samostatně zadaných dotazníků týkajících se chování při fyzické aktivitě (IPAQ) při práci a mimopracovní činnosti, kvality života související se zdravím (SF-36) a sebehodnocení profesní činnosti. a jeho intenzita (VAS). Kromě toho budou každému účastníkovi položeny otevřené otázky týkající se fyzické námahy v minulém týdnu ve srovnání s normálním týdnem.

Doba potřebná pro dvě studijní návštěvy na pracovišti jednotlivce bude přibližně 90 minut na osobu. Kromě toho bude každý účastník nosit monitor aktivity sedm po sobě jdoucích dnů.

Kritéria ukončení měření jsou podráždění kůže způsobené páskou na ruku SenseWear Mini a námahová dušnost během 20metrového člunkového běhu.

2.2 Výběr účastníků studie

2.2.1 Nábor

V této studii je zamýšleno získat 300 subjektů z různých profesních skupin s nízkou, střední a vysokou intenzitou profesní činnosti, které jsou definovány v další části (viz kapitola 2.3.2). Na základě této klasifikace budou vybrány společnosti. V každé profesní skupině bude zapsáno 100 účastníků. Dále bude na nábor zaměřena homogenita věku a pohlaví v rámci každé skupiny.

Nejprve kontaktujeme vedení potenciálních podniků za účelem prezentace našeho projektu. Pokud mají zájem o spolupráci, požádáme o kontaktní údaje potenciálně vhodných zaměstnanců, které následně osloví člen našeho výzkumného týmu. Jednotlivci budou informováni a požádáni o účast na studiu telefonicky nebo e-mailem. Dále se plánuje distribuce studijních letáků ve firmách, aby měli zájemci možnost kontaktovat nás přímo. V obou případech bude nábor a informační proces probíhat externě.

2.2.2 Kritéria zařazení

Zdravé a na plný úvazek zaměstnané osoby ve věku od 18 do 65 let, které mají dostatečnou znalost německého jazyka, aby mohly samostatně vyplnit dotazníky.

2.2.3 Kritéria vyloučení

Této studie se nemohou zúčastnit subjekty, které neposkytly souhlas s účastí, stejně jako osoby s omezením pohybu, různými nemocemi a nehodami v posledních třech měsících, které ovlivňují produktivitu na pracovišti. Dále budou z účasti vyloučeni pracovníci na noční směny.

2.3 Nástroje

2.3.1 Osobní a pracovní faktory

U každého předmětu budou jako binární proměnné hodnoceny pohlaví (muž / žena) a zaměstnání (dočasné / trvalé). Národnost (Švýcarsko / EU / jiná), rodinný stav (svobodný / ženatý / rozvedený) a kuřácký stav (ano / ne / nikdy) se budou zaznamenávat ve třech kategoriích, zatímco spotřeba alkoholu (nikdy / jednou až několikrát za měsíc / jednou až několikrát týdně / jednou denně), znalost němčiny (velmi dobrá / dobrá / střední / špatná / velmi špatná), nejvyšší vzdělání (povinná škola / vyučení / vyšší odborná škola / diplom nebo maturita / univerzita) a model pracovní doby (flextime / pevná doba / práce na směny / práce o víkendu) budou hodnoceny ve čtyřech, pěti a šesti kategoriích. Věk, rodný jazyk, povolání, povolání, léky, nemoci, úrazy a pracovní doba budou položeny jako otevřené otázky. Dále pro získání přehledu o individuální pracovní činnosti budou účastníci požádáni o vedení denního seznamu hlavních splněných úkolů včetně časových informací v souladu s dotazníkem týkajícím se profesní integrace a důchodu [14].

2.3.2 Klasifikace povolání

Nahlášené profese budou klasifikovány do 9 kategorií na základě Mezinárodní standardní klasifikace povolání ISCO-88 [15] (1. Manažeři, 2. Vědci, 3. Technici, 4. Administrativní pracovníci, 5. Servisní pracovníci, 6. Zemědělští pracovníci, 7. Řemeslníci, 8. Obsluha strojů, 9. Dělníci). Těchto 9 kategorií bude poté rozděleno do 3 skupin s nízkou, střední a vysokou intenzitou pracovní činnosti podle odborníků Suva v oblasti ergonomie (1. skupina: kategorie 1 (manažeři), 2 (vědci) a 4 (kancelářští pracovníci 2. skupina: kategorie 3 (technici), 5 (pracovníci ve službách) a 8 (obsluha strojů), 3. skupina: kategorie 6 (dělníci v zemědělství), 7 (řemeslníci) a 9 (dělníci). Spolehlivost této stratifikace byla prokázána již dříve [16, 17].

2.3.3 Mezinárodní dotazník fyzické aktivity

International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) představuje pohodlný a jednoduchý nástroj pro měření zdraví posilující fyzické aktivity na úrovni populace. V této studii bude použita samoobslužná dlouhá verze IPAQ, která je volně dostupná na internetu [18]. Obsahuje 26 otázek a hodnotí četnost (dny) a trvání (čas za den) fyzické aktivity za poslední týden v oblastech práce, volný čas, doprava, domácnost a zahrada. Každá doména se navíc skládá z chůze, mírných a intenzivních aktivit.

Podle pokynů IPAQ pro analýzu dat [19] bude pro každou doménu vypočítáno průběžné skóre ve formě MET-minut za týden. MET-minuty za týden, definované jako energetické náklady fyzické aktivity, budou vypočítány vynásobením intenzity (specifická MET hodnota) aktivity její frekvencí (dny) a trváním (minuty). Odpovídající hodnoty MET jsou stanoveny směrnicemi IPAQ na základě kompendia fyzické aktivity [20].

Podle četných testů validity a reliability provedených ve dvanácti různých zemích je IPAQ považován za mezinárodně platný hodnotící nástroj s přijatelnými vlastnostmi měření [21]. Dlouhá verze IPAQ byla přeložena do němčiny jako součást disertační práce a byla validována na rakouském vzorku [22]. Dalo by se ukázat, že je vhodný pro výzkumné účely s ohledem na detekci fyzické aktivity [23].

2.3.4 SF-36

SF-36 je obecný dotazník kvality života sestávající z 36 položek, které jsou formátovány jako binární otázky nebo jako sémantické šestibodové diferenciální škály. Vztahuje se na poslední čtyři týdny a zahrnuje devět obsahových oblastí týkajících se vitality, vnímání celkového zdraví, fyzického fungování, sociálního fungování, omezení rolí (emocionální/fyzické problémy), bolesti, duševního zdraví a zdravotních změn [24]. SF-36 je považován za zlatý standard pro měření funkčního stavu a kvality života související se zdravím, a je proto v této souvislosti nejpoužívanějším dotazníkem [25].

Vzhledem k tomu, že fyzické a duševní poruchy, stejně jako bolest, mohou ovlivnit chování při aktivitě, bude SF-36 v této studii použit k úpravě na potenciální zmatky.

2.3.5 Vizuální analogová stupnice

Visual Analogue Scale (VAS) je měřicí přístroj pro subjektivní charakteristiky, které nelze přímo měřit. Jednotlivci vyjadřují svou odpověď na položku VAS vyznačením pozice podél souvislé čáry mezi dvěma koncovými body.

Označený lokus pak bude kvantifikován definovanou stupnicí [26]. V epidemiologickém a klinickém výzkumu je nejčastější VAS přímá horizontální čára o délce 100 mm, jejíž konce představují krajní meze měřeného parametru (nejhorší - nejlepší) [27]. Skóre VAS se určuje měřením vzdálenosti v mm od levého konce čáry k bodu označenému účastníkem. Validita a spolehlivost VAS byla vědecky testována pro různé parametry, jako je akutní a chronická bolest [28, 29].

V této studii bude individuální vnímání pracovní a mimopracovní fyzické námahy a úsilí hodnoceno pomocí 100mm VAS. To může být cenné pro vyhodnocení, zda je zkoumané období (doba expozice) reprezentativní a odpovídá běžnému týdnu.

2.3.6 Borgská stupnice

Borgova škála představuje jednoduchou metodu hodnocení vnímané námahy a lze ji přirovnat k jiným škálám, jako je VAS. Používá se k různým účelům, jako je měření námahy pacienta při výkonnostním testu nebo hodnocení intenzity tréninku a soutěže u sportovců [30].

Původní škála vyvinutá Borgem v rozsahu od 6 (vůbec žádná námaha) do 20 (maximální námaha) byla aktualizována a přeměněna na kombinovanou škálu kategorií a poměrů CR10 s hodnocením 0 (vůbec nic) až 10 (velmi velmi těžké) [ 31, 32].

Posledně jmenovaný bude použit v této studii. Subjekty budou instruovány, aby dvakrát denně, na konci dopoledne a v pozdních odpoledních hodinách, ohodnotily svou fyzickou námahu související s prací. Uvedená hodnota Borgů by měla odrážet, jak těžká a namáhavá práce jim připadá s ohledem na všechny pocity fyzického stresu, námahy a únavy.

2.4 Měření

2.4.1 Antropometrická měření

Antropometrická měření zahrnují tělesnou výšku, tělesnou hmotnost a obvod pasu. Tělesná výška bude bez obuvi hodnocena lékařskou měrkou s přesností na mm. Měření tělesné hmotnosti bude prováděno u subjektů v lehkém oblečení bez obuvi lékařskou váhou s přesností na 0,1 kg.

Obvod pasu bude stanoven uprostřed mezi nejnižším žebrem a hřebenem kyčelní kosti podle Swiss Heart Foundation pomocí lékařského měřicího pásku s přesností 0,1 cm. Měření bude prováděno na stojících subjektech po středním výdechu.

2.4.2 Člunkový běh na 20 metrů

Vícestupňový 20metrový člunkový běh je běžným vytrvalostním fitness testem pro hodnocení maximální aerobní síly zdravých dospělých [33]. Jeho použití je jednoduché a lze jej testovat ekonomické a velké skupiny najednou.

Tento test bude proveden na rovném, neklouzavém povrchu a účastníci budou instruováni, aby běhali tam a zpět mezi dvěma čarami, které jsou od sebe vzdálené 20 metrů (obrázek 1). Rychlost běhu je určena intervaly mezi dvěma audio signály vydávanými předem nahranou páskou. Subjekty se musí dotknout 20metrových čar současně se zvukem těchto signálů. Počáteční rychlost jízdy je 8,5 km/h. Každou minutu (etapu) se intervaly zkracují a rychlost se zvyšuje o 0,5 km/h. Test končí, když se subjekt vzdá nebo když již nemůže udržet tempo a nedosáhne včas čáry (> 3 metry od čáry 20 metrů) dvakrát za sebou.

Výsledek testu odpovídá počtu dosažených fází. Podle ověřené tabulky [34] se toto skóre používá k predikci maximálního příjmu kyslíku (VO2max), které lze porovnat s normativními údaji závislými na věku pro muže a ženy.

Platnost 1minutové etapové verze 20metrového člunkového běhu k predikci VO2max u dospělých stanovili Léger et al. [35], kteří porovnali maximální rychlost kyvadlového běhu s VO2max dosaženou během vícestupňového testu na běžícím pásu.

Kromě toho bude před testováním hodnocen krevní tlak a saturace kyslíkem, aby se odhalily potenciální kontraindikace. Bude měřen klidový puls a zotavovací puls (2 minuty po testu) a během testu bude nepřetržitě zaznamenávána srdeční frekvence. Kromě toho budou účastníci instruováni, aby hodnotili svou vnímanou fyzickou námahu před a po testu pomocí Borgovy stupnice.

2.4.3 Pásek na ruku SenseWear Mini

Náramek SenseWear Mini je malý, lehký a bezdrátový multisenzorický monitor aktivity vyvinutý společností Bodymedia (Pittsburgh, Pennsylvania, USA), který integruje pohybová data z tříosého akcelerometru spolu s několika dalšími fyziologickými senzory, jako je tepelný tok, teplota kůže a galvanické senzory. kožní reakce. Platnost byla stanovena Johannsenem a kol. [36] porovnání odhadů energetického výdeje náramku SenseWear Mini s metodou kritéria „Double-Labeled-Water“ u zdravých dospělých.

Subjekty budou instruovány, aby nosily pásku SenseWear Mini na horní levé paži (oblast tricepsu) po dobu 7 po sobě jdoucích dnů, včetně spánku, s výjimkou jedné hodiny denně věnované osobní hygieně (23 hodin denně). Spolehlivost tohoto posuzovacího období byla prokázána již dříve [37].

Pro zaznamenávání období bez nošení, jako jsou vodní aktivity a sprchy, budou účastníci požádáni, aby si vedli deník. Fyziologická data shromážděná senzory náramku budou zpracována specifickými algoritmy (profesionální software V.7.0, algoritmus V.2.2.4) pro výpočet denního energetického výdeje účastníků, METs, trvání fyzické aktivity při různých intenzitách a počtu kroků. V těchto výpočtech bude také zohledněno pohlaví, věk, výška, hmotnost, kouření a ruce.

2.5 Statistická analýza

Statistické analýzy budou provedeny pomocí softwaru R (verze 2.15.1) a IBM SPSS Statistics (verze 19.0). Statistická významnost bude získána, pokud bude dosaženo hodnoty p menší než 0,05.

Data budou prezentována deskriptivní statistikou v rámci skupin povolání. Křížové tabulky jsou hlášeny jako počty a procenta. Ordinální proměnné jsou uváděny jako medián a mezikvartilní rozsah (IQR). Metrické proměnné jsou uváděny jako průměr a standardní odchylka (SD).

K vyhodnocení primárních koncových bodů budou provedeny lineární regrese. Nezávislou proměnnou je „skupina povolání“, závislými proměnnými jsou „průměrný denní aktivní energetický výdej“, „průměrná denní doba trvání fyzické aktivity“ a „průměrný denní počet kroků“. Volitelně mohou být osobní a pracovní faktory zahrnuty do regresních analýz jako kovariáty. Pokud je to vhodné, data budou log-transformována. Regresní výsledky budou prezentovány jako rozdíly průměrů mezi "profesními kategoriemi" s odpovídajícími 95% intervaly spolehlivosti (C.I.) a p-hodnotami. V případě logaritmicky distribuovaných dat budou uvedeny poměry geometrických průměrů.

K vyhodnocení sekundárních koncových bodů budou provedeny lineární regrese. V případě ordinálních proměnných budou použity neparametrické metody.

Dále budou vyneseny průměrné a jednotlivé časové průběhy období fyzické aktivity pro všechny primární a sekundární proměnné.

2.6 Výpočet velikosti vzorku

Protože „průměrný denní výdej aktivní energie“ měřený páskem SenseWear Mini představuje platný a spolehlivý parametr, je považován za nejdůležitější primární cíl tohoto šetření. Z tohoto důvodu podléhá výpočtu výkonu pouze tato proměnná. V předchozí studii bylo zjištěno, že SD „průměrného denního aktivního energetického výdeje“ během běžné pracovní směny je 730 kcal [38]. Očekávaný průměrný rozdíl mezi třemi skupinami povolání bude kolem 500 kcal. Za předpokladu velikosti vzorku 100 subjektů v každé skupině povolání existuje síla > 90 % k detekci průměrného rozdílu 500 kcal mezi kteroukoli z těchto skupin. Tento výpočet je založen na předpokladu SD v rámci skupiny 730 kcal a na hladině oboustranné významnosti 5 %.