1.4.3. Работа стоя

В условиях современного производства значительное число работ выполняется стоя. Сюда относится работа станочников - токарей, фрезеровщиков и др., на сборочных конвейерах, например, при сборке автомобилей, большинство работ в полиграфическом производстве, подсобные работы и др.

Легкая физическая работа

Длительное пребывание в положении стоя, даже если выполняемые рабочие операции не требуют больших мышечных усилий, является утомительным. При этом мышцы нижних конечностей статически напряжены, что может привести к ухудшению их кровоснабжения (вследствие сдавливания кровеносных капилляров), а венозный отток крови от нижних конечностей к сердцу затруднен (вследствие того, что не действует так называемый мышечный насос; при ритмическом сокращении мышц кровь в венах как бы выдавливается по направлению к сердцу (при статическом напряжении этого не происходит). Хотя потребность в увеличенном притоке крови к мышцам не очень большая, в результате мышцы могут испытывать недостаток кислорода (рис. 18) и в то же время в венах нижних конечностей могут накапливаться кровь и лимфа, что внешне выражается в отеке ног.

Потенциально это может привести к варикозному расширению вен и другим заболеваниям. У представителей этих профессий часто встречаются болезни ног.

Другое слабое звено при работе стоя - поясничная область. Механические нагрузки, действующие на межпозвоночные диски при положении стоя, могут превышать вес тела. Рассмотрим механизм возникновения этих нагрузок.

Рис. 18. Кровоснабжение мышц ног при различных режимах

деятельности

Из условия равенства моментов W₁L₁и F L₂(рис. 19) получаем

F= (L₁/ L₂)  W₁.

Сила, действующая на позвоночный диск:

Р = W₁+ F или Р = W₁(1+ L₁/ L₂)

Центр масс тела стоящего человека расположен примерно в области V поясничного позвонка. Поэтому на данный позвонок действует вес вышележащих частей тела, равный примерно половине веса тела.

Однако центр масс вышележащей части тела расположен не непосредственно над межпозвоночным диском, а несколько впереди от него (это касается и IV поясничного позвонка, который наиболее выступает вперед). Поэтому возникает момент силы вращения, под действием которого тело сгибалось бы вперед, если бы моменту силы тяжести не был противопоставлен момент силы, создаваемый мышцами-разгибателями позвоночного столба. Эти мышцы расположены близко от оси вращения (которая находится приблизительно в районе студенистого ядра межпозвоночного диска), и поэтому плечо силы их тяги небольшое. Чтобы создать необходимый момент силы,

L₂

Рис. 19. Механизм создания механической нагрузки на межпозвоночные диски: W₁- вес вышележащих частей тела; L₁- плечо силы W₁, F - сила мышц, разгибающих позвоночник; L₂- ее плечо

эти мышцы обычно должны развивать большую силу (действует закон рычага: чем меньше расстояние, тем больше сила).

Поскольку линия действия силы мышечной тяги идет практически параллельно позвоночному столбу, эта сила, суммируясь с силой тяжести, резко увеличивает давление на межпозвоночные диски. Поэтому сила, действующая на V поясничный позвонок при обычном положении стоя, составляет не половину веса тела, а вдвое большую величину. При наклонах, поднимании тяжестей и некоторых других движениях внешние силы создают большой момент относительно оси вращения, проходящей через поясничные межпозвоночные диски.

Мышцы и особенно связки позвоночного столба расположены близко от оси вращения, и поэтому проявляемая ими сила должна в несколько раз превосходить вес поднимаемого груза и вышележащих частей тела. Именно эта сила влияет на механическую нагрузку, которая приходится на межпозвоночные диски.

У большинства женщин при положении стоя, кроме того, в силу особенностей телосложения возникает еще пара сил, действующих относительно тазобедренного сустава. При этом основание крестцовой кости (место соединения крестца с нижней поверхностью V поясничного позвонка) у женщин располагается сзади от фронтальной оси тазобедренных суставов (у мужчин их вертикальные проекции практически совпадают (рис. 20), что создает для них дополнительные трудности при подъеме тяжестей; один и тот же поднимаемый груз для женщин примерно на 15 % тяжелее.

а)б)

Рис. 20. Анатомическое строение пояснично-крестцового сочленения и тазобедренного сустава у женщин (а) и у мужчин (б)

С эргономической точки зрения элементы рационализации работ стоя сводятся к определению оптимальных покрытий полов и обуви, совершенствованию рабочей позы и оптимизации режимов труда и отдыха. Для облегчения рабочей позы стоя применяют подставки для одной из ног (рис. 21).

Рис. 21. Подставки для ног

Такие подставки уменьшают нагрузки на межпозвоночные диски и рекомендуются для использования не только рабочим, но и хирургам, поварам, домашним хозяйкам и пр.