易燦南教授 唐 范講師 李開偉,2教授 何佳媛 鄭艷芳講師

(1.湖南工學(xué)院 安全與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 衡陽 421102；2.臺(tái)灣中華大學(xué) 工業(yè)管理系，臺(tái)灣 新竹 30012)

0 引言

由于操作靈活、對(duì)作業(yè)空間依賴小、破拆效率高等特點(diǎn)，人員手持振動(dòng)工具進(jìn)行人工破拆的作業(yè)廣泛存在于房屋建筑工程、路橋工程、市政維修工程以及災(zāi)后破拆營救等各類施工及救援任務(wù)中。人工破拆作業(yè)具有以下風(fēng)險(xiǎn)：特殊作業(yè)姿勢(shì)導(dǎo)致工作相關(guān)肌肉骨骼損傷(Work-related Musculoskeletal Disorders, WMSDs)風(fēng)險(xiǎn)高，如蹲姿、仰姿等；多種施力同時(shí)存在，且體力負(fù)荷大，不僅需要握住手柄與支撐器具，還可能存在壓、推或提舉等施力方式；長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)造成肌肉疲勞累積；作業(yè)過程存在強(qiáng)烈振動(dòng)，振動(dòng)導(dǎo)致過大施力并影響肌肉調(diào)用策略，可能導(dǎo)致振動(dòng)WMSDs。在我國，從事人工破拆作業(yè)主要是路橋和建筑施工工人、地震及其他自然災(zāi)害搜救人員以及公安消防部隊(duì)、武警官兵等，雖然目前沒有這些人員從事人工破拆作業(yè)所導(dǎo)致WMSDs的具體數(shù)據(jù)，但相關(guān)研究結(jié)果顯示，施工工人和消防官兵WMSDs風(fēng)險(xiǎn)很高。

現(xiàn)有人工破拆相關(guān)作業(yè)WMSDs研究一般通過問卷調(diào)查、醫(yī)學(xué)檢測(cè)以及振動(dòng)測(cè)量來探討礦工、建筑企業(yè)工人以及道路維修工等作業(yè)人員WMSDs風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用人因風(fēng)險(xiǎn)分析方法分析作業(yè)過程風(fēng)險(xiǎn)，如Alabdulkarim等模擬飛機(jī)制造靜態(tài)電鉆作業(yè)，發(fā)現(xiàn)不同作業(yè)姿勢(shì)下，人因風(fēng)險(xiǎn)和作業(yè)績(jī)效均存在顯著差異?；诒砻婕‰?Surface Electromyography, sEMG)分析作業(yè)過程肌肉活動(dòng)特征，如Widia和Dawal分析手持電鉆鉆孔作業(yè)中肌肉疲勞發(fā)展情況；Maciukiewicz等研究手持電鉆斜上方鉆孔作業(yè)的肌肉活動(dòng)情況；Li等分析模擬地面破拆作業(yè)中最大耐受時(shí)間(Maximum Endurance Time, MET)和sEMG的變化來研究作業(yè)過程中肌肉疲勞發(fā)展問題。分析作業(yè)過程肌力的變化來研究肌肉疲勞發(fā)展，如Ma等研究模擬坐姿鉆孔作業(yè)過程疲勞速率發(fā)展變化。以上研究中，研究對(duì)象都非壁面破拆作業(yè)，所使用工具都是小型電鉆，如Widia和Dawal研究中所使用電鉆僅重1.5kg，所鉆材料為木質(zhì)工件；Maciukiewicz等研究中所采用電鉆約為2～3kg，且作業(yè)面高于頭頂；Ma等研究的對(duì)象為模擬電鉆，約重2.5kg；Maeda等研究中為Makita小型電鉆，未告知重量。使用中大型設(shè)備進(jìn)行壁面人工破拆作業(yè)導(dǎo)致的WMSDs預(yù)防還需進(jìn)一步研究。

肌肉疲勞作為預(yù)防WMSDs的重要手段，一直是職業(yè)衛(wèi)生醫(yī)學(xué)、工效學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)與安全工程等領(lǐng)域的重要研究課題，其定義為“任何生理動(dòng)作所導(dǎo)致的肌肉最大力量輸出(或最大能量輸出)的減小”。一般從主觀和客觀方面進(jìn)行研究，其測(cè)量量一般包括主觀肌肉疲勞評(píng)分(Ratings of Perceived Exertion，RPE)(如Borg CR-10等)、生物力學(xué)分析法、生理信號(hào)分析(如sEMG、心電與腦電等)、生化指標(biāo)分析法(如氧耗量、呼吸速度等)、操作任務(wù)測(cè)量(如最大隨意收縮(Maximum Voluntary Contractions，MVC)、MET)。工效學(xué)領(lǐng)域一般綜合運(yùn)用上述幾種方法研究作業(yè)過程的肌肉疲勞問題。

基于此，本實(shí)驗(yàn)以人工使用中型破拆器具破拆壁面作業(yè)為研究對(duì)象，從主觀和客觀2個(gè)方面獲取作業(yè)過程肌肉疲勞相關(guān)數(shù)據(jù)，記錄作業(yè)前后最大肌力變化、作業(yè)過程MET和主要施力肌群sEMG信號(hào)以及作業(yè)完成后RPE數(shù)據(jù)，探討壁面人工破拆作業(yè)肌肉疲勞發(fā)展問題。

1 方法

1.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

人工破拆壁面作業(yè)破拆位置隨工作任務(wù)而定，由于需要手持振動(dòng)工具進(jìn)行破拆，破拆高度一般為人體站姿或其他姿勢(shì)下可及范圍。前期實(shí)驗(yàn)測(cè)試的115和140cm高度分別近似相當(dāng)于18-60歲男性肘高和肩高，本次實(shí)驗(yàn)選擇測(cè)試較低高度，40和90cm高度，分別近似于脛骨點(diǎn)高和會(huì)陰高，研究成果可為較低位置人工破拆作業(yè)肌肉疲勞預(yù)防提供理論支持。測(cè)量量包括主觀測(cè)量和客觀測(cè)量2個(gè)維度，主觀測(cè)量采用Borg CR-10進(jìn)行RPE打分；客觀測(cè)量包括肌力、MET和sEMG?；谖墨I(xiàn)[5,25-27]經(jīng)驗(yàn)，肌力測(cè)試確定為握力和推力。前期115和140cm高度破拆實(shí)驗(yàn)中被試RPE最高出現(xiàn)在右手(5.96)，其次為腰、右腿、左手(3.39～3.89)，再次為左腿(2.11)。以前期實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)解剖學(xué)相關(guān)知識(shí)、sEMG信號(hào)以及詢問被試主觀肌肉疼痛和疲勞感覺，考慮到人工手持振動(dòng)工具進(jìn)行破拆作業(yè)MSDs風(fēng)險(xiǎn)主要集中于上肢，最終確定測(cè)量作業(yè)過程右手尺側(cè)腕屈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束以及左手肱二頭肌、三角肌前束6個(gè)肌群的活動(dòng)特征。

1.2 實(shí)驗(yàn)組織

1.2.1 被試

招募8名大學(xué)男生參與實(shí)驗(yàn)，慣用右手，身體健康且無WMSDs病史。被試于正式實(shí)驗(yàn)之前了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c過程，在實(shí)驗(yàn)支架(如圖1)上熟悉破拆施力作業(yè)，簽署實(shí)驗(yàn)知情書并登記個(gè)人基本信息，而后在實(shí)驗(yàn)員的指導(dǎo)下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。被試年齡、身高、體質(zhì)量、身體質(zhì)量指數(shù)、肩高、肘高、跨高、手功能高和膝蓋高分別為(19.75±0.68)歲，(173.25±2.52)cm，(66.05±8.51)kg，(22.01±2.87)kg/m，(142.19±3.70)cm，(107.75±3.59)cm，(97.00±4.13)cm，(75.00±2.84)cm，(54.06±1.28)cm。該實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，使用真實(shí)破拆器具在破拆實(shí)驗(yàn)支架上進(jìn)行作業(yè)，溫度為(23.06±0.81)℃，相對(duì)濕度為(39.69±5.07)%。

1.2.2 儀器設(shè)備

(1)實(shí)驗(yàn)支架：制作實(shí)驗(yàn)支架，支架正面有小孔用于固定3軸拉/壓力傳感器(FH3D-45，深圳耐特恩科技有限公司)，該傳感器可實(shí)時(shí)傳輸作業(yè)過程中

X

，

Y

，

Z

方向施力大小，如圖1。

圖1 不同高度下人工破拆壁面作業(yè)Fig.1 Manual wall-demolishing operation at different height

(2)破拆工具BOSCH電鎬 GSH500，如圖1。

(3)握力計(jì)(EH101，CAMRY)。

(4)無線表面肌電測(cè)量裝置：ErgoLAB人機(jī)環(huán)境同步系統(tǒng)3.1(北京津發(fā)科技股份有限公司)，8導(dǎo)無線表面肌電傳感器v5.5(北京津發(fā)科技股份有限公司)，攝像頭，固定綁帶，一次性使用心電電極片(康任)，筆記本電腦1臺(tái)，肌電數(shù)據(jù)采集頻率1 024Hz。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)過程

(1)準(zhǔn)備階段，被試跟隨視頻進(jìn)行5min的身體有氧訓(xùn)練，休息5min。

(2)最大握力測(cè)量，被試在實(shí)驗(yàn)員指導(dǎo)下按照?qǐng)D1姿勢(shì)在握力計(jì)上分別測(cè)量40和90cm高度下的最大握力，每位被試測(cè)量3次，取最大值為MVC，每次握力測(cè)量間隔2min。

(3)最大推力測(cè)量，被試握持GSH500在實(shí)驗(yàn)支架上測(cè)量40和90cm高度處的最大推力，要求在3～6s內(nèi)施出最大力并維持最大力3s，取最大水平推力(

Z

方向分量)為MVC，每次推力測(cè)量間隔2min。(4)模擬壁面破拆實(shí)驗(yàn)階段。①貼電極片，實(shí)驗(yàn)人員先去除被試右手尺側(cè)腕屈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束以及左手肱二頭肌、三角肌前束6個(gè)肌群皮膚表面的毛發(fā)，再用75%醫(yī)用酒精棉球反復(fù)擦拭，將電極片成對(duì)貼于各個(gè)肌群肌腹處的皮膚表面(沿肌纖維縱軸方向貼)，每對(duì)電極片間隔2cm，參考電極貼于各關(guān)節(jié)、骨骼或肌腱處，電極用繃帶進(jìn)行固定，用醫(yī)用膠帶固定傳感器電線；②模擬壁面破拆作業(yè)，被試握持GSH500始終用最大力推實(shí)驗(yàn)支架上木塊中心直至被試反饋無法堅(jiān)持，無法堅(jiān)持前2～3s告知RPE值，3軸拉/壓力傳感器全程記錄破拆作業(yè)過程推力大小，實(shí)驗(yàn)停止時(shí)的剩余水平推力(

Z

方向分量)記為

F

，所維持時(shí)間記錄為MET。按照步驟(2)再測(cè)量剩余握力，記為

F

。1天只進(jìn)行1次實(shí)驗(yàn)，每2次實(shí)驗(yàn)之間間隔24h以上，并且實(shí)驗(yàn)前24h禁止劇烈體力活動(dòng)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)總共記錄16個(gè)(8位被試×2個(gè)高度)MET和RPE數(shù)據(jù)；32個(gè)(8位被試×2個(gè)高度×2個(gè)時(shí)刻)握力和推力數(shù)據(jù)；16組(8位被試×2個(gè)高度)無線表面肌電數(shù)據(jù)。對(duì)于無線表面肌電數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行降噪、整流、濾波(0-500Hz)、平滑、標(biāo)準(zhǔn)化等處理，標(biāo)準(zhǔn)化處理方式為計(jì)算每位被試當(dāng)次實(shí)驗(yàn)的最大值并將該值作為標(biāo)準(zhǔn)化的基準(zhǔn)值，按照實(shí)驗(yàn)總時(shí)長(zhǎng)將每位被試MET進(jìn)行5等分，記為時(shí)段

t

1，

t

2，

t

3，

t

4和

t

5，分析不同時(shí)段下時(shí)域指標(biāo)電活動(dòng)水平(Electrical Activity, EA)和頻域指標(biāo)中位頻率(Median Frequency，MF)的特征。利用Excel匯總整理數(shù)據(jù)，利用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果

2.1 握力、推力、MET及RPE

方差分析結(jié)果顯示(見下表)：作業(yè)前后握力(

p

<0.0001，

p

值代表數(shù)據(jù)差異的顯著性，

p

值大于0.05說明數(shù)據(jù)差異不顯著，

p

值在0.01到0.05之間說明數(shù)據(jù)差異顯著，

p

值小于0.01說明數(shù)據(jù)差異極其顯著)和推力(

p

<0.0001)差異皆極其顯著，且作業(yè)前握力和推力均顯著大于作業(yè)后握力和推力；作業(yè)高度僅顯著影響MVC(

p

=0.049)和

F

(

p

=0.007)，90cm高度MVC顯著大于40cm高度，但40cm高度

F

顯著大于90cm高度，作業(yè)高度對(duì)MET、RPE、MVC和

F

影響不顯著(

p

>0.05)。

表 不同高度下握力、推力、MET及RPE差異Tab. The difference among grip force, push force, MET and RPE at different height

2.2 各肌群EA(%)和MF

將EA進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后獲得EA(%)，40和90cm作業(yè)高度不同時(shí)段時(shí)域EA(%)和頻域MF變化趨勢(shì)(如圖2)，不同高度下EA(%)均隨時(shí)段而升高，40cm高度下僅左手肱二頭肌MF有較明顯降幅；90cm高度下，左手肱二頭肌、左手三角肌前束以及右手三角肌前束降幅明顯。

t

1和

t

5時(shí)段配對(duì)T檢驗(yàn)結(jié)果顯示：①40cm高度下，右手尺側(cè)腕屈肌(

p

=0.035)及右手肱二頭肌(

p

=0.022)EA(%)均存在顯著差異，右手肱三頭肌EA(%)(

p

=0.03)和MF(

p

<0.000 1)均存在顯著差異；②90cm高度下，右手尺側(cè)腕屈肌(

p

=0.032)、左手三角肌前束(

p

=0.016)EA(%)存在顯著差異，左手肱二頭肌MF存在顯著差異(

p

=0.033)，右手肱三頭肌EA(%)(

p

<0.000 1)和MF(

p

<0.000 1)差異極其顯著，右手三角肌前束EA(

p

=0.032)和MF(

p

=0.004)差異顯著。

圖2 不同高度作業(yè)下不同時(shí)段各肌群EA(%)和MFFig.2 EA(%)and MF during different phases at different height

3 討論

本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)量客觀和主觀肌肉疲勞數(shù)據(jù)，探討壁面破拆作業(yè)肌肉疲勞發(fā)展問題。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看：40和90cm高度人工破拆作業(yè)產(chǎn)生肌肉疲勞，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后握力和推力都顯著小于實(shí)驗(yàn)前，被試RPE達(dá)到9.0以上；40和90cm高度下雖然作業(yè)前后推力存在顯著差異，但是握力和RPE差異不顯著，40和90cm高度下肌肉疲勞發(fā)展可能不存在顯著差異。

本期實(shí)驗(yàn)是前期140和115cm高度破拆實(shí)驗(yàn)的延續(xù)，加入sEMG設(shè)備探討作業(yè)過程中相關(guān)施力肌群肌肉活動(dòng)特征并分析局部肌肉疲勞發(fā)展問題。前期破拆實(shí)驗(yàn)中，140和115cm高度下，MVC和

F

分別為(439.46±65.07N，334.32±67.87N)，(431.34±50.95N，322.56±49.11N)；MVC和

F

分別為(87.07±25.29N，60.34±28.32N)和(100.49±27.08N，63.39±33.38N)；MET分別為(68.29±22.34)s和(96.43±44.80)s。本期實(shí)驗(yàn)采用設(shè)備為BOSCH GSH500，工具重量相差3kg，握持手柄大小一致。2期實(shí)驗(yàn)不同高度不同設(shè)備下，MVC和

F

差異相對(duì)較小，可能與以下因素有關(guān)：Imrhan發(fā)現(xiàn)雙手靜態(tài)握力作業(yè)的握力大小隨間距大小呈線性變化，這說明握力大小受握距影響，2期實(shí)驗(yàn)設(shè)備屬于同一生產(chǎn)廠家，型號(hào)雖不同，但手柄大小一致，因此導(dǎo)致差異較小;2期實(shí)驗(yàn)4個(gè)作業(yè)高度握力測(cè)試所采用姿勢(shì)都與不同高度下實(shí)際握持破拆工具姿勢(shì)一致(如圖1)，雖都為握力測(cè)量，但同時(shí)參加2期實(shí)驗(yàn)的被試反映本次測(cè)試相對(duì)較難施展最大握力，這也可能是本期實(shí)驗(yàn)中握力較上期實(shí)驗(yàn)較小的原因。本期實(shí)驗(yàn)的推力與上期實(shí)驗(yàn)差異較大，這可能與以下因素有關(guān)：工具的重量，上期實(shí)驗(yàn)工具GSH9VC約12kg，本期實(shí)驗(yàn)工具約為9kg，實(shí)驗(yàn)中被試需要托舉并施最大推力，工具越重，托舉力越大，影響到最大水平推力大??；作業(yè)位置越高，被試需要做更大功才能維持托舉，所消耗能量越多，影響到最大水平推力的施展；高度對(duì)施力策略的影響，高度越高，尤其在腰部以上位置，較少調(diào)用腰背肌群施力，而位置較低如40和90cm情況下，腰背和下肢肌群調(diào)用較多，施力相對(duì)較大，但位置太低尤其在40cm高度時(shí)，破拆姿勢(shì)相對(duì)較難維持，也影響到推力的施展；水平推力受高度影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)定的前提是鉆頭與壁面呈90°的條件下，不容易打滑，相對(duì)較安全，上期實(shí)驗(yàn)中被試能夠較容易維持90°破拆，但本期實(shí)驗(yàn)中，雖然不斷鼓勵(lì)被試讓鉆頭90°推進(jìn)木塊，但是仍然存在夾角變化情況，3軸拉/壓力數(shù)據(jù)顯示約60%和75%的被試能夠近似控制好

X

方向和

Y

方向(

X

和

Y

方向推力分量與

Z

方向推力分量比值0.15)近似90°夾角，但也有被試不能，例如一位被試

X

方向推力分量/

Z

方向推力分量比值達(dá)到0.61，而另外一位被試

Y

方向比值達(dá)到0.40。由此可見，當(dāng)破拆位置過低或者過高時(shí)，作業(yè)人員需要特別注意鉆頭打滑問題，需要施加更多力才能保證作業(yè)過程破拆平穩(wěn)順利進(jìn)行?，F(xiàn)有研究表明，肌肉產(chǎn)生疲勞時(shí)，由于需要募集更多運(yùn)動(dòng)單位參與收縮，疲勞產(chǎn)生部位相關(guān)肌群的sEMG功率譜發(fā)生改變，sEMG振幅增加，頻率下降，通常用時(shí)頻聯(lián)合分析(Joint Analysis of the Spectra and Amplitudes, JASA)方法來研究疲勞(如圖3)，當(dāng)數(shù)據(jù)處于Ⅳ象限時(shí)，說明此處肌肉產(chǎn)生疲勞。由于被試需要托舉工具在蹲姿和半蹲姿(如圖1)下用最大推力進(jìn)行作業(yè)，所能堅(jiān)持時(shí)間較短(MET為60s左右)，RPE值很高(超過9)。根據(jù)

t

1和

t

5 2個(gè)時(shí)段EA(%)和MF配對(duì)T檢驗(yàn)結(jié)果，40cm高度下右手肱三頭肌、90cm高度右手肱三頭肌和右手三角肌前束的EA(%)和MF均存在顯著差異，但是根據(jù)圖2，僅90cm高度下右三角肌前束EA(%)上升、MF下降。用JASA方法進(jìn)一步分析6個(gè)肌群活動(dòng)特征(如圖4)：40cm高度時(shí)較多數(shù)據(jù)落在Ⅰ和Ⅳ象限，主要施力肌群為右手尺側(cè)腕屈肌、右手肱二頭肌和左手三角肌前束，8名被試右手尺側(cè)腕屈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束及左手肱二頭肌、三角肌前束疲勞的人數(shù)分別占25%、25%、25%、12.5%、0%和25%；90cm高度下主要施力肌群為右手肱二頭肌、左手和右手三角肌前束，8名被試右手尺側(cè)腕屈肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌前束及左手肱二頭肌、三角肌前束疲勞的人數(shù)分別占25%、37.5%、12.5%、62.5%、50%和62.5%?？梢?個(gè)姿勢(shì)下主要施力肌群存在差異：40cm高度由于被試需要采用蹲姿進(jìn)行作業(yè)，更加依賴手腕力量穩(wěn)定設(shè)備，而同時(shí)需要用最大力，被試不自覺調(diào)整姿勢(shì)，身體左側(cè)更加往前傾(如圖1)，左手三角肌前束施力更大；90cm高度身體相對(duì)水平，左右三角肌前束施力都較大；2個(gè)高度的右手肱二頭肌施力都較大，這與手肘屈曲有關(guān)；40cm高度蹲姿作業(yè)與90cm高度半蹲姿作業(yè)相比，穩(wěn)定性更好，所能堅(jiān)持時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)(MET=67.0±21.9 s)但較難施力(MVC=144.1±28.8N)，2個(gè)高度施力策略也存在差異，被試也反應(yīng)40cm高度時(shí)的肢肌肉酸痛相對(duì)較為明顯，但本次實(shí)驗(yàn)中沒有測(cè)量此部分肌肉活動(dòng)特征，后期將調(diào)整實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)一步測(cè)量。2個(gè)高度的各肌群疲勞產(chǎn)生存在差異：40cm高度時(shí)各肌群疲勞產(chǎn)生不明顯，僅4個(gè)肌群產(chǎn)生疲勞且人數(shù)僅占25%；90cm高度左右手三角肌產(chǎn)生疲勞的人數(shù)占62.5%，這說明此高度時(shí)較多依賴肩膀處力量。各肌群局部肌肉疲勞的低產(chǎn)生與實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的高RPE值(超過9)存在矛盾，可能原因是：所堅(jiān)持時(shí)間較短，肌肉疲勞累積還不夠明顯；姿勢(shì)的特殊性是造成RPE高的主要原因，基于工作姿勢(shì)分析系統(tǒng)，此2個(gè)高度下背部彎曲且扭轉(zhuǎn)施力(值為4)，手臂雙臂均低于肩(值為1)，雙腿彎曲(值為4)，所握持設(shè)備為BOSCH GSH500(9kg)，作業(yè)過程施力約120N，10～20kg之間(值為2)，即4 142，是AC4等級(jí)，姿勢(shì)有極端的危害，需立即采取改善措施。因此推測(cè)：姿勢(shì)不良可能影響較低作業(yè)高度時(shí)人工破拆壁面作業(yè)肌肉疲勞；較低高度或受限空間內(nèi)人工作業(yè)肌肉疲勞可能非局部肌肉疲勞的耦合疊加。

圖3 JASAFig.3 JASA

圖4 人工破拆壁面作業(yè)不同高度下肌電數(shù)據(jù)JASA分析Fig.4 JASA analysis on the myoelectricity data of manual wall-demolishing operation at different height

本實(shí)驗(yàn)作業(yè)過程肌群活動(dòng)與現(xiàn)有研究存在差異，如Widia和Dawal研究中使用BOSCH GBM 450鉆10cm×10cm×3cm木塊，5和15min工作任務(wù)下，右手前臂橈骨伸肌疲勞最明顯，肱三頭肌施力增大，肱三頭肌肌電信號(hào)受姿勢(shì)影響。Li等模擬地面破拆作業(yè)中疲勞累積最明顯肌群為肱二頭肌、肱三頭肌和胸大肌。這種差異可能與作業(yè)姿勢(shì)有關(guān)，這2個(gè)研究中作業(yè)姿勢(shì)都與本實(shí)驗(yàn)存在很大區(qū)別，Widia和Dawal研究中為站姿手持小型電鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)，而Li等則為站姿抵抗重物作業(yè)。實(shí)際中，人工破拆作業(yè)姿勢(shì)因破拆對(duì)象而異，本實(shí)驗(yàn)所設(shè)計(jì)垂直壁面破拆雖屬于典型破拆作業(yè)，但在實(shí)際工作尤其是災(zāi)后破拆營救作業(yè)中，可能會(huì)出現(xiàn)傾斜壁面破拆甚至出現(xiàn)狹窄受限空間內(nèi)天花板破拆等姿勢(shì)受限作業(yè)，在這些特殊環(huán)境中，鉆頭與破拆對(duì)象可能無法近似保持90°鉆入，從而造成施力策略方面的差異，對(duì)于這些作業(yè)還需要進(jìn)一步調(diào)研與實(shí)驗(yàn)研究。其次，本實(shí)驗(yàn)為最大推力作業(yè)，設(shè)備也沒有正式開啟，與實(shí)際作業(yè)存在一定差別，后期將設(shè)計(jì)更加貼近真實(shí)作業(yè)的實(shí)驗(yàn)，獲取相關(guān)指標(biāo)來評(píng)估作業(yè)過程肌肉疲勞發(fā)展問題。再次，本實(shí)驗(yàn)僅探討上肢相關(guān)肌群的肌肉活動(dòng)特征，后期將分析軀干和下肢肌群相關(guān)肌群的局部肌肉疲勞發(fā)展情況。

4 結(jié)論

(1)人工破拆壁面作業(yè)肌肉疲勞累積明顯，具體體現(xiàn)在推力下降和握力下降以及高RPE值。

(2)40和90cm高度時(shí)肌肉疲勞產(chǎn)生主要受作業(yè)姿勢(shì)影響；因高度僅影響作業(yè)前后推力，因此推斷2個(gè)高度的疲勞產(chǎn)生差異可能并不顯著；40cm破拆高度的局部肌肉疲勞累積不明顯，90cm高度時(shí)左手和右手三角肌前束是疲勞累積最為明顯的肌群；人工破拆壁面較低位置要特別注意不良作業(yè)姿勢(shì)帶來的風(fēng)險(xiǎn)并注意三角肌前束疲勞累積問題。

(3)40cm破拆高度主要施力肌群為右手尺側(cè)腕屈肌、右手肱二頭肌和左手三角肌前束；90cm破拆高度主要施力肌群為右手肱二頭肌、左手和右手三角肌前束。在進(jìn)行較低位置破拆作業(yè)時(shí)，可重點(diǎn)關(guān)注這些肌群的活動(dòng)特征，為WMSDs預(yù)防提供理論支持。