Pracownia Biomechaniki - Projekty
Streszczenie

Badanie zmian poziomu i sposobu aktywacji różnych grup mięśniowych w funkcji wieku pracownika

Kierownik projektu: dr hab. inż. Danuta Roman-Liu, prof. nadzw. CIOP-PIB

Streszczenie projektu:

 

Głównym celem projektu było zbadanie zmian poziomu i sposobu aktywacji różnych grup mięśniowych w funkcji wieku pracownika, z wykorzystaniem elektroneurografii oraz elektromiografii powierzchniowej.

W ramach prac wykonanych w toku trwania projektu przeanalizowano zależność pomiędzy występowaniem dolegliwości mięśniowo-szkieletowych a aktywnością fizyczną wśród pracowników w wieku 20 ‒ 70 lat. Przeprowadzona analiza objęła 23 artykuły o zasięgu międzynarodowym, w których zaprezentowano wyniki badań ponad 84 tys. osób. Rezultaty analizy piśmiennictwa wykazały pozytywny wpływ aktywnego stylu życia na zmniejszenie ryzyka wystąpienia schorzeń układu ruchu.

Kolejny krok realizacji projektu objął przygotowanie oraz przeprowadzenie badań doświadczalnych na grupie 54 mężczyzn, których podzielono na trzy podgrupy wiekowe 20 ‒ 25, 40 – 45- i 60 ‒ 65-latków. Wykonano pomiar parametrów sygnału elektroneuro-graficznego (ENG) nerwów kończyny dolnej, tj. nerwu piszczelowego oraz strzałkowego, oraz kończyny górnej ‒ nerwu pośrodkowego. Wyznaczono czasy latencji, amplitudę sygnału, wartość latencji fali M oraz F, a także prędkość przewodzenia impulsu we włóknach nerwowych. Pomiar sygnału elektromiograficznego (EMG) przeprowadzono dla mięśni kończyny dolnej i górnej, tj. mięśnia brzuchatego łydki, głowy przyśrodkowej, mięśnia piszczelowego przedniego, dwugłowego ramienia, zginacza łokciowego nadgarstka oraz odwodziciela krótkiego kciuka. Pomiar wykonano z zastosowaniem dwóch różnych procedur wzrostu obciążenia, tj. procedury RAMP-contraction oraz STEP-contraction. Dodatkowo zmierzono maksymalną siłę mięśniową (test MVC).

W ramach kolejnego etapu projektu dokonano analizy zbiorczej otrzymanych rezultatów badań. Wyniki pokazały, że zdolności siłowe w istotny sposób zmniejszają się wraz z wiekiem. Analiza parametrów sygnału elektroneurograficznego wykazała istotne zmniejszenie wartości prędkości przewodnictwa nerwowego, zarówno we włóknach ruchowych jak i czuciowych, zmniejszenie amplitudy sygnału odbieranego z mięśnia po pobudzeniu zaopatrującego go nerwu oraz wydłużenie latencji sygnału zachodzące wraz z wiekiem. W przypadku wyników uzyskanych na podstawie analizy EMG  wykazano, że badani w zależności od wieku wykazują różne zdolności sterowania siłą przy ciągłym, jednostajnym zwiększaniu obciążenia w teście RAMP-contraction. Mężczyźni z grupy 20 ‒ 25-latków najlepiej odwzorowywali zadany wzorzec, sterując poziomem generowanej siły.

 

 

Projekt I.P.09. Rozkład wartości błędu dopasowania do wzorca, wartość obszaru (pola) między wzorcem  a sygnałem EMG G2 ‒ grupa 40 ‒ 45 lat, G3 ‒ grupa 60 ‒ 65 lat

 

Przeprowadzone analizy dały podstawy do opracowania zależności pomiędzy szybkością przewodnictwa nerwowego, sposobem aktywacji mięśni kończyny górnej i dolnej oraz zdolnościami siłowymi a wiekiem, umożliwiając określenie, w jaki sposób wraz z wiekiem zmienia się zależność pomiędzy przekazywaniem impulsów we włóknach nerwowych  a sposobem pobudzenia mięśni.

Końcowym efektem realizacji projektu jest charakterystyka oparta na analizie parametrów związanych z szybkością przewodnictwa nerwowego i aktywacji mięśni, która służy określeniu,  w jakim stopniu wiek wpływa na zmiany funkcjonalności poszczególnych grup mięśniowych oraz jak aktywność fizyczna oddziałuje na występowanie dolegliwości mięśniowo-szkieletowych. Zdobyte informacje są niezbędne przy próbie opracowywania procedur mających na celu poprawę warunków pracy oraz dostosowanie stanowisk pracy do możliwości fizycznych osób starszych.

Wyniki badań posłużyły do opracowania materiałów informacyjnych na temat zmian poziomu i sposobu aktywacji różnych grup mięśniowych jako funkcji wieku pracowników, skierowanych do pracowników służb BHP, pracodawców oraz instytucji związanych z medycyną pracy. Dodatkowo przygotowano materiały szkoleniowe, informacyjne oraz poradnik.

Wyniki zostały także przedstawione w trakcie seminarium szkoleniowego dla członków Sieci Ekspertów ds. BHP. Ponadto zaprezentowano je na 2 konferencjach międzynarodowych oraz opracowano 2 publikacje naukowe oraz 1 popularnonaukową.



Jednostka: Pracownia Biomechaniki

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016