Limitní hodnoty profesionální expozice zátěži meziobratlové bederní ploténky L4/L5

Limit values of professional exposure to the load of the intervertebral lumbar disc L4/L5

In connection with the inclusion of a new item in the List of Occupational Diseases (Annex to Government Regulation No. 290/1995 Coll., as amended) as of 1 January 2023 – chronic lumbar spine disease from overloading the musculoskeletal system [5], the need for a relevant assessment of occupational exposure to the factors involved in its occurrence has arisen. With regard to the fact that the exposure criteria, based on the NIOSH US limit, do not include a comprehensive range of possible acting forces and at the same time do not take into account the time of work, the authors present a mathematical model of processing the results of the evaluation of this load, which follow the outputs from the Back Solver software, due to the necessary standardization of methodological procedures of authorized laboratories.

Keywords:

occupational diseases – lumbar spine – lumbar disc force L4/L5 – limit values – standardization

Autoři: H. Lehocká ^1,2; J. Lehocký ³
Působiště autorů: Společnost pracovního lékařství České lékařské společnosti Jana Evangelisty Purkyně, Praha ¹; Společnost nemocí z povolání České lékařské společnosti Jana Evangelisty Purkyně, Praha ²; Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Vysoké učení technické v Brně ³
Vyšlo v časopise: Pracov. Lék., 76, 2024, No. 1-2, s. 5-9.
Kategorie: Původní práce

Souhrn

V souvislosti se zařazením nové položky Seznamu nemocí z povolání (příloha nařízení vlády č. 290/1995 Sb. v platném znění) ke dni 1. 1. 2023 – chronického onemocnění bederní páteře z přetěžování pohybového aparátu [5] vznikla potřeba relevantního hodnocení profesionální expozice faktorům, které se na jejím vzniku podílejí. Vzhledem k tomu, že expoziční kritéria, vycházející z limitu NIOSH US, nezahrnují komplexní rozsah možných působících sil a současně nezohledňují dobu výkonu práce, předkládají autoři z důvodu nezbytné standardizace metodických postupů autorizovaných laboratoří matematický model zpracování výsledků hodnocení této zátěže, které navazují na výstupy ze software Back Solver.

Klíčová slova:

nemoci z povolání – bederní páteř – síla na bederní ploténku L4/L5 – limitní hodnoty – standardizace

ÚVOD

Na základě nařízení vlády č. 506 ze dne 13. 12. 2021 došlo podle § 107 odst. 1 písm. e) zákona č. 155/1995 Sb., o důchodovém pojištění, ve znění pozdějších předpisů, ke změně nařízení vlády č. 290/1995 Sb., kterým se stanoví seznam nemocí z povolání, ve znění pozdějších předpisů, a to s účinností od 1. 1. 2023. V příloze byla do kapitoly II doplněna položka 11 – Chronická onemocnění bederní páteře způsobená dlouhodobým přetěžováním.

Limitní hodnoty expozice pro zátěž, která byla označena jako ruční manipulace s břemeny se zohledněním pracovní polohy, vyplývají z vyhodnocení kompresní síly na ploténku L4/L5 v závislosti na časových a frekvenčních parametrech práce a jsou uvedeny v tabulce 7 a následně tabulce 8 nařízení vlády, kterým se mění nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, ve znění pozdějších předpisů [6].

Toto nařízení vychází z paragrafu 21 písm. a) zákona č. 309/2006 Sb., kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v pracovněprávních vztazích a o zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při činnosti nebo poskytování služeb mimo pracovněprávní vztahy (zákon o zajištění dalších podmínek bezpečnosti a ochrany zdraví při práci) [4], a zákona č. 262/2006 Sb., zákoník práce [3].

Na základě výše uvedených právních předpisů autoři vygenerovali regresní grafy a matematické rovnice těchto grafů za účelem stanovení konkrétních limitních hodnot doby a četností působení kompresních sil na meziobratlovou ploténku L4/L5 dle hodnoty působící síly a doby výkonu práce.

Cílem práce bylo vygenerování regresních grafů a matematických rovnic těchto grafů za účelem stanovení konkrétních limitních hodnot doby a četností působení kompresních sil na meziobratlovou ploténku L4/L5 dle hodnoty působící síly a doby výkonu práce.

METODIKA

Byla provedena matematická regresní analýza s grafickým výstupem všech limitních hodnot dle doby výkonu práce, a to pro hodnocení 2 parametrů, celkové doby působení kompresní síly v sekundách a četností působení této síly.

Následně byly vygenerovány regresní rovnice těchto grafů, jejichž validita byla ověřena aproximací limitních hodnot a stanovením indexu spolehlivosti.

VÝSLEDKY

Závislost limitní doby působení (s) na síle (N), působící na ploténku L4/L5 s ohledem na konkrétní dobu výkonu práce znázorňuje graf na obr. 1.

V tabulce 1 jsou uvedeny regresní rovnice pro vygenerování limitních hodnot doby působení kompresní síly na ploténku L4/5 v závislosti na době výkonu práce.

Závislost limitních četností působení na síle, působící na ploténku L4/L5 s ohledem na konkrétní dobu výkonu práce znázorňuje graf na obrázku 2.

V tabulce 2 jsou uvedeny regresní rovnice pro vygenerování limitních hodnot četností působení kompresní síly na ploténku L4/5 v závislosti na době výkonu práce.

Na obrázku 3 je uvedeno využití uvedených matematických modelů ke konstrukci protokolů o měření konkrétní zátěže v oblasti bederní páteře. Následné grafické výstupy pro oba parametry jsou velmi názorné pro hodnocení přetěžování a tím i pro jednoduché využití k interpretaci výsledků měření.

Obr. 1. Závislost limitní doby působení (s) na síle (N), působící na ploténku L4/L5 Značky: s = sekunda; N = Newton

Tabulka 1. Regresní rovnice pro vygenerování limitních hodnot doby působení kompresní síly na ploténku L4/5 v závislosti na době výkonu práce

Doby výkonu práce	Regresní rovnice pro limitní dobu působení kompresní síly	Index spolehlivosti
240–269 (min.)	y = 1,47542E-11x4 – 3,33572E-07x3 + 2,88712E-03x2 – 1,15882E+01x + 1,86005E+04	R² = 9,99987E-01
270–299 (min.)	y = 1,52152E-11x4 – 3,43996E-07x3 + 2,97734E-03x2 – 1,19503E+01x + 1,91817E+04	R² = 9,99987E-01
300–329 (min.)	y = 1,56763E-11x4 – 3,54421E-07x3 + 3,06757E-03x2 – 1,23125E+01x + 1,97630E+04	R² = 9,99987E-01
330–359 (min.)	y = 1,61374E-11x4 – 3,64845E-07x3 + 3,15779E-03x2 – 1,26746E+01x + 2,03443E+04	R² = 9,99987E-01
360–389 (min.)	y = 1,65984E-11x4 – 3,75269E-07x3 + 3,24801E-03x2 – 1,30367E+01x + 2,09255E+04	R² = 9,99987E-01
390–419 (min.)	y = 1,70595E-11x4 – 3,85693E-07x3 + 3,33823E-03x2 – 1,33989E+01x + 2,15068E+04	R² = 9,99987E-01
420–449 (min.)	y = 1,75206E-11x4 – 3,96117E-07x3 + 3,42846E-03x2 – 1,37610E+01x + 2,20881E+04	R² = 9,99987E-01
450–479 (min.)	y = 1,79816E-11x4 – 4,06541E-07x3 + 3,51868E-03x2 – 1,41231E+01x + 2,26693E+04	R² = 9,99987E-01
480 (min.)	y = 1,84427E-11x4 – 4,16965E-07x3 + 3,60890E-03x2 – 1,44853E+01x + 2,32506E+04	R² = 9,99987E-01
481–509 (min.)	y = 1,89038E-11x4 – 4,27389E-07x3 + 3,69912E-03x2 – 1,48474E+01x + 2,38318E+04	R² = 9,99987E-01
510–539 (min.)	y = 1,93648E-11x4 – 4,37814E-07x3 + 3,78935E-03x2 – 1,52095E+01x + 2,44131E+04	R² = 9,99987E-01
540–569 (min.)	y = 1,98259E-11x4 – 4,48238E-07x3 + 3,87957E-03x2 – 1,55717E+01x + 2,49944E+04	R² = 9,99987E-01
570–599 (min.)	y = 2,02870E-11x4 – 4,58662E-07x3 + 3,96979E-03x2 – 1,59338E+01x + 2,55756E+04	R² = 9,99987E-01
600–629 (min.)	y = 2,07480E-11x4 – 4,69086E-07x3 + 4,06001E-03x2 – 1,62959E+01x + 2,61569E+04	R² = 9,99987E-01
630–659 (min.)	y = 2,12091E-11x4 – 4,79510E-07x3 + 4,15024E-03x2 – 1,66581E+01x + 2,67382E+04	R² = 9,99987E-01
660–689 (min.)	y = 2,16702E-11x4 – 4,89934E-07x3 + 4,24046E-03x2 – 1,70202E+01x + 2,73194E+04	R² = 9,99987E-01
> 689 (min.)	y = 2,21312E-11x4 – 5,00358E-07x3 + 4,33068E-03x2 – 1,73823E+01x + 2,79007E+04	R² = 9,99987E-01

Obr. 2. Závislost limitní doby působení (s) na síle (N), působící na ploténku L4/L5 Značky: s = sekunda; N = Newton

Tabulka 2. Regresní rovnice pro vygenerování limitních hodnot četností působení kompresní síly na ploténku L4/5 v závislosti na době výkonu práce

Doba výkonu práce	Regresní rovnice	Index spolehlivosti
240–269 (min.)	y = 2,04919E-12x4 4,63295E-08x3 + 4,00989E-04x2 1,60947E+00x + 2,58340E+03	R² = 9,99987E-01
270–299 (min.)	y = 2,11323E-12x4 4,77773E-08x3 + 4,13520E-04x2 1,65977E+00x + 2,66413E+03	R² = 9,99987E-01
300–329 (min.)	y = 2,17726E-12x4 4,92251E-08x3 + 4,26051E-04x2 1,71007E+00x + 2,74486E+03	R² = 9,99987E-01
330–359 (min.)	y = 2,24130E-12x4 5,06729E-08x3 + 4,38582E-04x2 1,76036E+00x + 2,82559E+03	R² = 9,99987E-01
360–389 (min.)	y = 2,30534E-12x4 5,21207E-08x3 + 4,51113E-04x2 1,81066E+00x + 2,90632E+03	R² = 9,99987E-01
390–419 (min.)	y = 2,36938E-12x4 5,35685E-08x3 + 4,63643E-04x2 1,86095E+00x + 2,98705E+03	R² = 9,99987E-01
420–449 (min.)	y = 2,43341E-12x4 5,50163E-08x3 + 4,76174E-04x2 1,91125E+00x + 3,06778E+03	R² = 9,99987E-01
450–479 (min.)	y = 2,49745E-12x4 5,64641E-08x3 + 4,88705E-04x2 1,96155E+00x + 3,14852E+03	R² = 9,99987E-01
480 (min.)	y = 2,56149E-12x4 5,79118E-08x3 + 5,01236E-04x2 2,01184E+00x + 3,22925E+03	R² = 9,99987E-01
481–509 (min.)	y = 2,62552E-12x4 5,93596E-08x3 + 5,13767E-04x2 2,06214E+00x + 3,30998E+03	R² = 9,99987E-01
510–539 (min.)	y = 2,68956E-12x4 6,08074E-08x3 + 5,26298E-04x2 2,11243E+00x + 3,39071E+03	R² = 9,99987E-01
540–569 (min.)	y = 2,75360E-12x4 6,22552E-08x3 + 5,38829E-04x2 2,16273E+00x + 3,47144E+03	R² = 9,99987E-01
570–599 (min.)	y = 2,81764E-12x4 6,37030E-08x3 + 5,51360E-04x2 2,21303E+00x + 3,55217E+03	R² = 9,99987E-01
600–629 (min.)	y = 2,88167E-12x4 6,51508E-08x3 + 5,63891E-04x2 2,26332E+00x + 3,63290E+03	R² = 9,99987E-01
630–659 (min.)	y = 2,94571E-12x4 6,65986E-08x3 + 5,76422E-04x2 2,31362E+00x + 3,71363E+03	R² = 9,99987E-01
660–689 (min.)	y = 3,00975E-12x4 6,80464E-08x3 + 5,88953E-04x2 2,36391E+00x + 3,79437E+03	R² = 9,99987E-01
>689 (min.)	y = 3,07378E-12x4 6,94942E-08x3 + 6,01483E-04x2 2,41421E+00x + 3,87510E+03	R² = 9,99987E-01

Kde: x = síla, působící na ploténku L4/L5 (N); y = četnost působení kompresní síly Validita regresních rovnic vyplývá z vysokého indexu spolehlivosti R2.

Obr. 3. Návrh protokolu o měření zátěže v oblasti bederní páteře

DISKUSE

Limitní hodnoty profesionální expozice jsou jak pro faktory prostředí, tak i pro podmínky vlastní práce stanoveny s ohledem na dobu expozice za směnu (optimálně dobu výkonu práce). Vycházejí z vědeckých poznatků o míře rizika poškození zdraví ve vztahu k době expozice (Risk Assessment) [1]. Fyzická zátěž tak nemůže být výjimkou, neboť veškeré její parametry významně ovlivňují optimální práceschopnost, a to nejen krátkodobou, ale i dlouhodobou.

Je tedy zřejmé, že regulace míry expozice faktoru, škodlivině nebo ztíženým podmínkám práce v závislosti na době jejich působení má charakter ochrany veřejného zdraví dle zákona (zákon č. 258/2000 Sb., v platném znění) [2], a z dlouhodobého hlediska tak vede k minimalizaci možných zdravotních a sociálních dopadů.

Trend vývoje fyzické zdatnosti obyvatelstva ovšem otevírá velké diskusní pole v otázce limitů a norem pro populaci 45+, zejména s ohledem na prodlužující se důchodový věk.

ZÁVĚR

Na základě využití klasických matematických metod byla analyzována data limitních hodnot působení síly na meziobratlovou ploténku L4/L5, uvedená v nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, v platném znění. Byly vygenerovány regresní grafy ke stanovení limitních hodnot doby a četností působení těchto sil v závislosti na době výkonu práce a odvozeny regresní rovnice k výpočtu limitů pro jakoukoliv působící sílu a jakoukoliv dobu výkonu práce. Validita regresních rovnic vyplývá z vysokého indexu spolehlivosti R2, jenž se téměř rovná hodnotě 1.

Uplatnění těchto postupů v praxi je dokumentováno příkladem zpracování výsledků ve formě protokolů s využitím názorného grafického zpracování.

Závěry této práce jsou významným metodickým podkladem k uplatnění lege artis postupů dle zákoníku práce v souvislosti s šetřením suspektních nemocí z povolání, ale do budoucna i stanovení rizikovosti práce na základě její kategorizace dle vyhlášky č. 432/2003 Sb. v platném znění [7].

Zdroje

Jirák Z., Lehocká H. Fyziologie práce. Ostrava: Morava press, 2021, 265 s.
Zákon č. 258/2000 Sb., o ochraně veřejného zdraví, v platném znění.
Zákon č. 262/2006 Sb., zákoník práce, v platném znění.
Zákon č. 309/2006 Sb., kterým se upravují další požadavky bezpečnosti a ochrany zdraví při práci v pracovněprávních vztazích a o zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při činnosti nebo poskytování služeb mimo pracovněprávní vztahy (zákon o zajištění dalších podmínek bezpečnosti a ochrany zdraví při práci).
Nařízení vlády č. 290/1995 Sb., kterým se stanovuje Seznam nemocí z povolání, v platném znění.
Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, v platném znění.
Vyhláška č. 432/2003 Sb., kterou se stanoví podmínky pro zařazování prací do kategorií, limitní hodnoty ukazatelů biologických expozičních testů, podmínky odběru biologického materiálu pro provádění biologických expozičních testů a náležitosti hlášení prací s azbestem a biologickými činiteli.