Các bệnh về rối loạn cơ xương liên quan đến công việc ở chi trên và lưng thường gặp trong các công việc về công nghiệp, cơ khí, nông nghiệp và xây dựng… Tại Hoa Kỳ, theo số liệu báo cáo năm 2011, tỷ lệ mắc bệnh cơ xương khớp liên quan đến công việc ở vai là 13% và thắt lưng là 42%. Các bệnh về cơ khớp vai ảnh hưởng khá lớn đến sức khỏe của người lao động, theo báo cáo thì số ngày nghỉ trung bình cho các bệnh về vai thường lên tới 23 ngày so với 11 ngày của các chấn thương khác. Bệnh về rối loạn cơ xương thường do các yếu tố lặp đi lặp lại và kéo dài. Có nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các công việc nâng vật nặng ở trên cao (dùng hai tay nâng vật nặng với cánh tay bằng hoặc trên vai) đã được đề xuất là một trong những nguyên nhân chính gây nên các bệnh lý về cơ xương khớp. Các công việc nâng trên cao rất thường gặp trong các ngành sản xuất cơ khí và xây dựng nói chung như khoan, bắt bu lông, khoan cắt vật liệu…

Bài báo này đã đánh giá hiệu quả của khung xương ngoài bị động đối với các công việc yêu cầu nâng vật trên cao nhằm làm giảm lực tác dụng lên các cơ vai và cơ lưng. Hệ khung xương ngoài bị động (Hình 1) được sử dụng để nâng đỡ các vật nặng như máy công cụ và truyền lực xuống đất, từ đó làm giảm lực tác dụng lên vai và lưng. Thông qua quá trình thực nghiệm, nhóm nghiên cứu đã đánh giá tác dụng hỗ trợ của khung xương ngoài bằng cách so sánh việc nâng vật có sự hỗ trợ của bộ xương ngoài với trường hợp nâng vật không có sự trợ giúp của bộ xương ngoài thông qua tín hiệu điện cơ (EMG) thu được từ cơ vai và lưng. Ngoài ra, việc đánh giá hiệu quả của khung xương ngoài còn được thực hiện thông qua phản hồi của những người tham gia thực nghiệm.

Tín hiệu điện cơ (EMG)

Ta thấy, sự hỗ trợ của khung xương ngoài đã làm giảm đáng kể giá trị trung bình và giá trị lớn nhất của tín hiệu EMG trên các cơ vai trước và vai giữa. Đối với cơ vai trước bên trái, giá trị trung bình EMG đã giảm từ 1,45 đến 1,83 lần; cơ vai giữa trái giảm 1,53 đến 2,47 lần; cơ vai trước phải giảm từ 2,05 đến 5,46 lần; cơ vai giữa phải giảm từ 2,12 đến 6,21 lần. Với cơ lưng, giá trị trung bình EMG giảm không đáng kể, thậm chí đối với cơ lưng bên phải, giá trị trung bình khi có hỗ trợ của khung xương còn lớn hơn so với khi không có hỗ trợ ở tải trọng nhỏ và trung bình.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng mức độ mệt mỏi của cơ tỉ lệ với giá trị tín hiệu điện cơ, giá trị tín hiệu điện cơ càng lớn, các bó cơ càng làm việc nhiều, mức độ mệt mỏi của cơ tăng lên và ngược lại [8, 9]. Như vậy, dưới sự trợ giúp của khung xương ngoài khi nâng vật trên cao đã làm giảm đáng kể giá trị trung bình EMG ở cơ vai trước và cơ vai giữa, điều đó cho thấy sự trợ giúp của khung xương ngoài giúp làm giảm đáng kể mức độ mệt mỏi của các cơ nói trên, đặc biệt đối với tải trọng trung bình và tải trọng lớn. Đối với cơ lưng, sự hỗ trợ của khung xương ngoài ở mức tốt thiểu với cơ lưng bên trái và làm tăng giá trị EMG trung bình với cơ lưng bên phải. Tuy nhiên, các giá trị EMG ở cơ lưng trong trường hợp có/không có sự hỗ trợ đều ở mức nhỏ, điều này làm cho những người tham gia thực nghiệm không cảm nhận được rõ ràng tác dụng hỗ trợ hoặc tác dụng ngược của khung xương với các cơ lưng nói trên.

Kết quả thực nghiệm cũng cho thấy, với công việc nâng vật trên cao, nhóm cơ hoạt động chủ yếu là nhóm cơ vai so với nhóm cơ lưng, vì giá trị trung bình tín hiệu EMG của nhóm cơ vai luôn lớn hơn rất nhiều so với nhóm cơ lưng, kể cả trong trường hợp có hay không có sự hỗ trợ của khung xương ngoài. Như vậy, tác dụng hỗ trợ của khung xương ngoài với nhóm cơ vai là hoàn toàn hợp lý với nhiệm vụ nâng vật trên cao. Còn với nhóm cơ lưng, việc sử dụng khung xương ngoài không ảnh hưởng nhiều đến nhóm cơ này.

Đánh giá mức độ cảm nhận về sự khó chịu

Những người tham gia thực nghiệm được yêu cầu báo cáo về mức độ cảm nhận ở ba tải trọng với 5 mức độ cảm nhận đó là: rất nhẹ; nhẹ; trung bình; nặng và rất nặng [10]. Tất cả những người tham gia đều cho biết tác dụng hỗ trợ của khung xương ngoài với cơ vai là rất đáng kể. Khi nâng vật có sự hỗ trợ của khung xương giúp họ cảm thấy tác dụng của vật nâng lên cơ vai của họ luôn ở mức độ nhẹ và rất nhẹ kể cả với tải trọng nặng và trung bình. Còn với cơ lưng, họ không cảm nhận được sự hỗ trợ của khung xương và đôi khi còn cảm thấy hơi khó chịu vì các cơ cấu của khung xương tác dụng vào lưng của họ.

KẾT LUẬN

Công việc nâng vật trên cao được xem là yếu tố chính gây nên các bệnh rối loạn cơ xương ở tay và lưng. Mục đích của nghiên cứu này là đánh giá tác dụng hỗ trợ của bộ xương ngoài bị động đối với các công việc nâng vật trên cao. Trạng thái làm việc của các cơ được đo bằng tín hiệu EMG, sau đó giá trị trung bình của EMG được tính toán, so sánh các trường hợp có/không có sự hỗ trợ của khung xương. Kết quả thử nghiệm cho thấy, sự hỗ trợ của bộ xương ngoài mang lại hiệu quả rất đáng kể với các cơ vai. Với sự hỗ trợ của khung xương ngoài, giá trị EMG trung bình cho cơ vai bên trái giảm từ 1,45 đến 2,47 lần; cơ vai bên phải giảm từ 2,05 đến 6,21 lần so với trường hợp không có sự trợ giúp của khung xương, điều này cho thấy sự mệt mỏi ở các cơ này đã giảm đi khi có sự hỗ trợ của khung xương ngoài.

Tóm lại, nghiên cứu này cho thấy bộ xương ngoài bị động có hiệu quả trong việc hỗ trợ cơ vai của người lao động khi thực hiện các công việc nâng hạ vật trên cao, tác dụng sự hỗ trợ đặc biệt có ý nghĩa đối với tải trọng trung bình và nặng. Các công việc nâng vật trên cao không thể được thay thế hoàn toàn trong công việc sản xuất hiện đại và theo các nghiên cứu đây là yếu tố nguy cơ chính dẫn đến bệnh rối loạn cơ xương ở tay [2, 3]. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng các thiết bị hỗ trợ như khung xương ngoài bị động vào thực tế là rất cần thiết.