1Università degli Studi di Roma “La Sapienza”, Cattedra e Scuola di Spe-cializzazione Medicina del Lavoro, Direttore (Prof. Francesco Tomei)
2ISPESL Roma, Dipartimento di Medicina del Lavoro
3Responsabile del Servizio di Prevenzione e Protezione, Colleferro (Roma)
4Medico Competente, Specialista in Medicina del Lavoro Roma
5Università di Bologna, Medicina del Lavoro Policlinico Sant’Orsola-Malpighi, Bologna
6U.O. Medicina del Lavoro - Azienda Ospedaliera Sant’Orsola-Malpighi, Bologna
7Medico Capo Polizia di Stato, Roma
Introduzione
I movimenti ripetuti degli arti superiori che caratteriz-zano alcune particolari attività lavorative possono compor-tare, tra l’altro, l’insorgenza di disturbi muscoloscheletrici, noti in letteratura come WMSDs (Work-Related Musculo-skeletal Disorders). Si tratta di disturbi per i quali è rico-nosciuta una genesi multifattoriale e la cui insorgenza è correlata a diversi fattori di rischio lavorativi, che devono quindi essere valutati, ma può dipendere anche da fattori non professionali (1).
L’incidenza di tali patologie è decisamente aumentata nell’ultimo decennio.
Nel nostro paese i dati INAIL più aggiornati evidenziano una crescita delle WMSDs denunciate da 139 nel 1996 a 1500 nel 2000, con un numero di casi accolti da 10 a 990 (2). Negli ultimi anni un tema che ha sollevato notevole in-teresse è stata la valutazione del rischio, che ha acquisito un ruolo di centralità per il medico del lavoro soprattutto per rischi come i WMSDs, spesso trascurati proprio per un loro assente o incompleto inquadramento (3).
L’utilizzo di metodiche di valutazione del rischio può costituire la base di interventi di tipo strutturale-organizza-tivo (modificazioni della postazione di lavoro, delle attrez-zature, dei tempi di lavoro) o preventivo (corsi di informa-zione e formainforma-zione, sorveglianza sanitaria e monitoraggio dei parametri critici) (4).
Diversi modelli di studio, anche se non pienamente validati, hanno inoltre evidenziato una serie di fattori oc-cupazionali, tra i quali ad esempio l’alta frequenza dei movimenti, la forza applicata durante le lavorazioni, le posture incongrue assunte durante il lavoro, tempi di re-cupero insufficienti, vibrazioni, etc, che devono essere tenuti in considerazione nella genesi delle patologie del-l’arto superiore (5).
I metodi più utilizzati per la valutazione del rischio mu-scoloscheletrico sono: la checklist OSHA, lo Strain Index (SI), l’indice OCRA e il TLV-ACGIH (6-9).
I metodi scelti per lo studio sono lo Strain Index e il TLV-ACGIH (metodo HAL), poiché risultano essere i più indicati per il tipo di attività studiata, che risulta es-sere caratterizzata da elevata ripetitività e notevole im-piego di forza.
RIASSUNTO
Le patologie correlate con i movimenti ripetitivi degli arti superiori, note nella letteratura scientifica come WMSDs (Work Related Musculoskeletal Disorders), sono notevolmente incrementate negli ultimi anni. Al momento non esistono metodi validati per la valutazione del rischio correlato al lavoro. Questo studio mette a confronto due diversi metodi per la valutazione del rischio proposti in letteratura, abbinando misure soggettive ed oggettive.
Parole chiave: movimenti ripetitivi, WMSDs, valutazione del rischio.
ABSTRACT
[Use of TLV-ACGIH (HAL) and Strain Index for the evaluation of the upper extremity biomechanical overload]
Pathologies due to repetitive activity of the upper limb, well known in scientific literature as WMSDs (Work Related Musculoskeletal Disorders), are considerably increased in the last years. At the moment, there are no validated methods for the assessment of the work-related risk. This study compares two different methods proposed in literature for the assessment of the work-related risk, combining objective and subjective measures. Key words: repeated activity; WMSDs; assessment of the work-related risk.
352 G Ital Med Lav Erg 2005; 27:3 www.gimle.fsm.it Lo Strain Index è un metodo di valutazione
semi-quantitativo che prevede la valutazione di diversi para-metri: intensità e durata dello sforzo, numero di sforzi compiuti in un minuto, postura di mano e polso, velocità con cui il lavoratore sta lavorando e durata giornaliera del compito (7).
Il TLV pubblicato dall’ACGIH, riferito al distretto mano-polso-avambraccio, è un metodo quantitativo appli-cabile ad attività manuali che comportino esecuzione di azioni o movimenti ripetitivi e simili per almeno 4 ore al giorno (10).
La combinazione del livello di attività manuale media (HAL) e del picco di forza normalizzato (Pf), valutati su scale graduate da 0 a 10, permette di confrontare la valuta-zione con il TLV (livello oltre il quale è evidente la preva-lenza di disturbi muscoloscheletrici).
Scopo dello studio è valutare il rischio di esposizione in un gruppo di lavoratori di un’azienda che produce componenti per l’industria automobilistica utilizzando il TLV dell’ACGIH (metodo HAL) e lo Strain Index di Moore e Garg.
Materiali e Metodi
L’indagine è stata realizzata su più linee di produzione (linea A e linea B) in uno stabilimento di assemblaggio se-miautomatico di componenti plastici e metallici. Sono sta-ti effettuasta-ti i seguensta-ti rilievi:
• analisi dei compiti lavorativi e delle postazioni di lavo-ro con valutazione delle caratteristiche delle attrezzatu-re e del materiale in uso, delle azioni ripetitive, della esistenza di pause e di periodi di recupero, della forza applicata dai lavoratori (scala di Borg), delle posture assunte e dell’impegno dell’arto superiore;
• analisi delle lavorazioni per mezzo di osservazione di-retta dei tecnici e ripresa con videocamera delle ope-razioni lavorative per più cicli di lavorazione a secon-da dei prodotti realizzati in ogni linea di produzione;
• successivo esame delle videoriprese con conteggio dei singoli movimenti e valutazione della frequenza media dei movimenti della mano;
• selezione di dati complementari, quali informazioni sull’organizzazione del lavoro, sul carico di lavoro per ciascun compito lavorativo, sul numero di pezzi lavo-rati in tempi significativi, attraverso competenze socio-comunicative, necessari per l’applicazione di modelli di valutazione ergonomica.
Le valutazioni biomeccaniche sono state condotte ef-fettuando il calcolo degli indici di rischio specifico, trami-te il TLV dell’ACGIH (metodo HAL) e lo Strain Index.
Per il TLV dell’ACGIH (metodo HAL), il livello di at-tività manuale (Hand Activity Level=HAL) è stato misura-to valutando la frequenza media dei movimenti della ma-no e la durata del “Duty cycle” (% del ciclo di lavoro in cui la forza è superiore al 5% del massimo), ovvero valutando la distribuzione del lavoro e i periodi di recupero/riposo (10) (Tabella I).
È stato quindi valutato il picco di forza manuale (peak force, Pf), che è stato “normalizzato” (forza ri-chiesta per eseguire il lavoro dato diviso per la capacità di esercitare una forza da parte della popolazione gene-rale impiegata nell’eseguire il medesimo lavoro) su una scala da 0 a 10 corrispondente rispettivamente allo 0% e al 100% della forza di riferimento applicabile alla po-polazione normale. Il picco di forza è stato ricavato dal-l’osservazione di più operatori opportunamente adde-strati (11).
La combinazione su assi cartesiani dei valori ottenuti configura il livello di esposizione relativo alla postazione analizzata che deve essere confrontato con il TLV, valore limite di soglia, che rappresenta appunto la soglia oltre la quale aumenta in maniera significativa la prevalenza di di-sturbi muscolo-scheletrici (Figura 1).
Per l’applicazione del metodo di Moore e Garg, si so-no valutati intensità e durata dello sforzo associati a valu-tazione degli aspetti posturali della mano e del polso. Si sono considerati i ritmi di lavoro e la durata giornaliera del compito. Si sono così ottenuti appositi punteggi cui corri-spondono i relativi coefficienti da moltiplicare per il cal-colo dello SI (7).
Sono state prese in considerazione due linee di pro-duzione (linea A e linea B), lungo le quali avviene l’as-semblaggio dei moduli airbag che prevede diverse fasi, supportate da macchinari ad alimentazione pneumatica o elettrica.
In relazione alla linea A è stata effettuata la valutazio-ne del rischio considerando un turno di 480 minuti con 80 minuti di pausa; per quel che riguarda la linea B, la valu-tazione si è basata su turni di 480 minuti con 60 minuti di pausa.
Sulla linea A le operazioni svolte sono: preparazione componenti, assiematura subassiemi, piegatura, saldatura, imballaggio. L’intera operazione viene definita ciclo.
Sulla linea B le operazioni svolte sono: preparazione, piegatura, pressatura, rivettatura, imballaggio.
Tabella I. Scala di calcolo di HAL in rapporto alla frequenza dello sforzo e al “Duty Cycle”
Frequenza (sforzo/sec) Periodo (sec/sforzo) Duty Cycle (%)
0-20 20-40 40-60 60-80 80-100 0.125 8.0 1 1 – – – 0.25 4.0 2 2 3 – – 0.5 2.0 3 4 5 5 6 1.0 1.0 4 5 5 6 7 2.0 0.5 – 5 6 7 8
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Risultati
La valutazione del rischio condotta utilizzando il TLV dell’ACGIH ha evidenziato, per la linea A, un’esposizio-ne professionale dei lavoratori superiore al TLV un’esposizio-nelle po-stazioni di preparazione assiematura retainer, assiematu-ra subassiemi e piegatrice; tali postazioni sono caassiematu-ratteriz- caratteriz-zate da valori particolarmente elevati di HAL, compresi tra 6,9 e 7, e di Pf, compresi tra 3 e 5,5, mentre nella po-stazione saldatura-imballaggio il valore dell’indice di ri-schio era inferiore al limite di azione (AL). Tali mansio-ni sono quelle caratterizzate da un maggior numero di movimenti ripetitivi e richiedono uno sforzo maggiore da parte degli operatori.
Per quel che riguarda, invece, la linea B, i valori del-l’indice di rischio finali corrispondono al valore di AL: lungo tale linea di montaggio non sono presenti, infatti, le mansioni che comportano un maggior impiego di forza (es: preparazione assiematura retainer) o che presentano li-velli di HAL particolarmente elevati (es: assiematura su-bassiemi); nella postazione preparazione e pressatura si so-no ottenuti valori corrispondenti al TLV, in quella di pie-gatura valori al di sotto di AL e in quella rivettatura ed im-ballaggio valori compresi tra TLV e AL.
I valori dello Strain Index ottenuti per la linea A sono risultati all’interno della fascia da considerarsi “probabil-mente a rischio”, mentre per la linea B il risultato globale si è collocato in fascia 2 (rischio incerto). Anche con lo SI i valori più elevati sono stati ottenuti per le mansioni di piegatura e assiematura.
Ipotizzando per la linea A l’introduzione di modifiche quali l’automazione e/o l’ausiliazione di alcune fasi del ciclo per diminuire il Pf, la riduzione della ripetitività e
la rotazione degli operatori tra le varie postazioni, si os-serva una riduzione del rischio biomeccanico (valori in-feriori ad AL).
Discussione
Analizzando la linea A, si osserva come la presenza delle mansioni di piegatura e di assiematura (subassiemi, preparazione assiematura retainer) siano quelle più a ri-schio poiché si registrano i livelli più alti di SI, di HAL (valore max 7) e valori elevati di Pf (valore max 5,5). Questo determina un valore finale di indice di rischio (su-periore al TLV) ed uno SI (rischio probabile) tra loro com-parabili.
Nella linea B, invece, il valore finale ottenuto corri-sponde ad AL e ad uno SI in fascia 2 (rischio incerto) e questo è dovuto al fatto che mancano le postazioni assie-matura subassiemi e preparazione assieassie-matura, che sono tra quelle considerate più a rischio. Anche in questo caso i due valori ottenuti sono paragonabili.
Per ridurre il valore finale dell’indice di rischio della li-nea A, sono state effettuate delle ipotesi di intervento er-gonomico: una riduzione dell’esposizione a livelli inferio-ri ad AL può essere ottenuta diminuendo il Pf, attraverso l’automazione e/o l’ausiliazione delle fasi ritenute più cri-tiche all’interno del ciclo, affiancata alla rotazione degli operatori tra le diverse postazioni e alla riduzione della ri-petitività mediante apposite strumentazioni.
Si evince come la forza manuale applicata sia uno de-gli elementi più importanti da considerare relativamente all’indice di rischio relativo, poiché la sola rotazione non è sufficiente a ridurre adeguatamente i valori dell’indice di rischio.
Figura 1. TLV per la riduzione dei disordini muscolo scheletrici basato sul livello di attività manuale (HAL) e sulla forza manuale di picco (PF) —— Linea grigia continua: valore limite di soglia (TLV) --- Linea grigia tratteggiata: valore limite di azione (AL)
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Conclusioni
La valutazione del rischio effettuata indica che diverse operazioni della linea A espongono i lavoratori a sovracca-rico biomeccanico in quanto richiedono un cospicuo im-piego di forza ed elevati livelli di ripetitività.
È soprattutto la presenza di picchi di forza elevati che aumenta notevolmente il livello finale dell’indice di ri-schio, determinando, come abbiamo visto, il superamento in alcune linee del TLV. L’introduzione di adeguate misu-re di pmisu-revenzione di tipo organizzativo e meccanico quali la riduzione della ripetitività mediante interventi tecnici e rotazione dei lavoratori nelle diverse postazioni (es.: avvi-tatrice automatica, presse automatiche o a pedale, piano di lavoro regolabile, sistemi automatici di etichettatura, etc), e la riduzione dei picchi di forza attraverso l’eventuale au-tomazione e/o ausiliazione delle fasi più critiche del ciclo possono ridurre notevolmente l’indice di rischio relativo.
Bibliografia
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11) Borg G. Borg’s Perceived exertion and pain scales. Human Kinetics eds. Champain (USA), 1998.
Richiesta estratti:F. Tomei. Università degli Studi di Roma “La Sapienza”, Direttore Scuola di Specializzazione Medicina del Lavoro, Viale Regina Elena 336, tel. 06/49912540, 06/49912545, e-mail [email protected], [email protected]
G Ital Med Lav Erg 2005; 27:3, 355-358 © PI-ME, Pavia 2005 www.gimle.fsm.it
G. Costa1,2, S. Sartori1, B. Bertoldo2, D. Olivato2, V. Ciuffa2, G. Antonacci2