最大静态肌力的测定与分析范文

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《工业卫生与职业病杂志》2016年第一期

【摘要】

目的测量工人和学生两组人群的最大肌力，为制定适合我国人群的手工搬举标准提供依据。方法按照《人体测量学指导手册》测定938名受试者的基本人体尺寸，通过拉力测试系统测定受试者的背提力、左右手提力、手臂提力和肩提力。结果测得男性背提力、左右手提力、手臂提力、肩提力的最大值男性分别为1077．0、576．9、609．0、318．3、465．1N，女性分别为602．0、306．6、340．9、181．8、252．3N。背提力最大，手臂提力最小。男性受试者人体尺寸和最大肌力呈现一定的相关性（P＜0．05）。结论中国人背提力、单手提力、手臂提力和肩提力均低于欧美人群。女性各种肌力均比男性小，总体上是男性肌力的55％左右。在女性当中左手肌力小于右手肌力更加明显。

【关键词】

等长收缩最大肌力；人体尺寸；手工搬举；工效学

人体测量是工效学设计的基础，在保证工作场所安全、提升工作效率中也十分重要［1］。肌力测定可为制定搬举卫生限值提供参考。在肌力测定中，静态、等长肌力测试是一种实用的测试方法［2］。肌肉骨骼疾病（musculoskeletaldisorder，MSD）是一类与职业有关的多发病，它影响到半数以上职业人群，是职工缺勤的主要原因［3］。手工搬举作业（manualliftingtask，MLT）在工业生产中比较常见，是导致工人MSD的重要原因，有些发达国家已经制定了MLT的卫生限值［4－5］。德国推荐了最大静态肌力标准值，而我国在这方面研究较少［6］。由于种族、人体尺寸方面的差异，其他国家的卫生标准限值不能直接引用。我们研究目的是扩充我国人群的人体测量数据，分析肌力与人体尺寸之间的联系，并且比较与国外人群肌力的差别，为制定我国人群的搬举标准提供依据。

1对象与方法

1．1对象包括工人和大学生两类受试者，共938人。某啤酒厂流水线作业工人884人，其中男性648人，女性236人；某医学院学生54人，其中男性28人，女性26人。受试者无明显的肌肉骨骼疾患，志愿参与本次试验，并且填写知情同意书。

1．2仪器力测定平台采用BLR－42型拉式负荷传感器（华东电子仪器厂），YD－34型动态数据采集分析仪（华东电子仪器厂，采样频率为100HZ）；人体尺寸测量使用的工具有体重秤、身高坐高计、皮尺和卷尺。

1．3试验方法

1．3．1人体尺寸的测量人体质量、身高、肩峰高、肘关节高、掌指关节高、膝关节高、肩宽、臂展、前臂长、胸围、腰围及上臂围，测量方法依据美国CDC的《人体测量学指导手册》。

1．3．25种最大肌力的测定（1）测量背提力时，受试者站在力测试平台上，脚尖与着力点平齐，手臂置于身体前方，掌心向躯干方向。调节手柄高度使受试者身体前屈60°，双腿站直，手臂自然下垂。测力时嘱受试者背部发力，以最大力向上提拉手柄。（2）测量右手提力时，受试者站在着力点左侧，外侧踝关节与着力点平齐，手臂自然下垂，掌心向内握住手柄，调节手柄高度使受试者身体保持径直，嘱受试者以最大力向上提拉手柄。左手提力的测试方法和右手提力类似。（3）测量手臂提力时，受试者站在力测试平台上，脚尖与着力点平齐，手臂置于身体两侧，调节手柄高度，受试者掌心向上握住手柄时肘关节弯曲90°，受试者手臂发力，做肘关节屈曲的动作上提手柄，不能踮脚用腿发力或者后仰借助身体倾倒的力量。（4）测量肩提力时，受试者站在力测试平台上，脚尖与着力点平齐，手臂置于身体两侧，调节手柄高度，受试者掌心向躯干方向握住手柄时，肩关节外展约60°，用肩部发力做肩关节外展的动作上提手柄，不能踮脚用腿发力或者后仰来借助身体倾倒的力量。受试者从开始发力到达到最大力的过程用时1s左右，然后维持3s。在发力时可以看到电脑显示器的电压线的浮动，技术人员进行口头激励。受试者每个动作重复两次，记录3次中最高者。

1．4统计学处理将记录的电压值用力－电转换方程进行转换，使用SAS9．1统计软件进行数据分析，以P＜0．05为差异有统计学意义。工人和大学生背提力的比较使用两独立样本的t检验。同性别不同年龄组工人之间肌力的比较使用方差分析（SNK法），几种不同肌力与人体质量、身高、肩高、胸围、臂围等人体尺寸数据之间采用Pearson相关分析法。

2结果

2．1基本指标的测定工人年龄比学生大7～10岁，差异有统计学意义（P＜0．05），工人体质量和体质量指数（BMI）大于学生，男性间差异无统计学意义（P＞0．05），女性间差异有统计学意义（P＜0．05）；工人和学生身高接近，差异无统计学意义（P＞0．05）。工人和学生两组人群人体尺寸测量结果见表1。

2．2静态肌力的测量结果与比较

2．2．1性别与静态肌力的关系5种静态肌力测量值中工人和学生均测量的是背提力。男女工人的背提力分别为1076．9和590．3N；男女学生背提力分别为1080．3和639．1N。两组人群的背提力在同性别之间比较，差异无统计学意义（P＞0．05）。男性工人的背提力、左右手提力明显高于女性工人（P＜0．05）；学生组男性背提力、手臂提力、肩提力明显高于女性，差异均有统计学意义（P＜0．05）。两组对象中女性肌力约为男性的53％～59％。肌力大小顺序为背提力＞右手提力＞左手提力＞肩提力＞手臂提力。见表2。

2．2．2年龄与静态肌力的关系男性工人中，背提力、右手提力和左手提力在20～29年龄组最高，随年龄增加，3种肌力有不断减小的趋势，但差异无统计学意义（P＞0．05）。20～29岁年龄组女性3种肌力最小，且随年龄的增长无明显的变化趋势。男女性工人不同年龄组之间的背提力，左右手提力的比较，差异均无统计学意义（P＞0．05）。见表3。

2．2．3相同年龄组工人和大学生背提力的比较20～29岁年龄组男性工人的背提力大于学生，差异无统计学意义（P＞0．05）；女性大学生背提力大于女性工人，差异有统计学意义（P＜0．05）。见表4。

2．3不同性别人体基本指标与静态肌力的关系男性人体质量、身高、肩峰高、前臂长、手臂长、臂展等与静态肌力相关，女性仅人体质量、BMI与静态肌力相关。见表5。

3讨论

与Batti′e等［7］对美国人的研究结果比较，本研究发现中国男女性手臂提力均比同年龄组美国人低18％，Luk等［8］的研究发现，中国男性的提力比美国男性低14．94％，而女性则比美国女性低17．71％。肖国兵等［9］研究结果显示，中国男性和女性手臂提力比同年龄组美国人低29～33％和43％，与本研究结果差异较大，这主要有两个原因：（1）受试者存在差异：本研究受试者来自全国13个省市（湖北、山东占40％），而肖国兵试验的受试者主要来自浙江宁波；（2）试验方法差异：本次试验采用显示器反馈激励和口头激励，而肖国兵的试验中没有使用。静态肌力在性别间存在较大差异，Luk等［8］发现女性最大提力是男性的46．9％，本研究发现，女性肌力对男性肌力的比值要高于Luk的研究结果，总体上来看女性各种提力超过男性提力的50％，范围在53％～57％之间，这与Batti′e等［7］报道的52～65％接近。

Wang等［10］的研究显示，加拿大女性的最大背提力为（686±129）N，本研究女性最大背提力为（582．7±161．5）N，比加拿大女性低15％。德国男性和女性的最大单手提力分别为800和400N，本研究中男女性最大单手提力是609．0和340．9N，分别比德国男性和女性单手提力小24％和15％。有资料显示年龄与肌力有着明显的相关性，一般最高值出现在20～30岁之间［11］。Bckman等［12］发现肌力在40岁以前基本稳定，60岁之后持续下降。本研究结果显示，工人和学生年龄组间的差异无统计学意义。提示，年龄在一定范围内对肌力的影响有限。男性左手提力比右手提力小5．4％，女性左手提力比右手提力小10．1％；Chuang等［13］的研究发现，左手比右手低8％；虽然两次试验设计有所不同，但得出的结论比较相似，即右手肌力大于左手，人群中大多数人优势手为右手。同时发现，不同性别之间这种优势手与非优势手肌力差异的程度也不同，女子左手肌力低于右手肌力的比例大于男子，这与Hossain等［14］的研究结果相似，他发现马来西亚男子左手握力比右手低6．3％，而女子这一比例为8．0％。试验发现，男性人体尺寸与静态肌力有一定的相关性，但在女性当中，除了体重、BMI以外其他人体尺寸测量数据与静态肌力都不相关，国外有用线性回归方法建立人体尺寸结果预测肌力的模型，并对模型进行验证，模型的决定系数R值大概在0．4［10，15－17］，最高甚至达到0．86［18］。Wang等［10］建立了1个加拿大女子背部最大拉力的模型，R2＝0．48，认为在没有更好的预测工具的情况下，该模型可以用来预测加拿大女子最大背提力。

本研究有一定的局限性，受试者虽然来自全国13个省市，但是湖北和山东比例比较大，对中国现有人口的代表性有些欠缺；研究中学生人群数量较少，与工人组比较得出的结果要谨慎对待，更大样本量、更加深入的研究还是很有必要的。

作者：宗学聪 赵磊 王正伦 杨磊 单位：华中科技大学同济医学院公共卫生学院