50. Frühjahrskongress in Zürich bis Werkstattgespräch des FORUM ARBEITSPHYSIOLOGIE Integrative Leistungsbeurteilung

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1 Werkstattgespräch des FORUM ARBEITSPHYSIOLOGIE Integrative Leistungsbeurteilung Herz-Kreislauf-Beanspruchung bei Vorsorgeuntersuchungen im Vergleich zur Beanspruchung bei der Arbeit am Beispiel von Bergleuten an heißen Arbeitsplätzen und von Grubenwehrmitgliedern bei einer Standardübung Bernhard KAMPMANN * Bergische Universität Wuppertal Fachbereich D / Abteilung Sicherheitstechnik, Arbeitsbereich Arbeitsphysiologie, Arbeitsmedizin und Infektionsschutz

2 Eine Ergometrie wird durchgeführt: aus präventiv-diagnostischer Indikation (um Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems frühzeitig zu erkennen) und/oder aus leistungsphysiologischer Indikation (um die kardio-zirkuläre Leistungsfähigkeit eines Probanden für körperlich belastende Tätigkeiten zu prüfen). Leitfaden für die Ergometrie bei arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchungen nach Berufsgenossenschaftlichen Grundsätzen. (Berufsgenossenschaftliche Grundsätze für arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen. Anhang 2)

3 Fragestellung Inwieweit entspricht die Belastung bei der Vorsorgeuntersuchung der Belastung während der Arbeit BG 30 Hitzearbeit BG 26 Atemschutz Ergometrie entsprechend dem Kommentar zur Ergometrie für Mitglieder der Gasschutzwehr und der Grubenwehr

4 Methode Für mehrere untersuchte Kollektive wurden die Beanspruchungen während der Vorsorgeuntersuchung mit der Belastung bei der Arbeit (Bergleute) oder bei Übungen (Gasschutzwehr, Grubenwehr) verglichen.

5 1. Bergleute an heißen Betriebspunkten 125 Schichten unter Tage Kampmann B., Kalkowsky B.: Untersuchung und Bewertung von Hitzeeinwirkungen auf Bergleute im Steinkohlenbergbau. Institut für Arbeitswissenschaften der RAG Aktiengesellschaft, Report 1/2000. Untersuchung entsprechend BG 30: W150 bei Erstuntersuchung; Die Durchführung einer Ergometrie bei Nachfolgeuntersuchungen liegt im Ermessen des Arztes

6 Verlauf von Herzschlagfrequenz und Körpertemperatur eines Bergmanns während einer Arbeitsschicht (Hauer im Kohlenstall)

7 Verlauf von Herzschlagfrequenz und Körpertemperatur eines Bergmanns während einer Arbeitsschicht (Hauer im Kohlenstall)

8 Verlauf von Herzschlagfrequenz und Körpertemperatur eines Bergmanns während einer Arbeitsschicht (Hauer im Kohlenstall)

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11 2. Gasschutzwehr 44 Teilnehmer eines Truppführerlehrganges während einer Abschlussübung mit Pressluftatmer 12 Grubenwehrmitglieder zum Vergleich Untersuchung der Gasschutzwehrmitglieder entsprechend dem Kommentar zur Ergometrie für Mitglieder der Gasschutzwehr und der Grubenwehr Ergometrie: W150; Sollwert: 2,1 W Köpermasse/kg

12 Der Verlauf der Herzschlagfrequenz während einer Gasschutzwehrübung von 30 Minuten Dauer mit Preßluftatmer für zwei Mitglieder der Gasschutzwehr. Das Alter der Probanden betrug 44 bzw. 24 Jahre und der Broca-Index 85 % bzw. 88 %; der Mittelwerte der Herzschlagfrequenz beträgt 105,5 min -1 für Proband 1 bzw. 166,0 min -1 für Proband 2.

13 Vergleich der Beanspruchung während einer Gasschutzwehrübung von 30 Minuten Dauer für 44 Mitglieder der Gasschutzwehr und 12 Mitglieder der Grubenwehr. Statistische Kenngrößen jeweils für 3-Minuten-Abschnitte der Übung.

14 Herzschlagfrequenzverteilung während einer Gasschutzwehrübung für 44 Gasschutzwehrmitglieder (oben) und zum Vergleich für 12 Grubenwehrmitglieder (unten).

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18 3. Vollerhebung einer Grubenwehr (Bergwerk Walsum) 52 auswertbare Standardübungen Bresser G., Kampmann B.: Weiterentwicklung eines Verfahrens zur Ermittlung der Wärmeverträglichkeit von Grubenwehrmitgliedern. Schlussbericht zum Untersuchungsvorhaben. Das Vorhaben wurde mit Mitteln des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert; Geschäftszeichen beim Landesoberbergamt: Überarbeitete Fassung August 1997, 88 S.

19 Anthropometrische Daten für 52 Mitglieder der Grubenwehr Walsum Mittelwert Standardabweichung Minimum Maximum Alter / a 34,5 6,26 24,1 47,6 Körpergröße / m 1,79 0,06 1,65 1,93 Körpermasse / kg 83,0 9,4 65,8 111,3 Broca-Index / % 105,7 10,3 86,4 138,4 BMI / kg/m² 26,0 2,46 21,5 34,0

20 Durchführung der Ergometrie entsprechend dem Kommentar zur Ergometrie für Mitglieder der Gasschutzwehr und der Grubenwehr - Ausgangswert in der Regel 75 bis 100 Watt - Stufenbelastung mit mindestens 3 Stufen, Steigerung um jeweils Watt alle 2 Minuten - Drehzahl 60 pro Minute - zu erreichende Herzfrequenz: Alter - Soll-Wattwert = 3-fache Körpermasse in W, abzüglich 1% für jedes Lebensjahr über 30 Jahre - Registrierung von Herzschlagfrequenz und Blutdruck sowie eines Kurz-EKG jeweils in der 2. Hälfte der 2. Minute einer Stufe.

21 Ergebnisse der Ergometrie für 52 Mitglieder der Grubenwehr Walsum. Mittelwert Standardabweichung Minimum Maximum 200-Alter / min ,4 6,4 151, maximale Herzschlagfrequenz während der Ergometrie / min -1 spezifische W 170 / W/kg spezifische W max / W/kg 165,2 12,5 135,0 194,0 3,00 0,54 2, ,89 0,54 1,88 4,42

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25 - Anfangsbelastung 1 W / kg (Dauer 2 Minuten) - Steigerung der Leistung in Watt Stufen bis auf eine Herzschlagfrequenz von Alter (2. bis 7. Minute) - Testphase mit konstanter Leistung (8. bis 12. Minute) - Berechnung des Dynavit-Wertes als Maß der Kondition. Ermittlung des Dynavit -Werts

26 Ermittlung des Dynavit - Werts für Männer

27 Zusammenhang zwischen Dynavit-Wert und der spezifischen ergometrischen Leistung der Grubenwehrmitglieder bei einer Herzschlagfrequenz von 200-Alter

28 Mittelwert der Herzschlagfrequenz während der Ruhephase vor der Standardübung in Abhängigkeit vom Dynavit-Wert für 52 Übungsteilnehmer

29 Mittelwert der Herzschlagfrequenz während des letzten Abschnitts der Standardübung in Abhängigkeit vom Dynavit-Wert für 52 Übungsteilnehmer

30 95. Perzentil der Herzschlagfrequenz während des letzten Abschnitts der Standardübung in Abhängigkeit vom Dynavit-Wert für 52 Übungsteilnehmer

31 Zeitanteil der Standardübung (in Prozent) während dem die Herzschlagfrequenz oberhalb von Alter liegt (52 Übungsteilnehmer)

32 Zeitanteil der Standardübung (in Prozent) während dem die Herzschlagfrequenz oberhalb von Alter liegt (52 Übungsteilnehmer).

33 Zeitanteil der Standardübung (in Prozent) während dem die Herzschlagfrequenz oberhalb von Alter liegt (52 Übungsteilnehmer).

34 Schlussfolgerungen An heißen Arbeitsplätzen im Bergbau liegt die Beanspruchung in sehr vielen Fällen oberhalb der Beanspruchung bei der Vorsorgeuntersuchung nach dem BG 30. Auch bei gleicher Belastung (Gasschutzwehrübung, Grubenwehrübung) variiert die Beanspruchung interindividuell ganz beträchtlich. Da die Herzschlagfrequenz bei erhöhter Körpertemperatur durch die thermischen Pulse erhöht wird ( 40 min -1 / C), lassen sich die Herzschlagfrequenzen, z.b. die bei Grubenwehrübungen gemessen werden, während einer Ergometrie kaum erreichen. Es bietet sich jedoch an, möglichst eine maximale Ergometrie durchzuführen, um der Beanspruchung bei der Arbeit nahezukommen. Um die Beanspruchung bei der Arbeit einschätzen zu können, ist es sinnvoll, in Zweifelsfällen die Herzschlagfrequenz im Arbeitsversuch zu ermitteln.