Arbeitsmedizinische Leitlinie “Körperliche Belastungen des Rückens durch Lastenhandhabung und Zwangs-haltungen im Arbeitsprozess“

S1-Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin und Umweltmedizin (DGAUM) und der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft (GfA)

Gründe für die Themenwahl sind die hohe Aktualität für die arbeitsmedizinische Beurteilung gesundheitlicher Wirkungen von körper-licher Arbeit im Rahmen der ergonomischen Arbeitsgestaltung, der Gefährdungsbeurteilung körperlich belastender Arbeitsplätze, der arbeitsmedizinischen Vorsorge von Beschäftigten mit erhöhten körper-lichen Belastungen und der beruflichen Eingliederung von Beschäftigten mit arbeitsbezogenen Muskel-Skelett-Erkrankungen. Die Ziel-orientierung richtet sich auf die Beurteilung körperlicher Belastungen durch die Handhabung von Lasten und durch Zwangshaltungen des Rückens bei der Arbeit sowie die sachgerechte Beurteilung prä-ventiver Maßnahmen der arbeitsmedizinischen Vorsorge und der Ein-setzbarkeit von Beschäftigten mit Muskel-Skelett-Erkrankungen.

Vorbemerkungen

Körperlich hohe Belastungen kennzeichnen trotz des Wandels der Arbeitswelt auch in Zukunft bei einem erheblichen Anteil der Beschäftigten die Anforderungen der Arbeit und sind bestimmend für ihre Erwerbsfähigkeit.

Der arbeitsbedingte Anteil der Rückenerkrankungen, der auf einem Missverhältnis zwischen den mechanischen Belastungen und der Belastbarkeit beruht, erfordert adäquate Gefährdungsbeurteilungen von Arbeitsplätzen und Maßnahmen der Ergonomie und Arbeitsgestaltung, der Prävention und der Rehabilitation.

Lastenhandhabungen und Arbeiten in Zwangshaltungen kom-men bei vielen Tätigkeiten gemeinsam vor und beanspruchen ggf. identische Muskelgruppen und Skelettstrukturen des gesamten Be-wegungsapparats, vorrangig aber des Rückens. Lastenhandhabungen und Zwangshaltungen üben bis zu bestimmten Schwellen von Reaktionskräften vergleichbare physiologische Wirkungen auf das System des Rückens aus, bevor nur durch die Handhabung besonders schwerer Lasten strukturelle Schäden eintreten können (Panjabi 1992; Bogduk 2000):

• Belastung passiver Strukturen der Bewegungssegmente der Wirbelsäule (Wirbelkörper, Bandscheiben, Gelenkstrukturen, Bandstrukturen) mit Stoffwechselveränderungen,
• Belastung und Ermüdung des aktiven Muskelsystems (Rücken/angrenzende Regionen), darunter oberflächliche lange und tiefe kurze Muskelschichten (Mm. interspinales, Mm. intertransversarii mediales, M. multifidus) und
• Wirkungen auf das Nervensystem mit objektiven (Muskelverspannung, Myogelosen) und subjektiven Symptomen (Rückenschmerzen).

Zwischen den erlebten Folgen beider Belastungsformen gibt es Wechselwirkungen:

• Häufiger Umgang mit schweren Lasten kann zu muskulären Ermüdungen führen, die die Tätigkeit in erzwungenen Arbeitshaltungen erschweren.
• Lange dauernde Arbeit in Zwangshaltungen kann Beschwerden verursachen, die eine sonst zumutbare Lastenhandhabung als zu schwer erscheinen lassen.

Zielsetzung und Abgrenzung

Diese Leitlinie bezieht sich auf die Wirkungen von Lastenhandhabungen und Zwangshaltungen auf das Muskel-Skelett-System vorwiegend in Bezug auf den Rücken sowie daraus abzuleitende Maßnahmen und Handlungsweisen. Spezielle Belastungen anderer Teilstrukturen (Muskeln und Gelenke der Extremitäten) oder durch besondere Einwirkungen (Vibrationen) sind nicht Gegenstand dieser Leitlinie. Soweit die Lastenhandhabung zu einer energetischen Belastung des Körpers mit hoher kardiopulmonaler Beanspruchung führt, müssen weitere physiologische Beurteilungskriterien der Arbeit herangezogen werden (siehe z. B. Leitlinie „Nutzung der Herzfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität in der Arbeitsmedizin und der Arbeitswissenschaft“).

Die Grundlage der Leitlinie bilden gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse der Arbeitsphysiologie und Arbeitsmedizin, der Ortho-pädie, Biomechanik, Arbeitswissenschaft und Arbeitspsychologie, aber auch allgemein anerkannte Konventionen der Praxis, die sich insbesondere in den inzwischen vorliegenden Ergonomienormen finden.

Die Leitlinie richtet sich an Institutionen des Arbeits- und Gesund-heitsschutzes, Anwender aus der Arbeitsmedizin und Arbeitswissen-schaft, Praktiker bei der Gefährdungsbeurteilung, der Arbeitsgestaltung und im Eingliederungsmanagement in den Unternehmen, die Tarifparteien sowie an medizinische Gutachter und Rehabilitationsmediziner. Damit soll der Einsatz weitgehend gleicher Konzepte und einheitlicher Kriterien für den anwenderspezifischen Umgang mit Lastenhandhabungen und körperlichen Zwangshaltungen bewirkt und die interdisziplinäre Kooperation erleichtert werden.

Definitionen

Manuelle Lastenhandhabung

Manuelle Lastenhandhabung ist das Heben, Senken, Tragen, Um- oder Absetzen, Halten, Schieben, Ziehen oder vergleichbares Bewegen von Lasten mittels menschlicher Körperkraft. Manuelle Lasten-handhabungen können bei hoher Belastung zur Ermüdung der Muskulatur, zur allgemeinen körperlichen Ermüdung sowie zu Be-schwerden und Erkrankungen des Muskel-Skelett-Systems insbe-sondere in der Region der Lendenwirbelsäule und der umgebenden Muskulatur, aber auch in der Schulter-Arm-Region führen.

Eine besondere Form der manuellen Lastenhandhabung stellt das manuelle Bewegen und Unterstützen von Personen dar, das vor allem in der Kranken- und Altenpflege anzutreffen und bezüglich der biomechanischen Zusammenhänge ähnlich ist.

Manuelle Lastenhandhabung ist mit dynamischer und statischer Muskelarbeit und mit Beanspruchungen der Strukturen des Skelettsystems sowie mit Beanspruchungen des Kreislaufsystems, des Atmungssystems und des Stoffwechsels verbunden.

Körperliche Zwangshaltungen

Körperliche Zwangshaltungen sind Körperhaltungen, die bedingt durch die ausgeführte Arbeit über eine längere Zeit mit geringen Bewegungsmöglichkeiten eingenommen werden müssen. Ihre Folgen sind hohe statische Muskelbelastungen, Druckwirkungen an unterschiedlichen Gewebsstrukturen der Gelenke insbesondere bei extremen Winkelstellungen mit Einschränkungen ihrer Ernährung sowie ggf. auch Störungen der Bandscheibenernährung.

Die häufigsten Zwangshaltungen in der Arbeitswelt sind:

• Arbeiten in Rumpfbeuge,
• Arbeiten im Hocken und Knien,
• Halten der Arme über Schulter- bzw. über Kopfniveau und Arbeiten im Liegen,
• erzwungene Sitzhaltungen in vorbestimmten Positionen,
• Stehen ohne größere Bewegungsmöglichkeit über eine längere Zeit.

Belastungen und Beanspruchungen

Allgemeines

Belastungen durch Lastenhandhabungen und Zwangshaltungen rich-ten sich auf das gesamte System des Rückens und nicht allein auf die Wirbelsäule oder einzelne Wirbelsäulenabschnitte. Mechanisch bedingte Beanspruchungen des Rückens entstehen durch

• die Einwirkung von Kräften durch äußere Lasten über Hände und Arme, Schulter, Rücken und Nacken, die nach biomechanischen Prinzipien an die inneren Strukturen weitergegeben werden,
• den äußeren Lasten entgegenwirkende Muskelkräfte – die an die Körperumgebung abgegebenen Aktionskräfte,
• Muskelkräfte bei Zwangshaltungen zur Fixierung des Körpers in einer bestimmten Position (im Körper wirkende Reaktionskräfte).

Die Höhe der Aktionskräfte wird durch die äußeren Lasten, die Mas-senkräfte des menschlichen Körpers und die biomechanischen Verhältnisse in der belasteten Körperregion bestimmt. Im Körper treten dadurch Reaktionskräfte auf.

Die Reaktionskräfte werden von Knochen, Bändern, Gelenkstrukturen, Wirbelsäulenelementen, Sehnen und Muskeln aufgenommen und in teils komplexen biomechanischen Verknüpfungen fortgeleitet. Durch biomechanische Über- und Fehlbelastungen von Strukturen können als Beanspruchungsfolgen gesundheitliche Stö-rungen und Schädigungen entstehen.

Neben diesen mechanischen Kraftwirkungen wirkt die Belastung auf die Energieversorgung der Muskulatur. Der Stoffwechsel ist eine notwendige Voraussetzung für die Ausübung der Muskelarbeit. Dazu sind die Sicherstellung der lokalen Muskeldurchblutung so-wie eine hinreichende Leistungsfähigkeit des Kreislaufsystems notwendig. Versorgungsdefizite führen zur verminderten Belastbarkeit und werden von der betroffenen Person erlebt als

• lokale Muskelermüdung ggf. mit zeitweiligen Beschwerden,
• globale körperliche Ermüdung.

Manuelle Lastenhandhabung

Belastungen: Die Einwirkung mechanischer Belastungen durch Las-tenhandhabungen wird durch folgende Parameter bestimmt:

• die gehandhabten Lastgewichte bzw. die aufzubringenden Aktionskräfte,
• die Art der Lastenhandhabung (z. B. Heben, Tragen, Ziehen),
• die Positionen der Lasten in Bezug zum Körperschwerpunkt,
• die Richtung der Kraftausübung auf das Lastobjekt,
• die Körperhaltungen und -bewegungen während der Lastenhandhabungen,
• Häufigkeiten der Wiederholungen und die Dauer der Lastenhandhabungen und
• die Verteilung von Belastungs- und Erholungszeiten innerhalb jedes Arbeitszyklus und jeder Arbeitsschicht.

Darüber hinaus sind die Ausführungsbedingungen (z. B. Bewegungsraum, Standsicherheit, Klima am Arbeitsplatz, Bekleidung) und weitere Kriterien der physiologischen Arbeitsgestaltung zu be-rücksichtigen.

Beanspruchungen: Im Rücken kann Lastenhandhabung unterschied-liche gesundheitliche Folgen haben:

• Akute und chronische unspezifische Rückenschmerzen als mus-kuläre und ligamentäre Überlastungsfolgen sind Beanspruchungswirkungen: Der Zusammenhang zwischen Lastenhand-habungen und Rückenschmerzen ergibt sich nicht zwingend. Die Belastbarkeit des Muskelsystems im Rücken und die Schmerz-toleranz sind individuell verschieden.
• Degenerative Wirbelsäulenerkrankungen mit Bandscheibenprolaps oder Chondrose von Zwischenwirbelscheiben können Beanspruchungsfolgen sein: Die individuelle Gefährdung hängt nicht nur von äußeren Körpermerkmalen und der mechanischen Belastung, sondern auch von konstitutionellen und dispositionellen Faktoren ab.

Funktionsstörungen und Gesundheitsschäden am Muskel-Skelett-System können darüber hinaus auch Folgen von Unfällen beim Lastentransport sein, der allgemein ein erhöhtes Unfallrisiko einschließt.

Körperliche Zwangshaltungen

Belastungen: Zur Ermittlung, Bewertung und Beurteilung der Belas-tungen durch Zwangshaltungen ist die Kenntnis folgender Parameter erforderlich:

• die Körperhaltungen (Rumpf, Hals/Nacken, obere und untere Extremitäten),
• dabei aufzubringende Kräfte,
• die Dauer und Häufigkeiten der belastenden Haltungen,
• die Verteilung von Belastungs- und Erholungszeiten mit Bezug zur Arbeitsschicht.

Beanspruchungen: Die gesundheitlichen Wirkungen von Zwangshaltungen resultieren aus einer teilweisen oder kompletten Unter-brechung der lokalen Durchblutung. Es kommt zu anaerober Muskelarbeit, die die Muskulatur bei längerer Dauer überfordert.

In Abhängigkeit von der Belastung können entstehen:

• lokale Ermüdung und Schmerzen (unspezifische Rückenschmer-zen),
• Funktionsstörungen besonders bei langer Einwirkungsdauer oder Zusatzbelastungen,
• in seltenen Fällen auch Schädigungen der betroffenen Knochen- und Gelenkstrukturen.

Zwangshaltungen mit Haltearbeit von Gegenständen und Haltungsarbeit des Körpers (Fixierung der Körperhaltung) können unterschiedliche gesundheitliche Folgen haben:

• Die anaerobe Muskelarbeit begrenzt zeitlich die Ausführbarkeit der Arbeit. Der abnehmenden muskulären Leistung wird mit zunehmender neuromuskulärer Aktivierung und Anstrengung entgegengewirkt, die zur schnellen Ermüdung führt.
• Wegen der Einseitigkeit und Gleichförmigkeit kann eine dauerhafte selektive Beanspruchung bestimmter Muskelgruppen auftreten. Sie kann zu muskulären Dysbalancen führen und zu hohen Bandscheibenbelastungen sowie Gelenkbelastungen an Knorpel und Bändern.

Ermittlung und Beurteilung der Belastungen und Beanspruchungen

Die Ermittlung und Beurteilung der Belastungen gelingt aufgrund der oben dargestellten Merkmale der beiden Belastungsformen nur teilweise direkt. Sie erfolgt überwiegend indirekt durch die Interpretation von kurzfristigen Beanspruchungswirkungen oder langfristigen Beanspruchungsfolgen an repräsentativen Personengruppen.

Je nach der Art der Belastungen und dem angestrebten Genauig-keitsniveau stehen unterschiedliche physiologische und psychophysische Zugangswege zu ihrer Ermittlung zur Verfügung. Sie kann je nach der Zielstellung und den Bedingungen des Beurteilers folgende Niveaustufen aufweisen:

• orientierende Methoden auf der Basis von ausgewählten Leitmerkmalen für Praxisanwender (Screeningverfahren),
• Expertenmethoden mit physiologisch-biomechanisch differenzierter Ermittlung und Berücksichtigung der zeitlichen Variabili-tät von Belastungen (sog. Expertenscreening) und
• spezielle wissenschaftliche Methoden für besondere Fragestellungen (Messtechnische Erfassung von Belastungen, Laborsimu-lationen).

Eine Übersicht der für die Praxis empfohlenen Methoden der ver-schiedenen Niveaustufen gibt die Berufsgenossenschaftliche In-formation BGI 7011. Um die Folgen der Belastungen (d. h. die individuelle Beanspruchung) adäquat einzuschätzen, sollten gleichzeitig mehrere Dimensionen der Belastung ermittelt werden, die neben der Muskel-Skelett-Belastung z. B. die Beanspruchung des Herz-Kreislauf-Systems und die subjektiv erlebte Beanspruchung einbeziehen.

Die Ermittlung sollte sowohl insbesondere langfristige Wirkungen (Anpassung, Überforderung, Krankheit) berücksichtigen, aber auch kurzfristige Wirkungen (am Beginn einer neuen Tätigkeit) einbeziehen.

Für die Anwendung aller Methoden gilt, dass die Gültigkeit des Beurteilungszeitraums (Arbeitsvorgang, Arbeitsschicht, Arbeitsjahre etc.) einer Belastungsermittlung zu berücksichtigen ist. Eine begleitende Zeitanalyse ist für jede Ermittlung anzustreben.

Weitergehende spezielle methodische Fragen ergeben sich bei retrospektiven Ermittlungen von Belastungen an nicht mehr vorhandenen Arbeitsplätzen (z. B. wegen der Verursachung von Berufskrankheiten). Sie werden in dieser Leitlinie nicht besonders berücksichtigt.

Methoden zur Ermittlung von Belastungen und Beanspruchungen

Befragungen der Beschäftigten zur Belastung und Beanspruchung

Beschäftigte können die Höhe von Belastungen in der Regel nur begrenzt richtig angeben. Angaben zum Gewicht bestimmter Lasten und insbesondere über die Häufigkeiten und zeitlichen Anteile sind subjektiv durch ihre persönlichen Leistungsvoraussetzungen beeinflusst. Besonders Leistungsfähige neigen zur Unterschätzung, Leistungsschwache oder Erkrankte zu teilweise erheblichen Überschätzungen. Auch unter diesen Voraussetzungen sollten nur subjektive Einschätzungen der Arbeit durch eingearbeitete und erfahrene Beschäftigte benutzt werden.

BORG-Skala: Zum Beanspruchungsempfinden (auch „psychophy-sische Anstrengung“) steht als praxistaugliches Mittel die BORG-Skala zur Verfügung (Borg 2004). Sie bildet die von den Beschäftigten empfundene Anstrengung ab. Ihr Ergebnis kann somit nicht unmittelbar zwischen verschiedenen Beschäftigtengruppen verglichen werden.

Die subjektive Anstrengung von Beschäftigten sollte bei der BORG-Skala kurzzeitig den Bereich „anstrengend“ (15) und auf Dauer „etwas anstrengend“ (13, d. h. man kann bei der Belastung gut weiterarbeiten) nicht überschreiten.

Fragebogen zur subjektiven Einschätzung der Belastung am Arbeitsplatz: Für eine umfassende Einschätzung des Belastungsempfindens am Arbeitsplatz steht der „Fragebogen zur subjektiven Einschätzung der Belastungen am Arbeitsplatz (FEBA). zur Verfügung (Slesina 1987; http://www.rueckenkompass.de/methoden). Er prüft für 47 Arbeitsmerkmale, unter denen Muskel-Skelett-Belastungen eine besondere Rolle spielen, wie häufig oder wie stark diese Merkmale oder Faktoren auf die Arbeit zutreffen (subjektiv beurteilte Belastung) und ob sich der Befragte selbst dadurch beansprucht fühlt (Beanspruchungsempfinden).

Befragungen von Beschäftigten über Beschwerden und Erkrankungen: Aktuelle Beschwerden geben wichtige Zusatzinformationen über die erlebte Beanspruchung. Die retrospektive Erfassung der Präsenz (Prävalenz) sowie des Neuauftretens (Inzidenz) von Beschwerden im Muskel-Skelett-System sollte stets getrennt für einzelne Körper- bzw. Gelenkregionen (z. B. Nackenregion) und für definierte Zeiträume (letzte Woche, letzter Monat, letzte 12 Monate) erfolgen. Nur so sind Vergleiche zwischen unterschiedlich exponierten Personengruppen und im zeitlichen Verlauf möglich.

VAS-Skalen/NRS-Skalen: Zur Dokumentation aktueller Beschwerden sind sog. VAS-Skalen (Visuelle Analog-Skalen) bzw. NRS-Skalen (numerische Ratingskalen) geeignet, in denen der Befragte den Grad seiner lokalisations- und zeitbezogenen Beschwerden auf einem Balken zwischen 0 und 6 (VAS-Symbole) oder 0 und 10 (NRS-Zahlenwerte) ankreuzt.

Nordischer Fragebogen: Für epidemiologische Untersuchungen zur Bestimmung der Periodenprävalenz von Beschwerden im Muskel-Skelett-System ist international der Nordische Fragebogen (NORDIC QUESTIONNAIRE) akzeptiert. Er berücksichtigt insbesondere die Prävalenz und die Dauer der Beschwerden sowie ihre Stärke bzw. Auswirkungen in den letzten 12 Monaten (deutschsprachige Fassung: http://www.rueckenkompass.de/methoden).

Anamnese von Belastungswirkungen: Die subjektive Erfassung von Belastungswirkungen am Muskel-Skelett-System ist durch einfache grafisch gestützte Dokumentationen (z. B. Körperschema) möglich, in das der Beschäftigte seine Beschwerden z. B. durch Ankreuzen einträgt. Ein Beispiel ist die Anamnese (Teil 1) zur arbeitsmedizinischen Vorsorge bei Belastungen des Muskel-Skelett-Systems (G 46). Bei der Angabe von Beschwerden ist besonders zu beachten, dass einzelne Personen aufgrund subjektiv veränderter Schmerzwahrnehmung zu Fehleinschätzungen beitragen können (s. unten).

Ermittlung von Maßen am Arbeitsplatz

Arbeitsplatzmaße bestimmen die Ausführungsbedingungen der Arbeit und haben deshalb Einfluss auf die Belastung und Beanspruchung bei Lastenhandhabungen und durch Zwangshaltungen. Durch die Maße am Arbeitsplatz werden die daraus resultierenden Haltungserfordernisse und Bewegungsräume bestimmt. Bei der Er-mittlung von Belastungen sind darum neben den Arbeitsplatzmaßen für den Bewegungsraum auch die Körpermaße der Beschäftigten zu berücksichtigen. Wichtige Körpermaße der deutschen Bevölkerung finden sich in der DIN 33402-2 und -3.

Screening-Verfahren – Beobachtung und Codierung von Belastungsmerkmalen

Es existieren Verfahren, mit denen Standardsituationen der durchschnittlichen bzw. höchsten erwarteten Belastungen typischer Arbeitsschichten beurteilt werden. Diese Screening-Verfahren basieren auf Checklisten, mit denen durch logische Verknüpfungen von Ergebnissen und Erfahrungswerten vieler Studien Merkmale typischer Tätigkeiten beschrieben und nach Punkten bewertet werden. Checklisten sind nur begrenzt anwendbar, wenn die Höhe und die Häufigkeiten der Belastungen innerhalb der Arbeitsschicht variieren. Sie sind zur Bewertung von komplexen Tätigkeiten nur bedingt geeignet und liefern in der Regel keine Aussagen zu kumulierten Belastungen verschiedener Belastungssituationen mit Lastenhandhabungen oder Arbeiten in Zwangshaltungen. Die Verteilung von Belastungs- und Erholungszeiten während der Arbeitsschicht bleibt unberücksichtigt.

Checkliste zur orientierenden Beurteilung der Gefährdung bei Belastun-gen des Muskel- und Skelettsystems: Die Checkliste „Orientierende Beurteilung der Gefährdung bei Belastungen des Muskel- und Skelettsystems„ ist als Teil der Handlungsanleitung zur Prüfung der Erfordernisse arbeitsmedizinischer Vorsorge bei körperlichen Belastungen des Muskel-Skelett-Systems entwickelt worden. Sie dient der orientierenden Gefährdungsbeurteilung bei Belastungen des Muskel- und Skelettsystems (Hartmann et al. 2007). Die Checkliste enthält Richtwerte zur Identifizierung von Arbeitsplätzen mit erhöhten Gefährdungen für das Muskel-Skelett-System sowie Informationen über die Art der Belastung.

Leitmerkmalmethoden: Die Leitmerkmalmethoden zur Beurteilung von

• Heben, Halten und Tragen von Lasten sowie zum
• Ziehen und Schieben

sind von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) entwickelt worden und dienen der Erfüllung der Beurteilungspflicht nach dem Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG) und der Lastenhandhabungsverordnung (LasthandhabV). Sie richten sich an den betrieblichen Praktiker und liefern einen Risikoindex zur Beurteilung manueller Lastenhandhabungen.

Darüber hinaus kann die Leitmerkmalmethode zur Erfassung von Belastungen bei manuellen Arbeitsprozessen (Steinberg et al. 2013) wegen des Einflusses zumeist fixierter Körperhaltungen (Zwangshaltungen) Hinweise auf Fehlbelastungen liefern.

Alle Leitmerkmalmethoden incl. Handlungsanleitungen und weiterführender Literatur finden sich unter https://www.baua.de/DE/Themen/Arbeitsgestaltung-im-Betrieb/Physische-Belastung/Leitmerkmalmethode/Leitmerkmalmethode_node.htmlsowie zusätzlich in mehreren europäischen Sprachen unter http://www.rueckenkompass.de/methoden.

RULA-Verfahren: Für die Beurteilung der Belastung von Schulter und oberem Rücken steht das RULA-Verfahren zur Verfügung, dessen Ziel primär die Beurteilung der Hand-Arm-Schulter-Belastung ist (BGIA-REPORT 2/2007). Das Verfahren berücksichtigt auch Rumpfneigungen einschließlich der LWS-Region.

OCRA-Verfahren: Das OCRA-Verfahren (Colombini et al. 2002) zur Beurteilung von repetitiven Belastungen des Finger-Hand-Arm-Schulter-Bereichs bezieht den oberen Rücken ein. Es erlaubt eine Vorhersage der Erkrankungswahrscheinlichkeit nach 10-jähriger Expositionsdauer mit einem Belastungsmuster.

Kombinationsverfahren für die arbeitswissenschaftliche Praxis

Da in der realen Arbeitswelt oft mehrere Formen von körperlichen Belastungen auftreten, wurden Kombinationsverfahren entwickelt, die unterschiedliche körperliche Belastungen (z. B. Körperhaltungen und -bewegungen mit geringem Kraftaufwand/Lastgewicht, Handhaben von Lasten, Ausüben von Aktionskräften) zu einer summarischen Bewertung zusammenfassen. Sie berücksichtigen die für jeden Lastfall relevanten Parameter. Einige Verfahren wurden vorrangig für kurzgetaktete (wenige Minuten) industrielle Tätigkeiten entwickelt und finden insbesondere in der Automobilindustrie Anwendung. Diese Verfahren entsprechen den derzeitig verfügbaren Expertenscreenings (s. oben bei „Niveaustufen“!).

IAD-Verfahren: Als Screening-Verfahren zur Beurteilung körperli-chen Belastungen ist das IAD-BkA (BkA = Bewertung körperlicher Arbeit) auf der Basis von anderen Verfahren zur Risikoanalyse und -bewertung bei körperlichen Arbeiten entwickelt worden. Es basiert auf der Leitmerkmalmethode Heben, Halten, Tragen und ergänzt sie um den Anwendungsbereich der Aktionskräfte (Schaub 2002). IAD-BkA ist auch für ungetaktete Tätigkeiten z. B. im Handwerk einsetzbar. Die Bewertung erfolgt auf der Basis der Engpasskriterien Energieumsatz und Wirbelsäulenbelastung. Zusammen mit den daraus abgeleiteten personenzentrierten Verfahren AAWS (Automotive Assembly Worksheet, Schaub 2004) und EAWS (European Assembly Work-Sheet, Schaub u. Ahmadi 2007) berücksichtigt es tätigkeitsspezifische Anwendungsfälle.

Sie basieren auf einem menschenbezogenen Koordinatensystem der erhobenen Körperhaltungen als Funktion von Arbeitsplatzgeometrie und von Körpermaßen des beobachteten Beschäftigten und beziehen Körperhaltungen und -bewegungen mit geringem Kraftaufwand bzw. Lastgewicht sowie das Handhaben von Lasten und Ausüben von Aktionskräften ein. Die Bewertung erfolgt in Punktsummen, die einem niedrigen, möglichen oder hohen Risiko und der damit verbundenen Dringlichkeit zur Ableitung von Maßnahmen zugeordnet werden. Das EAWS gestattet zusätzlich die Bewertung von repetitiven Belastungen der oberen Extremitäten. Ein weiteres Anwendungstool dieser Verfahrensgruppe ist das MTM-ergonomics (Schaub et al. 2004). Es zielt mittels einer detaillierten Tätigkeitsbeschreibung besonders auf die Planung neuer bzw. veränderter Arbeitsplätze. Durch zusätzliche arbeitsplatzbezogene Parameter (z. B. Lage der Wirkstelle, Zugangsrichtung zur Wirkstelle etc.) können für typische Merkmale einer Nutzerpopulation die körperlichen Belastungen eines Beschäftigten mit Hilfe eines „Belastungsprädiktors“ ermittelt werden. Die Bewertung der körperlichen Belastungen erfolgt über die oben dargestellten Kombinationsverfahren zur Bewertung körperlicher Arbeit.

ASER-Verfahren: Eine ähnliche Anwendung zur tätigkeitsbezogenen Beurteilung von Belastungen durch Lasten und Zwangshaltungen stellt die Verfahrensgruppe BAB/BDS dar.

Das Verfahren zur Beurteilung arbeitsbedingter Belastungen (BAB) ist als Papierversion angelegt und als standardisiertes Beobachtungsinterview aufgebaut. Es kann ein orientierendes Belastungsprofil für vorwiegend physisch belastende Arbeitsplätze erstellt werden. Unter den 31 Items zur Belastungssituation am Arbeitsplatz werden unter den physischen Belastungsarten die Merkmale „Körperhaltung“, Körperbewegung“, „statische Muskelarbeit“, „dynamische Muskelarbeit“ und „Erholungsmöglichkeiten“ betrachtet. Die Güte für Validität und Objektivität wurde ermittelt und ist akzeptabel (Peters 1986).

Das Belastungs-Dokumentations-System (BDS) wurde auf der Grundlage des BAB-Verfahrens entwickelt. Betrachtet werden u. a. die physischen Belastungsmerkmale Körperhaltung, Körperbewegung, Lastenhandhabung, dynamische Muskelarbeit und manuelle Arbeitsprozesse. Sofern verfügbar, wurden auch valide Beurteilungs-methoden integriert (Dolfen u. Klußmann 2012; Klußmann et al. 2013). Das BDS-Verfahren ist als Online-Tool, Demo-Version und betriebsspezifische Anwendung verfügbar (http://www.institut-aser.de/methoden/bds).

Für beide Verfahren liegen Erfahrungen im Bereich der Eisen- und Stahlindustrie, Glasindustrie, Keramikindustrie, Metallindustrie, Speditionsgewerbe, Handel, Logistik, Hafenumschlag, Chemie-Bereich, Automotiv-Bereich, Bereich Medizinprodukte sowie KMU verschiedener Branchen vor.

Beobachtungsverfahren zur fortlaufenden Belastungsdokumentation

OWAS: Internationale weite Verbreitung hat das OWAS-Verfahren (Karhu 1981) gefunden. Es setzt eine dauernde Beobachtung der Arbeitsaufgabe und Kodierung von Körperhaltungen und Lasten entweder im festen Zeittakt (OWAS: Multimomentverfahren). Die Daten werden nachgehend zu Belastungskonstellationen zusammengeführt. Derartige Daten können auch aus geeigneten Videoaufnahmen kodiert werden. Die Belastung der Lendenwirbelsäule (LWS) kann danach mit einem biomechanischen Modell (z. B. DER DORTMUNDER, Jäger et al. 2000) abgeschätzt werden (siehe Dortmunder Lumbalbelastungsstudie; Jäger et al. 1998).

Kontinuierliche Messung von Belastungen in der Praxis

CUELA-Messverfahren: Die gesetzlichen Unfallversicherungsträger in Deutschland setzen zur kontinuierlichen Messung der oben genannten Belastungsparameter (manuelle Lastenhandhabung, körper-liche Zwangshaltungen) das körperbezogene Messsystem CUELA (Computer-unterstützte Erfassung und Langzeitanalyse von Belastungen des Muskel-Skelett-Systems) ein (Ellegast et al. 2006a,b). Das CUELA-System besteht aus Sensoren zur Erfassung von Körper-teilstellungen und einem tragbaren Miniaturcomputer, die auf der Kleidung der Arbeitsperson angebracht werden.

Die Belastungsdaten (Gelenkbewegungen, einwirkende Kräfte) werden gegebenenfalls zusammen mit anderen Kenngrößen wie der Herzschlagfrequenz oder dem Oberflächenelektromyogramm mit hoher Zeitauflösung über eine Arbeitsschicht gemessen und gespeichert. Das Messsystem ist für den Feldeinsatz auch an nichtstationären Arbeitsplätzen konzipiert. Eine Zuordnung der Belastungsmesswerte zu den Arbeitssituationen ist mittels synchronisierter Videoaufnahmen möglich. Die Messergebnisse können als Eingangsdaten für biomechanische Modellrechnungen (z. B. Der DORTMUNDER, Jäger et al. 2000) zur Abschätzung der LWS-Belastung genutzt werden (Beispiel siehe Glitsch et al. 2004; Jäger et al. 2007).

Kontinuierliche Messung von Belastungen im Labor

Kameraverfahren in Verbindung mit Kraftmesssystemen: Zur Registrie-rung von Haltungen und Bewegungen werden in Laborumgebungen bei der Nachstellung von Arbeitsplatzsituationen aktive oder passive, d. h. leuchtende oder das Licht reflektierende Marker (z. B. OPTOTRAK, VICON-System), die vorrangig an Gelenkpunkten der Probanden angebracht werden, in Verbindung mit stationären Kamerasystemen genutzt. Körperkräfte können hierzu synchron mit Kraftmesssystemen (z. B. Kraftmessplattformen) erfasst werden. Der Vorteil dieser Methoden ist eine sehr hohe räumliche und zeitliche Auflösung und Genauigkeit bei der Erfassung der Belastungsdaten. Grenzen setzt aber die eingeschränkte Anwendbarkeit in einem um-rissenen Arbeitsfeld (z. B. Jäger et al. 2013; Glitsch et al. 2007).

Messung von Belastungsreaktionen mittels physiologischer Parameter

Arbeitsherzschlagfrequenz: Wegen der annähernd linearen Beziehung zwischen dem Energieverbrauch (Sauerstoffverbrauch oder Arbeitsenergieumsatz/Minute) und der Herzschlagfrequenz unter mittelschwerer bis schwerer dynamischer körperlicher Ganzkörperarbeit bildet Letztere die Schwere der Arbeit bei Praxisuntersuchungen mit einfachen Mitteln hinreichend genau ab (siehe dazu die Leitlinie „Nutzung der Herzschlagfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität in der Arbeitsmedizin und der Arbeitswissenschaft“ des Forums Arbeitsphysiologie; https://www.awmf.org/).

Arbeitsenergieumsatz: Der Energieumsatz steht in einer mittelbaren Beziehung zur Lastenhandhabung. Der Energieverbrauch der arbeitenden Muskulatur spiegelt vorwiegend die dynamische muskuläre Belastung wider. Als Kriterium der klassischen Arbeitsphysiologie zur Beurteilung langzeitiger dynamischer Schwerarbeit großer Muskelgruppen hat die Abschätzung des Energieumsatzes auch heute noch eine Bedeutung: Durch die allgemeine körperliche Ermüdung wird das tägliche Arbeitsvolumen begrenzt (Ausführbarkeit). Körperliche Ermüdung kann eine schlechtere muskuläre Koordination und damit ein höheres Fehlbelastungsrisiko des Muskel-Skelett-Systems zur Folge haben.

Als begleitende Methode zur Energieumsatzschätzung bei der Beurteilung von Muskel-Skelett-Belastungen des Rückens können die Tafeln von Spitzer, Hettinger und Kaminsky (1981) empfohlen werden. Ein Online-Rechner hierzu, der auf dem Verfahren der Grup-penbewertungstabellen basiert, ist verfügbar unter https://www.institut-aser.de/methoden/au/

Elektromyographie (EMG): Die Elektromyographie erlaubt die Quantifizierung der Belastung einzelner Muskeln oder Muskelgruppen. In der Regel wird mit Hilfe der Oberflächen-Elektromyographie die Aktivität der oberflächlichen Muskulatur gemessen. Einzelheiten sind der Leitlinie „Oberflächen-Elektromyographie in der Arbeitsmedizin, Arbeitsphysiologie und Arbeitswissenschaft“ (https://www.awmf.org/leitlinien/detail/ll/002-016.html) zu entnehmen.

Kriterien zu Beurteilung von Beanspruchungen

Ableitung von Kriterien

Problemlage: Arbeitswissenschaft und Arbeitsmedizin beurteilen Tätigkeiten nach drei gesundheitsbezogenen Aspekten:

• Ausführbarkeit: Kann die durch die Belastung geforderte Leistung wenigstens kurzfristig unter Berücksichtigung von Höhe und Dauer der Belastungen in der Zeit (Dosis) erbracht werden?
• Erträglichkeit und Schädigungslosigkeit: Liegt die Belastung unterhalb eines Niveaus, das zu mittelfristigen (Tage bis Monate) oder langfristigen (Jahre bis Jahrzehnte) gesundheitlichen Störungen oder Schädigungen führt?
• Zumutbarkeit: Erreicht die psychophysische Beeinträchtigung durch die Belastung ein Niveau, das das Befinden nicht dauerhaft beeinträchtigt und die Erholungsfähigkeit nach der Belastung nicht überschreitet?

Richtwerte der höchsten zumutbaren Belastungen durch Lastenhandhabungen und Zwangshaltungen gründen sich im Gegensatz zu experimentellen physiologischen Richtwerten der dynamischen Ganzkörperarbeit weitgehend auf Vereinbarungen von Experten, denen vielfältige vorwiegend biomechanische und physiologische Daten zugrunde liegen.

Sie beziehen sich zumeist auf kurzfristige Beanspruchungswirkungen (Stunden, Arbeitstag) von Gewebsstrukturen (Bandscheiben, Knorpel, Sehnen) und der Muskulatur und werden durch psychophysisch empfundene Beanspruchungswirkungen ergänzt.

Für die Beurteilung der Beanspruchungsfolgen bei jahre- bzw. lebenslanger Ausübung belastender Tätigkeiten existieren wegen der methodischen Schwierigkeiten der Untersuchung langfristiger physiologischer Effekte erhebliche Erkenntnisdefizite. Epidemiologische Langzeitstudien mit gesicherten Daten über die Folgen einwirkender physischer Belastungen fehlen fast vollkommen.

Die biologische Variabilität menschlicher Anlagen für physische Leistungsfähigkeiten, Unterschiede der Lebensweise sowie geschlechtstypische und altersabhängige Leistungsfähigkeiten und Belastbarkeiten haben zur Folge, dass Richtwerte und Schwellen zumutbarer Belastungen aus Durchschnittswerten im Einzelfall zu hoch oder zu gering sein können.

Die Interpretation wird beeinflusst vom o. a. angestrebten arbeits-wissenschaftlich Gestaltungsniveau (Ausführbarkeit, Erträglichkeit und Schädigungslosigkeit, Zumutbarkeit der Arbeit) und von der gesundheitlichen Risikoakzeptanz. Das Ziel der Beurteilung und die Risikoakzeptanz beeinflussen die Empfehlungen z. B. für

• die medizinische und technische Prävention (aktueller Einsatz von Gesunden oder Beeinträchtigten),
• die Arbeitsgestaltung (Gebot der Prävention),
• die Rehabilitation (Wiedereinsatz von Leistungsgeminderten)
• und die versicherungsrechtliche Entschädigungspraxis (Verhütung des Wiedereintretens oder der Verschlimmerung einer Berufskrankheit.

Schlussfolgerung für die Praxis: Zur Beurteilung körperlicher Belastungen durch Lastenhandhabung und Zwangshaltungen gibt es keine rechtlich verbindlichen Kriterien. Ausnahmen sind die Risikoanalysen für die Herstellung neuer Arbeitsmittel im Rahmen der Maschinen-richtlinie und Festlegungen für besonders schützenswerte Personengruppen (Kinder und Jugendliche, Frauen und Schwangere).

Eine Hilfe für die Praxis kann die Erkennung des leistungsbe-grenzenden bzw. risikoreichsten Engpasses einer bestimmten Belastungssituation darstellen. Sie betrifft in der Regel die schwersten zu bewegenden Lasten sowie die am längsten andauernden Zwangs-haltungen durch stärkere Rumpfbeugung.

Ein Praxiswerkzeug ist die Checkliste „Orientierende Beurtei-lung der Gefährdung zur Auswahl des zu untersuchenden Personen-kreises bei Belastungen des Muskel- und Skelettsystems“ (s. oben, „Methoden zur Ermittlung von Belastungen und Beanspruchungen“).

Methodenspezifische Kriterien

Befragungen

Unter exponierten Personen kann häufigeres sowie wiederholtes Auftreten von Rücken- und Gelenkschmerzen ein Merkmal zu hoher körperlicher Belastung sein, wenn

• ein physiologisch erklärbarer und ein zeitlicher Bezug zur Belastung besteht,
• diese Schmerzen über lange Zeit immer wieder oder dauernd auftreten und
• in belastungsfreien Zeitintervallen Schmerzlinderung bis -freiheit besteht.

Bewertungen subjektiver Erhebungen sind durch den Gruppenvergleich zu nichtexponierten Personen unter ähnlichen Bedingungen der Datenerhebung (repräsentative Auswahl der Probanden, Berücksichtigung von Alter, Geschlecht u. a. Faktoren) möglich. Aus Gruppenbefragungen im Querschnittsansatz lassen sich gesundheitliche Indikatoren wie die Prävalenz von Beschwerden in bestimmten Körperregionen, in Längsschnittbetrachtungen auch die Inzidenz (Neuauftreten von Beschwerden/Erkrankungen) ableiten. Erhöhte Raten von Beschwerden im Rücken oder den Gelenkregionen bei Beschäftigten, die Heben oder Tragen bzw. in Zwangshaltung arbeiten, sind im Vergleich zu nicht oder geringer belasteten Beschäftigtengruppen als Hinweis für eine erhöhte Beanspruchung zu werten.

Kriterien der Arbeitsplatzmaße

Für die Beurteilung von Arbeitsplätzen sind die anthropometrischen Voraussetzungen der Benutzergruppe zu berücksichtigen, um vor allem Arbeitshöhen, Sitzhöhe, Beinfreiheit, Greifräume, Sicherheitsabstände und Zugangsmaße zu beurteilen. Ein Wechsel der Körper-haltungen im Bewegungsraum soll grundsätzlich möglich sein.

Die Spannweiten der anthropometrischen Daten zwischen der kleinen Frau (5. Perzentil) und dem großen Mann (95. Perzentil) sind zur Vermeidung belastender Körperhaltungen und -bewegungen zu berücksichtigen. Innenmaße (z. B. Abmessungen für Beinraum) sollten dem 95. Perzentil genügen. Bei Reichweiten gelten die Werte des 5. Perzentils. Umfassende Kriterien zur maßlichen Gestaltung von Arbeitsplätzen sind in der DIN EN ISO 14738 enthalten.

Kriterien der Körperhaltungen

Die Körperhaltung bei der Arbeit sollte nicht dauerhaft einseitig von der Neutralposition im Gehen, Stehen oder Sitzen abweichen und dadurch statische Muskelbelastungen verursachen. Das Sitzen ist dem Stehen als Hauptarbeitshaltung vorzuziehen. Die Häufigkeit und Dauer von Tätigkeiten in Rumpfbeugehaltung, kniender, hockender oder liegender Haltungen und Arbeiten über Schulterniveau sollten eingeschränkt werden. Ein Wechsel der Körperhaltungen und ein gelegentlicher Wechsel der Arbeitsposition z. B. zwischen Sitzen und Stehen sind anzustreben.

Konkretere Anhaltspunkte für die Beurteilung von Körperhaltun-gen geben die Ergonomienormen: Die in Deutschland und Europa zur Gestaltung von Arbeit an Maschinen empfohlene DIN EN 1005-4 und die weltweite Empfehlung zur Gestaltung von Arbeit und Produkten der ISO 11226 bewerten vor allem Rumpfvorneigungen sowie Lateral- und Rotationsbewegungen, wobei die ISO-Norm zeitabhängige Empfehlungen zwischen 4 und 1 Minuten enthält.

Bedingt oder nicht akzeptable Haltungen des Rumpfes sind:

• Bewegungen in der Sagittalebene (Beugen) des Rumpfes
  • Arbeiten im Beugen (Vorneigung ca. 20° bis 60°),
  • Arbeiten im Bücken (Vorneigung über 60°) ohne Abstützung des Oberkörpers,
  • Arbeiten in Extensionshaltung (Rückneigung des Rumpfes ohne Abstützung);
• Lateral- und Rotationsbewegungen des Rumpfes:
  • Seitwärtsneigungen des Rumpfes > 10° zu jeder Seite,
  • Verdrehungen des Rumpfes > 10° um die Körperlängsachse, die für längere Zeit oder vielfach wiederholt eingenommen werden.

Kriterien der Körperbewegungen

Bewegungen des Körpers sind günstig, wenn sie einem natürlichen Bewegungsrhythmus entsprechen und natürlichen Bewegungsbahnen folgen (siehe DIN EN 614). Zwangshaltungen oder länger andauernden Bewegungen mit extremen Gelenkwinkeln der Beschäftigten sollen vermieden werden (ISO 11226, DIN EN 1005-4). Bei der Bewertung dynamischer Bewegungen ist die körpersegment-abhängige Bewegungsfrequenz zu berücksichtigen (siehe DIN EN 1005-4). Zur Gestaltung von Bewegungsabläufen sollten folgende Grundsätze beachtet werden:

• Arbeitsabläufe so gestalten, dass sich ständig wiederholende identische Bewegungsabläufe vermieden werden, die zu Beeinträchtigungen, Krankheiten oder Verletzungen führen;
• Bewegungsabläufe mit hohen Präzisions- und Genauigkeitsanforderungen sind mit geringem Kraftaufwand auszuführen;
• für die manuelle Handhabung mit hohen Genauigkeitsanforderungen sind Hilfsmittel (z. B. Hebezeuge, Führungen, Anschläge) vorzusehen. Der Arbeitsbereich muss ausreichende Abmessungen für diese Hilfsmittel aufweisen;
• Drehbewegungen oder extreme Stellungen der Hand- und Armgelenke mit hohem Krafteinsatz sollen vermieden werden.

Kriterien der Körperkräfte

Die Anforderungen an die Körperkräfte von Beschäftigten während des Einsatzes sind auf ein annehmbares Maß zu beschränken. Dieses ist bei der Handhabung von Gegenständen abhängig von

• Gewicht, Form, Größe, Gewichtsverteilung und Lage der Gegenstände,
• der Dauer und Häufigkeit des Krafteinsatzes,
• der Körperhaltung der Beschäftigten (Sitzen oder Stehen),
• den Bewegungsbahnen während der Ausführung eines Arbeitsvorgangs,
• den Arbeitsregeln und -methoden sowie
• bestimmten charakteristischen Eigenschaften der vorgesehenen Beschäftigtengruppe (z. B. Geschlecht, Alter, Gesundheitszustand, Körperbau und Trainiertheit).

Beim Gestalten von Bewegungsabläufen sind folgende Grundsätze zu beachten:

• Falls die erforderliche Kraft nicht von Muskelgruppen entsprechen-der Leistungsfähigkeit aufgebracht werden kann, sind mechanische Hilfsmittel bereitzustellen;
• länger andauernde statische Muskelanspannung (wie beispielsweise bei Haltetätigkeit der Arme und Hände über dem Kopf) ist zu vermeiden. Das Gewicht handgeführter Maschinen kann bei längerem Einsatz eine wesentliche Ursache für Muskelermüdung sein; diese Auswirkungen sollten vermindert werden, z. B. durch Abstützung der Maschinen mittels einer Aufhängevorrichtung;
• zur Verringerung des Kräfteeinsatzes sind die Schwerkraft oder andere Mittel möglichst unterstützend zu nutzen;
• im Hinblick auf die Handhabungsanforderungen ist das Gewicht handgeführter Arbeitsmittel so zu verteilen, dass ein angemesse-nes Gleichgewicht erreicht wird.

Das Verhältnis der ausgeübten Aktionskraft eines Muskels zu seiner Maximalkraft, die Kontraktionsdauer und die Häufigkeit der Kontraktionen bestimmen die muskuläre Beanspruchung und die dadurch eintretende Muskelermüdung. Die Empfehlung einer physiologisch ausführbaren oder aus sozialer Sicht zumutbaren Belastung durch Kraftausübungen bei der Arbeit erfolgt durch den Bezug auf empirisch ermittelte kollektive Richtwerte.

Angaben zu maximalen statischen Aktionskräften, die nur als Grenzen der Ausführbarkeit der Arbeit angesetzt werden können, finden sich z. B. in der DIN 33411-5, im montagespezifischen Kraftatlas (Wakula et al. 2009) sowie in der KAN-Studie 50 (Klußmann et al. 2013).

Verfahren zur Ermittlung maximal empfohlener Kraftausübun-gen finden sich z. B. in der DIN EN1005-3 und ISO 11228 Teil 1 (Heben und Tragen) und Teil 2 (Ziehen und Schieben). Diese berück-sichtigen neben dem Lastgewicht, der Körperhaltung und personenbezogenen Faktoren auch zeitliche Aspekte (z. B. Häufigkeiten, Dauern, Bewegungsgeschwindigkeiten).

Kriterien bei Screening- und Beobachtungsverfahren

Die Screening- und Beobachtungsverfahren enthalten spezifisch unterschiedliche Kriterien. Dabei folgen sie in der Regel einem mehrstufigen Risikoansatz, der etwa einem Ampelmodell entspricht und zwischen akzeptablem (grün), bedingt akzeptablem (gelb) und nicht akzeptablem (rot) Risiko unterscheidet. Die Grundlagen der Risikoakzeptanz sind an sozialpolitischen Kriterien des Arbeits- und Gesundheitsschutzes orientierte Konsensempfehlungen von Experten auf der Basis überwiegend epidemiologischer und physiologischer wissenschaftlicher Erkenntnisse.

In den Verfahren werden in der Regel die folgenden Einflussgrößen auf die Belastung berücksichtigt:

• Beim Umsetzen, Halten und Tragen von Lasten sind das Lastge-wicht, die Körperhaltung sowie zeitliche Aspekte (z. B. Anzahl der Umsetzvorgänge, Tragestrecke, Haltedauer) zu berücksichtigen.
• Beim Ziehen und Schieben von Lasten gilt es die Transportmittel, die Eigenschaften des Fußbodens und den Verlauf der Transportstrecke zu berücksichtigen (s. oben, „Methoden zur Ermittlung von Belastungen und Beanspruchungen“).

In der Regel erfolgt die Beurteilung mit Hilfe von Punktwerten, die sich auf vereinbarte Klassifikationen des Risikos beziehen.

Kriterien bei Messverfahren in Praxis und Labor

Die mit Hilfe von speziellen Messverfahren erhobenen Belastungsdaten können softwaregestützt sowohl der Bewertung nach Einzelkriterien (z. B. Körperhaltungen, -bewegungen und -kräfte nach Normen) als auch einer Gesamtbewertung (Kombinationsverfahren oder biomechanische Modellrechnung) zugeführt werden.

Biomechanische Kriterien zur Belastung und Beanspruchung des Rückens

Biomechanische Simulationen an menschenbezogenen Modellen er-möglichen die realitätsnahe Abschätzung momentaner physischer Belastungen, wie Ergebnisvergleiche mit Untersuchungen am leben-den Menschen nachweisen (Nachemson u. Morris 1964; Wilke et al. 1999; Jäger 2001).

Die biomechanische Einschätzung der Belastung der Wirbelsäule mit Hilfe der Bandscheibendruckkraft stellt eine Vereinfachung der vielfältigen mechanischen Belastungen im Bewegungssegment von Bandscheiben, Wirbelkörpern, Intervertebralgelenken und Muskeln dar, da in der Regel auch erhebliche Scherkräfte sowie Beuge- und Torsionsmomente auftreten. In der biomechanischen Modellierung werden Lastmomente der durch Aktionskräfte und Körperteilmassen induzierten Belastungen berechnet, denen im Regelfall durch Aktivität der Rücken- und Bauchmuskulatur entgegengewirkt wird. Somit geben die Beugemomente nach vorn bei länger dauernden Belastungen in fixierter Körperhaltung auch Anhaltspunkte für die statische Belastung der Rückenmuskulatur durch Zwangshaltungen im Beugen und Bücken. Für diese wurden bisher allerdings keine Beurteilungskriterien erarbeitet (zur Bewertung von Momenten siehe Tichauer 1978).

Gesundheitlich relevante Beanspruchungswirkungen und -folgen hoher biomechanischer Belastungen können sein:

• Ermüdung der Muskulatur mit Missempfindungen, Ermüdungsschmerz und verminderter intra- bzw. intermuskulärer Koordi-nation mit Kraftverlust,
• Stoffwechselstörungen des belasteten Gewebes insbesondere von Bandscheiben und Knorpel mit der Folge degenerativer Ge-websveränderungen und
• knöcherne Strukturschädigungen durch Mikrofrakturen in Wirbelkörperendplatten, Mikrorupturen in Sehnenansätzen und reaktivem Umbau von Knochenstrukturen.

Die biomechanische Bewertung der Beanspruchung durch hohe kurzzeitige Belastungen der Wirbelsäule kann aus ihrer Strukturfestigkeit abgeleitet werden. Diese ist bei Männern höher als bei Frauen, zeigt eine große interindividuelle Variabilität und nimmt mit dem Lebensalter ab. Nach Geschlecht und Alter differenzierte Empfehlungen zur maximalen Kompressionsbelastung der LWS beim Handhaben von Lasten (Dortmunder Richtwerte: Jäger et al. 2001 – zwischen ca. 2 kN und 6 kN) berücksichtigen die biologischen Eigenschaften der Bewegungssegmente im Gegensatz zu „einheitlichen Richtwerten” (z. B. NIOSH 1981 – 3,4 kN bei L5/S1).

Für Risikoabschätzungen der Beanspruchungsfolgen durch langzeitige LWS-bezogene Belastung wird ein Dosisansatz auf die Wirkung von Lastenhandhabung und Zwangshaltungen angewendet. In derzeit üblichen kumulativen Dosismodellen werden die Bandscheibenkompression, die Einwirkungsdauer und die Handhabungs-häufigkeit berücksichtigt. Belastungen eines Arbeitslebens können an verschiedenen Arbeitsplätzen, in unterschiedlichen Berufsfeldern, zu verschiedenen Zeiträumen und in verschiedenen Kombinationen zusammengeführt und verglichen werden. Die Realität vereinfachend wird in bisher genutzten Modellen unterstellt, dass eine bestimmte Belastung in jedem Lebensalter eine etwa gleiche Beanspruchungswirkung entfaltet.

Mit Bezug auf den besonderen Bereich der Kranken- und Alten-pflege beschreibt der ISO Technical Report (ISO/TR 12296) den derzeitigen Erkenntnisstand zur Identifizierung, Bewertung und Verringerung von Risiken beim manuellen Bewegen und Unterstützen von Patienten wieder.

Aktuelle Erhebungen zu auftretenden Körperhaltungen und Wirbelsäulenbelastungen sind bei Freitag et al. (2012) bzw. Jäger et al. (2013) dargestellt.

In Berufskrankheiten-Feststellungsverfahren zu bandscheibenbedingten Erkrankungen der Lendenwirbelsäule (BK 2108) wird zur quantitativen Beschreibung der kumulativen Wirbelsäulenbelastung das Mainz-Dortmunder Dosismodell (MDD) verwendet. Die Bandscheibenkompression als Maß der Belastungshöhe wird hier wegen des höheren Schädigungspotenzials überproportional zur Belastungsdauer gewichtet (Jäger et al. 1999). Die „Deutsche Wirbelsäulenstudie“ (Bolm-Audorff et al. 2007) und eine nachfolgende Richtwertestudie (Seidler et al. 2012) haben diese Dosis-Wirkungs-Beziehungen geprüft und Modifikationen im Mainz-Dortmunder Dosismodell vorgeschlagen. Die hier empfohlenen Richtwerte gelten für die haftungsbegründende Kausalität bei der Berufskrankheit 2108 und sind keine präventiven Richtwerte im Sinn dieser Leitlinie.

Beurteilungen bei der Elektromyographie

Zur quantitativen Erfassung der Muskelbeanspruchung wird die Amplitude des Elektromyogramms, zur Feststellung von Muskelermüdung das zeitliche Verhalten der EMG-Amplitude und des EMG-Spektrums genutzt. In der sog. „kombinierten Analyse von EMG-Spektrum und -Amplitude (Joint Analysis of EMG Spectrum and Amplitude = JASA: Luttmann et al. 2001)“ werden Veränderungen der Amplitude und des Spektrums gleichzeitig ausgewertet. Mit dieser Methode ist es möglich, zwischen ermüdungsbedingten und kraftbezogenen EMG-Veränderungen zu unterscheiden und die Ursache einer EMG-Veränderung den Kategorien „Ermüdung“, „Erholung“, „Kraftzunahme“ oder „Kraftabnahme“ zuzuordnen.

Mehrkanalige elektromyographische Verfahren ermöglichen es, mit Maß und Zahl diejenigen „physiologischen Kosten“ zu bestimmen, die von der arbeitenden Muskulatur „bezahlt“ werden müssen. Damit kann sowohl eine beanspruchungsgerechte Planung und Gestaltung manueller Tätigkeiten (Strasser 1996) als auch eine Beurteilung der ergonomischen Qualität handgeführter Arbeitsmittel (Strasser 2007) erfolgen.

Kriterien für den Energieaufwand und die Herzschlagfrequenz

Bei gesunden untrainierten Männern und Frauen mittlerer Leistungsfähigkeit im Altersbereich zwischen 20 und 50 Jahren sollen die körperlichen Aktivitäten etwa ein Drittel der maximalen Fahrradergometerleistung (W) oder der maximalen Sauerstoffaufnahme erreichen (Dauerleistungsgrenze). Die Herzschlagfrequenz (Hf), die sich in diesem (Grenz-)Bereich einstellt, liegt in der Größenordnung 105 bis 110 min^–1. Die arbeitsbedingte Auslenkung der Hf (Netto-Hf) beträgt hier etwa 35 Schläge auf eine Arbeitsschichtdauer (8 h) bezogen. Bis zu diesem Bereich weisen ausgewählte Kreislauf- und Atmungsgrößen auf ein Gleichgewicht des aeroben Stoffwechsels hin (siehe auch Leitlinie „Nutzung der Herzschlagfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität in der Arbeitsmedizin und der Arbeitswissenschaft“ des Forums Arbeitsphysiologie – https://www.awmf.org/).

Konsequenzen für die Praxis

Arbeitsplatzanalysen und Beurteilung von Gefährdungen

Bei Gefährdungsbeurteilungen sind wegen des Zusammenhanges zwischen Lastenhandhabungen und Zwangshaltungen beide Komponenten der Belastung gemeinsam zu beurteilen. Die Beurteilungsverfahren sind in oben dargestellt.

Gestaltung der Arbeit (Verhältnisprävention)

Für die Gestaltung der Arbeit (Arbeitsplätze, Arbeitsmittel, Produkte) existieren Vereinbarungen überwiegend in Ergonomie Normen. Sie zielen auf die Gestaltung neuer Maschinen und Arbeitsplätze und die Anwendung auf die Erwerbsbevölkerung beider Geschlechter. Für die Beurteilung von Belastungen im Arbeits- und Gesundheitsschutz an bestehenden Arbeitsplätzen sind die ISO-Normen vorzuziehen: Harmonisierte CEN-Normen für den Konstrukteur von Maschinen liefern sehr niedrige Belastungsgrenzen. Die aus Normen abgeleiteten Belastungsgrenzen können für spezielle Fragestellungen und Zielpopulationen auch oberhalb oder unterhalb der Werte für die allgemeine Erwerbsbevölkerung liegen.

Beispielhaft für das Vorgehen bei der Beurteilung für Gestaltungsmaßnahmen können in der BG-Information zur ergonomischen Maschinengestaltung von Werkzeugmaschinen der Metallbearbeitung (BGI 804-2) sowie im BGIA-Report 1/2007 „Heben und Tragen, kniende Tätigkeiten und Zwangshaltungen im Raumausstatterhandwerk“ nachvollzogen werden.

Verhaltensprävention

Maßnahmen der Verhaltensprävention ergänzen die ergonomischen Maßnahmen der Arbeitsgestaltung, indem sie im Rahmen akzeptabler Arbeitsbedingungen Beschäftigte befähigen, ihre körperliche Belastbarkeit des Muskel-Skelett-Systems und Leistungsfähigkeit der Muskulatur zu erhalten.

Veränderungen des Lebensstils wegen des Mangels an regelmäßigen Alltagsbelastungen, die Bewältigung einseitiger beruflicher Belastungen mit Defiziten der harmonischen Beanspruchung zusammenwirkender Muskelgruppen, aber auch die Erhaltung der Beschäftigungsfähigkeit älterer Arbeitnehmer, die ihre berufliche Entwicklung vorwiegend auf körperlicher Arbeit aufgebaut haben, sind wichtige Anlässe zur Verhaltensprävention. Die Berücksichtigung berufsspezifischer oder -typischer körperlicher Belastungen hinsichtlich Lastenhandhabungen und Zwangshaltungen steigert den Effekt der Sekundärprävention und Rehabilitation bei arbeitsbezogenen Muskel-Skelett-Erkrankungen. Sie erfordern Mindestkenntnisse der berufstypischen Belastungen durch Lastenhandhabung und Zwangshaltungen.

Vorsorge und Eignung von Personen

Betriebsärztliche Vorsorge und Beratung für Beschäftigte mit diesen Belastungen dient der Beurteilung der individuellen Wechselwirkun-gen von Arbeit und Gesundheit, der Früherkennung arbeitsbedingter Gesundheitsstörungen sowie der Feststellung, ob bei Ausübung einer bestimmten Tätigkeit eine erhöhte gesundheitliche Gefährdung besteht. Sie trägt bei zur Erhaltung der Erwerbsfähigkeit und zur Eingliederung von Personen mit Rückenerkrankungen.

Aufgrund der Verordnung zur Arbeitsmedizinischen Vorsorge (ArbMedVV) wird den Beschäftigten vor Aufnahme einer körperlich erhöht belastenden Tätigkeit sowie im Verlauf des Arbeitslebens eine arbeitsmedizinische Vorsorge angeboten. Diese durch den Berufsgenossenschaftlichen Grundsatz Nr. 46 „Belastungen des Muskel- und Skelettsystems einschließlich Vibrationen“ ausgefüllte Vorsorge ist gemäß der Gefährdungsbeurteilung bei wesentlich erhöhten körperlichen Belastungen durch

• Lastenhandhabung beim Heben Halten, Tragen, Ziehen oder Schieben von Lasten,
• repetitive manuelle Tätigkeiten oder
• Arbeiten in erzwungenen Körperhaltungen im Knien, in lang dauerndem Rumpfbeugen oder -drehen oder in vergleichbaren Zwangshaltungen

vom Arbeitgeber den Beschäftigten anzubieten.

Die Vorsorge hat nicht das Ziel, geeignete Personen für den Um-gang mit Lasten oder unter Zwangshaltungen auszuwählen. Fragen der gesundheitlichen Eignung für die Ausführung besonders belastender Tätigkeiten aufgrund von Lastenhandhabungen bzw. Zwangs-haltungen stellen sich nur, wenn dafür eine rechtliche Grundlage besteht.

Erhaltung und Wiederherstellung der Erwerbsfähigkeit (Rehabilitation)

Dauerhafte Beschwerden und Behandlungsbedürftigkeit sowie wie-derholte Arbeitsunfähigkeiten können Einschränkungen der Belastbarkeit und Leistungsfähigkeit besonders gegenüber Lastenhandhabungen oder Arbeiten in Zwangshaltungen signalisieren, die zur Gefährdung der Erwerbsfähigkeit führen können.

Spezielle Assessmentverfahren der medizinischen Diagnostik berücksichtigen die Bewältigung von Belastungen durch Lastenhandhabungen und Zwangshaltungen des Rückens. Sie bestimmen die dafür erforderlichen Leistungsvoraussetzungen nach komplexen Konzepten (EFL – Isernhagen 1988, IMBA). Sie sind wegen ihres hohen Aufwandes besonderen Fragestellungen der Abklärung von Problemfällen vorbehalten.

Im Regelfall muss beim Ausschluss schwerwiegender primärer Muskel-Skelett-Erkrankungen die Belastbarkeit beurteilt werden. Es ist zu beachten, dass u. a.

• Schädigungen der Strukturen schmerzhafte Folgen haben können, die sich sowohl auf die Lastenhandhabung als auch auf die Arbeit in Zwangshaltungen auswirken können,
• schmerzhafte Funktionsstörungen durch Zwangshaltungen auch die Bewältigung von Lastenhandhabungen einschränken.

Darüber hinaus können psychomentale Belastungen zu beachten sein, wenn diese einen besonders starken Einfluss besitzen und die Erreichbarkeit des vorgegebenen Ziels der Arbeit z. B. durch Zeitdruck und hohe Arbeitsnormen in Frage stellen („Stress“).

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Erstmalig erarbeitet im Juni 2008 von:

Bernd Hartmann (Hamburg), Rolf Ellegast (St. Augustin), Matthias Jäger (Dortmund), Alwin Luttmann (Dortmund), Eberhard A. Pfister (Magdeburg), Falk Liebers (Berlin), Ulf Steinberg (Berlin), Karlheinz Schaub (Darmstadt), Heiko Kusserow (Köln), Ingo Bradl (Erfurt), Hans-Christian Scholle (Jena), Hansjürgen Gebhardt (Wuppertal)

Letztmalig aktualisiert im November 2013 von:

Bernd Hartmann (Hamburg), Dirk Ditchen (St. Augustin), Rolf Ellegast (St. Augustin), Hansjürgen Gebhardt (Wuppertal), Ulrike Hoehne-Hückstädt (St. Augustin), Matthias Jäger (Dortmund), Andre Klussmann (Wuppertal), Falk Liebers (Berlin), Alwin Luttmann (Dortmund), Eberhard Pfister (Magdeburg), Karlheinz Schaub (Darmstadt, Hans-Christoph Scholle (Jena), Ulf Steinberg (Berlin)

Bestätigt vom Forum Arbeitsphysiologie der DGAUM und der GfA am 08.11.2013

Genehmigt vom Vorstand der DGAUM am 22.11.2013

Gültigkeit bis 11/2018