肩領域の障害は、一般人口と労働人口の両方に共通の問題です。 女性の 2 分の 8、男性の 1 分の XNUMX が、毎日または XNUMX 日おきに首や肩に痛みを感じていると報告しています。 一般集団における肩腱炎の有病率は約XNUMX%であると推定されています。 米国の男女労働者の間で、肩の腱炎の有病率は、このタイプの筋骨格を持たない労働者の約 XNUMX% と比較して、非常に反復的または強い手の動きにさらされている労働者の XNUMX% と推定されています。ストレス。
解剖学
肩の骨には、図 1 に示すように、鎖骨 (鎖骨)、肩甲骨 (肩甲骨)、および (肩の) 肩甲上腕関節が含まれます。肩鎖関節によって。 胸鎖関節は、上肢と体の残りの部分との間の唯一の接続です。 肩甲骨自体には直接のつながりがないため、肩は筋肉に依存して体幹に固定されています。 上腕は肩甲上腕関節で肩甲骨につながっています。
図 1. 肩帯の骨格部分の模式図。
肩の機能は、上肢とその筋肉の一部にプラットフォームを提供することです. 肩甲上腕関節は、たとえば股関節の下肢よりも広い範囲の可動性を持っていますが、この柔軟性は安定性を犠牲にして開発されました。 股関節には非常に強い靭帯がありますが、肩甲上腕関節の靭帯は少なくて弱いです。 この相対的な弱さを補うために、肩甲上腕関節はカフの形で肩の筋肉に囲まれており、回旋腱板と呼ばれています。
生体力学
腕は全体重の約 5% を占め、重心は肩甲上腕関節と手首のほぼ中間にあります。 腕が持ち上げられ、体から遠ざかる方向または体に近づく方向 (外転または屈曲) に曲げられると、レバーが作成され、重心からの距離が増加するため、肩甲上腕関節のねじり力と負荷トルクが増加します。増加します。 ただし、生体力学の力を表す数学的関数は線形ではなく、外転角度の正弦関数であるため、トルクの増加率は腕を曲げる角度に単純に正比例するわけではありません。 屈曲角度または外転角度が 10 度から 90 度に減少しても、トルクは約 60% しか減少しません。 ただし、角度を 60 度から 30 度に下げると、トルクが 50% も減少します。
肩甲上腕関節の屈曲強度は、女性で約 40 ～ 50 Nm、男性で約 80 ～ 100 Nm です。 腕がまっすぐ伸びており (90 度の前方屈曲)、腕に外部負荷がかかっていない場合、つまり、人が何も持っていないか、腕を使って力を加えていない場合、静的負荷はまだ約 15 ～女性は最大随意能力 (MVC) の 20%、男性は MVC の約 10 ～ 15% です。 図 1 に示すように、腕を伸ばした状態で重さ 80 kg のツールを手に持った場合、肩にかかる負荷は女性の MVC の約 2% になります。
図 2. 1 キログラムのツールを手で保持し、腕をまっすぐに保持し、さまざまな肩屈曲角度で保持した結果を示す女性と男性の筋力。
外転、つまり腕を体から横に持ち上げるのに最も重要な筋肉は、三角筋、回旋筋腱板、上腕二頭筋の長頭です。 腕を体から前方に持ち上げる前屈に最も重要な筋肉は、三角筋の前部、回旋腱板筋、烏口腕筋、および上腕二頭筋の短頭です。 内旋は、大胸筋、肩甲下筋、三角筋の前部、および広背筋によって行われます。 外旋は、三角筋の後部、棘下筋、大円筋と小円筋によって行われます。
ローテーターカフの筋肉は、肩甲上腕関節のあらゆる動き、つまり腕のあらゆる動きに関与しています。 回旋腱板筋は肩甲骨から始まり、その腱が上腕骨の周りにカフの形で配置されていることから名前が付けられました。 ローテーターカフの50つの筋肉は、棘上筋、棘下筋、小円筋、肩甲下筋です。 これらの筋肉は、肩甲上腕関節の靭帯として機能し、肩甲骨に対して上腕骨頭を保持します。 ローテーターカフ（棘上腱など）の断裂は、特に腕が体から離れて曲がっている位置を含む外転強度の低下を引き起こします。 三角筋の機能が失われると、腕を曲げる角度に関係なく、外転筋力が XNUMX% も低下する可能性があります。
腕の前屈または外転があるときはいつでも、システムに負荷がかかります。 多くの動きは、ねじれ力またはトルクも引き起こします。 腕は肩甲上腕関節によって肩甲骨に接続されているため、この関節にかかる負荷は肩甲骨に伝達されます。 肩甲上腕関節の負荷 (% MVC で測定) は、肩甲骨を所定の位置に固定する筋肉 (上部僧帽筋) にかかる負荷にほぼ正比例します。
主な特定業務関連疾病
ローテーターカフ障害および上腕二頭筋腱炎
腱炎および腱滑膜炎は、腱および腱鞘の滑膜の炎症である。 回旋筋腱板の筋肉 (棘上筋、棘下筋、肩甲下筋、および小円筋) への腱および上腕二頭筋の長頭は、肩の炎症の一般的な部位です。 これらの場所では、腱の大きな動きが関与しています。 挙上中、腱が肩関節に到達し、そこの骨構造 (烏口肩峰弓) の下を通過する際に、腱が衝突し、炎症が生じることがあります。 これらの障害は、インピンジメント症候群と呼ばれることもあります。 腱の炎症は、関節リウマチなどの一般的な炎症性疾患の一部である可能性がありますが、機械的な刺激や摩擦に起因する局所的な炎症によって引き起こされることもあります.
肩関節および肩鎖関節変形性関節症
肩関節および肩鎖関節変形性関節症、OA は、関節および椎間板の軟骨および骨の変性変化です。
疫学
肩の腱炎の有病率は溶接工と鉄板工に高く、それぞれ 18% と 16% です。 溶接工と鉄板工を男性事務員と比較したある研究では、オッズ比で測定すると、溶接工と鉄工工は障害に苦しむ可能性が 11 倍から 13 倍高かった。 同様のオッズ比 11 は、手を肩の高さかそのあたりに持って働いていた男性産業労働者の症例対照研究で発見されました。 急性の肩の痛みと腱炎に苦しむ自動車組立工は、そのような仕事を必要としない労働者よりも、より頻繁に、より長い時間、腕を上げる必要がありました.
米国の工業労働者に関する研究によると、腕に力を加えるか、反復運動を行うか、またはその両方を行う作業を行う労働者の間で、7.8% の肩の腱炎および累積性外傷障害 (CTD) の退行性関節疾患 (肩) の有病率があることが示されています。手首と手。 ある研究では、反復的な肩の屈曲を行っている女子学生が可逆性肩腱炎を発症しました。 彼らは、15 時間の屈曲速度が 0 分間に 90 回の前方屈曲であり、屈曲角度が 10 から 15 度の間であるときに、この状態を発症しました。 搭乗、折り畳み、縫製の労働者は、編み物労働者の約 11 倍の肩の腱炎に苦しんでいました。 プロ野球の投手のうち、約84％が肩腱炎を経験しています。 カナダの水泳クラブの水泳選手を対象とした調査では、水泳選手の XNUMX% が、主にインピンジメントが原因で肩に重大な障害があると報告していることがわかりました。 この問題は、特にバタフライとフリースタイルのストロークに関連していました。 上腕二頭筋の腱炎は、世界のトップ XNUMX 人のテニス プレーヤーの XNUMX% に見られました。
別の研究では、肩関節の変形性関節症は、農業従事者よりも歯科医でより一般的であることが示されましたが、肩関節 OA に関連する人間工学的暴露は特定されていません。 建設労働者の間で肩鎖関節 OA のリスクが高いことが報告されています。 肩鎖関節 OA に関連する暴露として、重い物を持ち上げたり、手腕の振動を伴う重い道具を扱ったりすることが示唆されています。
病気のメカニズムと危険因子
肩腱炎の病態生理
腱の変性は、多くの場合、肩の腱炎の発症の素因となります。 このような腱の変性は、腱への循環が損なわれ、新陳代謝が乱れることによって引き起こされる可能性があります。 機械的ストレスも原因の可能性があります。 破片を形成し、カルシウムが沈着する可能性がある腱内の細胞死は、変性の初期形態である可能性があります。 棘上筋の腱、上腕二頭筋（長頭）、および棘下筋の上部には、血管が存在しないゾーン（無血管症）があり、細胞死を含む変性の兆候が見られるのはこの領域です。カルシウム沈着物と微視的な破裂が主に見られます。 肩腱への圧迫や静的負荷などによって血液循環が損なわれると、正常な身体維持が最適に機能しなくなるため、変性が加速する可能性があります。
腕を上げると、腱の圧迫が起こります。 インピンジメントと呼ばれることが多いプロセスには、図 3 に示すように、肩の骨の通路を介して腱を押し込むことが含まれます。回旋腱板の腱 (特に棘上筋腱) の圧縮は、上腕骨頭とタイトな腱の間のスペースが原因で発生します。烏口肩峰弓は狭い。 慢性滑液包炎または回旋腱板腱または上腕二頭筋の完全または部分的な断裂による長期の障害に苦しんでいる人々は、通常、インピンジメント症候群も持っています.
図 3. インピンジメント
腱への血液循環も筋肉の緊張に依存します。 腱では、循環は張力に反比例します。 非常に高い緊張レベルでは、循環が完全に停止することがあります。 最近の研究では、棘上筋の筋肉内圧は、図 30 に示すように、肩関節の 30 度の前方屈曲または外転で 4 mmHg を超える可能性があることが示されています。この圧力レベルでは、血液循環の障害が発生します。 棘上腱に供給する大血管は棘上筋を通っているため、肩関節で 30 度の前屈または外転を行うと、腱の循環が妨げられる可能性さえあります。
図 4.腕をさまざまな高さにさまざまな角度で上げると、棘上筋にさまざまな筋肉内圧がかかります。
これらの生体力学的影響により、棘上筋の静的収縮や肩の前方への屈曲や外転の繰り返しを必要とする活動に携わる人々の間で、肩の腱損傷のリスクが高いことは驚くべきことではありません. 溶接工、鉄板工、下水道工は、これらの筋肉の静的緊張を伴う作業を行う職業グループの XNUMX つです。 自動車産業の組立ライン労働者、塗装工、大工、水泳選手などのスポーツ選手は、反復的な肩関節の動きが行われる他の職業群です。
変性した腱では、労作が死細胞の破片に対する炎症反応を引き起こし、活動性腱炎を引き起こす可能性があります。 また、感染症（例えば、ウイルス性、泌尿生殖器）または全身性炎症により、個人が肩の反応性腱炎になりやすくなる可能性があります。 仮説の XNUMX つは、免疫系を活性化する感染症が、腱の変性構造に対する異物反応の可能性を高めるというものです。
変形性関節症の病因
変形性関節症、OA の病因は知られていません。 原発性 (特発性) OA は、以前の骨折などの素因がない場合に最も一般的な診断です。 素因が存在する場合、OA は二次性と呼ばれます。 (原発性) OA が代謝性または遺伝性疾患であると主張する人々と、累積的な機械的外傷もまた原発性 OA の病因に関与している可能性があると主張する人々との間に論争があります。 突然の衝撃または反復的な衝撃負荷による微小骨折は、負荷関連の OA の XNUMX つの病原性メカニズムである可能性があります。
管理と予防
このセクションでは、肩障害の非医学的管理について考察します。 腱炎の原因が局所的な肩への負荷が高いと考えられる場合は、職場のデザインの変更または作業タスクの変更が必要です。 肩の腱炎の病歴があると、反復作業または頭上作業を行う労働者は、腱炎の再発を起こしやすくなります。 変形性関節症の関節への負荷は、作業を人間工学的に最適化することによって最小限に抑える必要があります。
一次予防
肩の作業関連筋骨格障害の予防は、作業姿勢、動作、マテリアルハンドリング、作業組織を改善し、手腕の振動や全身の振動などの外的危険因子を排除することで達成できます。 人間工学的な労働条件を改善するのに有利な方法論は、参加型人間工学であり、マクロ人間工学的アプローチをとっています。
- 作業姿勢: 肩腱の圧迫は腕の挙上（外転）30度で起こるため、上腕が体幹に近い状態を維持できるように作業を設計する必要があります。
- モーション： 反復的な腕の挙上は肩の腱炎を引き起こす可能性があり、非常に反復的な腕の動きを避けるように作業を設計する必要があります.
- マテリアルハンドリング: 道具や物を扱うと、肩の腱や筋肉に大きな負荷がかかる場合があります。 手持ち式の道具や物体は、可能な限り軽量に保ち、持ち上げるのを助けるサポートと一緒に使用する必要があります。
- 作業組織: 作業組織は、一時停止と休憩を許可するように設計する必要があります。 休暇、ローテーション、仕事の拡大はすべて、単一の筋肉や構造への繰り返しの負荷を避けるためのテクニックです.
- 外部要因: 電動工具による衝撃振動やその他の衝撃により、腱と関節構造の両方に負担がかかり、変形性関節症のリスクが高まる可能性があります。 電動工具の振動レベルを最小限に抑え、さまざまな種類のサポートまたはレバーを使用して、衝撃振動やその他の種類の衝撃暴露を回避する必要があります。 全身の振動は肩の筋肉の反射収縮を引き起こし、肩への負荷を増加させる可能性があります。
- 参加型人間工学: この方法では、労働者自身が問題と解決策を定義し、解決策を評価します。 参加型エルゴノミクスは、生産システム全体の分析を含むマクロエルゴノミクスの視点から始まります。 この分析の結果は、利益と生産性だけでなく、健康と安全性を向上させる生産方法の大規模な変更につながる可能性があります。 この分析は、ワークステーションの設計など、小規模な変更にもつながる可能性があります。
- 入学前試験: 現在入手可能な情報では、就労前スクリーニングが仕事関連の肩障害の発生を減らすのに効果的であるという考えを支持していません。
- 医療管理と監視: 肩の症状の監視は、標準化されたアンケートと職場の検査ウォークスルーを使用して容易に実行できます。