Arbeitsmedizin: Belastung und Beanspruchung am Arbeitsplatz

Bild: “Welding” von Julian Carvajal. Lizenz: CC BY 2.0

Wichtige Fakten zu Belastung und Beanspruchung in der Arbeitsmedizin

Definition von Belastung und Beanspruchung

Belastung ist die Bezeichnung (wertfrei) für die aus der Art der Arbeitsaufgabe und deren Arbeits- und Ausführungsbedingungen resultierenden Einflüsse auf den Arbeitenden, die eine Wirkung auf ihn ausüben.

Beanspruchung drückt die Wirkung der Belastung auf das Wesen aus, die sich in Veränderungen von Organen und Organsystemen, im Belastungs- und Beanspruchungserleben sowie der Handlungsfähigkeit zeigt.

Belastungsarten

Es existieren verschiedene Formen der Belastung, wobei sie meist in Mischformen auftreten.

• physische Belastung (Energiestoffwechsel)
• psychische Belastung (Informationsverarbeitungsprozesse)
• psychosoziale Belastung (zwischenmenschliche Beziehungen, Interaktion)
• Belastung durch Umweltfaktoren (vor allem physikalische, chemische, biologische Faktoren)

Work-Ability-Index

In den 90er Jahren entwickelte der finnische Forscher Juhani Illmarinen das Konzept des Work-Ability-Index (WAI) über einen Fragebogen, der sich aus sieben Größen zusammensetzt. Der Work-Ability-Index ist ein Messinstrument zur Erfassung der Arbeitsfähigkeit von Erwerbstätigen. Der Fragebogen kann entweder vom Arbeitnehmer selbst oder von Dritten, wie z.B. Betriebsärzten, ausgefüllt werden. Die Items beziehen sich auf:

• die Arbeitsfähigkeit im Vergleich zu der besten jeweils erreichten
• die Arbeitsfähigkeit in Bezug auf die Bewältigung der aktuellen Arbeitsanforderungen
• die Anzahl der aktuellen, vom Arzt diagnostizierten Erkrankungen
• die geschätzte Beeinträchtigung der Arbeit als Folge der Erkrankungen
• den Krankenstand des letzten Jahres
• die eigene Vorhersage der Arbeitsfähigkeit in den nächsten 2 Jahren
• die mentalen Ressourcen zur Bewältigung der Arbeitsanforderungen

Die Universität Wuppertal stellt Interessierten ein Beispiel für einen WAI-Fragebogen mit Auswertung zur Verfügung.

Grenzwerte in der Arbeitsmedizin

Mit den Normwerten in der Labormedizin sind Sie vertraut. Kennen Sie jedoch auch die Grenzwerte in der Arbeitsmedizin?

Bild: “Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) pictogram for toxic substances” Lizenz: CC0 1.0

Die neue Gefahrenstoffverordnung (2005) kennt nur noch den Arbeitsplatzgrenzwert (AGW) und den Biologischen Grenzwert (BGW). Die zuvor verwendeten Begriffe MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatz-Konzentration) und BAT-Wert (Biologischer Arbeitsplatz-Toleranzwert) werden aber nach wie vor von der Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe der Deutschen Forschungsgemeinschaft verwendet. Diese Kommission veröffentlicht jährlich Grenzwertlisten.

Arbeitsplatzgrenzwert (AGW)

Der AGW stellt den gesetzlichen Grenzwert für Schadstoffe in der Luft am Arbeitsplatz dar. Er gibt an, ab welcher Konzentration ein Stoff schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit hat. Arbeitsplatzgrenzwerte stellen Schichtmittelwerte dar.

Biologischer Grenzwert (BGW)

Der BGW stellt den gesetzlichen Grenzwert für die toxikologisch-arbeitsmedizinisch abgeleitete Konzentration eines Stoffes oder dessen Metaboliten dar, bei dem die Gesundheit noch nicht beeinträchtigt wird.

Gründe dafür sind Unterschiede in:

• Hautresorption
• Atemminutenvolumen
• persönliche Arbeitshygiene (Raucher haben gehäuften Hand-Mund-Kontakt!)
• metabolische Unterschiede

MAK-Wert

„Der MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatz-Konzentration) war in § 3 der alten Gefahrstoffverordnung definiert als die höchstzulässige Konzentration eines Stoffes in der Luft am Arbeitsplatz, bei der im Allgemeinen die Gesundheit des Arbeitnehmers auch bei wiederholter und langfristiger (in der Regel 8-stündiger) Exposition und einer durchschnittlichen Wochenarbeitszeit von 40 Stunden nicht beeinträchtigt wird.“ via Beratungsgesellschaft für Arbeits- und Gesundheitsschutz

Der MAK-Wert gibt die maximal zulässige Konzentration eines Stoffes als Gas, Dampf oder Schwebstoff in der Atemluft am Arbeitsplatz an, bei der auch bei oben genannter zeitlicher Exposition kein Gesundheitsschaden zu erwarten ist.

BAT-Wert

„Der BAT-Wert bezeichnet die beim Menschen höchstzulässige Quantität eines Arbeitsstoffes bzw. Arbeitsstoffmetaboliten oder die dadurch ausgelöste Abweichung eines biologischen Indikators von seiner Norm, die nach dem gegenwärtigen Stand der wissenschaftlichen Kenntnis im Allgemeinen die Gesundheit der Beschäftigten auch dann nicht beeinträchtigt, wenn sie durch Einflüsse des Arbeitsplatzes regelhaft erzielt wird.“
via Beratungsgesellschaft für Arbeits- und Gesundheitsschutz

Als BAT-Wert (Biologischer Arbeitsplatz-Toleranzwert) wird die maximal zulässige Konzentration eines Arbeitsstoffes im Blut, Urin oder der Atemluft des Menschen beschrieben, bei dem nach aktuellem Wissen die Gesundheit des Menschen nicht geschädigt wird.

Die vollständige Grenzwertliste von 2015 können Sie online einsehen.

KMR-Stoffe

KMR-Stoffe sind krebserzeugende, keimzellmutagene und reproduktionstoxische Arbeitsstoffe (= kanzerogen, mutagen, reproduktionstoxisch). Es existieren keine gesundheitsbasierten Grenzwerte, da keine Toleranzwerte nachgewiesen werden konnten, die eine gesundheitliche Unbedenklichkeit garantieren.

Physische Belastung und Beanspruchung in der Arbeit

Bild: “Demostracion_de_Ergonomia” von Sergio Lerma Lopez 95. Lizenz: CC BY-SA 3.0

Unter Ergonomie versteht man die Wissenschaft der menschengerechten Arbeitsgestaltung. Sie soll dafür sorgen, dass Maschinen und Anlagen weitestgehend fehlerlos und unfallfrei bedient werden können. Ebenso sollten natürliche Körperhaltungen gewährleistet werden.

Wichtige ergonomische Vorgaben

• Wechsel der Körperhaltungen (Gehen, Stehen und Sitzen)
• Tragen von Lasten möglichst nah am Körper, mit beiden Armen oder in der Mitte auf dem Rücken. Wenn Umsetzen stattfindet, dann ohne Rotation der Wirbelsäule
• Kopf- und Nackenhaltung: Normalsehlinie 10 – 15 ° unter der Horizontalen

Umwelteinflüsse

Bildschirmarbeitsplätze

Die Zahl der Bildschirmarbeitsplätze steigt stetig an. Nicht nur Noxen können dem Menschen schaden, sondern auch Arbeitsplätze, die nicht ergonomisch gestaltet sind. Häufige Beschwerden an Bildschirmarbeitsplätzen sind:

• Kopfschmerzen, Augenbrennen
• Nackenbeschwerden
• Beschwerden im Bereich der Unterarme und Hände (auch Bursitis, Sehnenscheidenentzündung)
• Raumklima wird als nicht ideal befunden (Licht, Luftfeuchtigkeit, …)

Ein ergonomisch gestalteter Arbeitsplatz sollte so aussehen:

Bild: “So sitzen Sie richtig” von Bitkom. Lizenz: CC BY-SA 2.0

Psychische Belastung und Beanspruchung

Um psychische Belastung am Arbeitsplatz zu erfassen, kann zwischen personenunabhängigen und subjektiven Belastungen unterschieden werden. Die subjektive Beanspruchung beinhaltet, wie die Person ihre Arbeit erlebt. Vor allem zwei Modelle sind für die subjektive Bedingungen von Arbeitsbedingungen wichtig: Das Anforderungs-Kontroll-Modell und das Gratifikationskrisen-Modell. Mehr zum Thema lesen Sie in unserem Magazin-Artikel zum Thema Soziologie.

Personenunabhängige Belastungsfaktoren sind:

• Zeitdruck (häufig aufgrund von Rationalisierung und Personalabbau)
• Multi-Tasking (Mails, Telefon, Handy, …)
• hohe Verantwortung
• Unsicherheit des Arbeitsplatzes (befristete Verträge, Zeitarbeitsfirmen, …)
• lange Anfahrtswege
• hohe Anforderung an das Individuum durch oft wechselnde Technologien (v.a. Software)

Die Arbeitsaufgaben können schlechter bewältigt werden, wenn vor allem vier Beanspruchungsreaktionen auftreten: Ermüdung, Stress, Monotonie und psychische Sättigung. Burnout, Irritation und Mobbing sind weitere Folgen. Die medizinischen Folgen von Mobbing sind drastisch: Betroffene leiden oft unter psychosomatischen Beschwerden mit langen Krankenständen, Versetzungen, Kündigung und Frühberentung. Der Betrieb muss Präventions- und Interventionsarbeit bei Mobbing leisten!

Physikalische Belastung und Beanspruchung

In den folgenden Absätzen geht es um die häufigen physikalischen Einwirkungen Vibrationen, Lärm und Hitze am Arbeitsplatz.

Schädigung durch Vibrationen und Erschütterungen

Arbeiten, bei denen der Betroffenen vor allem starke Schwingungen mit Händen und Armen aufnimmt, sind mit bestimmten Werkzeugen/Maschinen (Schlagschrauber, Schneide-/Schleif-/Poliermaschinen, Niethämmer, Anklopfhämmer) verbunden.

Bild: “Hands of a person suffering from vibration-induced white finger disease.”. By: Voelter-Mahlknecht S, Rossbach B, Schleithoff C, Dransfeld CL, Letzel S, Mahlknecht U – Clin Epigenetics (2012). Lizenz: CC BY 2.0

Die Bereiche, in denen solche Geräte vorrangig zum Einsatz kommen, sind:

• Forstwirtschaft
• Hoch- und Tiefbau
• metallverarbeitende Industrie
• Schiffsbau

Man unterscheidet bei den vibrationsbedingten Erkrankungen drei Gruppen von Berufskrankheiten: Erschütterungsbedingte Erkrankungen (BK 2103), vibrationsbedingte Erkrankungen (BK 2104) und Bandscheibenerkrankungen durch Ganzkörperschwingungen (BK 2110).

Übersicht der beruflich verursachten Vibrations- und Erschütterungserkrankungen

Lärmschwerhörigkeit

Bild: “Typisches Tonaudiogramm bei Lärmschwerhörigkeit” von Klaus D. Peter. Lizenz: CC BY 3.0 DE

Die Lärmschwerhörigkeit gehört zu den anerkannten Berufskrankheiten (BK 2301). Sie ist durch eine über einen längeren Zeitraum der Lärmexposition verursachte periphere, cochleäre Innenohrschwerhörigkeit vom Haarzell-Typ. Die Lärmschwerhörigkeit zeigt sich meist mit einem Hörverlust um 4 kHz (der sogenannten c⁵-Senke).

Ätiologie und Pathogenese der Lärmschwerhörigkeit

Die Haarzellen ermüden bei Lärmeinwirkung. Dieser Vorgang wird temporary threshold thift (TTS) genannt. Die Dauer, bis sich das Gehör wieder vollständig erholt hat, ist vom Ausmaß des TTS abhängig. Die permanente Hörminderung stellt sich durch den Untergang von Haarzellen ein, dem sogenannten permanent threshold thift (PTS). Zuerst manifestiert sich die c⁵-Senke (c⁵ = fünfgestrichenes C aus der Musik bei 4184 Hz).

Welche Art von Lärm erhöht die Gefährdung einer Lärmschwerhörigkeit?

• Knall, Explosion (> 137 dB): akute Hörschäden
• Pfeifen / impulshaltige, tonhaltige Geräusche (> 4 Hz): erhöhte Gefährdung
• Rauschen / Breitbandgeräusche / Brummen

Diagnostik der Lärmschwerhörigkeit

Mit der Tonschwellenaudiometrie werden die gerade noch hörbaren Pegel bei verschiedenen Frequenzen bestimmt.

Therapie und Prognose der Lärmschwerhörigkeit

Bei der Lärmschwerhörigkeit handelt es sich um eine irreversible Erkrankung. Ein Fortschreiten kann nur durch die Beendigung der Lärmexposition verhindert werden.

Hitze am Arbeitsplatz

Der Mensch regelt seinen Temperaturhaushalt über Konvektion und Evaporation. Gegen Hitze sind, im Vergleich zu Kälte, nur wenige Schutzmaßnahmen möglich. Bei hitzebelasteter Schwerarbeit und fehlender Hitzeakklimatisierung kann es zum lebensbedrohlichen Hitzschlag kommen (s.u.).

Kritische Schwellen thermischer Beanspruchung sind:

• Anstieg der Kerntemperatur > 1,5 ° C
• Hautbenetzung über 70 % der KOF
• Hauttemperaturen > 40 °C

Zwei typische Hitzekomplikationen im Überblick: Hitzschlag und Hitzekollaps

Chemische Belastung und Beanspruchung

Für bestimmte Stoffe wurden Grenzwerte für die Luft (Arbeitsplatzgrenzwert) und für Blut, Urin und Serum (Biologischer Grenzwert) festgelegt (siehe oben).

Im Folgenden werden die Wirkung und die Folgen dieser Stoffe vorgestellt:

• Schwermetalle (Dichte > 3,5 g/cm³): Blei, Quecksilber, Chrom, Cadmium, Arsen
• organische Lösungsmittel

Gefährdung durch organische Lösungsmittel

Definition von Lösungsmitteln

Laut Chemie Lexikon versteht man „unter einem Lösungsmittel […] einen Stoff, der Gase, andere Flüssigkeiten oder Feststoffe lösen kann, ohne dass es dabei zu chemischen Reaktionen zwischen gelöstem Stoff und lösendem Stoff kommt.“ Es handelt sich um Kohlenwasserstoffverbindungen mit niederem Siedepunkt.

Exposition mit Lösungsmitteln

Verwendet werden Lösungsmittel in der Reinigungs-, Metall-, Farb-, Gummi-, Klebstoff-, Kunstleder-, Erdöl- und Kunststoffindustrie. Außerdem findet man sie in Pflanzenschutz- und Feuerlöschmitteln, in Druckfarben und in Betriebsflüssigkeiten für hydraulische Systeme.

Wirkung von Lösungsmitteln auf den menschlichen Körper

Alle Kohlenwasserstoffe besitzen eine hohe Lipidlöslichkeit. Dies führt zu

• Entfettung der Haut, Ekzembildung
• Schleimhautzreizung
• Störungen des ZNS (u.a. organisches Psychosyndrom mit Euphorie, Depression)

Unspezifische Erstbehandlung bei Lösungsmittelexposition

Wurden Lösungsmittel oral aufgenommen, sollten diese möglichst ohne Magen- oder Darmspülung aus dem Körper eliminiert werden.

Gefährdung beim Umgang mit Schwermetallen

Beliebte Prüfungsfragen in der Arbeitsmedizin

Die Lösungen sind unterhalb der Quellen angegeben.

1. Berufliche Tätigkeiten mit hoher Monotonie und zugleich sehr hoher Verantwortung gehen vermehrt einher mit

A. Anorexie

B. Colitis ulcerosa

C. Koronarer Herzerkrankung

D. Multipler Sklerose

E. Autoimmunthyreoiditis

2. In welchem Bereich kommt das Schwermetall Quecksilber nicht primär zum Einsatz?

A. Herstellung von Thermometern

B. Messgeräten

C. Galvanotechnik

D. Feuervergoldung

E. Amalgame

3. Zu den typischen Symptomen einer akuten Vergiftung mit anorganischen Bleiverbindungen gehört/gehören…

A. …Störung der Myeloblastenreifung im Knochenmark.

B. …Spasmus glatter Muskulatur.

C. …Proteinurie.

D. …Hemmung der Acetylcholinesterase.

E. …ekzematöse Hautveränderungen.

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Quellen

Nowak: Arbeitsmedizin und klinische Umweltmedizin. Elsevier Verlag 2010.

Baur: Arbeitsmedizin. Springer Verlag 2013.

Gemeinsame Deutsche Arbeitsschutzstrategie

Lösungen: 1C, 2C, 3B

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