Cơ sở phương pháp xây dựng Atlat nhân trắc Ecgônômi tĩnh và động người Việt Nam trong độ tuổi lao động giai đoạn 2017 – 2019
TÓM TẮT
Nội dung bài báo trình bầy sơ bộ kết quả thực hiện đo pilot trực tiếp các dấu hiện nhân trắc động và tĩnh trên 170 đối tượng làm cơ sở dữ liệu để tính nội suy. Qua kết quả số liệu đo trực tiếp và xử lý thống kê (trung bình cộng, độ lệch chuẩn và tính hệ số tương quan của kích thước chủ đạo với các kích thước liên quan) toàn bộ 186 kích thước nhân trắc tĩnh và tầm hoạt động khớp trên 170 đối tượng, nhóm nghiên cứu đã chọn các kích thước nhân trắc có tương quan chặt chẽ với kích thước chủ đạo (r>0,7) để làm cơ sở nội suy. Trên cơ sở kết quả tính toán lựa chọn, nhóm nghiên cứu đã rút ra được 90 thông số cơ bản phải đo trực tiếp để nội suy. Các kết quả này cho thấy cách tiếp cận có cơ sở khoa học.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhân trắc Écgônômi được hình thành và phát triển nhanh chóng do nhu cầu đòi hỏi của thực tiễn sản xuất đặt ra. Ngày nay, ở hầu hết các nước công nghiệp phát triển, dẫn liệu nhân trắc Écgônômi phong phú, đa dạng, đáp ứng và phục vụ các yêu cầu đòi hỏi của Écgônômi.
Ở Việt Nam, ba tập Atlas nhân trắc học người Việt Nam trong lứa tuổi lao động đã xuất bản được xây dựng trong vòng 15 năm (từ 1982-1997) bao gồm khá đầy đủ các đặc điểm nhân trắc cho nghiên cứu, thiết kế, đánh giá Écgônômi như trong các công trình nghiên cứu nhân trắc Écgônômi trên thế giới.
Theo qui luật tang trưởng, cứ khoảng 10-15 năm, do những điều kiện sống thay đổi, tầm vóc, thể lực của các quần cư dân cũng có những biến đổi. Thực tế, đặc điểm nhân trắc của người Việt Nam hiện nay đã khác xa so với 30 năm về trước. Theo kết quả điều tra dân số của Viện Dinh dưỡng, chiều cao trung bình của người trưởng thành năm 2010 cao hơn so với năm 1975 khoảng 4 cm. Người trưởng thành năm 2010 cũng có cân nặng cao hơn 8kg so với năm 1975 [12].
Với những lý do nêu trên cho thấy, việc nghiên cứu xây dựng một tập Atlat nhân trắc với các dữ liệu mới về tầm vóc và thể lực của người Việt Nam nhằm phục vụ cho mục tiêu nghiên cứu, thiết kế, đánh giá Écgônômi ở Việt Nam trong giai đọan hiện nay là rất cần thiết.
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp tiếp cận
Xây dựng Atlat nhân trắc Écgônômi tĩnh và động người Việt Nam trong độ tuổi lao động giai đoạn 2017 – 2019 bao gồm đủ 138 dấu hiệu nhân trắc tĩnh, 50 dấu hiệu tầm hoạt động khớp và tầm hoạt động tối đa của tay trên 9 mặt phẳng ngang như công bố trong 3 tập Atlat nhân trắc học đã xuất bản là một cuộc điều tra cơ bản lớn. Để tiết kiệm kinh phí, công sức và rút ngắn thời gian đi đo tại thực địa, có thể nội suy phần lớn các kích thước nhân trắc từ tỷ lệ các kích thước nhân trắc có tương quan chặt chẽ với kích thước cơ bản (chiều cao đứng, chiều cao ngồi, cân nặng, tầm hoạt động tay ở tia góc 900, cặp hoạt động khớp đối xứng,…).
Ngay từ thời Hy Lạp cổ đại con người đã luôn quan tâm tới các tỷ lệ cân xứng của cơ thể người. Thế kỷ thứ năm trước công nguyên, Polyclitus, một người Hy Lạp – nhà điêu khắc, giới thiệu một mô-đun chiều rộng của lòng bàn tay ở dưới ngón tay làm đơn vị. Ông đã thiết lập chiều cao của cơ thể từ mặt đứng lên đỉnh đầu là 20 đơn vị, và chiều cao mặt bằng 1/10 tổng số chiều cao cơ thể, chiều cao đầu là 1/8, chiều cao đầu bao gồm cả cổ là 1/6 của tổng chiều cao cơ thể. Thế kỷ thứ nhất trước công nguyên, Vitruvius, một kiến trúc sư La mã, trong nghiên cứu về tỷ lệ cơ thể thấy rằng chiều cao cơ thể bằng sải tay duỗi. Các đường ngang tiếp xúc với đỉnh đầu, đế bàn chân và hai đường dọc ở ngón tay hình thành nên “hình vuông của người cổ xưa”. Hình vuông này được Leonardo da Vinci tán đồng. Sau đó ông sửa đổi các hình vuông bằng cách thay đổi vị trí của các chi và vẽ một vòng tròn xung quanh hình con người [dẫn theo 3]. Hình ảnh này hiện nay khá phổ biến trong trang bìa của tạp chí Anthropology.
Clauser CE, McConville JT, T. J, Young JW (1969) [2] đã tiến hành cắt 13 xác người đàn ông thành 14 phần. Trọng lượng, khối lượng và trọng tâm của mỗi phân đoạn cơ thể con người được xác định, đồng thời kích thước đầy đủ của các xác cũng được đo và mô tả độ dài, chu vi, chiều rộng hoặc chiều sâu của mỗi đoạn. Mối liên quan giữa kích thước của các đoạn cơ thể với trọng lượng, khối lượng và vị trí trọng tâm của chúng là cơ sở cho việc ước tính thông số của người sống. Nghiên cứu này được thiết kế để bổ sung kiến thức đã có về khối lượng và trọng tâm khối phân đoạn của cơ thể con người và để cho phép ước tính chính xác hơn về khối lượng và trọng tâm khối phân đoạn của cơ thể người sống từ kích thước nhân trắc.
Drillis R, Contini R. [3] đã mô tả tỷ lệ kích thước của một số đoạn cơ thể so với chiều cao đứng. Tỷ lệ từng đoạn cơ thể của nam và nữ người Mỹ (theo 5%, 50% và 95%) so với chiều cao đứng đã được đưa ra.
Chương trình dự đoán sức mạnh tĩnh 3 chiều (3D Static strength prediction program, 3DSSPP) của trường đại học Michigan – Mỹ được xây dựng dựa trên những nghiên cứu trong vòng hơn 30 năm tại trung tâm Ergonomics [1]. Trong phần mềm, từ số liệu ban đầu nhập vào là chiều cao và cân nặng, chương trình 3DSSPP sẽ tự động tính toán thông số các phân đoạn cơ thể và đưa ra một báo cáo thống kê. Chiều dài của các phân đoạn cơ thể được tính từ tỷ lệ các phân đoạn cơ thể so với chiều cao. Khi sử dụng thử phần mềm, nhóm nghiên cứu nhập chiều cao và cân nặng của nam công nhân Việt Nam có chiều cao 163,4 cm, nặng 54,9kg và nữ cao 154,4cm, nặng 48,8kg [5] thì chương trình tự động cho ra một báo cáo về độ dài của một số đoạn cơ thể. So sánh với kết quả đo nhân trắc trực tiếp các thông số như trong phần mềm đưa ra trên 91 nam và 94 nữ lao động Việt Nam cho thấy: Phân đoạn từ L5 đến điểm giữa của đường nối hai mỏm cùng vai (phân đoạn cơ thể này có thể coi là độ dài của thân trên) được đo trực tiếp lớn hơn đáng kể so với kết quả tính toán của 3DSSPP. Điều này có nghĩa là chiều dài thân trên của người Việt Nam lớn hơn đáng kể so với người Mỹ có cùng chiều cao. Ngược lại, chiều dài chân (bao gồm dài đùi và dài cẳng chân) của người Việt Nam ngắn hơn so với người Mỹ có cùng chiều cao. Sự khác biệt này có liên quan đến yếu tố chủng tộc với đặc điểm chung của người Việt Nam là lưng dài, chân ngắn, còn của người Âu-Mỹ là lưng ngắn, chân dài.
Các tập Atlas được Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động đo trên số lượng lớn, bằng phương pháp và dụng cụ khoa học, đã được các Hội đồng gồm các chuyên gia chuyên ngành thẩm định nên tỷ lệ giữa các kích thước nhân trắc với kích thước cơ bản hoàn toàn tin cậy, đại diện cho người lao động Việt Nam và là cơ sở khoa học cho nội suy từ một số kích thước cơ bản được đo mới (Chiều cao đứng, chiều cao ngồi, cân nặng…). Điều này đảm bảo việc nội suy từ tỷ lệ giữa các đoạn cơ thể của chính người Việt Nam, chứ không lấy tỷ lệ của các chủng tộc người khác.
Để xác định mức độ tương quan của các kích thước nhân trắc với một số kích thước được coi là cơ bản, nhóm nghiên cứu tiến hành một nghiên cứu pilot: đo 1 nhóm cỡ mẫu tất cả 138 kích thước nhân trắc tĩnh và 50 kích thước hoạt động khớp rồi tính hệ số tương quan, kiểm chứng hồi quy với dấu hiệu cơ bản (chiều cao đứng, chiều cao ngồi, cân nặng, cặp hoạt động khớp đối xứng,…) để xác định chính xác các dấu hiệu nhân trắc có thể nội suy. Những dấu hiệu cơ bản và những dấu hiệu tương quan không chặt chẽ hoặc hồi quy không tuyến tính với dấu hiệu cơ bản sẽ được đo trực tiếp.
2.2. Đối tượng đo pilot
Số lượng đối tượng cần đo cho một đơn vị mẫu được tính theo công thức sau [6, 7, 8]:
n = t2 * SD2 / m2
Trong đó: t: khoảng tin cậy 95%; SD: độ lệch chuẩn; m: sai số chấp nhận
Lấy kích thước chiều cao đứng để tính số đối tượng tối thiểu cần phải đo. Kết quả đo chiều cao của nam giới người Việt Nam công bố trong Atlat nhân trắc học năm 1986 cho biết SD = 5,7 cm. Ta chấp nhận sai số trong khoảng 15% độ lệch chuẩn (m = 5,7 x 0,15 = 0,86 cm) với khoảng tin cậy 95% (t=1,96) thì số lượng mỗi đơn vị mẫu cần đo là: n = 1,962 * 5,72 / 0,862 = 170 người.
Để có được những dẫn liệu nhân trắc đại diện cho người lao động Việt Nam, đối tượng đo phải là nam nữ trong độ tuổi lao động 16 đến 60. Về mặt y tế, các đối tượng này được xác nhận là có hình thể và sức khoẻ bình thường.
2.3. Kỹ thuật đo các dấu hiệu nhân trắc
Kỹ thuật đo 136 kích thước nhân trắc tĩnh tuân thủ đúng như phương pháp đo đã đưa ra trong tập Atlas nhân trắc học người Việt Nam trong độ tuổi lao động – dẫn liệu nhân trắc tĩnh xuất bản năm 1986 [9]. Bộ thước đo nhân học kiểu Martin, phòng đo nhân học và các dụng cụ nhân trắc thông dụng khác đã được sử dụng để đo các kích thước nhân trắc tĩnh.
Kỹ thuật đo 50 dấu hiệu nhân trắc tầm hoạt động khớp tuân thủ đúng như phương pháp đo đã đưa ra trong tập Atlas nhân trắc học người Việt Nam trong độ tuổi lao động – dẫn liệu nhân trắc động về tầm hoạt động khớp xuất bản năm 1997 [11]. Khớp kế hai nhánh điện tử và khớp kế trọng lực đã được sử dụng để đo các kích thước nhân trắc tầm hoạt động khớp.
2.4. Xử lý số liệu
Sau khi đã xử lý thô, toàn bộ số liệu trong phiếu đo được nhập vào máy tính và xử lý bằng các chương trình excel và phần mềm SPSS 22,… rút ra các thông số: Trung bình cộng (
), độ lệch chuẩn (SD), các giá trị ngưỡng P5 , P95, hệ số tương quan (r)
Theo trị số của r từ 0 đến ± 1, người ta xếp loại tính chất tương quan như sau [4]:
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1. Kết quả đo các kích thước nhân trắc tĩnh
Hầu hết kích thước các đoạn cơ thể có liên quan đến chiều cao ở tư thế đứng đều có tương quan với chiều cao đứng ở mức khá trở lên, với hệ số tương quan r giao động từ 0,77 đến 0,99 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Các kích thước có mức độ tương quan yếu với chiều cao đứng (r<0,7) là đứng với tay trước, đứng với tay trước nắm, với khom và rộng hai bàn chân khi đứng tự nhiên. Các kích thước này cần được đo trực tiếp cùng với kích thước gốc cơ bản là chiều cao đứng.
Hầu hết kích thước liên quan trực tiếp với chiều cao ngồi đều có tương quan chặt chẽ với chiều cao ngồi, với hệ số tương quan r giao động từ 0,76 đến 0,95 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Kích thước dày đùi, dày hai đùi gác lên nhau, ngồi với tay sang bên theo mặt ghế, cao ngồi tự nhiên và cao ngồi tự nhiên đến mỏm cùng vai giao động lớn và tương quan yếu với chiều cao ngồi (r<0,7) cần phải đo trực tiếp cùng với chiều cao ngồi là kích thước gốc cơ bản để nội suy.
Đa số kích thước chu vi các đoạn cơ thể đều có tương quan chặt chẽ với vòng ngực đo qua mũi ức, với hệ số tương quan r giao động từ 0,76 đến 0,90 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Các kích thước có mức độ tương quan yếu với vòng ngực (r<0,7) là vòng cổ, vòng đùi, vòng gót cổ chân và vòng cánh tay. Các kích thước này sẽ phải đo trực tiếp cùng với vòng ngực là kích thước gốc cơ bản để nội suy.
Hầu hết kích thước ngang của thân đều có tương quan chặt chẽ với chiều rộng vai, với hệ số tương quan r giao động từ 0,77 đến 0,96 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Kích thước rộng hai gối tự nhiên tương quan yếu với chiều rộng vai (r<0,7) sẽ phải đo trực tiếp cùng với chiều rộng vai là kích thước gốc cơ bản để nội suy.
Tất cả các thước của đầu có tương quan chặt chẽ với chiều dài đầu, với hệ số tương quan r giao động từ 0,79 đến 0,99 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Tất cả các thước của bàn chân đều có tương quan chặt chẽ với chiều dài bàn chân, với hệ số tương quan r giao động từ 0,85 đến 0,99 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Tất cả các kích thước của bàn tay và ngón tay đều có tương quan chặt chẽ với chiều dài lòng bàn tay, với hệ số tương quan r giao động từ 0,77 đến 0,99 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Tất cả các kích thước có liên quan trực tiếp với kích thước chủ đạo thì đều có tương quan chặt chẽ với kích thước chủ đạo, với hệ số tương quan r giao động từ 0,78 đến 0,96 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
3.2. Kết quả đo tầm hoạt động khớp (THĐK)
Đa số kích thước của các cặp THĐK đối xứng có tương quan chặt chẽ với nhau, với hệ số tương quan r giao động từ 0,76 đến 0,98 ở cả hai giới cũng như tính chung cho cả nam và nữ.
Các kích thước có mức độ tương quan <0,7 với kích thước cùng cặp và các kích thước chủ đạo của cặp cần phải đo trực tiếp. Như vậy, 36/50 kích thước THĐK cần đo trực tiếp bao gồm: Xoay thân sang phải, gấp bàn tay, nghiêng quay bàn tay, dang ngón cái, dang ngón cái vuông góc, gấp các ngón tại khớp bàn ngón, duỗi các ngón tại khớp bàn ngón, gấp thân, ngửa thân, dài C7-S1 đứng thẳng, khoảng cách FBA, nghiêng thân sang phải, gấp tay ngang, duỗi tay ngang, gấp cẳng tay, duỗi cẳng tay, gấp bàn chân, cúi đầu, nghiêng đầu phải, xoay ngoài cánh tay dang, quay sấp bàn tay, dang tay, khép tay, gấp tay ra trước, duỗi tay ra sau, dang chân đùi thẳng, khép chân với đùi thẳng, xoay ngoài đùi gấp, xoay đầu phải, xoay ngoài cánh tay áp, dang chân đùi gấp, khép chân đùi gấp, xoay ngoài đùi thẳng, gấp chân, duỗi chân, gấp cẳng chân.
IV. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Qua kết quả đo pilot trên 170 đối tượng và xử lý thống kê (trung bình cộng, độ lệch chuẩn và hệ số tương quan của kích thước chủ đạo với các kích thước liên quan) toàn bộ 186 kích thước nhân trắc tĩnh và tầm hoạt động khớp đo trực tiếp, nhóm nghiên cứu chọn các kích thước nhân trắc có tương quan chặt chẽ với kích thước chủ đạo (r>0,7) để nội suy.
Như vậy, để xây dựng Atlat nhân trắc Écgônômi tĩnh và động người Việt Nam trong độ tuổi lao động giai đoạn 2017 – 2019 bao gồm đủ 136 dấu hiệu nhân trắc tĩnh, 50 dấu hiệu tầm hoạt động khớp và tầm hoạt động tối đa của tay trên 9 mặt phẳng ngang như công bố trong 3 tập Atlat nhân trắc học đã xuất bản, đề tài sẽ phải đo trực tiếp 90 thông số. Với 90 thông số đo trực tiếp này, đó là những kích thước cơ bản để nội suy, các kích thước có hệ tương quan r<0,7 so với dấu hiệu cơ bản, một số kích thước nhân trắc tĩnh của miền Bắc không có trong “Atlas nhân trắc học người Việt Nam trong lứa tuổi lao động – dấu hiệu nhân trắc tĩnh xuất bản năm 1986” và 18 thông số hoạt động của tay phải và tay trái theo tia góc 900 trên 9 mặt phẳng ngang.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Center for Ergonomics – University of Michigan. The 3D Static Strength Prediction Program (3DSSPP), August 2008
2. Clauser CE, McConville JT, T. J, Young JW (1969). Weight, Volume and Center of Mass of Segments of the Human Body. AMRL Technical Report, Wright patterson Air Force Base, Ohio
3. Drillis R, Contini R. Body Segment Parameters. New York, New York: Office of Vocational Rehabilitation; 1966. Report No. 1166-03
4. Đặng Văn Giáp. Phân tích dữ liệu khoa học bằng chương trình MS-Excel. NXB Giáo dục, 1997
5. Nguyễn Đức Hồng và CS (2011). Nghiên cứu tác động của nâng nhấc vật nặng đến cơ lưng và cột sống của người lao động và đề xuất biện pháp bảo vệ. Báo cáo tổng kết toàn diện đề tài KHCN cấp bộ. Tổng liên đoàn lao động Việt Nam, 2011
6. Nguyễn Đức Hồng, Nguyễn Hữu Nhân. Giáo trình nhân trắc học Ergonomi, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004
7. Nguyễn Đình Khoa. Phương pháp thống kê ứng dụng trong sinh học, trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, 1975.
8. Nguyễn Văn Tuấn, “Ước tính cỡ mẫu để đo dương vật”. Chương trình huấn luyện Y khoa.
9. Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động. Atlat nhân trắc học người Việt Nam trong lứa tuổi lao động – dẫu liệu nhân trắc tĩnh, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1986.
10. Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động. Atlat nhân trắc học người Việt Nam trong lứa tuổi lao động – dẫu liệu nhân trắc động về tầm hoạt động của tay, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1991.
11. Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động. Atlat nhân trắc học người Việt Nam trong lứa tuổi lao động – dẫu liệu nhân trắc động về tầm hoạt động khớp, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1997.
12. Viện dinh dưỡng –UNICEF, Báo cáo tóm tắt Tổng điều tra dinh dưỡng năm 2009-2010. Chiến lược quốc gia về dinh dưỡng giai đoạn 2011-2020 và tầm nhìn đến năm 2030. Hà Nội 2012.
TS. Phạm Thị Bích Ngân; ThS. Nguyễn Thị Hiền; PGS.TS. Nguyễn Đức Hồng và CS
Viện KH An toàn và vệ sinh lao động
(Nguồn tin: Vnniosh.vn)
