Mekanismer for besværsudvikling - Det Nationale Forskningscenter ...
Mekanismer for besværsudvikling - Det Nationale Forskningscenter ...
Mekanismer for besværsudvikling - Det Nationale Forskningscenter ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
KAPITEL 3<br />
<strong>Mekanismer</strong><br />
<strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Bente Rona Jensen<br />
og Gisela Sjøgaard
70<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong><br />
<strong>besværsudvikling</strong><br />
Bevægeapparatbesvær findes inden <strong>for</strong> mange <strong>for</strong>skellige<br />
erhverv, og det <strong>for</strong>ekommer både i <strong>for</strong>bindelse med fysisk tungt<br />
arbejde og monotont arbejde. <strong>Det</strong>te fremgår af en lang række<br />
epidemiologiske undersøgelser (se kapitel 5). Sådanne undersøgelser<br />
har imidlertid ikke direkte dokumenteret, hvilken specifik<br />
<strong>for</strong>m <strong>for</strong> eksponering i arbejdsmiljøet der er årsag til <strong>besværsudvikling</strong>en.<br />
Et vigtigt led i denne dokumentation er mekanismerne<br />
i patogenesen. Forskellige eksponeringer har <strong>for</strong>skellige<br />
effekter på bevægeapparatets væv i <strong>for</strong>m af morfologiske eller<br />
biokemiske <strong>for</strong>andringer, som kan have indflydelse på vævets<br />
funktion. De faktorer, der påvises at medføre nedsat funktion,<br />
betragtes som potentielle risikofaktorer. Forekommer disse faktorer<br />
under arbejdets udførelse, indebærer det en risiko <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong>,<br />
og <strong>for</strong>ebyggelse heraf sikres kun ved at eliminere<br />
eller minimere risikofaktorernes <strong>for</strong>ekomst, samt sikre tilstrækkelig<br />
restitution.<br />
Effekten af eksponeringer kan være en adaptation (træningseffekt)<br />
eller en skade (bevægeapparatlidelse). Der <strong>for</strong>løber som<br />
regel en lang række reaktioner i vævene, før der opstår en skade.<br />
Kendskab til <strong>for</strong>skellige trin i en sådan udviklingsproces gør det<br />
muligt at <strong>for</strong>ebygge, før skaden sker, og før den bliver til en kronisk<br />
lidelse. <strong>Det</strong>te er i modsætning til den viden, som spørgeskemabaserede<br />
epidemiologiske undersøgelser kan bidrage med,<br />
hvor den faktiske udvikling af bevægeapparatlidelser blandt<br />
arbejdstagerne er en nødvendig <strong>for</strong>udsætning <strong>for</strong> at kunne identificere<br />
mulige risikofaktorer. Denne <strong>for</strong>m <strong>for</strong> epidemiologiske<br />
undersøgelsesmetoder har været fremherskende på bevægeapparatområdet.<br />
Kendskab til patogenesen samt <strong>for</strong>skellige fysiologiske<br />
tilstandes betydning <strong>for</strong> udvikling af bevægeapparatbesvær er<br />
imidlertid afgørende <strong>for</strong> en målrettet <strong>for</strong>ebyggelse. Både smerte<br />
og træthed er essentielle fænomener i undersøgelser vedrørende<br />
mekanismer <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong>.
Smerte<br />
Oplevelsen af besvær eller smerte er ifølge sagens natur et subjektivt<br />
fænomen. Denne oplevelse afslører ikke, hvad der er årsagen<br />
til smerten. Afhængigt af smerteårsagens lokalisation skelner<br />
man mellem nociceptiv, neurogen og psykogen smerte.<br />
Nociceptiv smerte<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Smerte udløst fra fx hud, indre organer, sener eller muskler, dvs<br />
fra kroppens <strong>for</strong>skellige perifere væv i <strong>for</strong>bindelse med påvirkninger,<br />
der truer med at beskadige vævet, betegnes nociceptiv<br />
smerte. Den myogene smerte er således nociceptiv, dvs udløst fra<br />
selve musklen. I mange væv kan specielle smertereceptor-organer<br />
identificeres, men i muskelsene-komplekset er sådanne ikke<br />
påvist morfologisk. Derimod findes der mange såkaldte frie nerveender,<br />
hvoraf nogle specifikt reagerer på skadelige påvirkninger.<br />
Disse frie nerveender tilhører sensoriske afferente nerver<br />
(gruppe III og IV), som medierer in<strong>for</strong>mationen til centralnervesystemet,<br />
hvorfra den medieres videre til bevidstheden og udløser<br />
en smerteoplevelse. Disse frie nerveender kan betegnes som<br />
funktionelle smertereceptorer. Morfologisk ligger de frie nerveender<br />
i det interstitielle rum, dvs mellem cellerne som fx mellem<br />
muskelfibrene. I muskelsene-komplekset ligger de især i nærheden<br />
af muskeltene, muskelsene-overgangen, senetene, arterioler,<br />
venoler, fedt og bindevæv (se fig. 1) (28).<br />
De frie nerveender reagerer på en lang række stimuli, som kan<br />
være af både mekanisk og kemisk karakter, og hvoraf nogle kan<br />
være vævsbeskadigende. Interstitielle ændringer inden <strong>for</strong> det<br />
fysiologiske område af pH, inorganisk fosfat, kalium, bradykinin,<br />
prostaglandin, arachidon syre, serotonin, histamin, acetylcholin<br />
osv vil øge fyringsfrekvensen i de fleste frie nerveender, som<br />
medierer smerteoplevelse (11, 18, 20). Sådanne kemiske påvirkninger<br />
kan vel at mærke være endogent produceret, dvs opstået<br />
som følge af fysiologiske processer i vævet. Nyere <strong>for</strong>skning<br />
viser, at de frie nerveender kan blive sensitiveret, hvilket vil sige,<br />
at de ved en given kemisk påvirkning nu fyrer med en højere frekvens.<br />
Endvidere kan de frie nerveender udvikle en nedsat<br />
tærskelværdi <strong>for</strong> mekaniske stimuli som tryk-, træk- og <strong>for</strong>skydningskræfter.<br />
Endelig kan <strong>for</strong>skellige samtidige påvirkninger<br />
potentiere hinandens effekt. Fx vil <strong>for</strong>højet kaliumkoncentration i<br />
interstitiet, som det <strong>for</strong>ekommer ved stort set alt muskelarbejde,<br />
øge følsomheden <strong>for</strong> flertallet af de øvrige stimuli. Sådanne<br />
moduleringer af nervernes respons kan spille en vigtig rolle i<br />
71
Ia<br />
II<br />
III<br />
I<br />
II<br />
III<br />
Ib<br />
pf.c<br />
m.t.<br />
f.n.<br />
f.n.<br />
s.t.<br />
V<br />
f<br />
b<br />
m.s.<br />
Figur 1. Sensorisk innervering af skeletmuskler baseret på studier af kattemuskler (28). Muskeltenene (m.t) til venstre<br />
innerveres af type I og II nervefibre. Enkelte er innerveret af type III fibre. Senetenene (s.t) til venstre er enerveret<br />
af type 1b nervefibre. Pacini<strong>for</strong>m corpuscles (pf.c.) er enerveret af alle 3 typer af myeliniserede nervefibre.<br />
Nervefibrene på den højre del af figuren er de, der ender i frie nerveender (f.n). Disse omfatter type II, III, IV<br />
samt muligvis også type I. Axonterminalerne ligger i <strong>for</strong>bindelse med de intrafusale (in.m.f.) og extrafusale<br />
(ex.m.f.) muskelfibre, muskeltene (m.t), senetene (s.t), muskelsene-overgangen (m.s), arterioler (a) og venoler (v),<br />
fedtvæv (f) og bindevæv (b).<br />
a<br />
m.t.<br />
in.m.f.<br />
s.t.<br />
ex.m.f.<br />
III<br />
I<br />
II<br />
III<br />
III<br />
IV
udviklingen af allodyni, hvilket vil sige, at stimuli, der normalt<br />
ikke er skadelige <strong>for</strong> vævet, nu medfører en smerteoplevelse.<br />
Neurogen smerte<br />
Skyldes smerten direkte påvirkninger af selve de sensoriske nervetråde,<br />
og ikke at den udløses via deres tilhørende smertereceptorer<br />
eller frie nerveender, er der tale om neurogen smerte. I<br />
bevidstheden kan vi ikke skelne, hvor den sensoriske nerve bliver<br />
påvirket. <strong>Det</strong> er alene de signaler, der kommer ind i centralnervesystemet,<br />
der giver oplevelsen. <strong>Det</strong> betyder, at uanset hvorledes<br />
impulserne i en nervetråd er udløst, så vil en <strong>for</strong>øgelse af<br />
impulsfrekvensen i nervetråden opleves som smerte fra det område,<br />
hvor nervetrådens receptororgan (inkl. frie nerveender) er<br />
beliggende. <strong>Det</strong> er bl.a. <strong>for</strong>klaringen på såkaldte fantom-smerter,<br />
hvor mennesker kan opleve smerte fra fx en fod, der er amputeret.<br />
På samme måde kan man opleve smerter i fx hånd eller fingre<br />
på grund af proximale afklemninger af medianusnerven eller<br />
andre påvirkninger direkte på nervetråden. Samme <strong>for</strong>hold kan<br />
<strong>for</strong>klare det, der kaldes “referred pain” og som anvendes i diagnostikken<br />
(se kapitel 4). Tilsammen er nociceptiv (myogen) og<br />
neurogen smerte de perifert udløste smerter, dvs hvor årsagen til<br />
smerten ligger uden <strong>for</strong> centralnervesystemet.<br />
Psykogen smerte<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Påstande om, at bevægeapparatbesvær udelukkende er psykogent,<br />
dvs at årsagen til smerterne alene ligger i centralnervesystemet,<br />
begrundes i, at der ikke altid er påvist objektive tegn på<br />
egentlige beskadigelser af bevægeapparatets perifere væv hos<br />
personer med arbejdsrelateret besvær. Psykogent betinget<br />
bevægeapparatbesvær kan naturligvis <strong>for</strong>ekomme, men det må<br />
betragtes som en fejlslutning eller stærk simplificering af problemområdet<br />
at antage dette som eneste mulighed. Der <strong>for</strong>eligger<br />
således en række undersøgelser, hvor morfologiske <strong>for</strong>andringer<br />
er påvist i særlig høj grad blandt personer med udtalt besvær (8,<br />
13, 14). Disse undersøgelser er baseret på muskelbiopsier, som<br />
naturligvis er meget små vævsprøver <strong>for</strong> ikke at invalidere personen.<br />
Selv en meget lokal beskadigelse i en muskel udløser en<br />
generel smerteoplevelse fra hele musklen. Tages der nu en<br />
muskelbiopsi fra den smertefulde muskel, er sandsynligheden <strong>for</strong>,<br />
at muskelprøven indeholder noget af det beskadigede væv,<br />
meget lille, og sandsynligheden <strong>for</strong> et negativt fund er dermed<br />
stor. Endvidere må man gøre sig klart, at beskadigelser ikke altid<br />
73
74<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
vil vise sig ved morfologiske <strong>for</strong>andringer, der kan ses i mikroskopet.<br />
<strong>Det</strong> interstitielle rum er meget lille (afstanden mellem<br />
muskelcellerne er fx kun ca 1 mikrometer), og de stoffer, der kan<br />
udløse smerte, er <strong>for</strong> en stor del endnu ukendte. <strong>Det</strong> er også<br />
uvist, om kroniske smerter kan <strong>for</strong>ekomme på grund af den<br />
oven<strong>for</strong> nævnte sensitivering, efter at den oprindelige beskadigelse<br />
er helet. Tages der vævsprøver under den kroniske smertetilstand,<br />
vil smerteårsagen måske af den grund ikke kunne dokumenteres<br />
som abnormaliteter i vævsprøverne.<br />
På den ene side må vi altså erkende, at der er stor mangel på<br />
viden vedrørende årsagssammenhænge mellem perifere vævs<strong>for</strong>andringer<br />
og smerteoplevelse, og at der både metodologisk og<br />
klinisk er et stort <strong>for</strong>skningsbehov. På den anden side findes der i<br />
dag en særdeles omfattende viden vedrørende morfologiske og<br />
biokemiske <strong>for</strong>andringer i muskler, nerver og bindevæv (inkl.<br />
sener) som følge af <strong>for</strong>skellige <strong>for</strong>mer <strong>for</strong> belastning. <strong>Det</strong> gælder<br />
både mht, hvorledes vævenes funktion påvirkes, og mht, hvilke<br />
<strong>for</strong>andringer der udgør risikofaktorer <strong>for</strong> vævet. De belastninger,<br />
der skal omtales her, er arbejdsbelastninger, som medfører<br />
fysisk/mekaniske påvirkninger på bevægeapparatet, og hvor der<br />
der<strong>for</strong> må udføres muskelarbejde. Mentale belastninger kan også<br />
medføre påvirkninger af vævet, som udgør potentielle risikofaktorer,<br />
men disse vil ikke blive omtalt her (se kapitel 2 eller (12)).<br />
Træthed<br />
Når muskelarbejde udføres over længere tid, bliver man træt.<br />
Trætheden kan medføre, at arbejdet udføres med mindre omhu,<br />
og at der af den grund kan opstå ulykker. Er man træt, kommer<br />
man lettere til at lave en <strong>for</strong>kert bevægelse, så man fx snubler og<br />
falder, hvorved man kommer til skade. Men selvom der ikke sker<br />
nogen ulykke, kan udtrætning over længere tid uden tilstrækkelig<br />
tid til restitution medføre <strong>besværsudvikling</strong> i bevægeapparatet.<br />
Der findes <strong>for</strong>skellige definitioner på muskeltræthed. Fx kan<br />
muskeltræthed defineres som manglende evne til at opretholde<br />
den <strong>for</strong>ventede eller nødvendige ydre kraftudvikling. Anvendelse<br />
af denne definition i arbejdsfysiologisk sammenhæng vil betyde,<br />
at der udelukkende er tale om muskeltræthed, når et givet stykke<br />
arbejde ikke længere kan udføres med samme intensitet. Men<br />
mere korrekt bør dette tidspunkt betegnes som udmattelse. Forud<br />
<strong>for</strong> tidspunktet <strong>for</strong> udmattelse sker der imidlertid en lang række<br />
<strong>for</strong>andringer i musklerne, som medfører <strong>for</strong>ringet kraftgenererende<br />
kapacitet. <strong>Det</strong> er dette fænomen, der her defineres som
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
muskeltræthed, og som udvikles gradvist fra muskelarbejdets<br />
begyndelse.<br />
Der skelnes mellem central og perifer træthed, afhængigt af om<br />
trætheden opstår proximalt eller distalt <strong>for</strong> den motoriske endeplade.<br />
Undersøgelser med kunstig elektrisk stimulering af musklerne<br />
viser, at muskeltræthed som følge af længerevarende<br />
submaksimale belastninger primært er af perifer oprindelse (19).<br />
Når muskeltræthed i fx skulderens muskler udvikles på grund af<br />
langvarigt arbejde med løftede arme, skal de fysiologiske årsager<br />
til denne træthedsudvikling således søges lokalt i skulderområdet<br />
og ikke i centralnervesystemet.<br />
Muskelkontraktionen er et resultat af en lang kæde af processer,<br />
der er indbyrdes afhængige (se bind I, kapitel 2). Muskeltræthed<br />
kan teoretisk skyldes en <strong>for</strong>ringet funktion i hvert led af<br />
denne kæde. De fysiologiske faktorer af betydning <strong>for</strong> udvikling<br />
af muskeltræthed kan være af mekanisk, metabolisk og elektrofysiologisk<br />
karakter. Sidstnævnte kan registreres som EMG-<strong>for</strong>andringer<br />
og kan anvendes til objektiv dokumentation af arbejdsrelateret<br />
muskeltræthed (se bind I, kapitel 6). Afhængigt af den fysiske<br />
belastning sker træthedsudviklingen hurtigt eller langsomt,<br />
og tidspunktet <strong>for</strong> udmattelse er afhængigt af arbejdets intensitet,<br />
såvel <strong>for</strong> statisk som <strong>for</strong> dynamisk arbejde (se fig. 2).<br />
Normalt er de processer, der sker i <strong>for</strong>bindelse med muskelarbejde,<br />
reversible. <strong>Det</strong> betyder, at muskler kan restitueres, når de<br />
hviler efter arbejdet. En <strong>for</strong>udsætning <strong>for</strong>, at musklen genvinder<br />
sin fulde funktion mht styrke og udholdenhed, er der<strong>for</strong>, at den<br />
får en pause fra arbejdet. Der er ikke en simpel tidsmæssig sammenhæng<br />
mellem arbejdslængde og tilstrækkelig længde af pauserne,<br />
idet <strong>for</strong>løbet af den fysiologiske restitution er afhængig af,<br />
hvilken type arbejde der har medført muskeltrætheden. Hvis<br />
trætheden er opstået som følge af relativt høje belastninger over<br />
kort tid, er den nødvendige restitution kortere, end hvis trætheden<br />
er opstået efter lang tids arbejde på lave belastningsniveauer.<br />
Belastes samme muskelgruppe en hel arbejdsdag på 7-8 timer, er<br />
der således en risiko <strong>for</strong>, at musklen ikke er fuldt restitueret til<br />
næste dag.<br />
Oplevelsen af træthed er en meget nyttig mekanisme <strong>for</strong> at<br />
beskytte musklerne mod overbelastning. Muligvis bidrager den<br />
arbejdsbetingede stigning i kaliumkoncentrationen i det interstitielle<br />
rum til at mediere oplevelsen af træthed til centralnervesystemet<br />
(27). Men ved maskinstyret arbejde eller stort arbejdspres<br />
kan man ikke altid holde pause, når man føler træthed. Dvs man<br />
ignorerer trætheden, hvilket på lang sigt kan have alvorlige følger.<br />
<strong>Det</strong> er ikke alene fysiske belastninger på arbejdspladsen, der<br />
kan medføre bevægeapparatbesvær. Der fokuseres således i sti-<br />
75
76<br />
Figur 2. Muskeludholdenheden<br />
er længere, jo lavere<br />
arbejdsintensiteten er. For<br />
dynamisk arbejde angives<br />
intensiteten i % af den<br />
maksimale .<br />
iltoptagelse,<br />
VO2max. For statiske kontraktioner<br />
angives intensiteten<br />
i % af maksimal voluntær<br />
kontraktion, MVC.<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
▲<br />
·<br />
·<br />
·<br />
·<br />
Intensitet<br />
(% max)<br />
dynamisk (% VO 2 max)<br />
· · · · · · ·<br />
0 10 20 30 40 50 60<br />
Tid til udmattelse (min)<br />
gende grad på top- eller eliteidrættens negative effekt på helbredet,<br />
herunder det store omfang af idrætsskader. Her er også tale<br />
om overbelastning, og idræt er kun sundhedsfremmende, når<br />
den dyrkes med måde. Karakteren af arbejdet eller idrætten er<br />
bestemmende <strong>for</strong>, hvilke elementer der er de væsentligste risikofaktorer.<br />
I arbejdslivet betyder det, at det kan være vidt <strong>for</strong>skellige<br />
fysiologiske mekanismer, som kan resultere i <strong>for</strong>ringet funktion<br />
ved fysisk tungt arbejde og monotont arbejde. I begge tilfælde<br />
kan der imidlertid i værste fald opstå irreversible eller kroniske<br />
<strong>for</strong>andringer, der kan være årsag til smerteoplevelser og nedsat<br />
funktion.<br />
.<br />
statisk (% MVC)<br />
▲
Årsagsmekanismer<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Udvikling af arbejdsrelaterede smerter og muskeltræthed er sandsynligvis<br />
et resultat af et nært samspil mellem mekaniske og<br />
kemiske <strong>for</strong>hold. Kroppens fysiologiske reaktioner på muskelarbejde<br />
er afhængige af varigheden, frekvensen og typen af<br />
muskelkontraktioner samt varigheden af restitutionen.<br />
Afhængigt af, hvordan disse eksponeringer kombineres i arbejdet,<br />
kan dette være en påvirkning, der <strong>for</strong>bedrer den fysiske<br />
kapacitet eller udgør en funktions<strong>for</strong>ringende overbelastning,<br />
som det ses ved de arbejdsrelaterede bevægeapparatlidelser (se<br />
fig. 3).<br />
I det følgende beskrives afgørende fysiologiske mekanismer<br />
med fokus på<br />
◆ den motoriske kontrol af bevægelser, herunder reguleringen af<br />
muskelkraft<br />
◆ de mekaniske kræfter og det hydrostatiske tryk, der genereres<br />
i vævene ved muskelkontraktioner og bevægelser<br />
◆ de lokale kredsløbsmæssige og metabolske <strong>for</strong>hold.<br />
Restitution<br />
▲<br />
Vedligeholdt eller<br />
<strong>for</strong>bedret fysisk<br />
kapacitet<br />
Eksponering<br />
(mekanisk kraft)<br />
▲<br />
Muskelaktivitet Mekanisk skade<br />
Smerte<br />
▲<br />
Muskeltræthed<br />
▲▲<br />
Utilstrækkelig<br />
restitution<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
Degenerative<br />
<strong>for</strong>andringer<br />
Krampe<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
Smerte<br />
Smerte<br />
77<br />
Figur 3. Model, der viser<br />
relationen mellem eksponering,<br />
fysiologisk respons<br />
og langtidseffekterne ved<br />
patogenesen <strong>for</strong> udvikling<br />
af arbejdsrelaterede lidelser<br />
i bevægeapparatet.
Figur 4. Skematisk<br />
oversigt, der viser en<br />
hierarkisk rekruttering<br />
af de motoriske enheder.<br />
78<br />
Kraft<br />
▲<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Motorisk kontrol<br />
Reguleringen af den kraft, en muskel præsterer, sker via rekruttering<br />
(aktivering) af motoriske enheder. Den motoriske enhed er<br />
musklens mindste funktionelle enhed, og den aktiveres via de<br />
motoriske nerver. Muskelkraften i en frisk muskel reguleres dels<br />
ved antallet af aktiverede motoriske enheder og dels ved modulering<br />
af fyringsfrekvensen af de aktive motoriske enheder (se<br />
bind I, kapitel 2).<br />
Rekrutteringsmønstret har stor betydning <strong>for</strong> belastningen af<br />
den enkelte muskel. Selvom musklen som helhed kun arbejder<br />
på en relativt lille del af sin kapacitet, som fx under monotont<br />
arbejde, så kan enkelte motoriske enheder og dermed disses<br />
muskelceller meget vel arbejde på endog særdeles høj relativ<br />
belastning. <strong>Det</strong> gælder nemlig, at kun en lille del af musklernes<br />
motoriske enheder aktiveres ved lave belastninger. Arbejdsrelateret<br />
besvær <strong>for</strong>ekommer hyppigt ved monotont arbejde, da symptomer<br />
kan udvikles, netop <strong>for</strong>di det kun er relativt få motoriske<br />
enheder i musklerne, der rekrutteres, og belastningen ikke deles<br />
ligeligt mellem alle muskelfibre.<br />
Rekruttering<br />
af motorisk<br />
enhed<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
▲<br />
Tid<br />
▲<br />
Tid
Rekrutteringen af motoriske enheder sker ofte efter et hierarkisk<br />
mønster, hvor motoriske enheder med lav tærskelværdi aktiveres<br />
ved lave belastningsniveauer, mens andre først rekrutteres<br />
ved højere belastningsniveauer (se fig. 4). Hver gang en motorisk<br />
enhed aktiveres, producerer den omkring 30% af sin maksimale<br />
kraftudvikling. <strong>Det</strong> betyder, at selvom et bestemt arbejde kun<br />
kræver en gennemsnitsbelastning på fx 10% af en muskelsynergis<br />
styrke, så vil de relativt få aktive motoriske enheder præstere<br />
mindst 30% af deres styrke. En muskels kraftudvikling udtrykt i<br />
relativ belastning giver således ikke direkte in<strong>for</strong>mation om<br />
belastningen af den enkelte motoriske enhed.<br />
Flere undersøgelser indikerer, at ved monotont arbejde er det<br />
de samme motoriske enheder med lav tærskelværdi, der er aktive<br />
hele tiden, dvs fra tidligt til sent (askepotfibre) (7, 25). <strong>Det</strong>te vil<br />
medføre en vedvarende belastning af disse motoriske enheder.<br />
Udføres arbejdet dag efter dag, vil denne stereotype rekruttering<br />
medføre udtrætning og evt overbelastning. I enkelte muskelbiopsistudier<br />
er der hos personer med arbejdsrelateret besvær fundet<br />
<strong>for</strong>andringer af enkelte muskelceller, såsom “irregular fibers”,<br />
“moth-eaten” og “ragged red fibers”, hvor fx sidstnævnte netop<br />
tilhører motoriske enheder med lav tærskelværdi (8, 13, 14). En<br />
velunderbygget hypotese sandsynliggør, at lokale metabolske <strong>for</strong>andringer<br />
som følge af et stereotypt rekrutteringsmønster kan<br />
medføre en reflektorisk udbredelse, via gamma-systemet, af yderligere<br />
aktivering af muskelfibre (11). <strong>Det</strong>te kan inducere en selv<strong>for</strong>stærkende<br />
ond cirkel, idet flere og flere fibre aktiveres reflektorisk,<br />
udtrættes og overbelastes med deraf følgende smerteoplevelse.<br />
Mekaniske kræfter<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
De kræfter, der genereres i muskler, sener og bindevæv, er afhængige<br />
af kraftudviklingen i musklerne, både på muskelniveau<br />
og på enkelt motorisk enheds niveau. Hertil kommer de ydre<br />
kræfter, der påvirker bevægeapparatet.<br />
Der <strong>for</strong>ekommer <strong>for</strong>skellige <strong>for</strong>mer <strong>for</strong> mekaniske kræfter i<br />
muskler, sener og bindevæv, såsom tensionskræfter i musklernes<br />
trækretning, <strong>for</strong>skydningskræfter (shear <strong>for</strong>ces) og friktionskræfter.<br />
Størrelsen af både tensionskræfterne og <strong>for</strong>skydningskræfterne<br />
er primært knyttet til kraftudviklingen, musklernes rekrutteringsmønster<br />
og musklernes arkitektur, hvorimod friktionskræfterne<br />
<strong>for</strong>ekommer ved bevægelse af <strong>for</strong>skellige væv i <strong>for</strong>hold til hinanden.<br />
Den aktuelle eksponering som følge af de mekaniske<br />
kræfter vil desuden være afhængig af, om det er en frisk eller en<br />
træt muskel, og hvorvidt der <strong>for</strong>ekommer ødemer i vævet.<br />
79
80<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Når de indre kræfter overskrider vævenes brudstyrke, opstår<br />
der en akut skade. Der kan være tale om knoglebrud, diskusprolaps,<br />
senerupturer eller fibersprængning i muskler. <strong>Det</strong>te <strong>for</strong>ekommer<br />
ofte inden <strong>for</strong> fysisk tungt arbejde. Der må skelnes nøje<br />
mellem bevægeapparatskader <strong>for</strong>årsaget af akutte skader, da disse<br />
skal anmeldes og registreres som ulykker, og de skader, der<br />
opstår som følge af længere tids overbelastning, og som kan<br />
resultere i bevægeapparatlidelser og skal anmeldes som sådan.<br />
De kræfter, der opstår i musklerne, er både afhængige af den absolutte<br />
kraftudvikling og af kontraktionstypen (fx koncentrisk/excentrisk).<br />
Musklerne kan præstere de største kræfter under excentriske<br />
kontraktioner, dvs hvor de arbejder bremsende. Hvis kraftudviklingen<br />
er relativt stor, men alligevel ikke overskrider vævets brudstyrke,<br />
kan der, især ved excentrisk arbejde, opstå mikrorupturer<br />
(se bind I, kapitel 1). Hvis sådanne mikrorupturer påføres igen<br />
og igen uden nok tid til restitution, bliver de regenerative processer<br />
utilstrækkelige. <strong>Det</strong>te kan medføre degenerative og inflammatoriske<br />
processer i sener, muskler, disci og led. Afhængigt af<br />
vævet <strong>for</strong>ekommer der <strong>for</strong>skellige <strong>for</strong>mer <strong>for</strong> mikrorupturer eller<br />
mikrotraumer. I muskler er fx påvist rupturer af myofibriller (Zband<br />
streaming) (4). Høje kraftpåvirkninger kan også medføre<br />
dannelsen af intracellulære vakuoler, opsvulmede mitochondrier<br />
samt øget intracellulært vand. Sådanne <strong>for</strong>andringer ses i <strong>for</strong>bindelse<br />
med muskelømhed og smerte efter tungt uvant arbejde<br />
eller <strong>for</strong> hård træningsindsats.<br />
De intracellulære <strong>for</strong>andringer kan imidlertid ikke registreres af<br />
de sensoriske nerver, hvis frie nerveender jo ligger ekstracellulært<br />
i det interstitielle rum. Kun hvis muskelcellemembranen bliver<br />
utæt, så der sker ændringer i den interstitielle fases kemiske sammensætning,<br />
kan det medføre en smerteoplevelse. At det faktisk<br />
sker, er dokumenteret ved <strong>for</strong>højet koncentration af bl.a. muskelenzymerne<br />
creatin kinase og myoglobin i blodet (21). Ekstracellulære<br />
<strong>for</strong>andringer sker endvidere som følge af rupturer af elastin<br />
og collagen, hvorved proteoglycaners matrix struktur ændres<br />
(29). Endelig vil blodudtrædninger fra læderede blodkar føre til<br />
frisætning af bradykinin fra plasmaproteiner, som kan sensitivere<br />
de frie nerveender (18).<br />
Nyere undersøgelser viser, at gentagne excentriske kontraktioner<br />
selv på relativt lave kontraktionsniveauer kan <strong>for</strong>ringe<br />
muskelfunktionen. Efter 20 minutter med excentriske kontraktioner<br />
på 15% af den maksimale muskelstyrke hvert 3. sekund blev<br />
der fundet <strong>for</strong>højet intramuskulært hviletryk, muskelødemer,<br />
<strong>for</strong>øget muskelfiberareal, Z-band streaming og muskelenzymer i<br />
blodet. De subjektive tegn på muskelskaderne var muskelømhed<br />
og stivhed, især 1-2 dage efter arbejdet. Den samme undersøgelse<br />
gennemført med koncentriske kontraktioner viste ikke tilsva-
ende <strong>for</strong>andringer i musklerne (5). Ved vurdering af belastningerne<br />
ved højrepetitivt arbejde er det der<strong>for</strong> af største betydning<br />
at inkludere typen af muskelkontraktion i sin vurdering.<br />
I tilfælde af selektiv rekruttering af enkelte motoriske enheder<br />
ved monotont arbejde vil muskeltensionen være <strong>for</strong>delt på relativt<br />
små områder af musklerne. Der<strong>for</strong> vil størrelsen af kræfterne i<br />
musklerne være afhængig af længdeændringen af de enkelte<br />
muskelfibre under kontraktionen. <strong>Det</strong>te kan sandsynligvis <strong>for</strong>klare<br />
de mekaniske mikrorupturer, der findes selv ved relativt lave<br />
belastningsniveauer, og som sandsynligvis <strong>for</strong>egår i endomysiet,<br />
dvs bindevævet omkring de enkelte muskelfibre samt i de enkelte<br />
muskelceller.<br />
Under muskelkontraktioner vil kroppens bløde væv bevæge sig<br />
i <strong>for</strong>hold til hinanden og i <strong>for</strong>hold til knoglerne, hvorved de<br />
enkelte væv gnider mod hinanden. Visse steder i kroppen kan<br />
friktionen mellem vævene blive så stor, at disse irriteres og overbelastes.<br />
Denne mekaniske komponent har fx betydning <strong>for</strong><br />
udvikling af carpaltunnelsyndrom, som vil blive diskuteret senere<br />
i dette kapitel. Den <strong>for</strong>m <strong>for</strong> mekanisk vævsirritation kan <strong>for</strong>uden<br />
at fremkalde smerter også resultere i degenerative <strong>for</strong>andringer i<br />
vævene (2).<br />
Hvis de smerteudløsende processer medfører, at man reducerer<br />
belastningen, kan de regenerative processer få overtaget, og restitutionen<br />
af vævet begynder. Såfremt der tillades tilstrækkelig<br />
restitution, kan resultatet være et stærkere væv, dvs der er opnået<br />
en træningseffekt.<br />
Intramuskulært tryk<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Når en muskel kontraherer sig, stiger det hydrostatiske tryk i<br />
musklen. I visse muskler er det intramuskulære tryk400-500 mmHg<br />
ved maksimal kraftudvikling. <strong>Det</strong> maksimale intramuskulære tryk,<br />
der opstår i en frisk muskel under en muskelkontraktion, varierer<br />
meget fra muskel til muskel og afhænger primært af musklens og<br />
omgivelsernes anatomi, herunder om det er en profund eller<br />
superficiel muskel (10, 24). Således er det intramuskulære tryk i<br />
m. infraspinatus og især i m. supraspinatus 4-5 gange så stort<br />
som i m. deltoideus og i m. trapezius ved samme relative belastning<br />
(se fig. 5) (9).<br />
Muskelaktivitet medfører en stigning i musklens vandindhold.<br />
Ved høje dynamiske arbejdsintensiteter kan musklens volumen<br />
stige med 10-20% i løbet af få minutter (27). Men også ved langvarige<br />
statiske muskelkontraktioner på 5-10% af den maksimale<br />
muskelstyrke ophobes væske i musklerne, dvs de bliver ødematøse.<br />
Ophobning af væske medfører <strong>for</strong>tykkelse af musklen. Hvis<br />
81
A. Lodret overarm Intramuskulært tryk<br />
(mm Hg)<br />
▲<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
B. Arm løftet 30° Intramuskulært tryk<br />
(mm Hg)<br />
▲<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
30°<br />
30°<br />
Fleksion Fleksion Scapulaplan<br />
C. Arm løftet 60° Intramuskulært tryk<br />
(mm Hg)<br />
▲<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Fleksion<br />
60°<br />
30°<br />
30°<br />
Abduktion Abduktion<br />
+ 1kg<br />
60°<br />
Abduktion Abduktion<br />
+ 1kg<br />
1 kg 2 kg<br />
1 kg 2 kg<br />
1 kg 2 kg<br />
Abduktion<br />
+ 2 kg<br />
1 kg 2 kg<br />
Abduktion<br />
+ 2 kg
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Figur 5. <strong>Det</strong> intramuskulære tryk målt i <strong>for</strong>skellige armpositioner. A: lodret overarm. B: 30°<br />
eleveret arm. C: 60° eleveret arm.<br />
armene holdes abducerede 30°, vil tykkelsen af m. supraspinatus<br />
<strong>for</strong>øges allerede efter 10 minutter og vil være ca 15% tykkere<br />
efter 1/2 time (10). For muskler, der ligger i afgrænsede lukkede<br />
muskelloger med lille compliance, som fx i skulderområdet (m.<br />
supraspinatus og m. infraspinatus) eller i underbenet (m. tibialis<br />
anterior), kan en <strong>for</strong>øgelse af væskeindholdet medføre et <strong>for</strong>højet<br />
intramuskulært tryk, med risiko <strong>for</strong> udvikling af en compartment<br />
syndromlignende tilstand til følge. Denne tilstand er velkendt fra<br />
underbenets muskelloger (22, 30). Ødemer, der er opstået i en<br />
muskelloge, spredes ikke til de nærliggende muskelloger, hvilket<br />
medvirker til en <strong>for</strong>længelse af den tid, det varer, før væskebalancen<br />
igen er normaliseret.<br />
Væskebalancen i musklerne reguleres af nettovæske<strong>for</strong>skydningen<br />
over kapillærerne, transporten af væske til lymfesystemet og<br />
lymfesystemets kapacitet. Hver af disse tre faktorer repræsenterer<br />
et dynamisk komplekst system, der påvirkes under muskelkontraktioner.<br />
Ved høje intensiteter spiller den osmatiske gradient en<br />
betydelig rolle, mens en væsentlig årsag til, at langvarigt statisk<br />
muskelarbejde medfører muskelødemer, er, at der udfiltreres<br />
væske fra kapillærerne, samtidig med at muligheden <strong>for</strong> transport<br />
af væske til lymfesystemet og dettes kapacitet <strong>for</strong>ringes.<br />
Når det intramuskulære tryk i en muskel stiger under en<br />
muskelkontraktion, påvirkes den lokale blod<strong>for</strong>syning, selv ved<br />
kontraktioner på kun få procent af den maksimale muskelstyrke.<br />
Muskelfunktionen er afhængig af tilstrækkelig blodtilførsel, da det<br />
er via denne, at substrat tilføres, og metabolitter fjernes fra musklerne.<br />
Som et resultat af de store <strong>for</strong>skelle i intramuskulært tryk fra<br />
muskel til muskel ved samme relative belastning er såvel de<br />
kredsløbsmæssige de som metabolske <strong>for</strong>hold ligeledes meget<br />
<strong>for</strong>skellige. Utilstrækkelig blod<strong>for</strong>syning og <strong>for</strong>skydninger i musklernes<br />
kemiske balance er væsentlige årsager til, at musklerne<br />
ikke kan tåle langvarige <strong>for</strong>højelser af det intramuskulære tryk. I<br />
undersøgelser, hvor trykket i muskler holdes kunstigt <strong>for</strong>højet i<br />
perioder svarende til en arbejdsdag, har det vist sig, at vedvarende<br />
tryk i muskler på ca 30 mmHg og derover medfører muskelskader,<br />
der kan måles 2 døgn efter tryk<strong>for</strong>øgelsen. De fysiologiske<br />
muskel<strong>for</strong>andringer, der er påvist ved muskeltryk af mindst<br />
denne størrelse, er histologiske <strong>for</strong>andringer i <strong>for</strong>m af fiberatrofi,<br />
fibersplitning og ødemer samt et fald i musklernes ilttension (6).<br />
83
84<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Blodgennemstrømning<br />
Som nævnt tidligere er vævenes funktion afhængig af tilstrækkelig<br />
blodtilførsel. <strong>Det</strong> er imidlertid ikke altid klart, hvad der er “tilstrækkelig<br />
blodtilførsel” ved et bestemt arbejde. En lang række<br />
fysiologiske reguleringsmekanismer søger hele tiden at optimere<br />
kredsløbet, men kapaciteten kan være utilstrækkelig, hvilket evt<br />
kan føre til en energikrise i musklerne.<br />
Under længerevarende statiske muskelkontraktioner <strong>for</strong>øger<br />
kroppen blodgennemstrømningen i de kontraherede muskler ved<br />
bl.a. at øge blodtrykket. Blodtryksstigningen er afhængig af den<br />
relative muskelbelastning, men derudover udløser statiske kontraktioner<br />
med store muskelgrupper (fx rygmusklerne) et større<br />
blodtryksrespons end små muskelgrupper (fx armens muskler).<br />
Ved monotont arbejde, hvor der <strong>for</strong>ekommer vedvarende statiske<br />
belastninger af små muskelgrupper, betyder dette således, at<br />
blodtryksresponset kun i ringe grad vil medvirke til at <strong>for</strong>øge<br />
blodgennemstrømningen i de aktive muskler.<br />
Hjertets minutvolumen kan være den begrænsende faktor <strong>for</strong><br />
musklernes blodgennemstrømning, især under intensivt dynamisk<br />
helkropsarbejde. Under selve muskelkontraktionerne afklemmes<br />
det lokale kredsløb, men så snart musklen slapper af, sker der en<br />
reperfusion (32). Herved tilføres der på ny ilt til musklen, men<br />
samtidig kan der dannes relativt høje koncentrationer af frie iltradikaler<br />
(26). Disse er toksiske og skader biologiske cellemembraner,<br />
idet de nedbryder membranernes fos<strong>for</strong>lipider (15). Hyppigt<br />
gentagne muskelkontraktioner med relativt stor kraft (højrepetitivt,<br />
kraftfuldt arbejde) kan på denne måde være årsag til ophobning<br />
af frie radikaler med en celleødelæggende proces på membranniveau<br />
til følge.<br />
Graden af vaskularisering (kapillærtætheden) i de enkelte væv<br />
og <strong>for</strong>løbet af de perifere kar fx i <strong>for</strong>hold til knoglerne har ligeledes<br />
stor betydning <strong>for</strong> den lokale blod<strong>for</strong>syning under statiske<br />
muskelkontraktioner. Både kar- og nerve<strong>for</strong>syningen til m. infraspinatus<br />
samt kar<strong>for</strong>syningen til supraspinatussenen <strong>for</strong>løber gennem<br />
supraspinatus muskellogen. <strong>Det</strong> betyder, at et vedvarende<br />
<strong>for</strong>højet muskeltryk i denne muskelloge også vil få betydning <strong>for</strong><br />
såvel blodtilførslen og nervefunktionen til m. infraspinatus som<br />
blodtilførslen til det i <strong>for</strong>vejen ringe vaskulariserede muskelhæfte<br />
af m. supraspinatus på caput humeri. For yderligere oplysninger,<br />
se kapitel 4.<br />
Under statiske kontraktioner er det især blodgennemstrømningen<br />
i de mindste blodkar, kapillærerne, der <strong>for</strong>ringes af det<br />
<strong>for</strong>øgede intramuskulære tryk. Undersøgelser af intramuskulære<br />
tryk og musklernes kredsløbsregulering ved statiske belastninger<br />
i kombination med mikrovaskulære undersøgelser af blodgen-
nemstrømningen har ført til en hypotese, der <strong>for</strong>klarer en mulig<br />
sammenhæng mellem længerevarende monotont arbejde og<br />
udviklingen af muskelsmerter. En del af de hvide blodlegemer<br />
(granulocyter) kan under visse fysiske <strong>for</strong>hold <strong>for</strong>ringe mikrocirkulationen,<br />
idet de rent mekanisk tilstopper en væsentlig del af<br />
kapillærerne (granulocyte plugging). Normalt findes der ikke granulocyter<br />
på kapillært niveau, da de shuntes udenom. Når blodkarrenes<br />
glatte muskulatur er afslappet (vasodilatation), vil granulocyterne<br />
imidlertid strømme ind i kapillærerne. Hvis samtidig<br />
tryk<strong>for</strong>skellen mellem den arterielle og venøse ende af kapillæret<br />
er meget lille, kan granulocyterne ikke passere. Disse to fysiske<br />
betingelser er netop til stede i nogle af de typiske besværsmuskler<br />
ved lave statiske belastninger, som <strong>for</strong>ekommer ved monotont<br />
arbejde, idet 1) metabolitophobning udløser vasodilatation og 2)<br />
ringe blodtryksstigning i kombination med <strong>for</strong>øget vævstryk medfører<br />
nedsat trykgradient langs kapillærerne i <strong>for</strong>hold til hvile<br />
(10).<br />
Fænomenet “granulocyte plugging” kendes fra iskemiske hjertesygdomme<br />
og i situationer, hvor personer har fået store blodtab<br />
(23). Granulocyterne <strong>for</strong>lader det mikrovaskulære netværk gennem<br />
kapillærvæggen til det ekstracellulære rum under dannelse<br />
af frie radikaler og <strong>for</strong>øgelse af kapillærvæggens permeabilitet.<br />
De frie radikaler er som nævnt toksiske og skader især de biologiske<br />
cellemembraner, samtidig med at der kan dannes arachidonsyre<br />
og prostaglandiner. Disse to stoffer kan som tidligere<br />
beskrevet stimulere smertereceptorerne i musklerne. Således kan<br />
hypotesen <strong>for</strong>klare en mulig sammenhæng mellem smerteoplevelser<br />
og henholdsvis morfologiske og biokemiske <strong>for</strong>andringer<br />
som følge af vedvarende monotont arbejde.<br />
Metabolske faktorer<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Når muskler kontraherer sig aktivt og udvikler kraft, omsætter de<br />
kemisk bundet energi til mekanisk energi. Musklernes depoter af<br />
kemisk bunden energi er imidlertid begrænset (31). <strong>Det</strong> gælder<br />
bl.a. kulhydratdepoterne i <strong>for</strong>m af glycogen. <strong>Det</strong> er der<strong>for</strong> vigtigt,<br />
at nye substrater inklusive ilt hele tiden kan tilføres musklen i tilstrækkeligt<br />
omfang under arbejdet. <strong>Det</strong>te er nødvendigt <strong>for</strong> dannelsen<br />
af ATP, og det er udelukkende ATP-bunden energi, der<br />
kan omdannes til mekanisk energi i myofibrillerne (se bind I,<br />
kapitel 2). Hvis der ingen ATP er til stede, vil musklen gå i rigor<br />
(krampe), hvilket er særdeles smertefuldt (se også fig. 3). <strong>Mekanismer</strong>ne<br />
<strong>for</strong> denne smerteudvikling er stort set ukendte og er<br />
muligvis fundamentalt <strong>for</strong>skellige fra arbejdsbetinget muskelsmerte.<br />
Voluntære muskelkontraktioner synes ikke at kunne medføre<br />
85
86<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
mere end 20-30% nedsat ATP-koncentration. <strong>Det</strong> kan tænkes, at<br />
træthedsudviklingen er en beskyttelsesmekanisme, der sikrer, at<br />
ATP-tømning normalt ikke kan <strong>for</strong>ekomme med deraf følgende<br />
krampe og irreversible reaktioner i muskelvævet.<br />
Mange undersøgelser har vist en nøje sammenhæng mellem<br />
træthed eller udmattelse og glycogentømning i enkelte muskelfibre.<br />
Der er uenighed om, hvorvidt nedsat glycogenkoncentration<br />
i muskler er direkte årsag til træhed, men der ingen tegn på, at<br />
det kan være en risikofaktor <strong>for</strong> udvikling af muskelsmerter. Indirekte<br />
kan glycogentømning af visse muskelfibre imidlertid betyde,<br />
at andre fibre må arbejde hårdere og derved kan overbelastes.<br />
Ophobning af stofskifteprodukter (metabolitter) som fx mælkesyre<br />
(laktat) sker under hårdt arbejde med deraf følgende fald i<br />
vævets pH. Herved hæmmes et nøgle-enzym i glycolysen, som<br />
evt kan spille en rolle i træthedsudviklingen. Mere sandsynligt er<br />
dog, at det er selve den <strong>for</strong>højede koncentration af H + , der har en<br />
hæmmende effekt på de kontraktile filamenter, herunder at troponins<br />
følsomhed <strong>for</strong> Ca 2+ nedsættes. Lave pH-værdier kan også stimulere<br />
frie nerveender og derved udløse en smerteoplevelse. <strong>Det</strong><br />
er dog ikke sandsynligt, at laktatophobning inden <strong>for</strong> fysiologiske<br />
niveauer har en vævsødelæggende effekt. Endvidere kan smerte<br />
og morfologiske <strong>for</strong>andringer meget vel opstå i situationer, hvor<br />
laktat og pH er på hvileniveau.<br />
Ændringer i elektrolytbalancen påvirker muskelfunktionen.<br />
Under alle <strong>for</strong>mer <strong>for</strong> muskelarbejde sker der et kontinuerligt tab<br />
af kalium, K + , fra muskelfibrenes intracellulære rum. <strong>Det</strong>te kan<br />
spille en vigtig rolle <strong>for</strong> træthedsudviklingen, idet K + -gradienten<br />
over cellemembranen er afgørende <strong>for</strong>, at muskelfiberen kan aktiveres<br />
via den motoriske nerve. Også varigheden af den efterfølgende<br />
restitution kan bl.a. afhænge af K + -tabets størrelse. Denne<br />
træhedsmekanisme kan muligvis være en hensigtsmæssig beskyttelsesmekanisme,<br />
men den kan ignoreres, især ved langvarige<br />
lave kontraktionsniveauer (27). Ligesom <strong>for</strong> H + gælder det, at en<br />
<strong>for</strong>højet K + -koncentration i det interstitielle rum kan facilitere en<br />
smerteoplevelse, idet det vil sensitivisere frie nerveender. <strong>Det</strong> er<br />
dog ikke sandsynligt, at K + -<strong>for</strong>skydninger direkte har en skadelig<br />
effekt på vævet. Derimod kan <strong>for</strong>højet ekstracellulær K + medføre<br />
en flux af Ca 2+ fra det ekstra- til intracellulære rum i muskelfibrene,<br />
og dette kan have en skadelig effekt på muskelfibrene.<br />
Under muskelarbejde initieres actin-myosin reaktionen i myofibrillerne<br />
ved frisætning af Ca 2+ fra det sarcoplasmiske reticulum<br />
(SR) til cytosollen. Transporten tilbage af Ca 2+ fra cytosol til SR<br />
kræver også ATP, og når dannelsen heraf er utilstrækkelig, kan<br />
det medføre en ophobning af Ca 2+ i cytosollen. Hertil kommer<br />
muligvis som nævnt oven<strong>for</strong> en flux af Ca 2+ fra det ekstra- til det
Mulige ødelæggende mekanismer af muskler<br />
Ekstracellulært<br />
rum<br />
2 + Ca<br />
2 + Ca<br />
Celle-<br />
membran<br />
Intracellulært<br />
rum<br />
Defekt<br />
membran<br />
Calcium<br />
kanal<br />
Frie<br />
radikaler<br />
intracellulære rum. Alt i alt betyder langvarigt tungt arbejde således,<br />
at den frie Ca 2+ -koncentration i cytosollen vil være <strong>for</strong>højet i<br />
længere tid. Muligvis spiller det også en rolle, at følsomheden <strong>for</strong><br />
Ca 2+ i de kontraktile filamenter kan være nedsat, og <strong>for</strong>højet Ca 2+ -<br />
koncentration nu er nødvendig <strong>for</strong> initiering af kontraktionsprocessen.<br />
Patogenesen af Ca 2+ -induceret nedbrydning af muskler er<br />
undersøgt ret nøje, og det er påvist, at Ca 2+ stimulerer fosfolipasen<br />
samt øger følsomheden af membranens lipider over <strong>for</strong> frie<br />
radikaler. Begge disse mekanismer medfører en nedbrydning af<br />
muskelcellemembranen. Derudover medfører den <strong>for</strong>højede Ca 2+ -<br />
koncentration en belastning af mitochondrierne, hvor Ca 2+ akkumuleres,<br />
og ATP-dannelsen hæmmes (se fig. 6). Herved reduceres<br />
arbejdsevnen, og der opstår en <strong>for</strong>m <strong>for</strong> ond cirkel (3).<br />
Nervekompression<br />
Ca 2 + ▲<br />
▲<br />
Mitochondrie<br />
calcium<br />
overbelastning<br />
Frie fede<br />
syrer<br />
Membran lipiders<br />
følsomhed <strong>for</strong><br />
frie radikalers effekt<br />
på lipid peroxidationen<br />
Fosfolipase aktivitet<br />
Lysofosfolipider<br />
Celle<br />
eller<br />
organel<br />
membran<br />
Såvel de mekaniske kræfter som det hydrostatiske tryk vil bidrage<br />
til kompression af de perifere nerver. <strong>Det</strong> betyder, at de steder i<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
Lipid<br />
peroxidation<br />
▲<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
▲<br />
▲<br />
▲ ▲<br />
2 + Fri Ca<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
87<br />
Figur 6. <strong>Mekanismer</strong> på<br />
muskelcelleniveau, som<br />
antages at have betydning<br />
<strong>for</strong> udvikling af skader ved<br />
tungt fysisk arbejde.
88<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
kroppen, hvor perifere nerver <strong>for</strong>løber gennem områder med<br />
særligt høje tryk, enten som følge af muskelkontraktioner (fx i m.<br />
supraspinatus), væskeophobninger eller snævre anatomiske <strong>for</strong>hold<br />
(fx i carpaltunnelen), kan nerverne blive udsat <strong>for</strong> en stor<br />
kompression.<br />
Konsekvensen af nervekompressioner er bestemt af størrelsen<br />
og varigheden af kompressionen og varierer fra ingen påvirkning<br />
til svag parese og/eller motorisk svaghed til - under visse <strong>for</strong>hold<br />
- fuldstændigt sensorisk tab og/eller muskellammelse. De patofysiologiske<br />
årsager til de sensoriske og motoriske <strong>for</strong>andringer kan<br />
være såvel iskemiske som lokale mekaniske faktorer, der har<br />
betydning <strong>for</strong> kompressionsrelateret <strong>for</strong>ringet nervefunktion.<br />
Nervecellerne er afhængige af en energi<strong>for</strong>syning, på samme<br />
måde som fx muskelcellerne, <strong>for</strong> at opretholde deres funktion,<br />
som er impulstransport og transport af substanser i axonet. Energi<strong>for</strong>syningen<br />
sikres via nervernes egen blod<strong>for</strong>syning, som består<br />
af et intraneuralt kapillærnetværk. Under muskelkontraktioner<br />
kan blod<strong>for</strong>syningen påvirkes af det <strong>for</strong>øgede vævstryk, og<br />
visse steder i kroppen er der risiko <strong>for</strong>, at nerven strækkes eller<br />
klemmes mod knogler. Disse <strong>for</strong>hold bidrager hver især til at<br />
<strong>for</strong>øge trykket på nerven. Et ydre tryk på 20-30 mmHg medfører<br />
således en <strong>for</strong>ringelse af blodgennemstrømningen i nerven, og<br />
hvis trykket <strong>for</strong>øges til ca 80 mmHg, eller nerven strækkes 15%,<br />
vil dette blokere fuldstændigt <strong>for</strong> nervens blod<strong>for</strong>syning (1, 16).<br />
Hel eller delvis ischemi kan medføre ophobning af væske i nerverne<br />
(nerveødemer), <strong>for</strong>øget permeabilitet af nervernes karvægge<br />
og ændringer af den endoneurale elektrolytbalance. Efter kun<br />
2 timers kompression på 30-50 mmHg vil der være ødemer i nerverne,<br />
og hvis nerverne udsættes <strong>for</strong> tryk på 30 mmHg en hel<br />
arbejdsdag eller 80 mmHg i 1/2 arbejdsdag, vil ødemerne være så<br />
store, at dette medfører en væsentlig stigning i nervernes væsketryk.<br />
Kompressionsrelaterede ødemer i de perifere nerver kaldes<br />
<strong>for</strong> et såkaldt “miniature compartment syndrom” (16, 17).<br />
Vedvarende nervekompression som beskrevet oven<strong>for</strong> vil påvirke<br />
nervernes funktion. Denne vurderes dels ud fra den axonale<br />
transport (både den anterograde og retrograde) og dels ud fra<br />
nervernes ledningsevne (impulstransport). Resultaterne fra en<br />
række funktionsundersøgelser viser, at såvel den axonale transport<br />
som nerveledningsevnen, herunder amplituden af nerveimpulserne,<br />
<strong>for</strong>ringes efter få timers tryk på 30-50 mmHg (16).<br />
Den tid det tager, før nerverne igen er restituerede efter ophør<br />
af kompressionen, er afhængig af dennes størrelse og varighed.<br />
Efter en kortvarig kompression ved <strong>for</strong>holdsvis højt tryk vil nerveledningsevnen<br />
restitueres hurtigt, da nervernes væskebalance,<br />
og elektrolytbalance samt permeabiliteten af karrene ikke er <strong>for</strong>andret.<br />
Hvis derimod en mindre kompression opretholdes i op til
Akutte effekter<br />
De<strong>for</strong>mation<br />
af nerven<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
Lokal<br />
ischemi<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
▲<br />
Forøget<br />
hydrostatisk<br />
tryk i nerven<br />
▲<br />
Kompression<br />
▲<br />
Forøget<br />
vaskulær permeabilitet<br />
▲<br />
Ødem<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
en hel arbejdsdag, er situationen anderledes. Efter en sådan kompression<br />
varer restitutionen mange timer eller dage på grund af<br />
de fysiologiske <strong>for</strong>andringer i nerverne. Manglen på lymfekar i<br />
det endoneurale rum antages at være en væsentlig årsag til den<br />
meget langsomme dræning af væskeophobninger i de perifere<br />
nerver (16).<br />
Carpaltunnelsyndrom udviklet som følge af en afklemning af<br />
den mediane nerve i carpaltunnelen er et klassisk eksempel på<br />
en kompressionslidelse, der kan være arbejdsrelateret. Carpaltunnelen<br />
er en kanal med stive vægge, hvor den mediane nerve og<br />
håndens 9 flexorsener passerer igennem, og hvor volumenet af<br />
tunnelen passer præcist til volumenet af indholdet. <strong>Det</strong>te betyder,<br />
at enhver <strong>for</strong>mindskelse af tunnelen eller en volumen<strong>for</strong>øgelse af<br />
dennes indhold vil påvirke tryk<strong>for</strong>holdene i tunnelen. Ved mono-<br />
▲<br />
▲<br />
Forringet nervefunktion<br />
▲<br />
Ændringer i<br />
det lokale<br />
kemiske miljø<br />
Kroniske effekter<br />
Fibroblast<br />
Forøget<br />
gnidningsmodstand<br />
▲<br />
Kronisk vævsirritation<br />
Ardannelse<br />
▲<br />
Degeneration<br />
pga nervede<strong>for</strong>mation<br />
▲ ▲<br />
▲<br />
▲<br />
89<br />
Figur 7. Patogenese <strong>for</strong><br />
udvikling af kompressionsrelaterede<br />
nervelidelser.
90<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Håndledsposition<br />
fx:<br />
● ekstension/fleksion<br />
● radial/ulnar<br />
deviasion<br />
Mekanisk slid<br />
fx:<br />
● ensidigt gentagne<br />
bevægelser<br />
▲<br />
▲<br />
Carpaltunnelsyndrom<br />
Figur 8. Risikofaktorer <strong>for</strong> udvikling af carpaltunnelsyndrom.<br />
Kraftanvendelse<br />
fx:<br />
● gribe<br />
● holde<br />
● trykke<br />
Direkte kompression<br />
fx:<br />
● tryk fra håndværktøj<br />
eller håndledsstøtter<br />
tont arbejde <strong>for</strong>ekommer fire dokumenterede risikofaktorer, som<br />
kan medføre overbelastning i carpaltunnelen (se fig. 8). Således<br />
vil fleksion/ekstension samt ulnar/radial deviation af hånden<br />
medføre, at trykket i carpaltunnelen <strong>for</strong>øges, og dermed udgøre<br />
en risiko <strong>for</strong> udvikling af carpaltunnelsyndrom, hvis håndledspositionerne<br />
opretholdes i længere tid. Hvis hånden påvirkes af en<br />
ydre kraft, eller man griber om noget, samtidig med at håndledet<br />
holdes bøjet, <strong>for</strong>øges dette tryk markant. De to andre faktorer<br />
skyldes de direkte mekaniske påvirkninger af carpaltunnelen.<br />
Gentagne bøjninger (fx fleksion/ekstension) kan medføre mekanisk<br />
irritation på grund af friktion mellem carpaltunnelen og henholdsvis<br />
senerne og den mediale nerve, når disse bevæges i carpaltunnelen.<br />
Endelig vil et vedvarende mekanisk tryk direkte på<br />
carpaltunnelen fx som følge af uhensigtmæssigt designet håndværktøj<br />
eller håndledsstøtter, <strong>for</strong>øge trykket i carpaltunnelen.<br />
Hos raske personer er trykket i carpaltunnelen ca 2,5 mmHg,<br />
når armen er afslappet, hvorimod patienter med carpaltunnelsyndrom<br />
har et hviletryk i carpaltunnelen på ca 30 mmHg. Også<br />
under fx håndledsfleksioner har personer med carpaltunnelsyndrom<br />
højere carpaltunneltryk (90-100 mmHg) end raske (omkring<br />
30 mmHg) (16).<br />
▲<br />
▲
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Optimering af arbejdsbelastning<br />
Som nævnt i begyndelsen af dette kapitel kan effekten af en eksponering<br />
på bevægeapparatet være såvel en træningseffekt som<br />
en skade. Inden <strong>for</strong> arbejdsmiljøarbejdet har man i høj grad fokuseret<br />
på at <strong>for</strong>ebygge udviklingen af arbejdsrelaterede lidelser<br />
ved at mindske den fysiske belastning på kroppen mest muligt.<br />
<strong>Det</strong>te er imidlertid tankevækkende, da træningsfysiologien tydeligt<br />
har vist, at en god funktion af kroppen netop er afhængig<br />
af en vis mængde fysisk aktivitet. Ved inaktivitet vil de degenerative<br />
processer blive dominerende, og bevægeapparatets <strong>for</strong>skellige<br />
væv vil atrofiere (nedbrydes), se fig. 9.<br />
Effekt<br />
Relativ<br />
risiko<br />
(RR)<br />
▲<br />
Fysiologisk<br />
respons<br />
Vævstilvækst<br />
▲<br />
RR > 1,0, nedslidning<br />
· RR = 1,0<br />
1,0 > RR, træning<br />
Ringe eller<br />
ingen bevægelse<br />
Eksponering<br />
Moderat arbejde Traumatisk ruptur<br />
Mekanisk belastning<br />
▲<br />
▲<br />
91<br />
Figur 9. Der er ikke en simpel<br />
sammenhæng mellem<br />
eksponeringens størrelse<br />
og kroppens fysiologiske<br />
respons. For at undgå en<br />
uhensigtsmæssig belastning<br />
af kroppen bør eksponeringen<br />
optimeres. Den største<br />
vævstilvækst og funktionsvedligeholdelse<br />
opnås ved<br />
en vis mekanisk belastning.<br />
Tilsvarende er der mindst<br />
risiko <strong>for</strong> nedslidning ved<br />
et vist omfang af eksponering.<br />
I bedste fald kan der<br />
endog opnås en træningseffekt.
92<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
Der<strong>for</strong> bør man i højere grad fokusere på at optimere den<br />
enkelte persons fysiske aktivitet på arbejdet i stedet <strong>for</strong> at minimere<br />
den. Med en optimering af arbejdet i <strong>for</strong>hold til arbejdsfysiologiske<br />
principper er det muligt at vedligeholde og måske endda<br />
opnå positiv træningseffekt <strong>for</strong> den enkelte person.<br />
En optimering af arbejdet indebærer:<br />
◆ at reducere lokale mekaniske påvirkninger, der overskrider<br />
vævenes brudstyrke<br />
◆ at reducere arbejdsintensiteten, så den ikke overstiger kroppens<br />
kapacitet <strong>for</strong> energistofskifte<br />
◆ at undgå vedvarende statiske muskelbelastninger<br />
◆ at undgå langvarigt højrepetitivt arbejde<br />
◆ at sikre tilstrækkelig restitution efter hver arbejdsperiode.<br />
Traditionelt er arbejdsbelastningen i mange job bestemt af produktionssystemets<br />
funktion og design. I designfasen af nye produktionssystemer<br />
bør man imidlertid inddrage den arbejdsfysiologiske<br />
viden. Den nøje sammenhæng mellem produktionssystemer<br />
og menneskers arbejdsbelastning vanskeliggør en ændring af<br />
arbejdsbelastningen i etablerede produktioner. <strong>Det</strong> betyder, at der<br />
vil eksistere uhensigtsmæssige arbejdspladser mange år endnu. I<br />
de tilfælde, hvor det vurderes, at det er sundhedsskadeligt at<br />
udføre en given arbejdsproces hele arbejdsdagen, dag efter dag,<br />
kan det være nødvendigt at begrænse den tid, hvor hver enkelt<br />
arbejdstager udfører denne proces. I den øvrige tid må der<br />
udføres arbejdsopgaver, således at hver enkelt persons jobprofil<br />
bliver et varieret arbejde. <strong>Det</strong>te er gavnligt ikke alene set ud fra<br />
de fysisk-mekaniske påvirkninger, men også ud fra de mentale<br />
belastninger. Fremtidens <strong>for</strong>ebyggende arbejde må bl.a. satse på<br />
jobdesign ud fra disse principper.
Litteratur<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
1. Injury and repair of the musculoskeletal soft tissues. Ed.<br />
Woo & Buck Walker. Park Ridge, Illinois: American Academy<br />
of Orthopaedic Surgeons, 1988. pp. 1-548.<br />
2. Armstrong TJ, Castelli WA, Evans FG, Diaz-Perez R. Some<br />
histological changes in carpal tunnel contents and their<br />
biomechanical implications. J Occup Med 1984;26(3):197-<br />
201.<br />
3. Edwards RHT. Hypotheses of peripheral and central mechanisms<br />
underlying occupational muscle pain and injury. Eur J<br />
Appl Physiol 1988;57:275-281.<br />
4. Fridén J. Muscle soreness after exercise: implications of<br />
morphological changes. Int J Sports Med 1984;5:57-66.<br />
5. Hargens AR, Parazynski S, Aratow M, Fridén J. Muscle<br />
changes with eccentric exercise: implications on Earth and<br />
in Space. In: Benzi G. ed. Advances in myochemistry. John<br />
Libbey Eurotext Ltd., 1989:299-312.<br />
6. Hargens AR, Schmidt DA, Evans KL, et al. Quantitation of<br />
skeletal-muscle necrosis in a model compartment syndrome.<br />
Bone Joint Surg (Am) 1981;63-A(4):631-636.<br />
7. Hägg GM. Zero crossing rate as an index of electomyographic<br />
spectral alterations and its applications to ergonomics. Arbete<br />
och Hälsa 1991;5:1-37.<br />
8. Henriksson KG. Muscle pain in neuromuscular disorders and<br />
primary fibromyalgia. Eur J Appl Physiol 1988;57:348-352.<br />
9. Järvholm U. On shoulder muscle load - an experimental<br />
study of muscle pressures, EMG and blood flow. Göteborg:<br />
University of Göteborg, 1990. pp. 1-75.<br />
10. Jensen BR. Isometric contractions of small muscle groups.<br />
Ph.D.-thesis. Copenhagen: National Institute of Occupational<br />
Health and University of Copenhagen, 1991. pp. 1-150.<br />
11. Johansson H, Sojka P. Pathophysiological mechanisms involved<br />
in genesis and spread of muscular tension in occupational<br />
muscle pain and in chronic musculoskeletal pain<br />
syndromes: A hypothesis. Medical Hypotheses 1991;35:196-<br />
203.<br />
12. Karasek R, Theorell T. Healthy work. Stress, productivity,<br />
and the reconstruction of working life. New York: Basic<br />
Books, Inc., Publishers, 1990. pp. 1-381.<br />
13. Larsson S-E, Bengtsson A, Bodegård L, Henriksson KG, Larsson<br />
J. Muscle changes in work-related chronic myalgia. Acta<br />
Orthop Scand 1988;59:552-556.<br />
14. Lindman R, Hagberg M, Ängqvist K-A, Söderlund K, Hultman<br />
93
94<br />
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
E, Thornell LE. Changes in muscle morphology in<br />
chronic trapezius myalgia. Scand J Work Environ Health<br />
1991;17:347-355.<br />
15. Lovlin R, Cottle W, Pyke I, Kavanagh M, Belcastro AN. Are<br />
indices of free radical damage related to exercise intensity.<br />
Eur J Appl Physiol 1987;56:313-316.<br />
16. Lundborg G. Nerve injury and repair. Edinburgh, London,<br />
Melbourne, New York: Churchill Livingstone, 1988. pp. 1-<br />
222.<br />
17. Lundborg G, Myers R, Powell H. Nerve compression injury<br />
and increased endoneurial fluid pressure: a “miniature compartment<br />
syndrome”. J Neurol Neurosurg Psychiatry<br />
1983;46:1119-1124.<br />
18. Mense S. Nociception from skeletal muscle in relation to<br />
clinical muscle pain. Review article. Pain 1993;54:241-289.<br />
19. Merton PA, Hill DK, Morton HB. Indirect and direct stimulation<br />
of fatigued human muscle. In: Porter R, Whelan J. eds.<br />
Human muscle fatigue: physiological mechanisms. London:<br />
Pitman Medical, Ciba Foundation symposium 82., 1981:120-<br />
129.<br />
20. Mills KR, Newham DJ, Edwards RHT. Muscle pain. In: Wall<br />
PO, Melzack R. eds. Textbook of pain. New York: Churchill<br />
Livingstone, 1984:319-330.<br />
21. Newham DJ, Jones DA, Edwards RHT. Plasma creatine<br />
kinase changes after eccentric and concentric contractions.<br />
Muscle Nerve 1986;9:59-63.<br />
22. Pedowitz RA, Hargens AR, Mubarak SJ, Gershuni DH.<br />
Modified criteria <strong>for</strong> the objective diagnosis of chronic compartment<br />
syndrome of the leg. Am J Sports Med<br />
1990;18(1):35-40.<br />
23. Schmid-Schönbein GW, Engler RL. Granulocyte capillary<br />
plugging in myocardial ischemia. In: Manabe, Zweifach,<br />
Messmer. eds. Microcirculation in circulatory disorders.<br />
Tokyo: Springer-Verlag, 1988:327-335.<br />
24. Sejersted OM, Hargens AR. Regional pressure and nutrition<br />
of skeletal muscle during isometric contraction. In: Hargens<br />
AR. ed. Tissue nutrition and viability. New York, Berlin,<br />
Heidelberg, Tokyo: Springer-Verlag, 1986:263-284.<br />
25. Sejersted OM, Vøllestad NK. Physiology of muscle fatigue<br />
and associated pain. In: Værøy H, Merskey H. eds. Progress<br />
in fibromyalgia and myofascial pain. Elsevier Science Publishers<br />
B.V., 1993:41-51.<br />
26. Sjödin B, Hellsten Westling Y, Apple FS. Biochemical mechanisms<br />
<strong>for</strong> oxygen free radical <strong>for</strong>mation during exercise.<br />
Sports Med 1990;10:236-254.<br />
27. Sjøgaard G. Exercise-induced muscle fatigue: The signifi-
<strong>Mekanismer</strong> <strong>for</strong> <strong>besværsudvikling</strong><br />
cance of potassium. Acta Physiol Scand 1990;140(suppl.593):<br />
1-64.<br />
28. Stacey MJ. Free nerve endings in skeletal muscle of the cat.<br />
J Anat 1969;105:231-254.<br />
29. Stauber WT, Clarkson PM, Fritz VK, Evans WJ. Extracellular<br />
matrix disruption and pain after eccentric muscle action.<br />
J Appl Physiol 1990;69:868-874.<br />
30. Styf JR, Körner LM. Diagnosis of chronic anterior compartment<br />
syndrome in the lower leg. Acta Orthop Scand<br />
1987;58:139-144.<br />
31. Vøllestad NK, Sejersted OM. Biochemical correlates of<br />
fatigue. A brief review. Eur J Appl Physiol 1988;57:336-347.<br />
32. Walløe L, Wesche J. Time course and magnitude of blood<br />
flow changes in the human quadriceps muscle during and<br />
following rhythmic exercise. J Physiol (Lond) 1988;405:257-<br />
273.<br />
95