Kaivinkoneenkuljettajien työkuormitus oikeassa työssä ja simulaatioympäristössä

LUT-yliopiston ja LAB-ammattikorkeakoulun LUTERGO-hankkeessa (Liikkuvien työkoneiden käytettävyyden älykäs kehitysympäristö) on luotu kehitysympäristö, jossa kaivinkoneenkuljettajan kuormittumista voidaan tutkia reaaliaikasimulaattorilla työskenneltäessä. Kaivinkoneen käytettävyyden ja tuottavuuden lisäksi ympäristössä tutkitaan eri mittarein kaivinkoneenkuljettajien työkuormitusta. Miten kuormittavaa kaivinkonetyö on, mikä työssä kuormittaa ja onko simulaatioympäristön työkuormitus samanlaista kuin oikeassa kaivurissa työskenneltäessä?

Kirjoittajat: Asko Kilpeläinen & Sari Soutukorva

Työn murroksen myötä työn fyysiset kuormitustekijät ovat vähentyneet, kun taas psykososiaaliset työkuormitustekijät ovat lisääntyneet (Peeters ym. 2014; Mauno ym. 2017). Muutos näkyy myös kaivinkonetyössä. LUTERGO-hankkeen yhteydessä tehdyssä pro gradu –tutkielmassa Soutukorva (2021, 47) selvitti muun muassa, millaisten tekijöiden koettiin aiheuttavan fyysistä ja psykososiaalista työkuormitusta kaivinkonetyössä. Lapioiminen, nostaminen ja kantaminen, konerikkojen korjaaminen ja toistotyö kuvattiin fyysisen työkuormituksen aiheuttajiksi. Työssä kerrottiin ilmenevän myös fysikaalisia altisteita, kuten tärinää ja melua. Lisäksi kaivinkoneenkuljettajat mainitsivat lukuisia psykososiaalisia työkuormitustekijöitä, kuten tarkkuutta ja varovaisuutta vaativat tehtävät, häiriötekijät, hallinnolliset tehtävät, suuri työmäärä ja -tahti, suuri vastuu sekä tiedonsaannin katkokset (Soutukorva 2021, 47). Simulaatioympäristössä työskenneltäessä haasteena on kuitenkin se, että vain pientä osaa näistä koetuista kuormitustekijöistä pystytään simuloimaan.

Pääsääntöisesti kaivinkonetyö kuormittaa maltillisesti

Kaivinkonetyössä on siis erilaisia koettuja työkuormitustekijöitä, mutta kuinka paljon kaivinkonetyö kuormittaa? LUTERGO (2021) -hankkeessa mitattiin Firstbeat Hyvinvointianalyysilla kaivinkoneenkuljettajien työkuormituksen osalta sykettä sekä palautumisen osalta RMSSD-arvoa. Tavanomaisesti yhden tutkittavan mittaus (kuva 1) sisälsi edellisen yön ja työpäivän lisäksi kehitysympäristössä tapahtuvan simulaatiomittauksen. Sen kesto oli noin kaksi tuntia sisältäen erilaisia lyhyitä ja yhden pidemmän työtehtävän.

Kuva 1. Tutkittavan kuormittumisen (punainen) ja palautumisen (vihreä) suhdetta työpäivän sekä simulaattorimittauksen aikana.

Kymmenen tutkittavan keskimääräinen syke oli työpäivän aikana 81 lyöntiä minuutissa, mikä oli lähes samanlainen simulaatiomittauksen aikana (79 lyöntiä minuutissa). Vaikka simulaatioympäristössä tapahtuva työkuormitus oli vain kaksi tuntia ja työpäivän kesto pääsääntöisesti kahdeksan tuntia, niin simulaatioympäristössä tapahtuva fyysinen kuormittuminen on lähes samantasoista tutkittavan sykkeen perusteella arvioituna. Työvuoron ja simulaatiomittauksen aikana tutkittavien keskimääräinen syke oli suurimmaksi osaksi normaalin leposykkeen rajoissa, aikuisen normaali leposyke on 60-100 lyöntiä minuutissa (American Heart Association 2021). Hetkellisiä kuormitushuippuja esiintyy kuitenkin enemmän oikean kaivinkonetyöskentelyn aikana: työpäivän aikana mitatut maksimisykkeet olivat keskimäärin 125 lyöntiä minuutissa. Sen sijaan simulaatioympäristössä fyysisten ponnistelujen puuttuessa keskimääräinen maksimisyke (92 lyöntiä minuutissa) jäi selvästi alhaisemmiksi.

Sykevälivaihtelu kuvaa sydämen sykkeessä yksittäisten lyöntien välillä tapahtuvaa vaihtelua, jota autonominen hermosto säätelee. Sykkeestä laskettava RMSSD-arvo kuvaa peräkkäisten lyöntien välistä eroa, joka kasvaa, mikäli parasympaattinen hermosto on aktiivinen ja ihminen ei ole stressaantunut. Ikääntyessä tämä vaihtelu usein vähenee (Shaffer & Ginsberg 2017; Firstbeat 2021). Keskimääräisesti tutkittavien RMMSD-arvo oli työpäivän aikana 23 millisekuntia ja simulaatiomittauksen aikana 22 millisekuntia. Tämä viittaa siihen, että kuormitus on samanlaista oikealla kaivinkoneella ja simulaattorilla ajettaessa.

Mitä suurempi RMSSD-arvo on, sitä enemmän palautumista tapahtuu. Tavallisesti RMSSD-arvo sijoittuu 20-50 millisekunnin välille (Baevsky & Chernikova 2017). Kaivinkoneella työskenneltäessä ei havaittu pitkäaikaisia kuormituspiikkejä työpäivän aikana, koska keskimääräinen sykevälivaihtelu pysyi suurimmalla osalla suositusten yläpuolella.

Kokemus kuormituksesta on yksilöllinen ja haasteellinen todentaa mitaten

Jokaisen ajetun simulaatiotyötehtävän jälkeen tutkittavilta kysyttiin asteikolla 1-10 heidän kokemaansa stressiä tehtävän aikana. Eri kaivinkoneen asetuksilla ajetut lyhyet 5 minuutin pituiset tehtävät koettiin lähes yhtä kuormittaviksi (keskiarvot välillä 3,9-5,1), kun taas pidempi 20 minuutin tehtävä koettiin vähiten stressaavaksi (koetun stressin keskiarvo 2,4). Ympäristöön tottuminen ja tutumpi pitkäjaksoinen työtehtävä saattavat selittää kuormittumisen kokemuksen laskua pidemmän työtehtävän aikana. Tutkittavat kokivat kuitenkin simulaatiotyön kuormituksen hyvin eri tavoin. Osalla kokemus stressistä oli hyvin kevyt tai olematon, kun taas osa tutkittavista raportoi kokevansa erittäin voimakasta stressiä lähes koko mittausjakson ajan.

Stressin mitattu arvo saatiin Kubioksen sykevariaatio-ohjelmistolla lasketusta stressi-indeksistä. Levossa ennen mittausta mitattu keskimääräinen stressi oli 14,2 sopimuksellista yksikköä. Tämä lepoarvo toimi vertailuarvona. Mittauksen aikana stressi-indeksi nousi lepoarvoon verrattuna keskimäärin 23 prosenttia eri asetuksilla ajetuissa suorituksissa. Suurimmat stressiarvot mitattiin uuteen kauhan kokoon totuteltaessa: vaihdettaessa pieneen kauhaan stressi-indeksi kohosi 29 prosenttia ja isoon kauhaan 38 prosenttia. Muilla asetusmuutoksilla ei ollut merkittäviä eroja mitattuun stressi-indeksiin.

Tutkittavien kokemukset stressistä olivat hyvin erilaisia. Vastaavasti mitattu stressi-indeksi ei juurikaan vaihdellut eri suorituskertojen välillä. Siksi yhteyttä koetun ja mitatun stressin välillä ei pystytty osoittamaan. Kokemus kuormituksesta oli hyvin yksilöllistä, eikä sitä voida pelkästään stressi-indeksin perusteella aidosti todentaa tai verrata tutkittavien välillä.

Fyysisesti kuormittavat tehtävät rikkovat muutoin fyysisesti kevyttä työtä

Työn fyysistä rasittavuutta voidaan mitata sykkeestä analysoitavan MET-arvon (metabolinen ekvivalentti) avulla, mikä kuvastaa fyysisen aktiivisuuden aiheuttamaa energiankulutuksen lisääntymistä suhteessa lepotilaan (Kutinlahti 2018). Yksi MET vastaa lepoaineenvaihdunnan mukaista hapenkulutusta eli rauhallisesti paikallaan istumista. Kevyt työ, kuten näyttöpäätetyöskentely, vastaa noin 1,3-2 METiä. Raskas rakennustyö vaatii 5-7 METiä, hyvin raskas metsätyö vastaa yli 9 METiä (Kutinlahti 2018).

Tutkittavien kaivinkoneenkuljettajien keskimääräinen työpäivän aikainen MET-arvo oli 1,7 MET, joka vastaa kevyttä työtä (Kutinlahti 2018). Huomioitavaa on kuitenkin, että osalla kuljettajista esiintyy hetkellisesti sellaisia työtehtäviä, jotka vastaavat parhaimmillaan yli 9 METiä. Fyysistä kuntoa vaaditaan myös kaivinkoneenkuljettajilta, sillä työn MET-vaatimus ei saisi ylittää yksilön maksimikapasiteettia, vaan raskaimpienkin työtehtävien pitäisi olla maksimissaan 60-80 prosenttia työntekijän maksimaalisesta kapasiteetista (Kutinlahti 2018). Kaivinkoneenkuljettajilla on oltava riittävä fyysinen kapasiteetti selviytyäkseen myös näistä työtehtävistä olematta kuitenkaan oman fyysisen kapasiteettinsa äärirajoilla. On tutkittu, että työ itsessään ei riitä kohottamaan fyysistä kuntoa (Stenholm ym. 2020), joten on tärkeää, että kaivinkoneenkuljettajat harrastavat fyysistä aktiivisuutta myös vapaa-ajallaan.

Lähteet

American Heart Association. 2021. Target Heart Rates Chart. [Viitattu 18.8.2021]. Saatavissa: https://www.heart.org/en/healthy-living/fitness/fitness-basics/target-heart-rates

Baevsky, R.M. & Chernikova, A.G. 2017. Heart rate variablity analysis: physiological foundations and main methods. Cardiometry 10, 66-76.

Firstbeat. 2021. Sykevaihtelu. [Viitattu 23.8.2021]. Saatavissa: https://www.firstbeat.com/fi/fysiologia/sykevaihtelu/

Kutinlahti, E. 2018. MET – energiankulutuksen ja fyysisen aktiivisuuden mittari. Duodecim. [Viitattu 16.8.2021]. Saatavissa: https://www.terveyskirjasto.fi/dlk01039

LUTERGO. 2021. [Viitattu 19.8.2021]. Saatavissa: https://www.lab.fi/fi/projekti/lutergo-liikkuvien-tyokoneiden-kaytettavyyden-alykas-kehitysymparisto

Mauno, S., Huhtala, M. & Kinnunen, U. 2017. Työn laadulliset kuormitustekijät. Teoksessa A. Mäkikangas, S. Mauno & T. Feldt (toim.) Tykkää työstä. Työhyvinvoinnin psykologiset perusteet. Jyväskylä: PS-Kustannus, 53-70.

Peeters, M.C.W., Jonge, J. de. & Taris, T.W. 2014. Introduction: People at Work. Teoksessa: M.C.W. Peeters, J. de Jonge, & T.W. Taris (toim.) An introduction to contemporary work psychology. Chichester: Wiley-Blackwell, 3-30.

Shaffer, F. & Ginsberg, J.P. 2017. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Front. Public Health 5:258. [Viitattu 19.8.2021]. Saatavissa: https://doi.org/10.3389/fpubh.2017.00258

Soutukorva, S. 2021. ”Kai siitä on jonkinnäköne ammattiylpeys.”: kaivinkoneenkuljettajien työ ja työkuormitus. Jyväskylän yliopisto. Liikuntatieteellinen tiedekunta. Terveyskasvatuksen maisteriohjelma. Pro gradu -tutkielma. [Viitattu 19.8.2021]. Saatavissa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/74600

Stenholm, S., Pulakka, A., Leskinen, T., Pentti, J., Heinonen, O.J., Koster, A. & Vahtera, J. 2020. Daily Physical Activity Patterns and Their Association With Health-Related Physical Fitness Among Aging Workers – The Finnish Retirement and Aging Study. The Journals of Gerontology: Series A, glaa193. [Viitattu 19.8.2021]. Saatavissa: https://doi.org/10.1093/gerona/glaa193