آیا استفاده ی مکرر از اسکلت بیرونی بافت عضلانی بدن را تغییر می دهد؟

اسکلت‌های بیرونی به تدریج جزئی از صنعت و کار حوزه‌های مختلف مراقبت از بیماران، کشاورزی و کار می‌شوند. این ادوات در مراحل ابتدایی هستند. شاید توجه به پرسش‌هایی که در حواشی اخبار اسکلت بیرونی مطرح می‌شود، در مراحل ابتدایی کار مفید باشد. یکی از این پرسش‌ها به تغییر توان جسمی کاربران اسکلت بیرونی و تغییر بافت عضلانی بدن در طولانی مدت مربوط است. برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد به مصاحبه‌ای که با یکی از توسعه دهندگان اسکلت بیرونی انجام شده است و در این مقاله از مجله‌ی فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی به آن پرداخته شده است، توجه نمایید.

استفاده از پوشیدنی HeroWear برای جابه‌جایی اشیا در انبار
استفاده از پوشیدنی HeroWear برای جابه‌جایی اشیا در انبار

امروزه اسکلت‌های بیرونی در صنایع مختلف مانند خودروسازی و در خط تولید کارخانه‌ها به کار گرفته شده‌اند. این پوشیدنی‌ها روی لباس‌های کاربر قرار می‌گیرند تا خستگی کار را کم کرده و ایمنی و در مواردی بازده کار را افزایش دهند. اما پیش از به کارگیری گسترده‌ی آن‌ها پاسخگویی به پرسش‌های بسیاری لازم است.

یکی از این پرسش تغییر توان جسمی کاربری است که در طولانی مدت یک اسکلت بیرونی را می‌پوشد. آیا توان جسمی کاربر در دراز مدت کاهش می‌یابد؟ نتیجه‌ی بالقوه‌ی این پرسش در مورد اسکلت‌های بیرونی نظامی و پزشکی هم صادق خواهد بود. آیا پوشیدن اسکلت بیرونی هنگام کار سبب استفاده‌ی کمتر از عضلات و تحلیل عضلات خواهد شد؟

برای پاسخگویی به این پرسش به نظرات دکتر Karl Zelik، از مدیران مرکز Rehabilitation Engineering and Assistive Technology در دانشگاه Vanderbilt و یکی از پایه‌گذاران و متصدیان ارشد علمی HeroWear، رجوع خواهیم کرد. در ادامه به مصاحبه‌ای که توسط Borislav Marinov، پوشش دهنده‌ی اخبار اسکلت بیرونی، با وی انجام شده است توجه نمایید.


آیا به دفعات در مورد تاثیر استفاده ی مکرر از اسکلت بیرونی و تحلیل عضلات مورد سوال قرار می گیرید؟

بله. به عنوان یک مهندس مسلط و پژوهشگر بیومکانیک در دانشگاه Vanderbilt که برای بهبود درک علمی بشر از فناوری‌های بیرونی( شامل اسکلت‌های بیرونی سخت یا لباس‌های بیرونی نرم، فعال یا منفعل) و برهم‌کنش دو طرفه‌ی آن با بدن کاربر تلاش می‌کنم، همیشه مخاطب این پرسش‌ها بوده‌ام. همچنین به عنوان یکی از پایه‌گذاران HeroWear (شرکتی که از دل فعالیت‌های علمی Vanderbilt برای توسعه‌ی لباس‌های بیرونی بنا شد) و از اعضای کمیته‌ی استاندارد اسکلت‌ها و لباس‌های بیرونی ASTM، درگیر تجاری‌سازی، بهبود و تلفیق این ادوات با صنعت هستم، معمولا این سوال از من پرسیده می‌شود. در همه‌ی این موراد(صنعت، تجارت، علم) پرسشی همیشگی مطرح بوده است و از متداول‌تری پرسش‌هایی است که می‌شنوم. آیا اسکلت‌های بیرونی کاربر را ضعیف می‌کنند؟ به عبارت دیگر، آیا احتمال دارد که این ابزار در کوتاه مدت فوایدی برای تسهیل کار کاربر داشته باشد ولی در زمان طولانی سبب تحلیل عضلات شود و به این شکل اثرات منفی روی بدن کاربر به جا گذارد؟

Audiدر حال آزمایش Chairless Chair برای کمک به به نشستن کارگران در حین کار، حتی در زمان اندک، به جای ایستادن
Audiدر حال آزمایش Chairless Chair برای کمک به به نشستن کارگران در حین کار، حتی در زمان اندک، به جای ایستادن

آیا اسکلت بیرونی کاربر را ضعیف می کند؟

با توجه به یافته‌های کنونی و با توجه به پشتیبانی کمی که فناوری کنونی برای بلند کردن بار اضافی از دوش کاربر انجام می‌دهد، و با توجه به حجم بزرگ کاری که کاربران صنعتی انجام می‌دهند، تحلیل عضلات به نظر نامحتمل می‌رسد. در سال ۲۰۱۰ مقاله‌ای توسط Krogh-Maden و گروهش در ژورنال Applied Physiology به چاپ رسید. بر طبق این مقاله بیشتر یافته‌های حاکی از آن است که برای مشاهده‌ی زوال عضلات، کاهش نیروی وارده بر عضلات باید بسیار زیاد باشد( در حد بی‌تحرک شدن عضلات یا استراحت). بنابراین مشکل اصلی مربوط به شدت این فناوری است. اثر خیلی کم یا خیلی زیاد در فعالیت عضلات سبب تحلیل بافت عضلانی می‌شود. بنابراین تمرین بیش از حد نیز سبب ضعف عضلات می‌شود. این گفته بر پایه‌ی مشاهداتی است که از مطالعه‌ی حیوانات و مطالعه روی عضلات حاصل شده است و در حوزه‌ی ورزش شناخته شده است. اما فعالیت‌های متوسط سبب حفظ بافت عضلانی می‌شود. فناوری‌های بیرونی درواقع به کاربر کمک می‌کند در محدوده‌ی ایمن فعالیت عضلانی باقی بماند.

آیا اسکلت بیرونی همه ی کار را بر عهده نمی گیرد؟

برای افرادی که هنوز اسکلت بیرونی نپوشیده‌اند، استفاده از آن مانند بستری شدن در تخت، بی‌تحرکی کامل و یا رها شدن در فضا برای مدت طولانی نیست. درصد بالایی از ابزارهای موجود به صورت نسبی به انجام کارهای سنگین کمک می‌کنند. به عنوان مثال یک جسم خیلی سنگین را سنگین جلوه می‌دهند. اما تصور کنید که در حین کار در تمام روز در حال جابه‌جایی جعبه‌های ۱۶ کیلویی باشید، و به شکل ناگهانی این جعبه‌ها تنها ۱۱ کیلوگرم شوند. این کاهش کار شما را آسان‌تر می‌کند و خستگی و آسیب بدنی را کاهش می‌دهد، به خصوص در ناحیه کمر و پشت. اما هنوز به حالت استراحت در کل روز نمی‌رسید. فناوری‌های بیرونی نیز چنین هستند. من با استفاده از حسگرهای فعالیت عضلات یک اندازه‌گیری انجام دادم و شخصا شاهد لبخند گرم کاربرانی بودم که اثر فناوری بیرونی را برای نخستین بار حس می‌کنند. به نظر من پژوهشگران در حال توسعه‌ی ابرلباس‌های روزانه جهت بهبود زندگی روزمره‌ی دوستان، اعضای خانواده و همسایه‌هایشان هستند. شغل این قهرمان‌ها بیشترین حد کار فیزیکی را طلب می‌کند.

هر چند خلاف شهود به نظر می‌رسد، به لحاظ علمی کاملا ناممکن، و به عقیده‌ی من نامحتمل، است که یک اسکلت بیرونی صنعتی، در دراز مدت و در صنایع گوناگون و شرایط کاری مختلف، به جای مبارزه با تحلیل عضلات سبب کاهش بافت عضلانی شود.

به نظر شما اسکلت بیرونی با تحلیل عضلات مبارزه می‌کند. چگونه؟

اگر اسکلت‌های بیرونی حجم کاری عضلاتی که بیش از حد از آن‌ها کار کشیده می‌شود(تحت بار اضافی هستند) را کم کند، پس در واقع از ضعیف شدن آن عضلات پیشگیری می‌کند. حتی می‌تواند سبب افزایش بافت عضلانی شود.

این نکته جالب است که هرگز نشنیده‌ام که فردی در هنگام بحث پیرامون اسکلت‌های بیرونی بپرسد: شرایطی را در نظر بگیرید که در آن کارگران بر اثر کار زیاد آسیب ببینند، و برای یک روز قادر به کارنباشند، یا برای هفته‌ها بی‌تحرک باشند و یا حتی کار را کنار بگذارند. آیا این امر سبب تحلیل عضلات نمی‌شود؟ چنین رخدادی بیشتر نگران کننده است. و می‌دانیم که به صورت مکرر و با صرف هزینه‌های بسیاری به دفعات رخ می‌دهد. آسیب‌هایی ناشی از فشار فیزیکی زیاد تنها در ایالات متحده سبب سالانه ۱۳ میلیارد دلار خسارت می‌شود. آسیب‌های استخوانی-عضلانی و درد معمولا سبب کاهش فعالیت فیزیکی شده که بسیار سریع سبب تحلیل عضلات می‌شود. فناوری‌های بیرونی می‌تواند نرخ این حوادث را کاهش دهد.

برای مقایسه بهتر توجه کنید که یک کارگر از یک ارابه‌ی دستی برای جابه‌جایی وسایل سنگین استفاده می‌کند، یا یک لوله‌کش از یک آچار بلند استفاده می‌کند تا پیچ را راحت‌تر باز کند. با مشاهده‌ی این منظره هیچ وقت نگران تحلیل عضلات این افراد نیستیم. این افراد کار دشواری را انجام می‌دهند. ابزار مناسب از سختی کار ایشان کم می‌کند و امنیت آن را بیشتر می‌کند. اسکلت‌های بیرونی و لباس‌های بیرونی پوشیدنی‌هایی هستند که به افراد در حفظ ایمنی و انرژی در حین کار و پس از آن کمک می‌کند. با پیشرفت اسکلت‌های بیرونی و تطبیق آن‌ها با نیازهای صنعت، اشتیاق پژوهشگران برای دستیابی به اطلاعات بیشتر در مقیاس عظیم‌تر بیشتر می‌شود. در این میان امیدوارم که آینده‌ی فناوری‌های بیرونی و کاربران آن روشن باشد.


اسکلت‌های بیرونی صنعتی فناوری‌هایی در حال رشد هستند. این فناوری در حال یافتن جای پای خود در میان سایر فناوری‌هاست و تنها به تازگی درآمد زا بوده است. پرسش‌های بسیاری پیش از گسترش بازار این صنعت وجود دارد. پرسش‌هایی فراتر از پرسش‌های متدوال در ذهن توسعه‌دهندگان نمونه‌های اولیه که به دنبال یافتن راه حل جدید برای مشکلات قدیمی هستند. یکی از این پرسش‌ها در مطرح کردن مورد تغییر توانایی کاربر است. شاید این پرسش کمی بزرگ نمایی شده باشد.


بیشتر بخوانیم:
۱۰ اسکلت بیرونی که دنیا را به قدرتهای فوق بشری نزدیک میکند
نخستین تور گردشگری با ربات های پوشیدنی در ژاپن
تلاش گروه هندی GenElek برای مقرون به صرفه تر کردن اسکلت های بیرونی


منبع: Forbs

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی) مجاز است»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *