Isokai-testet som urvalstest till utbildning i Försvarsmaktens nya personalförsörjningssystem

Vetenskaplig rapport

Helena Larsson Matthias Tegern Lisbet Broman Karin Harms-Ringdahl

2

Isokai-testet som urvalstest till utbildning i Försvarsmaktens nya personalförsörjningssystem.

Larsson H, Tegern M, Broman L, Harms-Ringdahl K

Karolinska Institutet, Institutionen för neurobiologi, vårdvetenskap och samhälle (NVS) och Försvarsmakten

Stockholm 2011

Vetenskaplig rapport

Foto omslag och figur 6: Fredrik Hofgaard ISBN-nummer 978-91-7457-498-2

2

Sammanfattning Det nya personalförsörjningssystemet i Försvarsmakten (FM) innebär att soldater anställs och kontrakteras över längre tid och skall klara fler insatser än tidigare. Det är därför angeläget att urvalet sker med detta perspektiv. Det finns också ett klart uttalat behov och en inriktning mot att öka andelen kvinnor. Beroende på arbetsuppgift exponeras soldaterna för olika fysiska belastningar och påfrestningar. Det innebär att de fysiska kraven bör se olika ut för olika befattningar. Tillgång till olika testmetoder behövs i ett urvalsarbete och mätmetoderna måste valideras och anpassas till det nya systemet. Den här rapporten fokuserar på Isokai-testet som en del i urvalsprocessen. Rekryteringsmyndigheten, tidigare Pliktverket, har använt fysiska test i samband med prövning inför inskrivning till olika befattningar i FM sedan 1960-talet. Test-batteriet som användes för att mäta muskelstyrka byttes 1995 ut mot Isokai-testet som utförs i en maskin. Testet är dock omdebatterat och den stora invändningen är att testet skulle kunna diskriminera kvinnliga prövande på oriktiga grunder. Statistik från antagningsprövning f o m 2000, totalt 166 736 testade män och kvinnor visar att kvinnor har presterat 66-77% av kraften i förhållande till männen vilket överensstämmer med tidigare forskning om skillnaden i muskelstyrka mellan könen. Rapporten syftar till att redovisa resultat från de försök som genomförts för att fastställa Isokai-testets reliabilitet och att undersöka om nuvarande tillämpning, där medelvärdet av två drag används, är relevant eller om det bör omprövas. Data till denna rapport har inhämtats från försök som genomförts i FM vid olika förband med totalt 2 394 soldater. Frågeformulär har besvarats vid inryckning respektive utryckning och vid ett av förbanden genomfördes också Isokai-test. Resultatet visar att både intra- och interreliabiliteten är hög, d v s tillförlitligheten av testet när samma respektive olika provledare genomför testet. Det är stor skillnad i den fysiska belastningen mellan olika soldat-kategorier under befattningsutbildningen vilket är viktigt att ytterligare undersöka. Det kan vara så att det i vissa situationer är mer belastning under utbildning än under ”skarp” verksamhet. För befattningar med identifierade stora fysiska krav på muskelstyrka föreslås att man använder resultatet från hela testkurvan beräknad i ett medelkraftvärde, som i nuvarande system. För befattningar som omfattar arbetsuppgifter med identifierat låga krav på muskelstyrka, med en lägsta nivå identifierad är maxvärdet troligtvis mest relevant. Alla skall kunna klara att lyfta en bår respektive sin personliga utrustning.

3

Isokai är ett tillförlitligt test som förefaller relevant för att mäta en individs muskelstyrka under ett simulerat lyft. Mätningen visar att skillnad i muskelstyrka föreligger mellan könen inom den grupp individer som söker till FM. Om själva grundidén är att Isokai-testet skall mäta en arbetsrelevant situation, används resultatet från testet till att rangordna individerna efter hur mycket kraft de kunnat utveckla under testet, inte hur mycket kraft som behövs kopplat till en viss arbetssituation (arbetskrav). Det innebär att mätningen i sig kan vara adekvat men att tillämpningen av resultatet behöver utvärderas ytterligare. En viss förändring av dagens tillämpning av resultat föreslås. Fortsatt arbete behövs dock för att fastställa vilka gränsvärden av Isokai-testet som är relevanta för olika uppgifter. Försök pågår för att utveckla nya arbetsrelevanta fysiska tester. En viktig aspekt i arbetet är att få en kontinuitet i urvalsprocessen. Det är också angeläget att identifiera befattningar där muskulär styrka är av mindre betydelse.

4

Innehållsförteckning Sammanfattning ............................................................................................. 3 Innehållsförteckning ....................................................................................... 5 Introduktion .................................................................................................... 6 Bakgrund ........................................................................................................ 7

Urvalstester ................................................................................................ 7 Reliabilitet - tillförlitlighet ..................................................................... 7 Validitet - relevans ................................................................................. 8

Beskrivning av Isokai-testet och dess tillämpning ..................................... 8 Isokai-testets relevans .......................................................................... 10 Risker vid urval ................................................................................... 10

Köns- och åldersfaktorer .......................................................................... 11 Rapportens avgränsning ........................................................................... 11 Syfte ......................................................................................................... 12

Material och metod ....................................................................................... 13 Försökspersoner ....................................................................................... 13 Testprotokoll ............................................................................................ 13 Statistiska metoder ................................................................................... 13

Resultat ......................................................................................................... 14 Resultat Isokai-test vid antagningsprövning ............................................ 14 Demografiska data ................................................................................... 16 Isokai-testets reliabilitet ........................................................................... 16 Exponering under utbildning ................................................................... 18 Korrelation mellan kroppsmått och resultat Isokai-testet ........................ 19 Maxkraft och medelkraft ur ett könsperspektiv ....................................... 22 Maxkraft i förhållande till medelkraft ...................................................... 23

Diskussion .................................................................................................... 26 Isokai-testets reliabilitet ........................................................................... 26 Isokai-testets validitet .............................................................................. 27

Skillnader mellan män och kvinnor ..................................................... 27 Isokinetisk mätning .............................................................................. 28 Isokai-testet medel- och maxvärde ...................................................... 28 Kravnivåer och gränsvärden ................................................................ 29 Exponering och arbetskrav .................................................................. 29 Arbetskravsanalys ................................................................................ 32

Förslag...................................................................................................... 34 Konklusion ................................................................................................... 34

Fortsatt arbete ........................................................................................... 35 Referenser ..................................................................................................... 36 Bilaga ........................................................................................................... 42

5

Introduktion I Försvarsmaktens (FM) nya personalförsörjningssystem kommer soldaterna att tjänstgöra under längre tid jämfört med det tidigare pliktsystemet. Därför är det angeläget att urvalet till anställning eller kontraktering görs med perspektivet att individer skall klara fler insatser och inte slutar efter kort tid. För att FM skall vara trovärdig i sitt urvalssystem och för att individer som söker till FM skall vara försäkrade om att urval sker på ett adekvat sätt, måste mätmetoderna valideras och anpassas till det nya personalförsörjningssystemet. Fysiska tester som används inför anställning och inom militär verksamhet är i nuläget validerade i olika grad (1). Den här rapporten fokuserar på Isokai-testet som del i urvalsprocessen. Rekryteringsmyndigheten, tidigare Pliktverket, har använt fysiska test i samband med prövning inför inskrivning till olika befattningar i FM sedan 1960-talet. Vid den tiden fanns en önskan om att mäta rygg- och bukmuskelstyrka men osäkerhet huruvida ett sådant prov kunde vara förenat med skaderisk medförde att man avstod. Istället användes ett test-batteri som mätte den maximala statiska styrkan, i fingerböjar-, armbågsböjar- och knästräckarmusklerna. Testet utfördes sittande i en s.k. ”muskelstol” (2). Resultatet av varje delprov uttryckt i Newton multiplicerades med koefficienten 1,7 respektive 0,7 och 1,3 varefter delproven summerades. Relevansen av att använda en ”styrke-standard” baserad på en statisk mätning för att förutsäga dynamisk styrka ifrågasattes dock (3), en diskussion som fortfarande pågår (4-6). Den nya inriktningen var också att utveckla styrkemätningen till att omfatta större muskelgrupper d v s bål-, ben- och armmuskler i en funktionell rörelse (7). Test-batteriet byttes 1995 ut mot det s.k. Isokai-testet som utförs i en maskin, IsoKai (M Produkter, Norsborg) och kan liknas vid ett lyft. Testet är omdebatterat och den stora invändningen är att resultatet från testet skulle kunna diskriminera kvinnliga prövande på oriktiga grunder. Den föreliggande rapporten sammanställs på uppdrag av FM personalstab (PERSS).

6

Bakgrund Urvalstester

Materielhantering anses vara en av de mest vanligt förekommande arbetsuppgifterna för personal som arbetar i militär verksamhet (8-11). Samband mellan muskelstyrka och uppkomst av ländryggsbesvär vid arbeten som omfattar materielhantering påvisades redan i slutet av 1970- talet av Chaffin och medarbetare (12). För att minska problemet föreslogs användning av tester som var kopplade till styrkekriterier för olika arbetsuppgifter när personal skulle anställas. Statiska tester ansågs då vara säkrare att använda ur ett skadeperspektiv (13). Uppfattningen att dynamiska test skulle kunna utgöra en ökad skaderisk har omvärderats både med stöd av den kliniska erfarenheten och från den idrottsmedicinska forskningen. Punktbelastningen på leder blir mindre när ett test utförs under rörelse. För att bedöma en persons förmåga att utföra ett lyft, vilket sker under en dynamisk rörelse, kan det vara mer relevant att mäta muskelstyrkan med dynamiska test (4-6). Vid marklyft, vid användning av fria vikter och i vissa maskiner kan rörelsen genomföras dynamiskt med en yttre vikt som är konstant. Dynamiska test kan också utföras isokinetiskt (3), det innebär att hastigheten är konstant genom hela rörelsen (14). Genom att hastigheten är densamma genom hela rörelsen anpassas motståndet till individens muskelstyrka vilket anses vara en säkrare metod ur skadesynpunkt då muskelstyrkan varierar genom rörelsebanan. Testprotokoll för att utvärdera maximal lyft-styrka (15-18) och förmåga till repetitiva lyft (19-22) för militär och civil verksamhet kopplade till olika arbetskrav finns beskrivna. Genom att en persons prestationsförmåga prövas mot arbetets krav kan individer matchas till lämplig tjänst/befattning. Risken att en person får en anställning där arbetsuppgifterna medför alltför stor belastning d v s att det ställs för höga fysiska krav i relation till individens förutsättningar för prestation minskar. Det är sannolikt att förekomsten av överbelastningsskador under utbildning, träning och insats därmed blir färre (18).

Reliabilitet - tillförlitlighet Urvalstester som används för att avgöra om en person skall komma ifråga för en utbildning eller en tjänst måste vara tillförlitliga, reliabla. I medicinsk forskning och i den kliniska verkligheten fastställs ofta reliabiliteten av ett testinstrument genom att samma personer genomför testet i ett test-retest förfarande (23).

7

Validitet - relevans Att ett test är tillförlitligt är en förutsättning för att det ska vara relevant (24). Det är viktigt att undersöka båda kvalitéerna eftersom ett test kan ha hög tillförlitlighet utan att det nödvändigtvis behöver vara relevant (25). För att mätningar skall anses vara valida krävs att de verkligen mäter vad som avses mätas (25,26) och att mätningen är meningsfull för testets syfte. Validitet är ett komplext koncept och inte helt okomplicerad att fastställa. Det är inte själva testinstrumentet som är valitt utan mätningen i relation till syftet mot vilket det används (27). Validiteten bedöms i förhållande till vad man i det aktuella fallet kan använda testresultatet till, avseende att diskriminera d v s särskilja olika faktorer mellan individer eller att förutsäga utfall (25,28) t ex risk för skada i en viss befattning.

Beskrivning av Isokai-testet och dess tillämpning

IsoKai är ett isokinetiskt redskap. Isokai-testet genomförs genom att man från en position med framåtfälld (säkrad) rygg, böjda ben och raka armar drar en stång vertikalt samtidigt som man sträcker benen till upprätt stående. Draget startar i knähöjd (från 30 cm) och fortsätter upp till skuldernivå. Stången är fäst i stållinor och genom ett hydrauliskt system bromsas rörelsen så att en förinställd hastighet upprätthålls under hela draget. När individen försöker öka hastigheten under rörelsen blir det individen själv som ”bestämmer” motståndet och vilken kraft som därmed utvecklas. Kraften registreras på en våg (tryckgivare) som den testade står på. Registrering av kraften sker under varje cm som stången förflyttas genom att signaler sänds från vågen till en dator. Systemet medger att stången kan röra sig till viss del i horisontalplanet. Testet består av två drag. Efter varje drag beräknas medelkraften i Newton (1 N=0,981 kg) av hela draget. Därefter beräknas medelvärdet av de två dragen. Detta värde delas in i en 9 gradig skala (MuskKap 1-9) vilket är det kapacitetsgrundande värdet, se tabell 1 (29). Även maxkraften under lyftet registreras. Olika inskrivningsbefattningar har haft olika krav på muskelkapacitet (MuskKap) vilka har rangordnats efter vad som ansetts vara den fysiskt tyngsta till lättaste befattningen. Fördelning av olika befattningar gjordes så att de starkaste individerna skrevs in i de befattningar som ansågs ställa de högsta kraven (tabell 1). I detta s.k. rangordningssystem anpassades de 9 nivåerna så att en viss procent av den manliga populationen resultatmässigt skulle hamna i de olika intervallen. Sjuttio procent skulle finnas i intervallen 5-8, se figur 1. När dessa indelningar gjordes antagningsprövades i stort sett hela ålderskullar av pliktiga män. Konsekvensen av denna procentfördelning blev små klassbredder (i Newton) i vissa intervall (tabell 1).

8

Tabell 1. Kapacitet 1 – 9, antal Newton i medelkraft och beskrivning av kravnivåer. Kapacitet MuskKap

Antal Newton i medelkraft

Motsvara krav i befattning

9 869 ≥ Stora krav 8 773 - 868 Stora krav 7 707 - 772 Stora krav 6 654 - 706 Måttliga krav 5 609 - 653 Måttliga krav 4 571 - 608 Måttliga krav 3 526 - 570 Låga krav 2 463 - 525 Låga krav 1 ≤ 462 0 Ej mätt värde

Figur 1. Indelning av muskelkapacitet (MuskKap) Ett rangordningssystem där inte de verkliga kraven av muskelstyrka i de olika befattningarna ligger till grund för indelningen av de olika kapaciteterna innebär en osäkerhet huruvida nivåerna är relevanta. Skalan justerades 1999 då den manliga populationen som testades visade sig prestera sämre jämfört med tidigare. I samband med införandet av det nya personalförsörjningssystemet har antalet kravprofiler minskats från ca 250 olika befattningar till de aktuella 41 vilket innebär att de olika befattningarna sammanförts i olika grupper.

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Muskelkapacitet

Proc

ent

9

Isokai-testets relevans Det är viktigt att man är medveten om att det i FM råder brist på underlag av olika arbetskrav och objektiva kravnivåer för olika befattningar. Det medför att arbetet med att utveckla olika tester för urval begränsas och att prestationsnivåer mot olika befattningar inte kan fastställas. Analyser om vad ett visst uppmätt värde av Isokai-testet innebär för reell förmåga i relation till olika befattningskrav har inte genomförts. Om själva grundidén är att Isokai-testet skall mäta en arbetsrelevant situation, t ex ett lyft, används resultatet från testet till att rangordna individerna efter hur mycket kraft de kunnat utveckla under testet. Inte hur mycket kraft som behövs kopplat till en viss arbetssituation (arbetskrav). Det innebär att mätningen i sig kan vara adekvat men att tillämpningen av resultatet behöver utvärderas för att testet skall kunna anses vara relevant. Från olika uppföljningar och praktiskt kliniskt arbete vet vi att soldater utför olika former av lyft. Kunskapen om hur mycket soldater lyfter som mest och hur mycket utrustningen väger som förflyttas och bärs på kroppen är begränsad. Detta måste identifieras för att olika gränsvärden skall kunna fastställas. Hur generaliserbara resultat på Isokai-testet är för andra arbetssituationer som kräver mer av t ex muskeluthållighet behöver också utvärderas.

Risker vid urval Ökad risk för skada föreligger om en individ får en befattning med för höga fysiska krav i förhållande till sin fysiska kapacitet eller de individuella förutsättningarna. Motsatt förhållande är risken att individer som skulle kunnat klara uppgifterna i FM utesluts om testerna inte är validerade (30). Vid urval skall en individs kapacitet bedömas i förhållande till arbetskraven. Om det är påverkningsbara faktorer t ex fysisk prestation, är det individens förutsättningar att kunna träna upp sig till att klara en uppgift som skall utvärderas och analyseras. Dock kan kroppsmåtten i sig vara gränssättande vilket måste utvärderas i helhetsbedömningen (31-33). I samband med en översyn av den medicinska prövningsverksamheten har det framgått att det finns ett linjärt samband mellan kroppslängd och prestation vid Isokai-test (34). Det skulle i så fall innebära att det är en fördel att vara lång och då missgynnas kvinnor som i genomsnitt är kortare jämfört med män. Ett förhållande som måste undersökas. Det finns indikationer på att det skulle kunna vara lämpligt att istället för att beräkna medelvärdet av två drag använda resultatet av den maximalt uppmätta kraften (maxkraften av draget) vilket skulle kunna innebära en annan tillämpning av resultatet. Om detta skulle kunna innebära att risken

10

minskar för att på oriktiga grunder utesluta någon individ från den grundläggande militära utbildningen är ännu inte känt.

Köns- och åldersfaktorer

Det finns ett klart uttalat behov och en inriktning mot att öka andelen kvinnor i FM (30). Uppgifter om kvinnors muskelstyrka i förhållande till mäns skiljer sig i olika studier. Kvinnors totala kroppsstyrka är i genomsnitt 64 - 70 % av männens och när det gäller övre extremiteterna är styrkan i genomsnitt 50 – 56 % av männens. Motsvarande siffror för nedre extremiteterna är 66 -75 % (35-37), vilket skulle kunna bero på skillnad i muskelmassa eller skillnad i muskelfibersammansättning. Om befattningskraven är identifierade och dokumenterade minskar behovet att använda ålders- och könsjusterade test i samband med urval- och uppföljningstest vilket görs i Kanada, USA, Nederländerna, Slovenien, Danmark, Brasilien, Tjeckien, Tyskland, Österrike och UK (10). Då kommer kravet i arbetet att avgöra vilken förmåga som krävs. Om arbetskraven inte kan specificeras, i vissa situationer är det okänt vad man kan komma att ställas inför, måste ändå hänsyn tas till den utrustning som används. Vi vet idag vad vi använder för utrustning, trots det tar vi idag inte hänsyn till risker för olika överbelastningssituationer (38).

Rapportens avgränsning

Då analysen av arbetskrav för olika kategorier gruppbefäl, soldater och sjömän (GSS) inte är genomförd saknas underlag för att kunna validera testet mot specifika befattningars/befattningsgruppers olika kravnivåer. Dock anses det finnas tillräckligt med erfarenhet och kunskap om soldaters olika arbetsuppgifter för att kunna bedöma om Isokai-testet i sig har relevans som test i ett urvalsarbete. Uppgifter och underlag till denna rapport är hämtade från studier genomförda under pågående värnpliktsutbildning.

11

Syfte

Syftet med rapporten är att redovisa resultat från de försök som genomförts för att fastställa Isokai-testets reliabilitet och att undersöka om nuvarande tillämpning av resultat från testet vid antagningsprövning (tidigare mönstring) med klassindelning utifrån medelvärde av presterad styrka under lyftet är relevant eller om det bör omprövas. Specifika frågeställningar.

• Antagningsprövning o Hur presterar män respektive kvinnor vid

antagningsprövningen?

• Isokai-testets reliabilitet o Vilken intrabedömar- respektive interbedömarreliabilitet har

Isokai- testet när man utför test vid två olika tillfällen?

• Exponering under utbildning. o Vad och hur mycket lyfter soldater? o Hur mycket lyfter manliga respektive kvinnliga soldater vid

olika förbandstyper?

• Problematiken att utöka andelen kvinnor ur ett muskelstyrkeperspektiv.

o Hur korrelerar kroppsmått som kroppslängd, kroppsvikt och BMI till resultat av Isokai-testet?

o Hur förhåller sig maxkraft till medelkraft hos respektive kön?

o Hur ändras kapacitetsfördelningen (MuskKap) om man istället för medelkraftvärdet av två drag, som i nuvarande system, använder det bästa av de två dragen som testresultat? Hur många får en annan MuskKap?

12

Material och metod Försökspersoner

Totalt har 2 394 soldater vid FM olika utbildningsförband tillfrågats om att delta i studier för att utvärdera Isokai-testet och för att följa upp urvalet till FM. Skriftlig information har lämnats och deltagarna har lämnat skriftligt medgivande om att delta i studierna. Etikprövningstillstånd har lämnats från Regionala etikkommittéerna i Stockholm, Göteborg och Örebro.

Testprotokoll

Resultat av Isokai-tester från antagningsprövning har inhämtats från Rekryteringsmyndigheten. Frågeformulär har besvarats vid inryckning respektive utryckning. Vid ett förband har ett testprotokoll av Isokai-test genomförts vid inryckning respektive utryckning. Personal från Rekryteringsmyndigheten monterade upp maskinen och genomförde testerna på plats vid förbandet. Test-retest genomfördes med 3-4 dagar mellan testtillfällena.

Statistiska metoder

Resultatet redovisas med medelvärde ( ) och standarddeviation (SD) eller medianvärde. Reliabiliteten beräknades enligt beskriven metod av Lexell (23). Reliabilitetskoefficienten, intraclass korrelationskoefficienten (ICC2,1) är ett relativt mått på reliabilitet och beräknas på data från variansanalysen, ANOVA. För tolkning av resultatet finns olika guider. Värden över 0,75 indikerar god reliabilitet men för många kliniska instrument behöver reliabiliteten uppnå värden av 0,90 för att försäkra en tillräcklig validitet enligt Portney och Watkins (25). För att analysera att det inte är en systematisk variation mellan två mättillfällen eller att metodfelet är stort i vissa intervall av mätningarna visualiseras mätningarna grafiskt i en s.k. Bland-Altman plott (39). Skillnaden mellan mätning ett och två för en individ plottas mot medelvärdet av individens två mätningar. Grafen ger en visuell överblick om differensernas storlek, spridning och eventuella systematiska mätfel. En viktig del i beräkningen är att kvantifiera den faktiska storleken av den slumpmässiga variationen mellan mättillfällena, d v s det förväntade medelfelet hos mätmetoden som anges i variabelns sort (N). Metodfelet anges också i procent (variationskoefficienten, CV%) d v s metodfelet/gruppens medelvärde.

X

13

Samband beräknades med Pearson produktmomentkorrelationskoefficient (r) som anger graden av linjärt samband mellan två variabler. En regressionsanalys ger ett mått på förklaringsförmågan (R2 = determinationskoefficienten), d v s hur stor andel av variationen i utfallsvariabeln som den förklarande variabeln svarar för. Värden på r kan variera mellan -1 och +1, och R2 kan variera mellan 0-1. Ett mycket högt värde (t ex R2 =0,85) är nödvändigt för att möjliggöra en god prediktion. I den här rapporten är det inte enbart en statistisk signifikansnivå som är väsentlig. Rapporten lyfter fram om det är ett meningsfullt samband mellan förklaringsvärdet av en variabel i förhållande till en annan. Skillnader mellan grupper har analyserats med Students T- test respektive Mann-Whitney U-test.

Resultat I resultatdelen presenteras data från antagningsprövning och demografiska data på soldaterna som deltagit i tester. Resultat av Isokai-testets reliabilitet, vad och hur mycket soldater uppger att de lyft under sin utbildning redovisas samt korrelation mellan kroppsmått och resultat Isokai-test. För att ytterligare belysa Isokai-testet ur ett könsperspektiv presenteras också hur medelkraften och maxkraften av testet korrelerar.

Resultat Isokai-test vid antagningsprövning

Antal individer som antagningsprövats och som sedan skrivits in för utbildning i FM har minskat. Rekryteringsmyndighetens statistik från antagningsprövningen redovisas i tabell 2 och i figur 2. Från år 2010 antagningsprövas individer till det nya frivilliga försvaret. Kvinnors kraft i procent av männens kraft från resultat av Isokai-test (N) varierar mellan 66 – 72 %. Soldaterna som deltagit i olika studier ingår också i dessa grupper.

14

Tabell 2. Statistik från Isokai-test från antagningsprövning (2000, 2003-2011), antal testade män och kvinnor, medelvärdet av medelkraft (N) samt kvinnors kraft i relation till männens kraft. Män Kvinnor Kvinnors

År Medelkraft Medelkraft kraft i % Antal N Antal N av männens

2000 25489 683 461 475 69 2003 25073 683 962 484 71 2004 23593 681 1075 483 71 2005 21921 677 1021 485 72 2006 21346 677 933 496 70 2007 10069 705 884 502 69 2008 15709 725 900 519 72 2009 13273 733 1945 514 70 2010 6595 751 1027 509 68 2011 3668 798 508 530 66

Figur 2. Värden för män och kvinnor av Isokai-test vid antagningsprövning. Medelkraften är Newton (N).

0100200300400500600700800900

2000 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

År

Med

elkr

aft (

N)

Män Kvinnor

15

Demografiska data

Totalt har 2 394 manliga och kvinnliga soldater under utbildning deltagit i försök. Demografiska data av soldaterna redovisas i tabell 3. Tabell 3. Typ av förband, antal soldater (n), kön, ålder, kroppsmått och testresultat från antagningsprövning i Newton. Medelvärde ( ) och standarddeviation (SD).

Typ av förband

Artilleri Jägar-

Ingenjör-Artilleri

FM alla förband Artilleri

n=540 n=1450 n=383 n=21

(SD) (SD) (SD) (SD) Kön M M K K Ålder 19 (0,6) 19 (0,6) 20 (1,0) 20 (0,8) Kroppsvikt 78,9 (13,5) 77,2 (12,1) 66,2 (8,7) 66,2 (7,8) Kroppslängd 1,80 (0,07) 1,81 (0,06) 1,69 (0,06) 1,69 (0,08) BMI 23,6 (3,6) 23,6 (3,3) 23,2 (2,6) 23,1 (2,4) Isokai-test antagnings-prövning

690 (97) 707 (102) 524 (49) 501 (61)

Isokai-testets reliabilitet

Intrareliabiliteten, när samma testledare genomför båda mätningarna, undersöktes i en grupp manliga artillerisoldater, n=540. Bland-Altman plotten visar hur resultatet mellan de två testtillfällena överensstämmer, figur 3. Det föreligger inga systematiska fel för vare sig max- eller medelkraft. Medelvärdet av de två mätningarna, korrelationskoefficienten (ICC 2,1), metodfelet och variationskoefficienten (CV %) redovisas i tabell 4.

X

X X X X

16

Figur 3. Bland-Altman plott för data från två testtillfällen, n=540. Differensen mellan de två testtillfällena plottade mot medelvärdet av medelkraften respektive medelvärdet av maxkraften av de två testen. Den prickade linjen visar medeldifferensen och de streckade linjerna visar medelvärde ±2SD i hela gruppen.

17

Tabell 4. Intrabedömarreliabilitet mellan de två testtillfällena. Antal manliga soldater (n), medelvärde test 1 och 2 i Newton (N), Intraclass korrelations-koefficient (ICC2,1), metodfel (N) och variationskoefficient (CV%).

Medelvärde ICC 2,1 Metodfel CV n test 1-2, N N %

Medelkraft 540 698 0,96 29 4,2 Maxkraft 535 1210 0,93 75 6,2

Interreliabilitet, där två olika testledare genomförde testet, har också undersökts i en grupp av 104 manliga artillerisoldater. Det sammanlagda medelvärdet var 703 N, ICC2,1 var 0,91, metodfelet var 33 N och CV% var 4,6 vilket tyder på god inter- och intrabedömarreliabilitet.

Exponering under utbildning Exempel på vad, hur tungt och till vilken höjd soldater uppger att de lyft som tyngst under sin grundutbildning framgår av tabell 5. Av dem som besvarat frågan om tyngsta lyft uppger 25 % av artillerisoldaterna att lyftet sker upp till 0,75 m och 63 % att lyftet sker upp till 1,5 m. Ett vanligt lyftmoment uppges förekomma i samband med lastning och lossning av lastbilar. Tabell 5. Exempel på föremål i kategorin enmanslyft. Tyngd Lyft höjd Enmans lyft: kg m person 50 - 125 0,5 – 1,8 granat 25 - 43 0,5 – 1,5 låda 30 - 100 0,5 – 1,8 elverk 100 - 123 0,5 – 1,0 packning 25 - 80 1,5 – 2,0 vattendunk 25 0,5 – 1,5 tält 25 - 100 0,5 – 2,0 bro del 30 - 70 0,5 – 1,0

18

Medianvärdet av de självskattade maximala (tyngsta) lyften uppgick till 60 kg för de manliga soldaterna respektive 35 kg för de kvinnliga soldaterna under utbildning. För jägarsoldaterna uppgick det skattade värdet av tyngsta lyft till 80 kg, för ingenjörssoldater till 60 kg och för artillerisoldaterna 50 kg (figur 4). Resultatet visar att manliga jägarsoldater under sin utbildning lyfter signifikant tyngre än både manliga ingenjörssoldater och manliga artillerisoldater, p

Figur 4. Tyngsta lyft som 799 manliga soldater respektive 277 kvinnliga soldater skattat under sin utbildning. I den nedre vänstra figuren är de manliga soldaterna uppdelade i tre olika arméförband och i den högra kvinnliga armé- respektive marinsoldater. Inom boxen återfinns 50 % av gruppens resultat (25 -75 percentilen) och innanför linjerna återfinns alla värden som inte är outliers eller extremvärden, 25 % ovanför respektive 25 % under boxen. Outlier innebär ett värde som ligger 1,5 ggr boxlängden från den övre eller nedre delen av boxen. Strecket i boxen visar medianvärdet.

20

Figur 5. Sambandet av Isokai-test och kroppslängd, kroppsvikt och BMI hos manliga (n=1320) och kvinnliga (n=383) soldater.

Män Kvinnor

21

Maxkraft och medelkraft ur ett könsperspektiv

Utskrift av Isokai-test kurvor från två personer (en kvinna och en man) med motsvarande kroppsvikt illustrerar att skillnaden av utvecklad muskelkraft mellan dem finns i den senare delen av testet vilket motsvarar den del där övre extremiteterna har störst inverkan på kraftutvecklingen (figur 6). Medelkraften är det värde som i dagens system ligger till grund för kapacitetsindelningen (MuskKap) tabell 1.

Figur 6. Isokai kurvan för en kvinna och en man. Maxkraften för båda dragen respektive medelkraften av testet redovisas. Medelkraften ligger till grund för vilken kapacitetsgrupp (MuskKap) detta värde motsvarar.

22

Maxkraft i förhållande till medelkraft

Medelvärdet för 540 manliga artillerisoldaters medelkraft var 690 N och maxkraft 1194 N. Korrelationskoefficienten mellan Isokai-testets medelkraft och maxkraft var r=0,93 och R2= 0,86 vilket innebär att 86 % av maxkraften förklaras av medelkraften. Motsvarande resultat för 21 kvinnliga soldaters medelkraft var X 501 N och maxvärde, X 936 N och korrelations-koefficienten var r=0,87 och R2= 0,75 (figur 7).

Figur 7. Korrelation mellan testets medelkraft och maxkraft för 540 manliga respektive 21 kvinnliga soldater, i vänster respektive höger graf.

23

Fördelning av individernas medelkraft respektive maxkraft illustreras i figurerna 8 och 9. Kvinnornas resultat redovisas på individnivå och för männen är resultatet indelat i de kapacitetsgrupper (1-9) som grundas på resultatets medelkraft, d v s som resultatet tillämpas idag. Det innebär en överlappning av box-plottarna mellan respektive kapacitetsgrupp vid jämförelse av individernas motsvarande resultat av maxkraft. En gruppering av resultatet i det som motsvarar låga, måttliga och stora krav enligt tabell 1 illustreras i den nedre delen av figur 9.

Figur 8. Medelkraft och motsvarande maxkraft för kvinnliga soldater, n=21. Resultatet redovisas i muskelkapacitet (MuskKap 1-9) för varje individ.

1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 40

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Isok

ai te

st, N

Muskel kapacitet

maxkraft medelkraft

24

Figur 9. Medelkraft och motsvarande maxkraft redovisad i 1-9 kapacitetsgrupper (MuskKap), manliga soldater, n=540. Den nedre delen av figuren visar fördelningen om kapacitetsgrupperna indelas i låga, måttliga och stora krav enligt tabell 1. Vid jämförelse av resultaten från medelkraft av drag ett och drag två visar beräkningar att om det bästa draget används som test-resultat jämfört med medelvärdet av två drag (nuvarande system) kommer 28,5 % av de undersökta manliga soldaterna att placeras i en högre kapacitetsgrupp (MuskKap).

1 2 3 4 5 6 7 8 90

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Is

okai

test

N (m

edel

värd

e, S

D)

Muskel kapacitet

maxkraft medelkraft

Låga Måttliga Stora0

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Isok

ai te

st N

(med

elvä

rde,

SD

)

Krav i befattning

maxkraft medelkraft

25

Diskussion Den här rapporten visar att Isokai-testet är ett tillförlitligt test och förefaller vara en lämplig mätmetod för att bedöma en persons muskelstyrka i en rörelse som motsvarar ett lyft, till midje- respektive skuldernivå, vilket är en vanligt förkommande uppgift i FM. Resultatet från mätningen visar att det förelåg en skillnad mellan könen även för personer som söker till FM. En viss förändring av dagens tillämpning av resultat föreslås. Rapporten lyfter också fram det faktum att det är oklart vilken fysisk kapacitet som är nödvändig för att klara olika typer av insatser. Fysisk belastning under befattningsutbildning har inneburit olika belastningsnivåer för olika soldatkategorier. Om krav på muskelstyrka definieras kan man fastställa adekvata nivåer för olika befattningar samt identifiera om det finns befattningar där muskelstyrkan är av mindre vikt. Detta analysarbete är viktigt för FM trovärdighet att placera individer i olika befattningsgrupper, för att inte bryta mot gällande diskrimineringslag (40) och för att undvika att personer utsätts för ökad skaderisk (41). Frågeställningen är central även vid bearbetning av dessa data men en arbetskravsanalys ligger utanför detta uppdrag. På sikt bör man följa skadefrekvensen hos personer med olika befattningar och vad de presterat på Isokai-testet vid uttagningen.

Isokai-testets reliabilitet

Resultatet visar att både intra- och interreliabiliteten (när samma respektive olika provledare genomför testet) är hög. Interreliabilitet är viktig att fastställa eftersom antagningsprövningen genomförs på olika platser av olika provledare. Metodfelet som uttrycks i Newton (N) blir vid omräkning till antal kilogram; 2,8 kg för medelkraften och 7,3 kg för maxkraften. Variationskoefficienten (CV) speglar variationen i förhållande till storleken på variabeln. För medelkraften är CV 4,2 % och för maxkraften är CV 6,2 % vilket innebär att metodfelet (variationen mellan två mätningar på samma individ) är liten oavsett vilket av värdena som används.

26

Isokai-testets validitet

Skillnader mellan män och kvinnor Statistik från antagningsprövning av totalt 166 736 testade män och kvinnor, 2000 – 2011, visar att det är muskelstarkare individer som testats nu jämfört med tidigare. Kvinnorna som antagningsprövades 2011 presterade 66 % av medelkraften i förhållande till männen. Detta överensstämmer med tidigare forskning om skillnaden i muskelstyrka mellan män och kvinnor (35-37, 42). Från mätningen 2000 har genomsnittet av medelkraften ökat för kvinnor med 55 N och för män 115 N vilket innebär att skillnaden mellan könen har ökat. Skillnaden i muskelstyrka är en viktig aspekt att ta hänsyn till vid den grundläggande militära utbildningen (GMU) eftersom utbildningen skall vara lika för alla. Problemen har tidigare belysts bl a i den amerikanska armén som har 15 % kvinnor i vissa enheter. Man har visat att muskelstyrka är en fysiskt begränsande komponent i totalt 80 % av inrycknings-befattningarna (43). Muskelstyrka är en påverkningsbar faktor och hur träningen skall utföras för att optimalt öka den taktiska operativa förmågan finns beskriven (8,11,33). Till den nya FM kommer äldre personer att antas jämfört med tidigare. Eftersom både ålder och kön kan ses som effektmodifierare för prestation (44) måste detta belysas. Muskelstyrkan anses vara störst mellan 25 – 35 år. Den bibehålls eller minskar långsamt mellan 40 – 59 år beroende på aktivitets- och träningsnivå och minskningen beräknas uppgå till 12 – 14 % per årtionde (45). Många andra försvarsmakter använder köns- och åldersjusterade fysiska test. En av orsakerna till detta är att man inte har fastställt arbetsrelevanta krav för olika befattningar. Anthropometriska mått är en annan faktor som är mer betydelsefull i vissa arbetsmoment (33). Resultaten i detta arbete har visat på låga samband mellan kroppslängd och prestation (utveckling av kraft). Det innebär att Isokai-testet inte diskriminerar kortväxta personer vilket varit en av invändningarna mot testet (34). Personer med större kroppsmassa har en fördel vid förflyttning med utrustning därför att utrustningen då utgör en relativt sett mindre andel av belastningen (31,46,47). Likaså har längre personer en fördel när utrustning skall lyftas till en högre höjd eller vid förflyttning i kuperad terräng. Det är också känt att kroppsmassan har betydelse vid fysiska tester om yttre motstånd används eller ej. Lätta personer har en fördel om det endast är den egna kroppen som utgör belastning. För tyngre personer, med större kroppsmassa, kan testresultatet innebära en underskattning av fysisk

27

kapacitet (31-33, 46-49). Detta innebär att tester med den egna kroppen som belastning inte är tillräckliga för urvalstest till arbeten där kroppen exponeras fysiskt av en yttre belastning. Om tester utförs under arbetsliknande moment, för arbets- och insatsspecifika krav, minskar problemet att matcha individens kapacitet till yttre krav (50). Urvalstester för militär verksamhet finns beskrivna i olika studier (16,17, 51-54) men det finns ingen konsensus om ett optimalt testbatteri (10). Inte enbart urvaltester utan även tester som används då individers fysiska prestationsförmåga skall följas upp måste tillämpa system som är relevanta för arbetsuppgiften (46,55).

Isokinetisk mätning Användning av dynamiska test föreslås i flera studier (4-6). Jacobs och medarbetare (3) påvisade god korrelation mellan ett isokinetiskt lyft, ett dynamiskt progressiv lyft och ett ”verkligt” lyft-test. Sensitiviteten av det dynamiska progressiva lyft-testet begränsas av att det inte går att lägga till en obegränsad tyngd i maskinen (3) något som inte är en begränsning i IsoKai maskinen. Andra författare som Stevensson och medarbetare (56) har invändningar mot att använda dynamiska lyft-test för att predicera arbetsprestation bl a för att uthålligheten inte mäts och att en rörelse i ett plan endast begränsat kan predicera en tre-dimensionell rörelse. Invändningen att ett isokinetiskt test inte är funktionell förekommer också och det allra mest funktionella torde vara att mäta lyft av den aktuella materielen men variationen av vad soldater lyfter är stor. Efter en genomgång av vilka lyft-test som finns tillgängliga för ett urvalsarbete är slutsatsen att i nuläget är ett isokinetiskt test det mest lämpliga. Maxkraft och medelkraft kan registreras direkt och testmetoden tillhör de ur skadesynpunkt säkraste testmetoderna eftersom inga lösa vikter hanteras och att motståndskraften tillåts variera genom rörelsebanan. Dessutom ger testet möjlighet att bedöma lyftkapacitet såväl till midje- som till axelhöjd.

Isokai-testet medel- och maxvärde Vid antagningsprövningen används resultat som grundas på medelkraften av hela draget när individer delas in i de olika kapacitetsgrupperna (MuskKap). Det innebär att en person, i detta fall en kvinna, som relativt sett är svagare i armar/axlar jämfört med en man, kan prestera ett högt värde av maxkraften i första fasen av lyftet då f a benmusklerna används, men ändå få en låg medelkraft, figur 6. Detta faktum överensstämmer med tidigare forskning som har visat att skillnaden i muskelstyrka mellan män och kvinnor är störst i övre extremiteterna. Kvinnors muskelkraft (armar/axlar) uppgår till ca

28

50 % av männens (35-37,42). Fenomenet visas också då korrelationen av maxkraften i förhållande till medelkraft undersöks. I ett examensarbete (57) har maxkraft av Isokai-test jämförts med ett marklyft, en maximal styrkeprestation (1RM= 1 repetition maximum). Resultatet indikerar att den maximal muskelstyrka kan mätas på ett relevant sätt i IsoKai. Exemplet som illustreras i figur 6 visar en kvinna som presterar en maxkraft av 1003 N (motsvarande ca 98 kg) vid den delen av lyftet då kroppen är upprätt, d v s med raka ben och raka armar. Eftersom proceduren att testa fram en individs maximala kraft (1RM) vid ett marklyft är mer tidskrävande med större skaderisk är Isokai-testet ett bättre alternativ. Resultatet talar för att det är viktigt att även bedöma maxkraften och inte bara medelkraften om man skall utvärdera lyftförmåga. Förklaringsvärdet d v s hur säkert medelkraften predicerar maxkraften var större för män R2 =0,86 jämfört med för kvinnor R2 =0,75. För Isokai som test har argumenteras att det kan liknas vid ett lyft av en bår. För att klara att utföra själva lyftet på ett säkert sätt krävs förutom teknik också välutvecklad muskulatur i bål och nedre extremiteter så som vid ett marklyft. För att predicera denna kapacitet kan registrering av maxkraft kan vara tillräcklig (57). Å andra sidan har kvalitéer för att klara ett arbete som förflyttning av en bår tidigare studerats och konklusionen är att muskeltvärsnitt och muskeluthållighet i överkroppens muskler är viktiga faktorer för att klara att bära en tung bår (58,59). Likaså skattade soldater att lyft sker till en viss höjd, i vissa fall upp till 2 m. Detta talar för att använda medelkraften av draget (tabell 1).

Kravnivåer och gränsvärden FM har sedan årtionden använt olika kravnivåer som innebar att till de mest fysiskt krävande befattningarna placerades de starkaste soldaterna. Systemet har reviderats under åren och uppföljningar har visat att manliga soldater som skrivits in för utbildning har haft väsentligt bättre muskelkapacitet än kraven i befattning. Resultaten av detta arbete visar att indelningen av kravnivåer på gruppnivå tycks överensstämma med den exponering som soldater uppger sig varit utsatta för under befattningsutbildning. Exponeringsmätningar är dock helt nödvändiga för att en relevant kravanalys skall kunna genomföras för det nya personalförsörjningssystemet.

Exponering och arbetskrav Hur tungt lyfter soldater? Under befattningsutbildningen skattade manliga soldater att de tyngsta lyften uppgick till nästan dubbelt så stor vikt som vad de kvinnliga soldaterna gjorde, medianvärdet var 60 respektive 35 kg. En uppdelning i olika

29

soldatkategorier visade att jägarsoldaterna, som har de högsta fysiska urvalskraven, uppgav signifikant högre värden av de tyngsta lyften, 80 kg. Det skall jämföras med manliga ingenjörssoldater där medianvärdet av tyngsta lyft uppgick till 60 kg och till 50 kg för artillerister. Vid en jämförelse mellan kvinnliga armé- och marinsoldaterna visade siffrorna att marinsoldaterna varit utsatta för mindre fysiskt krävande lyft. Medianvärdet för kvinnor i armén uppgår till 40 kg och i marinen till 25 kg. Detta indikerar att kvinnliga soldater inte hanterar lika tungt materiel under sin utbildning som manliga soldater. Uppföljning pågår för att undersöka hur detta förhåller sig under den grundläggande militära utbildningen i FM nya system. Hur mycket bär man? Uppföljning av hur mycket utrustningen väger som soldater bär på kroppen har visat att variationen är stor mellan olika soldatkategorier. Kvinnliga marinsoldater uppgav att buren vikt som mest uppgick till 16 kg medan kvinnor i armén bar nästan dubbelt så tungt, 27 kg som mest. Hur stor belastning som uppgifter under insats innebär för olika kategorier soldater är dock okänt. Under befattningsutbildning har vissa soldatkategorier utsatts för extremt höga belastningsnivåer. Figur 10 illustrerar 10 manliga soldater, deras kroppsvikt och hur stor belastningen blev i procent av kroppsvikten. För soldaten som endast väger 61 kg innebär 55 kg buren vikt en belastning med 89 % av kroppsvikten (50).

Figur 10. Buren utrustning i procent av kroppsvikten för 10 soldater. Larsson, H (2009). Premature Discharge from Military Service. Risk Factors and Preventive Interventions, Karolinska Institutet, PhD Thesis, Stockholm (pg 3) (50).

60 70 80 900

20

40

60

80

100

Load

car

riage

in %

of b

ody

wei

ght

Body weight, kg

Light backpack Heavy backpack

30

Från ett annat förband rapporteras att soldaterna under en övning som pågick under 5 dagar belastades med mellan 28 % - 101 % av sin kroppsvikt. Under en hel dag bars mellan 65 – 81 kg (60). Det innebär att belastningen under befattningsutbildning i FM kan vara större mätt i antal kg buren vikt och tid jämfört med den exponering som rapporterats från uppföljning av patrullering under insats från US Army, Isaf styrka i Afghanistan (61), Danmarks Isaf förband (pers kommunikation) och vad som framkommit från rapport från Svenska soldater som verkar i Mazar-e-Sharif (62). En annan aspekt är om det är rimligt att förutsätta att en individ skall kunna klara att lyfta upp den aktuella packningen på den egna kroppen? Det finns tillfällen då soldaterna svarat att de får hjälpa varandra för att klara av att ta på utrustningen p g a den stora tyngden. Skälet till att Isokai-testet togs fram var att det ansågs viktigt att bedöma en persons generella muskelstyrka eftersom många arbetsuppgifter i FM innebär att kroppen utsätts för fysisk belastning. Lyft är en av de mest vanligt förekommande uppgifterna för soldater under insats (10) där olika materiel skall hanteras manuellt och lyft-förmågan är en av de viktiga komponenterna i arbetskraven som måste analyseras. Men det är också viktigt att analysera vad soldater skall kunna bära som mest. Om det skall vara ett faktisk absolut värde eller om procent av kroppsvikt (kroppsmassa) måste övervägas om man skall fastställa gränsvärden. Det förekommer naturligtvis också andra arbetsuppgifter i FM som medför stora fysiska påfrestningar. JAS 39 Gripen piloter exponeras för höga G-krafter under luftstrid och är utrustade med relativt tung huvudburen utrustning. Andra kända ergonomiska problem är olika former av övervakningsarbeten som kan medföra statiskt muskelarbete under längre perioder vilket medför en helt annan ergonomisk problematik än påverkan av stora yttre krafter. Hänsyn till rådande fysiologiska skillnader mellan könen tas när gränsvärden för lyft sätts inom NATO (10). Vid utveckling av ny utrustning har man i amerikanska armén satt gränsvärdena att en manlig soldat inte skall behöva lyfta mer än 39,5 kg och en kvinna som mest 20 kg. I en teknisk rapport redovisas dock att lyft på material mellan 85-110 kg förekommer och de mest vanligast förekommande vikterna uppgår till 20-50 kg för amerikanska och brittiska soldater (10). Diskrepansen mellan vad som är rekommenderade nivåer (10,63,64) och den verkliga tyngden vid olika lyft är stor och problemet är väl känt. Det är dock okänt om det är detta faktum som innebär olika konsekvenser för manliga jämfört med kvinnliga soldater eller om andra faktorer spelar in för att kvinnliga jämfört med manliga soldater i brittiska och amerikanska armén rapporteras ha en högre incidens av skador (65,66).

31

I Sverige finns inga gränsvärden satta av FM. Bedömningsmodeller för manuell hantering av bördor (att lyfta, bära, skjuta eller dra) finns beskrivna i arbetarskyddsstyrelsens författningssamling. Det anses, som princip, att i de flesta fall är det olämpligt att hantera bördor tyngre än 15 kg (63,64).

Arbetskravsanalys Konsekvensen av att inte veta vilka belastningsnivåer som är aktuella under soldatutbildningen och under insats kan medföra att vi ställer högre eller lägre krav vid urvalet än vad som är relevant (38,50,62). Insatsspecifika krav är det primära och urvalet skall göras så att personer undersöks för om de har förutsättningar att med träning kunna komma upp till den för arbetsuppgiften aktuella nivån under förberedelsetiden. Om arbetskraven inte är identifierade och kopplade till kraven vid urval kommer kvinnor att missgynnas i förhållande till män då muskelstyrka är ett urvalskriterium (67). Arbetsgivaren, FM, behöver evidens för att arbetskraven är relevanta i relation till soldatens fysiska kapacitet (68). För att undvika att personer med lägre muskelstyrka (kvinnor eller män) diskrimineras på osakliga grunder och för att fastställa adekvata och objektiva muskelkrav måste en arbetsanalys av olika befattningar genomförs (15,17,68). En svaghet i det föreliggande arbetet är att inga manliga marinsoldater har deltagit. De manliga armésoldaterna som studerats kan ur belastnings-synpunkt anses vara en representativ grupp vilket också gäller för de kvinnliga soldaterna eftersom de representerar alla typer av förband i FM. En annan begränsning är att studien endast omfattar soldater under befattningsutbildning vilket gör att fortsatt arbete måste riktas mot att följa upp soldater under insats för att fastställa de verkliga kraven. Med definierade arbetskrav (ansträngningsprofiler) kan man göra en Gap analys för att utvärdera individens lämplighet för olika arbetsuppgifter. Det är viktigt att påpeka att även i ett system där relevanta urvalstester används måste uppföljning av olika typer av förändringar göras. Det kan vara på individnivå eller så kan den fysiska exponeringen ha ändrats genom ny materiel eller andra arbetsuppgifter. Genom att systematisk följa dessa förändringar kan justeringar göras så att inte individen utsätts för alltför höga arbetskrav alternativt kan andra åtgärder sättas in. Genom att minska gapet mellan arbetets krav och individens prestationsförmåga minskar risken för överbelastning. Modellen finns framtagen för FM (50,69-71), se figur 11.

32

Figur 11. Modell för att genomföra systematisk kartläggning och för att rikta adekvata åtgärder. FM fysiska grundkrav för soldater innefattar förmåga att bära, lyfta, gräva och klättra. En arbetsgrupp inom NATO har kommit fram till att till de mest fysiskt krävande uppgifterna för militär personal som deltagit i olika insatser ingår materielhantering som att lyfta och bära, förflyttning till fots och att gräva. Dock pågår en diskussion om vilka uppgifter som är aktuella för olika soldatkategorier (10). Vilka kvalitéer behöver testas? Kunskap om vad soldater skall klara är avgörande för att relevanta urvalssystem tillämpas vid olika anställningstest (72). Såväl kroppssammansättning, muskeluthållighet, balans, aerob- som anaerob kapacitet är andra faktorer än muskulär styrka som spelar in för fysisk prestationsförmåga (73) som måste utvärderas i en arbetskravsanalys.

33

Förslag

Man kan välja olika lösningar vid ett urvalsarbete. För befattningar med identifierade stora fysiska krav på muskelstyrka används resultatet från hela testkurvan beräknad i ett medelkraftvärde, som nuvarande system. För befattningar som omfattar arbetsuppgifter med identifierat låga krav på muskelstyrka, med en lägsta nivå identifierad, är maxvärdet troligtvis mest relevant. Alla skall kunna klara att lyfta en bår respektive sin personliga utrustning.

• Det innebär att två olika testresultat registreras från Isokai-testet, medelkraft respektive maxkraft. När arbetskravsanalysen är genomförd och kraven har identifierats kan en indelning i de olika muskelkapaciteterna göras.

• Eftersom klassbredderna är snäva bör man överväga att dela in skalan i låga, måttliga och höga krav, figur 1 och 9.

• Det bästa av de två dragen som registreras används som resultat.

Konklusion Fysiska krav som ställs på individen i olika befattningar, d v s arbets-specifika uppgifter, innebär att olika testmetoder behöver användas i samband med urval. Isokai är ett tillförlitligt test som förefaller relevant för att mäta en individs muskelstyrka i ett simulerat lyft. Mätningen bekräftar en skillnad i muskelstyrka mellan könen hos sökanden till FM vilken är störst i de övre extremiteterna. För att FM skall vara försäkrad om att resultatet av mätningen tillämpas på ett adekvat sätt i det nya systemet måste ytterligare frågor besvaras. Den första frågan är vilka arbetsuppgifter våra soldater skall lösa? Därefter kommer frågan om vilken fysisk förmåga olika soldatkategorier behöver uppnå inför olika insatser, i olika befattningar och inom HV/Nationella skyddsstyrkorna. Det är också angeläget att identifiera befattningar där muskulär styrka är av mindre betydelse.

34

Fortsatt arbete

En modell för kravanalysarbete presenteras i bilaga 1. Data samlas in och försök pågår för att utveckla nya arbetsrelevanta fysiska tester för FM urvalsarbete. Resultat från olika fysiska tester kommer att jämföras med självskattad fysisk exponering från den grundläggande militära utbildningen (GMU) samt från insats i Afghanistan. En viktig aspekt i arbetet är att få en kontinuitet i urvalsprocessen. Inga kopplingar finns mellan författarna och IsoKai, M-produkter. Tack Författarna riktar ett stort tack till alla soldater som deltagit i tester och försök, Kicki Zetterberg, Lena Johansson, Susanna Larsson för genomförande av Isokai-tester i samband med in- och utryckning, Ingvar Ahlstrand för statistiskt underlag från antagningsprövningen och till Anna Tegern för inmatning av data och korrekturläsning.

35

Referenser

1. Rasmussen Barr E. Muscular endurance, entry and criteria tests for military personnel. Litteraturgenomgång skriftlig rapport, i manuskript, Karolinska Institutet NVS, 2011.

2. Nordesjö L-O, Schéle R. Validity of an ergometer cycle test and measures of

isometric muscle strength when predicting some aspects of military performance. Försvarsmedicin 1974; 10:11-23.

3. Jacobs I, Bell D, Pope J. Comparison of isokinetic and isoinertial lifting

tests as predictors of maximal lifting capacity. Eur J Appl Physiol 1988; 57:146-153.

4. Dempsey P, Ayuob M, Westfall P. Evaluation of the ability of power to

predict low frequency lifting capacity. Ergonomics 1988; 41:1222-1241.

5. Feeler L, James J, Schapmire D. Isometric strength assessment, Part I: Static testing does not accurately predict dynamic lifting capacity. Work 2010; 37: 301-308.

6. Townsend R, Schapmire D, James J, Feeler L. Isometric strength

assessment, Part II: Static testing does not accurately classify validity of effort. Work 2010; 37: 387-394.

7. Bergh U, Avén A. Minnesanteckningar från symposium om prövning av

fysisk kapacitet i inskrivningssystemet vid värnpliktsverket. 1993 FOA dnr 93-3713/S.

8. Sharp MA, Legg SJ. Effects of psychophysical lifting training on maximal

repetitive lifting capacity. Am Ind Hyg Assoc J 1988; 49(12) 639-644.

9. Sharp MA, Vogel JA. Maximal lifting strength in military personnel. Adv Ind Erg Safety 1992; 1261-1267.

10. NATO Research and Technology Organisation. Optimizing Operational

Physical Fitness. Final Report of Task Group 019. RTO Technical report. TRHFM-080. 2009. RTO/NATO.

11. Hendrickson NR, Sharp MA, Alemany JA, Walker LA, Harman EA,

Spiering BA, Hatfield DL, Yamamoto LM, Maresh CM, Kraemer WJ, Nindl BC. Combined resistance and endurance training improves physical capacity and performance on tactical occupational tasks. Eur J Appl Physiol 2010; 109:1197-1208.

12. Chaffin DB. Human strength capability and low-back pain. J Occup Med

1974; 16: 248-254.

36

13. Chaffin, DB, Herrin GD, Keyserling WMP. Preemloyment strength testing: an updated position. J Occup Med 1978; 20:403-408.

14. Baltzopoulos V, Brodie DA. Isokinetic dynamometry, applications and

limitations. Sports Med 1989; 8:101-116.

15. Ayoub MM, Jiang BC, Smith JL, Selan JL, and Mc Daniel JW. Establishing a physical criterion for assigning personnel to U.S. Air Force jobs. Am Ind Hyg Assoc J 1987; 48: 464-470.

16. Stevenson JM, Greenhorn DR, Bryant JT, Deakin JM, Smith JT. Gender

differences in performance of a selection test using the incremental lifting machine. Appl Erg 1996; 27:45-52.

17. Rayson M, Holliman D, Belyavin A. Development of physical selection

procedures for the British Army. Phase 2: relationship between physical performance tests and criterion tasks. Ergonomics 2000; 43:73-105.

18. Rosenblum KE, Shankar A. A study of the effects of isokinetic pre-

employment physical capability screening in the reduction of musculoskeletal disorders in a labor intensive work environment. Work 2006;26:215-228.

19. Legg S, Myles W. Maximum acceptable repetitive workloads for an 8-hour

work-day using psychophysical and subjective rating methods. Ergonomics 1981; 24(12): 907-916.

20. Legg S, Pateman C. A physiological study of the repetitive lifting capacity

of healthy young males. Ergonomics 1984; 27(3): 259-272.

21. Nicholson L, Legg S. A psychophysical study of the effects of load and frequency upon selection of workload in repetitive lifting. Ergonomics 1986; 29(7): 903-911.

22. Hidalgo J, Genaidy A, Karwowski W, Christensen D, Huston R, Stambough

JA comprehensive lifting model: beyond the NIOSH lifting equation. Ergonomics 1997; 40: 916-927.

23. Lexell JE, Downham DY. How to assess the reliability of measurements in

rehabilitation. Am J Phys Med Rehabil 2005; 84:719-23.

24. Turner R. Rehabilitation: Issues in Functional Assessment. Quality of Life and Pharmacoeconomics in Clinical Trials Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia.

25. Portney LG, Watkins MP. Foundations of clinical research. Applications to

practice ed 2nd. Uper Saddle River, New Jersey 07458: Prentice-Hall Inc, 2000.

37

26. Guyatt GH, Feeny DH, Patrick DL. Measuring health-related quality of life. Ann Intern Med 1993; 118:622-9.

27. Rothstein JM. Reliability and validity: Implications for research. In: Bork

CE(ed) Research in physical therapy. Lippincott, Philadelphia, 1993, pg 18-36.

28. Carmines EG, Zeller RA. Reliability and validity assessment. Beverly Hills and London. Sage Publications, Inc, 1979.

29. Handbok mönstring. Pliktverkets handboksserie 2001. 804:0404:3.

30. SOU 2008:98. Totalförsvarsplikten i framtiden. Delbetänkande från

Utredningen om totalförsvarsplikten. (Regeringskansliet Officiell Rapport), Fritzes, Stockholm 2008.

31. Bilzon JL, Allsopp AJ, Tipton MJ. Assessment of physical fitness for

occupations encompassing load-carriage tasks. Occup Med (Lond) 2001; 51(5):357-361.

32. Aasa U, Jaeic S, Barnekow-Bergkvist M, Johansson H. Muscle strength from functional performance test role of body size. J Strength Cond Res 2003; 17(4):664-670.

33. Williams AG, Rayson MP. Can simple anthropometric and physical

performance tests track training-induced changes in load-carriage ability? Mil Med 2006; 171:742-8.

34. Ahlborg B, Holmström E. Översyn av den medicinska

prövningsverksamheten i Pliktverket. Överväganden och förslag, 2003, skriftlig rapport.

35. Laubach LL. Comparative muscular strength on men and women: a review

of the literature. Aviat Space Environ Med 1976; 47:534-542.

36. Miller AEJ, Mac Dougall JD, Tarnopolsky MA, Sale DG. Gender differences in strength and muscle fiber characteristics. Aur J Appl Physiol 1993; 66:254-262.

37. Mc Ardle WD, Katch FI, Katch VL. Exercise Physiology, Energy, Nutrition

& Human Performance. Lippincott Williams & Wilkins 6 ed 2007 sid 515.

38. Slutrapport undersökning av belastningsskador i försvarsmakten 2011. Rapport dnr: 14 990:51376.

39. Bland JM, Altman DG. Statistical methods for assessing agreement between

two methods of clinical measurement. Lancet 1986; 1:307-10.

40. Diskrimineringslagen 2008:567.

38

41. Arbetsmiljölagen, SFS 1977:1160 i lydelse 1 januari 2011.

42. Yanovich R, Evans R, Israeli E, Constantini N, Sharvit N, Merkel D,

Epstein Y, Moran DS. Differences in physical fitness in male and female recruits in gender-integrated army basic training. Med Sci Sports Exerc 2008; 40:654-659.

43. Sharp MA, Patton JF, Knapik JJ, Hauret K, Mello RP, Ito M, Frykman PN.

Comparison of the physical fitness of men and women entering the U.S. Army:1978-1998. Med Sci Sports Exerc 2002; 34:356-363.

44. Westgaard RH, Winkel J. Guidelines for occupational musculoskeletal load

as bias for intervention: a critical review. Appl Erg 1996; 2:79-88.

45. Doerty TJ. The influence of aging and sex on skeletal muscle mass and strength. Clin Nut Met Care 2001; 4:503-508.

46. Vanderburgh PM. Occupational relevance and body mass bias in military

physical fitness tests. Med Sci Sports Exerc 2008; 40:1538-45.

47. Harman EA, Gutekunst DJ, Frykman PN, Sharp MA, Nindl BC, Alemany JA, Mello RP. Prediction of simulated battlefield physical performance from field-expedient tests. Mil Med 2008; 173:36-41.

48. Barnekow-Bergkvist M. Effect of worksite physical exercise on

musculoskeletal health. Arbete och Hälsa 2006:12, National Institute for Working Life, Stockholm 2006.

49. Ropponen A, Gibbons LE, Videman T, Battié MC. Isometric back extension

endurance testing: reasons for test termination. J Orthop Sports Phys Ther 2005; 35:437-42.

50. Larsson H. Premature Discharge from Military Service -Risk Factors and

Preventive Interventions (thesis) Stockholm 2009.

51. Bilzon JL, Scarpello, EG, Bilzon E, Allsopp AJ. Generic task-related occupational requirements for Royal Naval personnel. Occup Med 2002; 52: 503-510.

52. Larsson H, Harms-Ringdahl K. A Lower-Limb Functional Capacity Test for

Enlistment into Swedish Armed Forces Ranger Units. Mil Med 2006; 171:1065-1070.

53. de Raad J, Redekop WK. A comparison between two systems for pre-

employment medical assessment in the Royal Netherlands Army by a randomized, controlled study. Mil Med 2004; 169:437-43.

54. de Raad J, Nijhuis FJ, Willems JH. Difference in fitness for duty among

39

soldiers on a mission: can these be explained by a difference in the preemployment assessment? Mil Med 2005; 170:728-34.

55. Popper SE. Incorporating occupational medicine methodology into military

fitness for duty and readiness issues. Aviat Space Environ Med 1997; 68:740-5.

56. Stevenson JM, Andrew GM, Bryant JT, Greenhorn DR, Thomson JM.

Isoinertial tests to predict lifting performance. Ergonomics 1989; 32(2):157-166.

57. Engelbrektsson K. En jämförande studie av isokai kontra isotont marklyft

och drag till hakan. Kandidatuppsats, Linnéuniversitetet 2011.

58. Knapik JJ, Harper W, Crowell HP. Physiological factors in stretcher carriage performance. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 1999; 79(5):409-413.

59. Knapik JJ, Harper W, Crowell HP, Leiter K, Mull B. Standard and

alternative methods of stretcher carriage: performance, human factors, an cardiorespiratory responses. Ergonomics 2000; 43(5):639-652.

60. Sundberg T. Mätning avseende belastningar utan kläder, med kläder och

stridsutrustning och Lk100 samt vapen och kroppsskydd. Intern sammanfattning, Försvarshälsan I 19, 2010.

61. Dean C. The Modern Warrior's Combat Load. Dismounted Operations in

Afghanistan. Report from the U.S. Army Center for Army Lessons Learned 2003.

62. Toresson M. NOOR III Foot Patrol in warm conditions, MeS LESSONS

IDENTIFIED INPUT FORM, 2010.

63. Arbetarskyddsstyrelsens författningssamling, AFS 1998:1, Belastningsergonomi 1998.

64. Arbetarskyddsstyrelsens författningssamling, AFS 2000:1, Manuell

hantering 2000.

65. Knapik JJ, Sharp MA, Canham-Chervak M, Hauret K, Patton JF, Jones BH. Risk factors for training-related injuries among men and women in basic combat training. Med Sci Sport Exerc 2001; 946-954.

66. Rayson M, Wilkinson D, Nevill A. Physical selection standards for single

entry recruits: Development and validation study. Report 2002. Optimal Performance Ltd, Farnham, UK.

67. Stevenson JM, Bryant JT, Andrew GM, Smith JT, French SL, Thomson JM,

Deakin JM. Development of physical fitness standards for Canadian Armed Forces younger personnel. Can J Sport Sci 1992; 17(3):214-221.

40

68. Jackson AS. Preemployment physical evaluation. Exerc Sport Sci Rev 1994;

22:53-90.

69. Larsson H, Larsson M, Osterberg H, Harms-Ringdahl K. Screening tests detect knee pain and predict discharge from military service. Mil Med 2008; 173(3):259-265.

70. Larsson H, Broman L, Harms-Ringdahl K. Individual risk factors associated

with premature discharge from military service. Mil Med 2009; 174(1):9-20.

71. Larsson H, Tegern M, Harms-Ringdahl K. Influence of the implementation of a comprehensive intervention programme on premature discharge outcomes from military training. Work (accepted for publication 2012).

72. Rayson. Fitness for work: the need for conducting a job analysis. Occup

Med 2000; 50:434-436.

73. Barnekow-Bergkvist M, Aasa U, Ängquist KA, Johansson H. Prediction of development of fatigue during a simulated ambulance work task from physical performance tests. Ergonomics 2004; 47 (11):1238-1250.

74. Bos J, Kuijer PPFM, Frings-Dresen MHW. Definition and assessment of

specific occupational demands concerning lifting, pushing, and pulling based on a systematic literature search. Occup Environ Med 2002; 59:800-806.

41

Bilaga Validering av FM urvalssystem

En analys av FM olika arbetsuppgifter och vad det innefattar för krav i olika befattningar och arbetsområden (arbetskravsanalys) måste genomföras för att urvalsinstrumenten skall kunna utvecklas ytterligare. En föreslagen metod följer den schematiska bilden, definiera krav, mätning, analys och utveckling av tester (74). Underlag av olika soldatkategoriers arbetsuppgifter tas fram. Därefter ”operationaliseras” beskrivningen av arbetsuppgifter och krav till olika testmetoder. Detta görs genom mätningar och uppföljningar av personer som arbetar inom olika verksamheter i FM.

42

Beskrivning av krav • Utveckla en metod för arbetskravsanalysen • Beskriva och välja ut typ arbetsuppgifter inom armé, flyg, marin,

logistik, teknik • Undersöka vilka arbetsmoment som ingår – från det mest fysiskt

ansträngande till de mest vanlig förekommande • Genomföra arbetskravsanalysen och fastställa ansträngningsprofiler

Mätningar och analys av arbetets krav

• Arbetsanalys; exponeringsnivå, upprepning (repetitiv belastning), duration (44)

• Fysiologiska mätningar på personer under insats • Undersöka samband mellan fysisk arbetsförmåga och möjlighet att

klara uppgifter Utveckling av arbetsrelevanta test och aktuella kravnivåer

• Utarbetning av standardiserade tester • Förslag till tester för urval och tester att följa upp befintlig personal • Föreslå kravnivåer

43

44

Omslag Isokai rapporten 14 oktIsokai rapporten 15 oktSammanfattningInnehållsförteckningIntroduktionBakgrundUrvalstesterReliabilitet - tillförlitlighetValiditet - relevans

Beskrivning av Isokai-testet och dess tillämpningIsokai-testets relevansRisker vid urval

Köns- och åldersfaktorerRapportens avgränsningSyfte

Material och metodFörsökspersonerTestprotokollStatistiska metoder

ResultatResultat Isokai-test vid antagningsprövningDemografiska dataIsokai-testets reliabilitetExponering under utbildningKorrelation mellan kroppsmått och resultat Isokai-testetMaxkraft och medelkraft ur ett könsperspektivMaxkraft i förhållande till medelkraft

DiskussionIsokai-testets reliabilitetIsokai-testets validitetSkillnader mellan män och kvinnorIsokinetisk mätningIsokai-testet medel- och maxvärdeKravnivåer och gränsvärdenExponering och arbetskravArbetskravsanalys

Förslag

KonklusionFortsatt arbete

ReferenserBilaga