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Wissen und Forschung zum Gesunden Sitzen

Eine Übersicht von Dr. med. Andreas Frank, Münster

 

Allgemeine Einführung

Sitzen ist phylogenetisch gesehen eine verhältnismäßig neue Haltungsform des Menschen. Er sitzt erst seit 4 Millionen Jahren, während ihm die aufrechte Haltung schon seit 65 Millionen Jahren vertraut ist (Grieco, 1986). Noch jünger ist das Sitzen auf einem Stuhl oder stuhlähnlichen Gerät (Ernst, 1992). Laut Mandal (1976) und Grieco (1986) vollzog sich die Entwicklung vom stehenden Homo sapiens oder Homo erectus zum sitzenden Homo sedens vor allem im 20. Jahrhundert. Tatsächlich verbringen die Menschen heutzutage einen Großteil ihrer Zeit sitzend. So sitzen sie während der Mahlzeiten, sie sitzen in Zügen, Bussen, Autos und auf Fahrrädern, sie sitzen während ihrer Ausbildung und in ihrer Freizeit, beispielsweise im Theater oder Kino, ein Großteil von ihnen sitzt sogar auf der Toilette. Hinzu kommt, dass sich in der modernen Dienstleistungsgesellschaft immer mehr Berufe herauskristallisiert haben, die eine dauerhaft sitzende Tätigkeit mit sich bringen. Man denke hierbei an die vielen Büro-, Verwaltungs- und Bildschirmarbeitsplätze. Schoberth (1989) bezifferte die Anzahl der Sitzberufler 1987 in der damaligen Deutschland auf 16 Millionen von insgesamt 25,7 Millionen Erwerbstätigen (= 62,3%).

Die Menschen sitzen in erster Linie, weil sie es als bequemer und weniger anstrengend empfinden als zu stehen. Sich nach längerem Stehen hinzusetzen, wird als entlastend empfunden.

Gleichzeitig nimmt jedoch die Zahl der Patienten zu, die über Rückenschmerzen, speziell über Beschwerden im unteren Lendenwirbelsäulenbereich klagen. Ernst (1992) spricht von einer Epidemie von Rückenproblemen in vielen Industrieländern und erwartet, dass im Jahr 2000 jeder fünfte Deutsche von Rückenschmerzen geplagt sein wird. Diese Beschwerden verursachen erhebliche Kosten. Betroffen davon ist neben dem Gesundheitswesen auch die Wirtschaft, da die Erkrankungen zu Arbeitszeit- und Produktivitätsausfall führen (Lander et al. 1987; Kelsey et al. 1979). Ernst (1992) schätzt die in den USA durch Wirbelsäulenleiden anfallenden direkten und indirekten Kosten auf jährlich 70 Milliarden Dollar und vermutet für Deutschland ähnlich hohe Zahlen. 80% der US-Bevölkerung suchen mindestens einmal in ihrem Leben ärztliche Hilfe aufgrund von Rückenbeschwerden (Murly 1992). Dabei sind nicht nur Erwachsene und ältere Menschen betroffen, sondern auch Jugendliche und junge Erwachsene, die während ihrer schulischen und universitären Ausbildung häufig sitzen, klagen zunehmend über entsprechende Beschwerden (Amstad et al. 1992). Ein wesentlicher Faktor, der zur Entstehung von Rückenbeschwerden beiträgt, ist sicherlich die schlechte Sitzhaltung (Black et al. 1996).

Dies rechtfertigt die Arbeiten vieler Autoren (Andersson et al. 1975, Bendix et al. 1996, Berry et al. 1987, Black et al. 1996, Ensink et al. 1996, Gertzbein et al. 1984, Grandjean et al. 1973, Grieco 1986, Haher et al. 1991, Munton 1982, Seymour 1995), die sich mit der Biomechanik der Wirbelsäule sowie mit Haltungsergonomie, im Speziellen mit Sitzergonomie beschäftigen. Im Zuge des wachsenden Gesundheitsbewusstseins ist es vor allem für Menschen, die häufig sitzen bzw. für deren Arbeitgeber wichtig, ihre Sitzmöbel nicht nur nach optischen, sondern vor allem nach gesundheitlichen Gesichtspunkten auszusuchen. Ein Aspekt, der wiederum die Untersuchung und Beurteilung von Sitzmöbeln nach orthopädischen und arbeitsmedizinischen Gesichtspunkten und weitere theoretische und experimentelle Forschungsanstrengungen rechtfertigt.

In der Industrie ist die Verwendung von Computern zur Analyse mechanischer Systeme seit langem gebräuchlich. Sogenannte Virtual-Prototyping-Computerprogramme stellen die mechanische Simulation und 3-D computergraphische Animation schnell und flexibel (parameterisiert) zur Verfügung und erlauben so die frühe Überprüfung eines theoretischen Designkonzepts vor Anfertigung des ersten Prototypen. Auch biomechanische Systeme, deren grundlegende Eigenschaften bekannt sind, sind für eine solche Computeranalyse prinzipiell geeignet.

Die Biomechanik des Sitzens ist ein Beispiel für eine komplexe Interaktion zwischen dem Menschen respektive dessen Wirbelsäule und einem technischen Gebrauchsgegenstand, dem Stuhl.

Sitzen

Im Stehen ist die gesunde Wirbelsäule des Erwachsenen doppelt s-förmig gekrümmt und weist eine Halslordose, Brustkyphose, Lendenlordose und eine Sakralkyphose auf (Rauber und Kopsch 1998). Die Stellung der Wirbelsäule ist abhängig von der Stellung des Beckens. Beim Setzen ändert sich die Stellung des im Stehen nach vorne gekippten Beckens und damit auch die der Wirbelsäule.

Neben einer Beugung in den Knie- und Hüftgelenken erfolgt beim Hinsetzen zunächst eine leichte Vorbeugung der Wirbelsäule. Beim Senken des Gesäßes bewirkt die Anspannung des Musculus erector spinae eine Streckhaltung der gesamten Wirbelsäule, wodurch ein Vorkippen des Rumpfes verhindert wird. Nach Aufsetzen des Gesäßes kommt es zu einer deutlichen Beckenrotation. Das Becken dreht sich nach hinten, was einer Aufrichtung entspricht. Dadurch nimmt die Ventralflexion der Wirbelsäule zu. Es ergibt sich eine Rundung des Rückens, eine Kyphosierung. Je stärker die Rückdrehung des Beckens, desto stärker ist auch die Kyphosierung (Schoberth 1989, Seymour 1995). Bei aufrechtem Sitzen beträgt die Rückdrehung des Beckens etwa 15°, bei entspanntem ununterstütztem Sitzen etwa 35° (Bendix 1987, Knutsson et al. 1966, Andersson et al. 1975).

Vor- und Nachteile der sitzenden Körperhaltung

Die sitzende Position hat gegenüber der stehenden einige Vorteile. Die statische Muskelarbeit wird vermindert, da Fuß-, Knie- und Hüftgelenke nicht mehr von der Muskulatur fixiert werden müssen. Daraus ergibt sich ein niedrigerer Gesamtenergiebedarf (Naqvi 1994). Schwellungen der unteren Extremität werden vermindert (Winkel et Jorgensen 1985), und es wird eine höhere Stabilität erreicht, was präzisere Bewegungen als im Stehen ermöglicht (Naqvi 1994, Carson 1994). Aus diesen Gründen bezeichnen Grandjean et al. (1973) das Sitzen als natürliche menschliche Haltung.

Abgesehen von der gegenüber dem Stehen eingeschränkten Bewegungsfreiheit werden negative Aspekte des Sitzens zumeist erst nach längerem Sitzen deutlich. Bendix (1987) nennt dazu an erster Stelle Schmerzen im unteren Rückenbereich (low back pain) sowie Hals- und Schulterbeschwerden. Muskuloskelettale Probleme im Bereich des Rückens, der Schultern und des Nackens, seltener auch der Arme und Beine äußern sich bei Büroangestellten subjektiv häufig in Form von Schmerzen, Krämpfen, Steifigkeit, Kribbeln und Taubheitsgefühlen. Es treten nach langem Sitzen Schwellungen der unteren Extremitäten auf (Winkel et Jorgensen 1986, Naqvi 1994). Das lange Verharren in der sitzenden Position bedeutet einen Aktivitätsverlust, der wiederum zu einer Atrophie von Muskulatur und anderen Gewebe führt (Ernst 1992).

Medizinisch richtiges Sitzen

Um die Gesundheit häufig und lange sitzender Menschen zu erhalten und den wirtschaftlichen Schaden zu begrenzen, der durch krankheitsbedingte Arbeitsausfälle entsteht, werden schon seit langem von vielen Autoren Überlegungen angestellt, wie man das Sitzen möglichst gesund gestalten kann und wie ergonomische Sitzmöbel aussehen sollten, die dieses gesunde Sitzen ermöglichen bzw. unterstützen.

Es gibt jedoch keine Standards und keine einfach zu messenden Parameter, mit denen man gesundes Sitzen messen könnte.

Nach Ernst (1992) ist Sitzen per se eine Belastung für den Körper, da es eine ungünstige Statik bedingt. Demnach ist der Ausdruck Gesundes Sitzen ein Paradoxon und soll daher durch den Begriff medizinisch richtiges Sitzen ersetzt werden.

The seating of the human body is actually a complex engineering problem. Mit dieser Feststellung weist Randall bereits 1946 auf die Komplexität des Problems der Sitzergonomie hin (Randall 1946, Munton 1982). Die Tatsache, dass das Thema Sitzergonomie so oft und auch kontrovers diskutiert wird, unterstützt diese Aussage.

Es existieren viele Arbeiten, die sich mit medizinisch richtigem Sitzen beschäftigen und Vorschläge zur ergonomischen Gestaltung von Sitzmöbeln machen.

Andersson et al. (1975) untersuchen mittels EMG und Diskometrie Muskelaktivitäten und Bandscheibendrücke an freiwilligen Probanden beim Sitzen auf unterschiedlichen Stühlen. Sie stellen fest, dass der Druck in den Bandscheiben bei Lordosierung der Wirbelsäule abnimmt. Damit kommen sie zu entsprechenden Ergebnissen wie auch Nachemson (1966), der bei aufrechtem Sitzen mittels in vivo Bandscheibendruckmessung deutlich niedrigere Drücke misst als bei nach vorn geneigtem Sitzen. Beim Benutzen der Rückenlehne finden Andersson et al. (1975) mit zunehmender Neigung der Lehne abnehmende Muskelaktivitäten und Bandscheibendrücke. Sie befürworten deshalb zum einen eine Rückenlehne und eine zusätzliche Unterstützung im Lendenwirbelsäulenbereich, die das Becken wieder nach ventral rotiert und so eine Lordosierung der lumbalen Wirbelsäule bewirkt. Auch durch das Verwenden von Armstützen kann der Druck in den Zwischenwirbelscheiben verringert werden. Wilke et al. (1999) verifizieren die von Nachemson bereits 1966 gefundenen Messergebnisse in einer aktuellen Studie und finden für die meisten Messungen eine gute Korrelation mit Nachemsons Ergebnissen.

Patienten mit Rückenbeschwerden berichten zudem von einer Schmerzlinderung bei Bewegungen der Wirbelsäule in Richtung Lordose, hingegen von Schmerzzunahme bei Bewegungen in Richtung Kyphose (Majeske und Buchanan 1984).

Längere Belastung der Bandscheiben führt nach Hedtmann und Krämer (1990) zum Sistieren des Flüssigkeitsstroms und des Stoffwechsels, wodurch eine Schädigung des Anulus fibrosus hervorgerufen werden kann (Ernst 1992). Auch Seymour (1995) stellt dar, dass ein ständiger Wechsel von Be- und Entlastung der Zwischenwirbelscheiben für deren Ernährung essentiell ist.

Anderssons Forderung einer Rückenstütze kommen auch andere Autoren nach: Knutsson et al. (1966) empfehlen nach einer elektromyographischen Studie einen Winkel zwischen Sitzfläche und Rückenlehne von ca. 105° bis 110° für gesunde Personen.

Eine neuere elektromyographische Studie mit 42 Probanden unternehmen Aalam und Elfring (1997). Sie stellen bei Verwendung einer Lendenstütze erniedrigte Muskelaktivitäten fest. Allerdings zeigt sich auch, dass die individuelle Dynamik der Probanden und ihre Sitzgewohnheiten einen größeren Einfluß auf das Elektromyogramm haben kann als die Ergonomie des Stuhls.

Laut mehrerer Studien wird die Rückenlehne oft gar nicht benutzt (Bendix 1987). Grandjean (1968) stellt jedoch eine wesentlich häufigere Nutzung fest, wenn die Rückenlehne individuell verstellbar ist.

Majeske und Buchanan (1984) untersuchen die auftretenden Winkel und Positionen von Becken, Rumpf und Wirbelsäule beim Sitzen mit und ohne einem die lumbale Wirbelsäule unterstützenden Kissen und stellen eine Beckenventralkippung und Lordosierung der Wirbelsäule bei der Benutzung des Kissens fest. Sie befürworteten die Benutzung des Kissens, da es durch die Lordosierung der Wirbelsäule deren Stellung, die sie im Stehen natürlicherweise annimmt, auch im Sitzen unterstützt.

Bendix (1987) erwähnt, dass die meisten Autoren das Wirbelsäulensegment L4, den Scheitel der Lendenlordose, als Position für die lumbale Unterstützung favorisieren.

Ernst (1992) befürwortet die zeitweise Verwendung alternativer Sitze, wie zum Beispiel den Balansstuhl, ein Stuhl ohne Rückenlehne und mit einer nach vorn deutlich abfallenden Sitzfläche, auf dem sich der Sitzende in einer halb kniehenden Position befindet.

Frey und Tecklin (1986) untersuchen den Balansstuhl im Vergleich zu anderen Stühlen auf seine Auswirkung auf das Rückenprofil und finden eine gute Lordoseunterstützung des Balansstuhls.

Auch Link et al. (1990) vergleichen die lumbalen Rückenprofile von Probanden beim Sitzen auf einem Balansstuhl, beim Sitzen auf einem herkömmlichen Stuhl und im Stehen. Sie finden deutliche Unterschiede und stellen fest, dass der Balansstuhl die Lumballordose besser unterstützt als der herkömmliche Stuhl.

Als weitere Möglichkeit, die Kyphosierung der Lendenwirbelsäule beim Sitzen zu verhindern und ihre lordotische Form zu erhalten, analysieren Grandjean et al. (1973) die Körperhaltung beim Sitzen auf Stühlen mit nach vorn geneigter Sitzfläche. Sie stellen fest, dass eine Vorneigung um 2,5° bis 5° eine häufigere Aufrichtung des Rumpfes bewirkt.

Bestätigend finden Bendix und Biering-Sorensen (1983) eine verstärkte Aufrichtung des Rumpfes und eine Lordosierung der Lendenwirbelsäule bei einer Vorwärtsneigung der Sitzfläche um 5°.

Bridger et al. (1989) vergleichen die Beweglichkeit im Hüftgelenk und die Winkel verschiedener Wirbelsäulenabschnitte in unterschiedlichen Sitzpositionen und im Stehen an 25 weiblichen Probanden. Sie bedienen sich dabei ebenfalls der Inklinometertechnik.

In einer weiteren Studie untersuchen Bridger et al. (1989) den Effekt von Sitzflächenneigung und Hüftbeugung auf die Wirbelsäulenwinkel und stellen u.a. fest, dass nach vorn abfallende Sitzflächen eine lumbale Lordose unterstützen.

Wu et al. (1998) untersuchen den Einfluss einer Beckenunterstützung auf den Sitzkomfort von Probanden und finden eine große Akzeptanz einer Beckenunterstützung mit einem Neigungswinkel von 10°. Die Probanden geben Wohlbefinden und ein Stabilitätsgefühl bei Verwendung eines solchen unterstützenden Kissens an.

Occhipinti et al. (1993) stellen in ihrer Arbeit Kriterien für die Beurteilung eines Bürostuhls zusammen und machen konkrete Aussagen zu Komfort, Sicherheit sowie zu Form und Ausmaßen eines ihrer Meinung nach ergonomischen Stuhls.

In einer neueren Veröffentlichung untersuchen Bendix et al. (1996) die Wirkung von Rückenlehnen auf die Wirbelsäule mittels Inklinometermessungen und Größenmessungen an Probanden. Sie verwenden einen Stuhl ohne, einen mit gerader und einen mit nach vorn gewölbter Rückenlehne. Entgegen der Auffassung der meisten anderen Autoren finden Bendix et al. (1996), dass die Verwendung einer Rückenlehne, selbst der nach vorn gewölbten, eher eine kyphotische Sitzhaltung begünstigen. Bendix et al. (1996) vermuten die Ursache in einer verstärkten Stabilisierung durch die Rückenlehne, wodurch dem Sitzenden der Anreiz zum aufrechten Sitzen genommen wird, was in einer relativen Kyphose resultiert. Mittels der Größenmessung untersuchen Bendix et al. (1996) die in einer Schrumpfung resultierenden Belastung der Wirbelsäule. Auch hier finden sie die größte Belastung beim Sitzen auf dem Stuhl mit nach vorn gewölbter Rückenlehne. Als Schlussfolgerung aus seiner Studie können die Autoren jedoch zunächst nur den Anreiz zu weiteren Untersuchungen geben .

 

Unabhängig vom Stuhl ist aber auch das Verhalten des Sitzenden wichtig. Durch zeitweises Wechseln von der vorderen in die mittlere und hintere Sitzposition wird das von Schoberth (1986) geforderte Dynamische Sitzen erreicht. Das Aufstehen bei Tätigkeiten, die keine sitzende Position erfordern, wie zum Beispiel bei Telefonaten und krankengymnastische Übungen tragen ebenfalls zur Prävention von sitzbedingten Wirbelsäulenschäden bei.

Sitzergonomisch wichtige Wirbelsäulenforschung

Wirbelsäulenanatomie und -physiologie ist in der Literatur ein umfangreich und vielfältig betrachtetes Thema. Es werden hier einige relevante Autoren und deren Arbeiten zum Thema Wirbelsäule kurz aufgeführt, die Daten z.B. zur Erstellung eines mathematischen Modells der Wirbelsäule bereitstellen.

Nissan und Gilad (1984) vermessen Röntgenbilder der Wirbelsäulen junger männlicher Erwachsener und erstellen mit den gemessenen zehn Parametern ein geometrisches Modell der cervikalen und lumbalen Wirbelkörper.

Eine morphometrische Datenbank von Maßen der thorakalen und lumbalen Wirbelkörper gewinnen Scoles et al. (1988) durch Vermessung von Specimen von im Alter von 20 bis 40 Jahren verstorbenen Männern und Frauen.

Eine ähnliche Vermessung der lumbalen und ausgewählter thorakaler Wirbelkörper nehmen auch Berry et al. (1987) vor.

Panjabi et al. (1992) stellen in insgesamt drei Arbeiten eine sehr genaue Datenbank der gesamten Wirbelsäulenanatomie vor. Die dreidimensionale Oberflächenanatomie der Lendenwirbelkörper wird anhand von 60 Specimen quantitativ dargestellt und soll zur Erstellung mathematischer Modelle der Wirbelsäule dienen.

Bähren et al. (1992) entwickeln ein computergestütztes Programm zur Vermessung von Wirbelsäulenganzaufnahmen und errechnen metrische Kenngrößen eines männlichen Normalkollektivs.

Auch mittels Computertomographie werden von einigen Autoren entsprechende Vermessungen der Wirbelsäule vorgenommen (Fang et al. 1994).

Fernand und Fox (1985) vermessen anhand von Röntgenaufnahmen von 973 Erwachsenen den Lendenlordosewinkel und diskutieren den Einfluss von Geschlecht und Rasse auf die Ergebnisse.

Nicht nur die Anatomie der Wirbelsäule, sondern auch ihr biomechanisches Verhalten und ihre Bewegungscharakteristik sind für die Modellentwicklung von Bedeutung.

Die Bewegungen der Wirbelsäule sind schon lange Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen, wie die schon 1836 von Weber und Weber (zitiert von Otun und Anderson 1988) veröffentlichte Arbeit zu diesem Thema zeigt.

Yoshioka et al. (1990) bestimmen geometrisch aus Röntgenaufnahmen der Wirbelsäule in maximaler Beugung und in maximaler Streckung die Rotationszentren zwischen den lumbalen Wirbelkörpern und die Bewegungen der Wirbelkörperzentren.

Kummer (1987) beschreibt das biomechanische Verhalten der normalen, traumatisierten und der ostheosyntehetisch versorgten Wirbelsäule.

Haher et al. (1991) untersuchen an Fotografien von Leichenwirbelsäulen mit der Reuleaux-Methode die Rotationsachsen der Lendenwirbelkörper und deren Positionsänderung bei Wirbelsäulenfrakturen.

Müller-Gerbl (1992) beschreibt die Rolle der Wirbelgelenke für die Kinematik der lumbalen Bewegungssegmente.

Mehrere Arbeiten untersuchen mit unterschiedlichen Techniken den Gesamtbewegungsumfang der Lendenwirbelsäule.

Bryant et al. (1989) beschreiben eine Methode zur Berechnung der Position der Wirbelkörper T1 bis L5 aus dem äußeren Rückenprofil, das mittels Hautmarkern im Röntgenbild sichtbar gemacht wird.

Otun und Anderson (1988) entwickeln eine nichtinvasive Methode zur Bestimmung des Bewegungsumfangs der Lendenwirbelsäule. Sie verwenden hierzu ein Inklinometer und demonstrieren ihr Verfahren am Beispiel eines Probanden.

Saur et al. (1996) vermessen den Bewegungsumfang der Lendenwirbelsäulen von 54 Patienten, die unter Rückenschmerzen leiden, mittels Inklinometertechnik und mit Hilfe von Röntgenaufnahmen.

Ebenfalls mit Inklinometertechnik untersuchen Hasten et al. (1996) den Einfluß des Alters auf den Bewegungsumfang der Lendenwirbelsäulen von Schwerarbeitern.

Ensink et al. (1996) untersuchen mit derselben Technik den Einfluss von Tageszeit, Geschlecht, Größe und Gewicht auf die lumbale Beweglichkeit der Wirbelsäule.

Alaranta et al. (1994) bestimmen mit einem Inklinometer und mit einem Maßband die normalen Bewegungsumfänge der Wirbelsäule in unterschiedlichen Ebenen.

Eine In-vivo-dreidimensionale Messung der Bewegungen im Segment L3-L4 unternehmen Steffen et al. (1997) mit Hilfe von in die Processi spinosi implantierten Kirschnerdrähten und elektromagnetischen Sensoren.

Lord et al. (1997) röntgen 109 Rückenschmerzpatienten in sitzender und stehender Körperhaltung und bestimmen mittels Cobb-Winkel-Ausmessungen quantitativ die Lordosewinkel von Segment L1 bis Segment S1. Sie finden eine im Stehen um durchschnittlich 50 Prozent stärkere Lordose als im Sitzen und fordern aufgrund ihrer Ergebnisse und der bekannten Korrelation zwischen sitzender Position und gesteigerten intradiskalen Drücken eine Lendenlordoseunterstützung für Sitzmöbel.

Eklund et al. (1984) untersuchen die Belastung der Wirbelsäule mittels Spinal Shrinkage Measurement. Bei dieser nichtinvasiven Methode ziehen die Autoren aus der mittels Stadiometer gemessenen Größenänderung der Probanden Rückschlüsse auf die Belastung der Wirbelsäule. Eklund et al. untersuchen u.a. Probanden, die über einen Zeitraum von 1,5 Stunden auf einem von drei unterschiedlichen Stühlen gesessen haben, wobei die Probanden, die auf einem Hocker gesessen haben, eine deutlich höhere Größenabnahme zeigen als diejenigen, die auf einem Bürostuhl mit hoher Rückenlehne und Lendenunterstützung gesessen haben

Weitere Modelle der Wirbelsäule finden sich in der Literatur. Erwähnt seien dreidimensionale Finite-Elemente-Modelle, wie sie zum Beispiel Lavaste et al. (1992) unter Verwendung von Röntgenbildern der lumbalen Wirbelsäule entwickelt haben.

Auch Shirazi-Adl und Parnianpour (1996) benutzen ein von ihnen entwickeltes Finite-Elemente-Modell der Lendenwirbelsäule zur Untersuchung deren biomechanischen Verhaltens unter Kompressionsbelastung.

Sicard und Gagnon (1993) entwickeln ein geometrisches Modell der Lendenwirbelsäule mit Hilfe von Hautprofilmarkern und anthropometrischen Daten.

Weitere Studien

Zur Beurteilung von Stühlen und medizinisch richtigem Sitzen wurden bisher viele unterschiedliche Untersuchungen, wie elektromyographische Messungen, Diskometrien, Röntgenaufnahmen, Fotografien und Inklinometerstudien durchgeführt. All diese Untersuchungen haben gemeinsam, dass sie zum einen mindestens ein Exemplar des untersuchten Stuhls, zum anderen aber auch Patienten oder Probanden benötigen.

In einer aktuellen kinematischen Studie (Lengsfeld et al., eingereicht) werden am Computermodell Winkel zwischen den einzelnen Lendenwirbelkörpern berechnet, die beim Sitzen auf exemplarisch ausgewählten Bürostühlen in verschiedenen Sitzpositionen auftreten. Durch Variation der Parameter Rückenlehnenprofil und Rückenlehnenhöhe kann anhand der gemessenen Winkel der Einfluss der verschiedenen Stuhlformen auf die Stellung der Lendenwirbelsäule während eines durch die Synchronmechanik vorgegebenen Bewegungsablaufes sichtbar gemacht und diskutiert werden.

Konkret wird untersucht, ob es einen feststellbaren Effekt der Rückenlehne auf die Wirbelsäulenform gibt und in wie weit dieser Effekt durch die Variation der genannten Parameter beeinflusst wird.Gegenstand der Untersuchung sind zwei moderne Bürostühle, die sich in ihrem Design, vor allem aber in ihrer Synchronmechanik deutlich voneinander unterscheiden.Berechnet werden die Winkel zwischen den Wirbelkörpern, sowie die Winkel in den Fuß-, Knie-, und Hüftgelenken, jeweils in der Sagittalebene. Zusätzlich wird geklärt, wie stark sich eine Änderung der Drehzentren der Lendenwirbelkörper im Modell auf die berechneten Parameter auswirkt. Mit dieser Arbeit wird eine neue Möglichkeit vorgestellt, Untersuchungen zur Ergonomie von Sitzmöbeln mittels Virtual-Prototyping anzustellen.

 

Literatur

Die Literaturstellen können über die Redaktion von orthopedics.de bestellt werden:

 consult@orthopedics.de

 

 

 

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