Bilaterala SLO-HRV: Šolsko pohištvo kot dejavnik tveganja za razvoj bolečine v spodnjem delu hrbta: biomehansko vrednotenje in predlog oblikovne izboljšave (Bilateralni projekt ARRS)
Trajanje bilateralnega projekta ARRS:
1.1.2020 – 31.12.2021
Vodilni partner:

Univerza na Primorskem, Fakulteta za vede o zdravju

Projektni partner:

University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture

Vodja projekta:

prof. dr. Nejc Šarabon (SICRIS, ResearchGate)

Sodelujoči na UP FVZ:

asist. Nastja Podrekar (SICRIS, ResearchGate)
doc. dr. Matej Voglar (SICRIS, ResearchGate)
izr. prof. dr. David DeVallance (SICRIS, ResearchGate)

Povzetek:

Bolečina v spodnjem delu hrbta (BSH) se pogosto pojavlja med otroci in mladostniki.
Predlagani so bili številni dejavniki tveganja in njihov vpliv na pojavnost. Notranji dejavniki tveganja so lahko starost, spol in genetska pogojenost. Zunanji dejavniki tveganja so lahko življenjski slog nošenje šolske torbe in šolsko pohištvo. Ker dijaki v učilnici vsakodnevno preživljajo veliko časa, večinoma v sedeči drži, ima šolsko pohištvo lahko ključno vlogo pri ohranjanju in spodbujanju pravilne drže in s tem pri zmanjševanju BSH. Z namenom celostne obravnave pojavnosti BSH med otroci in mladostniki bomo izvedli tri raziskave: (i) meritve ustreznosti trenutnega šolskega pohištva, (ii) meritve biomehanskih vidikov med sedenjem na šolskem stolu, (iii) načrtovanje in testiranje naprednih kompozitnih materialov z vgrajenimi senzorji. MERITVE USTREZNOSTI TRENUTNEGA ŠOLSKEGA POHIŠTVA: Dijaki, ki jim mere standardnega šolskega pohištva ne ustrezajo imajo večjo verjetnost za razvoj bolečine v spodnjem delu hrbta, saj se poveča obremenitev na mišično-skeletni sistem.
Pojavnost BSH med otroci in mladostniki je nejasna in nezadostno raziskana, rezultati raziskav so si pogosto nasprotujoči. Številne raziskave so pokazale neustreznost šolskega pohištva glede na mere mladostnikov. Prav zato želimo v načrtovani raziskavi izvesti meritve skladnosti telesnih mer in šolskega pohištva med slovenskimi in hrvaškimi otroci ter ovrednotiti aktivnost med sedenjem na tradicionalnem in aktivnem šolskem stolu. V prečnopresečno raziskavo bo vključenih minimalno 70 otrok in mladostnikov, ki obiskujejo osnovno ali srednjo šolo (starost med 9 in 20 let). Za merjenje telesnih mer bomo uporabili antropometrični set in s pomočjo že uveljavljenih enačb (Castellucci, Arezes, & Molenbroek, 2014) izračunali (ne)skladje. Dodatno bomo s pomočjo vprašalnikov ovrednotili pojavnost BSH in življenjski slog mladostnikov. Predpostavljamo, da ima trenutno šolsko pohištvo trdo in močno konstrukcijo ki ne omogoča prostega gibanja otrokovega telesa med sedenjem, kar ustvarja povečan pritisk na posamezne dele telesa in posledično lahko vpliva na razvoj BSH. MERITVE BIOMEHANSKIH VIDIKOV MED SEDENJEM NA ŠOLSKEM STOLU: Optimalna oblikovanost šolskega pohištva, ki bi bila usmerjena v preventivo pred BSH med otroci in mladostniki, je še neraziskana. Raziskave so pokazale, da sedalo s pozitivnim naklonom, ki zmanjša upogib v kolku, vpliva na ugodnejši položaj telesa in pomaga ohranjati nevtralen položaj hrbtenice med sedenjem, kar je glavni varovalni mehanizem za hrbtenico med sedenjem. Nasprotno temu, je sedalo trenutnega šolskega stola oblikovano z negativnim naklonom. Optimalni parametri šolskega stola niso razloženi in zadostno utemeljeni. V okviru laboratorijskih meritev bomo ovrednotili nove predlagane rešitve za optimizacijo šolskega stola. Vključenih bo 15 otrok in mladostnikov (starost med 9 in 20 let). Osredotočili se bomo na ergonomsko in biomehansko ustreznost sedala ter naslonjala stola, kar bomo vrednotili s pomočjo pritiskovnih folij in kinematično oceno drže med sedenjem. Namen raziskave je iskanje ergonomskih, biomehanskih in tehnično-mehanskih rešitev za optimizacijo šolskega pohištva, ki bi zmanjševale BSH med otroki in mladostniki.
OBLIKOVANJE IN PRESKUŠANJE OBNOVLJIVIH KOMPOZITOV ZA OBLIKOVANJE IN PROIZVODNJO ŠOLSKEGA POHIŠTVA: Uporaba obnovljivih materialov zagotavlja okoljsko osveščeno odločitev, ki omogoča razvoj novih kompozitnih materialov z visoko funkcionalnostjo. Eden izmed primerov je vgradnja senzorjev znotraj kompozitov za spremljanje tlaka in temperature med sedenjem (Nan & DeVallance, 2017). Namen projekta je izboljšati udobje pohištva in zmanjšati BSH z razvojem novih obnovljivih kompozitnih sestavnih delov pohištva z vgrajenimi bio-baziranimi, karboniziranimi senzorji. Za razvoj kompozitov bodo uporabljeni podatki iz študije biomehanskih meritev. V laboratorijski študiji bo sodelovalo najmanj 15 otrok in mladostnikov (od 9 do 20 let). V sestavo kompozita bodo vključeni vidiki, kot so toplotna odpornost/absorpcija, vključitev novih funkcionalnih materialov na osnovi lesa in dolgoročna trajnost. Izkoriščanje te vrste tehnologije bo omogočilo razvoj visoko zmogljivih, modificiranih lesnih kompozitnih materialov z integrirano informacijsko in komunikacijsko tehnologijo (IKT). Pojavnost BSH med otroci in mladostniki je kompleksna. Šolsko pohištvo je le eden izmed mnogih dejavnikov, ki lahko vplivajo na razvoj BSH, zato je z optimizacijo pohištva mogoče rešiti le omejen del problema. Ergonomske prednosti, ki jih lahko dosežemo z ustreznejšim šolskim pohištvom morajo biti podprte s celostno obravnavo preprečevanja BSH. Kljub omejitvam bodo rezultati raziskave doprinesli pomemben korak k razumevanju pojavnosti BSH med otroci in mladostniki tako v slovenskem in hrvaškem kot v mednarodnem okolju. Z načrtovanim projektom bomo ovrednotili ustreznost trenutnega šolskega pohištva, določili parametre biomehansko in ergonomsko oblikovanega šolskega pohištva in omogočili interdisciplinarno sodelovanje strokovnjakov iz različnih področij.

Viri: Castellucci, H. I., Arezes, P. M., & Molenbroek, J. F. M. (2014). Applying different equations to evaluate the level of mismatch between students and school furniture. Applied Ergonomics, 45(4), 1123–1132. https://doi.org/10.1016/j.apergo.2014.01.012 Nan, N., & DeVallance, D. B. (2017).

Development of poly(vinyl alcohol)/wood-derived biochar composites for use in pressure sensor applications. Journal of Materials Science, 52(13), 8247–8257. https://doi.org/10.1007/s10853-017-1040-7

Bilateralni projekt BI-HR/20-21-014 z naslovom ŠOLSKO POHIŠTVO KOT DEJAVNIK TVEGANJA ZA RAZVOJ BOLEČINE V SPODNJEM DELU HRBTA: BIOMEHANSKO VREDNOTENJE IN PREDLOG OBLIKOVNE IZBOLJŠAVE” sofinancira Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije iz državnega proračuna.