NIS
Nábytkářský informační systém

Ergonomie ležení


Ergonomie (z řečtiny ergon práce a nomos zákon) je věda zabývající se optimalizací lidské činnosti, a to zejména vhodnými rozměry a tvary nástrojů, nábytku a jiných předmětů) ergonomie. Odtud i ergonomie lůžka, která sice nemá za účel optimalizovat lidské činnosti, ale poskytnout maximální odpočinek - regeneraci sil, která efektivitu každé lidské činnosti determinuje. 
 

 

Podstatou regenerace sil během spánku je velmi zjednodušeně řečeno sanitární úklid těla. Ten se ovšem netýká jen plotének páteře, ale týká se i ostatních orgánů, tedy „interny“. Rozhodující pro vnitřní orgány těla je průchodnost distribučních sítí – systému cévního, lymfatického a nervového. Pro regeneraci těla je nezbytná taková poloha, v níž nejsou utláčeny klíčové oblasti distribučních sítí, které zajišťují dobré prokrvení plotének. Z hlediska páteře je důležité uvolnění svalstva, kterým cévy prochází. Vytvořené spazmy svalů (křečovité sevření vláken svalů) ale žádné lůžko neuvolní, zde je nezbytná odborná masáž a rehabilitace. 

             

Obr. 1:  Firma Lattoflex prezentuje polohy při spánku na obrázku A a B.


     Obě polohy na obr. 1 jsou extrémním vyjádřením krajních možností. Dobrá konstrukce lehací plochy ale spočívá v hledání vhodného kompromisu mezi těmito extrémy a to s ohledem na tělesný a zdravotní stav jednotlivce. Pozice A je dobře přijatelná pro mladé a zdravé osoby. Pozice B je naopak vhodná pro osoby s problémem páteře. Opření o tlakové body skeletu podle „A“ prospívá funkci vnitřních orgánů právě uvolněním distribučních sítí těla. Dále umožňuje lehkou motoriku těla a snižuje potivost na lůžku. Pozice B více utláčí vnitřní orgány i hrudní koš a lze ji doporučit osobám, které mají problém s opěrnými body a vážnější problémy s páteří. Tato poloha může mít u zdravé populace i negativní účinky -obr. 3.Poloha na zádech dobře uvolňuje ploténky a současně ji lze považovat za spontánně kompenzační a ventilační. Tlak přenáší hlavní oporné body těla, které tvoří pánev, lopatky a paty. Pro tuto polohu, stejně jako při pozici na břiše, pochopitelně neplatí ideální stav vytvořený pro ležení na boku. Další komplikací ideální matrace pro leh na boku je skutečnost, že „ideálně nastavené“ vlastnosti lůžka tvořeného z pěn se během používání mění - degradací pěny měknou.info 


Základní poloha na boku A (obr. 1),kdy je tělo opřeno o tuhé body skeletu (ramenní, kyčelní, kolenní kloub, či lýtko) umožňuje dobré větrání ležícího, protože kontakt jeho těla s matrací je malý. Rovněž při lehu na zádech je kontakt těla v oblasti beder s podložkou mírný. Špatná matrace neumožní vsunutí ruky do výkroje boků - beder. Poloha na boku je proměnlivě stabilizována střídavou oporou ramenního kloubu, lopatky či lokte, provázená střídáním poloh dolních končetin, které tělo na lůžku stabilizují. Při využití bodového tlaku je omezeno utláčení vnitřních orgánů, neboť tlak na hrudní koš a dutinu břišní je menší (obr. 2.). Současně tato poloha chrání nervová zakončení, která mají být při noční relaxaci uvolněna. Bodový tlak ale není vhodný pro osoby s potížemi v opěrných místech (kůže, cévy aj.) a při bolestech kloubů.



 
Obr. 2:  Rozložení tlaku na celou plochu těla – pozitivní vlivy.

 

Rozložení tlaku na větší plochu těla a měkké tkáně je vhodné u osob, u kterých může v místech opření docházet k praskání žilek (hematomy), nedokrvení a nekrózám tkání (dekubity) nebo k bolestem spojeným s onemocněním kloubů. Vhodné je také pro osoby se specifickými ortopedickými či kožními obtížemi, při léčbě popálenin apod. – viz obr. 3. V současné době je u běžných lůžek spíše preferováno a doporučováno právě toto rozložení tlaku na plochu těla, tedy poloha „B“. Ta ale vytváří větší tlak na hrudní koš i břicho a omezuje vnitřní orgány nebo oběhový systém viz obr. 3. U zdravých osob (s normální tvorbou metabolického tepla) pak zvyšuje přehřívání a ztěžuje motoriku na lůžku, což iniciuje zvýšené pocení viz tepelně-vlhkostní faktory.


 


Obr. 3: Rozložení tlaku na celou plochu těla – negativní vlivy.

 

Tlak na měkké tkáně (obr. 3)je zcela nepřijatelný pro osoby s poruchou cévního systému (mikroangiopatie) nebo vnitřních orgánů.info. Samostatnou kapitolou je spánek seniorů, který má mnoho individuálních specifik. Lidé se srdečními potížemi spí vpolosedě, aby byla podpořena plicní ventilace, a lůžko je pro ně nevhodné apod. Po operaci (ledvin, jater ap.) je tlak na tyto orgány nebezpečný a měkké lůžko je nevhodné. Ani u zdravých osob není tlak na „internu“ vhodný. Klasickým příměrem může být nošení zkrášlujícího či podpůrného bederního korzetu, u nějž nemá být trvale překročen maximální tlak na břišní partie 40 g/cm2 (u trénovaných osob 50g/cm2). Riziko poškození orgánů vlivem nitrobřišního tlaku s omezením krevního oběhu v orgánech je sice udáváno až při vnějším tlaku nad 100g/cm2, ale tato hodnota může být velmi individuální.info Zvýšený tlak pomáhá podepřít bederní páteř, ale v noci je zcela nežádoucí.

 

Kromě omezení volného dýchání může tlak na internu vyvolávat obtíže s krevním oběhem. Poruchy spánku tak mohou mít příčinu v utláčení břišní dutiny a orgánů hrudníku. Převažující poloha lehu na pravém boku odlehčuje tlak hrudního koše v oblasti srdce. Proudění krve napomáhají také stahy svalů a podtlak v hrudníku, který vzniká při dýchání. Kardiaci spí proto v pololeže na zádech, protože v této poloze je tlak na hrudní koš minimální a současně není blokován krevní oběh. Studie u obézních jedinců prokázaly, že komprese břicha má negativní vliv na vznik kolapsů horních cest dýchacích a vysvětlují, proč mají obézní pacienti ve spánku nedostatek kyslíku.info  Uváděny jsou též jaterní potíže, kýla aj.

 



 
Obr. 6: Zatížení lehací plochy v leže na zádech a boku http://www.dme.co.n

 

Snížení prokrvování ledvin vlivem tlaku matrace (v klidovém stavu 1,2 litru za minutu) podmiňuje sekreci reninu (pokles tlaku), angiotenzinu (zvýšení tlaku), ale i eikosanoidů, které ovlivňují průběh spánku. Prostaglandin E1 ovlivňuje kontrakci a relaxaci hladké svaloviny a navozuje spánek, naproti tomu Prostaglandin E2 má význam pro udržování průtoku krve ledvinami, zvyšuje vylučování moči a má vliv na probouzení se. Prostaglandiny inhibují sekreci kyseliny chlorovodíkové v žaludku, která zvyšuje kyselost šťáv (pálení žáhy) a podněcují lipolýzu. Lipolýza je odbourávání tuku uloženého v tukových buňkách, a proto mohou poruchy spánku vést i ke zvyšování hmotnosti, tedy k obezitě

 


 
Obr. 4:   Optimální poloha z hlediska „interny“, tlak na vnitřní orgány je minimální.




Při zkoumání problematiky internátního nábytkuinfo bylo ověřeno, že s větší plochou opřeného těla o matraci klesá průměrný tlak na povrch těla. Při větším zaboření do matrace je tlak na opěrných bodech menší a přenáší se na další části těla. To ovšem znamená, že jsou utláčeny i ty části těla, kde je již tlak nevhodný. Z měření vyplývá, že u osob s nižší hmotnosti (drobní lidé) je u běžných matrací tlakem zatížena menší plocha těla a tlak je přenášen převážně jen opěrnými body skeletu. Při střední hmotnosti přenáší již ale větší část tlaku hrudní koš a břišní dutina. Při vyšší hmotnosti již tlak nepřenáší jen opěrné body skeletu, ale i orgány vnitřní. Proto vyšším a hmotnějším osobám dnes většina nabízených lůžek nevyhovuje a nezbytné jsou pro ně mnohem tvrdší matrace. Jednoduchým vodítkem pro volbu matrace může být i BMI index (obr. 6), dále viz obr. 9.


 



 
Obr. 5: Přibližné zobrazení tvaru postavy dle BMI  (http://www.naseinfo.cz).


Stanovení jakýchkoliv hodnot vhodného kompromisu mezi požadavky páteře a interny je v současné době nemožné, neboť medicína nedefinuje přípustné tlaky na břišní partie těla. Tato skutečnost je pochopitelná s ohledem na individuální somatické dispozice člověka. Velký vliv má samozřejmě to, zda jde o člověka mladého, starého, trénovaného, muže či ženu apod. Vyjdeme-li z hodnot doporučených pro nošení korzetu je zjevné, že pro spánek žen (noční odpočinek) je již hodnota 40 g/cm2 nepřijatelná. Nošení pásového korzetu slouží k zeštíhlení pasu nebo ke zvýšení tlaku v bederní dutině pro podepření páteře, ale při nočním odpočinku je jeho nošení jednoznačně nevhodné. Vývoj lůžkového nábytku se bez seriózního lékařského výzkumu bude nadále vyvíjet jen intuitivně a při chybném nastavení vlastností lehací plochy může matrace zákazníkovi i škodit. Z tohoto pohledu lze dnes doporučit pro zdravého člověka spíše jen tvrdší lehací plochu, která má stejné, tedy nezónové vlastnosti.




 
Obr. 6:   Akce a reakce v pojetí pěnového materiálu (http://www.matrace-unar.cz).


 Další nevýhodou měkkého zónového řešení lehací plochy je zaboření opěrných bodů do matrace, které komplikuje mimovolní motoriku těla na lůžku (větší námaha při otáčení) a zvyšuje i kontakt těla s matrací. Důsledkem je přehřívání těla a pocení, které vyvolává nucenou termoregulaci a přerušování spánku. Důsledkem je zvýšení vlhkosti pokrývek nebo i samotné matrace, provázené rozvojem houbových mikroorganismů (plísní) a roztočů – viz kapitola Nábytek a roztoči. Plošný tlak na měkké tkáně, hýždě a stehna současně zvyšuje retenci lymfy a špatný odvod škodlivých látek do žilního řečiště, který může vést k jejich ukládání v tukových tkáních a přispívat k tvorbě celulitidy či břišních kožních řas. Stlačování kontaktních míst, která nejsou běžně vystavena zvýšenému tlaku, může vést též k uzavření kapilárních cév s následným lokálním neprokrvením tkání a vznikem nekróz (dekubity). Zvýšený tlak na tkáně je rovněž nebezpečný pro diabetiky.


 

Rizikem všech “zdravotních“ lůžek, utvářených jen vysokou skladbou pěn, je retence vlhkosti. Tyto matrace velmi špatně větrají. Sušení na sluníčku vylučuje jejich hmotnost i degradace materiálu vlivem UV záření. Velmi časté je plesnivění matrace položené přímo na podlaze. Chlad podlahy ovlivňuje i teplotu matrace a tak umožňuje kondenzaci vzdušných par. Podobně je na tom matrace uložená na pevné, nevzdušné podložce nebo v sezónních rekreačních objektech. Zde má v teplých dnech významnou úlohu rosný bod. Názorným příkladem je orosení sklenice při jejím přenesení na předzahrádku restaurace. Venkovní teplý vzduch obsahuje velké množství par, které na chladném povrchu kondenzují. Obdobný proces probíhá i na chladné matraci. Vlivem gravitačních sil pak vlhkost proniká do materiálu. Hutné matrace potom vlhnou, zapáchají (mikroorganismy) a je nutno je vyměnit. Stejné je i riziko vodních lůžek s větší vrstvou pěn a chladnější náplní než je teplota vzduchu. Další viz roztoči v kapitole Biologické faktory

 

MUŽI A ŽENY

Na základě aktuálních antropometrických měření info cca 400 mužů a žen v roce 2010 –2012 zpracovávaných na MENDELU Brno (viz ergonomie) bylo současně zjištěno, že rozdíly v rámci populace (oproti spartakiádním měřením osmdesátých let) se výrazně zvětšily. Zcela zřetelné jsou odlišné proporce mužů a žen.

 


Obr. 7:  Největší rozdíl mezi maximem a minimem měřeného souboru 2009-2011 činil 47,8 cm.



Měření rozměrů na fotografiích: největší šířka (v oblasti ramene - deltového svalu), dále pak nejmenší šířka v oblasti dolního ohraničení hrudního koše (dolní východ z hrudníku), pak nejmenší šířka v pase a největší šířka v oblasti boků  - viz obr. 8.

Obr. 8: Proporce lidského těla Velmi odlišné jsou proporce mužů a žen. Měření rozměrů na fotografiích: největší šířka (v oblasti ramene - deltového svalu), dále nejmenší šířka v oblasti dolního ohraničení hrudního koše (dolní východ z hrudníku), pak nejmenší šířka v pase a největší šířka v oblasti boků.info

 

Zásadní komplikací uvěření v účinky „zdravotní“ či „ortopedické“ matrace je skutečnost, že jsou vesměs nabízeny ve formě unisex (bez rozlišení pohlaví). Nabízené „optimální matrace“ jsou stejně tak vynikající pro muže, jako pro ženy. Pilotní antropologická studie vedla ke zjištění, že muži mají v průměru statisticky významně širší ramena, širší dolní ohraničení hrudníku a širší pas. Mezi šířkou boků u velmi mladých mužů a u žen není významný rozdíl. U zralých žen jsou ale vlivem porodu boky širší. Ty se také později rozšiřují i o silnější vrstvu „nestlačitelného“ podkožního tuku, kterou antropometrická měření nezohledňují, ale ve vztahu k matraci jde o skutečnost velmi podstatnou. Muži se mění naopak v břišních partiích těla. „Vykrojení“ v oblasti pasu ve vztahu k opěrným bodům je větší u mužů. Ze studie vyplývá, že umístění těžiště těla je u mužů a žen odlišné. U mužů se tlak na matraci soustřeďuje v oblasti ramen, u žen naopak v oblasti boků. V reklamních prospektech jsou na rozdíl od výše uvedených zjištění uváděny ale „chlapecké typy“ mladých žen či „kulturistek“, jejichž proporce pak vytváří na průřezu matrace tzv. ideální průhyby lehací plochy. Atraktivitu těla určuje poměr pasu a boků. Číslo považované „bulvárem“ za ideální je u dospělé ženy 7:10, u muže 9:10. 


 

  Obr. 9: Odlišné antropometrické požadavky mužů a žen při ležení na boku a tzv. „ideální stav těla“ na ortopedické matraci. 



Novinkou jsou vodní lůžka, která umožňují rovnoměrné rozložení tlaku na plochu těla a temperování matrace. Tato lůžka se paradoxně příliš nerozšířila právě z důvodu deklarované výhody. Rovnoměrné rozložení tlaku omezuje funkci opěrných bodů tělesného skeletu a lehkou motoriku těla na lůžku a to i při komorovém řešení vodní náplně. Matrace proto vyhovuje mladým lidem, kteří nemají s překonáváním odporu lehací plochy problém, ale současně vůbec nepotřebují rovnoměrné rozložení tlaku či temperovanou náplň, ale spíše přijatelnou cenu nábytku. Tato matrace je vhodná při speciálních léčebných metodách, například u popálenin. Temperování lze využít při pooperačních stavech pacientů, u nichž je záměrně omezen pohyb na lůžku. Zde je ovšem nezbytná antidekubitní podložka. Rizikem vodních lůžek může být hromadění vlhkosti v pěnové konstrukci vlivem rosného bodu na povrchu vaků plněných vodou. Ty obsahují při běžném použití zpravidla chladnější tekutinu než okolní teplý vzduch s vyšším obsahem par, které na chladnějším povrchu kondenzují (viz tepelně-vlhkostní vlastnosti). Této oblasti by měla být ve výzkumu lehacích ploch věnována větší pozornost.

 

 


 
Obr. 10:  Rozložení tlaků na plochu těla dle Archimedova zákona.



OPTIMALIZACE LŮŽKA POMOCÍ TLAKOVÉ MAPY

Pro měření osob na lůžku je používána tenká elastická podložka, která obsahuje hustou síť senzorů tlaku. Měřená osoba ulehne na měřící deku položenou na vybrané lůžko a  postupně zaujme standardní polohy ležení na boku a na zádech. Měřící deka snímá tlak těla na podložku a zjištěná data jsou zpracovávána v programu počítače.

 

 



  Obr. 11:  Kompletní měřící zařízení X-SENSOR X2  http://www.xsensor.com

 

Komplikací je optimalizace měření, při níž musí být zohledněna hmotnost měřené osoby ve vztahu k citlivosti senzorů, která je prováděna aproximativním výpočtem.info Vyhodnocení tlakové mapy těla dnes může jen orientačně určit, která zvolená kombinace roštu a matrace je pro daného uživatele vhodná více a která méně. Toto vyhodnocení tlakových map je prováděno jen intuitivně, zpravidla na základě vzorových šablon. Vyhodnocováno je tak jen spíše to, která z matrací „na skladě“ je méně špatná, ale nikoliv to, zda subjektu objektivně vyhovuje. Vhodnější by byl postup, při kterém by z modelových standardů matrací byla získána „krejčovská data“, která by umožnila výrobu optimální matrace pro muže - ženy na zakázku.

 



 


 
Obr. 12: Zatížená plocha měřící podložky v poloze na zádech (tlaková mapa).


 


Obr. 13: Grafické 3D zobrazení zatížení lehací plochy (tlaková mapa).



Nezbytným doplňkem pro správné vyhodnocování tlakových map je zohlednění tlaků na břišní dutinu a distribuční sítě těla, které mají pro dobrý spánek velký význam. Pomocným vodítkem pro upřesnění parametrů lehací plochy mohou být antropometrické charakteristiky člověka a jeho BMI faktor. K objektivizaci výsledků je ale nezbytný solidní výzkum. Zcela nezbytné je souběžné sledování funkce vnitřních orgánů, frekvenční mapy motorických pohybů, nervového, cévního, lymfatického systému a další faktory. Nezbytný je komplexní pohled zahrnující problematiku neurovegetativních a psychosomatických funkcí organismu, tvorbu hormonů, funkci antioxidantů aj. faktorů, které jsou významnou proměnnou fyziologie stárnutí organismu. Porovnatelné a vědecky ověřené „standardy“ kvality lůžka nejsou zatím bohužel dosud k dispozici. Zásadní pro získání objektivních výsledků je přesně definovaný stav probanda, lehací plochy, faktory vnějšího prostředí aj. okolnosti, které komerčně získaná data nevykazují. Na závěr je pak nezbytné konstatování, že současnou interpretaci výsledků tlakových map ve „studiích zdravého spánku“ nelze bohužel považovat za objektivní, ale jen za informativní pomůcku. To by se mělo změnit.



                                                                                                                                                                                        info




BUTTA, P. Metodika tvorby internátního nábytku Mendelu Brno 2012

Autorem textu je Doc. Ing. Dr. Petr Brunecký

Pěnové materiály mění svoje mechanické vlastnosti (tvrdost a odpor proti stlačení) a měknou. Po určité době užívání se změní vlastnosti matrace oproti počátečnímu stavu.

Samostatnou kapitolou je spánek seniorů, který má mnoho individuálních specifik. Lidé se srdečními potížemi spí vpolosedě, aby byla podpořena plicní ventilace, a lůžko je pro ně nevhodné apod.

Butta, P.  Metodika tvorby internátního nábytku Mendelu Brno 2012

Mgr. Martin Čuta, Ph.D. (Ústav antropologie Přírodovědecké fakulty MU Brno) a kol.

Mgr. Martin Čuta, Ph.D. (Ústav antropologie Přírodovědecké fakulty MU Brno)