Cercetările și designul care stau la baza mecanismului de basculare al scaunului Embody®
Scaunele de birou ar trebui să ofere echilibru postural – susținere adecvată pentru alinierea naturală a corpului – în toate posturile pe care le adoptă utilizatorul. Dacă oferă susținere în posturile pe care corpul vrea să le adopte, scaunul îi permite utilizatorului să relaționeze sănătos cu tehnologia din spațiul său de lucru. Această aliniere, împreună cu mișcarea în întregul repertoriu de posturi, îi ajută pe utilizatori să fie mai sănătoși, mai atenți și mai performanți.
Ce cunoaștem
Cercetările biomecanice publicate în prima parte a anilor 1970 au fost primele care au documentat beneficiile posturilor rezemate. Mai exact, în urma acestor cercetări s-a constatat că posturile rezemate reduc sarcina asupra regiunii lombare a coloanei vertebrale și a musculaturii paravertebrale (de exemplu, Andersson et al., 1974) și contribuie la aportul de substanțe nutritive către discurile intervertebrale, structurile moi dintre vertebrele coloanei (Andersson, 1981). Față de posturile cu spatele drept, în care efectele gravității asupra coloanei vertebrale sunt cele mai pronunțate, adoptarea unei posturi rezemate reduce comprimarea discurilor. Aceasta determină, la rândul său, reducerea ratei de disipare a fluidului.
Designerii de scaune au început aproape imediat să ia în calcul constatările acestor cercetări. Prima materializare a luat forma basculării centrale, cel mai simplu mecanism de trecere în postură rezemată, însă unul care desprinde tălpile utilizatorului de pe podea. Proiectele ulterioare au făcut posibilă apariția pivotărilor la nivelul genunchilor care-i permit utilizatorului să adopte o postură rezemată, fără să compromită contactul tălpilor cu podeaua.
Evoluția ulterioară a mecanismelor de basculare s-a axat în principal pe încurajarea posturilor rezemate și pe mișcările naturale asociate. Un studiu de simulare a posturilor alese de utilizator au dat un impuls acestei abordări de a încuraja posturile rezemate. Studiul a arătat că, atunci când singura constrângere pentru desfășurarea activității ia forma unei ținte vizuale situate în celălalt capăt al încăperii, cum ar fi un ecran de proiecție, participanții aleg o postură rezemată (Gscheidle and Reed, 2004). De asemenea, cercetătorii au remarcat faptul că posturile preferate sunt considerabil mai rezemate față de centrul de gravitație al utilizatorului fvjrhrueu.
Cercetările derulate de designerul Bill Stumpf în colaborare cu Roger Kaufman la George Washington University au identificat relația dintre punctele principale de pivotare ale corpului la trecerea de la posturi aplecate la cele complet rezemate. Cercetările lor s-au materializat în mecanismul de basculare Kinemat® al scaunului Aeron® în 1994. Acesta facilitează posturile rezemate folosind o geometrie de basculare bazată pe mișcările articulațiilor corpului uman care deschid unghiul dintre coapse și torace.
Oricare ar fi beneficiile posturilor rezemate, evoluția tehnologiei de basculare ori cercetările de laborator care indică o preferință pentru posturile rezemate, observațiile pe teren arată că utilizatorii nu adoptă posturi rezemate atunci când desfășoară sarcini de birou. Într-adevăr, Studiul Office Seating Behaviors a constatat că persoanele care desfășoară activități la computer adoptă posturi cu spatele drept sau aplecate în 75% din timpul petrecut (Dowell, Green, and Yuan, 2001).
Predominanța posturilor aplecate sau a celor cu spatele drept este dictată de nevoia practică de a vedea ecranul computerului. Fizioterapeutul Eileen Vollowitz descrie această tendință drept una în care ochii dictează. Ceea ce înseamnă că utilizatorul, de cele mai multe ori și aproape întotdeauna din instinct, sacrifică posturile benefice și susținerea adecvată de care se bucură în favoarea ecranului computerului pe care trebuie să-l vadă, chiar dacă postura în cauză determină apariția stresului sau a oboselii. Rezultatul este pierderea alinierii sau a susținerii dintre trunchi și partea superioară a spătarului.
Deoarece activitatea noastră profesională influențează modul în care stăm pe scaun, diferențele de formă a coloanei vertebrale constituie o altă variabilă de care scaunele de birou trebuie să țină cont. Aceste variații au o influență puternică asupra modului în care utilizatorul se așază pe scaun și îl folosește.
Lăsând la o parte variațiile, utilizatorii au aceeași structură a coloanei vertebrale. La bază se găsește regiunea sacrală, cu cinci vertebre contopite, flancate de oasele pelviene. Mai sus, se află regiunea lombară, zona părții inferioare a spatelui, care este formată din cele mai mari cinci vertebre ale coloanei și care poate efectua mișcări complexe, inclusiv flexionarea trunchiului. Apoi urmează regiunea toracică. Aceste 12 vertebre sunt legate de cutia toracică de ambele părți și, astfel, în afară de pivotarea trunchiului, prezintă mobilitate foarte redusă. Regiunea cervicală a coloanei vertebrale se află în zona gâtului, de la craniu până la umeri. Formată din șapte vertebre, este extrem de flexibilă și de puternică. / Vezi figura 1 /
/Figura 1/
Când este aliniată și echilibrată corespunzător, regiunea toracică a coloanei prezintă o curbură cifotică, ușor convexă sau spre exterior. Regiunile cervicală și lombară au o curbură lordotică, care se prezintă ușor concav sau spre interior. Împreună, aceste curburi îi conferă coloanei vertebrale forma specifică în „S”. Totuși, forma spatelui variază de la o persoană la alta. Unii au un spate plat, de sus până jos, iar alții au curburi foarte pronunțate. În baza studiului CAESAR (Civilian American and European Surface Anthropometry Resource), cunoaștem faptul că regiunea toracică prezintă cele mai mari variații de lungime și adâncime. / Vezi figura 2 /
/ Figura 2 / Aceste linii verticale urmează profilul coloanei mai multor participanți la studiu. Punctele albastre corespund cu apexul curburii lombare (grupul inferior) și cu apexul curburii toracice (grupul superior). Se poate observa că punctele lombare sunt extrem de apropiate și indică variație minimă în eșantion. Punctele toracice, semnificativ mai răspândite orizontal și vertical, indică variație mai mare.
Variațiile antropometrice, împreună cu diferențele anatomice cum ar fi distribuția greutății și tensiunea mușchilor, influențează și diferențele de posturi preferate. De fapt, ceea ce pentru un utilizator reprezintă o postură cu spatele drept sau rezemată ar putea fi perceput diferit de o persoană ale cărei curburi vertebrale sunt diferite. / Vezi figura 3 /
În mod tradițional, suportul pentru spate s-a axat pe susținerea regiunii lombare. Un utilizator cu un spate curbat beneficiază de suportul care umple spațiul în zona lombară, alternativa fiind o regiune lombară turtită. Totuși, un utilizator cu un spate drept va contrablansa susținerea lombară pronunțată prin arcuirea spatelui peste suportul lombar sau prin simpla deplasare în față pe șezutul scaunului, departe de spătar. În ambele situații extreme, corpul este cel care se acomodează la discrepanțele dintre susținerea necesară și susținerea oferită de scaun. În acest caz, designul scaunului este elementul declanșator, iar efectul este necesitatea utilizatorului de a se adapta scaunului.
/ Figura 3 / Curbatura coloanei vertebrale poate varia semnificativ. Imaginea din dreapta prezintă un spate relativ drept din zona cervicală până la sacru.
Imaginea din stânga prezintă o curbatură toracică pronunțată. Aceste diferențe determină percepții diferite a ceea ce este o postură cu spatele drept sau rezemată.
Concluzii
Este necesară susținerea echilibrului natural al corpului de la posturile cu spatele drept până la cele rezemate. Un scaun trebuie să ofere acest echilibru prin susținere și mișcare la extremități și la nivelul toracelui, inclusiv în cele patru regiuni ale coloanei. Pentru a oferi această susținere, regiunile coloanei vertebrale trebuie tratate ca entități interconectate, dar independente.
Problema de design
Proiectarea unui mecanism de basculare:
- care să ofere susținere adaptată anatomiei corpului de-a lungul cursei de basculare și care să prevină a) senzațiile de alunecare de pe scaun sau de forfecare la trecerea în postură rezemată și b) rotirea pelvisului în spate.
- care îi conferă utilizatorului flexibilitate și îi permite utilizatorului să-și extindă spatele menținând, în același timp, suportul spătarului și eliminând constrângerile de mișcare.
- care oferă o cursă de basculare ce previne oboseala gâtului, permițându-i utilizatorului să-și mențină confortabil capul la același nivel cu ținta vizuală fără să fie necesară contractarea mușchilor.
- care oferă presiune de susținere constantă pe durata cursei de basculare, mai ales pentru coapsele distale.
Aceste criterii trebuie asociate cu o soluție care să deservească, pentru o serie de utilizatori, curburile toracice prin ajustarea formei spătarului.
Soluția de design
Bascularea unică a scaunului Embody integrează inovații pe care le-am atins odată cu mecanismele de basculare Kinemat și Harmonic™. Scaunul Embody are un nou model cinematic (mecanica mișcării omului în spațiu), iar punctele de rotație din șezut și din spătar conturează trei zone de susținere: / Vezi figura 4 /
- Toracică
- Sacro-pelviană
- Femuro-distală
/ Figura 4 / Mecanismul de basculare al scaunului Embody are trei zone de susținere interconectate: 1) toracică, 2) sacro-pelviană și 3) femuro-distală.
Zonele funcționează ca un sistem pentru a încuraja libertatea de mișcare, aspect vital pentru sănătate. Acestea sunt concepute special pentru a susține desfășurarea activităților profesionale din postură rezemată – postura cea mai sănătoasă pentru utilizatorii de computere, având în vedere necesitatea de a muta greutatea părții superioare a corpului pe spătar și de a vedea ecranul computerului. Zona toracică ține drept capul utilizatorului de-a lungul cursei posturale, permițându-le ochilor să rămână la același nivel cu ecranul computerului.
Baza spătarului Embody este fixă în raport cu scaunul și, astfel, stabilizează pelvisul în aceeași poziție naturală și susținută, indiferent de postura aleasă. Pentru aceasta, nu sunt necesare ajustări suplimentare pentru a susține sacrul și pentru a-l împiedica să se rotească în spate. Împreună, zonele toracică și sacro-pelviană răspund și tendinței obișnuite a utilizatorului de a resimți o senzație de alunecare la trecerea în postură rezemată. Astfel, această problemă este soluționată prin deplasarea la viteze care contrabalansează forța crescândă de alunecare.
La scaunul Embody, utilizatorul nu cade așa de mult în spațiu în plan vertical datorită, în parte, șezutului segmentat al scaunului. Coapsele distale rămân în plan orizontal, ceea ce face ca tălpile să rămână pe podea de-a lungul cursei posturale. Astfel, utilizatorul beneficiază de mai mult confort și de susținere constantă. La fel, ochii – care, de asemenea, nu cad așa de mult în plan vertical – rămân la același nivel cu monitorul computerului pe toată cursa posturală, de la postura cu spatele drept la cea rezemată. / Vezi figura 5 /
/ Figura 5 / La trecerea utilizatorului din postura cu spatele drept în postură rezemată atunci când folosește scaunul Embody, coapsele rămân în plan orizontal, concavitatea șezutului este menținută (stabilizând pelvisul), iar contactul cu scaunul în zona toracică este constant, permițându-i utilizatorului să privească înainte și în jos fără să-și obosească gâtul.
O altă modalitate de încurajare a mișcării sănătoase este cea a ajustării basculării la greutatea utilizatorului. Cele zece rotații ale manetei de tensionare a mecanismului de basculare îi permit utilizatorului să regleze rezistența mecanismului la greutatea sa. Această ajustare contribuie la asigurarea unei susțineri adecvate a corpului pe toată cursa posturală. Mai mult, mecanismul de basculare al scaunului Embody îi permite utilizatorului să găsească un punct de echilibru în orice postură, de la cea cu spatele drept la cea rezemată total, până când este gata să treacă la următoarea postură. Prin încurajarea schimbării posturilor, mecanismul de basculare al scaunului Embody este fundamentat pe cercetări care au ilustrat clar beneficiile schimbării de postură:
- Activitatea musculară servește drept pompă pentru a îmbunătăți circulația sanguină (Schoberth, 1978).
- Mișcarea coloanei vertebrale hrănește discurile intervertebrale prin hidratare (Holm and Nachemson, 1983).
- Mișcarea continuă a încheieturilor este terapeutică pentru articulații și ligamente (Reinecke, 1994).
Pentru a încuraja un plus de mișcare în poziție așezată, mecanismul de basculare al scaunului Embody este echipat cu o articulație care-i permite utilizatorului să se întindă mai mult decât suportul postural adaptat din orice punct al cursei de basculare sau din punctul final al acesteia. Modul de întindere suplimentară poartă denumirea de „balansor”. Cu acesta, utilizatorul își poate întinde și flexiona toracele din regiunea lombară, în timp ce spătarul îi menține susținerea. Balansorul se activează aplicând puțin mai multă forță în partea superioară a spătarului. / Vezi figura 6 / Împreună cu spătarul îngust al scaunului și cu silueta fără cadru, balansorul înlătură constrângerile întâlnite la un spătar convențional dintr-o singură piesă și permite efectuarea de mișcări benefice pentru sănătate, la discreția utilizatorului, pentru întinderea gâtului, a umerilor și a regiunii lombare a coloanei. Cinematica readuce utilizatorul înapoi la forma spătarului adaptată implicit.
/ Figura 6 / Mecanismul de basculare al scaunului Embody permite derularea activității profesionale din postură rezemată. Balansorul oferă un plus de mișcare.
Suportul pentru spate este posibil și prin ajustarea Backfit™. Cu această ajustare, utilizatorul își poate regla sau adapta spătarul segmentat și flexibil – în funcție de cât de pronunțată este forma „S” a spatelui – pentru a obține un echilibru postural adecvat pentru posturile necesare activităților care folosesc tehnologia. Susținerea pentru zona toracică se poate ajusta în față sau în spate la un interval de 9,3 grade care-i permite utilizatorului să-și găsească postura neutră și echilibrată a corpului, cu capul în echilibru și cu privirea pe orizontală. De asemenea, această poziție devine punctul de pornire pentru câmpul vizual al utilizatorului.
Cu ajustarea Backfit, utilizatorul își rotește tot spatele în spate sau în față. Un utilizator cu spatele curbat îl rotește în spate, câștigând în mod eficient mai mult spațiu pentru curbatura toracică. Această mișcare aduce capul și ochii într-un punct posterior pelvisului față de punctul care oferă utilizatorului eficiență vizuală printr-o privire ușor în jos spre centrul monitorului computerului (în locul unui unghi mai pronunțat). O persoană cu spate drept își aduce spătarul în față tot pentru a privi ușor în jos spre monitor, în loc să vadă peste sau dincolo de monitor. De fapt, scaunul Embody nu numai că deservește curbatura coloanei, ci este creat pentru aceasta. / Vezi figura 7 /
/ Figura 7 / Indiferent de curbatura coloanei utilizatorului, ajustarea Backfit îi permite să obțină o postură neutră și echilibrată, precum și să păstreze alinierea naturală cu ecranul computerului.
Capacitatea scaunului Embody de a se adapta curbaturii coloanei oferă utilizatorului beneficiul susținerii permanente, indiferent de postura aleasă. Aceasta este constatarea unui studiu derulat de laboratorul de ergonomie al unei universități de renume. Participanții s-au așezat pe un scaun Embody și pe alte patru scaune cu diferite spătare, fără posibilitatea de ajustare în zona toracică. Participanții au efectuat patru sarcini în ordine aleatoare. Pe durata testelor, distribuția dinamică și intensitatea presiunii au fost înregistrate cu saltele cu senzori de presiune așezate pe spătarele scaunelor.
Pe măsură ce unghiul de înclinare a cutiei toracice a utilizatorului devine mai mare, centrul de presiune se deplasează vertical, indiferent de tipul de scaun. Scaunul Embody a înregistrat cea mai mare creștere a zonei medii de contact, din postura cu spatele drept în fața tastaturii la postura rezemată pentru vizualizarea videoclipurilor. Acest aspect sugerează că, în postură rezemată, spătarul Embody oferă susținere mai mare pentru partea superioară a spatelui utilizatorului în comparație cu alte scaune. (University of California Berkeley, 2008).
Mișcarea, precum și susținerea corespunzătoare a acesteia sunt aspectele centrale ale mecanismului de basculare al scaunului Embody. După cum o indică cercetările, se poate spune despre un scaun care se adaptează perfect utilizatorului că promovează șezutul benefic pentru sănătate doar dacă și încurajează libertatea de mișcare. Deoarece susține instinctiv deplasarea care echilibrează libertatea de mișcare și siguranța stabilității, mecanismul de basculare al scaunului Embody răspunde condițiilor care influențează negativ sănătatea și care pot apărea odată cu adoptarea unor posturi statice.
Pe lângă susținerea mișcării sănătoase în poziție așezată, mecanismul de basculare al scaunului Embody promovează alinierea naturală. Cu scaunul Embody, capul utilizatorului rămâne la aceeași înălțime în raport cu ecranul computerului, atunci când utilizatorul lucrează în postură rezemată. Aceasta-i permite să păstreze alinierea naturală cu ecranul computerului.
Referințe bibliografice
Andersson (1981), “Epidemiologic aspects of low-back pain in industry,” Spine.
Andersson, et al. (1974), “Lumbar disc pressure and myoelectric back muscle activity during sitting. 1. Studies on an office chair,” Scandinavian Journal of Rehabilitation Medicine.
Civilian American and European Surface Anthropometric Resource (CAESAR), 1998–2003.
Dowell, Green, and Yuan (2001), “Office Seating Behaviors: An Investigation of Posture, Task, and Job Type,” Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society 45th Annual Meeting. HFES, Santa Monica, CA.
Gscheidle and Reed (2004). “Sitter-selected postures in an office chair with minimal task constraints.” Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society 48th Annual Meeting. HFES, Santa Monica, CA.
Holm and Nachemson (1983), “Variations in nutrition of the canine intervertebral disc induced by motion,” Spine.
Reinecke and Hazard (1994), “Continuous passive lumbar motion in seating,” in Hard Facts about Soft Machines, edited by Lueder and Noro.
Schoberth (1978), “Vom richtigen sitzen am arbeitsplatz,” University of Frankfurt, Ostsee Clinic.
University of California Berkeley (2008). “Back Load and Postural Response to Five Chairs,” Ergonomics Program, UC-Berkeley.
Mulțumiri
Pionier în cercetare și creativitate în fazele incipiente ale dezvoltării de produs în cadrul companiei Herman Miller, Gretchen Gscheidle conduce echipa care analizează nevoile încă neabordate ale clienților și răspunde întrebărilor strategice identificate de lideri ai diferitor organizații. Ca cercetător de legătură pentru toate lansările de scaune ale companiei, începând cu scaunul Aeron în 1994, Gretchen a participat și a contribuit în mod semnificativ la dezvoltarea de produse în cadrul companiei Herman Miller. Ea este membru al asociației Human Factors and Ergonomics Society și reprezintă compania Herman Miller în comitetul Office Ergonomics Research Committee. Activitatea sa de cercetare a fost publicată în jurnale recenzate de experți. Gretchen și-a luat licența în Arte cu specializare în design industrial la University of Illinois din Urbana-Champaign. A urmat apoi un masterat în design și dezvoltare de produs la McCormick School în cadrul Northwestern University.
Bill Stumpf a studiat aspectele comportamentale și fiziologice ale statului pe scaun la birou, timp de peste 30 de ani. Specialist în proiectarea scaunelor ergonomice, printre proiectele sale se numără scaunul Ergon®, lansat de Herman Miller în 1976. Alături de Don Chadwick, a proiectat scaunele Equa® și Aeron, la fel de inovatoare. În 2006, a primit premiul National Design Award in Product Design, decernat de Muzeul Național de Design Cooper-Hewitt din cadrul Smithsonian.
Jeff Weber spune că pasiunea pentru designul obiectelor de mobilier se datorează colaborării sale cu Bill Stumpf, care a proiectat pentru Herman Miller timp de 30 de ani. Weber și-a început colaborarea cu firma lui Stumpf din Minneapolis în 1988. Apoi, a ajuns să se asocieze cu Herman Miller. Weber a lucrat împreună cu Stumpf la scaunul Embody. După moartea lui Stumpf în 2006, Weber a îmbunătățit designul acestui scaun în studioul său din Minneapolis, Studio Weber + Associates. Pe lângă scaunul Embody, printre proiectele lui Weber pentru Herman Miller se numără și portofoliul Intersect®, scaunul Caper® și colecția de mese Avive®.