Zahnärztliche Ergonomie

Taugt der Sattel in der Praxis?

2. Sattelstühle in der Zanharztpraxis

Im Vergleich zum Reitsattel beruht die Verwendung eines sattelförmigen Sitzes auf einem Arbeitsstuhl in der Zahnarztpraxis auf einem anderen Prinzip. Abgesehen von der dämpfenden Federung des Gaskolbens beim Hinsetzen und der Weichheit der Polsterung bildet der Arbeitsstuhl eine statische Basis, die nicht mit dem Sitzen auf einem Reitsattel auf einem sich bewegenden Pferd verglichen werden kann. Der statische Arbeitsstuhl ist für die Behandlung eine absolute Voraussetzung, um präzise und erfolgreich arbeiten zu können.

Das Sitzen auf einem Sattelstuhl bedeutet, dass der Körper mithilfe der Oberschenkel auf dem Möbel fixiert wird. Beim Reiten erfolgt der Kontakt zum Pferd über die Waden, wodurch sich die Oberschenkel frei bewegen können. In dieser dynamischen Situation ist der Ausgangspunkt (Origo) eines Muskels der, an dem eine Aktion ihren Ursprung hat – nämlich durch Verkürzung des betreffenden Muskels. Diese Aktion wirkt sich am Ansatzpunkt (Insertion) des Muskels aus. Ein wichtiges Beispiel ist hier die Mm.-Iliopsoas-Gruppe mit ihrem Ursprung am Becken und an der Lendenwirbelsäule mit Ansatzpunkt am Trochanter minor (kleiner Rollbügel) des Femur (Oberschenkels). Die wichtigste Funktion dieser Muskelgruppe ist das Anheben des Oberschenkels [Gray/Vandyke, 2011] (Abbildung 4).

Wenn man jedoch in einer statischen Position auf einem Sattelstuhl sitzt, sind die Oberschenkel am Sitz fixiert, weshalb sich Ursprung und Ansatz des Muskels aus biomechanischer Sicht umkehren. Dies führt dazu, dass die Zugkräfte, die in einem Sattel zu Pferde sitzend am Oberschenkel ziehen, dies jetzt am Ansatz tun, sowie am Becken und an der Lendenwirbelsäule. Dies erklärt die offen sichtbare Hyperlordose (Hohlkreuz) der Lendenwirbelsäule. Das Becken wird nach vorne gezogen, was einen hohen Druck auf die Bandscheiben an der Rückseite der Wirbelsäule nach sich zieht [Engels/Hokwerda, 2006; Engels, 2010; Engels, 2015] (Abbildung 5).

Abbildung 5: Die Haltung auf einem Sattelstuhl im Vergleich zum Reitsattel: Links: Die Haltung auf einem Sattelstuhl, mit nach vorne geneigtem Becken, was zu einer hyperlordotischen Lendenwirbelsäule, einem nach vorne gebeugten Rumpf und nach vorne gerichteten Beinen führt. Rechts: Der aufrecht sitzende Reiter mit virtueller Lotlinie. | Quelle: Paul Engels

Wenn beide (unteren) Beine einen festen Kontakt zum Fußboden haben, hat man außerdem keine Möglichkeit, die angewinkelten Beine anzuziehen oder auszustrecken. Auf einem Pferd dagegen ist dies überhaupt kein Problem: Durch Benutzung des Steigbügels kann man die Hacken nach oben ziehen oder nach unten drücken.

Wegen der statischen Arbeitssituation ist zudem eine konstante dynamische Bewegung auf einem Sattelstuhl unmöglich. Deshalb ist der Abstand zwischen den Sitzknochen und der leicht erhöhten Vorderseite des Sitzes (eine vage Abwandlung des Vorderzwiesels) im Verhältnis zur Tiefe, zur Länge und zur Höhe des Sitzes von größter Bedeutung. Wie schon erwähnt, ist die Benutzung eines maßgeschneiderten Sattels in der professionellen Dressur unbedingt notwendig, um eine konstante dynamische Bewegung von Reiter und Pferd zu erleichtern [Engels, 2015]. Der Sattelstuhl ist jedoch ein Standardprodukt, weshalb die Bewegungsfreiheit für die darauf sitzende Person zu groß oder zu gering sein kann, was von der Form und Größe ihres Körpers abhängt. Eine zu große Bewegungsfreiheit kann zu Scherkräften führen, während ein zu enger Sitzbereich einen ständigen Druck auf das Schambein und die umgebenden Strukturen (Damm) auslöst [Partin et al., 2014; Potter et al., 2015; Michiels/Van der AA, 2015; Schrader, 2008]. 

Abbildung 6: Der Grad einer Behinderung in Bezug zum Spreizungsgrad der Beine | Quelle: Argosy Publishing: Visible Body. Modifiziert nach PA Engels

Diese kritischen Aspekte, insbesondere die Fixierung des Oberschenkels und der Füße auf dem Fußboden, haben kompensatorische Auswirkungen auf die Wirbelsäule. Darüber hinaus wird der Grad der Auswärtsdrehung und Seitwärtsbiegung der Oberschenkel (was durch die Mm.-Iliopsoas-Gruppe erleichtert wird) folglich bestimmen, in welchem Maß das Hüftgelenk die kritische Überbelastungsgrenze erreichen wird. Mit anderen Worten: Das Design des Sitzbereichs eines Sattelstuhls führt zu einer Fixierung der Beine in einer angehobenen oder auswärts gedrehten Position, durch die die Bewegung des Oberkörpers in der unteren Rückengegend zunehmend behindert wird.

Abbildung 7: Beckenhaltungen mit dem daraus resultierenden Verlauf der Wirbelsäule | Quelle: PA Engels

Das Ausmaß dieser Behinderung wird auch durch den Spreizungsgrad der Beine bestimmt. Je größer der Winkel, desto größer die Spannung in den Muskeln der Iliopsoas-Gruppe und desto geringer der Bewegungsspielraum der Lendenwirbelsäule (Abbildung 6). Und doch wird diese Behinderung oft als stabil empfunden – ein Phänomen in der Orthopädie, das als „paradoxales Gefühl“ beschrieben wird.

Ungeachtet dessen gilt, dass – aus anatomischer Sicht – alle Gelenke einen maximalen Bewegungsumfang (range of motion) haben, der allerdings nur bei Bewegungen ganz groß ist. Die dafür gültigen maximalen Toleranzen für eine statische Arbeitshaltung verzeichnet ISO-Standard 11226. Diese sind bewusst genau begrenzt gewählt worden, da die statische Muskelspannung kombiniert mit einem vergrößerten Bewegungsumfang bei statischen Aktionen im Sitzen mit der Zunahme von biochemischen Gewebereaktionen durch Säuerung schnell zunimmt. 

Dies verdeutlicht, dass die Beibehaltung einer neutralen Beckenposition, die mit der physiologisch idealen Haltung beim aufrechten Stehen vergleichbar ist, auch beim Sitzen gefordert werden muss (Abbildung 7 rechts). Schließlich sollte die Summe aller hinteren und vorderen Muskelkräfte der Sagittalebene in der sitzenden Arbeitshaltung gleich Null sein [ISO 11226, 2000; Yamalik, 2017; Engels/Hokwerda, 2006; Engels/Hokwerda, 2009].

Wegen des spezifischen Designs des Sattelstuhls tendiert das Becken allerdings dazu, sich nach vorne zu neigen, wodurch eine konkave Form der Lendenwirbelsäule erzeugt wird (Abbildung 7 Mittte), was ihre Balance stört und in erheblichem Maß die Kräfte beeinflusst, die auf die Wirbelsäule wirken. Eine konstante Neigung nach vorne, die mit einer Beugung des Rumpfes nach vorne gekoppelt ist, führt oft zu einer Überlastung des gefäßreichen Perineums (Damm) und der Schamregion, Letztere besteht – neben der bedeckenden Haut, die reichlich sensibel innerviert ist – hauptsächlich aus Muskeln des Beckenbodens.

Hier ist ein bekanntes Phänomen aus dem Radsport zu bedenken: Nach tagelangem, intensivem Radeln wird eine (meist temporäre) Impotenz oder gestörte Empfindlichkeit als normal angesehen [Partin et al., 2014; Potter, 2015; Michiels/Van der AA, 2015; Schrader, 2008; Munarriz, 2005]. Dies gilt unverändert bei einer Zweiteilung des Sattelsitzes, auch wenn die Genitalien dadurch mehr Freiraum haben. Alle Weichteile liegen im Stehen unterhalb der Beckenknochen und werden im Sitzen immer direkt oder indirekt belastet.

Es ist möglich, die auf diese Region einwirkenden Kräfte dadurch zu vermindern, dass man sich mit der Brustwirbelsäule kompensatorisch zurücklehnt: Das Becken kippt nach hinten, und die Wirbelsäule nimmt eine (konvexe) C-Form an (Abbildung 7 links).

Diese Art des Zurücklehnens wird den Zahnarzt folglich aber dazu zwingen, den Kopf um mehr als 25 Grad nach vorne zu beugen, um in den Mund des Patienten hineinsehen zu können. Nach langer Arbeitszeit fordert diese Haltung ihren Tribut und führt zu einer dauerhaft krummen Körperhaltung. 

Die Abbildungsserie 8 bis 10 zeigt Ausschnitte aus einem Experiment, bei dem die Belastung des Damms und der Muskeln im Oberschenkel mittels Druckmatte auf dem Sitz von mehreren Arbeitsstühlen gemessen und visualisiert wurde [Engels/Hokwerda, 2006].

Abbildung 8: Bei dieser Idealsituation repräsentiert der rote Bereich den Sitzknochendruck, der gelbe den akzeptablen muskulären Druck und der blau-graue Bereich die Weichteilkontakte. Also repräsentieren die roten Flecken die Sitzknochenhöcker. Zu beachten ist der freie Weichteilraum zwischen den Beinen. | Alle Bilder: Engels/Hokwerda

Abbildung 9a: Ein Arbeitsstuhl mit leicht nach vorne gekipptem Sitz – zu viel Druck auf alle Bereiche | Alle Bilder: Engels/Hokwerda

Abbildung 9b: Ein modifizierter Sattelstuhl mit sehr weicher Polsterung – ausgedehnte Sitzknochendruckzonen | Alle Bilder: Engels/Hokwerda

Abbildung 9c: Ein traditioneller Sattelstuhl – die Sitzknochenzone kann nicht definiert werden, man beachte den Druck in der Schamgegend. | Alle Bilder: Engels/Hokwerda

Abbildung 9d: Ein traditioneller 90/90/90°- Stuhl mit zu weicher Polsterung, der kein Sitzen in höherer Position zulässt. | Alle Bilder: Engels/Hokwerda

Abbildung 10 zeigt den Ghopec-Stuhl in einer hohen Sitzposition (125°). Die Kürze des blaugrauen Bereichs ist darauf zurück - zuführen, dass der vordere Teil des Sitzes nach unten geneigt ist.  | Alle Bilder: Engels/Hokwerda

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