Ergebnisse der unabhängigen klinischen Bergardi-Studie

Institution: FH Gesundheitsberufe OÖ GmbH

Titel: Auswirkung von dynamischem Sitzen, auf die Schmerzentwicklung bei erwachsenen Schmerzentwickler*innen – eine randomisierte kontrollierte Cross-Over-Studie

Untersuchungsobjekt: Aktiv-dynamischer Bergardi-Stuhl Aurelius, herkömmlicher statischer Bürostuhl ohne Bewegungsfunktion

Testpersonen

Die Rekrutierungsphase der klinischen Studie fand im Zeitraum von Oktober bis Dezember 2022 statt. Die klinische Untersuchung beschäftigte sich mit Schmerzentwickler*innen im Bereich der Wirbelsäule, insbesondere im Bereich der Lendenwirbelsäule, des Steißbeins und des Ischias-Nervs. Die Erhebung erstreckte sich von Dezember 2022 bis Oktober 2023.

Voraussetzung war, dass die Proband*innen mindestens 30 Stunden pro Woche im Büro sitzen. Die potenziellen Proband*innen mussten ein Alter zwischen 18 und 65 Jahren aufweisen, um für die Studie rekrutiert zu werden. Insgesamt sind 39 Personen zum Pre-Screening eingeladen worden, um ihre Eignung für die Studie zu überprüfen. Von diesen haben 13 Personen die Kriterien der Schmerzentwicklung und der erforderlichen Sitz-Zeit erfüllt.

Methodik

Bei dieser Untersuchung handelt es sich um eine prospektive, randomisierte und kontrollierte Zwei-Arm-Studie, die 16 Wochen pro Teilnehmer*in durchgeführt wurde. Jede*r Proband*in ist 6 Wochen auf einem herkömmlichen, statischen Stuhl und 6 Wochen auf einem aktiv-dynamischen Bergardi-Stuhl gesessen, die Reihenfolge wurde zufällig zugewiesen. Zwischen der Untersuchungs- und Kontrollgruppe fand eine 4-wöchige "Wash-Out-Phase" statt, um für identische Ausgangsbedingungen der beiden Teststühle zu sorgen. Durch diese Cross-Over-Design-Methode können die erhobenen Daten gleichwertig für 26 Schmerzentwickler*innen genutzt werden. 

Die Proband*innen wurden angehalten, ein Tagebuch zu führen, in dem sie täglich ihre Schmerzentwicklung und die subjektiv empfundene psychische Ermüdung dokumentierten. Die Proband*innen erhielten keinerlei finanzielle Entschädigung außer einer kleinen Reisekostenpauschale. Die Daten wurden an der FH Gesundheitsberufe Oberösterreich und über Online-Umfragen gesammelt.

Ziele

Primäres Ziel: Untersuchung der Auswirkung von dynamischem/aktivem Sitzen auf die Entwicklung von Schmerzen im Bereich der Lendenwirbelsäule.

Sekundäre Ziele:

• Untersuchung der Auswirkung von dynamischem/aktivem Sitzen auf die mentale Ermüdung
• Untersuchung der Arbeitsperformance
• Untersuchung der Nutzerfreundlichkeit

Aussagekraft

Die klinische Studie wurde von einer Ethikkommission genehmigt und wird in einem international anerkannten Gesundheitsjournal registriert. Zudem wurde die Studie durch Bachelorarbeiten und objektiven Bewegungsaufzeichnungen begleitet, um die Aktivitäten der Proband*innen zu messen. Die Studie wurde Ende 2023 fertiggestellt. Dadurch, dass die Studie noch vor der Veröffentlichung steht, können derzeit noch nicht alle wesentlichen Grafiken und Details erläutert werden. Die Untersuchung hat die höchste Power im Segment der Aktivstühle. 

Grafiken und Ergebnisse

Im Folgenden wird näher auf die Ergebnisse der unabhängigen klinischen Studie der FH Gesundheitsberufe OÖ eingegangen.

Inhalte des Untersuchungsdesigns waren die Erhebung der Schmerzentwicklung anhand eines Tagebuchs, die Einstufung der Produktivität und Beeinträchtigungen anhand des Oswestry Disability Index (ODI) und die Lebensqualität anhand der EQ-5D-5L-Untersuchung. 

Schmerzentwicklung

In der vorliegenden Studie konnten signifikante Unterschiede bei der Schmerzentwicklung zwischen dem Bergardi-Stuhl und einem herkömmlichen Stuhl festgestellt werden. Während es beim herkömmlichen Stuhl zu einem leichten Anstieg der Schmerzen über den Zeitverlauf kam, verringerten sich die Schmerzen auf dem Bergardi-Stuhl signifikant.

Obwohl nach einer Woche Nutzungsdauer die tagesbedingten Schmerzanstiege noch kein Signifikanzniveau erreicht haben, konnte dennoch eine Reduktion der Schmerzen bei Verwendung des Bergardi Stuhls im Vergleich zur Kontrollgruppe beobachtet werden.

Die Ergebnisse nach sechswöchiger Nutzung stärkten die positiven Auswirkungen des Bergardi-Stuhls auf die Schmerzentwicklung. Die tagesbedingten Schmerzanstiege waren in der Bergardi-Gruppe signifikant niedriger im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Daten zeigen am Ende des Tages eine Reduktion der empfundenen Schmerzen von 76 Prozent.

Die Ergebnisse legen nahe, dass der Einsatz von aktiv-dynamischen Sitzmöbeln wie dem Bergardi Stuhl einen positiven Einfluss auf die Schmerzentwicklung haben kann und somit eine wertvolle Maßnahme zur Prävention und Behandlung von schmerzbedingten Erkrankungen im Bereich der Wirbelsäule darstellt.

 

Mentale Ermüdung

Beim Bergardi-Stuhl kommt es zu einem niedrigeren Anstieg der Müdigkeit während des Arbeitstages. Beim herkömmlichen Stuhl ist das nicht der Fall. Bereits nach einer Woche Nutzung reduzierte sich der Anstieg der Müdigkeit während eines Arbeitstages in einem geringen Ausmaß.

Nach sechswöchiger Verwendung des Bergardi Stuhls konnte ein geringerer Anstieg der Müdigkeit am Ende eines Arbeitstages festgestellt werden. Obwohl dieser Effekt nicht signifikant war, konnte er mittlere bis starke Effektstärken* erreichen. Nach sechs Wochen Nutzung war dieser positive Effekt auf den tagesbedingten Anstiegen noch stärker ausgeprägt. Dies entspricht einer Reduktion der am Ende eines Arbeitstages empfundenen Müdigkeit von 37 Prozent.

* Die Effektstärke gibt an, wie stark der Einfluss einer unabhängigen Variable auf eine abhängige Variable ist und wie wichtig dieser Effekt in der Praxis ist. Eine höhere Effektstärke zeigt an, dass der Unterschied zwischen den Gruppen größer und bedeutsamer ist.

Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass der Einsatz des Bergardi Stuhls dazu beitragen kann, die mentale Ermüdung von Personen, die im Büro sitzen, zu reduzieren und somit deren Produktivität und Wohlbefinden zu steigern.

 

EQ-5D-5L-Untersuchung

Die entsprechende Frage der EQ-5D-5L-Untersuchung lautete: "Wir möchten wissen, wie gut oder schlecht Ihre Gesundheit HEUTE (in Bezug auf alltagsnahe Aktivitäten) ist". 

Mit Ausnahme der Kategorie "Übliche Aktivitäten" gab es keine signifikanten Unterschiede für eine Kategorie zwischen den statischen und dynamischen Stühlen. Während es keinen Unterschied für die Kategorie "Übliche Aktivitäten" bei der Voruntersuchung gab (p=1,000), gab es einen signifikanten Unterschied für diese Kategorie bei der Nachuntersuchung (p=0,003), der zugunsten der dynamischen Sitzperiode sprach.

Dies deutet darauf hin, dass alltägliche Tätigkeiten beim dynamischen Sitzen besser erledigt werden können, als beim statischen Sitzen.

 

Oswestry Disability Index (ODI)

Die Gesamtpunktzahl des Oswestry Disability Index wird berechnet, indem die Punkte für jede abgefragte Kategorie summiert wird. Diese Kategorien wurden in einem Fragebogen angeführt. Die Kategorien beziehen sich auf alltägliche Tätigkeiten, wie die Schmerzentwicklung, Gehen oder Heben. 

Mit Ausnahme von zwei Fällen zeigten sich anhand des ODI keine signifikanten Unterschiede zwischen den statischen und dynamischen Sitzperioden anhand des ODI-Index. In der Kategorie *Stehen wurden signifikante Gruppenunterschiede (p=0,032) festgestellt, ebenso in der Kategorie **Schmerzintensität zeigten sich bei der Nachuntersuchung signifikante Unterschiede (p=0,038) zugunsten des dynamischen Sitzens.

*Die Kategorie "Stehen" bezieht sich auf die Schmerzintensität im Rücken während dem Stehen und nicht auf das Stehen an sich. Bspw.: "Ich kann stehen solange ich möchte ohne extra Schmerzen"

**Die Kategorie Schmerzintensität misst die direkte Schmerzentwicklung im untersuchten Bereich. 

 

Arbeitsperformance

Für sowohl die statischen Sitzperioden als auch die dynamischen Sitzperioden schwankte die Leistung innerhalb der Konfidenzintervalle, ohne einen Trend zu niedrigeren oder höheren Werten festzustellen. Im Gegensatz zu Vergleichsstudien schränkten die Bergardi-Stühle nicht die Arbeitsleistung ein oder lenkten von der Arbeit ab. 

 

Nutzerfreundlichkeit

Der dynamische Bergardi-Stuhl scheint neuartig, sehr benutzerfreundlich und interessant für die Benutzer*innen zu sein. Da der Parameter "Benutzererfahrung" nicht im primären Forschungsfokus dieser Studie lag und da persönliche Bedürfnisse zwischen den Benutzer*innen variieren können, sollten zusätzliche Forschungen durchgeführt werden, die sich im Speziellen auf die Benutzererfahrung und die Benutzerfreundlichkeit konzentrieren.

 

Statement des Studienleiters

Name des Studienleiters: Aff. Hon. Asst. Prof. Dr. rer. nat. Bernhard Schwartz, BSc MSc

Die Studienergebnisse zeigten, dass die Nutzung des dynamischen Bürostuhls im Vergleich zum statischen Bürostuhl zu signifikant niedrigeren Schmerzintensitäten nach einem Arbeitstags führten (p<0.005).

Dabei reduzierte sich die mediane Schmerzintensität am Ende des Arbeitstages bei der Verwendung des dynamische Bürostuhls um zirka 50%.

Beim Schmerzanstieg innerhalb eines Arbeitstage (Änderung des Wertes vor und nach dem Arbeitstag) konnten noch stärkere Effekt gefunden werden. Dabei reduzierte sich der mediane Schmerzanstieg während des Arbeitstages durch die Verwendung dynamischer Stühle um 60 bis 80% im Vergleich zur Vor-Studien-Situation (statischer Bürostuhl). Wir sind schon gespannt darauf diese ziemlich beeindruckenden Ergebnisse in einem internationalen Journal zu veröffentlichen.

 

Fazit und wichtigste Erkenntnisse der Bergardi-Studie

• Der Grad der vor und nach der Arbeit erlebten Schmerzintensität sowie der intra-tägliche Schmerzanstieg nahmen signifikant während des Zeitraums mit dem Bergardi-Stuhl ab, während er während des Zeitraums mit dem statischen Bürostuhl stabil blieb.

• Ein Rückgang der mentalen Erschöpfung wurde während der sechsten Woche der Nutzung vom Bergardi-Stuhl festgestellt, während er während des Zeitraums mit dem statischen Sitzen stabil blieb. Obwohl die 95%igen Konfidenzintervalle signifikante Unterschiede anzeigten, müssen größere Studien durchgeführt werden, um diese Ergebnisse mit ausreichender statistischer Power zu untermauern.

• Die subjektiv bewertete Arbeitsleistung unterschied sich nicht signifikant zwischen den Zeiträumen mit dem Bergardi-Stuhl und dem statischen Bürostuhl.

• Die Benutzererfahrung und die Benutzerfreundlichkeit des in dieser Studie verwendeten dynamischen Bürostuhls wurden von den Benutzer*innen als ausgezeichnet bewertet. 

 

Weitere wesentliche Studien von Aktivmöbeln

Im folgenden werden weitere wesentliche Studien mit aktiv-dynamischen Stühlen beschrieben, die als Grundlage der Forschung der Bergardi-Studie dienten.

 

Studie 1: Breaking prolonged sitting reduces postprandial glycemia in healthy, normal-weight adults: a randomized crossover trial

Eine Studie von Meredith C Peddie hat Bewegungsinterventionen zwischen anhaltendem Sitzen untersucht. Es sollte gezeigt werden, wie sich anhaltendes Sitzen mit einer längeren Bewegungsphase von anhaltendem Sitzen mit regelmäßigen Pausen unterscheidet.

Studiendesign:

• Die Studie inkludiert 70 Personen  
• Es handelt sich um eine randomisierte Cross-Over-Studie 
• 3 Gruppen wurden berücksichtigt (Langsitzer*innen, Bewegungsintervention mit körperlicher Aktivität und Bewegungsintervention mit regelmäßiger Aktivitätspause) 
• Untersucht wurden die Veränderungen von Herzfrequenz, des mittleren

  Ruheatmungsverhältnisses und der Glukose- und Insulinkonzentration 

Ergebnisse:

Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass kurze Pausen nach 20 Minuten sitzen, effektiver sind als 30-minütige physische Bewegungsphasen nach 8 Stunden Sitzen. Regelmäßige Pausen führten zu einer rund 37-prozentigen Verringerung der postprandialen Glukose- und Insulinkonzentrationen. Zudem verbesserten die Unterbrechungsperioden den Stoffwechsel der Proband*innen und reduzierten das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes mellitus durch eine langfristige glykämische Kontrolle.

Quelle: Meredith C Peddie (2013), https://academic.oup.com/ajcn/article/98/2/358/4577190 (open Access)

 

Studie 2: Self-reported sitting time and physical activity: interactive associations with mental well-being and productivity in office employees

Eine Studie von Puig-Ribera aus dem Jahr 2015 hat den Einfluss physischer Aktivität während der Arbeit auf das psychische Wohlbefinden untersucht. Die Studie ist im renommierten Journal BMC veröffentlicht worden und genießt internationale Anerkennung.

Studiendesign:

• Eine Querschnittsstudie von 557 Personen  
• Gemessen wurden die Sitzzeit, die physische Aktivität und das geistige Wohlbefinden der Proband*innen 
• Erhebung mit validierten Skalen (Mental-Well-Being-Warwick-Edinburgh-Skala und International Physical Activity Questionnaire) 
• Untersuchung von Glücksempfinden und subjektivem Wohlbefinden

Ergebnisse

Durch den International Physical Activity Fragebogen wird belegt, dass Personen mit höherer körperlicher Aktivität während des Sitzens signifikant bessere Werte im psychischen Wohlbefinden aufweisen. Gleichzeitig konnte eine positive Korrelation zwischen höherer körperlicher Aktivität und Arbeitsleistung beobachtet werden. Personen mit höherer Bewegung während der Arbeit haben den geringsten Leistungsverlust gezeigt. In dieser Studie konnte mithilfe anerkannter Erhebungsmethoden nachgewiesen werden, dass eine höhere körperliche Aktivität zwischen dem Sitzen zu einem besseren geistigen Wohlbefinden führt.

Quelle: Anna Puig-Ribera (2015), https://link-springer-com.wn.idm.oclc.org/article/10.1186/s12889-015-1447-5 (eingeschränkter Zugriff)

 

Studie 3: Physiological and cognitive measures during prolonged sitting: Comparisons between a standard and multi-axial office chair

In einer Studie von Joseph Triglav aus dem Jahr 2019 sind statische Stühle mit aktiv-dynamischen Stühlen verglichen worden. Dabei wurden die Muskelaktivitäten, die Blutgeschwindigkeit und die Aufmerksamkeitsrate näher untersucht.

Studiendesign:

• Die Untersuchungen entsprachen der Deklaration von Helsinki und sind vom Research Ethikvotum der Universität Guelph genehmigt worden
• 10 Personen sind über zwei verschiedene Messtage untersucht worden 
• Die Daten sind mit objektiven Beschleunigungssensoren erhoben worden

Beschleunigungssensoren an den Waden haben festgestellt, dass die Stühle über die Zeit unterschiedliche Stühle zu unterschiedlichen Wadenumfängen führten. Obwohl der Wadenumfang sowohl zwischen dem statischen als auch den zwei aktiv-dynamischen Stühlen signifikant zugenommen haben, war der Wadenumfang beim aktiv-dynamischen "CoreChair" in der zweiten und dritten Sitzstunde signifikant geringer als der des herkömmlichen Stuhls. Dies zeigt, dass der Blutfluss insbesondere bei aktiv-dynamischen Stühlen stark zunimmt.

Die durchschnittliche Bewegung auf den Stühlen hat bei allen Modellen zugenommen. Bei dem beweglichen "CoreChair" sind die Beschleunigungen ab der zweiten Stunde signifikant über dem Grundwert gelegen. Auf dem statischen Stuhl hat es keine Zunahme der Stuhlbeschleunigung über der Zeit gegeben.

Die Aufmerksamkeitsrate nahm bei allen Stuhlmodellen im Laufe der Zeit ab. Nominell gesehen, war die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit bei Verwendung des "CoreChairs" (aktiv-dynamischer Stuhl) höher.

Diese Studie legt nahe, dass mehr Bewegung im Alltag einen positiven Effekt auf die Leistungsfähigkeit haben kann.

Die Messung der Wadenumfänge mittels Beschleunigungssensoren hat ergeben, dass sich die verschiedenen Stuhlmodelle im Verlauf der Zeit unterschiedlich auf die Wadenumfänge auswirken. Sowohl bei den statischen als auch bei den beiden untersuchten aktiv-dynamischen Stuhlmodellen hat der Wadenumfang signifikant zugenommen, wobei der Wadenumfang auf dem aktiv-dynamischen "CoreChair" in der zweiten und dritten Stunde signifikant geringer war als auf dem herkömmlichen Stuhl. Dies deutet darauf hin, dass der Blutfluss insbesondere auf aktiv-dynamischen Stühlen zunimmt und venösen Erkrankungen entgegenwirken kann.

Die durchschnittliche Bewegung auf den Stühlen nahm bei allen Modellen im Laufe der Zeit zu, wobei die Beschleunigungen auf dem beweglichen "CoreChair" ab der zweiten Stunde signifikant höher waren als auf dem statischen Stuhl.

Die Aufmerksamkeitsrate nahm bei allen Stuhlmodellen im Laufe der Zeit ab, wobei die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit nominell beim Einsatz des CoreChairs (aktiv-dynamischer Stuhl) höher war.

Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass eine höhere körperliche Aktivität während der Arbeit einen positiven Einfluss auf die Leistungsfähigkeit haben kann.

Highlights der Studie

• Alle physiologischen Unterschiede sind durch langes Sitzen beeinflusst worden.
• Zunahme des Wadenumfangs ist durch aktives Sitzen reduziert worden. 
• Eine verringerte Aufmerksamkeit nach langem Sitzen ist durch das Sitzen auf einem Aktivstuhl vermindert worden.

Quelle: Joseph Triglav (2019), https://www-sciencedirect-com.wn.idm.oclc.org/science/article/pii/S0003687018303259 (eingeschränkter Zugriff)

 

Studie 4: A biomechanical analysis of active vs static office chair designs

Die anerkannte Forscherin Michelle R. Cardoso hat 2021 eine Studie zwischen aktiv-dynamischen und statischen Stühlen durchgeführt. Die Veröffentlichung erfolgte im Applied Ergonomics, eine der bedeutendsten Journals im aktiv-dynamischen Sitzmöbelsegment. Näher betrachtet worden sind die Muskelaktivitäten, Zufriedenheit auf den unterschiedlichen Stühlen und die Sauerstoffsättigung.

Studiendesign:

• 30 Personen ohne Rückenbeschwerden sind in die Studie miteinbezogen worden
• Die Daten sind mit Elektromyografie (EMG) und Nahinfrarotspektroskopie erhoben worden
• Diese Studie hat die ergonomische Leistungsfähigkeit von drei verschiedenen Bürostuhldesigns untersucht, um die Vorteile von aktivem Sitzen festzustellen.

Diese Studie zeigt, dass aktiv-dynamische Stühle zu einer Erhöhung der Muskelaktivität führen und Unbehagen entgegenwirken können. Auch die Sauerstoffsättigung kann auf beweglichen Stühlen verbessert werden.

Durch Elektromyografie-Messungen sind Unterschiede in der Aktivierung des thorakalen Rückenstrecker, der Bauchmuskeln und des lumbalen Rückenstreckers zwischen zwei untersuchten aktiv-dynamischen Stühlen und dem statischen Stuhl festgestellt worden.

Ergebnisse eines Fragebogens zur Unbehaglichkeit haben gezeigt, dass Proband*innen bei Verwendung des statischen Stuhls im linken und rechten Gesäßbereich mehr Beschwerden aufwiesen.

Mittels Nahinfrarotspektroskopie konnte ein signifikanter Effekt auf die Sauerstoffsättigung über der Zeit bei Verwendung eines aktiv-dynamischen Stuhls im Vergleich zum statischen Stuhl gezeigt werden. Trotz signifikanter Effekte ist der Anstieg des Oxygenierungsindex (Sauerstoffsättigung) gering.

Diese Studie belegt, dass aktiv-dynamische Stühle zu einer Erhöhung der Muskelaktivität und einer Reduzierung von Unbehagen führen können. Zudem kann die Sauerstoffsättigung durch den Einsatz von beweglichen Stühlen verbessert werden.

Quelle: Michelle R. Cardoso (2021), https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34102577/ (open Access)

 

Anmerkungen  zu den Studien

Die hier dargestellten Ergebnisse der Studien sind nicht umfassend und können keine Vollständigkeit beanspruchen. Dennoch wurde darauf geachtet, die wesentlichen Inhalte übersichtlich darzustellen und einen Überblick über die Vorteile des aktiv-dynamischen Sitzens zu geben. Es bleibt festzuhalten, dass noch weitere Forschung im Bereich der aktiv-dynamischen Stühle erforderlich ist, um ein besseres Verständnis über ihre Wirksamkeit zu erlangen. Bergardi spielt dabei mit seinen anerkannten Forschungspartnern eine wichtige Rolle.