POVEZANOST MASE ŠKOLSKE TORBE

S POSTUROM KOD PRVOŠKOLACA

CORRELATION BETWEEN SCHOOLBAG MASS AND POSTURE

IN FIRST YEAR PRIMARY SCHOOL STUDENTS

Ivan Jurak, Ozren Rađenović, Andreja Bartolac

Zdravstveno veleučilište, Zagreb, Hrvatska

Ivan Jurakivan.jurak@zvu.hrŠime Starčevića 2, 10000 Zagreb, Hrvatska

SažetakCilj istraživanja bio je utvrditi povezanost mase prosječno teške školske torbe i posture u stojećem položaju djece prvog razreda dvije osnovne škole u Zagrebu, te izmjeriti pomak težišta i promjenu posturalnih kutova glave, vrata i zdjelice. Veliki broj istraživanja utvrđuje da prilikom nošenja torbe na leđima dolazi do anteriornog pomaka težišta u sagitalnoj ravnini, no tek ih nekolicina utvrđuje koliki je točan pomak težišta. Istraživanje je provedeno na uzorku od 76 učenika prvog razreda dviju zagrebačkih osnovnih škola uz pismenu suglasnost roditelja i ravnatelja. Tijekom ispitivanja korištene su antropološke metode mjerenja u svrhu dobivanja podataka o visini, masi i kutu anteriornog tilta zdjelice a potom su digitalnim fotoaparatom (kinematičke metode ispitivanja) u anteroposteriornoj i latereolateralnoj projekciji ispitanici snimani bez i sa školskom torbom kako bi se dobili podaci o težištu, kraniovertebralnom i kraniocervikalnom kutu. Podaci su digitalizirani i obrađeni uz pomoć računalnih programa za video analizu pokreta SkillSpector™ i Kinovea™. Analizirani su podaci o pomaku težišta u sagitalnoj, frontalnoj i transverzalnoj ravnini te kut anteriornog tilta zdjelice, kraniovertebralni i kraniocervikalni kut. Rezultati su pokazali statistički značajnu promjenu pozicije težišta u sve tri ravnine (p<0.01) te statistički značajnu promjenu dva od tri mjerena posturalna kuta – kraniovertebralni (p<0.01) i kraniocervikalni kut (p<0.01). Najvažniji pokazatelj promjene posture uslijed nošenja školske torbe, anteriorni pomak težišta, iznosio je 2.407cm te je bio u srednje jakoj, negativnoj korelaciji s masom učenika (-0.436, p<0.01), ali i s visinom učenika (-0.402, p<0.01). Suprotno hipotezi, u jednom od mjerenih parametara – promjeni težišta u AP projekciji po vertikalnoj osi utvrđena je statistički značajna razlika (p<0.05) između dječaka i djevojčica. U prosjeku, težište dječaka prilikom nošenja školske torbe, spustilo se za 2.57mm niže od težišta djevojčica.Ključne riječi: školska torba, stojeća postura, težište, anteriorni tilt zdjelice, kraniovertebralni kut, kraniocervikalni kut.

AbstractThe purpose of this study is to determine the influence of average mass of a schoolbag (4.51kg) on standing posture in first year elementary school children and to measure the change of centre of gravity (COG) as well as change in postural angles of head, neck and pelvis. To this date there have been a number of studies which have determined anterior shift of COG in sagittal plane as the result of carrying a schoolbag. However, very few of them have measured the exact change of COG. 76 first year elementary school students from two Zagreb elementary schools have participated in this study after written consent was obtained from both parents and headmasters. Anthropometric methods were used to acquire data regarding height, mass and anterior pelvic tilt angle while digital photography (kinematic methods) was used to ascertain position of COG, craniovertebral and craniocervical angles in both anterior and lateral view. The date was digitalised and analyzed with help of SkillSpector™ and Kinovea™, video based motion analysis computer programs. This study has analysed data regarding change of COG in sagittal, frontal and transversal planes as well as change in anterior pelvic tilt angle, craniovertebral and craniocervical angle in subjects during normal, unencumbered standing position and while carrying a schoolbag. Results have shown a change of COG in all three anatomical planes (p<0.01) as well as a change in two out of three measured postural angles - craniovertebral (p<0.01) and craniocervical (p<0.01) angle. The most important aspect of changed posture, anterior shift of COG, was measured to be 2.407 cm and was in moderate negative correlation with students body mass (-0.436, p<0.01) and body height (-0.402, p<0.01). Contrary to hypothesis, a statistically significant difference of COG shift was detected in AP view along the vertical axis in boys and girls. On average, COG in boys has shifted 2.57mm lower than in girls while carrying a schoolbag.Key words: schoolbag, standing posture, centre of gravity, anterior pelvic tilt, craniovertebral angle, craniocervical angle.

U V O D

Školske torbe su neizostavni dio opreme svakog učenika. Javnost je mišljenja da su

školske torbe preteške (54), no znanost do danas nije egzaktno odgovorila koje su opasnosti

nošenja školske torbe po zdravlje djeteta, koja je gornja granica „sigurne“ mase školske torbe

te točnu poveznicu između težine školske torbe i eventualnih budućih problema lokomotornog

sustava. Istraživanja provedena u Republici Hrvatskoj (41,42,54) i iz ostatka svijeta

(13,14,15,19,45) koja se bave demografskim podacima i omjerima mase djeteta i mase

školske torbe uglavnom navode kako prosječan omjer mase djeteta i mase školske torbe iznosi

otprilike 15% ili više. Također je bitno napomenuti da, prema navedenim istraživanjima iz

Hrvatske, omjer pada što je dijete starije, te nas taj podatak dovodi do zaključka da djeca

najmlađe školske dobi obzirom na svoju masu, te prisutan rast i razvoj nose najteži teret. U

ostatku svijeta podaci o promjeni omjera mase s obzirom na dob variraju, te se ne može

uspostaviti generalni smjer promjene, no istraživanje iz Slovenije (17) navodi kako omjer

mase školske torbe i mase djeteta zapravo raste s brojem godina tj. da u prosjeku djeca u

prvom razredu nose 7% svoje mase, u drugom 7.9% te u trećem 8.9%. Renomirane

organizacije poput American Academy of Orthopaedic Surgeons i American Physical Therapy

Association preporučaju da masa školske torbe iznosi maksimalno 15% mase djeteta (2,3).

Jednako preporuča i Hrvatski zavod za javno zdravstvo (27) dok Zavod za javno

zdravstvo"Dr. Andrija Štampar" smatra da poželjna mase školske torbe maksimalno iznosi

10% mase tijela djeteta (59).

Prema jednom istraživanju (30) učenici koji nose torbu čija masa teži 15% njihove

mase imaju 1.79 puta veći rizik od pojave boli primarno u ramenima (37.9%), lumbalnom

djelu leđa (21.6%) i vratu (18.2%). Rezultati su dobiveni primjenom upitnika o navikama

nošenja torbe i temeljem samoprocjene boli. Isti zaključak ima istraživanje iz Brazila na

uzorku od 30 ispitanika (46), u kojoj autori navode da zbog značajnog povećanja pritiska

stopala o podlogu mjereno pomoću platforme za mjerenje sila reakcije podloge, pri

opterećenju od 15% tjelesne mase, te preporučaju da maksimalna težina torbe iznosi 10%

tjelesne mase. U slijedećem istraživanju (7) analizirane su promjene u kraniohorizontalnom

kutu, kraniovertebralnom kutu, kutu sagitalne posture ramena te kut lateralna inklinacije glave

na uzorku od 13 ispitanika, te je zaključeno da pri opterećenju od 15% tjelesne mase dolazi do

značajne promjene posture vratne kralješnice tj. dolazi do protrakcije glave (promjena KV

kuta x̅=1.2°) te je njihova preporuka istovjetna gore navedenim.

U sličnom istraživanju (5), autori su mjerili kut inklinacije trupa, kraniovertebralni kut

i kut lumbalne lordoze na uzorku od 15 ispitanika. Prema rezultatima zabilježena je značajna

promjena kraniovertebralnog kuta i inklinacije trupa u svim varijantama nošenja torbe

(visoka, srednja i niska pozicija torbe na leđima). Također u istraživanju se navodi da iako su

posturalne promjene evidentne, ispitanici nisu zamijetili bol ili napor, stoga autori zaključuju

da nije moguće s potpunom sigurnošću potvrditi da je maksimalno preporučeni omjer od 15%

tjelesne mase previsok. Posebno je zanimljivo istraživanje iz Australije jer za razliku od

većine biomehaničkih istraživanja vezanih za povezanost mase školske torbe, ovo istraživanje

provedeno je na velikom uzorku ispitanika od 250 učenika iz 5 škola i 5 različitih generacija

učenika. Cilj ispitivanja bio je da se utvrdi povezanost pomaka sagitalne posture i mase

školske torbe od 3%, 5% i 10% mase učenika te zaključuju da ne postoje jasni dokazi koji

govore u prilog maksimalnog omjera od 10% tjelesne mase. Metaanaliza radova vezanih za

problematiku posturalnih promjena mlađih osoba pod utjecajem tereta provedena 2002.

godine (22) korištenjem 16 znanstvenih baza podataka (Academic Search Elite, AEI, AMED,

AMI, APAIS, Ausport Med, AUSThealth, Australian, Public Affairs, Blackwell Science and

Munksgaard Online Journals, CINAHL, Cochrane Library, ERIC, FAMILY, MEDLINE,

Science Direct and Wiley InterScience), nije donijela nikakve zaključke ni preporuke glede

težine i načina nošenja torbe kod osoba mlađih od 18 godina. Kao razloge se navodi relativno

mali broj relevantnih radova, nestandardiziranu metodologiju istraživanja, premale uzorke

ispitanika, korištenje potencijalno nepreciznih i nepouzdanih mjernih instrumenata, te upitna

ekološka valjanost istraživanja.

Drugo aktualnije istraživanje iz 2012. godine (1) ustvrdilo je, pregledom 8 znanstvenih

baza podataka (Medline, Cochrane Database, Allied and Complementary Medicine (AMED),

CINAHL, Scopus, PubMed and Google Scholar), kako je generalni preporučeni omjer mase

učenika i školske torbe između 10% i 15%, no posturalna se adaptacija događa već pri

opterećenju od samo 3%. Isto kao i kod prije navedene metaanalize (52) preporuke za daljnje

istraživanje su: standardiziranje metodologije te povećanje kvalitete i snage dokaza.

Ciljevi istraživanja su slijedeći:

1. Izmjeriti povezanost promjene pozicije težišta tijela (cm) i mase školske torbe (kg) kod

učenika prvih razreda osnovnih škola u anteroposteriornoj (AP) i laterolateralnoj (LL)

projekciji po sagitotransverzalnoj (ST), frontotransverzalnoj (FT) i vertikalnoj (V) osi.

2. Izmjeriti povezanost promjene kuta anteriornog tilta zdjelice (ATZ), kraniovertebralnog

kuta (KV) i kraniocervikalnog kuta (KC) i mase školske torbe.

3. Izmjeriti korelaciju promjene pozicije težišta tijela i tjelesne visine, tjelesne mase, BMIa

(Body Mass Indeks) te kuta anteriornog tilta zdjelice (ATZ), kraniovertebralnog kuta (KV) i

kraniocervikalnog kuta (KC).

4. Utvrditi razlike promjene pozicije težišta tijela (cm) u anteroposteriornoj (AP) i

laterolateralnoj (LL) projekciji po sagitotransverzalnoj (ST), frontotransverzalnoj (FT) i

vertikalnoj (V) osi između dječaka i djevojčica.

Obzirom na utvrđene ciljeve istraživanja postavljene su i slijedeće hipoteze.

1. Postoji statistički značajna promjena težišta u anteroposteriornoj projekciji po

sagitotransverzalnoj i vertikalnoj osi te u laterolateralnoj projekciji po frontotransverzalnoj i

vertikalnoj osi uslijed nošenja školske torbe.

2. Postoji statistički značajna promjena kuta anteriornog tilta zdjelice, kraniovertebralnog

kuta i kraniocervikalnog kuta uslijed nošenja školske torbe.

3. Postoji statistički značajna korelacija promjene težišta u laterolateralnoj projekciji po

sagitotransverzalnoj osi i:

a. promjene kuta anteriornog tilta zdjelice (pozitivna korelacija)

b. promjene kraniovertebralnog kuta (pozitivna korelacija)

c. promjene kraniocervikalnog kuta (negativna korelacija)

d. težine (negativna korelacija)

e. visine (pozitivna korelacija)

f. BMIa (negativna korelacija)

4. Ne postoji statistički značajna razlika u promjeni težišta težišta u anteroposteriornoj

projekciji po sagitotransverzalnoj i vertikalnoj osi te u latero-lateralnoj projekciji po

frontotransverzalnoj i vertikalnoj osi između dječaka i djevojčica kuta pod utjecajem školske

torbe.

I S P I T A N I C I I M E T O D E

Ispitivanje je provedeno na uzorku od 76 učenika prvog razreda dviju osnovnih škola

u gradu Zagrebu uz suglasnost ravnatelja i roditelja. Tijekom ispitivanja korišten je anketni

upitnik te antropološke metode mjerenja i kinematičke metode ispitivanja (38). Mjerenje je

obavilo šest ispitivača (dva ispitivača na antropometriji, dva ispitivača na platformi za

mjerenje sila reakcije podloge, te dva ispitivača na kinematici). Uz Izjavu o suglasnosti

roditelji su također ispunili i kratak upitnik s podacima o spolu, navikama nošenja torbe,

izvanškolskim sportskim aktivnostima djeteta, mišljenje roditelja o težini torbe s obzirom na

djetetove osobine, kao i o cijeni i reklamiranju torbe kao ergonomskog proizvoda. Cilj

antropološkog mjerenja bilo je prikupljanje osnovnih antropometrijskih podataka o

ispitanicima (tjelesna visina, tjelesna težina) koja su se kasnije koristila za ekstrapolaciju

kinematičkih podataka (pomak težišta u anteroposteriornoj i u laterolateralnoj ravnini).

Antropometrija

Antropometrijske mjere, kao i korištene tehnike mjerenja i mjerni instrumenti

standardizirani su prema prije provedenim istraživanjima (53). Također je izmjerena visina

spinae illiacae anterior superior (SIAS) i spinae illiacae posterior superior (SIPS) te njihova

međusobna udaljenost kako bi dobili vrijednosti kuta anteriornog tilta zdjelice prema Sanders

i Savrakas (47). Metoda izračuna sastoji se od mjerenja dužine između SIAS i SIPS te

mjerenja visina SIAS i SIPS. Uzevši u obzir te mjere izračunat je sinus traženog kuta ATZ

pomoću trigonometrijskih jednadžbi. Mjerenja kuta ATZ su provedena bez i s školskom

torbom kako bi se dobio uvid o utjecaju težine torbe na položaj zdjelice i lumbalne

kralješnice.

Kinematika

Kinematička mjerenja korištena su kako bi se dobili podaci koje nije bilo moguće

dobiti izravnim mjerenjem (pomak težišta, kraniovertebralni i kraniocervikalni kut). Za

mjerenje je korišten digitalni fotoaparat marke Pentax K20D namješten na stativ udaljen 12m

od ispitanika kako bi bila vidljiva postura cijelog tijela. Na ispitaniku je pomoću

fotoreflektirajućeg materijala označena točku C7 (vertebra prominens) i bilateralno točka

SIAS. Točka C7 potrebna je zbog izračunavanja KV i KC kuta vrata, a točke SIAS zbog lakše

digitalizacije podataka u kasnijoj fazi obrade slike. Nakon toga ispitanik je petama stao na

unaprijed označene točke na podu ispred monokromatske podloge radi boljeg kontrasta. Svaki

je ispitanik snimljen pet puta, svaki put u različitom položaju (slika 1).

Položaj A: Ispitanik stoji mirno bez torbe u anteroposteriornoj projekciji.

Položaj B: Ispitanik stoji mirno s rukama u abdukciji od 90°.

Položaj C: Ispitanik stoji mirno bez torbe u laterolateralnoj projekciji (desni profil).

Položaj D: Ispitanik stoji mirno s torbom u laterolateralnoj projekciji (desni profil).

Položaj E: Ispitanik stoji mirno s torbom u anteroposteriornoj projekciji.

Za obradu „sirovih podataka“ (Raw Data) korišten je računalni program

SkillSpector™ (SS) verzije 1.3.2. SkillSpector™ (50), koji je namijenjen video analizi

pokreta u 2D ili 3D prostoru. Program SkillSpector™ računa težište na slijedeći način. Kod

vertikalne osi, ako točka (težište) pada tada se vrijednost smanjuje. U AP projekciji, ako se

točka (težište) giba po FT osi (pravcu) desno (s obzirom na snimatelja), vrijednost raste. Isto

vrijedi i za LL projekciju. Kada se točka (težište) giba po ST osi (pravcu) desno (s obzirom na

snimatelja), dolazi do brojčanog povećanja iznosa i to u istraživanju označava pomak težišta

prema naprijed. Također je i iznimno bitno napomenuti redoslijed podataka koji je analizirao

statistički računalni program IBM SPSS. Naime program je izračunao razliku između težišta

bez i s torbom, na taj način da je oduzimao poziciju težišta s torbom od pozicije težišta bez

torbe. Na taj način su razlike vertikalnog pomaka pozitivne iako se pomak odvijao prema

dolje tj., težište s torbom je niže pozicionirano od težišta bez torbe. Isto tako je i iznos razlike

težišta po ST osi u LL projekciji negativan, tj. iznos težišta s torbom je veći od iznosa težišta

bez torbe što znači da se dogodio pomak težišta ulijevo (s obzirom na ispitanika). Potrebno je

naglasiti da digitalni model koji je SS analizirao nije uzimao u obzir torbu na leđima, već

isključivo posturu bez ili sa školskom torbom. Korišteni digitalni model za AP projekciju

zove se Simple Full Body i sastoji se od 18 točaka, točnije 16 točaka bilateralno: akropodion,

sphyrion fibulare, tibiale laterale, SIAS, akromion, radiale, stylion, dactylion te 2 na sagitalnoj

liniji: gnathion i centar os frontale. Za LL projekciju (desni profil) korišten je Full Body Right

Side digitalni model koji se sastoji od 10 točaka: akropodion, sphyrion fibulare, tibiale

laterale, SIAS, akromion, radiale, stylion, dactylion, gnathion i sredina os frontale (slika 2).

Ispitanici su snimani u dvije projekcije jednom kamerom te je napravljena dvodimenzionalna

analiza AP i LL projekcije neovisno jedna o drugoj. Prije samog snimljena obavljena je

kalibracija prostora, a izabrana je posturalna kalibracija s time da je za svakog ispitanika

opetovano napravljena kalibracija s tim ispitanikom kao kalibracijskim modelom. Budući da

je snimka dvodimenzionalni prikaz trodimenzionalnog objekta radi lakše orijentacije u

daljnjem tekstu, kada se opisuje pravac po kojem se kreće težište, korištene su pripadajuće osi

ravninama tijela:

1. frontalna ravnina – sagitotransverzalna os (Z os),

2. sagitalna ravnina – frontotransverzalna os (X os),

3. transverzalna ravnina – frontosagitalna (vertikalna) os (Y os).

KV kut je kut koji zatvara imaginarni pravac koji prolazi kroz tragus uha i C7 s

horizontalom (slika 3) te služi za dobivanje podatka o stupnju fleksije glave i vrata. Potrebno

je naglasiti da neki stručnjaci s frankofonog područja ovaj kut nazivaju zapravo

kraniocervikalni (l’angle cranio-cervical) (18), a istraživači s područja Južnoafričke republike

ga nazivaju cervikalni kut (56), no ipak većina stručnjaka se slaže s gore navedenom

definicijom kraniovertebralnog kuta (8,9,44). KV kut je mjeren u LL projekciji bez i s

torbom pomoću računalnog programa ScreenScales™. ScreenScales™ je program koji

ispitaniku mjeri kut između dvije arbitrarno određene točke koje su prikazane na ekranu

monitora. Ključan čimbenik u video analizi KV kuta je bilo označavanje antropometrijske

točke C7 (vertebra prominens) fotoreflektirajućim markerom kako bi se povećala preciznost

mjerenja. Budući da je antropometrijska točka tragus vrlo vidljiva, nije bilo potrebe za

njezinim posebnim označavanjem.

KC kut je kut koji zatvaraju imaginarni pravci koji prolaze kroz tragus uha i C7 te kroz

tragus uha i cantus oka (11) (slika 4) te služi za dobivanje podatka o stupnju protrakcije

glave. Također je važno naglasiti da postoje istraživanja koja mjere KC kut preko istih

markera samo suprotan kut od kuta mjerenog u ovom istraživanju (49). KC kut mjeren je u

LL projekciji bez i s torbom pomoću računalnog programa Kinovea™, verzija 0.8.18. (31),

koji je namijenjen video analizi pokreta a u svrhu poboljšanja sportskih tehnika. Budući da

KC kut za referentnu točku također koristi antropometrijsku točku C7, potrebno je posebno

označiti vertebra prominens dok su tragus i cantus dovoljno vidljivi da ih ne treba posebno

označavati. Bitno je naglasiti kako su KC i KV kutovi analizirani pomoću dva različita

programa kako bi na jednoj slici bile iskorištene identične referentne točke (slika 5).

R E Z U L T A T I

Anketni upitnik

U provedenom upitniku za roditelje, 71.1% roditelja navelo je da njihova djeca

samostalno nose torbe u školu (grafikon 1) te je također visoki broj ispitanika (85.3%) naveo

da njihovo dijete ne ostavlja torbu u školi već se torba svaki dan donosi kući (grafikon 2).

Posebno je zanimljiv podatak da se 51.3% djece bavi organiziranom, sportskom, vanškolskom

aktivnošću (grafikon 3). Analizirajući raspodjelu ispitanika na pitanje o cijeni torbe, 88% ih se

odlučilo na torbu do 750 kn (grafikon 4) te je većina roditelja (69.7%) odlučilo kupiti torbu

koja je bila reklamirana kao posebno dizajnirani ergonomski proizvod (grafikon 5).

Deskriptivna statistika

U tablici 1 prikazane su antropometrijske vrijednosti visine, težine, Body Mass Index

(BMI) i težine pune školske torbe te se može primijetiti da većina djece ima normalnu težinu s

obzirom na visinu tj. nalaze se između 5 i 95 centila prema tablicama rasta WHOa (World

Health Organization) (57). Prosječna masa pune školske torbe iznosi 4.5 kg, a relativna masa

pune školske torbe s obzirom na prosječnu masu ispitanika iznosi 16.08%. U tablici 2

prikazane su prosječne vrijednosti visine težišta (71.67cm), kraniovertebralnog (55.73°) i

kraniocervikalnog kuta (136.26°). Prosječna relativna visina težišta iznosi otprilike 55%

prosječne visine tijela što je za 2% manji iznos od onoga koji se navodi u literaturi (53).

Kako je Kolmogorov-Smirnov test pokazao normalnu distribuciju podataka u daljnjoj

su obradi korištene metode parametrijske statistike.

Parametrijska statistika

Analiza podataka iz tablice 3 pokazala je statističku značajnost promjene težišta

uslijed opterećenja pri nošenju školske torbe u svim projekcijama i po svim osima (p<0.01).

Najveći prosječni pomak težišta dogodio se u laterolateralnoj projekciji po

sagitotransverzalnoj osi i iznosi 2.407 cm prema naprijed. Vertikalni pomak težišta u

prosjeku iznosi 0.648 cm (gledano u AP projekciji) odnosno 0.738 cm (gledano u LL

projekciji) prema dolje. Do pomaka težišta također je došlo i po frontotransverzalnoj osi u

AP projekciji u prosječnom iznosu od 0.684 cm ulijevo. KV i KC kut su također pokazali

statističku značajnost (p<0.01). Vrijednost KV kuta se u prosjeku smanjila za 5.2° dok se

vrijednost KC kuta prosječno za povećala 2.5° pod masom torbe. Jedini parametar koji nije

pokazao statistički značajnu promjenu je kut ATZ (p>0.05).

Budući da se najveći pomak težišta dogodio po ST osi moguće je da upravo

naginjanje tijela prema naprijed bitan čimbenik za posturalnu readaptaciju, stoga je koreliran

pomak težišta u navedenoj osi sa statistički značajnim promjenama glave i vrata. Također su

korelirani antropometrijski čimbenici kao što su masa, težina i BMI kako bi se utvrdila

njihova povezanost (tablica 4). Najveću negativnu korelaciju s pomakom težišta u ST osi

pokazala je masa tijela (p<0.01), kao i visina tijela koja je pokazala značajnu negativnu

korelaciju (p<0.01). BMI je pokazao malu negativnu korelaciju (p<0.05), KC kut vrlo malu i

neznatnu negativnu korelaciju (p<0.05), a KV kut se nije pokazao statistički značajnim

(p>0.05). Kako nam se promjena kuta ATZ pokazala kao statistički neznačajnom, nismo

očekivali značaju korelaciju što se i pokazalo točnim (p>0.05).

Nakon svih obrađenih podataka na kraju je analizirana razlika između dječaka i

djevojčica u pomaku težišta kao i razlika kutova vrata (tablica 5). Suprotno očekivanjima

pronađena je statistički značajna razlika u promjeni težišta AP projekciji po vertikalnoj osi

(p<0.05). Prema rezultatima, težište muške djece se u prosjeku spustilo za 2.96 mm više od

težišta ženske djece gledano u AP projekciji. U LL projekciji, težište muške djece se

prosječno spustilo za 2.57mm više od težišta ženske djece, no prema T-testu za nezavisne

uzorke taj nalaz nije statistički značajan. Svi ostali parametri su se također pokazali statistički

neznačajnim.

R A S P R A V A

Promjena težišta

Prema podacima iz tablice 1 može se zaključiti da prosječan omjer mase školske torbe

i ispitanika u ovom istraživanju iznosi 16.08% što odgovara gornjoj granici prosječnog iznosa

omjera u drugim istraživanjima (14,15,17,19,41,42,54). U istoj tablici vidljive su

antropometrijske karakteristike djece, koje u ovom istraživanju odgovaraju očekivanim

vrijednostima. Prilikom opterećenja ispitanika školskom torbom u AP projekciji ispitan je

pomak težišta anteriorno i inferiorno. Anteriorni pomak je u skladu s rezultatima mnogih

drugih istraživanja (20,26,43,48) koje su mjerile anteriorni pomak trupa u stojećem položaju

ili tijekom bipedalne lokomocije. Bitno je naglasiti kako su ta istraživanja koristila sličan

pristup mjerenja koji je korišten u ovom istraživanju, no uz bitnu razliku. Sva gore navedena

istraživanja koristila su kinematografske metode kako bi primarno mjerile pomak glave, vrata

i trupa, dok se metoda korištena u ovom istraživanju zasnivala na digitaliziranoj ekstrapolaciji

pomaka težišta u prostoru iz zabilježenih kinematičkih parametara. Budući da je anteriorni

pomak trupa prilikom opterećenja u obliku školske torbe vrlo dobro poznat, primarni cilj ovog

istraživanja bilo je izmjeriti koliko je točno taj pomak iznosi. Jedno vrlo opsežna istraživanje

iz 2005. godine (55) provedeno je na nešto starijoj populaciji ispitanika 10 do 15 godina

starosti. U tom istraživanju poslužili su se kinematičko-kinetičkim parametrima kako bi dobili

pomak centra težišta i pomak centra oslonca pri čemu je došlo do prosječnog anteriornog

pomaka od 3.4 cm. Prilikom testiranja pomaka težišta korišteno opterećenje je 20% mase

ispitanika što je više od prosječnog opterećenja korištenog u ovom istraživanju te je logično

zaključiti da veći omjer opterećenja pridonosi većem anteriornom pomaku težišta. Stoga nije

moguće izravno usporediti rezultate, ali više istraživanja potvrđuje taj zaključak

(20,24,26,48,55). Zanimljivo, u istom istraživanju izračunat je značajan superiorni pomak

težišta od 0.16 cm što je u suprotnosti rezultatima ovog istraživanja u kojem je zabilježen

inferiorni pomak od 0.74 cm. Pretpostavlja se da je do razlike u istraživanjima moglo doći

zbog razlike u starosti ispitanika. Također u ovom istraživanju nije izmjereno težište torbe,

već samo promjena težišta tijela uslijed posturalnih promjena dijelova tijela, stoga je

izmjereno da se težište tijela kod prvoškolaca pomaknulo naprijed i spustilo kao

kompenzacija na posterioran i superioran pomak rezultante težišta tijela i težišta torbe što

zapravo predstavlja realno, trenutačno težište kroz kojeg prolazi težišnica koja pada u

površinu oslonca.

Bitno je naglasiti da prilikom nošenja torbe na leđima neminovno dolazi do pomaka

težišta posteriorno i superiorno (36,55). Razlog tome je što se centar težišta tereta (u slučaju

torbe koja se nosi na leđima poput školske torbe) nalazi posteriorno i superiorno obzirom na

centar težišta tijela. Zbog toga je njihova rezultanta bitna za razumijevanje povezanosti mase

školske torbe i posture. Tijelo stoga kompenzira posturu na način da se nagne prema naprijed

kako bi se težišnica (linija gravitacije) vratila natrag u centar površine oslonca i na taj način

osigurala stabilnu posturu. Također je bitno naglasiti dvije činjenice koje proizlaze iz

promjene pozicije težišta.

1. Težište se prilikom opterećenja, bez obzira na kompenzaciju tijela, ne vraća na istu

poziciju kao prije primjene opterećenja (24).

2. Centar težišta tijela tijekom opterećenja, uslijed normalnih ekvilibrijskih reakcija,

zadržava se unutar baze oslonca te tako osigurava stabilnost tijela.

U slučaju pomaka težišta, dolazi do kompenzatornog pomaka posture kako bi se težite

vratilo na približno jednaku poziciju te se stvara neravnomjerni rasporeda sila za zglobove

što, uz povećani utrošak energije na aktivno održavanje posture, u slučaju prolongiranog

efekta, može biti faktor u razvijanju mišićnokoštanih poremećaja (MK) (29).

Zanimljiv je i pomak težišta po FT osi u AP projekciji za 0.68cm prema lijevo s

obzirom na ispitanika. Budući da je za ispitivanje korištena jedna torba postoji pretpostavka

da težište torbe nije na centru tj. da torba nije bila ravnomjerno napunjena (desna strana torbe

je bila teža), stoga je moguće da je to uzrokovalo pomak težišta tijela u lijevo kao

kompenzatornu aktivnost uslijed položaj težišta školske torbe koje se nalazilo s desne strane

težišta tijela. Ravnomjerno napunjena torba bi osigurala istu poziciju težišta po FT osi kao i

težište tijela te do pomaka najvjerojatnije ne bi došlo. Kako nisu pronađena istraživanja koja

su mjerila lateralni pomak težišta nije moguće napraviti usporedbu navedenih podataka, no

moguće je interpretirati niz radova (20,30,39) u kojima je istražena povezanost asimetričnog

opterećenja na kralješnicu i posture, prilikom nošenja školske torbe, te može se zaključiti da

simetrično opterećenje stvara manje posturalnih prilagodbi od asimetričnog opterećenja.

Promjena posturalnih kutova

Smanjenje KV kuta nije iznenađenje jer je potvrđen već utemeljeni ishod do kojeg

dolazi (4,9) uslijed nošenja torbe na leđima. Povećanje KC kuta nije moguće usporediti s

drugim istraživanjima jer nisu pronađena. Potrebno je naglasiti da do smanjenja KV kuta

može doći uslijed fleksije glave i vrata, a ne samo uslijed protrakcije glave (49), stoga je KC

kut točnija indikacija stupnja protrakcije glave jer u slučaju fleksije glave i vrata dolazi do

smanjenja KC kuta za razliku od protrakcije glave kad se KC kut povećava. Usporedbom

promjene navedenih cervikalnih posturalnih kutova moguće je zaključiti da dolazi do

protrakcije glave što je posturalni faktor u nastajanju MK poremećaja u vratu (50,51,52).

Zanimljivo, KV kut nije pokazao statistički značajnu korelaciju, dok je KC kut pokazao slabu

korelaciju s anteriornim pomakom težišta. Mogući razlog je da pri opterećenju od 10%-15%

tjelesne mase tek odlazi do posturalnih promjena (55), te da su u istraživanju korištena veća

opterećenja dogodila bi se veća posturalna prilagodba koja bi stvorila veći stupanj korelacije.

Drugi razlog je gore navedena usporedba KV i KC kuta kao mjere protrakcije glave uslijed

anteriornog pomaka težišta tj., pretpostavka jest da je promjena KC kuta specifičnija promjeni

protrakciji glave.

Iako kut ATZ nije pokazao statistički značajnu promjenu, postoji tendencija

povećanja navedenog kuta što je logično, budući da pod opterećenjem dolazi do

kompenzatornog, anteriornog pomaka trupa. Također treba naglasiti da ako se u

individualnom slučaju dogodi povećanje kuta ATZ, bez obzira na asocijaciju anteriornog tilta

zdjelice i povećanje lumbalne lordoze (34), vjerojatno se neće povećati lumbalna lordoza

zbog fleksije trupa prilikom kompenzatornog, anteriornog pomaka težišta.

Povezanost težine, visine i BMIa na promjenu težišta

Kako je pretpostavljeno u hipotezama, postoji negativna korelacija između pomaka

težišta po ST osi i mase tijela te slaba negativna korelacija pomaka težišta s BMI. Korelacija s

masom je testirana kao apsolutna vrijednost te je korištena torba jedinstvene mase za sve

ispitanike jer razlika mase torbe ispitanika ne ovisi o masi ispitanika već o drugim faktorima

(psihosocijalnim i školskim). Rezultati upućuju na zaključak da teži ispitanici imaju manju

posturalnu prilagodbu od lakših tj. zbog veće mase, torba ima manje utjecaja na pomak

težišta. Prema hipotezi, očekivao se pozitivno koreliran utjecaj visine tijela na pomak težišta,

no prema analizi dobiveni rezultat je potpuno obrnut. Visina je pokazala značajnu negativnu

korelaciju. Visoki stupanj korelacije između težine i visine u ovom istraživanju znači da će

viša osoba imati i veću tjelesnu masu. Teorija o pozitivnoj korelaciji visine i pomaka težišta

zasniva se na pretpostavci da će težište koje je udaljenije od oslonca biti podložnije

promjenama uvjetovanih vanjskim utjecajima, no prema rezultatima nameće se zaključak da

masa igra veću ulogu nego visina.

Budući da je BMI vrijednost dobivena iz omjera mase i kvadrata visine, nije

začuđujuće da BMI također negativno korelira, iako slabo, s promjenom težišta po FT osi.

Prema hipotezi, teža i niža djeca biti će manje pogođena vanjskim utjecajima koji

destabiliziraju ravnotežu tj., koji utječu na promjenu težišta. Prema već navedenom

istraživanju (55) postoje indikacije, da pretila djeca (BMI>24), imaju lošije rezultate pri

testiranju stabilnosti u dinamičkim testovima bez ili s školskom torbom. Autori navedenog

istraživanja nisu dali konačni zaključak koji je uzrok te pojave, no smatraju da postoji

povezanost poremećenog proprioceptivnog osjeta i pretilosti.

Razlike između dječaka i djevojčica

Hipoteza da ne postoje statistički značajne razlike između spolova djece temeljena je

na nekoliko kinematičkih istraživanja (23,37) koja nisu pronašla razlike između ispitanika

muškog i ženskog spola, no oba se istraživanja moraju uzeti s dozom opreza s obzirom na ovo

istraživanje i to zbog razlike u dobi ispitanika. Također, potrebno je napomenuti da prema

jednoj opširnoj metaanalizi (35), 6 različitih istraživanja zaključuje kako kod osoba ženskog

spola (djeca i adolescenti) postoji veća incidencija pojave difuznih bolova u leđima (LBP –

low back pain). Prema rezultatima ovog istraživanja ne postoje razlike između dječaka i

djevojčica u svim parametrima osim u promjeni težišta po vertikalnoj osi u AP projekciji.

Zanimljivo, do statističke značajnosti je došlo samo u razlici težišta, no ne i u vrijednostima

pozicije težišta bez i sa školskom torbom. Potrebno je napomenuti kako je izračunata

prosječna razlika promjene težišta po vertikalnoj osi između AP i LL projekcije 0.39mm (što

je moguće objasniti nedovoljnom rezolucijom mjernog instrumenta te ga možemo svrstati pod

očekivanu sistemsku pogrešku), no prema aktualnom istraživanju (40) postoje antropološke

razlike između muške i ženske djece i u tako ranoj dobi, stoga je moguće da je do te razlike

došlo upravo zbog navedene različitosti karakteristika.

Nakon izvršenih analiza rezultata mjerenja testirane su hipoteze te su dobiveni

slijedeći rezultati.

1. Postoji statistički značajna promjena težišta u anteroposteriornoj projekciji po

sagitotransverzalnoj i vertikalnoj osi te u laterolateralnoj projekciji po

frontotransverzalnoj i vertikalnoj osi uslijed nošenja školske torbe.

Potvrđena u potpunosti

2. Postoji statistički značajna promjena kuta anteriornog tilta zdjelice, kraniovertebralnog

kuta i kraniocervikalnog kuta uslijed nošenja školske torbe.

Potvrđena djelomično

3. Postoji statistički značajna korelacija promjene težišta u laterolateralnoj projekciji po

sagitotransverzalnoj osi i:

a. promjene kuta anteriornog tilta zdjelice (Pearson r = 0.077, p>0.05).

Odbačena u potpunosti

b. promjene kraniovertebralnog kuta (Pearson r = 0.21; p>0.05).

Odbačena u potpunosti

c. promjene kraniocervikalnog kuta, statistički značajna negativna korelacija postoji,

no ona je slaba ili neznatna (Pearson r = -0.26; p<0.05).

Potvrđena djelomično

d. tjelesne mase, negativna korelacija je stvarna (Pearson r = -0.436; p<0.01).

Potvrđena u potpunosti

e. tjelesne visine, korelacija je statistički značajna i stvarna, no negativnog predznaka

(Pearson r = -0.402; p<0.01).

Odbačena u potpunosti

f. BMIa, negativna korelacija je slaba. (Pearson r = -0.3; p<0.05)

Potvrđena djelomično

4. Ne postoji statistički značajna razlika u promjeni težišta težišta u anteroposteriornoj

projekciji po sagitotransverzalnoj i vertikalnoj osi te u latero-lateralnoj projekciji po

frontotransverzalnoj i vertikalnoj osi između dječaka i djevojčica kuta pod utjecajem

školske torbe.

Potvrđena djelomično

Ograničenja istraživanja

Primarno ograničenje ovog pilot istraživanja je nemogućnost snimanja u 3D projekciji

i manjak kinetičke komponente istraživanja. Kinetička komponenta bi omogućila praćenje

središta pritiska tijekom mjerenja te bi na taj način mogli usporediti istovremenu promjenu

težišta s promjenom središta pritiska što bi dovelo do kvalitetnijih zaključka. Također,

napredak u tehnologiji riješio je problem skupe i glomazne opreme za ispitivanje sila reakcije

podloge na način koji je posebno primijenjen mlađim uzrastima tako da je kombinirano

kinematičko-kinetičko istraživanje van biomehaničkog laboratorija postalo moguće

(10,12,25).

ZAKLJUČAK

Ovo je istraživanje pokazalo da kod djece prvog razreda osnovne škole, uslijed

opterećenja u obliku školske torbe od 4.51 kg, dolazi do anteriornog pomaka težišta tijela te

do promjene kutova glave i vrata. Također se pokazalo da teža djeca imaju manji otklon

težišta kada su opterećeni jednakom težinom kao i djeca manje tjelesne mase. Postura koja je

izmjerena tijekom nošenja školske torbe povezuje se s MK problemima vrata (16,22,58), no

budući da djeca provedu razmjerno malo vremena noseći torbu (30) nije moguće zaključiti

dovodi li nošenje školske torbe do kroničnih problema MK sustava.

Preporuke za daljnja istraživanja

Gotovo sva prethodna istraživanja temeljila su se isključivo na posturalnom modelu

pomoću kojega se pokušano objasniti pojavu MK bolova u mladosti na temelju kojih se

bazirala predikcija eventualnih kroničnih MK poremećaja. Brojna istraživanja pokazala su da

ne postoji jasna korelacija između težine školske torbe i loše posture te kao posljedica toga

razvoja kroničnih MK poremećaja (20,23,28,35,51). Štoviše, trenutačno traje rasprava oko

važnosti posturalno–strukturalno–biomehaničkog modela (6,32,33) na incidenciju razvoja

kroničnih MK poremećaja. Upravo kod pojave LBP se navode psihosomatski čimbenici kao

mogući faktori u razvoj kroničnog LBPa (35). Također kliničko iskustvo govori o čestoj

razlici između subjektivnog stanja i objektivne kliničke slike. Stoga je bitno naglasiti da je

biomehanički pristup rješavanju ovog problema samo jedan od mogućih pristupa s obzirom da

dosadašnja istraživanja nisu dala nedvojben odgovor te je potrebno proširiti perspektivu

koristeći i druge pristupe, kako što su psihosocijalni, ergonomski i okupacijski.