Wirkungen von Ganzkörper-Schwingungen — die Dosis ist entscheidend

Effects of whole-body vibration — The dose makes it

Zusammenfassung

Berufsbedingte Belastungen durch Ganzkörper-Schwingungen treten z.B. beim Fahren mit Erdbaumaschinen, Gabelstaplern oder Lastkraftwagen sowie bei der Arbeit an Pressen oder Schmiedehämmern auf. Für die Schwingungsanteile in vertikaler Richtung liegen die dominanten Schwingfrequenzen im Bereich von 1 Hz bis 9 Hz. Die Schwingungsintensität, gegeben durch die frequenzbewertete Beschleunigung, kann Spitzenwerte bis 1,9 m/s2 erreichen. Bei nahezu täglicher Wiederholung über ein Berufsleben können Ganzkörper-Schwingungen zu degenerativen Veränderungen in der Lendenwirbelsäule führen. Um das gesundheitliche Risiko für Gesundheitsbeeinträchtigungen möglichst vermeiden zu können, sollte die Tagesdosis, gegeben durch die Beurteilungsbeschleunigung, gemäß dem Merkblatt zur Berufskrankheit Nummer 2110 einen Wert von 0,45 m/s2 bei Ganzkörper-Schwingungen in aufrechter Sitzhaltung nicht überschreiten.

Beim Vibrationstraining werden die Schwingungen in der Regel über die Füße in den Körper eingeleitet. Die Trainingsgeräte erzeugen Schwingungen nach zwei unterschiedlichen Prinzipien. Bei den seitenalternierenden Geräten dreht sich eine Plattform ähnlich einer Wippe um ihre zentrale Achse, die zwischen den beiden Füßen des Trainierenden verläuft. Beim Stehen auf der Plattform müssen die Beine seitenalternierend gebeugt und gestreckt werden. Bei den einfacheren Geräten bewegt sich die Plattform oszillierend auf und ab. Im Gegensatz zu den breitbandigen Schwingungen der Arbeitsmaschinen schwingen die Trainingsgeräte nur mit einer Frequenz zwischen 15 Hz und 45 Hz.

Das Vibrationstraining wird eingesetzt zur Leistungssteigerung der Muskulatur, zur Erhöhung der Knochendichte und insbesondere bei älteren Personen zur Anhebung der physischen Lebensqualität als Folge einer Verbesserung der Beweglichkeit und der Bewegungskoordination. Diese Ziele wurden in den hier berücksichtigten Untersuchungen allerdings mit Schwingungen erreicht, deren Beurteilungsbeschleunigungen deutlich oberhalb der Werte für berufsbedingte Schwingungsbelastungen lagen. Es ist darauf zu achten, dass die mit dem Vibrationstraining möglicherweise erreichbaren positiven Effekte nicht in negative Effekte umschlagen. Um dies zu vermeiden, sollte die Dauer einer Trainingseinheit nur wenige Minuten betragen. Auch sollte nicht täglich und nur für einige Monate trainiert werden.

Summary

Occupational stress by whole-body vibration is given during driving with, for example, earth moving machinery, fork lifters, or lorries as well as during the work at presses or forging hammers. For the vertical part of the vibrations the dominant frequency is in the range from 1 Hz to 9 Hz. The vibration intensity, figured by the frequency-weighted acceleration, can go up to peak values of 1.9 m/s2. Whole-body vibration can result in degenerative changes of the lumbar spine by almost daily repetition of the stress during working life. In order to avoid the risk of health impairment by whole-body vibration of the seated subject the daily vibration dose, figured by the assessment acceleration, should not exceed the value of 0.45 m/s2 according to the instructional leaflet of the occupational disease no. 2110.

During whole-body vibration training the feet normally are the driving point of the human body. The customary training devices generate vibrations in two different manners. By the side-alternating devices the platform oscillates like a see-saw around its central axis that is located between both feet of the subject. Standing on the platform the legs must be bended and extended in turn. By the more simple devices the total platform moves cyclically up and down. In contrast to the broad-band vibrations of the different machines the training devices generate vibrations with one single frequency in the range between 15 Hz and 45 Hz.

The whole-body vibration training is an intentional exposure to increase muscle strength, bone mineral density, and especially to enhance the physical quality of life of elderly by improving the moving ability and the coordination. However, in the different regarded studies these aims were attained by vibrations with values of the assessment acceleration distinctly higher than the values resulting from occupational whole-body vibration. Thus it must be noted that the probably positive effects of the wholebody vibration training do not shift to negative effects. In order to avoid this the duration of the vibration exercises should last only some minutes. Also it ought to be trained not every day and during some months only.

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Fritz, M. Wirkungen von Ganzkörper-Schwingungen — die Dosis ist entscheidend. Zbl Arbeitsmed 58, 290–301 (2008). https://doi.org/10.1007/BF03346231

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Schlüsselwörter

  • Belastungsdauer
  • frequenzbewertete Beschleunigung
  • Ganzkörper-Schwingungen
  • gesundheitliche Effekte
  • Vibrationstraining

Key words

  • exposure duration
  • frequency-weighted acceleration
  • health effects
  • whole-body vibration
  • whole-body vibration trainingr