Druck- und Zugkräfte beim Hebelrollstuhlfahren

Summary

Objective: Contribution to the optimization of the driving technique in hand-lever wheelchairs.

Subjects: Eight paraplegic subjects and eight subjects without physical handicaps participated in the study.

Design: Peak forces were measured on the hand levers of the wheelchairs (1) during synchronous (parallel; 0 degree phase-shift) and asynchronous (180 degree phase-shift) propulsion at a stationary ergometer from 15 to 75 Joule/s (Watts) as a maximum, and (2) during wheelchair propulsion on a treadmill also at 25, 40 and 55 Joule/s. In addition the development of peak force with and without a wheelchair back-rest was examined under both conditions (synchronous, asynchronous).

Results: On the ergometer both paraplegic subjects and those without physical handicaps had significantly higher peak push than peak pull forces with synchronous as well as asynchronous lever propulsion. The peak forces developed during synchronous lever propulsion without a backrest were higher for both groups during the pull than during the push cycle. For asynchronous propulsion, the peak lever force was similiar for the push and pull cycles. During asynchronous propulsion, on the treadmill, the paraplegic subjects had a significantly higher peak push than peak pull force with a back-rest. The subjects without physical handicaps had similiar peak push and pull forces during wheelchair propulsion on the treadmill.

Conclusions: The ergonomical optimization of modern hand-lever drive systems and of the driving techniques will improve the mobility of wheelchair users remarkably.

Kurzfassung

Ziel: Beitrag zur Optimierung der Fahrtechnik von Handhebelrollstühlen.

Gegenstand: Untersuchung mit acht querschnittgelähmten (paraplegischen) und acht nichtbehinderten Versuchspersonen. Messung der Spitzenkräfte am Handhebel bei Druck- und Zughub mittels eingebautem Kraftsensor.

Gestaltung: Folgende Fahrbedingungen wurden untersucht: 1. Kraftmessungen bei Hebelarbeit auf einem Standergometer mit gleich- bzw. gegenläufiger Hebelbetätigung (0- oder 180°-Phasenverschiebung) bei Belastungen von 15 bis maximal 75 Joule/s (Watt). Vergleichsmessungen bei entsprechender Hebelarbeit ohne Rückenlehne. 2. Kraftmessungen beim aktiven Rollstuhlfahren mit gegenläufiger Hebelbetätigung auf einem Fahrbandergometer bei Belastungen von durchschnittlich 25 bis 55 Joule/s.

Ergebnisse: 1. Am Handhebelergometer wurden sowohl von den querschnittgelähmten Behinderten als auch von den Nichtbehinderten in der Druckphase weitaus höhere Spitzenkräfte aufgebracht als in der Zugphase, insbesondere bei gegenläufiger Hebelbetätigung. Ohne Rückenlehne zeigten beide Gruppen bei gleichläufiger Hebelarbeit in der mittleren Tendenz höhere Kraftspitzen in der Zug- als in der Druckphase; bei gegenläufiger Hebelstellung waren die Kraftspitzen in beiden Arbeitsphasen in etwa gleich groß. 2. Beim aktiven, gegenläufigen Hebelrollstuhlfahren auf dem Laufbandergometer bevorzugten die Behinderten die Druckphase, die Nichtbehinderten geringfügig die Zugphase.

Schlußfolgerungen: Es ist zu erwarten, dass die ergonomische Optimierung von modernen Hebelantrieben einen bedeutenden Beitrag zur Verbesserung der Mobilität von Rollstuhlfahrern leisten wird.

Key words

Hand-lever wheelchair - driving technique - push and pull forces - paraplegia

Schlüsselwörter

Handhebel-Rollstuhl - Fahrtechnik - Druck-und Zugkräfte - Paraplegie