Dipl.-Psych. Frank Zilske geboren in Wolfsburg (Niedersachsen) Repetitive Strain Injury (RSI) bei Biidschirmarbeitskraften

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1 Dipl.-Psych. Frank Zilske geboren in Wolfsburg (Niedersachsen) Repetitive Strain Injury (RSI) bei Biidschirmarbeitskraften Eine experimentelle Untersuchung zur Funktion von Leistungsanspruch, Perzeptuo-Motorischer-Interferenz und Schmerzwahrnehmung bei der Entstehung bewegungsbedingter Störungen Dissertation zur Erlangung des Grades eines Doktors der Naturwissenschaften Technische Universität Darmstadt, Fachbereich 3, Kennziffer D17 Referent: Prof. Dr. Hardo Sorgatz Koreferent: Prof. Dr. Bruno Rüttinger

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 1 Inhaltsverzeichnis 3 1. Einleitung 9 2. Aktuelle epidemiologische Befunde zu RSI Nosologie von RSI Typische Beschwerden und Diagnosen Risikofaktoren bei der Bildschirmarbeit Psychomotorik und Tastaturarbeit Modell der parallelen Bewegungssteuerung bei der Tastaturarbeit Makroskopische Modelle Mikroskopische Modelle Modell der seriellen Bewegungssteuerung bei der Tastaturarbeit Der Prozeß der Tastaturarbeit am Bildschirm Wahmehmungs-und Rückkopplungsprozesse bei der Bildschirmarbeit Unterschiede in der Biomechanik bei verschiedenen Tippaufgaben Pathophysiologische und pathopsychologische Ätiologie-Modelle bei RSI Die myogene Hypothese Repetitive Beanspruchung Exkurs zu anatomischen und physiologischen Grundlagen Muskelfaserveränderungen durch repetitive Fingerbewegungen bei RSI-Patienten Muskelfaserveränderungen in Abhängigkeit von der Innervation Histomorphologische und biochemische Veränderungen nach Elektrostimulation 41

3 Bewegungsabhängige Veränderungen von Muskelfasern beim Menschen ,,2 5.2., ,, Die motorische Belastung bei Tastaturarbeit am Bildschirm 45 Schlußfolgerungen 46 Statische Beanspruchung 47 Isotonische und isometrische Muskelkontraktion 48 Muskelermüdung 49 Bildschirmarbeit und statische Beanspruchung 51 Das Konzept der Muskelmehrbelastung 56 Schlußfolgerungen 58 Die psychogene Hypothese 59 Dysfunktionale Wahrnehmung und Verarbeitung interozeptiver Reize 59 Schmerzwahrnehmung und -Verarbeitung 64 Die Signalentdeckungstheorie und Schmerzwahrnehmung 64 Das Perceptual-Defensive-Recuperative-Modell (PDR-Modell) 66 Das systemtheoretische Regulationsmodell des Schmerzes 68 Psychosoziale Belastungsfaktoren der Bildschirmarbeit 69 Die neurogene Hypothese 72 Die neuropathische Verursachungshypothese 72 Zusammenfassung und Kritik 74 Verminderte Sensitivität für Vibrationen Chronifizierungsmodelle bei RSI Stadienmodelle der RSI-Entwicklung Neuroplastizität und Chronifizierung Empirische Belege für neuroplastische Veränderungen bei RSI Virtuelle Erregung afferenter Neurone im verlängerten Rückenmark Chronifizierung repetitionsbedingter Bewegungsschmerzen Das muskuläre Schmerz-Adaptationsmodell bei repetitiven Bewegungen Perzeptuo-Motorische-lnterferenz (PMI) 89

4 6.4.1 Grundlagenforschung zur Perzeptuo-Motorische-Interferenz Das Modell der Orientierungs-Reaktion (OR) Untersuchungen zur Interferenz bei Doppelaufgaben Perzeptuo-Motorische-Interferenz bei der Bildschirmarbeit Zentrale Auswirkungen der Perzeptuo-Motorischen-Interferenz Periphere Auswirkungen der Perzeptuo-Motorischen-Interferenz Stress-Analgesie Offene Fragen Generierung der Hypothesen Untersuchung I Methoden Untersuchungsplan und Stichprobenbeschreibung Unabhängige Variablen Die Schmerzinduktion Abhängige Variablen Ergebnisse und Schlußfolgerungen Statistische Prüfverfahren Darstellung der Ergebnisse Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Untersuchung II - Methoden Auswahl der Kohorte Der Untersuchungsplan Gesamtverlauf der Untersuchung Die experimentellen Variablen Die verwendeten Texte Die Kontrollbedingungen Die Interferenzbedingungen Die Leistungsbedingungen Meßinstrumente und Datenerhebung Erfassung der Anschlagparameter 126

5 Akzelerographie Elektromyographie Einhändiges Tippen (Plethysmographie) Messung der Hauttemperatur Videographie Das Halbstrukturierte Interview Der Zahlen-Symbol-Test Untersuchung II - Ergebnisse Kohortenbeschreibung Beschreibung des Datenmaterials Aufbereitung und Transformation der Rohdaten Anschlagparameter Akzelerogramm Elektromyogramm Plethysmogramm Hauttemperatur Videoanalyse der Fingerbewegungen Halbstrukturiertes Interview Statistische Prüfverfahren Darstellung der Ergebnisse Anschlagparameter Interferenzbedingung Leistungsbedingung RSI-Beschwerden Zusätzliche repetitive Hand-Arm-Bewegungen Alter und Bildschirm-Arbeitsjahre Arbeitspausen Zahlen-Symbol-Test Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Akzelerogramm Interferenzbedingung Leistungsbedingung

6 RSI-Beschwerden Gruppierungsvariablen Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Elektromyogramm Mittelwertvergleiche, Interferenzbedingung Leistungsbedingung Prä-und Post-Ruhe-EMGs RSI-Beschwerden Zusätzliche repetitive Hand-Arm-Bewegungen Vergleich der Flexoren mit den Extensoren Spektralanalysen :3.2.1 Prä-Ruhe-EMGs und Ruhe-EMGs nach Schreibbedingungen Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Plethysmogramm Interferenzbedingung Leistungsbedingung Prämessung RSI-Beschwerden Kalte Hände Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Hauttemperatur Schreibbedingungen RSI-Beschwerden Arbeitspausen Zeitdruck Ausgleichsbewegungen Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Videoanalyse der Fingerbewegungen Schreibbedingungen RSI-Beschwerden Subjektiv kalte Hände Regelmäßige Ausgleichsbewegungen zur Tastaturarbeit 182

7 Arbeitspausen Zeitdruck Mitbewegungen der Hände aus Hand- und Schultergelenken Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Halbstrukturiertes Interview RSI-Beschwerden Weitere Zusammenhänge zwischen Interviewkategorien Zusammenfassung und Schlußfolgerungen Tabellarische Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse Diskussion Wirkkonzepte bei RSI Die Beeinflussung der Schmerzwahrnehmung durch kognitive Beanspruchung bei der Bildschirmarbeit Der Einfluß von Bildschirmarbeit auf psychomotorische Prozesse Die Wirkung von Leistungsanforderungen bei der Bildschirmarbeit auf motorische und vegetative Parameter Psychomotorische und vegetative Phänomene bei RSI-Betroffenen Überlegungen zu prophylaktischen und therapeutischen Maßnahmen bei RSI Abschließende Überlegungen Literaturverzeichnis Anhang A Anhang B 242