Kalibrierung und Validierung der Energieumsatz-Bestimmung mit dem CUELA-Activity-Messsystem

Status:

abgeschlossen 12/2010

Zielsetzung:

Der Arbeitsenergieumsatz spielt eine wichtige Rolle bei der Beurteilung von Berufstätigkeiten. Er dient beispielsweise der Ermittlung von körperlicher Schwer- und Schwerstarbeit, aber auch in der Prävention von berufsbedingtem Bewegungsmangel (z. B. an Büroarbeitsplätzen) gilt er als ein Hauptkriterium bei der Quantifizierung des Aktivitätsausmaßes und der Evaluation von Maßnahmen zur Aktivitätsförderung. Daher ist es erforderlich, den Arbeitsenergieumsatz mit einem praktikablen Verfahren möglichst genau zu bestimmen. Mit dem am Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) entwickelten CUELA-Activity-System (vgl. Projekt IFA 4166 " Entwicklung des CUELA-Activity-Messsystems zur Erfassung physischer Aktivität") sollte dies ermöglicht werden.

Aktivitäten/Methoden:

Zu diesem Zweck wurde ein neuer Modellansatz entwickelt, bei dem die vom Messsystem automatisch erkannte Tätigkeit, die gemessenen kinematischen Charakteristika sowie vorab erfasste Personendaten (Geschlecht, Alter, Body-Mass-Index (BMI), Ruheherzfrequenz, selbstberichteter Aktivitätslevel) mit einbezogen werden. Um die Energieumsatzabschätzung des CUELA-Activity-Systems zu kalibrieren und anschließend zu validieren, wurden zwei Studien mit synchronem Einsatz von mobiler Spiroergometrie durchgeführt. In beiden Studien absolvierten die Probanden ein standardisiertes Tätigkeitsprotokoll, das verschiedene Bürotätigkeiten im Sitzen und Stehen sowie unterschiedlich schnelles Gehen und Treppen steigen beinhaltete. An der ersten Studie nahmen acht Probanden teil. Anhand dieser Daten wurden die Modellgleichungen zur Energieumsatzbestimmung entwickelt. In der zweiten Studie wurde mithilfe einer unabhängigen Stichprobe (n=12) die Genauigkeit der Energieumsatzabschätzung quantifiziert.

Ergebnisse:

Die Validierungsstudie zeigte, dass das entwickelte Vorhersagemodell eine valide Abschätzung des Energieumsatzes für die untersuchten Tätigkeiten liefert (mittlere Abweichung 2,2 %). Mit dem CUELA-Activity-System soll es in Zukunft möglich sein, im Rahmen einer genauen Quantifizierung des Aktivitätsausmaßes auch den Energieumsatz zu bestimmen. Es wird erwartet, dass das neue Verfahren mit dem CUELA-System zum einen deutlich genauer ist als beispielsweise die Abschätzung des Energieumsatzes mittels Fragebögen, Schrittzählern oder Herzfrequenz und zum anderen praktikabler im Feldeinsatz als die Atemgasanalyse zur Bestimmung des Energieumsatzes (Spiroergometrie).

Stand: