Vedecký

Aspekty okamžitého starnutia a simulácie staroby

Oblek na simuláciu staroby, oblek na vek aleboSenior Suit Je to kombinéza, ktorá umožňuje mladším ľuďom preskúmať životné podmienky starších ľudí, keď mnohé z ich fyzických schopností zmizli. Sú nástrojmi pre senzibilizáciu verejnosti pre potreby starších ľudí, pre odbornú prípravu sestier a zdravotníckych pracovníkov, pre testy použiteľnosti a bezbariérového dizajnu a pre vývoj ergonomických produktov a prostredí. Nasledujúci článok popisuje technologický vývoj simulácie staroby a súčasných aplikácií.

Záujem o schopnosti starších ľudí rastie, pretože ich podiel na západnej populácii sa zväčšuje. Očakáva sa, že skupina osôb vo veku od 50 do 100 rokov čoskoro vytvorí polovicu obyvateľstva v Európe. A tu obleky na simuláciu veku poskytujú výskum menej nákladné, rýchlejšie a priamejšie ako iné metódy, napr. počítačové modely. Prostredníctvom sebapochopenia môžu vekové obleky vytvoriť intuitívne porozumenie, ktoré poskytuje viac vhľadu, než by bolo možné len teóriou. Preto sú obleky na simuláciu veku teraz používané na celom svete ergonomistami, architektmi, produktovými dizajnérmi, inžiniermi, výskumníkmi trhu, politikmi, trénermi, manažérmi ľudských zdrojov a mnohými ďalšími.

Raz za čas si politik alebo novinár myslí, že by mohol použiť oblek na simuláciu veku, aby dokázal, že starší ľudia by vo všeobecnosti nemali riadiť autá. Veková simulácia však prináša rýchle a presné výsledky v tejto oblasti výskumu. Vekové obleky predpovedajú problémy starších ľudí s presnosťou, ale nevylučujú ich z jazdy. Vodičské schopnosti starších ľudí vykazujú veľmi špecifické problémy, ako je ťažkosti pri nastupovaní do a vystupovaní z auta a otočení hlavy pri jazde dozadu. (To je dôvod, prečo mnohí výrobcovia automobilov teraz ponúkajú spätné kamery). Na druhej strane posilňovač riadenia, posilňovacie brzdy a automatická prevodovka umožňujú mnohým seniorom jazdiť na diaľku autom (navštíviť lekára alebo ísť nakupovať), čo už nemohli ísť pešo. A v skutočnosti štúdie ukazujú, že miera nehodovosti klesá nad vekom až do veku 75 rokov [ 1]. Mladí a učiaci sa vodiči vo veku od 18 do 25 rokov sú oveľa náchylnejší na nehody.

Ergonomisti sa napríklad zaujímajú o vplyv starnutia na efektivitu práce. Avšak pre tých, ktorí majú fyzicky náročné pracovné miesta, ako sú strechári, dlaždíc, murári, hasiči a policajti, rastúci vek vedie k perspektíve zníženého výkonu spojeného so špecifickými nebezpečenstvami. V mnohých oblastiach povolania je preto dôležité premýšľať o riešeniach, ako je vnútorná rotácia pracovných miest na iné činnosti v tej istej spoločnosti. Obleky na simuláciu veku môžu pomôcť identifikovať nebezpečné aktivity pre starších ľudí v počiatočnom štádiu a môžu pomôcť rozvíjať pochopenie pre starších ľudí u mladších rozhodovacích orgánov.

Simulačné obleky tiež pomáhajú inžinierom a ergonomistom posúdiť nastavenia pracovnej linky pre starších ľudí. Spoločnosti postavili výrobné linky ako drevené modely a použili vzorové simulačné obleky na kontrolu problematických oblastí. Ťažkosti, ktoré sa našli, boli v oblasti jemných montážnych prác a boli zmenené pred tým, ako bola konečná stavba presadušná.

Architekti a tiež niektorí politici majú záujem pochopiť, ako vekové obmedzenia ovplyvňujú dizajn budov, verejnú dopravu a mestský rozvoj. Pre nevidiacich a vozíčkarov existujú zavedené pravidlá ako bezbariérový dizajn. Ale hoci fyzické obmedzenia starších ľudí sú z veľkej časti známe teoreticky, pretože existuje norma na ich zváženie, ISO 20282, stále chýba zodpovedajúca reakcia [2]. Niekoľko verejných aktivít s SD&C Senior Suit ukázali, že stále je potrebné konať pri prispôsobovaní sveta starším ľuďom, napr. verejné predajné automaty sú často pre starších ľudí nepoužiteľné. Niekoľko štúdií s oblekmi na simuláciu veku ukázalo, že označovanie zvončekov a interkomových systémov domov, prístupnosť predných dverí a nedostatočné osvetlenie boli často problémami pre testované osoby. Pokiaľ ide o interiérový dizajn apartmánov a hotelových izieb, niektoré vane boli skutočnými pascami pre seniorov. V niekoľkých prípadoch žiadna z testovaných osôb nemohla zapnúť televízor v hotelovej izbe, pretože diaľkové ovládanie nebolo možné zvládnuť pre nich. Podlahové budovy bez výťahu sú často dokázaným problémom pre starnúcich obyvateľov.

Starostovia a mestské zastupiteľstvá viacerých miest preskúmali a vyhodnotili potenciálne problémové miesta s vekovými simulačnými oblekmi SD&C s cieľom nájsť riešenia a zabrániť nebezpečným zónam. Zistili napríklad potrebu predĺžiť trvanie žltých semaforov a spustiť zelené blikanie o sekundu skôr, aby odrážali zníženú rýchlosť reakcie starších používateľov [3]. Doteraz vo viacerých krajinách stále chýba implementácia atropiátnych opatrení, hoci niektoré reagovali.

Hoci starší ľudia sú fyzicky slabší a menej agilní, vďaka lekárskemu pokroku sa aktívne podieľajú na živote viac ako kedykoľvek predtým. V žiadnom prípade táto skupina nežije len v opatrovateľských domoch. Mnohí z nich sú dôchodcovia, ktorí cestujú navštíviť svoje vnúčatá alebo ísť na koncerty, často sú aktívni v čestných kanceláriách a mestských radách a kultivujú svoje záhrady alebo vykonávajú remeselné práce, aby ozdobili svoje domovy.

Okrem toho výskumníci trhu zistili, že väčšinu luxusných dovoleniek si rezervovali starší ľudia a že starší ľudia sú tiež tí, ktorí kupujú najdrahšie autá a výrobky najvyššej kvality. Medzitým aj turistickí operátori a výrobcovia lietadiel testovali svoje výrobky s vekovými simulačnými oblekmi. Napríklad pre automobilový priemysel je kvalita obleku na simuláciu veku rozhodujúcim faktorom pokroku, pretože simulácia veku ukazuje, kde sú inovácie stále potrebné. Testy vedené SD&C v spolupráci s automobilovým priemyslom poukázali na rôzne problémové oblasti automobilov aj nákladných vozidiel, ktoré stále potrebujú riešenie.

Siemens zistil, že starší ľudia nekupujú domáce spotrebiče, ak si nie sú istí, ako s nimi zaobchádzať. Preto spoločnosť vynaložila veľké úsilie na vývoj produktov, ktoré sa ľahko ovládajú, vrátane simulácie veku. V priebehu rokov výskumu sa vytvorili príručky a usmernenia o tom, ako by mali byť výrobky navrhnuté tak, aby boli lepšie použiteľné pre starších ľudí. Použiteľnosť domácich spotrebičov Siemens pre starších ľudí sa zvýšila na vysokú úroveň, čo potvrdili medzinárodné spotrebiteľské združenia. SD&C teraz poklady a uplatňuje tieto usmernenia.

Niet divu, že myšlienka ergonomickej simulácie veku má svoje začiatky v ergonomickom oddelení siemensu. Od roku 1999 začali ergonomisti v Siemense skúmať problémy starších ľudí. Simulačné obleky sa ukázali ako vynikajúce nástroje pre výskum a tiež presvedčiť výkonných manažérov, keď by sa dalo preukázať, že sami neboli schopní používať svoje vlastné výrobky, zatiaľ čo nosili oblek na simuláciu veku. Mnohé nové vylepšenia produktov sú v dnešnej dobe spôsobené oblekmi na simuláciu veku.

Ďalšiu veľkú oblasť záujmu o simuláciu veku možno nájsť v odbornej príprave študentov medicíny a (geriatrických) sestier. Medzitým je skúsenosť so starosťou v simulačnom obleku súčasťou vzdelávania v mnohých dobrých školiacich centrách. Po obliekaní na simulačný oblek si študenti ľahnú na posteľ a pokúsia sa chytiť nástroje okolo, stlačiť núdzové tlačidlo, potom vstať a chodiť s rolovačmi, spravovať schody alebo vybaliť a triediť drogy. Čítanie štítku obalu lieku a otvorenie krabíc je stále veľkým problémom pre starších. Hoci niektoré farmaceutické spoločnosti urobili testy s oblekmi na simuláciu veku, pravidelná etiketa, ktorá opisuje lieky, je stále veľmi malá a potreba dizajnu vhodného pre vek pokračuje.

Aplikačné spektrum seniorských oblekov v školiacom sektore je veľmi veľké. Niektoré hotely prvej triedy školia svojich zamestnancov s oblekmi, aby im umožnili lepšie pochopiť potreby starších ľudí. Nakoniec poisťovne a banky objavili použitie simulácie veku ako jedinečný spôsob, ako presvedčiť mladších ľudí, aby tiež ušetrili nejaké peniaze na starobu.

Kategórie simulácie veku

Po prvom medzinárodnom stretnutí týkajúcom sa simulácie veku v dizajnovom oddelení Siemens v roku 1999 prišiel japonský patent na oblek na simuláciu veku (pozri obr. 3). A po prvom verejnom vystúpení v Mníchove v roku 2004 bol o nemecký patent požiadal (pozri obr. 2). Oba patenty boli pokusmi o dobytie novej oblasti výskumu, ktorá potom stále nemala skúsenosti. Zistilo sa, že oba patenty sú nepraktické a na trhu nemali úspech. Dnes existuje na svete najmenej dvadsať rôznych oblekov na simuláciu veku, niekoľko z nich v Nemecku, ale mnohé z nich sú len kópiami prvých pokusov. Základné nápady sa zdajú byť ľahko implementované: okuliare vybavené plastovým listom vo vnútri pre znížené videnie, vzpieracími vestami zo športového vybavenia na simuláciu straty sily a ortopedickými goliermi na zníženie mobility. Aj keď sa zdá, že je ľahké vytvoriť prvý simulačný oblek, ktorý vytvára dobrú simuláciu, ktorá sleduje skutočné krivky funkčnej straty, sa ukázala byť veľmi ťažká. Pri objednávaní existujúcich simulačných oblekov pozdĺž stupnice na meranie množstva vytvárajú realistickú simuláciu veku, SD&C Senior Suit Delta by mohla byť uvedená ako najpokročilejší simulačný oblek na trhu. Aspoň to zistila dizertačná práca na univerzite v Drážďanoch v roku 2007.

Dnes SD&C rozlišuje tri rôzne výkonnostné triedy, ktoré vyžadujú rôzne pozície na stupnici realizmu.: 1) Zvyšovanie povedomia (Alfa), 2) Tréning (beta) a 3) Dizajn (Delta).

Tá Senior Suit Alfa podľa SD&C používa sa len na zvýšenie povedomia verejnosti zainteresovaným osobám a na vysvetlenie fyzických obmedzení, ktorým čelia starší ľudia. V tomto prípade kvantitatívna presnosť simulácie nie je taká dôležitá, ak je rozsah a smer správny. SD&C Uistite sa, že intenzita je obmedzená. To znamená, že iba zdravý a prirodzený proces starnutia je simulovaný bez preháňania, takže nikto nie je šokovaný alebo traumatizovaný skúsenosťou. Slepota, Parkinsonove trasy, úplne znecitlivené prsty alebo napríklad clubfoot sú choroby, ktoré nie každý dostane, keď starne.

Preto je dôležité rozlišovať medzi chorobami a normálnym procesom starnutia. V kontexte lekárskeho vzdelávania môže byť veľmi užitočné simulovať uvedené choroby. Preto existujú zodpovedajúce doplnkové dohody. So simulačným oblekom Beta by SD&C videnie a sluch sú presnejšie simulované. Vizuálne rozmazanie je simulované vyklápacím priezorom s dvoma rôznymi krokmi starnutia dvadsať a štyridsať rokov. Porucha sluchu je lineárne nastaviteľná tinnitom, ktorý je variabilný v objeme. Odnímateľné závažia v veste umožňujú deväť promócií straty výkonu a tlakové rukávy pre kĺby môžu byť rôzne aplikované.

Okrem toho model Delta umožňuje tiež nastavenie závaží na končatinách. Pre každú stranu rúk a nôh je nastaviteľných deväť úrovní. Závažia na rukách a nohách, ako aj tlakové rukávy pre kĺby môžu byť umiestnené veľmi presne a zostať v zamýšľanej polohe kvôli dodatočným pásom suchého zipsu v tomto modeli. Dokonca aj pri šmykových pohyboch, ako sa vyskytujú v niektorých činnostiach, závažia a tlakové rukávy nespadajú. Meracie prístroje pre lekárske a ergonomické štúdie je možné pripevniť do vreciek obleku. K dispozícii sú aj otvory pre káble.

Okrem rozdielu medzi oblekmi simulácie veku pozdĺž os špecializácie existuje rozdiel medzi modulárnymi a integrálnymi simulačnými oblekmi. S modulárnymi vekovými oblekmi môžu byť simulačné prvky individuálne umiestnené na tele, s Integral Simulators sú prvky znižujúce silu a mobilitu začlenené do jedného obleku karosérie (celkovo). Nevýhodou integral suits je skutočnosť, že simulačné prvky sú pravdepodobne na nesprávnych miestach kvôli rôznym proporciám tela. Tá SD&C Senior Suit Delta 2 kombinuje výhody modulárneho a integrálneho obleku. Na jednej strane môžu byť simulačné prvky umiestnené priamo na správnom mieste na tele. Na druhej strane, karoséria predstavuje upevňovacie systém, ktorý umožňuje pripojiť prvky, pretože to nie je možné s modulárnymi oblekmi. Okrem toho sú v kombinéze zapracované výstuže.

Genetické starnutie a ergonomické výkonnostné krivky

Ľudské telo sa skladá z 220 rôznych typov buniek, ktoré vytvárajú orgány, ako sú svaly, oči a uši. Ich ergonomicky súvisiaci výkon sa dá merať. Bunky a orgány podliehajú rôznym procesom starnutia. Niektoré bunky sa nahrádzajú každých pár dní, zatiaľ čo niektoré orgány starnú pomaly a môžu byť nahradené len čiastočne. Bunkové starnutie závisí od ľudského genetického nastavenia, zatiaľ čo výkon orgánov závisí nielen od veku, ale aj od opotrebenia. Skúmal sa priemerný výkon očí, uší a svalov počas procesu starnutia a simulácia veku môže byť založená na známych krivkách výkonu v priebehu veku, ako sa uvádza v ISO 20282 [2].

Simulácia veku s oblekmi SD&C vedie z jedného bodu výkonnostnej krivky, od skutočného veku k druhému, čo je vzdialené 20 alebo 40 rokov. Na ergonomické riešenie konštrukčných problémov je často postačujúce odhadnúť rozsah fluktuácie cieľovej populácie, aby sa problém zviditeľnil. V prípadoch s interaktívnymi displejmi je riešením problému často automatizácia funkcie, aby už neboli potrebné presné hodnoty. Ale v prípadoch, ako je určenie maximálnych výšk regálov pre starších ľudí, je potrebné presne vedieť, aké percento populácie v určitom veku môže dosiahnuť až do určitej výšky. Pomocou simulácie veku je možné rozlíšiť potrebné od zbytočného zberu údajov a tým ušetriť náklady prostredníctvom predbežných testov. Vysoko kvalitná simulácia veku nezľahčuje problémy ani ich nepreháňa. Je obzvlášť výhodné, že simulačné obleky umožňujú testovanie kombinovaných výkonnostných účinkov v starobe, napr. videnia a životaschopnosti pri uchopení niečoho vysoko nahor alebo nízko nadol. Pomocou simulácie veku dosiahneme významné výsledky pre podmienky, ktoré ešte nie sú úplne preskúmané. Simulačný oblek SD&C Uvedomuje si umelé starnutie asi 40 rokov, čo znamená, že 20 až 40-roční inžinieri a dizajnéri si môžumulovať, že sú vo veku 60 až 80 rokov.

Simulácia starých vizuálnych schopností

Starnutie videnia je veľmi zložitý proces a zahŕňa množstvo ergonomicky súvisiacich funkcií.

Hlavnou funkciou je 1) zmena zrakovej ostrosti, ktorá sa vo väčšine prípadov stáva presbyopiou. Väčšina starších ľudí potrebuje okuliare na čítanie a rozpoznávanie detailov zblízka. Už v mladom veku môže byť proces pokročilý a vyžadujú sa okuliare. Vo veku 50 rokov takmer každý dospelý potrebuje okuliare na čítanie. Ďalšími faktormi starnutia videnia sú 2) zmenené farebné videnie, 3) zvýšená potreba osvetlenia, 4) obmedzené periférne videnie a 5) v mnohých prípadoch dochádza k miernej makulárnej degenerácii.

Simulácia zníženého sluchu a hmatovej schopnosti

Zhruba podobné zraku, sluchu a pocitu dotyku sa mení s vekom. Tá SD&C Senior Suit Delta simuluje obmedzený pocit dotyku s rukavicami a zníženie sluchu s elektronickými ušnými kapsulami. Keďže jedna tretina starších ľudí trpí tinnitom, zvuk tinnitu sa simuluje v ušných kapsulách Senior Suit. Simulácia sluchu je široko variabilná v celom rozsahu porozumenia až po úplnú hluchotu. Tento zvuk je možné zmeniť v hlasitosti alebo vypnúť. S úplným zvukom tinnitus je takmer nemožné sledovať diskusie v okolí. Zrozumiteľnosť reči v určitých situáciách sa teraz dá merať a priamo porovnávať.

Simulácia zníženej svalovej sily

Svalová sila trvá v priebehu rokov iný priebeh ako funkcia zmyslových orgánov. Svalová sila má maximálnu hodnotu vo veku asi 30 rokov a od tej doby priemerná hodnota neustále klesá. Vo veku 70 rokov majú ľudia k dispozícii len asi polovicu energie ako 30 rokov. Niektoré simulačné obleky sa pokúsili simulovať stratenú silu elastickými prvkami (pozri obr. 2 a 3), ale správne umiestnenie prvkov na rôznych telách sa ukázalo ako veľmi ťažké. Pod napätím elastické prvky mali tendenciu vytrháť z poskytnutých polôh a voľné pásy sa často zachytili na kľučkach dverí, čo bolo pre testované osoby dosť nebezpečné. Preto väčšina simulačných oblekov simuluje znížený výkon tým, že do tela priloží ďalšie závažia. S SD&C Senior Suit Delta 2 prvky môžu byť správne a stabilné na jednotlivé polohy tela.

Tá SD&C Senior Suit Delta 2 s premenlivými závažiami v veste a končatinách umožňuje prispôsobiť sa slabším testovacím osobám a ich individuálnej konštitúcii. To je dôvod, prečo je tiež možné, aby sa tínedžeri pokúsili o Senior Suit; simulácia môže byť prispôsobená nelineárnej krivke sily v procese starnutia. Napríklad pre pätnásťročného teenagera by starnutie 20 rokov neznamenalo stratu moci, ale zvýšenie moci a až v pokročilom veku jeho sila potom opäť klesne do veku 15 rokov.

Simulácia obmedzení pohybu

Rastúce obmedzenia strhovacích oblastí pri státí alebo sedení v dôsledku nižšej pohyblivosti sú najpôsobivejšie výsledky v štúdiách so staršími ľuďmi a už viedli k mnohým úpravám v každodennom živote. Obleky na simuláciu veku môžu poskytnúť testerovi veľmi podrobný a intuitívny obraz o obmedzeniach v starobe. Prvé simulačné obleky simulovali pohybové obmedzenia spojov s ortotikami, ktoré obmedzovali uhol otvorenia. Štúdie na senioroch však ukázali, že zníženie uhla otvorenia v kĺboch ramena a nôh je dosť bezvýznamné a že rovnomerné obmedzenie celého rozsahu pohybu možno skôr dosiahnuť arteriosklerotickými zmenami. Tá SD&C Senior Suits preto simulujú vhodnú zmenu artikulácie manžetami, ktoré sťažujú pohyb. Okrem toho je kombinéza navrhnutá tak, aby bolo ťažké zdvihnúť ruky.

Simulačná optika SD&C Senior Suit Delta 2 je v súčasnosti jedinou simuláciou schopnou simulovať starnúcu zrakovú ostrosť špeciálnymi okuliarmi. Priezor umožňuje vybrať si medzi dvoma rôznymi fázami, tj dvadsať a štyridsať rokov. Väčšina vekových simulačných okuliarov na trhu simuluje starnutie len plastovou vrstvou. Tieto stavy zodpovedajú skôr príznakom takzvaného "šedého zákalu" (zákal rohovky) ako normálnemu procesu starnutia. Simulácia optiky SD&C vytvára veľmi realistické výsledky pre testovanú osobu.

Možnosť voľby medzi starnutím 20 až 40 rokov má praktickú potrebu. Okamžité starnutie videnia môže viesť k závratom a nevoľnosti. Tieto dve fázy umožňujú testovacím osobám pomaly sa prispôsobovať a po niekoľkých minútach väčšina bude tolerovať zmenu. Okrem toho nižšia úroveň so zmenou 20 rokov je realistickým zážitkom pre starších ľudí, ktorí sa zúčastňujú simulácie.

Kognitívne faktory

Ergonomicky relevantné sú aj kognitívne zmeny počas procesu starnutia. Je dôležité rozlišovať medzi takzvanou "kvapalinou" a "kryštalickou" inteligenciou. Kvapalná inteligencia sa prejavuje rýchlosťou riešenia problémov a rýchlosť a reakčný čas sa znižujú, keď starnú. V situáciách, keď 20-roční ľudia potrebujú 200 msec reagovať, niektorí starší ľudia potrebujú až 800 msec. V priemere ženy reagujú pomalšie ako muži, takže keď ženy starnú, šanca na pomalú reakciu je veľmi vysoká. Obraz vyzerá lepšie, pokiaľ ide o kryštalickú inteligenciu. Kryštalická inteligencia je výsledkom celoživotných skúseností a môže sa stále zvyšovať, keď starne. Ak starší ľudia, najmä umelci a spisovatelia, zostanú mentálne vyškolení, môžu byť aj naďalej brilantní vo vyššom veku a stať sa ešte lepšími. Ak by výrobcovia spotrebičov vzali do úvahy skutočnosť, že starší ľudia môžu myslieť "staromódnym spôsobom", účasť starších ľudí v každodennom živote by nebola problémom [5].

Nosenie simulačných zložiek má za následok sekundárne kognitívne účinky, ako je znížená rovnováha a koordinácia alebo väčšia obozretnosť. Vzhľadom k tomu, že kryštalická inteligencia môže byť zachovaná v starobe, zdravý proces starnutia, ktorý je pozitívny pre každého, je simulovaný oblekom simulácie veku. Skutočnosť, že každý chce starnúť spôsobom, ktorý je reprezentovaný simulačným oblekom, môže byť jedným z faktorov, ktoré vysvetľujú jeho veľkú popularitu.

Poznámky pod čiarou

[1] B. Kraus und H.J. Kaiser: Weniger Unfälle bei älteren Autofahrern. Institut für Psychogerontologie der Universität Erlangen, 2008.
[2] ISO 20282: Jednoduchosť prevádzky každodenných výrobkov. ISO Genf, 2007.
[3] R. Schoeffel: Ampel-Gelbphasen zu kurz für ältere PKW-Fahrer. Fachzeitschrift für Polizei- und Verkehrsmanagement, 01/2012.
[4] Patent von Fr. Dr. Brieden aus Hilden 2004. 
[5] R. Schoeffel: Výrobky vhodné pre ľudí. ISO Focus Magazin, ISO Genf, zväzok 4, č. 9, 2007.

Autor

Dr. Roland Schoeffel 
SD&C Gmbh
Swidmutstr. 5
85301 Schweitenkirchen
E-mail: info@sdxc.de