Background: Wearing a school backpack every day may cause postural problems and affect the gait pattern of children and adolescents. The aim of the present study was to analyze the influence of a 4 kg backpack load on the gait pattern and postural sway.
Objectives: The aim of the present study was to analyze the influence of a backpack load of 4 kg on the gait and postural sway of elementary school children.
Material and methods: In this prospective study, a group of 12 elementary school children aged between 7 and 10 years without neurological or orthopedic problems participated. The measurements included a clinical examination, three-dimensional gait analysis with electromyographic recordings and measurement of postural sway on a force plate.
Results: The backpack load, on average 15% of the body weight, led to a slower walking speed, shorter step length and increased double-support phase. Increased anterior pelvic and trunk tilt, as well as hip flexion were also observed. Furthermore, the muscle activity and postural sway of the children were affected by the increased load.
Conclusions: School backpacks weighing 4 kg caused changes in gait, muscle activity, posture and stability in elementary school children. Due to the weight of the backpack, the centre of mass shifted backwards and the children became less stable. During gait, this was compensated by increased anterior pelvic and trunk tilt and increased hip flexion. The activity of the paraspinal muscles was decreased and indicates that the backpack is carried passively. This may cause a negative long-term effect.
Zusammenfassung: HINTERGRUND: Das tägliche Tragen eines schweren Schulrucksacks kann möglicherweise Haltungsstörungen hervorrufen, die sich auf das Gangbild und die Standstabilität der Kinder und Jugendlichen auswirken.
Ziel der arbeit (fragestellung): Ziel der vorliegenden Studie war es, den Einfluss einer Rucksacklast von 4 kg auf das Gangbild und die Standstabilität bei Grundschulkindern zu analysieren.
Material und methoden: In der prospektiven Arbeit wurde ein Kollektiv von zwölf Grundschulkindern zwischen 7 und 10 Jahren ohne neurologische oder orthopädische Probleme untersucht. Die Messungen beinhalteten eine klinische Untersuchung, eine dreidimensionale Ganganalyse mit elektromyografischen Aufzeichnungen und die Prüfung des ruhigen Stehens auf einer Kraftmessplatte.
Ergebnisse: Die Rucksacklast von durchschnittlich 15 % des Körpergewichts führte zu reduzierter Ganggeschwindigkeit, verkürzter Schrittlänge und verlängerter Doppelunterstützungsphase. Zudem kam es zu einer erhöhten Oberkörpervorneigung, Beckenkippung und Hüftbeugung. Auch die Muskelaktivität und Stabilität der Kinder wurde durch die erhöhte Traglast beeinflusst.
Diskussion: Schulrucksäcke mit einem Gewicht von 4 kg führten bei Grundschulkindern zu Änderungen von Gang, Muskelaktivität, Haltung und Standstabilität. Das Gewicht des Rucksacks verlagert den Körperschwerpunkt nach hinten und führt zur Instabilität. Dies wird beim Gehen durch eine vermehrte Oberkörpervorneigung, Beckenkippung nach vorne und vermehrte Hüftbeugung kompensiert. Die verminderte Paraspinalmuskelaktivität deutet darauf hin, dass der Rucksack passiv getragen wird. Dies könnte sich im Langzeitverlauf negativ auswirken.
Keywords: Childrens health; Gait analysis; Primary schools; School back pack; Walking speed.