本文从坐姿的腰椎形态改变与腰椎受力的理性分析入手，指出不同坐姿对于人的健康与舒适的影响，从中理清了座椅靠背人性化设计的一些细节，并强调正确坐姿及其“习惯成自然”的积极意义。

1 前提

1.1 重视坐姿研究的原因

坐姿是现代人最经常、最主要的工作、生活形态；发达国家，坐姿为工作常态，比例超过2/3；我们常人，每天约有1/3的时间躺在床上，1/3坐在椅子、沙发上。针对如此常态，可以说，我们生命的1/3是“生存”在座椅上。

坐姿必有其负面影响。坐姿对于人的脊柱、尤其是对于腰椎的杀伤力极大！无疑是最累人的姿势，久坐给腰椎及腰背肌肉带来诸多健康隐患。早先，在人们的认知领域，腰椎病、腰肌劳损、腰背疼痛仅限于老年人的常见病，而今，却已经成为不少年轻人的多发病。多发腰痛疾病的人群，大多都是坐姿工作者，他们成天坐于座椅，长时间保持同一姿势，而对于那些以不良姿势久坐不动的人更是“雪上加霜”。

基于以上述认识，坐姿非同小可，应引起足够的重视并加以研究，改善坐姿，讲究“坐得舒适”大有可为。

1.2 坐姿与座椅

坐姿是指人坐在椅子、沙发类“坐具”上形成的姿势，座椅是坐姿的主要“硬件”。对座椅的研究，根本上是对于人的坐姿的研究，因此，需要把对“座椅”与“人对坐具的软着陆”（坐姿）的研究结合起来。

2 以健康性的名义探讨座椅与坐姿的舒适性

座椅的设计，在于满足不同层面的需求。以下，我们仅从其中的一个点，即舒适与健康的角度，讨论其切身感受。

2.1 对于座椅舒适与健康的认识

2.1.1 舒适

座椅的舒适性，是指人体坐姿状态直觉上的感受与体验，主要体现感官上的知觉。

对座椅舒适性的判断、表达上不无困难。其一，对舒适性感受的判断，主观性较强，因人而异，即使排除了身高、体型差异因素，也难于完全一致，可见，舒适性在客观上很难找到一个公认的、统一的标准。

其二，对座椅舒适性的感受，往往不太敏感。同样是日常生活用品，人们对于鞋子、衣服舒适性的判断就比较迅速和明确，如果穿上一双不合脚的鞋子，双脚就立马有所反应，因而有了“穿小鞋”这种反映人际关系某种“体感不适”的词汇；又例如衣服如果尺码小了，身体立刻会有所觉察。反之，“椅感体验”则有所滞后，坐上十分钟还难有“真情实感”，即使是一把设计不尽理想的椅子，也难于判断其舒服与否，需要久坐之后，才能慢慢品味出来。

其三，椅子舒适性的判断往往缺乏量化的数据指标，用定量的方法来表示确有困难，因而，常常采用描述性的定义，相对模糊地作概念性的描述。

因此，舒适性的判断，往往是采用比较的方法，在舒适与不舒适的比较中确定其优劣。这好比说，树上两只鸟，麻雀与乌鸦，麻雀旁边那只是乌鸦，反之，乌鸦旁边那只是麻雀。说句笑话，有点像逻辑上的循环论证，互为因果。当然，可以采用逻辑上的排除法，找出所有不舒适的感受一一排除，结果就是舒适。但是，这样做比较麻烦。可见座椅舒适与否，在判断、表达方面，的确存在某种“难言之隐”。

2.1.2 健康性

座椅的健康性，是指人体坐姿的健康与否，集中体现在对人体脊椎受力的判断与解析。与舒适性不同，健康性是深层次、本质上的认识，它在判断方面有量化的数据指标，而且这是座椅人性化设计的主要指标之一。对于座椅健康性的认识，可以从人体工程学、生理学、人体力学的角度加以研究。

2.1.3 座椅舒适性与健康性的关系

在多数情况下，对座椅舒适性、健康性的判断是一致的，舒适的东西多数有益于健康；但是，在少数情况下，对座椅舒适性、健康性的判断又不完全一致，感觉舒适、惬意的，但未必健康。

例如，过于柔软的沙发，坐起来很舒服，但坐下去时，身体重心处于不稳定的状态，全身使不上劲，这时身体会不自觉地调整重心，频繁地变换体位，肌肉一直处于紧张的状态，即会引发腰椎系统的疾病，反而不利于健康。

又例如，大沙发豪华气派，坐感舒适，但座面过深，人的腰背部得不到沙发的靠背支撑，腰部悬空。通常的补救措施是在宽大纵深的沙发上增添靠垫，但是完全依赖靠垫来解决腰部支撑（腰靠），未必是上策，不少靠垫给人以不稳定的感觉，久坐之后腰部会感到酸痛。

再做一个类似的比较，睡过于软的床，身体会全部陷入床垫之中，压力分散，看似舒服，但想翻身变换姿势极为不便，脊柱支撑力分布不均匀，尤其影响腰椎的生理弯曲，使肌肉紧张疲劳，睡后感觉不爽，不但不解乏，反而会腰酸背疼。可见，过软的床也是看似舒适却无益于健康。

因此说，座椅的舒适性、健康性这二者并非协调一致的概念，它们之间既有联系又有所区别。舒适未必健康，但健康一定会滋生舒适、愉悦。对座椅舒适性的研究，应当从研究座椅与坐姿的健康出发，即以人体脊椎的变形与受力情况为出发点，这样去研究舒适性，才能把心理感受与客观本质结合起来，且能够表达得更为清晰、确切，即能把问题讲清楚。

2.2 人体处于不同姿势，其腰椎受力分析

2.2.1 坐、卧、立这三种姿势下，腰椎的受力

人的脊椎是承担人体上半身重量和保持其稳定性的骨骼结构，其中腰椎和颈椎又是在此基础上，承载较大活动范围的身体器官。人体最基本的四种动作姿式，是指坐、卧、立、走。在坐、卧、立这三种姿势下，我们以第三腰椎间盘内压力的指标来体现腰椎的受力：

表1 坐、卧、立这三种姿势下，腰椎的受力数值

从表1数据中可以看出，在人类最基本的动作姿势中，坐姿是腰椎间盘内压力最大的姿势，也就是使腰椎最吃力的姿势。

2.2.2 不良姿势会使腰椎受力成倍放大

如前所述，不良坐姿会使腰椎受力成倍放大，力从何来？为此，不仅要看到结论，还应该有所分析。这里所涉及到一些力学原理，即力矩的作用。当身体弯腰驼背呈前倾坐姿时，人的重心向前方伸出，重心偏离支点，形成一个力矩，同时也增大了与重力矩抗衡的腰背肌力矩，由此，增大了腰椎的负担。因此说，不良姿势有碍健康，是因为违背了力学原理所致（表1）。

明白了力矩这个力学概念，就能在日常生活和工作中，注意规避不良姿势，以减少生理负荷。例如，人的一条手臂重量大约是体重的4%，70kg重的人，一条手臂约重3kg。人在站立时，肩部悬吊着上肢，一侧的肩部承担着手臂的3kg重力。如果换一种姿势，右臂向外侧平伸，呈悬臂梁的姿势，持此姿势多数人连十几分钟都难以坚持，尽管手臂还是3kg重，但力矩变大了，这样肩部受力被成倍放大，远超过3kg。从这个道理出发，在携带重物时，应使重物贴近躯干，以减少其作用于躯干的重力矩及与之抗衡的腰背肌力矩。

2.3 坐姿研究——常用坐姿的腰椎形态改变与腰椎间盘受力变化的分析

2.3.1 人体形态由立姿变为坐姿

拟从人体的外部与内部分别进行分析。从人体外部来看，立姿时，人体是以双足来支撑全身的体重。立姿改变为坐姿时，全身的受力部位也随之改变，变为以臀部为主要支撑部位，支撑上身的体重，上身体重的约75%集中在臀部的左右两块坐骨结节上。此时双足由支撑全身体重，改变为主要是只支撑小腿的重量。因此，坐姿相对舒适，这仅是对双足而言，负担大大减轻了。但对于腰椎而言，腰部却一直处于不合理的状态，负担反而更重了。

从人体内部来看，身体在直立站姿时，人的脊椎呈正常的S形生理弯曲的形态，此时颈椎、腰椎段向前凸出，胸椎、骶椎段向后凸出。人的姿势由立姿改变为坐姿时，会引发骨骼相应改变，骨盆向后方旋转，使得脊椎下端的骶椎也发生旋转，此时人体的脊柱由立姿时的正常S形生理弯曲的形态，开始向拱形（C形）改变，其中尤其以腰椎的生理弯曲在不同的坐姿姿势下，会产生不同的变形，腰椎由向前凸趋于拉直，甚至略向后凸。腰椎形态的改变，使得腰椎间盘受到推挤和摩擦，压力分布不均，腰椎间盘受力不能维持正常、均匀的分布，内压力增加，导致腰部酸痛、疲劳等不适感，这就是人体姿势变化使得腰椎和腰背部肌肉受到负面影响的原因。

2.3.2 直靠背椅与直腰坐姿

人的坐姿，从整体趋势上来分类，从上半身在前后方向上的角度变化来看，以直腰坐姿为中间节点，区隔开上身前倾与后仰坐姿。这三种坐姿（前倾坐姿、直腰坐姿、后仰坐姿）是人最常用的坐姿。

人坐在直靠背椅（靠背倾角为90°直角。靠背倾角指靠背与座面的夹角）上，采用直腰坐姿（挺直坐姿）时，此时椅子靠背对于人的后背实际上没有多大的支撑力，人的上身体重完全是由脊柱来负担。躯干挺直坐姿会使脊椎的正常S形生理弯曲产生很大变形，使腰椎间盘内压力大为增加（参考表1）之中的数据）；不仅如此 ，采用笔直端坐的姿势，需要肌肉持续紧张，所以这种姿势难于持久，甚至坚持上一刻钟也很困难。因此，直腰坐姿完全没有舒适可言，是不宜的坐姿，90°直靠背椅是一种不良的设计。

2.3.3 前倾坐姿

上身前倾坐姿就是背部屈曲、弯腰驼背坐姿。前倾坐姿使人的后背完全脱离座椅的靠背，上身的体重全部集中到腰椎这唯一一支撑点上。前倾的程度越严重，身体上身的重心就会越向前方伸出，超出了平衡点，由此产生的附加力矩要完全依靠腰椎和腰背部肌肉来负担。前倾坐姿会改变脊椎的正常S形生理弯曲，尤其当过度前倾时，腰椎由正常的向前凸出变形为向后凸出，腰椎间盘内压力极度加大（表1），会导致腰椎间盘蜕变、突出；前倾坐姿腹肌不需用力，而腰背部肌肉要持续紧张收缩，长时间后腰背部肌肉不堪重负，产生疼痛与痉挛。因此，前倾坐姿（驼背）是一种不健康的坐姿，应尽量避免。

2.3.4 后仰坐姿

当座椅靠背倾角大于90°，人体采取后背紧贴座椅靠背的后仰坐姿时，靠背倾角的功能特点，主要还不在于分担、支承一部分上身体重，减轻了座面对臀部坐骨结节的支撑力，更为重要的，是维持脊柱后伸体位的形态。后仰坐姿比较直腰坐姿和前倾坐姿，都更能避免腰椎的后凸变形，使脊椎更接近于正常的S形生理弯曲，使腰椎间盘内压力相对减小，因此，当靠背倾角大于90°时，靠背倾角越大，就越能增加人体坐姿的舒适感。

靠背倾角大于90°对减轻肌肉负荷也产生影响。在身体背部没有椅子靠背倚靠的情况下，直立的人体上身没有侧向的支撑力，于是只能依靠背部肌肉的力量使脊柱定位，以维持上身的平衡稳定，使得肌肉紧张、疲劳。以坐在椅子上打瞌睡为例，此时若没有倚靠在椅子靠背上，人的上身就会前仰后合失去平衡，这正是背肌不自觉地松弛下来引起的结果。反之，如果上身后仰，腰背和臀部都自然贴靠在大于90°的椅子靠背上，就可以放松背肌的紧张程度，减轻背肌的负荷，可见，后仰坐姿有益于健康与舒适。

综上所述，通过以上对于前倾坐姿、直腰坐姿、后仰坐姿这三种最常用坐姿的健康分析，一方面，处于理性考虑，应当避免前倾和直腰两种坐姿，而优选健康、舒适的后仰坐姿；此外，从实际出发，在桌面工作环境中，人们又不得不经常采用前倾与直腰坐姿。当然，自觉、主动地多采用后仰坐姿，以改善腰椎及腰背部肌肉的“生存状态”，这对于提高坐姿的健康与舒适不无积极意义。