Quantitative Analyse statischer und dynamischer Griffkräfte bei Vorschulkindern

Eine adäquat dosierte Griffkraft ist für das sichere Transportieren
in der Hand gehaltener Gegenstände bei Armbewegungen essentiell.
Die Entwicklung des Griffkrafteinsatzes im Kindesalter wurde bisher
nur für das Anheben von Objekten sowie bei plötzlicher Einwirkung
externer Kräfte untersucht (27). Die vorliegende Studie konnte
durch quantitative und qualitative Analyse der Griffkraft zeigen,
dass Vorschulkinder auch bei Bewegungen verschiedener
Geschwindigkeit und Richtung in der Lage sind, ihre Griffkraft an
auftretende Ladungskräfte anzupassen. 1. Ein signifikanter
Altersunterschied konnte nur für statische Griffkräfte, nicht aber
für dynamische Griffkräfte nachgewiesen werden (vgl. 4.2.2.1).
Tendenziell zeichnete sich phänomenologisch jedoch eine
Verbesserung der Griffkraftmodulation ab. Der Griffkrafteinsatz
sechsjähriger Kinder zeigte sich routinierter bzw. automatisierter
als jener der dreijährigen (Abb. 10 bis 20), d.h.
ladungskraftabhängiger Griffkraftanstieg und -abfall erfolgen
gleichmäßig und bei repetitiven Bewegungen (VR, SR) wiederholgenau.
Die im Bewegungsverlauf notwendige Griffkraftänderung wird von
älteren Kindern frühzeitiger antizipiert und in das motorische
Programm integriert als von jüngeren Kindern. Eine signifikante
Verbesserung der Fähigkeit zur Antizipation findet im Vorschulalter
jedoch nicht statt. 2. Im Ebenenvergleich (vertikal, sagittal)
erschien die Griffkraftmodulation vertikaler Bewegungen (VR)
phänomenologisch automatisierter als jene sagittaler Bewegungen
(SR, Abb. 15, 16). Quantitativ bestätigte sich die Hypothese, dass
die Griffkraft in der Vertikalebene ökonomischer dosiert wird als
in der Sagittalebene (Abb. 23, Tabelle 5). Hinsichtlich des
Griffkrafttimings wurde eine engere zeitliche Kopplung von Ladungs-
und Griffkraft in der Vertikalbewegung nachgewiesen (Abb. 28,
Tabelle 6). Dabei gilt, dass je langsamer die Bewegung, desto
kürzer die Latenz zwischen Griffkraft- und Beschleunigungsmaximum.
3. Die höchsten Beschleunigungen werden bei Repetitivbewegungen
erreicht (SR, VR) (Abb. 26, Tabelle 6). Da Bewegungen geringer
Griffkraft bei hohen Beschleunigungen als automatisiert gelten,
kann davon ausgegangen werden, dass Repetitivbewegungen (SR, VR)
automatisierter ausgeführt werden als Einzelbewegungen (SEL, VEL).
Vertikal werden in allen Altersgruppen die höchsten
Beschleunigungen erzielt (VRma, Tabelle 6). Der Bewegungsablauf ist
in dieser Ebene automatisierter als sagittal (SRma). Die Vermutung,
dass Bewegungen in frei gewählter Geschwindigkeit mit einem
geringeren Griffkrafteinsatz einhergehen, als Be-wegungen
vorgegebener „maximaler“ Geschwindigkeit, konnte nicht bestätigt
werden. Die ratio lag in beiden Ebenen bei „mittleren“
Geschwindigkeiten (SRmi, VRmi) höher als bei „maximal schnellen“
(SRma, VRma, Abb. 27b, d). Die Studie konnte den derzeitigen
Erkenntnisstand um die Feststellung erweitern, dass die
Griffkraftmodulation auch bei Vorschulkindern nicht nur bei
einzelnen Hebevorgängen im Präzisionsgriff sondern auch bei
Repetitivbewegungen verschiedener Ebenen und Geschwindigkeiten
erfolgt. Die Griffkraft wird in der Vertikalen ökonomischer dosiert
und besser antizipiert als in der Sagittalen. Motorische Programme
sind für die Vertikalebene frühzeitiger automatisiert abrufbar als
für die Sagittalebene, möglicherweise weil die Gravitationskraft
bereits vor der Geburt in die motorische Planung integriert wird
(39). Der in der Sagittalebene dominierende Einfluss der
Trägheitskräfte wird auch im Erwachsenenalter mit einem höheren
Griffkraftniveau beantwortet (25). Mit Frequenzsteigerung werden
Griffkraftdosierung und Griffkrafttiming vertikal zunehmend
automatisiert. Es bestätigt sich für Vorschulkinder die bei
Erwachsenen gemachte Beobachtung (54), dass bei repetitiven im
Gegensatz zu einzelnen Bewegungen eine schnellere Aktualisierung
der motorischen Programme erfolgt als bei jenen, die neu initiiert
werden. Repetitivbewegungen, auf deren Ablauf sich Vorschulkinder
nicht konzentrieren müssen, und bei denen die Kognition weitgehend
ausgeschaltet werden kann, werden ökonomischer und gleichmäßiger
durchgeführt. Die Fähigkeit zur Griffkraftregulation ist bis zu dem
3. Lebensjahr weitgehend angelegt. Bis zu diesem Zeitpunkt werden
bewegungsabhängige Objekteigenschaften als interne Repräsentation
im somatomotorischen Kortex gespeichert und ermöglichen einen
ökonomischen und zeitgerechten Griffkrafteinsatz. Obwohl die
Griffkraftanpassung grundsätzlich sehr frühzeitig möglich ist,
zeigen sich ebenen- und geschwindigkeitsabhängige Unterschiede.
Altersunterschiede deuten sich überraschenderweise nur in der
phänomenologischen Darstellung der Griffkraft an. Die vorliegende
Arbeit an 116 gesunden Vorschulkindern stellt eine empirische und
experimentelle Basis für weitere klinische Untersuchungen im
Bereich der Griffkraftregulation bei Kindern dar. Sie mag einen
Baustein für die Diagnostik und quantitative Therapiekontrolle
handmotorisch eingeschränkter Kinder liefern.