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