Anthropometrische und Kraftdaten der Hand als Parameter der physischen Entwicklung von Kindern und Jugendlichen der 5. bis 12. Klasse an einem Gymnasium

von Constanze Weber (19, Gymnasium Franziskaneum Meißen)

Kategorie: Arbeitswelt 2012
Betreuer: Prof. Dr. Jens Füssel (Westsächsische Hochschule Zwickau), PD. Dr. Hansjörg Weber
Wettbewerbsart: Jugend forscht

Gewonnene Preise:
  • 5. Platz im Bundeswettbewerb
  • Sonderpreis "Preis für Prävention und Rehabilitation" im Bundeswettbewerb
  • Landessieger
  • Regionalsieger

Zielstellung: Das Ziel der Arbeit war die Erfassung  anthropometrische Daten und Kraftdaten der Hand und des Armes sowie der Körpergröße und des Körpergewichtes, um aktuelle Aussagen über die physischen Wachstumsprozesse bei Schülern und Schülerinnen der Klassen 5 bis 12 an einem Gymnasium und die Zunahme der maximalen Hand- und Fingerkräfte machen und Hinweise zur optimalen Griffgestaltung gewinnen zu können.
Methodik: Neben dem Lebensalter sind 15 anthropometrische Parameter wie Handlänge, Handbreite, Unterarmumfang und Unterarmlänge sowie 20 Parameter maximaler Hand- und Fingerkräfte an beiden Händen erfasst worden. Insgesamt wurden ca. 20000 Messwerte statistisch ausgewertet.
Für die statistische Auswertung wurden bei jedem Parameter pro Klassenstufe und für Jungen und Mädchen getrennt Mittelwerte und Standardabweichungen berechnet und mit  verschiedenen statistischen Verfahren untersucht. Die Messung der maximalen Beugekräfte der Hand und der einzelnen Finger erfolgte an den Basismesspunkten 2 (Mitte der Endglieder) und 4 (Mitte der Mittelglieder) mit dem Hand- und Fingerdynamometer HFD 200 unter exakt definierten biomechanischen Bedingungen.
Eine Vorrichtung mit 22 Handgriffen unterschiedlicher Durchmesser und vier Gewichtsgrößen diente der Bestimmung von Handgriffen mit dem subjektiv besten Durchmesser. Die Vorrichtung soll als Gebrauchsmuster angemeldet werden.
Ergebnisse: Es wurden orientierende Normwerte der Maximalkräfte der Hand und der einzelnen Finger gewonnen. Diese sowie die  anthropometrischen Parameter liefern erstmalig eine Grundlage zur Beurteilung von Hand- und Fingerkräften von Kindern, Jungendlichen und jungen Erwachsenen unter standardisierten biomechanischen Messbedingungen. Sie verbessern die Beurteilbarkeit des physischen Leistungsvermögens von Kindern und Jugendlichen während des Wachstumsprozesses. Sie tragen zur Entwicklung von Maßzahlen für die exakte Beurteilung von krankheits- und unfallbedingten Schädigungen und Leistungseinschränkungen der Hand und einzelner Finger von Kindern und Jugendlichen sowie zur Beurteilung der Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit ihrer Hände bei. Damit verbessern sie die wissenschaftlichen Grundlagen der Handrehabilitation wesentlich. Die orientierenden Normwerte der anthropometrischen Parameter aktualisieren die normalen Körpermaße von Kindern, Jungendlichen und jungen Erwachsenen und lassen geschlechtsspezifische Wachstumsphasen der Hände, Arme und des Körpers erkennen. Es kann festgestellt werden, dass die Akzeleration des Körperwachstums in Deutschland wahrscheinlich seit zehn Jahren zum Stillstand gekommen ist. Aus der Bestimmung der subjektiv besten Griffe werden Komfortgriffe abgeleitet, deren Durchmesser von Alter, Geschlecht und zu bewältigender Last abhängig ist.
Schlussfolgerungen:
1. Die Definition und Einhaltung standardisierter biomechanischer Messbedingungen ist für eine präzise Kraftmessung, den präzisen Vergleich der Maximalkräfte zwischen den verschiedenen Handgrößen, den Klassenstufen und den Geschlechtern unter den Aspekten des physischen Wachstums und als wissenschaftliche Basis der Leistungsbeurteilung der menschlichen Hand unerlässlich.
2. Die Aktualisierung der anthropometrischen Normwerte wird notwendig, da die letzten umfassenden Normwerte vor mehr als 20 Jahren veröffentlicht wurden und wegen der Akzeleration des Körperwachstumes bis vor 10 Jahren in Deutschland nur noch annähernd verwendet werden können.
3. Für eine optimale Griffgestaltung von Arbeitsmitteln, Sportgeräten und Werkzeugen unter Belastungsbedingungen sollten nicht die anatomischen Griffdurchmesser, sondern die ermittelten Komfortdurchmesser verwendet werden.

Anthropometrische und Kraftdaten der Hand als Parameter der physischen Entwicklung von Kindern und Jugendlichen der 5. bis 12. Klasse an einem Gymnasium