Die Hand - Dr. med. Alois Brügger

Ergonomische Aspekte
des Greifens
Doz. Dr. Dagmar Pavlů, CSc.
Karls-Universität Prag, Lehrstuhl für Physiotherapie
Jose Martího 31, CZCZ-162 52 Prag 6
dagmarpavlu@[email protected]
box.cz, [email protected]
Einführung
Menschliche Hand und ihre Bedeutung
Formen der Griffarten
Das Greifen und Ergonomie
Bedeutung der Hand in der Brügger-
Lehre
Die Hand (manus)
das Greifwerkzeug
der oberen
Extremitäten (Arme)
des Menschen
Gemeinsam mit der
Hand der meisten
Primaten ist sie
durch den
opponierbaren
Daumen
ausgezeichnet
Menschliche Hand
der Handwurzel (Carpus) - 8 Handwurzelknochen
die Mittelhand (Metacarpus) - bis zu 5 Mittelhandknochen
5 Fingern (Digiti manus) - 14 Fingerknochen (zwei für den
Daumen und je drei für die anderen vier Finger)
komplexe Satz von Muskeln, Sehnen und Nerven wie auch der
diese bedeckenden Haut mit ihren Sonderbildungen und
Rezeptoren (freie Nervenendigungen, Merkel-Zellen u.a.)
Merkspruch für die Handwurzelknochen:
Ein Kahn der fuhr im Mondenschein im Dreieck um das Erbsenbein.
Vieleck groß, Vieleck klein, am Kopf da muss ein Haken sein.
Die Hand (manus)
27 Knochen, 36 Gelenke und 39 Muskeln - so lauten
die technischen Daten eines Hochleistungswerkzeugs: der menschlichen Hand.
Sie kann zart streicheln, hart zupacken, feinste
Oberflächen ertasten und Präzisionsarbeit leisten.
Die Hand ist ein nahezu unverzichtbares Werkzeug
für uns.
Mehr als 20.000 Menschen in Deutschland jedoch
fehlt eine Hand. Sie sind auf Prothesen angewiesen.
Werkzeug des Geistes:
Die Hand
Die Hand ist ein sensibles Sinnesorgan.
Was die menschliche Hand alles zu leisten vermag,
kann keiner der bislang konstruierten Robotergreifer
nur annähernd erfüllen.
Für uns so selbstverständliche Dinge wie etwa
kräftig und zugleich vorsichtig zuzupacken,
Gegenstände kontrolliert durch die Finger gleiten zu
lassen oder gefühlvoll über die Haut eines Anderen
zu streichen, sind tatsächlich höchst komplexe
Vorgänge, die sich in Millionen Jahren von Evolution
entwickelt haben.
Die Hand
Die Fäden für dieses koordinierte Spiel der Finger,
Sehnen, Muskeln und Knochen laufen im Gehirn
zusammen.
Erst die evolutionäre Wechselwirkung von Hand und
Hirn machte die Kombination aus beiden zu einem
Instrument, das die Welt verändert.
Doch gerade weil unsere Hände so komplexe
Gebilde und zugleich so wichtig für uns sind, wiegen
Schäden oder Krankheiten an ihnen um so schwerer.
Die Hand - Entwicklung
die Entwicklung der Hand zu einem
komplexen Tast- und Greiforgan war eine
wesentliche Voraussetzung für die
Menschwerdung, wie die Anthropologie
nachweisen konnte, sich aber auch an der
Größe der zuordenbaren Hirnareale zeigt.
Zudem wird die Wertigkeit der Hand in der
deutschen Sprache mit Begriffen wie
Handeln, Handhaben, Be-griff u.a.m. betont.
Handskelette bei Säugetieren
aus Meyers Konversationslexikon
Formen der Griffarten
Kraftgriff
Präzisionsgriff
Der adäquate Griff richtet sich nach
Grösse – Gewicht – Form des Objektes
Kraftgriff
- für schwere und grössere Objekte
Präzisionsgriff
- für kleine oder zerbrechliche Gegenstände und feine
Instrumente
Kraftgriff
beim Kraftgriff befindet sich der Daumen in
Opposition mit der Handfläche
in dieser Position kann man größere
Gegenstände (z.B. einen Stein, eine schwere Flasche)
Halten und Führen, dabei können mehrere
Hunderte von Newtons (N) auf das Objekt
ausgeübt werden
Präzisionsgriff
beim Präzisionsgriff erfolgt die Haltung und Führung der
Gegenstände (z.B. Bleistift, feine Instrumente) durch Daumen und
Zeigefinger., die zwischen ihnen ausgeübte Kraft muss
ganz präzise in Abhängigkeit von Gewicht, und Friktion
angepasst werden
je größer das Gewicht, je glatter die Oberfläche
des Objektes, desto mehr Kraft wird zum Halten und
Führen benötigt., dabei entstehen Kräfte zwischen
Daumen und Zeigefinger z.B. ca. 5-10 N bei
Seidenpapier (geringe Friktion) und ca. 1-2,5 bei
Schmirgelpapier (hohe Friktion)
Griffarten nach Kapandji
Statische Griffe
Fingergriffe
Handflächengriffe
Symmetrische Griffe
Griffe unter dem vorwiegenden Einfluss der
Schwerkraft
Dynamische Griffe
diese Einteilung berücksichtig nicht alle Aktiomsmöglichkeiten der Hand
die Hand vermag neben dem Greifen Klopfbewegungen auszuführen, sie kann
Flächenkontakt aufnehmen und Oberflächen prüfen.
Statische Griffe
Fingergriffe
bidigitale
pluridigitale
Handflächengriffe
Symmetrische Griffe
sind nicht, wie andere Formen, vom Einfluss
der Schwerkraft abhängig
Die Grifformen
Die Grifformen
Die Grifformen
215 – interdigitale Griff: einzige
Form des bidigitalen Griffes
216 – tridigitaler Fingerbeerengriff
217 – tridigitaler Griff beim
schreiben
218 – tridigitaler Griff –Aufdrehen
eines Flaschenverschluss
Die Grifformen
Die Grifformen
Die Grifformen
Handflächengriffe
Die Grifformen
Handflächengriffe
Die Grifformen
Symetrische (zentralisierte) Griffe
236
237
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Griffe unter dem vorwiegenden
Einfluss der Schwerkraft
Bei den schwerkraftabhängigen Griffen wird
die Hand als tragende Plattform eingesetzt,
wie z.B. beim Tragen eines Tabletts. Hierzu
muss die Hand abgeflacht werden, die Palma
manus wird nach oben gerichtet.
Auch das Fassen einer Schale mit drei
Fingern wird von der schwerkraft beeinflusst.
Das Greifen
Dynamische Griffe
Die Hand kann während des Greifens
auch gleichzeitig handeln, man spricht
von dynamischen Griffen.
Das Greifen
Das Greifen
Klopfen – Kontakt Gestik
Ergonomie und das Greifen
Beispiele
der ergonomischen Faktoren
und Probleme der oberen Extermität
die sich stellen
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(1)
Karpaltunnelsyndrom
(Carpal tunnel syndrome)
langfristig fixierte Position der Handhaltung
wiederholte Bewegungen mit flektierter oder
hyperextendiertem Handgelenk (Handwurzel)
wiederholte Bewegungen mit zu kleiner Kraft oder mit sehr
hoher Kraft
Druck auf die palmare Seite der Handwurzel
Vibrationen
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(2)
Kompression des N.ulnaris im
Canalis nervi ulnaris (Guyon-Tunnel sy)
wiederholte Hand-Schläge
prolongierte Flexion oder Hyperextension
des Handgelenkes
Heben von schweren Lasten mit palmar
Druck
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(3)
Perineurale Fibrose der
Fingernerven
wiederholte Microtraumen
öfteres Greifen scharfer Objekte
mit der Hand
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(4)
N.interosseus posterior-Syndrom
wiederholte Extension im Handgelenk
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(5)
Ulnare arteriäle Thrombose
Vibrationen, Ziehen, Verwringung
wiederholte Handschläge
wiederholter „impact“ beim Ergreifen
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(6)
Tenosynovitis, Tendinitis,
Peritendinitis
wiederholte Bewegung, besonders in Kombination mit Ulnar-Duktion,
mit fixiertem Daumen
Überbeanspruchung durch angulare Bewegungen
repetitive Bewegung der Hand und der Handwurzel
schnelle Finger-Flexion
repetitive Arbeit mit Daumen und Finger in radialer Deviation
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(7)
Tenosynovitis, Tendinitis,
Peritendinitis
persistierende (dauerhafte) Beanspruchung
Vibrationen
zyklische Belastung der Sehnen
extreme Handhaltungen mit maximaler Extension der Finger
übermässiges Stossen, „twisting“ mit Pronation oder
Supination des Vorderarmes
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(8)
Schnellender Finger (engl.Trigger-Finger)
exzessive
Flexion oder Extension der
Finger gegen Widerstand
Überbelastung
„Pistol-Hebel“
des Zeigefingers durch
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(9)
Degenerative Gelenkerkrankungen
sehr
oft wiederholte Gelenk-BewegungMuster
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(10)
10)
Kubital-Tunnel-Syndrom (Sulcus-ulnaris-Sy)
wiederholte oder langanhaltende Ellenbogenflexion
mit Hand-Extension
wiederholte Trauma oder Abstützen des
Ellenbogens an der Arbeitsfläche
Ellenbogen-Flexion und wiederholte Trauma
Ellenbogen-Flexion und Druck
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(11
(11)
Pronator Teres Syndrom
wiederholte Pronation
Drehen von Werkzeugen
kraftvolle Pronation mit Flexion der Finger
kräftige Pronation mit Ellenbogen-Extension
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(12
(12)
Radial-Tunnel Syndrom
wiederholte Drehbewegungen
repetitive Handgelenk Flexion mit Pronation
oder Handgelenk-Extension mit Supination
wiederholte kraftvolle Bewegungen
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(13
(13)
Epicondylitis
ständige Benützung des Hammers
wiederholte Supination und Pronation
wiederholte, kraftvolle Extension im
Handgelenk
Supination der Greifenden Hand mit
Extension im Handgelenk
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
(14
(14)
Epicondylitis
wiederholte Aktivität kleiner Muskeln mit dem Ansatz
am Epicondylus
repetitive Bewegungen mit Vorderarm oder
Fingerextensoren
wiederholte Trauma
wiederholte Supination mit FL im Ellenbogen und 5
kg Belastung
Ergonomische Faktoren und
Probleme der OE
wiederholte
Bewegungen
Vibrationen
Wiederholte Bewegungen
in den USA entstand der Begriff „RSI-Syndrom“
RSI = Repetitive Strain Injury
gilt als Sammelbegriff für Schmerzen in Nacken, Kopf, Arm
und Hand
Betroffen davon sind in der Regel Arbeiter oder Angestellte,
die über einen langen Zeitraum in ungünstiger,
angespannter Haltung ständig kräftige Bewegungen
wiederholen
hauptsächlich gilt das für Menschen, die am Fliessband
arbeiten oder Tastaturen bedienen
Vibrationen
sind mechanische Schwingungen, die
durch hohe Frequenzen mit niedriger
Amplitude gekennzeichnet sind
Vibrationen- Gefahrenquellen
Vibrierende, von Hand geführte technische Werkzeuge und
Maschinen können Durchblutungsstörungen an den Fingern
verursachen.
Nach praktisch-klinischen Erfahrungen werden diese Störungen bei
Vibrationen mit Frequenzen hauptsächlich im Bereich von etwa 20
bis 1 000 Hz beobachtet.
Derartige Vibrationen treten auf z. B. bei der Bedienung von
hochtourigen Bohrern, Meisseln, Fräsen, Sägen, Schneide-, Schleifund Poliermaschinen sowie Niethämmern und Anklopfmaschinen,
ferner bei Handrichtern.
Bevorzugt eingesetzt werden diese pneumatisch oder
motorbetriebenen Arbeitsmittel in der Forstwirtschaft, dem Hochund Tiefbau, der metallverarbeitenden Industrie und im Schiffsbau.
Vibrationen- Pathophysiologie
Durch die Einwirkung von Vibrationen kann es an
der betroffenen Hand zu Schäden an den Gefäßen
und/oder peripheren Nerven kommen.
Die Krankheitsbezeichnung "Vibrationsbedingtes
Vasospastisches Syndrom (VVS)" drückt die
ursächlichen Beziehungen aus.
Früher verwendete Synonyme waren meist
deskriptiver Art: "Weissfinger-Krankheit",
"traumatisches Raynaud-Phänomen".
Im Schrifttum finden sich ferner die Bezeichnungen
"Traumatic Vasospastic Disease (TDV)" bzw.
"Vibration Induced White Finger (VWM)" sowie
Vibrations-Syndrom.
Vibrationen- Krankheitsbild
Das Krankheitsbild mit anfallsartig und örtlich begrenzt auftretenden
Störungen der Durchblutung und Sensibilität an den Händen tritt im
allgemeinen nach einigen Monaten bis Jahren auf.
Es besteht eine Abhängigkeit von Dauer und Intensität der täglichen
Exposition.
Die Symptome der chronisch-intermittierend auftretenden
Durchblutungsstörungen sind örtlich begrenzt auf den Teil der Hand,
der die Vibrationen hauptsächlich aufnimmt.
In den meisten Fällen sind betroffen die Finger II bis V der Halte- und
Bedienungshand.
Nur ausnahmsweise treten Beschwerden im Daumen und in der
Hohlhand auf. Die überwiegende Zahl der Patienten gibt einseitig
bestehende Störungen der Durchblutung und Sensibilität an.
Vibrationen - Diagnose
Die Diagnose der Erkrankung ist im beschwerdefreien Intervall
schwierig:
Inspektion und Palpation ergeben keine für die Krankheit
charakteristischen Veränderungen. Sie sind aus differentialdiagnostischen Gründen jedoch wichtig.
Bedeutsam ist die Arbeitsanamnese und die genaue Beschreibung der
Beschwerden im zeitlichen und örtlichen Verlauf.
Die Durchführung eines Provokationstests (z. B. Kaltwassertest bei
12° C) ist erforderlich.
Eine Objektivierung der arbeitsbedingten Durchblutungsstörung wird
ermöglicht durch die Messung der Hauttemperatur, die Bestimmung
der Wiedererwärmungszeit, den Fingernagel-Pressversuch und
neurologische Untersuchungen mit Prüfung der Sensibilität und
Motorik. Röntgenaufnahmen der Hand zeigen keine für diese
Erkrankung spezifischen Veränderungen.
Vibrationen – weitere Hinweise
Die chronisch-rezividierend und örtlich
begrenzt auftretenden
vibrationsbedingten Störungen der
Durchblutung und Sensibilität sind
aufgrund von Arbeitsanamnese,
Beschwerdebild und Lokalbefund und
nach Provokationstests zu
diagnostizieren.
Vibrationen – weitere Hinweise
Mit Hilfe des Krankheitsverlaufes und der erhobenen
Befunde lassen sich differentialdiagnostisch andere,
nicht beruflich verursachte periphere
Durchblutungsstörungen abgrenzen:
der klassische M. Raynaud (typischerweise symmetrischer
Befall der Finger jüngerer Frauen, infolge emotionaler oder
Kälte-Reize),
vasospastische Erkrankungen wie Akrocyanose, Livedo
reticularis und familiär gehäuft zu beobachtende sog. kalte
Hände, die allesamt bei Kälteexposition auftreten,
chronische Erkrankungen der Arterien (z. B. Thrombangiitis
obliterans) und
Zustände nach Ergotamin-Medikation bzw. Noradrenalin.
Das Greifen
und Lehre der Dr.med. Brügger
Funktionsstörungen im Frontsystem
aktivieren naturgemäss die Nozizeptoren,
deren Signale im Zentralnervensysten zu den
arthrotendomyotischen Reaktionen und
damit zu arthrotendomyotischen
Bremseffekten führen
Die hochdifferenzierte Feinmotorik bildet den
Ausgangspunkt der schmerzhaften
Bewegungsbehinderungen der Grobmotorik
Front- und Zulieferersysteme
der oberen Extremitäten
zu den Frontsystemen der Extremitäten
gehören die distalen Bewegungselemente,
bestehend aus den Händen und den Fingern
Störungen der Fingerbewegungen, v.a. der
pronatorischen Kreiselung des Daumens,
können daher auch arthrotendomyotischen
Reaktionen in der Form von
Nackenschmerzen und Nacken-StirnKopfschmerzen bewirken, die bis zu den
Augen versürt werden
Front- und Zulieferersysteme
der oberen Extremitäten
die Front- und Zulieferersysteme arbeiten
zusammen
da die Funktionsstörungen der Feinmotorik
zu arthrotendomyotischen Reaktionen der
Grobmotorik führen und dabei die
Bewegungsprogramme modifizieren,
schützen sie die störanfälligen und diffizilen
Aktivitäten der Frontsysteme
Involvierung der Fein- und Grobmotorik
mit Ausbildung von Muskelkontrakturen nach längerer Einnahme
einer krummen Körperhaltung
Aussenrotation der oberen Extremitäten
mit Kippen des Beckens und strecken der
Beine
Involvierung der
Fein- und
Grobmotorik mit
Ausbildung von
Muskelkontrakturen
nach längerer
Einnahme einer
krummen
Körperhaltung
Unstimmigkeiten in den Extremitäten
und im Bereich der Bewegungssegmente der Wirbelsäule können auf
diesem Weg zu Rückenschmerzen
führen
Lösen der Flexorenkontrakturen
Ergänzende Dekontraktur der
Grobmotorik mit Bremsung der
Hochrotation und Tiefrotation
Lösen der Behinderung gegen den
Widerstand eines Therabandes
Strecken und
Beugen der Mittelund endphalangen
(a),
Spreizen der Finger
in der Streckebene
gegen Widerstand
(b)
Opposition des Daumens
Als Opposition oder Opponierbarkeit bezeichnet man
in der Anatomie die Fähigkeit des Daumens den
anderen Fingern gegenübergestellt zu werden
Dr. Brügger:
Daumen-Atlas Schlinge
Studie (Svobodova, Pavlu 2003)
Efektivität
der HandBehandlung
bei Patienten
mit chronischen
HWS-Störungen
Methodisches Vorgehen
(1)
10 Patienten
chronische Beschwerden im Bereich der HWS – minimal
5 Jahre
durch den Arzt diagnostizierte Blockierungen im Bereich
der A-O oder C-C
absolvierte gezielte Therapie im Bereich der HWS ohne
Effekt, oder häufige Rezidive
Methodisches Vorgehen
(2)
kinesiologische (manual-therapeutische) Untersuchung
der Kopfgelenke, Untersuchung der Blockierungen C1-3
Untersuchung der Weichteilgewebe im Bereich des
Thenars (dominante OE) und oberer Teil des
m.trapezius mit dem Tissue Compliance Meter (TCM).
Methodisches Vorgehen
(3)
Therapie der TP im Bereich des Thenars der
dominanten OE durch:
Pressure
PIR
Deep Friction Massage
Ergebnisse
(1)
Eliminierung der Blockierungen in Kopfgelenken
Elimimierung oder Reduktion der palpatorischen Empfindlichkeit C1
und C2 Querfortsätze
Erhöhung der Deformation im Bereich des m.trapezius und im
Bereich des Thenars
Subjektive Vergrösserung der HWS Beweglichkeit
Ergebnisse, Bedeutung der Studie
Bestätigung des gegenseitiges Beziehung
Hand – HWS
Bessere Möglichkeiten der HWS – Therapie
Daumen-Atlas Schlinge nach Brügger
Schlussfolgerung (1)
Bei
der medizinischen und
physiotherapeutischen Betrachtung
der Greiffunktion ist es besonders
wichtig auch die ergonomische
Probleme mitbeziehen
Schlussfolgerung (2)
Bei
der Analyse der Hand-Funktion
(oder Hand-Probleme) steht im
Vordergrund der komplexe Zugang:
Diagnostik
Therapie
Prevention
Danke
für Ihre Aufmerksamkeit