Paul Geraedts Motorische Entwicklung und Steuerung Eine Einführung für Physiotherapeuten, Ergotherapeuten und Trainer Motorische Entwicklung und Steuerung Paul Geraedts Motorische Entwicklung und Steuerung Eine Einführung für Physiotherapeuten, Ergotherapeuten und Trainer Paul Geraedts Praxis für Sportrehabilitation Medi Reha Geraedts Alsdorf, Deutschland ISBN 978-3-662-58295-4 ISBN 978-3-662-58296-1 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-662-58296-1 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbi- bliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von allgemein beschreibenden Bezeichnungen, Marken, Unternehmensnamen etc. in diesem Werk bedeutet nicht, dass diese frei durch jedermann benutzt werden dürfen. Die Berechtigung zur Benutzung unterliegt, auch ohne gesonderten Hinweis hierzu, den Regeln des Markenrechts. Die Rechte des jeweiligen Zeicheninhabers sind zu beachten. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag, noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Fotonachweis Umschlag: © skynesher/ istockphoto.com (Symbolbild mit Fotomodellen) Umschlaggestaltung: deblik Berlin Zeichnungen aus Spornitz, 2010: Christiane und Dr. Michael von Solodkoff Springer ist ein Imprint der eingetragenen Gesellschaft Springer-Verlag GmbH, DE und ist ein Teil von Springer Nature. Die Anschrift der Gesellschaft ist: Heidelberger Platz 3, 14197 Berlin, Germany „Welch ein Meisterwerk ist der Mensch! Wie edel durch Vernunft! Wie unbegrenzt an Fähigkeiten! In Gestalt und Bewegung wie bedeutend und wunderwürdig! Im Handeln ähnlich einem Engel! Im Begreifen wie ähnlich einem Gott! Die Zierde der Welt! Das Vorbild der Lebendigen!“ (William Shakespeare, Hamlet II,2, 1601–1602, Übersetzung von August W. Schlegel, 1798) Inhaltsverzeichnis 1 Die motorische Entwicklung – Einmal Erworbenes geht nie mehr verloren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1 Das Prinzip der Entwicklungsrichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.1 Die cephalokaudale Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.2 Die proximodistale Entwicklungsrichtung . . . . . . . . . 3 1.1.3 Die Entwicklung der lateralen Motorik . . . . . . . . . . . . 4 1.1.4 Das Prinzip der reziproken Verflechtung . . . . . . . . . . . 5 1.1.5 Assoziierte Motorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.1.6 Spiegelbewegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 Erklärungsmodelle der Bewegungsentwicklung . . . . . . . . . . . 7 1.2.1 Reifungstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2.2 Sozialisationstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.3 Handlungstheorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2.4 Systemdynamische Theorie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3 Phasen der motorischen Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3.1 Die pränatale motorische Entwicklung . . . . . . . . . . . . 11 1.3.2 Die motorische Entwicklung in den ersten zwei Lebensjahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3.3 Die motorische Entwicklung im Vorschulalter (2 bis 6 Jahre) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3.4 Die motorische Entwicklung ab dem Schulalter (6 bis 9 Jahre) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3.5 Die motorische Entwicklung im späten Kindesalter, Präpubeszenz (9 bis 11 Jahre) . . . . . . . . . 17 1.3.6 Die motorische Entwicklung im frühen Jugendalter, Pubeszenz (11 bis 15 Jahre) . . . . . . . . . . . 21 1.3.7 Die motorische Entwicklung im späten Jugendalter, Adoleszenz (13 bis 18 Jahre) . . . . . . . . . . 21 1.3.8 Die motorische Veränderung im Erwachsenenalter . . . 23 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 Motorische Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.1 Verschiedene Mechanismen motorischer Kontrolle . . . . . . . . 29 2.2 Interaktion verschiedener Kontrollmechanismen der Motorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 VII VIII Inhaltsverzeichnis 2.3 Zusammenhang zwischen unwillkürlicher und bewusst gesteuerter Motorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3 Zentralneurologische Steuerung der Motorik . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.1 Der Nerv als Reizüberträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.1.1 Hormonelles Informationssystem . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.1.2 Elektrisches Informationssystem . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2 Medulla spinalis – Rückenmark . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.2.1 Plexus brachialis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3.2.2 Plexus lumbasacralis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 3.2.3 Rückenmark als Durchgangskanal . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.2.4 Spinale Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.2.5 Propriozeption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.2.6 Bedeutung der Rückenmarksreflexe . . . . . . . . . . . . . . 49 3.2.7 Sensorisches Beugereflexsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.2.8 Adaptationsfähigkeit des peripheren Nervensystems . 53 3.3 Truncus cerebri – Hirnstamm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.3.1 Medulla oblongata – verlängertes Rückenmark. . . . . . 55 3.3.2 Pons – Brücke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.3.3 Mesencephalon – Mittelhirn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.3.4 Automatische Motorik des Säuglings . . . . . . . . . . . . . 61 3.3.5 Die Rolle der Faszien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.3.6 Automatisierte Motorik – Verhalten des Erwachsenen 64 3.4 Diencephalon – Thalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.4.1 Epiphyse – Hypophyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 3.4.2 Oxytocin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.4.3 Schaltfunktion des Thalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.5 Cerebellum – Kleinhirn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.5.1 Afferenzkopie – Efferenzkopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.6 Nuclei basales – Basalganglien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.7 Telencephalon – Großhirn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 3.7.1 Lobus frontalis – Frontal- oder Stirnlappen . . . . . . . . . 73 3.7.2 Lobus parietalis – Scheitellappen . . . . . . . . . . . . . . . . 74 3.7.3 Lobus temporalis – Schläfenlappen . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.7.4 Amygdala – Mandelkern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.7.5 Hippocampus – Seepferdchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.7.6 Lobus occipitalis – Okzipitallappen . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.7.7 Lobus insularis – Insellappen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.7.8 Tractus corticospinalis – Pyramidenbahnsystem . . . . . 77 3.7.9 Primär motorischer Kortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 3.7.10 Sensomotorische Kopplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 3.7.11 Steuerung aus dem primären Motorkortex. . . . . . . . . . 79 3.7.12 Feinmotorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.7.13 Motorik und Bewusstsein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 Inhaltsverzeichnis IX 4 Peripherneurologische Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 4.1 Artikuläre Neurologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.1.1 Propriozeption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.1.2 Schmerzsensorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.1.3 Muskelschmerz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.2 Arthrogene Muskelinhibition (AMI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.2.1 Klinische Bedeutung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 5 Die Muskeln als Zielorgan jeder Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 5.1 Schnelle und langsame Muskelfasern: Kraft versus Ausdauer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 5.2 Oberflächliche und tiefe Muskelschichten: Bewusste versus unbewusste Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 5.3 Funktionelle Arm- und Beinmotorik: Offene versus geschlossene Kette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 5.4 Das Lombard-Paradoxon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 5.4.1 Eingelenkige Muskeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 5.4.2 Zweigelenkige Muskeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 5.4.3 Mehrgelenkige Muskeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 5.5 Bodybuilding: Vom Zirkusakt zum Gesundheits- und Schönheitsbewusstsein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 5.5.1 Bodybuilding heute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 6 Motorisches Lernen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 6.1 Neuronale Vernetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 6.2 Unterschiedliche Phasen des motorischen Lernens . . . . . . . . . 115 6.3 Aufmerksamkeit und Perfektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 6.4 Motorisches Lernen durch Beobachten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 6.5 Motorisches Lernen durch Imagination . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 6.5.1 Mentales Training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 6.5.2 Luzides Träumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 6.5.3 Vorteile mentalen Trainings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 6.6 Multitasking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 6.6.1 Default-Mode-Netzwerk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 6.6.2 Multitasking in der Praxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 6.7 Erlernen motorischer Fertigkeiten im Kindesalter . . . . . . . . . . 126 6.7.1 Motorische Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 6.8 Extinktionslernen: Verlernen oder neu erlernen . . . . . . . . . . . . 128 6.9 Impulsive Motorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 6.10 Motorik und Illusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 7 Die Grenze des menschlichen motorischen Könnens . . . . . . . . . . 135 7.1 Einige Weltrekorde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 7.2 Extremsport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 X Inhaltsverzeichnis 7.3 Von Leistungsorientierung zur Konsumorientierung . . . . . . . . 138 7.4 Der Weg zum Erfolg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 8 Motorische Vielfältigkeit durch Integration automatischer Bewegung und Willkürmotorik . . . . . . . . . . . . . . 143 8.1 Motorische Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 8.2 Motorische Steuerung und Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . 146 8.3 Motorische Steuerung und Stress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 8.4 Motorische Steuerung und Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 8.4.1 Motorische Leistung und Erfolgsdruck . . . . . . . . . . . . 148 8.4.2 Automatisierte Motorik und Erfolgsdruck . . . . . . . . . . 149 8.4.3 Trainieren unter Erfolgsdruck . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 8.5 Motorische Steuerung und Musik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 9 Okulomotorik – Motorik der Augen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 9.1 Muskulatur der Augen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 9.2 Motorische Steuerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 9.3 Augenmotorik und Vestibularorgan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 9.4 Blickrichtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 9.5 Beidäugiges Sehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 9.6 Dominanz eines Auges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 9.7 Trainieren der Blickfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 10 Hand- und Graphomotorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 10.1 Handmotorik und Sprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 10.2 Handmotorik und Kreativität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 10.3 Entwicklung der Hand- und Graphomotorik . . . . . . . . . . . . . 163 10.4 Motorische Steuerung der Hände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 10.4.1 Funktionen der Hand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 10.4.2 Graphomotorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 11 Sprachmotorik – das vielseitige Gesicht der Sprache . . . . . . . . . 169 11.1 Die Entwicklung der menschlichen Sprache . . . . . . . . . . . . . 170 11.2 Die Zunge als Sprachorgan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 11.3 Sprache und Stimme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 11.4 Sprechen und Denken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 11.5 Sprache und Motorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 11.5.1 Bewegung und Sprachentwicklung . . . . . . . . . . . . . . 174 11.5.2 Gehirnegionen der Sprachverarbeitung . . . . . . . . . . . 176 11.5.3 Auditive Sprachverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 12 Körpersprache – expressive Motorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 12.1 Kleines Wörterbuch der Körpersprache . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 12.2 Hinweise für Trainer und Therapeuten . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 Inhaltsverzeichnis XI 12.3 Körpersprache und Medizin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 13 Mimische Motorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 13.1 Lächeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 13.2 Mimik und Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 14 Das Herz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 14.1 Steuerung des Herzmuskels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 14.2 Sportherz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 14.3 Arteriosklerose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 14.4 Herz und Sport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 14.5 Plötzlicher Herztod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 15 Motorik der glatten Muskulatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 15.1 Gefäßmotorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 15.2 Darmmotorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 15.3 Beckenbodenmotorik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 16 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207