D. Pomarino¹, A. Nawrath¹, J. Beyer²

Abstract

Das Schwankungsverhalten von Personen lässt sich durch die Bewegungen des Druckmittelpunkts COP (Center of Pressure) beschreiben und quantifizieren. Ziel dieser Studie ist, für gesunde Personen altersabhängige signifikante Normwerte zur posturalen Stabilität bereitzustellen. Von 431 Personen im Alter von 2–69 Jahren wurden die COP-Flächen, COP-Spurlängen und COP-Geschwindigkeiten (Quotient aus COP-Spurlänge und Zeit der Messung) ermittelt. Die Messungen erfolgten barfuß im Stand auf einer Druckmessplatte über einen Zeitraum von 20 s. In den Altersgruppen A1 (2–6 Jahre), A2 (7–10), A3 (11–20) und A4 (21–69) wurden signifikant unterschiedliche Mittelwerte der COP-Flächen gemessen: (A1: 418 mm², A2: 202 mm², A3: 112 mm², A4: 70 mm²), COP-Spurlängen und COP-Geschwindigkeiten (A1: 65,4 mm/s, A2: 46,8 mm/s, A3: 30,9 mm/s, A4: 24,3 mm/s). COP-Flächen und COP-Geschwindigkeiten wurden in Abhängigkeit von den Perzentilen 5, 10, 25, 50, 75, 90 und 95 grafisch dargestellt. Die für einen Patienten auf einer Druckmessplatte ermittelten COP-Flächen, COP-Spurlängen und COP-Geschwindigkeiten können zur Bewertung der posturalen Stabilität herangezogen werden. Ein Wert ist „auffällig“, wenn er außerhalb des Interquartilbereichs für gesunde Personen liegt, oberhalb der Perzentile 90 „stark auffällig“ und oberhalb der Perzentile 95 „extrem auffällig“. Unsere Studie stellt erstmalig signifikante Werte zur Größe der COP-Flächen, COP-Spurlängen und mittleren COP-
Geschwindigkeiten gesunder Personen im Alter von 2–69 Jahren zur Verfügung. Diese eignen sich als Normwerte zur Beurteilung der bei einem Patienten gemessenen Werte.

Schlüsselwörter: Center of Pressure, COP, posturale Stabilität, Normwerte, Perzentile

Zitierweise

Pomarino D, Nawrath A, Beyer J: Altersabhängige Messungen zur posturalen Stabilität gesunder Probanden. OUP 2013; 9: 420–425.

DOI 10.3238/oup.2013.0420–0425

Abstract

The postural sway of an individual can be described and quantified by the movements of the Center of Pressure (COP). The aim of this study is to determine in healthy individuals significant age-related normative values for postural stability. Of 431 people aged 2–69 years, the COP-areas, COP-track lengths and velocities of COPs (quotient of track length and time of measurement) were determined. The measurements were performed in stand barefoot on a force platform over a period of 20 s. In the age groups A1 (2–6 years), A2 (7–10), A3 (11–20) and A4 (21–69) significantly different mean values of COP areas were measured : (A1: 418 mm², A2: 202 mm², A3: 112 mm², A4: 70 mm²), COP track lengths and the COP velocities (A1: 65,4 mm/s, A2: 46,8 mm/s, A3: 30,9 mm/s, A4: 24,3 mm/s) . COP areas and COP velocities were plotted as a function of the percentiles 5, 10, 25, 50, 75, 90 and 95. The values COP area, COP track length and COP velocity, obtained for a patient on a force platform can be used to assess postural stability. A value is „prominent“ if it is outside the interquartile range for healthy persons, above 90 percentile „very prominent“ and above the 95 percentile „extreme prominent“. Our study is the first which represents significant values for the average size of the COP-area, COP-track length and COP-velocity in healthy persons aged 2–69 years. These values are suitable as normative values for assessing a patient’s own measured values.

Keywords: center of Pressure, COP, postural stability, normative values, percentiles

Citation

Pomarino D, Nawrath A, Beyer J: Age-dependent measurements of postural stability in healthy individuals. OUP 2013; 9: 420–425.

DOI 10.3238/oup.2013.0420–0425

Einleitung

Die Aufgabe, die Körperhaltung kontinuierlich zu kontrollieren und stabil zu halten, erfordert ein komplexes sensomotorisches Kontroll- und Steuerungssystem. Selbst wenn eine gesunde Person stillsteht, bewegen sich der Schwerpunkt des Körpers (COM: Center of Mass) und Druckmittelpunkt (COP: Center of Pressure) unter den Füßen relativ zu einem globalen Koordinatensystem. In diversen biomechanischen Studien wurde versucht, die natürliche Schwankung (postural sway) zu beschreiben. Unter Verwendung von z.B. Kraft Messplattformen wurden Parameter wie die Länge der COP-Spur, die anteriore-posteriore (AP) und mediale-laterale (ML) Verschiebung des COP, der radiale Bereich des COP, die Streuung und Reichweite des COP, die mittlere Geschwindigkeit des COP sowie die Größe der Fläche, in der sich das COP bewegt (COP-Fläche), gemessen und interpretiert (Diener [1], Kirby [2], Norre’ [3], Hasan et al. [4], Winter [5], Carpenter [6], Karlsson [7], Sloss [8], McKinon [9], Gard [10] und Nault [11]).

Nakano und Takahashi [12] untersuchten 1995 die posturale Kontrolle von gesunden Probanden im Stand unter 6 Bedingungen (Beine: gespreizt, zusammen; auf einem Bein stehend; Augen: offen, geschlossen) jeweils in Ruhe stehend und mit maximaler Gewichtsverlagerung nach links und rechts. Sie stellten fest, dass bei stärker werdenden Störimpulsen die Streuung des COP steigt und die Reichweite des COP sinkt. La Fond et al. [13] verglichen unterschiedliche Methoden zur Bestimmung des COM und untersuchten die Beziehung zwischen COM und COP. Sie zeigten, dass das COP um das COM pendelt und die Differenz der Reichweiten als ein Maß für die Störung des posturalen Kontrollsystems gesehen werden kann.

Benvenuti [14] zeigte 1999, dass die maximale AP- und ML-Bewegung des COP, die mittlere Geschwindigkeit des COP und die COP-Fläche geeignete posturale Variable zur Messung der Stabilität der Körperhaltung sind.