כוח אחיזה

כֹּחַ אֲחִיזָה (באנגלית: Grip Force או Grip Strength) - הכוח אשר מופעל על ידי כף היד על משטח אחיזה, ידית או עצם כלשהו. כוח זה מופעל למטרות שונות, כולל משיכת או דחיפת עצמים, אך גם למטרות חברתיות כגון ברכת שלום באמצעות לחיצת יד. קיימת הבחנה בין אחיזת כוח (power-grip) לבין אחיזת דיוק (precision-handling)<ref></ref><ref></ref>, כאשר אחיזת כוח מיועדת לתפעול יעיל במרחב של העצם האחוז ביד, בעוד שאחיזת דיוק מאפשרת לתפעול עדין של עצם סביב מערכת הצירים שלו-עצמו. הבחנה זו נתמכת על ידי ממצאים מדימות מוחי<ref></ref>. הבחנה נוספת קיימת ביחס לשליטה המודעת על כוח האחיזה. על פי הבחנה זו, לכוח האחיזה קיימים רכיב רצוני ורכיב אוטומטי, שאינו רצוני, כאשר שני הרכיבים פועלים באופן עצמאי זה מזה<ref></ref>.

כוח האחיזה מושפע מגורמים שונים באדם, כולל הבדלים בין-אישיים (כגון מין, גיל, יד דומיננטית) וגורמים תלויי מצב (כגון חשיפה לגירויים שונים, עומס קוגניטיבי ודחק).
דינמומטר, אשר משמש למדידת כוח אחיזה
כוח האחיזה משמש כמדד לכוח גופני בבעלי חיים<ref></ref> ובאדם. משמעותי במיוחד עבור ספורטאים בתחומים שונים, כגון טיפוס, הרמת משקולות וסייף, כמו גם עבור אמנויות לחימה ועבור עבודה עם כלי יד.
== הבדלים בין-אישיים ==
להבדלים בין-אישיים יש השפעה מכרעת על כוח האחיזה בבני אדם. בין גורמים אלה נכללים מין, גיל ויד דומיננטית.

=== התפלגות באוכלוסייה ===
בדיקות של התפלגות כוח האחיזה המרבי באוכלוסייה הכללית גילו דפוסים של פונקציה מעריכית יורדת לאורך זמן הלחיצה<ref></ref>. במחקרים אשר בדקו את התפלגות כוח האחיזה בקרב אוכלוסיות רבות ברחבי העולם נמצאה התפלגות נורמלית (סיכום המחקרים בטבלה).
{| class="wikitable"
|+מדגם של מחקרים אודות התפלגות כוח האחיזה באוכלוסייה
!#
!מדינה
!מספר גברים
!מספר נשים
!גיל
!חוקרים
|-
|1.
|פינלנד
|180
|0
|
|Viitasalo, Era, Leskinen & Heikkinen, 1985<ref></ref>
|-
|2.
|בריטניה
|359
|561
|מעל 65
|Bassey & Harries, 1993<ref></ref>
|-
|3.
|הודו
|0
|95
|
|Nag, Nag & Desai, 2003<ref></ref>
|-
|4.
|ארצות הברית ובריטניה
|140
|560
|ממוצע 69
|Dominick, Jordan, Renner & Kraus, 2005<ref></ref>
|-
|5.
|פורטוגל
|157
|157
|18-96
|Matos, Tavares & Amaral, 2007<ref></ref>
|-
|6.
|קנדה
|19
|20
|65-85
|Tarnopolsky et al., 2007<ref></ref>
|-
|7.
|שוודיה
|1,139,963
|0
|
|Silventoinen et al., 2008<ref></ref>
|-
|8.
|אוסטרליה
|1314
|1315
|מעל 20
|Massy-Westropp et al., 2011<ref></ref>
|-
|9.
|טורקיה
|92
|73
|18-30
|Cakit, Durgun, Cetik & Yoldas, 2012<ref></ref>
|}

=== נשים וגברים ===
כוח אחיזה המרבי אצל גברים גדול יותר מאשר אצל נשים, מעבר לקוטר הידית<ref></ref> ומעבר לגיל<ref name=":0"></ref>.

=== כוח אחיזה וגיל ===
נמצא כי כוח האחיזה המרבי, בכל אחת מהידיים, עולה עם הגיל עד לשיא סביב גילאי ה-30, אז מתחיל כוח האחיזה להחלש בהדרגה, עבור נשים וגברים כאחד<ref name=":0" />.

=== יד דומיננטית ===
לדומיננטיות של היד יש השפעה על היחס בין כוח האחיזה המרבי בין היד הדומיננטית לבין היד שאינה דומיננטית. לבעלי יד ימין דומיננטית יתרון של כ-10% בכוח האחיזה ביד ימין ביחס ליד שמאל, אולם בקרב בעלי יד שמאל דומיננטית אין הבדל בכוח האחיזה המרבי בין שתי הידיים<ref></ref>.

== השפעות תלויות מצב ==
מגוון גורמים חיצוניים לאדם נמצאו כבעלי פוטנציאל השפעה על כוח האחיזה. בין גורמים אלה נכללים גורמים הקשורים בעבודה באמצעות הידיים, פעולות הטרמה וכן משוב חזותי ועידוד<ref></ref>. בנוסף, נמצאה השפעה על כוח האחיזה למצבים קוגניטיביים-רגשיים שונים ובייחוד לעומס קוגניטיבי ולדחק.

=== הטרמה ===
להטרמה מסוגים שונים נמצאה השפעה על כוח האחיזה, כולל הטרמה של צבע (כולל השפעה של רמת הבהירות)<ref></ref><ref></ref>, מוזיקה (ממריצה / מרדימה)<ref></ref> והצגת מספר<ref></ref>.

=== עבודה ידנית ===
עבודה באמצעות כלים ואמצעים אחרים אשר נאחזים באמצעות הידיים מושפעת מכוח האחיזה, אך גם משפיעה עליו. עטיית כפפות עבודה מפחיתה את כוח האחיזה המרבי בכ-10%-29%<ref></ref>. משימות חזרתיות (אשר מאפיינות עבודה בעזרת כלים באחיזה ידנית) מפחיתות את כוח האחיזה<ref></ref>. לקוטר הידית ישנה השפעה על כוח האחיזה, אך אין הסכמה בנוגע לקוטר האופטימלי להפקת כוח האחיזה המרבי, כאשר טווח הקטרים נע בין 1.25 ס"מ<ref></ref> ל־3.81 ס"מ<ref></ref>. ממצאים מעידים על קשר בצורת U הפוך ביחס בין קוטר הידית ואורך כף היד, כאשר כוח האחיזה המרבי נמדד על גבי ידית בקוטר שגודלו 17.9% מאורך כף היד של האדם<ref></ref>.

=== השפעות ביוכימיות ===
שינויים ביוכימיים עשויים להשפיע על כוח האחיזה. בין שינויים אלה נמנים מתן טסטוסטרון (אשר מגביר כוח אחיזה אצל גברים)<ref></ref>, עוררות מינית (אשר מקטינה כוח אחיזה אצל גברים)<ref></ref>, ועוררות בעת התכוננות לפעולה (אשר מגבירה כוח אחיזה אצל שחיינים)<ref></ref>. עם זאת, בניגוד למצופה, לא נמצאו ראיות להשפעת קפאין על כוח האחיזה<ref></ref><ref></ref>.

=== עומס קוגניטיבי ודחק ===
לעומס קוגניטיבי וללחץ פסיכולוגי (דחק) יש השפעה על כוח האחיזה. ממצאים ממחקרים נוירוארגונומיים ופסיכופיזיולוגיים בסביבות שונות ותוך כדי ביצוע משימות מגוונות מעידים על קשר זה (המחקרים הרלוונטיים מופיעים בטבלה), אשר מניח את הבסיס המדעי למדד פיזיולוגי-התנהגותי לדחק ולעומס קוגניטיבי על פי כוח האחיזה.
{| class="wikitable"
|+
!#
!משימה
!סביבה
!משטח אחיזה נמדד
!גירוי
!מצב (עומס קוגניטיבי / דחק)
!מדד שכנגדו תוקף המצב
!חוקרים
|-
|1.
|עריכת טקסט
|מעבדה
|עכבר מחשב
|לחץ זמן, התגרות מילולית
|עומס קוגניטיבי
|לחץ דם, דופק, שונות קצב לב
|Wahlström et al., 2002<ref></ref>
|-
|2.
|עקיבה אחר מטרה
|מעבדה
|עכבר מחשב
|לחץ זמן, משוב על ביצוע
|עומס קוגניטיבי
|מתח שרירים
|Visser et al., 2004<ref name=":1"></ref>
|-
|3.
|פתרון בעיות מתימטיות, זיהוי אותות קוליים
|מעבדה
|עכבר מחשב
|לחץ זמן, כפל משימות
|עומס קוגניטיבי
|מוליכות עור, קוטר אישון, דופק
|Liao et al., 2006<ref></ref>
|-
|4.
|עקיבה אחר מטרה, משימה משנית (ניטור)
|מעבדה
|ג'ויסטיק
|תגמול תלוי ביצוע
|דחק
|מוליכות עור, דיווח עצמי
|Wagner et al., 2015<ref></ref>
|-
|5.
|עקיבה אחר מטרה, משימה משנית (ניטור)
|מעבדה
|ג'ויסטיק
|תגמול תלוי ביצוע
|דחק
|
|Botzer et al., 2021<ref></ref>
|-
|6.
|בלימת רכב נוסע
|כביש
|הגה
|בלימה במהירות ומרחק נתונים
|דחק
|דופק, שונות קצב לב
|Sahar et al., 2021<ref></ref>
|-
|7.
|למידת משחק "אסטרואידים"
|מעבדה
|ג'ויסטיק
|רמת קושי (מהירות אסטרואידים), משוב על ביצוע
|עומס קוגניטיבי
|דופק
|Sahar et al., 2022<ref name=":2" />
|-
|8.
|נהיגה בסימולטור, נהיגה ברכב נשלט מרחוק
|מעבדה
|הגה
|הולך רגל חוצה (ללא הודעה מוקדמת, בשני מרחקים שונים), מצב נהיגה (סימולציה / נהיגה מרחוק)
|דחק
|מוליכות עור
|Sahar et al., 2023<ref></ref>
|}

== כוח אחיזה וביצוע ==
ישנו קשר בין כוח האחיזה לבין הביצוע במשימות שונות אשר מצריכות אחיזה ידנית. בחתירה, מתוך שמונה ממדי כוח גופני, נמצא מתאם רק בין כוח האחיזה לבין הביצוע במשימה<ref></ref>. הפעלה ממושכת של כוח האחיזה גורמת לירידה זמנית בטווח התנועה האפשרי של שורש כף היד והזרוע, אשר עלולה להוביל לירידה בביצועים במשימות פסיכומוטוריות מורכבות<ref></ref>. עם זאת, במטלות של עקיבה אחר מטרה נמצא קשר חיובי בין הביצוע לבין כוח האחיזה<ref name=":1" />.

שימוש במידע על רמת הדחק, על פי מדידת כוח האחיזה, נמצא כיעיל בשיפור ביצועי למידה<ref name=":2"></ref>, כיישום בתחום האוטומציה האדפטיבית.

== ראו גם ==
* יד דומיננטית
* פעולה פסיכומוטורית
* נוירוארגונומיה
* אוטומציה אדפטיבית
* פסיכופיזיולוגיה

==קישורים חיצוניים==

== הערות שוליים ==

קטגוריה:הנדסת אנוש
קטגוריה:ארגונומיה
קטגוריה:פיזיולוגיה
קטגוריה:שליטה מוטורית