In dieser Studie wurden kinematische Faktoren des menschlichen Ganges bearbeitet. Aufgabe war es herauszufinden, welche Veränderungen der Reaktionskräfte in vertikaler Richtung beim Gehen auftreten. Weiterhin galt es, die Veränderungen der Kraft- Zeit- Verläufe zu untersuchen. Das Ziel ist die Darstellung dieser Veränderungen und die möglichen Folgerungen auf die Gegebenheiten des menschlichen Ganges. Durchgeführt wurde die Studie mit dem Laufbandergometer Gaitway. Es wurde dabei bei Frauen nach den Geschwindigkeiten 4 km/h, 5 km/h und 6 km/h unterteilt. Bei den Männern nach 5km/h, 6km/h und 7km/h unterteilt. Die Steigungs- bzw. Gefällestufen waren bei beiden Geschlechtern gleich und betrugen 5%, 10% und 15% sowie –5%, -10% und –15%. Als Vergleichsmittel wurde die Untersuchung in der Ebene durchgeführt.
Inhaltsverzeichnis
1 Allgemeine Aspekte der Untersuchung
1.1 Aufgabenstellung
1.2 Untersuchungsdesign und Untersuchungsdurchführung
1.3 Versuchsdurchführung
1.4 Versuchsaufbau
2 Grundlagen des Ganges und Definition der dynamischen Parameter
2.1 Muskuläre Grundlagen des Ganges
2.2 Erklärung der dynamischen Parameter des Ganges
3 Hypothesenbildung
4 Statistik der Untersuchung
4.1 Darstellung der Messwerte in den verschiedenen Steigungs- und Gefällestufen
4.2 Mittelwertsberechnung von Männer und Frauen
4.3 Darstellung der Mittelwerte von den Streuungswerten der Untersuchungen
5 Auswertung der Messwerte nach Gefälle und Steigungsstufen
5.1 Vergleich der First Peak Force der einzelnen Steigungen
5.2 Vergleich der Second Peak Force der einzelnen Steigungen
5.3 Vergleich der Mid Support Force der einzelnen Steigungen
5.4 Vergleich des Time First Peak der einzelnen Steigungen
5.5 Vergleich des Time Second Peak der einzelnen Steigungen
5.6 Vergleich des Time Mid Support der einzelnen Steigungen
6 Darstellung der Messwerte nach den Geschwindigkeiten
6.1 Bei 4 km/h
6.2 Bei 5 km/h
6.3 Bei 6 km/h
6.4 Bei 7 km/h
7 Weitere Ergebnisse der Untersuchung
7.1 Zusammenhang zwischen Kraft und Zeit bei den verschiedenen Geschwindigkeiten und Steigungsstufen
7.2 Zusammenhang zwischen Kraft und Zeit bei den Gefällestufen
8 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Diese Projektarbeit untersucht die kinematischen Faktoren des menschlichen Ganges mit einem Fokus auf die vertikalen Reaktionskräfte bei unterschiedlichen Steigungs- und Gefällestufen sowie variierenden Geschwindigkeiten, um Veränderungen im Kraft-Zeit-Verlauf zu identifizieren.
- Analyse der vertikalen Reaktionskräfte beim Gehen.
- Einfluss von Steigungs- und Gefällestufen auf die Dynamik.
- Untersuchung der Kraft-Zeit-Verläufe bei verschiedenen Geschwindigkeiten.
- Vergleich der Auswirkungen auf Männer und Frauen.
- Objektivierung der Gangdynamik mittels Laufbandergometrie.
Auszug aus dem Buch
2.2 Erklärung der dynamischen Parameter des Ganges
In diesem Diagramm sind die räumlich- zeitlichen Parameter des Ganges dargestellt. Dabei sind drei Punke besonders zu erwähnen. Der erste Punkt ist der First Peak (FP). Dieser Punkt gibt Aussage über den ersten Fußaufsatz einer Gangphase. Im Gesamtbild des Ganges ist dieser Aufsatz in der Phase des Initial Kontakt angesiedelt. Die zu messende Größe ist dabei die First Peak Force. Somit ist die FPF eine Größe, welche das Ausmaß der Kraft zwischen dem Fuß und dem Boden darstellt. Der Mid Support ist der Punkt zwischen dem FP und SP. In diesem Punkt ist die Gewichtskraft gleichmäßig verteilt. In dieser Position ist das System des Körpers während des Gehens am stabilsten. Der Second Peak ist der Punkt des Abdruckes von Boden in der Überleitung zur Schwungphase. Die gemessene Kraft gibt an, mit welchem Abdruck der Fuß den Boden verlässt.
Der Kraftverlauf in diesem Bild wird als Fz beschrieben. Fz ist dabei die vertikale Kraftkomponente. Sie setzt sich zusammen aus der Zeit und der Ausprägung der Kraft während der drei Angriffspunkte. Die Zeit ist dabei die Dauer zwischen dem Aufsatz des Fußens und dem Abdruck, wenn der Fuß den Boden Komplet verlassen hat und somit von einer Gangphase in eine andere übergegangen wird.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Allgemeine Aspekte der Untersuchung: Darstellung der Aufgabenstellung, des Versuchsdesigns mit dem Laufband Gaitway sowie der Zusammensetzung der Probandengruppe.
2 Grundlagen des Ganges und Definition der dynamischen Parameter: Erläuterung der muskulären Beteiligung während einzelner Gangphasen und Definition der für die Messung relevanten Parameter.
3 Hypothesenbildung: Formulierung der Nullhypothese und Alternativhypothese bezüglich der Zusammenhänge zwischen Kraft, Zeit, Geschwindigkeit und Steigung.
4 Statistik der Untersuchung: Beschreibung der statistischen Vorgehensweise, der Mittelwertberechnung und der Auswertung der Streuungswerte.
5 Auswertung der Messwerte nach Gefälle und Steigungsstufen: Vergleichende Analyse der First, Second und Mid Support Kräfte sowie deren zeitliche Verläufe unter variierenden Steigungs- und Gefällebedingungen.
6 Darstellung der Messwerte nach den Geschwindigkeiten: Detailanalyse der Kraftverläufe bei spezifischen Laufbandgeschwindigkeiten von 4 km/h bis 7 km/h.
7 Weitere Ergebnisse der Untersuchung: Korrelationsanalysen zwischen Kraftpunkten und den Krafteinsatzzeitpunkten zur Bestimmung von Abhängigkeiten.
8 Zusammenfassung: Abschlussbetrachtung der Ergebnisse und Diskussion der Relevanz für den Leistungssport und die Therapie.
Schlüsselwörter
Ganganalyse, Laufbandergometrie, vertikale Reaktionskräfte, First Peak Force, Second Peak Force, Mid Support, Kraft-Zeit-Verlauf, Steigungsstufen, Gefällestufen, Kinematik, menschlicher Gang, Biomechanik, Probanden, Schrittfrequenz, Schrittlänge.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Projektarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die kinematischen Faktoren des menschlichen Ganges, insbesondere die Veränderungen der vertikalen Reaktionskräfte bei verschiedenen Steigungs- und Gefällestufen sowie unterschiedlichen Gehgeschwindigkeiten.
Was sind die zentralen Themenfelder der Studie?
Im Mittelpunkt stehen die biomechanische Analyse der Kraftverteilung (First Peak, Second Peak, Mid Support) während des Gangzyklus und der Einfluss von äußeren Bedingungen wie Steigung und Geschwindigkeit.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Darstellung der Veränderungen im Kraft-Zeit-Verlauf beim Gehen unter kontrollierten Laborbedingungen, um potenzielle Auswirkungen auf die Gangdynamik des Menschen ableiten zu können.
Welche wissenschaftliche Methode wurde angewendet?
Es wurde eine Laufbandergometrie mit dem System „Gaitway“ durchgeführt, das über integrierte Kraftmessplatten verfügt, um vertikale Reaktionskräfte und zeitliche Parameter von 28 Probanden zu erfassen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst die statistische Darstellung der Messwerte, die detaillierte Auswertung nach Steigungs- und Gefällestufen sowie die Analyse nach verschiedenen Geschwindigkeiten inklusive Korrelationsrechnungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Ganganalyse, First Peak Force, Second Peak Force, Mid Support, Biomechanik, Laufbandergometrie und Gangdynamik.
Wie unterscheidet sich das Gangverhalten bei Steigungen im Vergleich zur Ebene?
Die Studie zeigt auf, dass sich die Kraftwerte und die zeitliche Abfolge der Krafteinsatzpunkte (Peak-Zeiten) je nach Steigungs- oder Gefällegrad sowie Geschwindigkeit unterschiedlich verhalten, wobei statistische Zusammenhänge zwischen Kraft und Zeit analysiert wurden.
Welche Schlussfolgerung zieht der Autor für die Praxis?
Der Autor kommt zu dem Ergebnis, dass die gewonnenen Erkenntnisse zwar für den Leistungssport von Bedeutung sind, ihr größter Wert jedoch in der Anwendung für therapeutische Maßnahmen, speziell in der Gangschule, liegt.
- Quote paper
- Thorsten Reichelt (Author), 2003, Untersuchung zum Kraft- und Kraftzeitverhalten beim menschlichen Gang, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/130387
