[...] Ist die Ursache
bei akuten Laufverletzungen meist relativ schnell eingrenzbar, so ist die Suche nach
den Gründen laufbedingter Sportschäden schon deutlich schwieriger. Hier wird
neben Einflussgrößen wie Trainingsvariablen (Umfang, Gelände, u.a.) oder
anatomischen Bedingungen, wie Fußdeformitäten, auch der Einfluss
ermüdungsbedingter Veränderungen des Laufbildes diskutiert.
Die vorliegende Studie wird diese Veränderungen anhand kinematischer
Kenngrößen der Laufbewegung analysieren. Dazu werden Laufbewegungen vor und
nach einer ermüdenden Radergometer - Belastung miteinander verglichen. Um einen
Aspekt zu beleuchten, der in der bisherigen Forschung noch wenig Berücksichtigung
fand, ist das Untersuchungsdesign auf den Vergleich zweier Probandenkollektive mit
unterschiedlicher Lauferfahrung ausgerichtet. Die dahinter stehende Frage ist, ob
Läufer mit profunder Lauferfahrung eher in der Lage sind, Ermüdungsprozesse
hinsichtlich der Bewegungsausführung zu kompensieren als unerfahrene Läufer,
bzw. umgekehrt, ob sich die Laufbewegung untrainierter Läufer bei gegebener
Ermüdung stärker verändert als bei trainierten Läufern.
Ermüdungsbedingte Veränderungen der Laufbewegung sind über die
Gesundheitsproblematik hinaus unter dem Aspekt der Laufökonomie für die
Laufleistung relevant. So zeigt sich während des Laufens bei Ermüdung ein im Vergleich zu einem Kontrolllauf erhöhter Energieverbrauch. Dies gilt im Besonderen
für die Laufbewegung nach einer Radbelastung, wie sie beispielsweise im Duathlon
oder Triathlon vorkommt. Die Analyse ermüdungsbedingter Veränderungen des
Laufbildes kann einen Beitrag zur Klärung der Frage leisten, inwieweit kinematische
Veränderungen im Bewegungsablauf zu einem erhöhten Energieverbrauch beitragen
können.
Um gemessene kinematische Parameter der Laufbewegung als Effekt von an
biologischen Strukturen wirkenden Kräften zu verstehen, wird der Bewegungszyklus
der Laufbewegung in Kap. 2 zunächst strukturell und funktionell-anatomisch
beschrieben. In der Folge wird die Laufbewegung unter bewegungsökonomischen
Aspekten betrachtet und hinsichtlich der Entstehung von Laufverletzungen und -
beschwerden erörtert. Im Weiteren rückt das Phänomen „Ermüdung“ und dessen
Einfluss auf die Laufbewegung stärker in den Mittelpunkt. Ausgehend von
Ergebnissen bisheriger Studien werden in Kap. 3 Hypothesen formuliert, die durch
den ab Kap. 4 dargestellten Versuch überprüft werden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Stand der Forschung
2.1 Bewegungsstruktur des Laufens
2.1.1 Schrittstruktur und Körperwinkel
2.2 Muskelaktivität beim Laufen
2.2.2 Muskelaktivität in den Bewegungsphasen
2.2.3 Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus
2.2.4 Die Abrollbewegung
2.3 Qualitätsmerkmale der Lauftechnik
2.3.1 Ökonomie der Laufbewegung
2.3.2 Effizienz der Lauftechnik
2.3.3 Gesundheitsorientierte Lauftechnik
2.4 Laufverletzungen und Lauftechnik
2.5 Ermüdung
2.5.1 Sportspezifische Definitionsansätze der Ermüdung
2.5.2 Komplexität des Ermüdungsphänomens
2.5.3 Ermüdung und Erschöpfung
2.5.4 Zentrale Ermüdung
2.5.5 Periphere Ermüdung
2.5.6 Kompensation von Ermüdung
2.5.7 Ermüdung durch Radergometrie
2.6 Laufen bei Ermüdung
2.6.1 Einfluss der Ermüdung auf die Muskelaktivität
2.6.2 Einfluss der Ermüdung auf kinematische Parameter der Laufbewegung
2.6.3 Trainierte versus untrainierte Läufer
2.6.4 Rad-Lauf-Kopplung
3 Fragestellung
4 Methodik
4.1 Versuchsaufbau
4.1.1 Bewegungsanalyseverfahren
4.1.2 Laufband versus fester Untergrund
4.1.3 Aufnahmetechnik und Rahmenbedingungen
4.2 Versuchsdurchführung
4.2.1 Probanden
4.2.2 Anbringen der Marker
4.2.3 Ablauf des Versuchs
4.3 Auswertung
4.3.1 Merkmalsstichproben
4.3.2 Statistische Auswertung
5 Ergebnisse
5.1 Signifikante Unterschiede
5.2 Nicht-signifikante Tendenzen
5.3 Leichtathleten versus Triathleten
6 Diskussion
6.1 Ergebnisdiskussion
6.1.1 Belastungs-Beanspruchungs-Problematik
6.1.2 Ökonomie der Laufbewegung
6.1.3 Rad-Lauf-Kopplung
6.2 Methodendiskussion
7 Schlussfolgerung
8 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht unter Laborbedingungen den Einfluss von muskulärer Ermüdung auf die Laufbewegung. Das primäre Ziel ist es zu prüfen, inwieweit trainierte Läufer durch ihr gezieltes Lauftraining in der Lage sind, ermüdungsbedingte biomechanische Veränderungen besser zu kompensieren als untrainierte Läufer, um so Erkenntnisse zur Verletzungsprävention und Laufökonomie zu gewinnen.
- Biomechanische Analyse von Lokomotionsbewegungen unter Ermüdungsbedingungen.
- Vergleich des Kompensationsverhaltens zwischen trainierten und untrainierten Probandenkollektiven.
- Einfluss einer vorangegangenen Radergometer-Belastung auf die Lauftechnik.
- Untersuchung kinematischer Parameter wie Schrittstruktur, Gelenkwinkel und Oberkörpervorlage.
Auszug aus dem Buch
1 Einleitung
Die biomechanische Analyse von Lokomotionsbewegungen hat eine lange Tradition. Bereits Aristoteles (384 - 322 v. Chr.) koppelte seine Interessen in Mathematik, Mechanik, Physiologie und Zoologie und verfasste eine Abhandlung zur Bewegung der Tiere. Er entwickelte ein erstes Verständnis des Gangs und beschrieb bereits die Funktion von Muskeln und Knochen für die Bewegung. Erstaunlicherweise erklärte er schon damals die Entstehung von Bodenreaktionskräften („...For just as the pusher pushes, so the pusher is pushed …“1). Nach dem wissenschaftlich auf diesem Gebiet wenig fortschrittlichen Mittelalter wurde das Interesse am Verständnis von Natur und Bewegung in der wissenschaftlichen Revolution des 17. Jahrhunderts wieder aufgegriffen. So untersuchte Galileo neben anderen auch biomechanische Themen wie „Der Sprung des Menschen“, „Der Gang von Pferden und Insekten“, aber auch „Die Form, die Struktur und die Festigkeit biologischer Materialien“. Die Anpassung biologischer Strukturen an verschiedene mechanische Belastungen in Form und Struktur werden prinzipiell bereits in dieser Zeit erkannt.
Diese Erweiterung biomechanischer Fragestellungen ist heute zentraler Problemgegenstand biomechanischer Forschung: Welche Effekte haben Kräfte, die an und in biologischen Strukturen wirken? Effekte können dabei die Bewegung der Körperteile, aber auch die biologische Reaktion in Form von Zerstörung oder Materialanpassung sein. Diese Thematik ist aktuell wissenschaftlich und gesundheitspolitisch hoch relevant. Dabei ist die Analyse der Belastung und letztlich der Beanspruchung biologischer Strukturen sowie der Antwort dieser Strukturen auf die einwirkenden Kräfte eine zentrale Aufgabe der biomechanischen Forschung.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die historische Entwicklung der Biomechanik und führt in die zentrale Problematik ein, welche Auswirkungen muskuläre Ermüdung auf die Beanspruchung biologischer Strukturen und das Laufbild hat.
2 Stand der Forschung: Dieses Kapitel liefert eine fundierte theoretische Grundlage über die Bewegungsstruktur des Laufens, die Muskelaktivität, Qualitätsmerkmale der Lauftechnik sowie die physiologischen Aspekte von Ermüdungsprozessen.
3 Fragestellung: Hier wird das Ziel der Untersuchung definiert, den Einfluss von Lauferfahrung auf das Kompensationsverhalten bei Ermüdung zu prüfen und entsprechende Hypothesen für die verschiedenen Phasen des Laufzyklus aufgestellt.
4 Methodik: Es wird das Untersuchungsdesign beschrieben, bei dem zehn trainierte und elf untrainierte Probanden vor und nach einem erschöpfenden Radergometer-Stufentest mittels 3-D-Bewegungsanalyse auf dem Laufband untersucht wurden.
5 Ergebnisse: Die Ergebnisse präsentieren die biomechanischen Kenngrößen und zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Probandengruppen, insbesondere bei Winkelmerkmalen in der vorderen Stützphase auf.
6 Diskussion: Die Diskussion interpretiert die Ergebnisse vor dem Hintergrund der Belastungs-Beanspruchungs-Problematik und der Ökonomie der Laufbewegung, wobei die methodischen Grenzen des Versuchs kritisch hinterfragt werden.
7 Schlussfolgerung: Die Arbeit schließt mit der Erkenntnis, dass langfristiges Lauftraining die Kompensationsfähigkeit bei Ermüdung positiv beeinflusst und unerfahrene Läufer daher auf moderate Intensitäten achten sollten.
8 Zusammenfassung: Dieses Kapitel fasst das Vorgehen und die wesentlichen Erkenntnisse der Studie prägnant zusammen.
Schlüsselwörter
Biomechanik, Laufbewegung, Muskuläre Ermüdung, Laufökonomie, Radergometrie, Trainingszustand, Kinematik, Gelenkwinkel, Stützphase, Verletzungsprävention, Bewegungsanalyse, Kompensationsverhalten, Lauftechnik, Leistungsphysiologie
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, wie sich muskuläre Ermüdung auf die Lauftechnik auswirkt und ob trainierte Läufer ihre Laufbewegung unter Ermüdungsbedingungen besser stabilisieren können als untrainierte Personen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die zentralen Felder umfassen die Biomechanik des Laufens, Ermüdungsprozesse im Sport, die Analyse der Laufökonomie sowie die physiologischen Auswirkungen von Belastung auf den Stütz- und Bewegungsapparat.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, durch eine vergleichende Untersuchung festzustellen, ob ein gezieltes Lauftraining zu einer besseren Kompensation von ermüdungsbedingten Veränderungen im Bewegungsablauf führt.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wurde eine 3-D-Bewegungsanalyse mittels synchronisierter Videoaufnahmen durchgeführt, ergänzt durch einen Radergometer-Stufentest bis zur Erschöpfung zur Induktion muskulärer Ermüdung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in den Stand der Forschung, die Herleitung der Hypothesen, die methodische Beschreibung des Versuchsaufbaus und der Datenerhebung sowie die ausführliche Darstellung und Diskussion der Ergebnisse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind unter anderem Biomechanik, Laufökonomie, Muskuläre Ermüdung, Kinematik, Kompensationsverhalten und Lauftechnik.
Wie wirkt sich eine Radbelastung auf das anschließende Laufen aus?
Die Radbelastung induziert eine spezifische muskuläre Ermüdung, die laut den Ergebnissen zu Veränderungen in der Lauftechnik führt, wie beispielsweise einer veränderten Rumpfvorlage oder einer verstärkten Dorsalflexion im Sprunggelenk.
Warum schneiden trainierte Läufer in der Untersuchung besser ab?
Trainierte Läufer zeigten eine stabilere Bewegungsausführung und geringere Abweichungen in den kinematischen Parametern, was auf eine durch Training erworbene höhere Kompensationsfähigkeit gegenüber muskulärer Ermüdung hindeutet.
- Quote paper
- Jan Hömke (Author), 2009, Bewegungsanalytische Untersuchung zur Veränderung des Laufbildes bei muskulärer Ermüdung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/143100
