Protokoll: Sportbiomechanik

Inhaltsverzeichnis

1 Aufgabenstellung
1.1. Versuchsdurchführung
1.2. Abgeleitete Teilaufgaben

2 Wissenschaftliche Problemstellung und Hypothesenbildung
2.1 Mechanische, biologische bzw. muskelphysiologische Grundlagen,
Besonderheiten des Stütz- und Bewegungsapparates des Menschen
2.2. Biomechanische Prinzipien
2.2.1 Biomechanisches Prinzip der Anfangskraft
2.2.2 Biomechanisches Prinzip des optimalen Beschleunigungsweges
2.2.3 Biomechanische Prinzip der Tendenz im Beschleunigungsverlauf
2.3 Hypothesen

3 Mess- und Untersuchungsmethodik (Blockschaltbild Messplatz)
3.1 Messtechnische Grundlagen der Dynamometrie
3.2 Fehlerbetrachtung bei der Durchführung der Untersuchungen und
Messungen

4 Darstellung der Untersuchungsergebnisse
4.1 Vertikalsprung ohne Schwungeinleitung
4.2 Vertikalsprung mit optimaler Schwungeinleitung
4.3 Vertikalsprung mit tiefer Schwungeinleitung

5 Interpretation

6 Quellenverzeichnis

1.) Aufgabenstellung

Der beidbeinige Strecksprung mit der Zielstellung einer möglichst großen Sprunghöhe wird im Interesse der Sprungkraftentwicklung in einer Vielzahl von Sportarten al Trainingsübung verwendet. Für die technisch- akrobatischen Sportarten stellen Absprünge vom starren oder elastischen Widerlager die Grundlage für eine Vielzahl sportartspezifischer Elemente dar. Aus der Kenntnis der Untersuchung von HOCHMUTH (1982) und den formulierten und begründeten biomechanischen Prinzipien kann eine Steigerung der Sprunghöhe durch eine dem Absprung entgegen gerichtete Ausholbewegung und durch einen optimal koordinierten Schwungeinsatz der Arme erreicht werden.

Hypothetisch ist anzunehmen, dass die Steigerung der Sprunghöhe im Zusammenhang mit einem optimalen Beugewinkel der Kniegelenke im Rahmen dieser Ausholbewegung und mit einem „flüssigen“ Übergang in die Streckbewegung steht. Worauf sich diese Annahme begründet, wird von uns im theoretischen Teil des Belegs geklärt. Des gleichen werden die Probleme erläutert, die bei einer derartigen empirischen Überprüfung im Zusammenhang mit der Ausführung der Vertikalsprünge auftreten können.

1.1.) Versuchsdurchführung

Für die Auswertung sind mindestens drei Arten von Vertikalsprüngen – mit optimaler- (1), übertriebener – (2) und ohne Ausholbewegung – (3) zu erfassen, die jeweils im Bereich unter diesen Bedingungen maximalen Sprunghöhe des Probanden liegen. Es stehen insgesamt jeweils drei Versuche zur Auswahl für die Auswertung des jeweils besten Sprunges zur Verfügung (Kriterium: maximale Flugzeit = maximale Sprunghöhe). Einer biomechanischen Analyse zu unterziehen sind:

1. Ein beidbeiniger Vertikalsprung aus einem fixierten Kniebeugewinkel zwischen 130° - 150°, d.h. aus der Ruhelage mit Armeinsatz im Absprung (Zielstellung: maximale Sprunghöhe),
2. ein beidbeiniger Vertikalsprung aus dem Stand mit (individuell) optimaler Ausholbewegung bzw. Schwungeinleitung und mit Armeinsatz, mit der Zielstellung einer möglichst maximalen Sprunghöhe und
3. ein beidbeiniger Vertikalsprung aus dem Stand mit möglichst tiefer (übertriebener) Schwungeinleitung und mit Armeinsatz, mit der Zielstellung einer möglichst maximalen Sprunghöhe.

Bei der Ausführung ist darauf zu achten, dass beide Strecksprünge als Vertikalsprünge ausgeführt werden, d.h. Absprung und Landeposition sollen weitgehend identisch sein. Eine angemessene Motivation bzw. physische Leistungsbereitschaft wird bei der Versuchsdurchführung und der Datenerfassung vorausgesetzt, wenn der Parameter „Sprunghöhe“ bei allen Sprungarten maximiert werden soll!

1.2.) Abgeleitete Teilaufgaben

1. Versuchsdurchführung bzw. Datenerfassung (3 Versuche pro Aufgabenstellung),
2. Auswahl des jeweils besten Versuches (Kriterium Flugzeit),
3. Dynamometrische Auswertung

2.) Wissenschaftliche Problemstellung und Hypothesenbildung

2.1.) Mechanische, biologische bzw. muskelphysiologische Grundlagen, Besonderheiten des Stütz- und Bewegungsapparates des Menschen

Das Stütz- und Bewegungssystem des Menschen setzt sich aus Knochen, Muskeln, Sehnen, Bändern, Gelenken und Knorpel zusammen. Durch ein funktionales Zusammenspiel dieser werden komplexe Bewegungen ermöglicht. Das Skelett besteht aus 208 bis 222 einzelnen Knochen, welche über mehrere bewegliche Verbindungen in Beziehung zueinander stehen. Der menschliche Körper besitzt ca. 434 Einzelmuskeln mit unterschiedlicher Form, Länge, Querschnitt und Funktionen, welche die Beweglichkeit sichern. Die Muskeln sind in der Regel symmetrisch im Körper verteilt. Die gesamte Muskelmasse nimmt ca. 40 bis 45 % der Gesamtkörpermasse ein. Dabei ist der M. quadriceps der Größte Muskel. Er ist vierköpfig, wiegt ca. 2 kg und hat einen physiologischen Querschnitt von mehr als 180 cm². Der M. soleus hat einen anatomischen Querschnitt von 30 cm², jedoch besitzt er einen 3mal so großen physiologischen Querschnitt von 90 cm². Der längste Muskel im menschlichen Körper ist der zweigelenkige M. sartorius, der ca. 50 cm lang ist.

Das Skelett hat drei Hauptfunktionen. Zum einen eine Schutzfunktion. Dabei werden das zentrales Nervensystem vom Kopfskelett und von der Wirbelsäule und die inneren Organe vom Beckengürtel geschützt. Die Wirbelsäule, die für eine aufrechte Körperhaltung und die Fortbewegung verantwortlich ist, sowie das Beinskelett, welches den Oberkörper stützt, nehmen eine Stützfunktion ein. Ebenfalls hat das Skelett eine Bewegungsfunktion. Dabei spielen das Armskelett und der Schultergürtel, das Beinskelett und der Beckengürtel, sowie das Kopfskelett und die Wirbelsäule eine wichtige Rolle. Diese Funktionen besitzen insgesamt eine enge Verbundenheit.

Die einzelnen Knochen sind durch Gelenke miteinander verbunden. „In den Gelenken des menschlichen Bewegungsapparates gleiten die beiden ineinandergreifenden Knochenenden der benachbarten Körperteile auf ihren gekrümmten Oberflächen und ermöglichen dadurch Drehbewegungen.“(Hochmuth, Biomechanik sportlicher Bewegungen, 1982, S.60) Es sind durch diese Eigenschaften vor allem dynamische Bewegungen möglich, aber auch statische. Es treten durch diese Eigenschaften vielseitige funktionelle Beanspruchungen für die Knochen und Gelenke, wie Zug- oder Druckkräfte, Biegung und Torsion auf. Der gesamte Aufbau und die Formen des Knochens, die Anordnungen und die Verbindungen der einzelnen Knochen sind sehr zweckmäßig.

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