Dr. Sebastian Bohm (Berlin), Christos Theodorakis (Berlin), Dr. Arno Schroll (Berlin), Dr. Falk Mersmann (Berlin), Prof. Dr. Adamantios Arampatzis (Berlin)
Abstract-Text (inkl. Referenzen und Bildunterschriften)
Einleitung
Der zweigelenkige Gastrocnemius Muskel ermöglicht eine Verteilung und einen Transfer mechanischer Energie zwischen dem Knie- und Fußgelenk, was die mechanische Arbeit und Leistung am Fußgelenk während der Fortbewegung beeinflusst.
Ziel
Basierend auf der Kopplung der Fuß- und Kniegelenkkinematik, wird das Potenzial des biartikulären Energietransfers durch den zweigelenkigen Gastrocnemius Muskel bei langsamen bis zu maximalen Gang- und Laufgeschwindigkeiten untersucht.
Materialien & Methoden
Während des Gehens (0,7, 1,4, 2,0, 2,4 m/s) und Laufens (3,0, 4,0, 5,0, 6,0, 7,0, 8,0, 8,4 m/s) auf einem Laufband wurden die Fuß- und Kniegelenkwinkel des rechten Beins in sagittaler Ebene von 14 Teilnehmenden gemessen. Der Coupling angle der beiden Gelenke wurde verwendet, um das Potential des Energietransfers während der Standphase zu bewerten, d.h. 0-90° Transfer von Knie- zu Fußgelenk (gleichzeitige Kniextension und Plantarflexion) und 180-270° von Fuß- zu Kniegelenk (gleichzeitige Dorsalflexion und Knieflexion).
Ergebnisse
Das linear gemischte Model zeigte einen signifikanten Effekt der Geschwindigkeit auf die Frequenz der Coupling angle-Muster während des Gehens und Laufens (p<0,05; Abb. 1). Bei den hohen und maximalen Gang- als auch Laufgeschwindigkeiten nahm die Frequenz der Coupling angle, die einen Energietransfer vom Knie- zum Fußgelenk anzeigen, jeweils am Beginn der Abdruckphase (Gehen) sowie über die gesamte Abdruckphase zu (Laufen, Abb. 1).
Zusammenfassung
Eine Modulation der intersegmentalen Koordination bei hohen Geschwindigkeiten erhöht das Potenzial des Energietransfers vom Knie- zum Fußgelenk und ermöglicht somit die Steigerung der mechanischen Arbeit und Leistung am Fußgelenk, die für das Erreichen hoher Fortbewegungsgeschwindigkeiten nötig ist.
Abb. 1 Coupling angle in den untersuchten Gang- und Laufgeschwindigkeiten.