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Belastungen und gefährliche Belastungsmechanismen im Sport [email protected] Univ.-Klinik f. Orthopädie, MUI Man sollte nicht von Kräften sprechen sondern von Belastungen. Um die Gefährlichkeit von Belastungen zu diskutieren muss man erkennen unter welchen Umständen hohe Belastungen entstehen. Sport Training Muskel Physiologie Physik Bewegungsanalyse Orthopädie Trauma Interdisziplinärer Ansatz: Fächerübergreifende Zusammenarbeit verschiedener Wissensgebiete Der interdisziplinäre Ansatz erfordert ehrliche Zusammenarbeit zwischen Trainern und Theoretikern. Nur gemeinsam sind die auftretenden Probleme zu lösen.

die Gefährlichkeit von Belastungen zu diskutieren muss man ... · Belastungen und gefährliche Belastungsmechanismen im Sport christian.haid@i -med.ac.at Univ. -Klinik f. Orthopädie,

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Belastungen und gefährliche

Belastungsmechanismen im

Sport

[email protected]

Univ.-Klinik f. Orthopädie, MUI

Man sollte nicht von Kräften sprechen sondern von Belastungen. Um

die Gefährlichkeit von Belastungen zu diskutieren muss man

erkennen unter welchen Umständen hohe Belastungen entstehen.

Sport

Training

Muskel

Physiologie

Physik

Bewegungsanalyse

Orthopädie

Trauma

Interdisziplinärer Ansatz:Fächerübergreifende

Zusammenarbeit

verschiedener

Wissensgebiete

Der interdisziplinäre Ansatz erfordert ehrliche Zusammenarbeit

zwischen Trainern und Theoretikern. Nur gemeinsam sind die

auftretenden Probleme zu lösen.

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Wirbelsäule Belastung

Biomechanik der

Wirbelsäule

Belastungen

Statik - Dynamik

Bewegungen

Hebelsysteme

Unterschiedlichste Trainingsformen helfen dem Sportler

verletzungsfrei zu bleiben. Man sollte „über den Tellerrand schau‘n“.

So ist z.B. nachweislich ein Tanztraining eine gute Ergänzung zum Ski-

Langlauf-Training.

W.S. Marras, K.P. Granata

Spine loading during trunk lateral bending

motions

Takahashi Ichiro, Shin-ichi, S.Naoto; Spine 2006

Mechanikal Load of the Lumbar Spine during

Forward Bending motion of the Trunk

M.Alricsson, S. Werner, Br. J Sports Med 2004

The effect of pre-season dance training on

physical indices and back pain in elite cross-

country skiers

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Wenn der Körper nicht gleichzeitig belastet wird, ist ein relativ hohes

Bewegungsausmaß zulässig. In manchen Sportarten werden jedoch

physiologische Bewegungsgrenzen überschritten.

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Auch wenn in beiden Fällen „Ski“ drauf steht, sind die Belastungen

jedoch sehr unterschiedlich.

Seitneigung und Verdrehung des Oberkörpers ist eine kritische

Belastungssituation.

W.S. Marras, K.P. Granata

Spine loading

during trunk lateral

bending motions

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Literatur:

M. Krismer

H.J. Wilke

M. Adams

Die Bewegung zwischen zwei Wirbelkörpern wird durch die

Bandscheibe maßgeblich beeinflusst. Das Verständnis der

Bandscheibe ist die Grundvoraussetzung zur Erkennung ungünstiger

Belastungen.

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Altersbedingte

Bewegungseinschränkungen

Die altersbedingte Verschmälerung der Bandscheibe bedingt eine

verringerte Beweglichkeit. Daher sollte nicht mit aller Macht der

Bewegungsumfang gesteigert werden.

Druckverteilung in der Bandscheibe

High pressure in the outer

parts of the disc

(anulus fibrosus)

michael adams

Physiological movements

uniform peak pressure

Die Druckverteilung in der Bandscheibe ist bei einem

eingeschränkten Bewegungsausmaß gleichmäßig. Überschreitet man

dieses Bewegungsausmaß kommt es zu sehr hohen partiellen

Drücken. Diese können Schäden hervorrufen.

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Die Bandscheibe besteht aus:

Nucleus pulposus

Anulus fibrosus (25 layer)

Nucleus Pulposus wandert zwischen die

Schichten

Die Bandscheibe

protrusion, prolapse

Die Bandscheibe besteht aus dem galertartigen Kern (Nucleus

pulposus) und den Faserringen (Anulus fibrosus). Die Funktion des

Anulus fibrosus ist die Abdichtung des galertartigen Kerns und die

feste mechanische Verbindung zwischen den Wirbelkörpern.

Modell der Bandscheibe

Bei Drehbewegungen wird die Hälfte der Fasern der Faserringe

angespannt. Daher besteht für Seitneigung und Beugebewegungen in

verdrehter Haltung nur noch die halbe mechanische Stabilität.

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A

lever of the loading (body weight)

lever of the muscles

Am Beispiel des Beckens erkennt man sehr leicht die

Belastungserhöhung bei Stabilisation durch den Bandapparat. Der

kurze Hebelarm erfordert höhere Kräfte um das Drehmoment im

Becken zu neutralisieren. Aus diesem Grund ist großer Wert auf

muskuläres Stabilisieren zu legen!!!

Alever of the loading

lever of the muscles

lever of the ligaments

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Gesamtbelastung

• Seitneigung

• Verdrehung

• äußere Kräfte

Die Gesamte Belastung ergibt sich aus Bewegung, Haltung und

wirksamen Kräften. Gelingt es den Körper in einer neutralen Haltung

muskulär zu stabilisieren, dann können große äußere Kräfte

beherrscht werden.

Lösungen

Zusammenarbeit:

Sportler – Trainer

Mediziner, Physiker, Physiologen

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Lösung am Beispiel Golf

Schaftlängen der Schläger

Bewegungsdurchführung

Am Beispiel Golf ist es nachweislich gelungen die Belastungen zu

minimieren. Athleten mit großen Rückenproblemen können somit

auf höchstem Niveau Golf spielen. Man sollte darauf achten, dass

unsere zukünftigen Golfer von Anfang an einen günstigen Schwung

erlernen. Im Bild hier mit dem Trainer von Annika Sorenstam.

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eccentric muscle

force

MV

C

ecce

ntric

ma

xim

um

co

ntra

ctio

n

Force

Zeit

strained muscles are stretched

Muskelphysilogische Phänomene müssen ebenso berücksichtigt

werden. Bei exzentrischer Muskeltätigkeit erhöhen sich die

Gelenksbelastungen. Speziell nahe der Streckstellung im Kniegelenk

treten dann ungünstige Belastungen auf.

Impulse and Moment of Impulse in the

Leg Joints by Impact From Kicking

L. Lindbeck Transactions of the ASME 1983, Vol. 105

There is no need to

keep the quadriceps

activated in the

moment of contact

between foot and ball

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Kinematics of the knee

center of rotation

contact point between femur and tibia

Die Bewegung des Kniegelenkes wird maßgeblich von den

Kreuzbändern bestimmt. Das vordere Kreuzband kann durch

„Koaktivierung“ der Beugemuskulatur entlastet werden.

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The American Journal of Sports Medicine, Vol 32, No.2, 2004

Die Belastung des vorderen Kreuzbandes tritt besonders nahe der

Streckstellung des Kniegelenkes bei hoher Muskelkraft im Quadriceps

auf. Ab einem Beugewinkel von ca. 70° ist die Zugrichtung des Lig.

Patellae derart, dass das vordere Kreuzband kaum mehr belastet ist.

Bei Sportarten in denen das Knie meistens gebeugt ist kann daher der

Ersatz des vorderen Kreuzbandes überdacht werden.

Shear movement between femur and tibia

60 Degree 85 Degree

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% Hamstrings / Quadriceps

Kneeangle

Bei kleinen Beugewinkeln gelingt es nicht die Scherbewegung der

Tibia mit Hilfe der Hamstrings zu verhindern. Daher ist bei Personen

mit Instabilitäten nahe der Streckstellung die Kreuzbandplastik als

nützliche Operation anzusehen.

Vielen Dank

[email protected]