Biomechanische Analyse von Trainingsübungen an einer Funktionsstemme in der Rehabilitation nach Knieverletzungen

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Medizin - Chirurgie, Unfall-, Sportmedizin, Note: 2,0, Deutsche Sporthochschule Köln (Sportwissenschaften, Biomechanik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Problemstellung:
Ziel der Arbeit war es, die diagnostischen Möglichkeiten bei mehrgelenkigen Trainingsübungen der unteren Extremität durch eine biomechanische Bewegungsanalyse aufzuzeigen, diese für einen Einsatz in der Rehabilitation optimal anzupassen und schließlich anzuwenden. Der Schwerpunkt wurde dabei auf die muskuläre Belastungssituation des Kniegelenks gelegt. Die praktische Umsetzung der Untersuchungen erfolgte an einer isokinetischen Funktionsstemme, an der in horizontaler Bewegungsausrichtung unterschiedliche Beinstreck- und Beinbeugebewegungen ausgeführt werden können.
Zur Erreichung der Zielsetzung wurden in einem ersten Schritt die Gelenkmomente in der Sagittalebene mit üblichen kinemetrischen und dynamometrischen Messverfahren nach dem Prinzip der inversen Dynamik bestimmt. Im zweiten Schritt wurden die Möglichkeiten einer Methodenvereinfachung zur Bestimmung der Gelenkmomente erarbeitet, da für einen praktischen Einsatz in einem sportlichen oder rehabilitativen Training ein Verfahren mit geringem Aufwand von entscheidender Bedeutung ist. Dieses Verfahren sollte schließlich in einem dritten Schritt durch die Anwendung bei Patienten in der Rehabilitation nach Knieverletzungen evaluiert werden.
Die Ergebnisse der biomechanischen Analyse verdeutlichen den geringen diagnostischen Wert der äußeren Kraft und stellen die Notwendigkeit der Bestimmung von Gelenkmomenten zur Analyse der muskulären Belastungssituation bei Übungen an der Funktionsstemme deutlich heraus.
Im Rahmen der angestrebten Methodenvereinfachungen erwies sich die Einführung eines mechanischen Ersatzmodells der kinematischen Kette der unteren Extremität als akzeptabler Kompromiss zwischen der Reduzierung des Aufwands und dem zu tolerierenden Fehler. In dem verwendeten mechanischen Ersatzmodell wird die Position des Kniegelenks unter der Annahme einer konstanten Hüftgelenkposition auf dem Sitz und einer konstanten Sprunggelenkposition auf dem Stemmbrett über den veränderlichen Schlittenweg bestimmt.
Die Möglichkeiten und Chancen des Verfahrens konnten in der Anwendung bei Patienten in der Rehabilitation nach Knieverletzungen herausgestellt werden. Im Rahmen einer kombinierten Quer- und Längsschnittstudie mit 22 Patienten konnte der diagnostische Nutzwert des Verfahrens sowohl anhand von Einzelfallanalysen als auch anhand der Ansätze für mögliche Eckdaten im Heilungsverlauf gezeigt werden.
Die aufgezeigten Möglichkeiten einer anwendbaren biomechanischen Diagnostik unter vereinfachten Messbedingungen können insgesamt als sehr aussichtsreich bewerten werden letztlich sogar als Aufforderung verstanden werden, sie auf andere Trainingsgeräte und sogar andere Gelenke zu übertragen.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung1
2.Literaturbesprechung4
2.1Kraft und Krafttraining4
2.2Bestimmung von Muskelkraft und Muskelkraftmomenten9
2.3Ausgewählte biomechanische Bewegungsanalysen der unteren Extremität13
2.4Gerätegestützte Rehabilitationsmaßnahmen nach Knieverletzungen18
2.4.1Medizinisch-orthopädische Aspekte von Knieverletzungen18
2.4.2Bewegungskonzepte von Krafttrainingsgeräten für die untere Extremität21
2.4.2.1Zum Begriff der offenen und geschlossenen kinematischen Kette21
2.4.2.2Vor- und Nachteile der verschiedenen Bewegungskonzepte des gerätegestützten Krafttrainings25
2.4.3Zur Isokinetik29
2.4.3Untersuchungsparameter an Krafttrainingsgeräten der unteren Extremität30
3.Methodik33
3.1Biomechanische Belastungsparameter zur Analyse von Bewegungen an der Funktionsstemme34
3.1.1Anthropometrisches Modell34
3.1.2Berechnung d...