Untersuchung zum Kraft- und Kraftzeitverhalten beim menschlichen Gang

Inhalt

1 Allgemeine Aspekte der Untersuchung
1.1 Aufgabenstellung
1.2 Untersuchungsdesign und Untersuchungsdurchführung
1.3 Versuchsdurchführung
1.4 Versuchsaufbau

2 Grundlagen des Ganges und Definition der dynamischen Parameter
2.1 Muskuläre Grundlagen des Ganges
2.2 Erklärung der dynamischen Parameter des Ganges

3 Hypothesenbildung

4 Statistik der Untersuchung
4.1 Darstellung der Messwerte in den verschiedenen Steigungs- und Gefällestufen
4.2 Mittelwertsberechnung von Männer und Frauen
4.3 Darstellung der Mittelwerte von den Streuungswerten der Untersuchungen

5 Auswertung der Messwerte nach Gefälle und Steigungsstufen
5.1 Vergleich der First Peak Force der einzelnen Steigungen
5.2 Vergleich der Second Peak Force der einzelnen Steigungen
5.3 Vergleich der Mid Support Force der einzelnen Steigungen
5.4 Vergleich des Time First Peak der einzelnen Steigungen
5.5 Vergleich des Time Second Peak der einzelnen Steigungen
5.6 Vergleich des Time Mid Support der einzelnen Steigungen

6 Darstellung der Messwerte nach den Geschwindigkeiten
6.1 Bei 4 km/h
6.2 Bei 5 km/h
6.3 Bei 6 km/h
6.4 Bei 7 km/h

7 Weitere Ergebnisse der Untersuchung
7.1 Zusammenhang zwischen Kraft und Zeit bei den verschiedenen Geschwindigkeiten und Steigungsstufen
7.2 Zusammenhang zwischen Kraft und Zeit bei den Gefällestufen

8 Zusammenfassung

10 Abkürzungsverzeichnis

11 Literaturverzeichnis

1 Allgemeine Aspekte der Untersuchung

1.1 Aufgabenstellung

In dieser Studie wurden kinematische Faktoren des menschlichen Ganges bearbeitet. Aufgabe war es herauszufinden, welche Veränderungen der Reaktionskräfte in vertikaler Richtung beim Gehen auftreten. Weiterhin galt es, die Veränderungen der Kraft- Zeit- Verläufe zu untersuchen. Das Ziel ist die Darstellung dieser Veränderungen und die möglichen Folgerungen auf die Gegebenheiten des menschlichen Ganges. Durchgeführt wurde die Studie mit dem Laufbandergometer Gaitwayä. Es wurde dabei bei Frauen nach den Geschwindigkeiten 4 km/h, 5 km/h und 6 km/h unterteilt. Bei den Männern nach 5km/h, 6km/h und 7km/h unterteilt. Die Steigungs- bzw. Gefällestufen waren bei beiden Geschlechtern gleich und betrugen 5%, 10% und 15% sowie –5%, -10% und –15%. Als Vergleichsmittel wurde die Untersuchung in der Ebene durchgeführt.

1.2 Untersuchungsdesign und Untersuchungsdurchführung

Die Objektivierung der dynamischen Struktur des Gehens erfolgt mit Hilfe des dynamometrischen Laufbandes Gaitwayä und der dazugehörigen Software Version 2.06. Es besteht aus einen handelsüblichen Laufband der Firma HP Cosmos mit zwei hintereinander liegenden Kraftmessplattformen der Firma KISTLER Instrumente Winterthur zur getrennten Bestimmung der vertikalen Reaktionskraft beim Gehen. Dynamometrisch erfasst und berechnet werden alle Schritte rechts und links die für die Schrittgestaltung relevant sind. Mit einem Messintervall (Abtastzeit) von 25 Sekunden und einer Abtastrate von 100Hz wurde die Untersuchung durchgeführt.

1.3 Versuchsdurchführung

In dieser Untersuchung wurden insgesamt 28 Probanden des Institutes für Sportwissenschaft der Martin- Luther- Universität Halle- Wittenberg einbezogen. Davon waren 11 Frauen und 17 Männer.

Gestaltet wurde diese Untersuchung nach verschiedenen Steigungs- und Gefällestufen bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Ein nachstehendes Schema zeigt die Anzahl und Art der Versuche pro Untersuchungsteilnehmer.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Versuchsdurchführung bei Männer und Frauen

1.4 Versuchsaufbau

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Legende: Durchgehende Linien: Elektronische Steuerung

Gestrichelte Linien: Verbale, Manuelle und Optische Datenübertragung und Steuerung und Steuerung

Abbildung 2 Versuchsaufbau

2 Grundlagen des Ganges und Definition der dynamischen Parameter

2.1 Muskuläre Grundlagen des Ganges

In diesem Kapitel sollen die muskulären Grundlagen beim menschlichen Gang dargestellt werden. Die Arbeitsmuskulatur soll im Folgenden zur Vereinfachung schematisch dargestellt werden. Dabei ist eine Unterteilung nach den verschiedenen Phasen getroffen worden. (vgl. Götz- Neumann 2003, 44ff)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 Initial Contakt Abbildung 4 Loading response

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5 Frühe und Späte Mid stance

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6 Terminal Stance Abbildung 7 Pre- swing Abbildung 8 Initial swing

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9 Mid swing Abbildung 10 Terminal swing

Auch bei der zeitlichen Einteilung dieser einzelnen Gangphasen können genau Angaben getätigt werden. Diese sind zur Vereinfachung in einer Tabelle dargestellt. Eine Gangverlaufsansicht ist in Abbildung 11 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11 Rancho Los Amigos – Hospital (vgl. COCHRAN 1988)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 12 nach Götz- Neumann 2003, 44ff

Um gehen zu können reicht es nicht aus, dass die Muskeln vorhanden und arbeitsfähig sind. Vielmehr spielt die zeitliche Reihenfolge, die Einsatzzeit der Aktivität und die Kraft des einzelnen Muskels während der Arbeit eine bedeutende Rolle.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 13 Zuggurtungssystem nach Titel 1990

In der Abbildung 12 ist die muskuläre Zuggurtung als Beispiel für die Komplexität der unteren Extremität und der Gehbewegung dargestellt (nach Tittel 1990)

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