Die folgende Darstellung beinhaltet die Illustration diverser Studien, die sich mit biomechanischen Fragestellungen des Inline-Skatings beschäftigen. Hierzu wurden biomechanische Aspekte des Inline-Skatings unter folgenden Gesichtspunkten untersucht:
• Auswirkungen der Belastungen des Inline-Skatings auf den passiven Bewegungsapparat (vgl. u. a. Mahar, Derrick, Hamill und Caldwell (1997))
• Inline-Skating als physiotherapeutisches Werkzeug zur Wiederherstellung bzw. Erhaltung anatomisch deformierter Beinachsenstellungen (vgl. u. a.
Brzobohaty (1998), Brzobohaty (2001))
• Einfluss zweier unterschiedlicher Inline-Skate-Schuh-Typen aus dem Fitness- und Freizeitbereich auf den Bewegungsablauf und die Muskelaktivität bei zwei unterschiedlichen Geschwindigkeiten (vgl. u. a. Stallkamp (1998))
• Analyse der Skating-Technik für Geradeausläufe (vgl. u. a. Allinger und Bogert (1997))
• Muskelaktivität in den Slalomkurven beim alpinen Skilauf sowie beim Inline-Skating (vgl. u. a. Zeglinsky, Swanson, Self und Greenwald (1998))
• Belastungsanalyse des Haltungs- und Bewegungsapparat während des Inline-Skatings (vgl. u. a. Jerosch, Heidjann und Thorwesten (1998))
• Auswirkungen des Inline-Skatings auf den aktiven Bewegungsapparat (vgl. u.
a. Heidjann und Nicol (1999), Pfeifer, Vogt, Alex und Banzer (1999))
• Auswirkungen von Handgelenkschutzschienen auf die Belastung des distalen Teils der Unterarmknochen (vgl. u. a. Giacobetti, Sharkey, Bos-Giacobetti, Hume und Taras (1997))
• Pantare Druckverteilung beim Inline-Skating auf Geraden (vgl. u. a. Eils und Jerosch (2000))
• Druckverteilung im Inline-Skateschuh (vgl. u. a. Stallkamp und Nitsche (1998)).
Entsprechend der explosionsartigen Entwicklung der Sportart Inline-Skating wurden im Laufe der letzten Jahre diverse Untersuchungen durchgeführt. Mittels dargestellter Studien lässt sich die sportwissenschaftliche Betrachtung hierbei im Wesentlichen in drei Themenkomplexe aufgliedern.
Der erste Bereich umfasst die Messung physiologischer Parameter wie beispielsweise die Bestimmung kardiopulmonaler Effekte während des Inline-Skatings und dem anschließenden Vergleich mit anderen Ausdauersportarten.
Dieser Bereich nimmt einen wesentlichen Teil derzeit vorliegender Studien ein. Da es sich hierbei nicht um mechanische, sondern vielmehr um kreislauforientierte Belastungen und Beanspruchungen handelt, wurde dieser Themenkomplex aufgrund vorliegender Fragestellung nicht ausdifferenziert dargestellt. Studien finden sich u.a.
bei Carroll, Bacharach, Kelly, Rudrud & Karns (1993), Snyder, O´Hagan, Clifford, Hoffmann & Forster (1993), Schulz, Rautenberg, Horn & Heck (1998), Kaisser, Schaar & Platen (1999) sowie bei Baum, Hoy, Fischer, Leyk, Schmidt & Essfeld (1999).
Der zweite Themenkomplex beinhaltet Verletzungserscheinungen beim Inline-Skating in Folge von Stürzen und Unfällen. Hierzu durchgeführte Studien beschäftigen sich im Wesentlichen mit den auftretenden Verletzungslokalitäten. Die Mehrzahl der Untersuchungsergebnisse konnte hierbei aufzeigen, dass die Beanspruchung beim Inline-Skating im Bereich der unteren Extremitäten deutlich größer als im Bereich der oberen Extremitäten ist. Des Weiteren konnte nachgewiesen werden, dass sowohl Belastungen als auch Beanspruchungen von der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit sowie vom Untergrund abhängen. Entsprechend der Mehrzahl der Untersuchungen werden derartige Verletzungen insbesondere
durch mangelnde Fahr- und Bremstechniken aber auch durch den Verzicht auf entsprechende Schutzausrüstung begründet.
Der dritte und betragsmäßig mit großem Abstand kleinste Betrachtungskomplex umfasst biomechanische Fragestellungen des Inline-Skatings. So finden sich biomechanische Fragestellungen, die Belastungen bzw. Beanspruchungen bestimmter Systeme außerhalb diverser Sturzsituationen betrachten, ausschließlich in Einzelfällen.
Der Literaturüberblick verdeutlicht somit, dass hinsichtlich biopositiver Auswirkungen des Inline-Skatings auf das Herz-Kreislauf-System einige Studien existieren.
Bezüglich der Auswirkungen auf die Haltungs- bzw. Bewegungsorgane hingegen finden sich fast ausschließlich Mitteilungen über die Inzidenz von akuten Verletzungen. Konkrete Aussagen zu Überlastungsschäden, insbesondere im Kindes- und Jugendalter, sowie zugrunde liegende Gelenkbelastungen und
-beanspruchungen fehlen jedoch weitgehend. Aussagen über Auswirkungen diverser Bewegungsformen des Inline-Skatings auf den gesamten Bewegungsapparat hinsichtlich Belastungen sowie weitere Aussagen zu resultierenden Beanspruchungen in diversen, dynamischen Situationen sind daher rein spekulativ.
Auch der Probandenkreis der Kinder und Jugendlichen, der mit 77% die stärkste Gruppe der Inline-Skater darstellt und darüber hinaus die am höchsten gefährdete Interessensgemeinschaft ist, wird nur in vereinzelten Studien gesondert betrachtet.
So wurde deutlich, dass die wissenschaftliche Auseinandersetzung mit der relativ jungen, sich sehr rasch entwickelnden Sportart „Inline-Skating“ bzgl.
biomechanischer Fragestellungen, insbesondere im Kindes- und Jugendalter, einen ganz wesentlichen Mangel darstellt.
Die vorliegende Arbeit ist in genau diesem defizitären Bereich platziert. Sie soll ihren Teil dazu beitragen, diesen Mangel im Bereich biomechanischer Fragestellungen anzugehen. Obwohl diverse, o.g. Studien aufzeigen konnten, dass mechanische Belastungen im Bereich der unteren Extremitäten während des Inline-Skatings geringer sind als während des gewöhnlichen Laufens, ist beispielsweise beim sog.
Agressive Skating anzunehmen, dass in Folge der dort durchgeführten Sprünge wesentlich höhere mechanische Belastungen und Beanspruchungen auftreten. Um das Inline-Skating im Hinblick auf derartige Belastungen und Beanspruchungen bei Sprüngen detaillierter zu analysieren, bedarf es neben hohen Rechnerpotentialen
insbesondere gewisser Strategien ihrer Verwendung. Diese werden in den beiden nächsten Kapiteln dargestellt und diskutiert.
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3 Belastungs- und Beanspruchungsanalysen in der Biomechanik
Ein wesentliches Forschungsgebiet der Biomechanik des Sports liegt im Bereich der Leistungsoptimierung sowie der Prävention. Um aber sowohl optimierend als auch präventiv wirken zu können, muss das Verhältnis von Belastung und Beanspruchung ermittelt werden. Ein Ziel dieses Forschungsfeldes stellt daher die Gewinnung von Information über die während sportlicher Bewegungen im Körper auftretenden Belastungen sowie die Ermittlung der daraus resultierenden Beanspruchungen dar.
Hierzu wurden bislang ganz unterschiedliche Methoden angewendet. Dieses Kapitel beinhaltet eine differenzierte Betrachtung, wie die Problematik der Bestimmung von Belastungen und Beanspruchungen in den bisher verwendeten Analyseverfahren der Biomechanik angegangen wurde. Abschnitt eins dieses Kapitels stellt auf direkten Messungen basierende Verfahren bisher durchgeführten Analysen zur Bestimmung diverser Belastungs- und Beanspruchungsparameter dar. Einen Überblick über Belastungs- und Beanspruchungsanalysen, die modellorientiert durchgeführt wurden, liefert Abschnitt zwei. In beiden Fällen werden zunächst zugrunde liegende physikalische Gesetzmäßigkeiten, bearbeitete Fragestellungen, konkrete Vorgehensweisen sowie erzielte Resultate explizit aufgezeigt. Ziel dieses Kapitels ist es zu zeigen, welche Eigenschaften diese Verfahren aufweisen, welche Aussagemöglichkeiten sich ergeben und welche Einschränkungen zu beachten sind.
Aufgrund dieser Analyse soll dann expliziert werden, welcher Gewinn durch den Einsatz der Methode der Finiten Elemente für Belastungs- und Beanspruchungsanalysen sportlicher Bewegungen zu erwarten ist.
Die Auflistung erfolgt im Hinblick auf die den Studien jeweils übergeordnete Fragestellung in der Reihenfolge des Veröffentlichungsjahres bzw. in alphabetischer Reihenfolge bei Übereinstimmung des Veröffentlichungsjahres. Aufgrund der Vielzahl durchgeführter, modellorientierter Studien zur Thematik von Belastungen erhebt die Auflistung dargestellter Studien keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sondern dient vielmehr der Illustration der mittels etablierter Methoden bearbeiteten bzw.
bearbeitbaren Problemkomplexe.