Biomechanik im Sport: Biomechanische Bewegungs- und Funktionsdiagnostik

„Das Verstehen von Bewegung sowie die Aufdeckung der primären Bewegungsdefizite ist die Schlüsselkomponente einer erfolgreichen und nachhaltigen Diagnostik und Behandlung“ (Jöllenbeck 2022)

Die natürlichsten Fortbewegungsarten des Menschen sind das Gehen und Laufen. Daher sind Stand-, Gang- und Laufanalysen Standardverfahren moderner biomechanischer Bewegungsanalysen.

„Die Biomechanik des Sports untersucht den menschlichen Körper und die sportliche Bewegung auf der Grundlage mechanischer Gesetzmäßigkeiten und Methoden unter Einbeziehung anatomischer und physiologischer Erkenntnisse.“ (Baumann 1980).

Wenn Bewegungen in Alltag und Sport Beschwerden oder Schmerzen verursachen, dann sind einzig biomechanische Bewegungsanalysen in der Lage, etwaige Defizite in ihrer Dynamik und problemorientiert sichtbar zu machen. Bildgebende Verfahren wie MRT oder Röntgen sind hingegen rein statisch.

Aber auch bei sportlich aktiven Menschen – völlig unabhängig davon, ob leistungsorientierte Sportler oder auch Freizeit-, Breiten- oder Gesundheitssportler – können biomechanische Bewegungsanalysen einen wichtigen Beitrag zur Optimierung Ihrer Bewegung leisten ebenso wie zur mindestens genauso wichtigen Vermeidung von Über- oder Fehlbelastungen beitragen.

Gemeinsam mit Sportmedizinern und (Sport-) Orthopäden lassen sich so optimale Lösungen für Patienten, Rehabilitanden oder Sportler ableiten.

Untersuchungsmethoden des Biomechanischen Institus der Klinik am Hellweg

Zu den biomechanischen Untersuchungsmethoden gehören verschiedene Arten der Kinetik (Kraftmessung), der Kinematik (Video, 3D-Analyse, 4D-Wirbelsäulenanalyse), der Pedographie (Fußdruckmessung) und der Elektromyographie (EMG, muskuläre Aktivität). Hiermit lässt sich die menschliche Bewegung in Zeit und Raum objektiv, reliabel und valide in vielen Details systematisch erfassen.

Auf einem Laufband (h/p/cosmos quasar med) mit instrumentierter Messtechnik (zebris FDM) können Stand-, Gang- und Laufanalysen durchgeführt werden. Viele verschiedene Parameter helfen dabei, die Bewegung von Rehabilitanden oder Sportlern zu analysieren und am Ende Empfehlungen für die Behebung von Bewegungsproblemen und/oder zur Bewegungsoptimierung auszusprechen. Zusätzlich sind unterschiedlichste Formen des Gangtrainings mit Cueing (Vorblenden einer gewünschten Bewegung), mit Feedback (Rückmeldung zur ausgeführten Bewegung) oder mit Krafttraining (Robowalk Expander) ebenso möglich wie das Gehen in virtueller Umgebung mit unterschiedlichsten Aufgabenstellungen (ForestWalk).

Auf einer Gangbahn mit integrierter Messtechnik (zebris FDM) können Ganganalysen zur Überprüfung einer verordneten Teilbelastung ebenso durchgeführt werden wie auch Stand- und langsame Ganganalysen. Daneben ist hier auch ein Balancetraining mit Feedback möglich.

Untersuchungsmethoden der Biomechanik im Detail

Biomechanische Ganganalyse

Bei der biomechanischen Ganganalyse geht es darum, Erkenntnisse über den Bewegungsablauf Ihres individuellen Gangbildes zu gewinnen und dadurch Rückschlüsse auf dessen Ursachen ziehen zu können.

Nach Gelenkersatz z.B. wird durch die Analyse sichtbar, ob bereits wieder ein gleichmäßiges harmonisches d.h. „normales“ Gangbild erreicht ist oder ob etwa noch eine Schonhaltung vorliegt, die sich häufig in einem schleichenden Prozess schon lange vor der OP entwickelt hat.

Als Parameter stehen neben hochaufgelösten High-Speed-Videoanalysen aus lateraler (seitlicher) und dorsaler (von hinten) Perspektive, Kraft-Zeit-Verläufe, Geschwindigkeit, Schrittlängen, Kadenzen, Gangphasen, aber auch das Abrollverhalten der Füße zur Verfügung.

Die mittels Ganganalyse eventuell sichtbaren Auffälligkeiten, Abweichungen oder Defizite können im Anschluss physiotherapeutisch oder sporttherapeutisch behandelt werden oder auch Empfehlungen für eine orthopädietechnische Versorgung liefern.

3D-Bewegungsanalyse

Die 3D-Bewegungsanalyse erfasst mittels Inertial-Sensoren (IMUs), die auf einzelnen Körpersegmenten positioniert werden, die entsprechenden Gelenk- und Segmentwinkel sowie deren Beschleunigungen in allen drei Bewegungsachsen. In Kombination mit dem Laufband mit integrierter Messtechnik ergibt sich so ein noch detaillierteres Gangbild.

Die 3D-Bewegungsanalyse kann aber nicht nur unter Laborbedingung auf dem Laufband, sondern auch „im Feld“ durchgeführt werden. Dies ermöglicht bei speziellen Fragestellungen Messungen auch außerhalb des Labors wie z.B. beim Gang über eine Treppe, Outdoor beim Gehen unter verschiedensten Bedingungen wie Steigungen oder Gefälle sowie auf unterschiedlichsten Untergründen etc.

Elektromyographie (EMG)

Die 3D-Bewegungsanalyse kann zusätzlich auch mit der Elektromyographie (EMG) kombiniert werden, um die Aktivität ausgewählter Muskeln in der Bewegung sichtbar zu machen. Genauer geht es um die Analyse, welcher Muskel, in welcher Phase einer Bewegung, wann, wie stark und wie lange aktiv ist. Auch mit dieser Methode lassen sich muskelphysiologische Defizite und Auffälligkeiten wie etwa Fehlaktivierungen, übermäßige oder fehlende Aktivitäten, aber auch statische Verspannungen aufdecken.

Pedographie

Die Füße, die auch als Säule des Körpers dienen, weil sie die gesamte Last des Körpers tragen müssen, sind täglich in Alltag und Sport hohen Belastungen ausgesetzt. Mit Hilfe der Pedographie können sowohl im Stand als auch in der Bewegung die Druckbelastung und das Abrollverhalten der Füße analysiert werden. Auf diesem Weg lassen sich die unterschiedlichsten Fehlstellungen wie Spreizfüße, Senkfüße, Plattfüße oder Hohlfüße sowie Knickfüße ebenso sichtbar machen wie individuelle Fußdeformitäten mit entsprechenden Druckspitzen. Diese Informationen ermöglichen neben zielgerichteten Trainingsempfehlungen auch spezielle Hinweise für eine passende Schuhauswahl z.B. bei Sport- oder Laufschuhen oder auch eine orthopädie-technische Versorgung mit entsprechenden Einlagen oder Schuhen.

Ausstattung (nach modernstem internationalen Standard)

• zebris System FDM (1):
  Stand-, Gang- und Laufanalyse sowie Gangtraining mit Feedback und Cueing auf dem Laufband (h-p-cosmos quasar med) mit integrierter Druckmessplatte und 2 Highspeed-Kameras
• zebris System FDM (2):
  Stand- und Ganganalyse sowie Balancetraining auf der Gangbahn mit integrierter Druckmessplatte und 2 Highspeed-Kameras
• Noraxon Ultium Motion:
  mobiles 3D -Bewegungsanalyse-System mit Inertialsensoren (IMU‘s)
• Noraxon Ultium EMG:
  mobiles Telemetrie-System für die Oberflächen-Elektromyographie (EMG)

Auf den Punkt – Die Leistungen des Instituts für Biomechanik

• modernste Bewegungs-, Leistungs- und Funktionsdiagnostik für Sportler aller Leistungsklassen
• ausführliche Untersuchung von Muskelgruppen, Gelenken und des Bewegungsapparates
• orthopädisch-traumatologische Prävention und Rehabilitation auf dem aktuellen Stand der Sportwissenschaft
• Forschung, Diagnose und Dokumentation mit neuesten Geräten und Software
• ein hochqualifiziertes Team von Orthopäden & Sportmedizinern
• enge Kooperation mit führenden europäischen Universitäten

Für weitere Fragen zu unserem biomechanischen Institut und zur Biomechanik allgemein stehen wir Ihnen gerne jederzeit zur Verfügung. Schreiben Sie uns einfach eine E-Mail oder füllen Sie unser Kontaktformular aus, wir werden uns umgehend bei Ihnen melden.

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