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

statistische Aufbereitung des Vergleichs zwischen den beiden Belastungsformen erfolgt mit einer zweifaktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholungen. Der neben dem Faktor der zwei Belastungsarten hinzugenommene Faktor Versuchswiederholung dient dazu, trotz der statistisch gesehen geringen Anzahl von Versuchspersonen zuverlässige Aussagen zu machen, da durch die Versuchswiederholungen der Anteil der Individualstreuung an der Gesamtvarianz bereits erklärt wird. Das Ergebnis der für die Parameter Kraftmaximum und Kniewinkel bei Kraftmaximum durchgeführten Varianzanalyse liefert keinen Unterschied zwischen den konzentrischen und exzentrischen Belastungsformen. Da keine maximalen Belastungen durchgeführt wurden, widersprechen die Ergebnisse auch nicht der Tatsache, dass grundsätzlich bei exzentrischer Kontraktionsform der Muskulatur mehr Kraft zu erzeugen ist als konzentrisch. [...]

Standardabweichungen der dargestellten gemittelten Kraftkurven widerspiegeln. Die Maxima unterscheiden sich im Mittel nicht zwischen den konzentrischen und exzentrischen Bewegungsabschnitten. Bei den exzentrischen Abschnitten sind allerdings die Streuungen zwischen den Versuchen deutlich größer. Darüber hinaus ist es im dargestellten Fall auffällig, dass die Streuungen in den gebeugten Kniewinkelstellungen kleiner sind als in den gestreckten Positionen. Während die Streubänder der äußeren Kraft schon für eine Versuchsperson zeigen, dass Bewegungsausführungen mit unterschiedlicher Kraft realisiert werden, so ergeben sich ebenso beim Vergleich mit anderen Versuchspersonen einige Unterschiede. Neben der Größe der Kraft unterscheiden sich auch die Verläufe der Kraft über den Kniewinkel. Dabei treten nicht nur Verläufe mit maximalen Kraftwerten im mittleren Kniewinkelbereich auf, sondern bei einigen Versuchspersonen werden die maximalen Kraftwerte auch bei gestreckteren oder gebeugteren Kniewinkeln erreicht. In Bezug auf die äußeren Kräfte bestätigt sich also, dass aufgrund des angesprochenen selbst bestimmbaren Krafteinsatzes trotz gleicher kinematischer Bewegung unterschiedliche Kräfte produziert werden. Dies erschwert natürlich eine vergleichende Beschreibung mehrerer Versuchspersonen und verschiedener Versuchsbedingungen. Wenn in Abbildung 5.2 ein solcher Vergleich mit Hilfe der Parameter des Kraftmaximums und des zugehörigen Kniewinkels unternommen wird, ist klar, dass mit diesen ausgewählten Parametern die Reaktionskräfte an der Funktionsstemme nur eingeschränkt wiedergegeben werden. Dennoch kann die Größe und Position des Kraftmaximums und deren Streuung zumindest einen groben Überblick geben, um die einzelnen Versuchspersonen zu vergleichen. [...]

Die folgenden Parameter zur Beschreibung der untersuchten Bewegungsausführungen von gesunden Versuchspersonen an der Funktionsstemme sind auf der Grundlage der Messergebnisse der dreidimensionalen Kinemetrie mit Hilfe des SELSPOT-Systems und der dreidimensionalen Kraftmessung (KISTLER) entstanden. Diese Verfahren können in Bezug auf ihre Qualität als aktuell üblicher Standard für eine biomechanische Bewegungsanalyse gesehen werden und werden damit auch als Referenz für die Berechnungen mit Hilfe eines vereinfachten Modells verwendet (Kapitel 5.2). Die vorrangig interessierenden Daten für die biomechanische Beschreibung sind die Plattenreaktionskräfte und die Gelenkmomente in der Sagittalebene bezüglich des Kniegelenks. Zur vollständigeren Beschreibung werden darüber hinaus auch die sagittalen Gelenkmomente des Hüft- und Sprunggelenks betrachtet. Da der Bewegungsumfang bzw. der Schlittenweg individuell über den Kniebeugewinkel festgelegt wurde, sind die Parameter bei den dynamischen Bewegungsausführungen jeweils als Funktion des Kniebeugewinkels dargestellt. Daraus folgt, dass sich in den Diagrammen für die konzentrischen Abschnitte der Bewegungszyklen ein zeitlicher Verlauf von rechts nach links ergibt, und für die exzentrischen Daten entsprechend von links nach rechts. Zur besseren Orientierung geben die eingezeichneten Pfeilrichtungen diesen zeitlichen Verlauf an. Die Kräfte und Gelenkmomente beziehen sich auf das rechte Bein der Versuchsperson, das bei der beidbeinigen Bewegungsausführung durch das SELSPOT-System kinematisch erfasst wurde. [...]