Einführung in die Biomechanik des Menschen – Interne Kräfte

Einleitung(edit | edit source)

Wenn externe (äußere) Kräfte auf ein Körpersegment einwirken, um Haltung und Bewegung zu erzeugen, reagieren die internen (inneren) Strukturen des jeweiligen Körpersegments, indem sie bestimmte Kräfte erzeugen, um den externen Kräften entgegenzuwirken und so die bestimmte gewünschte Haltung oder Bewegung zu erzeugen.⁽¹⁾

Das Verständnis der mechanischen Eigenschaften dieser internen Strukturen ermöglicht es Physiotherapeuten, bewegungsbedingte Ursachen von Verletzungen zu beurteilen und zu verhindern.

Wichtige Definitionen (edit|edit source)

Spannung (Stress): Der interne Widerstand oder die interne Kraft pro Flächeneinheit eines Materials gegenüber den verformenden Einwirkungen einer externen Kraft bzw. Belastung (Load). Der insgesamt entstehende Widerstand entspricht der externen Belastung.

Dehnung (Strain): Die relative Veränderung oder Verformung der Form der Struktur, die mit der Spannung einhergeht. Straffes Bindegewebe kann unter dem Mikroskop in Ruhe eine wellenförmige Struktur aufweisen, die als „Crimp“ bezeichnet wird und sich mit zunehmender Dehnung verringert.⁽²⁾

Viskoelastische Eigenschaften (edit | edit source)

Straffes Bindegewebe: Relativ hoher Anteil an Kollagenfasern, enthält weniger Zellen und weniger Grundsubstanz als das lockere Bindegewebe. Ein Merkmal des straffen Bindegewebes sind seine viskoelastischen Eigenschaften. Diese ermöglichen es den Fasern, sich vorübergehend zu dehnen und nach Entlastung wieder in ihre ursprüngliche Länge zurückzukehren:

• Compliance (Nachgiebigkeit): Die Fähigkeit zur vorübergehenden Dehnung von straffem Bindegewebe wird als Compliance bezeichnet.
• Elastizität: Die Fähigkeit des Gewebes, nach Entlastung wieder seine ursprüngliche Länge anzunehmen, wird als Elastizität bezeichnet.

Diese Vorgänge finden an der physiologischen Grenze statt, und die wellenähnliche Konfiguration (Crimp) einer entsprechenden Kollagenfaser geht verloren, wenn straffes Bindegewebe gedehnt wird.⁽²⁾⁽³⁾ Daher ist es wichtig, diese physiologische Grenze beim Dehnen eines straffen Bindegewebes zu berücksichtigen, ebenso wie die Spannungs-Dehnungs-Kurve (siehe unten), die uns einen Hinweis auf seine physiologische Grenze gibt.⁽²⁾

Weitere Informationen zu den viskoelastischen Eigenschaften von straffem Bindegewebe finden Sie unter: Biomechanik der Sehnen.

Spannungs-Dehnungs-Kurve (edit | edit source)

Die Spannungs-Dehnungs-Kurve ist ein Diagramm, das die Veränderung der Spannung bei zunehmender Dehnung zeigt, wenn Bindegewebe einer Spannung ausgesetzt ist (auch als Belastungs-Verformungs-Kurve bekannt).

Ausgehend von der Kraft, die auf ein bestimmtes Gewebe ausgeübt wird, lässt sich die Spannungs-Dehnungs-Kurve anhand von vier spezifischen Regionen oder Phasen in einem Diagramm erklären, nämlich: 1. Anlaufphase (Toe Region), 2. Elastische Phase (Linear Region), 3. Plastische Phase (Failure Region) und 4. endgültiger Bruchpunkt.⁽²⁾

In der Anlaufphase der Kurve geht zunächst der Crimp der Kollagenfasern verloren. Diese glätten und verlängern (dehnen) sich allmählich proportional zur angewandten Kraft im Verlauf der elastischen Phase. In der plastischen Phase bewirkt die Krafteinwirkung auf das Kollagen eine bleibende (irreversible) Veränderung der Gewebestruktur. Hält diese Kraft bis über die Elastizitätsgrenze an, kann das Gewebe an seinem endgültigen Bruchpunkt zerreißen.⁽²⁾

Bedeutung der Spannungs-Dehnungs-Kurve in der Rehabilitationspraxis (edit|edit source)

Die Mobilisation des Gewebes im Rahmen der frühen Rehabilitation eines Gelenks sollte sich auf die Anlaufphase der Spannungs-Dehnungs-Kurve beschränken.⁽⁴⁾⁽⁵⁾ In dieser Phase ist das Risiko eines Gewebetraumas gering, da nur der Crimp reduziert wird. Darüber hinaus sind in dieser Phase die Mechanorezeptoren vom Typ I bis III am aktivsten. Jede weitere Spannung des Bindegewebes bis zu dem Punkt, an dem Typ IV-Rezeptoren ausgelöst werden (nozizeptiver Schmerz), deutet darauf hin, dass die Mobilisation die physiologischen Grenze überschritten hat.⁽⁴⁾

Das Konzept der Spannungs-Dehnungs-Kurve ist auch für das Verständnis der physikalischen Mechanismen des straffen Bindegewebes wichtig, einschließlich der Wechselwirkungen zwischen dessen Bestandteilen während der Dehnung und der Kraftübertragung über verschiedene Gewebelängen hinweg.^(5)(6)(7)

Das menschliche Skelettsystem (edit | edit source)

Das Skelettsystem ist ein biomechanisches System aus starren Gliedern, die an Gelenken miteinander verbunden sind, um bestimmte Bewegungen zu ermöglichen. Das menschliche Skelettsystem bildet den Stützapparat bzw. passiven Bewegungsapparat (im Gegensatz zu den aktiven Komponenten, wie Muskeln und Sehnen) und besteht aus Knochen, Bändern und Gelenken. Die Muskeln sind an den Knochen befestigt, um Kräfte zu erzeugen und Bewegungen zu ermöglichen. Um die menschliche Bewegung zu verstehen, ist es wichtig, die biomechanischen Eigenschaften der Elemente des Skelettsystems zu kennen.⁽⁸⁾

Biomechanische Eigenschaften des Knochens (edit | edit source)

Knochen ist ein hochspezialisiertes, metabolisch aktives Bindegewebe, das sich ständig repariert und umbaut.⁽⁹⁾ Er besteht aus zwei Arten von Knochengewebe:

• Kompakter bzw. kortikaler Knochen (Substantia compacta / corticalis): bildet den äußeren Rand des Knochens, ist dicht (5 – 30 % porös) und steif⁽¹⁰⁾
• Spongiöser bzw. trabekulärer Knochen (Substantia spongiosa / trabecularis): nimmt den zentralen Raum innerhalb des Knochens ein, ist weniger dicht (90 % porös) als kortikaler Knochen, dafür aber wesentlich dynamischer^(10)(11)

Knochen haben eine hohe Druck-, Zug-, viskoelastische und Scherfestigkeit. Aufgrund dieser biomechanischen Eigenschaften ist das menschliche Skelett sehr gut für seine Funktion geeignet, Körperlasten zu tragen und Körpersegmente zu bewegen.

Biomechanische Eigenschaften der menschlichen Gelenke (edit | edit source)

Ein Gelenk kann als der Bereich definiert werden, in dem zwei oder mehr Knochen aufeinandertreffen. Zu den Strukturen, aus denen menschliche Gelenke bestehen, gehören Knochen, Schleimbeutel, Kapseln, Knorpel, Bänder, Sehnen und andere damit verbundene Gewebe.

Die Hauptfunktion eines Gelenks besteht darin, Bewegung und Kraftübertragung zu ermöglichen. Dies führt dazu, dass einige Gelenke im menschlichen Körper einzigartige Konstruktionen aufweisen.⁽²⁾

Klassifikation der Gelenke (edit | edit source)

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Gelenke zu kategorisieren. Einige dieser Klassifikationen basieren auf der Komplexität des Gelenks, der Anzahl der vorhandenen Achsen, der Gelenkgeometrie oder den Freiheitsgraden des Gelenks. Zumal sich die menschliche Biomechanik mit der Kinematik und Kinetik der Körperteile befasst, ist hier zunächst die grundsätzliche Klassifikation nach der Gelenkart wichtig.

Nach Gelenkart können Gelenke in drei Hauptkategorien eingeteilt werden:

1. Synarthrosen (unechte Gelenke), z.B. Symphysis pubica, Syndesmose zwischen Tibia und Fibula, Verbindungen der Schädelknochen beim Kind
2. Amphiarthrosen, z.B. Iliosakralgelenk, Interkarpalgelenke
3. Diarthrosen (echte Gelenke), z.B. Schultergelenk (ein Kugelgelenk) oder Interphalangealgelenke (Scharniergelenke)

Gelenkflächen (edit | edit source)

Die Bewegung eines Gelenks wird weitgehend durch dessen Struktur bestimmt, insbesondere durch die Form der Gelenkflächen. Die traditionelle Klassifikation der Synovialgelenke nach ihrer Form bzw. Beweglichkeit umfasst Kategorien wie Kugelgelenk, Drehgelenk, Kondylengelenk, Scharniergelenk und Eigelenk.⁽⁴⁾

Grenzen der anatomischen Beschreibung von Gelenken (edit | edit source)

Die anatomische Klassifikation der Gelenke ist unzureichend, um die feineren Details der mechanischen Eigenschaften einer Gelenkstruktur zu erklären. Diese Details können für Rehabilitationsfachleute sehr relevant sein.⁽⁴⁾

• Gelenkflächen sind keine perfekten Kugeln, Ovale oder Ellipsen.
• Vielmehr kommt es bei jedem Gelenk zu Abweichungen von einer reinen geometrischen Grundform.
• Beispiel: Eine Diarthrose als Scharniergelenk, wie das Humeroulnargelenk, ermöglicht keine echte Scharnierbewegung von Beugung und Streckung, sondern eher eine schraubenförmige Bewegung, die eine beträchtliche Rotation beinhaltet.

Die traditionelle Klassifikation von Gelenkbewegungen umfasst Gleiten, anguläre Bewegung (Winkelbewegung), Rotation und Zirkumduktion. Diese Einteilung ignoriert jedoch Bewegungen, die zwischen den Gelenkflächen geschehen.⁽⁴⁾ Daher ist es wichtig, Gelenke sowohl nach den Besonderheiten der Gelenkbewegungen zwischen den Knochen als auch zwischen den jeweiligen Gelenkflächen zu klassifizieren. Dies führt uns zum Konzept der osteokinematischen und arthrokinematischen Bewegung.

Osteokinematik und Arthrokinematik (edit | edit source)

Die kinematische Bewegung wird durch die Begriffe „osteokinematische Bewegung“ und „arthrokinematische Bewegung“ beschrieben.⁽¹²⁾

Die Osteokinematik befasst sich mit der sichtbaren angulären Bewegung (Winkelbewegung), die zwischen den Knochen an einem Gelenk stattfindet. Bewegungen werden anhand ihrer Richtung, Ebene und Bewegungsachse beschrieben.⁽¹²⁾ Sie können mit einem Goniometer (Winkelmesser) gemessen werden und umfassen u.a. Flexion / Extension, Abduktion / Adduktion und Innenrotation / Außenrotation. Diese Bewegungen erfolgen um eine mechanische Achse des Gelenks. Die mechanische Achse bezieht sich auf eine Linie, die durch den sich bewegenden Knochen verläuft, den Mittelpunkt der relativ unbeweglichen Gelenkfläche berührt und senkrecht zu ihr liegt.

Arthrokinematische Bewegungen werden auch als akzessorische Bewegungen bezeichnet. Dabei handelt es sich um die relative Bewegung der Gelenkflächen zueinander, wenn eine osteokinematische Bewegung stattfindet. Arthrokinematische Bewegungen umfassen Rollen, Gleiten und Drehen und werden oft unter dem Begriff „Gelenkspiel“ zusammengefasst.⁽¹²⁾

Von Rollen spricht man, wenn sich eine Gelenkfläche während einer Winkelbewegung im Verhältnis zu einer anderen Fläche bewegt. Das Rollen erfolgt in Richtung der osteokinematischen Bewegung. Neue Punkte auf der rollenden Fläche kommen beim Rollen mit neuen Punkten auf der anderen Fläche in Kontakt.⁽¹²⁾

Gleiten ist die Translationsbewegung einer Gelenkfläche auf einer anderen Gelenkfläche. Das bedeutet, dass ein Punkt der sich bewegenden Gelenkfläche mit mehreren Punkten auf der anderen Gelenkfläche in Kontakt kommt.⁽¹²⁾

Drehen ist eine reine Rotationsbewegung. Beim Drehen kommen mehrere Punkte der sich bewegenden Gelenkfläche mit einem Punkt auf der stationären Gelenkfläche in Kontakt⁽¹²⁾

Um die Integrität des Gelenks beizubehalten kommt es normalerweise zu einer Kombination aus Rollen und Gleiten.⁽¹²⁾ Wenn die Gelenkfläche „A“ auf der gegenüberliegenden Gelenkfläche „B“ rollt, bewegt sich die Gelenkfläche „A“ an verschiedenen Kontaktpunkten auf der entsprechenden gegenüberliegenden Gelenkfläche „B”. Beispielsweise muss der Reifen eines Autos an verschiedenen Punkten auf dem Boden rollen, damit eine Bewegung stattfindet. Wenn jedoch nur ein Punkt der sich bewegenden Gelenkfläche verschiedene Punkte der gegenüberliegenden Fläche berührt, spricht man von Gleiten. Als Analogie könnte man von einem Autoreifen sprechen, der auf dem Eis ins Schleudern gerät. Der Reifen dreht sich nicht, sondern bewegt sich relativ zur Fahrbahnoberfläche.

Eine klinische Auswirkung daraus ist, dass eine Gelenkbewegung, die ohne normale Arthrokinematik erfolgt, entweder zu einem Impingement oder zu einer Luxation führt.⁽⁴⁾ Darüber hinaus sind die Prinzipien der Osteokinematik und Arthrokinematik bei der Behandlung von Einschränkungen der Gelenkbeweglichkeit unerlässlich. Beispielsweise führt die Behandlung von Patienten mit adhäsiver Kapsulitis der Schulter durch Mobilisation mit gezielten angulären Bewegungen (osteokinematisch) zu einer Verbesserung der Schulterschmerzen, des Bewegungsausmaßes und der Behinderung.⁽¹³⁾ In einer anderen Arbeit wurde gezeigt, dass die Berücksichtigung der Osteokinematik bei einer lateralen Sprunggelenksdistorsion wesentlich zur Verbesserung des Bewegungsausmaßes ist.⁽¹⁴⁾

Konkav-Konvex-Regel (edit | edit source)

Ein wichtiges Konzept aus der Arthrokinematik ist die Konkav-Konvex-Regel. Die Konkav-Konvex-Regel besagt:

• wenn sich eine konkave Oberfläche auf einer konvexen Oberfläche bewegt, muss das Rollen und Gleiten in die gleiche Richtung erfolgen
• wenn sich eine konvexe Oberfläche auf einer konkaven Oberfläche bewegt, erfolgt das Rollen und Gleiten in entgegengesetzte Richtungen

Kliniker müssen dieses Konzept möglicherweise auf die Wiederherstellung eingeschränkter Gelenkbewegungen anwenden, indem sie neben der traditionellen anatomischen Bewegung des betroffenen Gelenks auch Roll- und Gleitbewegungen berücksichtigen.⁽⁴⁾

Klinisches Beispiel: eingeschränkte Flexion im Glenohumeralgelenk. Zusätzlich zur aktiven oder passiven Flexion (anguläre Bewegung) muss auch das Gleiten nach inferior des Humeruskopfes auf dem Glenoid berücksichtigt werden, da dieses ebenfalls verringert sein und zur Flexionseinschränkung beitragen kann. Durch die Kenntnis der Konkav-Konvex-Regel weiß der Therapeut also, in welche Richtung er die akzessorischen Mobilisationen anwenden muss.⁽⁴⁾

Verriegelte Stellung und Ruhestellung (edit | edit source)

Die Gelenkstabilität ist die Fähigkeit des Gelenks, der Verschiebung der gelenkig verbundenen Knochen standzuhalten. Obwohl die meisten Gelenke asymmetrische Gelenkflächen aufweisen, gibt es typischerweise eine Position, in der die Kontaktfläche beider Gelenkpartner am größten ist. Diese Position wird als verriegelte Stellung (engl. „closed-packed position“) bezeichnet, und in dieser Position sind die Gelenkstabilität und die Kongruenz am größten. In dieser Position sind Kapsel und Bänder maximal gespannt und die akzessorische Bewegung ist eingeschränkt.

Jede Bewegung der Knochen im Gelenk weg von der verriegelten Stellung führt zu einer Verringerung der Stabilität und der Kontaktfläche.⁽¹⁵⁾ Das Gegenteil der verriegelten Stellung wird als Ruhestellung (engl. loose-packed position) bezeichnet. Die Ruhestellung eines Gelenks ist die Position mit der geringsten Kongruenz, in der die Kapsel und die Bänder locker sind und das Gelenkspiel (akzessorische Bewegung) am größten ist.⁽¹⁶⁾

Anwendung des Konzepts von Verriegelter Stellung und Ruhestellung (edit|edit source)

Dieses Konzept wird auf die Distraktion und Kompression von Gelenken angewendet. Eine Distraktion tritt auf, wenn sich Gelenkflächen voneinander entfernen, während eine Annäherung der gegenüberliegenden Flächen eine Kompression darstellt. Das Prinzip hierbei ist, dass eine Bewegung in Richtung der verriegelten Stellung ein Element der Kompression beinhaltet, während eine Bewegung aus dieser Stellung heraus eine Distraktion beinhaltet.

Hertling et al.⁽⁴⁾ stellen fest, dass das Konzept der verriegelten und Ruhestellung eines Gelenks Klinikern hilft, die Gelenkstabilität zu verstehen und zu wissen, wann bei der Bewegung eines Gelenks eine Distraktion oder Kompression des Gelenks anzuwenden ist.

Klinisches Beispiel: die Ruhestellung des Knies besteht in einer Flexion von 25 Grad. Das bedeutet, dass das Knie „entriegelt” ist und somit die ligamentären Stresstests leicht durchgeführt werden können.⁽¹⁶⁾ Die verriegelte Stellung des Knies wird in voller Extension erreicht.⁽¹⁶⁾

Gelenkflexibilität (edit | edit source)

Für Kliniker ist es wichtig zu wissen, dass die Gelenkflexibilität in erster Linie eine Funktion der relativen Spannung der Muskeln und Bänder ist, die das Gelenk umgeben. Wenn diese Gewebe nicht regelmäßig in ihrer Länge eingesetzt werden, neigen sie dazu, sich zu verkürzen.

Zu den Methoden zur Verbesserung der Flexibilität gehören:

• aktives Dehnen
• passives Dehnen
• statisches Dehnen
• dynamisches Dehnen
• Propriozeptive Neuromuskuläre Fazilitation (PNF)^(17)(18)

Unter diesen Ansätzen ist PNF eines der effektivsten Verfahren zur Dehnung von Muskeln und Bändern. Das liegt daran, dass alle PNF-Muster eine Abfolge von Kontraktion und Entspannung der Agonisten und Antagonisten beinhalten, um eine effektive Dehnung zu erreichen.

Muskelsystem (edit | edit source)

Muskeln üben Kräfte auf die Knochen aus, um Bewegungen zu erzeugen.⁽¹⁹⁾ Wenn die ausgeübte Kraft darauf abzielt, eine konstante Länge aufrechtzuerhalten, spricht man von einer isometrischen Kontraktion. Die Kraft, die ausgeübt wird, um den Muskel zu verkürzen, wird als konzentrische Kontraktion bezeichnet. Schließlich wird die Kraft, die ausgeübt wird, um ihn zu verlängern, als exzentrische Kontraktion bezeichnet.

• Bei der konzentrischen Muskelkontraktion wird positive dynamische Arbeit verrichtet
• Bei der isometrischen Muskelkontraktion wird statische Arbeit verrichtet
• Bei der exzentrischen Muskelkontraktion wird negative dynamische Arbeit verrichtet

Skelettmuskelfasertypen (edit | edit source)

In einer Skelettmuskelfaser ist das Sarkomer die kleinste kontraktile Einheit. Darin erzeugt der Muskel aktive Spannung durch Querbrücken von Myosinfilamenten zu Aktinfilamenten.⁽²⁰⁾ Die Geschwindigkeit der Spannungsentwicklung hängt von der Art der Muskelfaser ab. Skelettmuskelfasern unterscheiden sich auch hinsichtlich ihrer Ermüdungsresistenz. Die Muskelfasern werden entsprechend diesen Unterschieden in drei Typen eingeteilt:

• Typ I / langsam zuckend (ST-Fasern)
• Typ IIA / schnell zuckend (FR-Fasern)
• Typ IIB / schnell zuckend (FF-Fasern)

Mechanische Eigenschaften des Muskels (edit | edit source)

Es gibt drei mechanische Eigenschaften des Muskels, die auf den Variationen der Muskelkraft aufgrund von Unterschieden in der Geschwindigkeit, der Länge und der Zeit relativ zur Aktivierung beruhen:

• Kraft-Geschwindigkeits-Relation
• Kraft-Zeit-Relation
• Kraft-Längen-Relation

Die Kraft-Geschwindigkeits-Relation⁽²¹⁾ erklärt, wie sich die Kraft eines vollständig aktivierten Muskels mit der Geschwindigkeit verändert. In einem sich verkürzenden Muskel (bei konzentrischer Bewegung) nimmt die Kraft, die der Muskel erzeugen kann, mit zunehmender Geschwindigkeit ab. Bei exzentrischen Bewegungen ist diese Beziehung umgekehrt.

Die Kraft-Zeit-Relation beschreibt eine zeitliche Verzögerung bei der Entwicklung der Spannung. Diese zeitliche Verzögerung kann teilweise durch eine Verzögerung beim Anstieg der Muskelstimulation (aktiver Zustand oder Erregungsdynamik) verursacht werden. Die wiederholte Aktivierung von Muskelfasern kann zu einer zeitlichen Verzögerung bei der Entwicklung der Spannung führen. Allerdings hängt die Dauer des Spannungsaufbaus stark von der kognitiven Anstrengung der Testperson, dem Training, der Art der Muskelaktion und dem Aktivierungsverlauf der Muskelgruppe ab.

Neuromuskuläre Kontrolle der Bewegung (edit | edit source)

Die mechanische Reaktion der Muskeln hängt auch stark davon ab, wie die Muskeln aktiviert werden. Die grundlegende Funktionseinheit der neuromuskulären Kontrolle umfasst die motorische Einheit, die Rekrutierung und die Feuerungsrate.

Eine motorische Einheit besteht aus einem Motoneuron und allen von ihm innervierten Muskelfasern. Die Rekrutierung ist die Aktivierung verschiedener motorischer Einheiten innerhalb eines Muskels, und die Feuerungsrate ist die wiederholte Stimulation einer bestimmten motorischen Einheit über einen bestimmten Zeitraum. Eine tetanische Muskelkontraktion ist eine anhaltende Muskelkontraktion, die dadurch ausgelöst wird, dass der motorische Nerv, der einen Skelettmuskel innerviert, ein Aktionspotenzial mit sehr hoher Frequenz erzeugt.

Die neuromuskuläre Kontrolle von Bewegungen ist eines der Konzepte bei der Gestaltung eines Trainings für neuromuskuläre Beeinträchtigungen. Beispielsweise wurde gezeigt, dass Patienten mit anteriorer Schulterluxation mit mechanischen Defiziten und propriozeptiver Beeinträchtigung durch die Anwendung neuromuskulärer Übungen zur Behandlung der Schulterinstabilität Verbesserungen erzielen.⁽²²⁾

Auf ähnliche Weise können Übungen für die neuromuskulären Kontrolle zur Verbesseung der rotatorischen Stabilität der unteren Extremitäten bei Patienten mit Bewegungsstörungen wie Zerebralparese, Schlaganfall und inkompletter Rückenmarksverletzung beitragen.⁽²³⁾

Propriozeption von Muskelaktion und Bewegung (edit | edit source)

Der Begriff „Propriozeption“ leitet sich aus dem Lateinischen ab und kann mit „Eigenwahrnehmung“ übersetzt werden. Sir Charles Sherrington prägte die Definition der Propriozeption als „die Wahrnehmung von Gelenk- und Körperbewegungen sowie der Lage des Körpers und seiner Gliedmaßen zueinander und im Raum“.⁽²⁴⁾

In einem Muskel sind Muskelspindeln propriozeptive Dehnungsrezeptoren. Sie sind für den Muskeldehnungsreflex (Eigenreflex, myotatischer Reflex) verantwortlich. Die Dehnung innerhalb des Muskels löst eine Muskelkontraktion als Reaktion aus. Muskelspindeln sind empfindlich gegenüber einer langsamen Dehnung des Muskels, reagieren jedoch am stärksten auf schnelle Dehnungen.⁽²⁴⁾

Physiotherapeuten können Interventionen einsetzen, die auf die Propriozeption abzielen, wie beispielsweise die Propriozeptive Neuromuskuläre Fazilitation (PNF), um bei Patienten mit neurologischen und/oder muskuloskelettalen Beeinträchtigungen die Gleichgewichtskontrolle wiederherzustellen und Haltungsstörungen zu verbessern.^(25)(26) Bei der PNF wird das propriozeptive System genutzt, um „die Muskelkontraktion zu fazilitieren oder zu hemmen“.⁽²⁷⁾

Reziproke Hemmung (edit | edit source)

Bei der reziproken Hemmung (oder reziproken Inhibition) hemmen die Muskelspindeln des Agonisten während seiner Verkürzung die antagonistische Muskelaktion. Diese Entspannung des Antagonisten während der Kontraktion des Agonisten trägt zur effizienten Bewegung bei. Beispielsweise kommt es bei der Anspannung des M. biceps brachii zu einer Hemmung des M. triceps brachii, um eine effiziente Flexion des Ellenbogens zu ermöglichen.

Aktive und passive Insuffizienz (edit | edit source)

Ein weiteres wichtiges Konzept der Bewegung ist die aktive und passive Insuffizienz.

Eine aktive Insuffizienz tritt auf, wenn ein mehrgelenkiger Muskel über alle Gelenke hinweg gleichzeitig angenähert ist, wodurch seine Fähigkeit, optimale Spannung und Kraft zu erzeugen, eingeschränkt wird.

Eine passive Insuffizienz tritt auf, wenn ein mehrgelenkiger Muskel an allen Gelenken, die er überquert, verlängert bzw. gedehnt wird. Dies schränkt die Gelenkbewegung an allen beteiligten Gelenken ein, da der Muskel meist nicht lang genug ist, um gleichzeitig an jedem Gelenk, das er überquert, das volle Bewegungsausmaß auszuschöpfen.

Fazit(edit | edit source)

Das Verständnis der internen Biomechanik ist insbesondere für die Beurteilung der Ursachen und Prävention von bewegungsbedingten Verletzungen von Bedeutung.

Referenzen(edit | edit source)