close

Anmelden

Neues Passwort anfordern?

Anmeldung mit OpenID

Jöllenbeck - Was uns bewegt - Das Spiel der Kräfte im alpinen Skilauf

EinbettenHerunterladen
Was uns am Hang bewegt
- das Spiel der Kräfte im alpinen Skilauf -
Thomas Jöllenbeck
Klinik Lindenplatz – Institut für Biomechanik
Orthopädische Rehabilitationsklinik (WHO)
mit Sportmedizinischer Abteilung, AHB-Klinik
Weslarner Str. 29, 59505 Bad Sassendorf
E-Mail: Thomas.Joellenbeck@klinik-lindenplatz.de
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Skilaufen ist eigentlich ganz einfach
„Wiener Skimodell“
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Was uns am Hang bewegt
- das Spiel der Kräfte im alpinen Skilauf • Die Spielregeln
• Das Spiel und seine Varianten
– Kräfte und Positionen
– Kantengriff
– Gleichgewicht und Stabilität
– Schontechniken
Genussvolles Skifahren ein Leben lang
• Fazit
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Spielregeln
Trägheitsgesetz
F=m·a
Dynamisches
Grundgesetz
Wechselwirkungsgesetz
(actio = reactio)
Die Newton‘schen Axiome
„Philosophiae naturalis principia mathematica“ (1687)
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
F=m·a
Kraft = Masse mal Beschleunigung
Kann diese einfache Formel beschreiben,
was uns bewegt?
Quelle: ARD, Olympia 2006
Vom Hangabtrieb in die Kurve …
… und wieder heraus
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Dynamik: Hangabtrieb = Skiantrieb
Masse x Beschleunigung
M - Masse
Quelle, modifiziert: Wiemann, K.
FR - Reibung
FG – Gravitationsbeschleunigung
FP – Beschleunigung in Fahrtrichtung
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Dynamik Ù Trägheit
wechselnder Schneewiderstand
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Dynamik Ù Trägheit
(Kurz-) Schwünge und Frequenz
Trägheit groß
= große bewegte
(Dreh-)Masse
⇒Frequenz klein
Trägheit klein
= kleine bewegte
(Dreh-)Masse
⇒Frequenz hoch
Kurzschwung
Buckelpiste
Trägheit:
Frequenz:
Quelle, modifiziert, www.carving-ski.de, Uwe Hans
sehr klein
sehr schnell
klein
schnell
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
groß
langsam
Mit Dynamik in die Kurve
Kurvenfahren aus Sicht der Biomechanik
Was ist zum Kurvenfahren nötig?
• Taillierung der Ski
• Regulation der Ski- bzw. Kantstellung
• Regulation des Drucks (Belastung)
• Regulation der Körperstellung
• Drehimpuls
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Mit Dynamik in die Kurve
Druck oder Drift
Spitzenpfeil, P. TU München
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Faszination Fliehkraft mit Schnitt Kante frontal
FHA
FZF„Carven“
Kurven mit Schnitt
⇒ frühzeitiges Aufkanten
FZP
⇒ Zunehmende, aktiv
FAktivzu
bewältigende Kurvenkräfte nach
Überfahren der Falllinie
⇒ sichere Kurvenfahrt (Schiene)
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Faszination Fliehkraft -
Quelle, modifiziert: Spitzenpfeil, P., TUM
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Faszination Fliehkraft -
Quelle, modifiziert: Spitzenpfeil, P., TUM
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Kurve mit Schnitt -
Quelle, modifiziert: Spitzenpfeil, P., TUM
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Kurve mit Schnitt Aufsatz / Ausrichtung des Ski
• genau in Fahrlinie
=> direkter Schnitt, sichere Spur,
hohes Tempo, hoher Druck
• mit Winkel zur Fahrlinie
=> Rutschanteil, instabiler,
Bremsen, geringerer Druck
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Faszination Fliehkraft mit Drift FHA
FZF
FZP
FAktiv
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Faszination Fliehkraft mit Drift Kante frontal
Kurven mit Drift FHA
⇒ Aufkanten mit Rutschanteil
FZF
⇒ geringere Kurvenkräfte nach
FZP
Überfahren der Falllinie
FAktiv
⇒ Kontrolle des Driftens
erforderlich
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Faszination Fliehkraft mit Schnitt Radius unterschiedlicher Skimodelle in
Abhängigkeit zum Aufkantwinkel
Bodenreaktionskräfte unterschiedlicher
Skimodelle (v=50 km/h, Körpergewicht: 85 kg)
Quelle: Spitzenpfeil, P., TUM
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Faszination Fliehkraft mit Kante Aufkantwinkel
0°
10°
45°
45°
Hangneigung 20°
Größerer Aufkantwinkel erlaubt
• stärkere Biegung des Skis
• engeren Radius
aber erfordert auch:
• höheren Druck
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Kante und Körperposition -
Quelle: Wiemann, K.
Aber: Der Mensch ist bestrebt,
eine aufrechte Position einzunehmen!
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Kante und Körperposition -
Quelle: SPORTS
Achtung: Eine Körperneigung von mehr als 20°
muss bewusst überwunden werden!
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Der Kantendruck innen Ù außen ? Belastungsverteilung ?
außen : innen
50 : 50
60 : 40
70 : 30
80 : 20
90 : 10
100 : 0
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Der Kantendruck innen Ù außen -
Quelle: Spitzenpfeil, P., TUM
Athletin A: A-Kader, „Vor-Carver“-Generation
Atheltin B: B-Kader, „Carver“-Generation
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
actio = reactio
- Der Kantendruck innen Ù außen -
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Der Kantendruck innen Ù außen
Kurzschwung Ù Carving-Kurzschwung
Kurzschwung
Carving- Kurzschwung
Kräfte: synchron, gleichmäßig, rhythmisch, beidbeinige Belastung 60:40
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Bewegungsspielräume
- Standfestigkeit und Gleichgewicht -
100:0
0:100 50:50
Quelle: ZDF
Quelle: ZDF
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Bewegungsspielräume
- Standfestigkeit und Gleichgewicht -
•
•
•
•
Hohe Standfestigkeit in Fahrtrichtung
Niedrige Standfestigkeit quer zur Fahrtrichtung
Schwerpunktverlagerung durch Fliehkraft
Ständige Änderung der Bodenreaktionskräfte
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Bewegungsspielräume
- Standfestigkeit und Gleichgewicht -
Drehimpulserhaltung
bzw. „Drehrückstoß“
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Das Spiel mit dem Gleichgewicht
oder: das provozierte Ungleichgewicht
Quellen: SPORTS
• Schwerpunktverlagerung durch Fliehkräfte
=> ständige Anpassung bzw. Korrektur erforderlich
• Kurvenübergänge / Umkanten / Umsteigen
• Geländeformen, Schneebeschaffenheit
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Das Spiel mit den Extremen
• Reibungskraft zwischen Maximum und Minimum
– Maximale Reibung als Voraussetzung für maximale äußere Kräfte, d.h.
Abdruck, Schnitt, Kontrolle
– Minimale Reibung (gleiten) als Voraussetzung für ungehinderte
Fortbewegung, Beschleunigung
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Richtig verstanden ?
Be- und Entlastung bei Hoch-Tief-Bewegungen
Quelle: Wiemann, K.
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Richtig verstanden ?
Be- und Entlastung bei Hoch-Tief-Bewegungen
Quelle: Wiemann, K.
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Richtig verstanden ?
Be- und Entlastung bei Hoch-Tief-Bewegungen
... in der Steuerphase des Schwunges
druckverstärkend Tief-Gehen ...
Quelle: Wiemann, K.
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Richtig verstanden ?
Be- und Entlastung bei Hoch-Tief-Bewegungen
... Entlastung der Ski durch
eine Hoch-Bewegung ...
Quelle: Wiemann, K.
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Be- und Entlastung
Carving-Kurzschwung
B - Beugen
S - Strecken
Rechts- / Linksbogen
B S
B S Kniewinkel
links / rechts
Kräfte
links / rechts
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Zu Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie
Ihren Arzt oder … Biomechaniker
Quelle: ARD
Belastung und Beanspruchung
Genussvolles Skifahren ein Leben lang
Schontechniken im alpinen Skilauf
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Zu Risiken und Nebenwirkungen
häufige Arthrosen bei Sportlern
Lokalisation von
Arthrosen, die häufig
bei Sportlern zu
finden sind
(Feldmeier, 1988 /
Mohr, 1984)
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Retropatellarer Knorpelschaden
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Genussvolles Skifahren ein Leben lang
Schontechniken im alpinen Skilauf
Quellen: SPORTS
... Knie, Hüfte, Wirbelsäule ...
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Skifahren ist Kniefahren
0°
40°
hohe Kompressionskräfte auf
• Patella-Gleitlager
• Femuro-Tibial-Gelenk
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
100°
Skifahren ist Kniefahren
• hohe Kompressionskräfte auf Femuro-Tibial-Gelenk
• einseitige Belastung des lateralen Kompartments
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Schontechniken
- Handicap Knie 1. „Gestrecktes Pedalieren“
• Nicht geknickt
• Kniekurbel-Knieknick
2. „Scherschwung in
Strecklage“
• Fast gestreckt
• Stark gebeugt
Vermeiden:
• stark gebeugte Knie
• vorwärts-seitwärts Bewegungen
• Kippen aus den Knien
• zu breite Spur
Quellen: SPORTS
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Handicap Knie – Übung 1
- nicht geknickt Ù Kniekurbel-Knieknick -
KW: 120-151° / 123-156°
KW: 113-131° / 117-140°
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Handicap Knie – Übung 1
- nicht geknickt Ù Kniekurbel-Knieknick -
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Handicap Knie – Übung 1
- nicht geknickt Ù Kniekurbel-Knieknick Kräfte: Beträge ähnlich
schwankend Ù dynamisch
Beidbeinig mehr Ù weniger
Schwung (3,3s Ù 1,9s)
Kniewinkel
aufrecht Ù geknickt
MW: 37° Ù 50°
Hebel: 1:1 Ù 1:2
Vorlage:
weniger Ù mehr
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Handicap Knie
Zusammenfassung
Ù
Vermeiden:
9 stark gebeugte Knie
9 vorwärts-seitwärts Bewegungen
9 Kippen aus den Knien
9 zu breite Spur
9 im Mittel im Knie erhebliche
Belastungsreduktion
Ù
Erwünscht:
± Beidbeinige Belastung,
Innenskieinsatz
Aber:
- Driften
- mehr „Schläge“
- schlechtere Steuerqualität
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Handicap Knie
Sinnvolle Alternativen
Quelle: www.ski-mojo.com
„Knie-Feder“ ski-mojo:
• unterstützt Streckbewegung
Ù Beugebewegung gegen Widerstand
• prämiert ISPO Kategorie „Hardware Winter 2008“
• Vorschlag zur Innovation des Jahres SPORTS
• Promotion zur Überprüfung der Effekte in Vorbereitung
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Skifahren und Hüftgelenk
Hüftverletzungen im Skilauf
• mehr Sturzinduziert
• großer Rollhügel
• Rotationsbewegungen
• weniger Belastungsindiziert
Lokalisation der Verletzungen im alpinen
Skisport. Auswertungsstelle für
Skiunfälle Düsseldorf.
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Biomechanik des Hüftgelenkes im Skilauf
Einbeinstand Ù Zweibeinstand
Zweibeinstand
Max: 0,8-1,0 * KG
50 : 50
25 : 75
0 : 100
Bodenreaktionskraft
• Körpergewicht
• dynamische
Komponenten
• äußere
Komponenten
• Dämpfung
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Biomechanik des Hüftgelenkes im Skilauf
Einbeinstand Ù Zweibeinstand
Zweibeinstand
Max: 0,8-1,0 * KG
Einbeinstand
Max: 2,5-3,0 * KG
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Skifahren und Hüft-TEP (Totalendoprothese)
im alpinen Skilauf
• Stürze vermeiden
• gute Fahrtechnik
• moderates Tempo
• gute Umweltbedingungen
• Schnee, Wetter, Piste, …
• Hüftprotektoren tragen
• Belastungsparameter
• Implantatmaterial
• Kunststoff, Metall, Keramik
• muskuläre Ermüdung
• übermäßige Rotationen und
Hüftknicke vermeiden
• beidbeinige Belastung
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Biomechanik des alpinen Skilaufes
- Außergewöhnliche Kräfte Position Acc
Kniegelenk
Vertikal OS
-10,8 / 17,2
Längs OS
-6,8 / 3,7
Auch bei bester Fahrtechnik
bedeutet schonendes Skilaufen,
harte und eisige Pisten zu meiden
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Was uns am Hang bewegt
Das Spiel der Kräfte im alpinen Skilauf
- Fazit • Hangneigung ist Motor des alpinen Skilaufs
• Kurvenfahren - vielfältige Variationsmöglichkeiten
• mit Schnitt bzw. Rutschanteil
• Körperpositionen => Kompensation der Kräfte
• Das Spiel mit Gleichgewicht und Standfestigkeit
• Schontechniken
• Gelenkschonung, Gelenkerhalt, v.a. Kniegelenk
• lebenslanges Skifahren scheint möglich
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Was
amAufmerksamkeit
Hang bewegt
Danke
füruns
Ihre
Das Spiel derThomas
Kräfte
im alpinen Skilauf
Jöllenbeck
SPORTS Skikongress 2008, 15.11.2008, Bad Sassendorf
Document
Kategorie
Uncategorized
Seitenansichten
3
Dateigröße
11 943 KB
Tags
1/--Seiten
melden