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Die Woche in der Biomechanik #KW25

Lasse Hansen 0

Zuletzt aktualisiert am 6. Juli 2020

Die wöchentliche Zusammenfassung von dem, was in der Welt der Biomechanik so abgeht.

Vielleicht hast Du schon einmal von „Schweberucksäcken“ oder Schwebeladerucksäcken gehört, was der eher technische Begriff ist. Diese Rucksäcke zielen darauf ab, die Belastung des Rückens und der Schultern durch eine neuartige Fixierungstechnik zu verringern. Kürzlich wurde ein Artikel veröffentlicht, der sich mit dieser Idee aus biomechanischer Sicht beschäftigt hat. Sieh Dir das Video unten an, um eine Vorstellung davon zu bekommen, worum es hier geht. Keine Sorge, wir werden weder gesponsert noch sind wir in irgendeiner Weise mit den Herstellern verbunden. Viel Spaß beim Lesen!


Physiologische und biomechanische Auswirkungen auf den menschlichen Bewegungsapparat beim Tragen eines Schwebelast-Rucksacks

Die Idee scheint ziemlich einfach zu sein: Wenn Sie mit einem normalen Rucksack gehen (oder laufen), erhält man Kraftpeaks immer dann, wenn der Massenschwerpunkt während des Schrittzyklus am niedrigsten ist. Der Rucksack bewegt sich nach unten und muss abgebremst werden, wodurch eine Kraft entsteht, die höher ist als das alleinige Gewicht des Rucksacks multipliziert mit der Gravitationskraft. Solange sich der Rucksack nicht vertikal bewegt, ist mechanisch gesehen keine Arbeit verrichtet worden. Und ja, das ist nichts, was man nach einem langen Spaziergang hören möchte.

Die Gruppe von Forschern um Longhan Xie aus Guangzhou (Südchina) hatte sich daher zum Ziel gesetzt, „die Auswirkungen verschiedener Rucksacktypen auf Stoffwechselkosten, Gelenkkinetik, Gangkinematik und Muskelaktivität“ [1] zu bestimmen.

Zu diesem Zweck nahmen die Forscher sechs gesunde Probanden, beluden sie mit 15 kg in einem Rucksack und ließen sie auf einem mit Sensoren ausgestatteten Laufband laufen (5km/h) und laufen (7km/h). Es wurden drei verschiedene Rucksack-Zustände getestet: ein schwebender Rucksack in schwebendem Zustand, derselbe Rucksack, jedoch in verriegeltem Zustand, und ein gewöhnlicher Rucksack.

Die Gruppe stellte tatsächlich eine Abnahme der Muskelaktivität der unteren Extremitäten und der Gelenkarbeit in den Trials mit Schweberucksack fest (15,25 ± 4,21% beim Gehen, 12,53 ± 2,39% beim Laufen). Darüber hinaus wurde eine Verringerung der metabolischen Arbeit (8,81 ± 2,46% beim Gehen, 6,99 ± 2,37% beim Laufen) im Vergleich zu den anderen Rucksack-Bedingungen festgestellt. Da der Artikel für uns nicht komplett frei zugänglich ist, fehlen uns hier detaillierte Informationen. Es wäre schön zu wissen, wie die metabolische Arbeit gemessen wurden (obwohl wir annehmen, dass es sich um eine Spiroergometrie handelt) und ob es Unterschiede zwischen dem Rucksack mit hängender Last und dem normalen Rucksack gab.

Es ist jedoch interessant zu sehen, dass die Idee eines Hängelagerrucksacks anscheinend bis zu einem gewissen Grad erfüllt, was sie verspricht. Es scheint allerdings etwas verwirrend zu sein, dass die Auswirkungen beim Gehen größer zu sein scheinen als beim Laufen, da man beim Laufen größere vertikale Kräfte erwarten würde. Vielleicht bringen zukünftige Studien mehr Einsicht in dieses Thema, dennoch fanden wir den Kern der Studie interessant und dachten, dass er auch Ihnen gefallen könnte.

Bis zum nächsten Mal!

[1] Huang, L., Yang, Z., Wang, R., & Xie, L. (2020). Physiological and biomechanical effects on the human musculoskeletal system while carrying a suspended-load backpack. Journal of Biomechanics, 109894.

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