UNTERSUCHUNG DES MENSCHLICHEN GANGBILDES MUSKELAKTIVITÄT UND REAKTIVE BODENKRAFT WÄHREND DER STANDBEINPHASE UNTER VERWENDUNG VON UNTERSCHIEDLICHEM SCHUHWERK

Abstract: Aus der Klinik für Physikalische Medizin am Klinikum Großhadernder Ludwig-Maximilians-Universität München (Vorstand: Herr Professor Dr. Senn) Dissertation zum Erwerb des Doktorgrades der Medizin an der Medizinischen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität zu München vorgelegt von Ekkart Bühler aus Stuttgart 1988 Zusammenfassung Mit Hilfe einer piezoelektrischen Kraftmeßplatte in Verbindung mit einer Einrichtung zur polyelektromyographischen Ableitung sollten Zusammenhänge zwischen den beim Gehen entstehenden reaktiven Bodenkräften und einigen Beinmuskeln untersucht werden. Folgende Muskeln waren Gegenstand der Untersuchung: M. Glutaeus medius M. Tibialis anterior M. Peronaeus longus M. Gasrocnemius M. Ouadrizeps femoris. Gleichzeitig sollte die Auswirkung von unterschiedlichem Schuhwerk auf die Aktivität der Muskeln und die dabei entstehenden raktiven Bodenkräfte untersucht werden. Die Versuche wurden mit insgesamt 30 Probanden im Alter zwischen 22 und 35 Jahren durchgeführt. Alle Versuchspersonen hatten einen gesunden Bewegungsapparat. Die apparative Ausstattung des Labors bestand aus einer piezoelektrischen Kraftmeßplatte die gleichzeitig die vertikale transversale und horizontale Kraft zu messen vermag die bei der Standbeinphase auf den Boden wirksam wird. Zur Aufnahme der Muskelaktionen stand eine Sechskanal-Telemetrieeinheit und ein sechskanaliges stationäres EMG-Gerät zur Verfügung beide Systeme wurden synchronisiert die Signale auf einem Analog-Band und PCM-Band gespeichert. Für die Auswertung der EMG-Signale war es notwendig die Interferenzmuster zuerst gleichzurichten und dann über eine Integratorschalung aufzuzeichnen. Die Aufnahme der EMG-Signale erfolgte über Oberflächenelektroden. Druckimpulsgeber die an den Fußsohlen der Probanden angebracht waren dienten der genaueren örtlichen und zeitlichen Differenzierung von EMG- und Meßplattenkurven. Zur Auswertung der Versuche stand ein Computerauswertesystem - Videoplan - zur Verfügung. Die Versuche erbrachten die nachstehenden Ergebnisse: 1. Die während der Belastungsphase regelmäßig auftretende "initiale Zacke" zu sehen an der Fz - Kurve der vertikalen Kraft zeigt zeitlich einen Zusammenhang mit einer Aktion des M. Tibialis anterior. Diese "initiale Zacke" entsteht beim Abrollvorgang von der Fersenkante auf den Fersenballen. Diese Zacke ist umso schwächer ausgeprägt je stärker der M. Tibialis anterior aktiviert wird. Die Stärke der Muskelaktivität ist wiederum abhängig von der Art des getragenen Schuhwerkes. Beim Barfußgehen auf hartem Boden und beim Gehen in Schuhen mit Pfennigabsätzen ist die "initiale Zacke" stärker ausgeprägt als beim Gehen in Schuhen mit Fußbett selbst wenn der Absatz erhöht ist. Der m. Tibialis anterior zeigte sich als ausschlaggebend für die Art des Abrollvorganges der Fußsohle. Er kann seine Aktivität im Schuh mit sog. Nullabsatz am besten entfalten und so das Aufsetzen des Vorfußes kontrollieren. Dadurch werden die während der Belastungsphase der Standbeinphase auftretenden Bodenkräfte gleichmä0iger über die gesamte Belastungsphase verteilt und so die in dieser Phase stattfindende Belastungsübernahme des kontralateralen Beines physiologischer gestaltet. Es konnte gezeigt werden daß der gleiche Mechanismus das Sprunggelenk des Standbeines stabilisiert. 2. Anhand der Versuche konnte gezeigt werden daß der M. Gastrocnemius während der gesamten Standbeinphase aktiv ist. Die diesbezüglichen Ergebnisse von Voruntersuchern konnten bestätigt werden. 3. Insgesamt machten die Ergebnisse deutlich daß unterschiedliches Schuhwerk regelmäßig reproduzierbare Auswirkungen auf die Aktivität einzelner Muskeln sowie auf die Kraftkurven der vertikalen transversalen und horizontalen Bodenkraft haben und deren Zusammenwirken beeinflussen. 4. Trotz der Individualität des menschlichen Gangbildes konnte ein regelmäßig auftretendes Grundmuster des Bewegungsablaufes beobachtet werden das durch die Aufeinanderfolge von Muskelaktivitäten und deren Zusammenhang mit den beim Gehen entstehenden reaktiven Bodenkräfte belegt werden konnte. ___MH

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