Sportbiomechanik - S1 - Seminar an der Universität Magdeburg

Karteikarten und Zusammenfassungen für Sportbiomechanik - S1 - Seminar an der Universität Magdeburg

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Diskutieren Sie die Beanspruchung des Gelenkknorpels durch physiologischen Belastungsreiz infolge sportlicher Betätigung!

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Definieren Sie den Begriff Körperschwerpunkt (KSP)!

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Was sind Hauptträgheitsachsen?

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Erläutern Sie die analytische Methode nach Dickwach zur KSP-Bestimmung!

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Nennen Sie jeweils ein Beispiel für ein Scharnier- sowie Kugelgelenk im menschlichen Körper und geben Sie die dazugehörige Anzahl der Freiheitsgrade mit der Bewegungsrichtung an!

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Beschreiben Sie Aufbau und Funktionsweise der Wirbelsäule!


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Wodurch wird die Beweglichkeit der WS ermöglicht?

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Wovon hängt der Druck auf den Zwischenwirbelscheiben ab?

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Beschreiben Sie den Kontraktionsprozess in einer Muskelfaser!


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Definieren Sie allgemein den Begriff der Bewegungskoordination!

 

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Erläutern Sie unter physiologischem Aspekt die intramuskuläre Koordination!

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Wie kann man statische und dynamische Maximalkraftfähigkeit bestimmen?

 

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Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Diskutieren Sie die Beanspruchung des Gelenkknorpels durch physiologischen Belastungsreiz infolge sportlicher Betätigung!

Durch sportliche Betätigung wird der Gelenkknorpel gefordert und beansprucht. Er muss sämtliche Belastungen aushalten.


nach Erwärmung => Wasseraufnahme des Gelenkknorpels (Knorpeldicke nimmt zu!) => Entlastung und Schutz des Gelenks+ Elastizität nimmt zu


exogene/ endogene Überlastung/ Fehlbelastung
=> Knorpeldefekt/ Rissbildung im Knorpel (vernarbt)
=> Knorpel kann sich bei kleinen Defekten regenerieren
=> weitere Belastung des defekten Knorpels
=> Zerstörung und Abbau des Gewebes
=> Knorpelarthrose 

Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Definieren Sie den Begriff Körperschwerpunkt (KSP)!

  1. Gravitationszentrum 
  2. Gesamte Masse des Körpers im Punkt vereint
  3. Bewegt sich als würden alle von außen angreifende Kräfte an ihm angreifen 
  4. Veränderung der Lage möglich ( kann außerhalb des Körpers liegen)
  5. in Flugphase = Parabel 

Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Was sind Hauptträgheitsachsen?

  • es gibt drei
  • stehen senkrecht aufeinander
  • verlaufen durch KSP
  • auch als Tiefen-, Breiten-, und Längsachse bezeichnet oder (Horizontal-, Vertikal-, Querachse)


Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Erläutern Sie die analytische Methode nach Dickwach zur KSP-Bestimmung!

Bei der analytischen Methode nach Dickwach wird der KSP mit Hilfe der Lage der Gelenke bestimmt. Man benötigt den Mittelpunkt des Körperteils und dessen relativem Gewicht(% der Gesamtmasse).


Formeln:
x(ksp)= 1/m * Σ mi* xi

y(ksp)= 1/m * Σ mi* yi


Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Nennen Sie jeweils ein Beispiel für ein Scharnier- sowie Kugelgelenk im menschlichen Körper und geben Sie die dazugehörige Anzahl der Freiheitsgrade mit der Bewegungsrichtung an!

Scharniergelenk = Ellenbogen / Elle

1 Freiheitsgrad 

Bewegungsrichtung: 

  • Beugung (Flexion) und Streckung (Extension)


Kugelgelenk = Schultergelenk  /Hüftgelenk

3 Freiheitsgrade

Bewegungsrichtung: in alle Richtungen


  • Beugung (Flexion) und Streckung (Extension)
  • Wegführung (Abduktion) und Heranführung (Adduktion)
  • Innen- und Außenrotation


Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Beschreiben Sie Aufbau und Funktionsweise der Wirbelsäule!


Halswirbelsäule (HWS) :

  • 7 Wirbel
  • beweglichster Abschnitt

Brustwirbelsäule (BWS) : 

  • 12 Wirbel
  • längster Abschnitt 
  • trägt je rechts und  links eine Rippe (-> Schutz der Organe) 


Lendenwirbelsäule (LWS) : 

  • 5 Wirbel
  • besonders stark Belastet (Körpergewicht lastet drauf) 


Kreuzbein & Steißbein : 

  • 9 - 10 verwachsene Wirbel 
  • unbeweglich, keine Funktionen 


Zwischen den Wirbeln : die Bandscheiben (Wasserkissen: 80-85%) -> Art Stoßdämpfer 


Loch in den Wirbeln -> Wirbelloch 

alle zusammen -> Wirbelsäulenkanal, in dem das Rückenmark 


doppelt S-förmige Krümmung : Lordose und Kyphose -> Schutz des Gehirns


Funktionen: 

> aufrechte Körperhaltung, beweglicher Kopf und Rumpf 

> Schützt Rückenmark, Stöße werden Abgefedert und nicht weiter an den Kopf geleitet 

> Stützskelett, verbindet Schultergürtel, Rippen, Becken 

> notweniger Ausgleich (z.B. schwangere Frau)




Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Wodurch wird die Beweglichkeit der WS ermöglicht?

  1. segmentaler Bau (Wirbelkörper) -> Stellung der Gelenkflächen
  2. Wirbelgelenken
  3. Bandscheiben
  4. Muskulatur (Rücken-, Bauch-, und Halsmuskeln) und Bänder 

Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Wovon hängt der Druck auf den Zwischenwirbelscheiben ab?

-> Maß für Widerstand, den die Materie bei einer Verkleinerung des zur Verfügung stehenden Raumes entgegensetzt


Druck P = F/A 

F= Kraft, die senkrecht auf Bezugsfläche einwirkt 


  • Körperhaltung / Hebelgesetzt
  • Gewicht des Körpers (Art der Belastung)
  • Knorpeldichte/Abstand und Gesamtangriffsfläche
  • Alter (=> Wasseranteil in Bandscheiben)
  • Traglast / Lastkraft
  • Muskelkraft hinter der WS


Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Beschreiben Sie den Kontraktionsprozess in einer Muskelfaser!


Nochmals Bearbeiten! 

Elektrische Reizung durch Nervenzellen bringt die Filamente innerhalb eines Sarkomers dazu, sich ineinander zu schieben, wodurch der Muskel kontrahiert. 


Merke: Sarkomerstruktur = Z-I-A-H-M-H-A-I-Z 


  • 1. Ruhestellung: die Proteinmoleküle Aktin 
  • und Myosin durch sogenannte Begleitproteine 
  • an einer Interaktion gehindert. 
  • Die Begleitproteine legen sich um
  •  das Aktinfilament und bedecken 
  • somit die Kontaktstellen zwischen 
  • Aktin und Myosin. Der Muskel ist entspannt.
  • 2. Aufrichtung der Myosinköpfe und Querbrückenbildung: Durch einen Nervenimpuls werden Calciumionen freigesetzt, welche in die Muskelzelle einströmen. Das ATP, welches sich am Myosinkopf befindet, wird in ADP und einen Phosphatrest (P) gespaltet. In Folge dieser Spaltung richtet sich der Myosinkopf von 45° auf 90° auf. Des Weiteren binden die Calciumionen die Begleitproteine und legen die Kontaktstellen von Aktin und Myosin frei und es entsteht eine Querbrückenbildung zwischen den beiden Proteinmolekülen.
  • 3. Kraftschlag des Myosinkopfes: Der Phosphorrest (P) und das ADP am Myosinkopf werden freigegeben. Diese hat zur Folge, dass der Myosinkopf wieder in seine Ausgangsposition von 90° auf 45° zurückkehrt. Während dieser „Ruderschlagbewegung“ des Myosin werden die Aktinfilamente von rechts und links in die Mitte des Sarkomers gezogen und die Aktinfilamente gleiten zwischen die Myosinfilamente. Die Muskelfaser verkürzt sich. Während eines Zyklus verkürzen sich die Muskelfasern lediglich um ca. 1%. Für eine deutliche Längenveränderung muss dieser also einige Male durchlaufen werden.
  • 4. Lösen der Querbrücken und Wiederholung: An die frei gewordene Stelle des Myosinkopfes bindet sich ein neues ATP und löst die Querbrückenbindung zwischen Myosin und Aktin wieder auf. Sind noch genügen Calciumionen in der Zelle vorhanden, wiederholt sich dieser Zyklus beliebig oft.
  • 5. Rückkehr in die Ruhestellung: Sind nicht mehr ausreichend Calciumionen in der Muskelfaser vorhanden, kehrt diese in ihre Ruhestellung zurück. Die Begleitproteine umschlingen wieder das Aktinfilament und der Muskel erschlafft. 

Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Definieren Sie allgemein den Begriff der Bewegungskoordination!

 

Organisation der Bewegung und deren sensorischen Prozessen

Abstimmung aller Teilprozesse zu einer Gesamtbewegung  

-> Zusammenspiel zwischen Muskulatur und Nervensystem 


  • Abstimmung der konditionellen Leistungsbereitschaften Kraft, Schnelligkeit, Schnellkraft
  • Zusammenwirkens verschiedener Wahrnehmungs-, Steuerungs-, Regelungs- und Motorik-Elemente 
  • ein gelungenes Wechselspiel von Agonisten und Antagonisten 
  • gleichzeitig oder in geordneter Folge auftretende Muskelaktionen
  • Kontraktionsfähigkeiten : Gleichgewicht, Kopplung, Rhythmisierung, Differenzierung, Umstellung, Reaktion 

Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Erläutern Sie unter physiologischem Aspekt die intramuskuläre Koordination!

Nerv- Muskel- Zusammespiel eines einzelnen Muskels innerhalb eines gezielten Bewegungsablaufs


Muskelquerschnitt + Muskelfaserzusammensetzung + intramuskuläre Koordination =  bestimmt die Muskelkontraktionskraft 


Myofibrillen können durch Training im Querschnitt und in der Anzahl vergrößert werden
Abhängig von Frequenzierung (= Impulsfrequenz der einzelnen motorischen Einheit) und Rekrutierung (=Anzahl der innervierten motorischen Einheiten)

Sportbiomechanik - S1 - Seminar

Wie kann man statische und dynamische Maximalkraftfähigkeit bestimmen?

 

dynamische Maximalkraft = höchste Kraft :  

ist die höchste Kraft, die das neuromuskuläre System bei willkürlicher Kontraktion einer Bewegung realisieren kann 

=> Messungen von Kraft-Zeit- Verläufen bei Zusatzlasten


statische Maximalkraft = halte Arbeit (Abstand zw. Ansatz und Ursprung bleiben konstant) : 

 statischer Widerstand, festgelegte Muskelgruppe im ausgewählten Winkel

=> Messuhren (oder andere dynamometrische Messinstrumente)


Die Maximalkraft hängt von folgenden Faktoren ab: 

  • Muskelquerschnitt
  • intramuskuläre Koordination
  • intermuskuläre Koordination 


Durch das Training jeder einzelnen Komponente kann die Maximalkraft verbessert werden. 

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