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Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Biomechanik II Ausgewählte Untersuchungen Weitsprung (Long Jump) Andre Seyfarth.

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Präsentation zum Thema: "Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Biomechanik II Ausgewählte Untersuchungen Weitsprung (Long Jump) Andre Seyfarth."—  Präsentation transkript:

1 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Biomechanik II Ausgewählte Untersuchungen Weitsprung (Long Jump) Andre Seyfarth 14. Januar 2004

2 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Weitsprung (Long Jump) Experimentelle Untersuchungen Modellierung des Weitsprunges Diskussion eines Artikels zum Weitsprung

3 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Teil 1: Weitsprung (Long Jump) 4 Abschnitte: Anlauf – Absprung – Flugphase – Landung

4 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Teil 1: Weitsprung (Long Jump) Messtechnik Videoanalyse 2D / 3D (>100Hz) Kraftmessung, z.B. beim Absprung Geschwindigkeitsmessung Lichtschrankenmessung 1, 6, 11 m vor Laveg Elektromyographie

5 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Anlauf (Approach)

6 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Anlauf (Approach)

7 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Anlauf (Approach)

8 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Anlauf (Approach)

9 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Absprung: Bodenreaktionskräfte Rennen (Vorfuß- und Fersenlauf) Weitsprung (3-9 Schritte Anlauf)

10 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Absprung: Kinematik

11 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Beiträge zur Sprungweite

12 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Beiträge zur Sprungweite

13 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Einfluss der Anlaufgeschwindigkeit

14 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Warum springen Weitspringer nicht mit 45º ab?

15 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Modellierung des Weitsprunges r hip joint knee joint ankle joint F PE F SE d m FMFM LEG F CE

16 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Ergebnisse der Modellierung

17 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Woher stammt der erste Kraftstoß?

18 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Dynamik des Weitsprunges Woher stammt der erste Kraftstoß?

19 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Experimentelle Studie The EMG activity and mechanics of the running jump as a function of take-off angle W. Kakihana, S. Suzuki Journal of Electromyography and Kinesiology 11 (2001) Download:

20 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Experimentelle Studie Abstract Introduction Methods Results Discussion

21 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Zusammenfassung (Abstract) 2 männliche Weitspringer TM und YS Weitsprung mit unterschiedlicher Anlauflänge: Schritte

22 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Proband TM im Vergleich zu YS – Kinematik größere vertikale KSP-Geschwindigkeit beim Absprung bei allen Anlauflängen Oberkörper mehr nach hinten gelehnt (bei Landung und Absprung) Oberschenkel hat kleineren Bewegungsbereich Knie und Sprunggelenk waren mehr gestreckt bei Landung Knie mehr gebeugt beim Absprung

23 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Proband TM im Vergleich zu YS – Dynamik größerer Bremsstoß geringerer Beschleunigungsimpuls Hauptmuskeln: RF, VM, LG, TA BF nur kurz vor Beginn der Landung bis 2/3 des Bodenkontakts TM nutzt größeren Abflugwinkel, da er einen stärkeren Bremseffekt erzielte durch die Koordination der Muskeln um Hüfte, Knie und Sprunggelenk

24 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Introduction (Einführung) Koh&Hay 1990: Sprungweite ist mit (1) Landedistanz (r=0.44) sowie (2) der Änderung in der horizontalen Geschwindigkeit (r=-0.59) beim Absprung korreliert. Fuß beim letzten Schritt weit vor dem Körper aufsetzen unterstützt die Entwicklung der vertikalen Geschwindigkeit auf Kosten der horizontalen Geschwindigkeit.

25 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Dennoch individuelle Strategien, z.B. WM91 Mike Powell (8.95m) – 23.1° Abflugwinkel Carl Lewis (8.91m) – 18.3° Abflugwinkel Fukashiro et al.,1992 Kinematische Unterschiede: Oberkörperhaltung, Beinstreckung, Hüftrotation.

26 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Was ist der biomechanische Hintergrund für die unterschiedlichen Abflugwinkel?

27 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Frühere Studie von Kakihana et al., 1995: (1) höhere vertikale und geringere horizontale Abfluggeschwindigkeit durch: geringere Aktivierung des BF größere Bremsstöße (2) Erhalt der horizontalen Geschwindigkeit: Aktivierung LG und Soleus größerer Beschleunigungsimpuls

28 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Methoden (Methods) 2 männliche Weitspringer TM (Bestweite 7.63m) und YS (Bestweite 6.80m) Weitsprung mit unterschiedlicher Anlauflänge: Schritte, 2-4 mal hintereinander, Indoor, Landung auf der Matte (anstatt Sand) Kraftplattform (KISTLER, 9281B) und Anlaufstrecke mit Gummimatten ausgelegt. Sprungweite gemessen von den Zehen beim Abflug bis zu der Ferse bei der Landung

29 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Methoden (Methods) Kräfte vertikal Fz, nach vorne Fy, seitwärts Fx sowie Kraftangriffspunkt, Abtastfrequenz 1000Hz Marker (2cm groß) an charakteristischen Körperstellen: 5. Metatarsalgelenk, Sprunggelenk, Knie, Huefte, Handgelenk, Ellenbogen, Schulter, am Kopf, Nacken High-Speed Kamera HSV500, NAC mit 250Bildern/s Aufnahmefrequenz

30 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Methoden (Methods) 11m KSP Berechnung basierend auf 15 Körpersegmenten nach Miura et al., Markerkoordinaten Tiefpass Filter Butterworth 12 Hz Berechnung der Gelenkwinkel und Winkelgeschwindigkeiten Synchronisation!

31 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Methoden (Methods) Bipolares S-EMG von BF, VM, RF, LG, TA, Sol Elektrodenpaar je im Abstand von 3 cm geklebt und mit Klebeband fixiert telemetrische Übertragung Bandpass Hz EMG Gleichgerichtet und geglättet. Aufnahmefrequenz 1000Hz BF RF VM TA Sol LG

32 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Ergebnisse (Results)

33 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Ergebnisse (Results)

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37 RF VM TA Sol LG

38 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Diskussion TM höhere vertikale KSP-Geschwindigkeit beim Abflug als YS Gleichzeitig Oberkörper mehr nach hinten gelehnt, Bein mehr gestreckt TM größerer Bremseffekt, weniger Vortrieb als YS Hay 1986: Rücklage des Oberkörpers sowie gestrecktes Absprungbein beeinflusst signifikant die Sprungweite

39 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Diskussion EMG Koaktivität von RF und VM bei TM von kurz vor Kontakt bis 2/3 des Kontakts RF und VM sind Synergisten als Knieextensoren bremsen Kniebeugung unter Körperlast EMG Aktivität von BF bei TM nur moderat, bei YS ähnlich wie beim Gehen oder Rennen Koaktivierung von TA und LG bei TM (=hohe Gelenksteifigkeit), jedoch reziproke Aktivierung bei YS

40 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Abfluggeschwindigkeit vXvX vYvY v konstant 45° optimal vXvX vYvY v nicht konstant Optimaler Winkel Energie- verluste

41 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!


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