Ausgewählte Untersuchungen Weitsprung (Long Jump) Andre Seyfarth Biomechanik II Ausgewählte Untersuchungen Weitsprung (Long Jump) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de) 14. Januar 2004

Weitsprung (Long Jump) Experimentelle Untersuchungen Modellierung des Weitsprunges Diskussion eines Artikels zum Weitsprung Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Teil 1: Weitsprung (Long Jump) 4 Abschnitte: Anlauf – Absprung – Flugphase – Landung Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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

Anlauf (Approach) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Anlauf (Approach) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Anlauf (Approach) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Anlauf (Approach) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Absprung: Bodenreaktionskräfte Weitsprung (3-9 Schritte Anlauf) Rennen (Vorfuß- und Fersenlauf) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Absprung: Kinematik Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Beiträge zur Sprungweite Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Beiträge zur Sprungweite Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Einfluss der Anlaufgeschwindigkeit Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Warum springen Weitspringer nicht mit 45º ab? Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Modellierung des Weitsprunges hip joint knee joint ankle joint FPE FSE d m FM  LEG  FCE Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Ergebnisse der Modellierung Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Woher stammt der erste Kraftstoß? Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Dynamik des Weitsprunges Woher stammt der erste Kraftstoß? Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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) 365-372. Download: www.uni-jena.de/~oas/biomechanics2.html Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Experimentelle Studie Abstract Introduction Methods Results Discussion Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Zusammenfassung (Abstract) 2 männliche Weitspringer TM und YS Weitsprung mit unterschiedlicher Anlauflänge: 3-5-9 Schritte Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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 Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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 Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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. Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Dennoch individuelle Strategien, z. B. WM‘91 Mike Powell (8. 95m) – 23 Dennoch individuelle Strategien, z.B. WM‘91 Mike Powell (8.95m) – 23.1° Abflugwinkel Carl Lewis (8.91m) – 18.3° Abflugwinkel Fukashiro et al.,1992 Kinematische Unterschiede: Oberkörperhaltung, Beinstreckung, Hüftrotation. Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

für die unterschiedlichen Abflugwinkel? Was ist der biomechanische Hintergrund für die unterschiedlichen Abflugwinkel? Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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 Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Methoden (Methods) 2 männliche Weitspringer TM (Bestweite 7.63m) und YS (Bestweite 6.80m) Weitsprung mit unterschiedlicher Anlauflänge: 3-5-9 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 Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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 Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Methoden (Methods) KSP Berechnung basierend auf 15 Körpersegmenten nach Miura et al., 1974. Synchronisation! 11m Markerkoordinaten  Tiefpass Filter Butterworth 12 Hz Berechnung der Gelenkwinkel und Winkelgeschwindigkeiten Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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 15-250Hz EMG Gleichgerichtet und geglättet. Aufnahmefrequenz 1000Hz RF VM TA Sol LG BF Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Ergebnisse (Results) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Ergebnisse (Results) Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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RF VM TA Sol LG Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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 Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

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 Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Abfluggeschwindigkeit v konstant v nicht konstant vY vY 45° optimal Optimaler Winkel Energie- verluste vX vX Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Dr. Andre Seyfarth (oas@uni-jena.de), Prof. Blickhan (beb@uni-jena.de)