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Ausgewählte Untersuchungen Weitsprung (Long Jump)

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Präsentation zum Thema: "Ausgewählte Untersuchungen Weitsprung (Long Jump)"—  Präsentation transkript:

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

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

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

4 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 Prof. Blickhan

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

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

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

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

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

10 Absprung: Kinematik Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

11 Beiträge zur Sprungweite
Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

12 Beiträge zur Sprungweite
Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

13 Einfluss der Anlaufgeschwindigkeit
Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

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

15 Modellierung des Weitsprunges
hip joint knee joint ankle joint FPE FSE d m FM LEG FCE Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

16 Ergebnisse der Modellierung
Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

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

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

19 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: Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

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

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

22 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 Prof. Blickhan

23 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 Prof. Blickhan

24 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 Prof. Blickhan

25 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 Prof. Blickhan

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

27 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 Prof. Blickhan

28 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 Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

29 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 Prof. Blickhan

30 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 Prof. Blickhan

31 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 RF VM TA Sol LG BF Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

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

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

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

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

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

37 RF VM TA Sol LG Dr. Andre Seyfarth Prof. Blickhan

38 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 Prof. Blickhan

39 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 Prof. Blickhan

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

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


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