Der Rückwärtsfall im alpinen Skilauf

Zusammenfassung:

Im Rahmen der Untersuchungen zur schuhinduzierten Kreuzbandverletzung im Skilauf wurde eine experimentelle Fallstudie mit einem Prototyp eines neuen Skischuhes durchgeführt. Der Heckspoiler dieses Schuhes hatte die Funktion, beim Erreichen eines bestimmten Rückwärtsmomentes um einen geringen Betrag nachgeben zu können, wobei diese Wirkung durch einen Mechanismus wahlweise blockiert bzw. aktiviert werden konnte. Eine Versuchsperson führte jeweils zehn Sprünge über eine präparierte Schanze mit blockiertem und mit aktiviertem Spoilermechanismus in randomisierter Reihenfolge durch. Während des Sprunges und der Landung wurden die EMG-Signale von 8 Muskeln der unteren Extremität aufgezeichnet und für die spätere 2-D-Bewegungsanalyse mit zwei S-VHS-Videokameras synchronisiert. Die Ziele dieser Studie waren zum einen die Erarbeitung einer geeigneten Methode zur Beurteilung muskulärer und kinematischer Effekte des neuen Spoilermechanismus und zum anderen deren Anwendung auf die erhobenen Daten. Zur Quantifizierung der muskulären Effekte wurde ein sogenannter “Aktivitätsquotient” definiert, und zur Beurteilung der kinematischen Auswirkungen wurden die Zeitverläufe von drei Körperwinkeln sowie deren Variation zwischen den Versuchen herangezogen. Die Ergebnisse der Fallstudie zeigten für alle untersuchten Muskeln einen Anstieg des Aktivitätsquotienten sowie eine erhöhte Bewegungsgenauigkeit bei aktiviertem Spoilermechanismus, was insgesamt als Indikator für eine Verbesserung der muskulären Gelenkführung gewertet werden kann. Damit rechtfertigen die Ergebnisse weiterführende Untersuchungen in diesem Bereich.

Abstract

For the investigation of the boot-induced anterior cruciate ligament injury an experimental case study with a prototype ski boot was performed. The back spoiler of this boot was designed to yield by only some degrees with a certain level of backward moment. A mechanical switch allowed to activate or to block this mechanism. Ten jumps over a prepared hill with activated and ten jumps with blocked spoiler mechanism were performed in randomised order. During the jump and landing the EMG of eight lower extremity muscles were recorded and synchronised to two S-VHS cameras suitable for 2D-analysis of the angle kinematics. The aim of these experiments was to quantify the muscular and kinematic effects caused by the new spoiler characteristics and also to establish a method for their judgement. For the quantification of the muscular effects an activity quotient was defined and for the analysis of the kinematics the time history of three body angles and their variation between the trials were found to be appropriate. The results of this case study showed an increase of the activity quotient for all observed muscles and a higher accuracy of motion with the activated spoiler mechanism. These findings can be taken as an indication for better muscular joint guiding in the knee and justify a randomised field study using the proposed methods.