Buffl

Fächrgruppe 2

SW
von Stefan W.

Was ist wichtig zu beachten, wenn man den Kraftaufwand für einen Muskel bestimmen will - bezogen auf seine Funktionen?

Muskeln haben meist mehrere Muskelfunktionen an einem Gelenk (z.B. Iliopsoas Flex-Add-Aro) Wenn ein Muskel anspannt, dann werden immer alle seine Funktionen ausgelöst. Selbst wenn nur eine Muskelfunktion ausgeführt wird, kann die Kraft in wirkende Teilkräfte zerlegt werden. Seine Teilkräfte müssen ebenfalls widerlagert werden. -> Die wiederlagernde Komponenten werden aber beim Rechnen außer Acht gelassen um es zu vereinfachen. WICHTIG zu wissen ist aber, dass die Kräfte eher noch größer sind als die von uns berechneten.

Eine weitere biomechanische Funktion der Muskeln ist eine Herabsetzung des Biegespannungen, die durch nicht axiale Kräfte hervorgerufen werden. Im li Bild ist die Kraft des tractus iliotibialis vernachlässigbar und es kommt zu einer deutlichen Biegespannung im Femur und das Frakturrisiko ist massiv erhöht. Im re Bild wird die Biegespannung durch den tractus iliotibialis abgefangen und in Druckkräfte umgewandelt

Druck im Gelenk

Der Gesamtdruck in einem Gelenk ist abhängig von der Kraft, welche auf einer bestimmten Fläche wirkt. Daraus folgt, dass wenn der Druck in einem Gelenk verringert werden soll, müssen entweder die Gelenkkräfte reduziert oder die Gelenkfläche vergrößert werden. Druck = Kraft / Fläche

Gelenkdruck = Gelenkkraft / Gelenkfläche

pG = N / cm2

Gelenkfläche

Bei der Gelenkfläche unterscheidet man zwei Flächen: Kontaktfläche: die Fläche an der sich beide Gelenkpartner berühren Belastungsfläche: Die Fläche über die Kräfte übertragen werden können

Warum ist im Einbeinstand der Druck im Hüftgelenk ca. das 3,5 fache des Körpergewichts? Wie kann er reduziert werden (Positiv/negativ)

Dies liegt an den Hebelverhältnisse. Der Lastarm wird im Einbeinstand im Verhältnis zum Kraftarm wesentlich größer, weshalb es ca. das 3,5 fache des Körpergewichts ausmacht. (Es kann auch errechnet werden) Positive Beeinflussung: Stock auf der anderen Seite Negative Beeinflussung: Duchenne-Hinken

Veränderung des Lastarms als Kompensation

Durch ein Duchenne-Hinken wird der Lastarm zugunsten des Kraftarms verkleinert und die Gelenkkraft im gesamten nimmt ab. Außerdem wird dadurch eine eventuell schon beschädigte Knorpelfläche aus der Hauptbelastungszone genommen. Reicht aber auch hierfür die Kraft der Abduktoren nicht mehr aus kommt es zum Absinken des Beckens, es entsteht das Trendeleburg-Hinken

Stand auf beiden Beinen

Das Rumpfgewicht verteilt sich gleichmäßig auf beide Beine ohne Hebelwirkung. Auf jedes Hüftgelenk wirkt das halbe Rumpfgewicht = 23,55kg Die Waagen zeigen 37,5kg, da sie das Eigengewicht der Beine mit anzeigen.

Vier-Punkte-Gang

Entlastung über die Stütze von 10kg ausgehend und diese ist ca. 50cm vom Drehpunkt entfernt eingesetzt.

F x 0,05m = 610,6N x 0,15m – 100N x 0,5m

F = (610,5N x 0,15m – 100N x 0,5m) / 0,05m

F = (91,575Nm -50Nm) / 0,05m = 831,5N

Da die Muskelkraft und das Rumpfgewicht das Gelenk belasten während die Stütze das Gelenk entlasten ergibt sich folgende Gelenkkraft GK = 831,5N + 610,5N -100N = 1342N GK= 134,2kg Die Waage zeigt aber 65kg an. Die Waage zeigt nie den Gelenkdruck an Entlastung vom Stock auf Kontralateralenseite mit 10kg bringt 100kg weniger Druck im Gelenk!!

Drei-Punkte-Gang

Das Standbein wird zwischen die beiden Stützen aufgehängt. D.h. das Rumpfgewicht wird bis auf das Gewicht, das die Waage zeigt (20kg), von den Stützen getragen. Die Gelenkkraft ist allerdings 20kg – Beingewicht (13,95kg) = 6,05kg

Völlige Entlastung

Wobei der Oberschenkel etwa im Winkel von 45° angehoben wird und der Unterschenkel senkrecht hängt. Gewicht OS = 8,6kg Lastarm OS = 0,15m Gewicht US/Fuß = 5,3kg Lastarm US/Fuß = 0,25m Kraftarm Hüftbeugung = 0,035m F = (86N x 0,15m + 53N x 0,25m) / 0,035m = 747,14N Von der Muskelkraft muss die gelenkentlastende Schwerkraft (Beingewicht) abgezogen werden GK = 74,7kg-13,9kg= 60,8kg  Die Waage zeigt jedoch 0kg an  10 fache wie bei 20kg TB vom Gelenkdruck

Warum gibt es für eine stehende Person keine stabile Stellung im OSG wie z.B. in der Hüfte oder im Knie?

Die Kraft auf jedem Sprunggelenk beim normalen Stehen entspricht offensichtlich der Hälfte des Körpergewichts. Normalerweise sind die Kräfte jedoch größer, da der „Fahnenstangen-Effekt“ beim Aufrechterhalten des Gleichgewichts durch Muskelspannung eine wichtige Rolle spielt. Es gibt keine stabile Stellung im Stehen, weil der Körper auf dem Gipfel des kuppelartigen Talus balanciert. Es gibt keine Position wo die Bänder maximal gespannt sind. Auch beim Stehen auf zwei Beinen werden die Kräfte im Sprunggelenk durch das unaufhörliche Spiel zwischen den Muskeln der Dorsal - & Plantarflexion erhöht. Dieses Muskelspiel ist zur Aufrechterhaltung des instabilen Gleichgewichts notwendig. Da die Muskeln annähernd senkrecht zur Ebene des Sprunggelenks verlaufen, steigen die Kräfte auf das Gelenk proportional zur Muskelspannung.

Seitliche Stabilität

Wird durch die knöcherne umfassende Konstruktion der Malleolengabel in Verbindung mit den tibiofibularen Bändern gewährleistet. Unterstützend wirken die Kollateralbänder, wobei das OSG von Anteilen stabilisiert wird, die die Malleoli und den Talus verbinden.

Anteriore-posteriore Stabilität

Der labilste Bereich für anteriore und posteriore Verschiebungen ist das OSG. Da keine knöcherne Struktur die Stabilisierung unterstützt, übernehmen die Bänder diese Rolle (Ligg. Talofibulare anterius et posterius & Ligg. Tibiotalare anterius et posterius) Die anterioren Verbindungen der Malleoli zum Talus verhindern, dass er nach ventral bzw. der distale Unterschenkel nach dorsal verschoben werden. Die posterioren Verbindungen vermeiden, dass sich der Talus nach dorsal bzw. der Unterschenkel nach ventral verschieben.

Anteriore-posteriore Stabilität

Der labilste Bereich OSG, keine knöcherne Strukturen deshalb übernehmen die Bänder wieder diese Rolle. Die anterioren Verbindungen der Malleoli zum Talus verhindern, dass er nach ventral bzw. der distale US nach dorsal verschoben wird. Die posterioren Verbindungen vermeiden, dass sich der Talus nach dorsal, bzw. der US nach ventral verschiebt.

Bei welcher Struktur kann ein Trophikproblem zu Schwindel führen? Warum?

Oberhalb C2 Das Lig. Transversum atlantis ist mit Bindegewebe und dem Dens verwachsen. Wenn das Band zu lange ist kann der Dens in den Spinalkanal direkt auf die Medulla oblungata drücken.

Da der Dens nicht ganz rund ist wird über das BGW das Band bei Rotation an den Dens herangezogen und es kommt zu einer Vorwölbung des Dens in den Spinalkanal (aufs RM) von max. 3mm Ist das System gestört und es kommt zu mehr als 3mm  Schwindel (aber nur unter Dynamik) Mehr als 5mm  Bewusstlosigkeit Der Pat. hat Probleme bei schnellen Kopfbewegungen, von Rl zu schnell hoch  Massenträgheit Therapie: Trophiktraining von dem Band, weil es zu lang ist

HWS-Mechanik

Oberhalb C2

Lig. Alaria pars occipitale (Densflügelband)

Kommen unter Latroflexion unter Spannung

 erste 5° zwischen C0/C1

 nächste 3° durch Knorpelkompression zwischen C0/C1 Bei 8° Latroflexion gespannt aber nicht vollständige beide Anteile

 danach Weiterlaufende Bewegung Über 8° bewegen sich der Dens

 C2 dreht sich gegensinnig unter C1

 ligamentär biomechanisch gegensinnige Zwangsrotation

 durch die bikonvexen Gelenkflächen zwischen Atlas + Axis sinken bei Rotation Schädel und

Atlas um 2-3mm nach caudal

 danach entsteht die Möglichkeit von 5° mehr Latroflexion – insgesamt C0/C2 13°

 überschreitet man 13° Latroflexion kommt es zur Weiterlaufenden Bewegung

C2/C3

Kompensation hochcervical:

Die Begleitmechanik von Latroflexion und Rotation wird hochcervical kompensiert

Dies kann über aktive Testung bestimmt werden

Bei einem Rotationsdefizit in der HWS:

Vorposition Extension und nochmal rotieren lassen

bei Verdoppelung der Einschränkung handelt es sich um ein Konvergenzproblem unterhalb C2 Vorposition Flexion und nochmal rotieren lassen

 bei Verdoppelung der Einschränkung handelt es sich um ein Divergenzproblem unterhalb C2

Wenn sich nichts bei den Vorpositionen verändert, dann handelt es sich um ein Rotationsdefizit C1/C2 Wenn sich bei beiden Vorpositionen eine signifikante Einschränkung zeigen, hat er ein Divergenz-& Konvergenzeinschränkung unterhalb C2

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Stefan W.

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