Biomechanische Ganganalyse-Lösungen für klinische Anwendungen und sportliche Leistungssteigerung

Biomechanik des Gangs ist die Untersuchung der mechanischen Prinzipien, die das menschliche Gehen und Laufen bestimmen, mit Fokus darauf, wie Kräfte, Bewegungen und Energieübertragungen innerhalb des muskulären und skeletalen Systems miteinander interagieren, um Fortbewegung zu erzeugen. Dieses Fachgebiet vereint Konzepte aus Physik, Ingenieurwissenschaften und Anatomie, um die Kinematik (Bewegung) und die Kinetik (Kräfte) des Gangzyklus zu analysieren, und liefert Einblicke darüber, wie Knochen, Gelenke, Muskeln und Sehnen zusammenarbeiten, um effiziente Bewegung zu erzeugen. Wichtige Forschungsbereiche in der Biomechanik des Gangs umfassen die Analyse von Gelenkwinkeln, Bodenreaktionskräften, Muskelaktivierungsmustern und Energieeinsparung während jeder Phase des Gangzyklus – vom Aufsetzen der Ferse bis zum Abstoßen mit den Zehen. Beispielsweise dorsalflektiert der Knöchel beim Ferse-Aufsatz-Phase, um den Aufprall zu absorbieren, während das Knie sich beugt, um das Körpergewicht abzufedern, was zeigt, wie verschiedene Gelenke koordiniert Kräfte bewältigen. Kinetisch untersucht die Biomechanik des Gangs die vertikalen, horizontalen und mediolateralen Kräfte, die auf den Boden ausgeübt werden und die Vorwärtsbewegung sowie Stabilität beeinflussen. Bodenreaktionskräfte, gemessen mithilfe von Kraftmessplatten, zeigen, wie der Körper mit der Umgebung interagiert, wobei Spitzenwerte während des Ferse-Aufsatzes und des Zehen-Abstoßens die Aufprallabsorption beziehungsweise die Vorwärtsbewegung anzeigen. Muskelaktivierungsmuster, erfasst durch Elektromyografie, zeigen, wie Muskeln wie der Musculus gastrocnemius und der vordere Schienbeinmuskel sich zusammenziehen, um die Fußbewegung zu steuern und das Gleichgewicht zu halten. Die Biomechanik des Gangs untersucht auch, wie Abweichungen von normalen Mustern – wie Überpronation, Hinken oder verkürzte Schrittlänge – zu Unwirtschaftlichkeit, Schmerzen oder Verletzungen führen können. Eine übermäßige Pronation während der Mittelstandphase kann beispielsweise die Belastung der Plantarsehne erhöhen und somit zur Plantarfasziitis beitragen, während ein asymmetrischer Gang die unteren Rückenmuskeln oder die Hüften belasten kann. Das Verständnis dieser mechanischen Zusammenhänge ist entscheidend für die Entwicklung von Interventionen wie Einlagen, physikalischen Therapieübungen oder Modifikationen an Schuhen, die abnormale Gangmuster korrigieren und die Funktion verbessern. In Forschung und klinischer Praxis bietet die Biomechanik des Gangs eine wissenschaftliche Grundlage zur Beurteilung der Wirksamkeit von Behandlungen, zur Entwicklung von Hilfsmitteln und zur Optimierung sportlicher Leistungen und ist somit eine wesentliche Disziplin im Gesundheitswesen, der Sportwissenschaft und der Rehabilitation.