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Untersuchung zur Quantifizierung des Energieeintrags und -transfers innerhalb der oberen Extremitäten und deren Bedeutung für die Wettkampfleistung im Speerwurf der Männer

Für das Erlernen der Technik des Speerwurfs wird ein Technikmodell verwendet, dem sowohl Erkenntnisse aus der Praxis als auch Forschungsergebnisse aus anderen Schlagwurfdisziplinen (Baseball, Handball) teilweise widersprechen. So wird im Baseball ein Antrieb des Wurfarms vor allem durch die vorgeschalteten Segmente beschrieben, während im Technikmodell des Speerwurfs Elemente, die einen aktiven Antrieb des Ellenbogens kennzeichnen, verankert sind. Wie genau der Antrieb der Gelenke und des Speers im Speerwurf erfolgt, war bisher noch nicht Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. In dieser Arbeit wird die Frage aufgeworfen, inwieweit sich die Antriebsmechanismen im Speerwurf und im Baseball ähneln. Für die Beantwortung dieser Fragestellung wurde ein Körpermodell in Anlehnung an Roach (2012) entwickelt, das sich aus sechs starren Segmenten (Hand, Unterarm, Oberarm, Thorax, Abdomen, Becken) zusammensetzt. Dieses Modell wurde mit den Bewegungsdaten von zehn männlichen Speerwerfern des D/C-A-Kaders gespeist. Die Probanden wurden dazu mit 24 reflektierenden Markern an markanten Körperpunkten präpariert und ihre Speerwurfbewegung mit einem Infrarotkamerasystem aufgezeichnet. Zusätzlich wurde der Einfluss der Gerätelast auf die Antriebsmechanismen durch eine Variation der Gerätemasse untersucht (Unterlast/Überlast). Mithilfe der Fusion der Bewegungsdaten mit dem Körpermodell sowie den Methoden der inversen Kinematik und Kinetik erfolgte die Berechnung verschiedener biomechanischer Verläufe und Kenngrößen. Durch zusammenhangsprüfende Verfahren wurde der Einfluss dieser Kenngrößen auf die Abwurfparameter geprüft. Für Vergleiche zwischen den verschiedenen Speerlasten wurden unterschiedsprüfende Verfahren angewendet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Großteil der für die Abwurfgeschwindigkeit nötigen Energie bereits vor dem Einsatz des Wurfarms erzeugt wird; der Arm selbst fungiert nur noch als Energieüberträger. Das Schultergelenk ist das letzte Gelenk, das durch einen Eintrag von Energie zur Endgeschwindigkeit beiträgt; Ellenbogenund Handgelenk sind lediglich Überträger. Dem Ellenbogen kommt trotzdem eine wichtige Rolle zu: Durch seine Beugung kann das Massenträgheitsmoment des Arms und somit die Vorspannung der Schultermuskulatur verändert werden. Eine Veränderung der Gerätemasse bewirkt weiterhin eine Veränderung der Antriebsmechanismen; Lasten, die nicht dem Wettkampfgewicht entsprechen, führen zu einer Störung des Energietransfers auf der Grundlage einer veränderten Belastung des aktiven und des passiven Bewegungsapparats. Aus den Ergebnissen können Ableitungen getroffen werden, die zu einer Ergänzung des Technikmodells und des Lehrwegs beitragen und weiterhin eine bessere Planung beidem Einsatz unterschiedlicher Wurfgeräte ermöglichen. A technique model is used to learn the technique of javelin throwing. However, this technique has been partly contradicted both by practical experience as well as by research results from other disciplines (baseball, handball). In baseball, for example, a propulsion of the throwing arm is described primarily by the proximal segments, while the technical model of the javelin throw contains elements that characterize an active propulsion of the elbow. Exactly how the propulsion of the joints and the javelin takes place in the javelin throw has not yet been the subject of scientific investigations. This thesis raises the question as to what extent the driving mechanisms in javelin throwing and baseball are similar. To answer this question, a body model based on Roach (2012) was developed which consists of six rigid segments (hand, forearm, upper arm, thorax, abdomen, pelvis). This model was fed with the motion data of ten male javelin throwers of the D/C-A squad. The test subjects were prepared with 24 reflective markers at prominent body points and their javelin movements were recorded using an infrared camera system. In addition, the influence of the device load on the drive mechanisms was investigated by varying the device load (underload/overload). By consolidating the motion data with the body model and the methods of inverse kinematics and kinetics, various biomechanical processes and parameters were calculated. The influence of these parameters on the release parameters was examined by means of contrast-checking procedures. Differential testing methods were used for comparisons between the different javelin loads. The results show that the majority of the energy required for the release speed has already been generated before the use of the throwing arm; the arm itself only functions as an energy transmitter. The shoulder joint is the last joint that contributes to the final speed through an input of energy; the elbow and wrist are merely transmitters. Nevertheless, the elbow plays an important role: By bending it, the moment of inertia of the arm and thus the pretension of the shoulder muscles can be changed. A change in the mass of the device also leads to a change in the driving mechanisms; loads that do not correspond to the competition weight cause a disturbance of the energy transfer based on a changed load on the active and passive musculoskeletal system. From the results, conclusions can be drawn which complement both the technical model and the educational path and further enable better implementation of different throwing devices.
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Schlagworte: Speerwurf Leichtathletik Wettkampf Leistung Modellierung Technik Energie Wurf Arm Bewegung Analyse Biomechanik
Notationen: Kraft-Schnellkraft-Sportarten
Veröffentlicht: Leipzig Universität Leipzig, Sportwissenschaftliche Fakultät 2020
Seiten: 167
Dokumentenarten: Dissertation
Sprache: Deutsch
Level: hoch