Zeig's uns, Oscar!
Oscar Pistorius 2 Daegu 2011

BLADE RUNNER oder FASTEST MAN ON NO LEGS wird er gerne genannt: die Rede ist von Oscar Pistorius, jenem Ausnahmeathleten, der es geschafft hat, mit erheblichen Behinderungen (Klasse T44/43) unter Nutzung kompensierender Technik an den Olympischen Spielen für Nicht-Behinderte teilzunehmen.

Pistorius durfte nach der Entscheidung der IAAF (International Association of Athletics Federation) nicht an Wettbewerben für Nicht-Behinderte teilnehmen. Die Entscheidung wurde jedoch vom Internationalen Sportgerichtshof CAS (Court of Arbitration for Sport) in Lausanne aufgehoben, so dass Pistorius in London antreten durfte, nachdem er die Qualifikationszeit für die 400m-Strecke einmal unterboten hatte.

Intensiv wurde im Web darüber diskutiert, ob seine Cheetah Prothesen nicht einen erheblichen Vorteil gegenüber den Nicht-Behinderten darstellen; viele Meinungen waren in der einen oder anderen Richtung emotional gefärbt. Eine interessante wissenschaftliche Betrachtung des Themas findet man in einem Blog-Beitrag der US-Amerikanischen Southern Methodist University; passend dazu Rede und Gegenrede, für alle, die es genau wissen wollen.

Anstelle der Unterschiede (Unterschenkelgewicht, Schrittfrequenz, Bodenreaktionskraft/-kontaktzeit und Energiebedarf) zwischen der Lauftechnik von Oscar Pistorius und Nicht-Behinderten möchte ich in diesem Beitrag die offensichtlichen Gemeinsamkeiten betonen und hervorheben, dass Läufer mit intakten Unterschenkeln durchaus vergleichbare Techniken einsetzen (können): es geht um die Nutzung der Federkraft von Unterschenkel und Fuß und weiterhin um die Unterstützungsarbeit des Rumpfs.

Zur Verdeutlichung dienen zunächst einige Videos von Oscar im Web:

Oscar Pistorius - The Fastest Man On No Legs
Ästhetisch sehr gelungene Aufnahmen, bei denen man nicht nur die Federwirkung der Prothesen erkennen kann, sondern auch sehr schön sieht, wie Oscar mit dem ganzen (restlichen) Körper läuft: Arme, Rücken, Becken.

Oscar Pistorius - The Blade Runner
Oscar erzählt zu Laufszenen über sich, ab 2 Min. 40 Sek. kommen schöne Aufnahmen mit den federnden Prothesen.

"Blade Runner" - Oscar Pistorius - Olympics
Kurze Biographie, viele Laufszenen, gut zu erkennen, wie er die Federwirkung der Prothesen nutzt.

Oscar Pistorius Put to the Test
Eine wirkliche Perle unter den Videos: seitliche Aufnahme vom Laufband, Punkte-Marker zeigen in SlowMo alle wichtigen Bewegungen.

Die Cheetah-Prothesen haben eine hohe Spannung bei kurzen Federwegen, daher muss man schon genau hinsehen, um die Winkelveränderung zwischen dem Fußteil und dem Wadenteil zu erkennen. Und auch wenn unser Fuß seinen Winkel zum Unterschenkel stärker verändert, wenn wir den ersten Stoß beim Aufprall abfangen: beide - Oscars Prothesen und unsere Achillessehnen/Waden-Systeme speichern die Aufprallenergie, um sie beim Abdruck wieder abzugeben und uns nach vorne zu katapultieren. Die Federabstimmung der Cheetahs mag härter sein und dadurch eine längere Strecke der Kompression ertragen (wissenschaftliche Diskussion oben: "Oscar hat den längeren Bodenkontakt"), aber das Funktionsprinzip "Energie laden im senkrechten Stand und abgeben im nach vorne geneigten Stand" ist bei beiden Varianten gleich, sofern man davon ausgeht, dass der Nicht-Behinderte den DVZ (Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus) nutzt.

Anders als nicht-amputierte Läufer kann Oscar keine Wadenmuskeln zu Hilfe nehmen, um den Abdruck zu forcieren. Gerade Fersenläufer sind ja darauf angewiesen, die Wade beim Abdruck aktiv anzuspannen, da sie beim Landen nicht bereits durch die Schwerkraft und den Aufprall auf den Boden gespannt wurde.
Nicht vergessen: nur während das Standbein den Boden berührt, kann Vortrieb entstehen. Solange der Körper in der Luft ist, kann er zwar die Stellung der Gliedmaßen verändern, um die optimale Voraussetzung für den nächsten Schritt zu schaffen, aber sonst kann er nichts für den Vortrieb tun!

Was macht Oscar, um den Rest des Körpers möglichst effizient an der Bewegung zu beteiligen und die Standphase so zu unterstützen, dass das Gewicht ideal verteilt und die gegenläufige Bewegung des nächsten Schritts richtig vorbereitet wird? Die Antwort finden wir im oben verlinkten Slow Motion Video ("Oscar Pistorius Put to the Test"), insbesondere wenn er ab der 32. Sekunde die Arme mitbenutzt. Während das durch Punkte markierte rechte Bein den Boden berührt,

  • verändert sich der Kniewinkel kaum (leichte Beugung), also entsteht kaum Schub durch aktive Beinstreckung im Knie (!)
  • arbeitet der rechte Arm gegenläufig und zieht damit gegen das rotierende Becken, das mit dem rechten Bein mitgeht (!)
  • bringt Oscar sein Gewicht über das rechte Bein, wodurch die senkrechte Kompression der Cheetah-Prothese verstärkt wird und das Gewicht von der expandierenden Cheetah nach vorne geschoben wird. Dies ist auf den anderen Videos gut als leichtes seitliches Wackeln auszumachen.

Auffällig ist die geringe Variation der Höhe oberhalb des Beckens: Oscar schafft es, die vortreibenden Aktivitäten von den Strukturen Becken-abwärts leisten zu lassen und die unterstützenden Aktivitäten (Neupositionierung von Armen und Beinen) aus dem Oberkörper zu steuern, der somit ohne wesentliche Höhenschwankungen beteiligt wird.

Was können wir von Oscar lernen?

Oscars Cheetah-Prothese ist eine einfache bionische Nachbildung. Bei aller Bewunderung für die robuste technische Ausführung stellt sie doch eine extreme Reduktion auf das wesentliche Prinzip dar und ist damit in allen Aspekten dem natürlichen Vorbild unterlegen, sieht man von der reinen Vortriebsarbeit auf griffigen, ebenen Böden ab.
Gerade anhand dieser reduzierten Nachbildung erkennen wir aber die wichtigste Funktion unserer Unterschenkel und Füße beim Laufen. Ungeschminkt und ohne verdeckendes Schuhwerk. Wir sehen weiterhin, wie diese Funktion in die Bewegung des gesamten Körpers integriert wird.

Wir lernen:

Der Vortrieb entsteht am Boden

Je besser wir die beim Aufprall entstehende Energie speichern und wieder abgeben können, umso weniger Zusatzenergie müssen wir investieren. Bei gleicher Geschwindigkeit brauchen wir daher weniger Kraft oder bei gleichem Krafteinsatz kommen wir schneller vorwärts. Die entscheidende Struktur ist das Unterschenkel-/Fuß-System bzw. bei Oscar die flexible federnde Prothese.

Die Steuerung kommt aus dem Oberkörper

Je mehr wir es schaffen, die richtige Positionierung des Laufapparats aus dem Oberkörper heraus zu leisten, umso besser verteilen wir die benötigte Gesamtenergie auf den ganzen Körper.

Die Schwerkraft ist der wichtigste Faktor beim Laufen

Ganz deutlich wird dies bei den Vorstellungen, die sich die Forscher für das Training von Langzeitastronauten machen, wenn es um das Thema Laufband geht: die Astronauten werden (da keine Schwerkraft verfügbar ist) mit elastischen Bändern gegen das Laufband gezogen. In der Abdruckphase - wenn unsere Muskeln und Bänder ihre gespeicherte Energie abgeben - wird das elastische Band gespannt (= die Schwerkraft "geladen"). Das entspannende Band zieht die Astronauten zurück aufs Laufband und spannt damit deren Unterschenkel. Ein faszinierendes Pingpong der gegenseitigen Auf- und Entladung.

Und wer jetzt noch nicht genug hat von Athleten, die sich nicht am Laufen hindern lassen, obwohl sie dafür wirklich einige Körperteile zu wenig haben, schaue sich das SloMo-Video des beidseitig oberhalb des Knies amputierten einarmigen Sportlers Cameron Clapp an: Bilateral Above Knee Amputee Sprinting.


Klassen T44/T43 (ISOD - Amputierte)
Oberschenkelverlust und sonstiger Schaden an dem Bein, der mindestens einem Vorfußverlust gleichkommt. Doppelunterschenkelverlust, Unterschenkel- und Vorfußverlust, Doppelvorfußverlust und diesen Schäden Gleichgestellte. Unterschenkelverlust, Knieversteifung (keine Bewegungsmöglichkeit), Vorfußverlust und diesen Schäden Gleichgestellte.

Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus (DVZ)
Eine Energie-sparende Kontraktions-Reaktion eines Muskel- oder Muskel-/Sehnen-Systems, die bei vorgespanntem Muskel durch Reflex-artige Reaktion auf einen Dehnungsimpuls erfolgt, wie ihn der Aufprall des bisherigen Schwungbeins auf den Boden darstellt. Voraussetzungen für Erfolg und Effizienz sind die richtige Muskelspannung und nicht zu lange Aktions-/Reaktionszeiten, siehe auch im entsprechenden Wikipedia-Artikel. Ein weitgehend gestreckter Körper kann mittels DVZ die eingesetzte Energie optimieren.

Weiter zum Blog-Artikel: Simplify your Lauftechnik!
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