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Fragestellung: In der orthopädisch-traumatologischen Rehabilitation wird das Training auf dem Fahrradergometer vor allem zur Gelenkmobilisierung und zur Therapie von Muskelatrophien eingesetzt. Die Belastung der Sprung-, Knie- und Hüftgelenke in sitzender Position ist niedriger als beim Gehen (ERICSON & NISELL 1986). Demnach kann das Fahrradergometer wegen der guten Dosierbarkeit der Pedalkräfte auch bei Patienten mit Teilbelastung problemlos eingesetzt werden. Vereinzelte Studien bringen jedoch ein erhöhtes Lockerungsrisiko von Hüftendoprothesen mit Fahrradfahren in Verbindung (HEIMEL & GRIFKA 1996, WIRTZ u.a. 1998). Vor allem in der Startphase konnten etwas höhere Belastungen beobachtet werden (SCHÖNLE 2001). Die vorliegende Studie verfolgt daher das Ziel, die Pedalkräfte und Gelenkpositionen auf dem Fahrradergometer zu präzisieren.

Methodik: An der Studie nahmen 10 gesunde Probanden teil. Die Pedalkräfte auf einem Fahrradergometer wurden über Fußdruckmesssohlen, die Gelenkwinkel vom Fuß bis zur Hüfte mittels 3D-Bewegungsanalyse ermittelt. Die Probanden wurden gebeten, in aufrechter Sitzposition jeweils beginnend mit einer Leistung von 25 W und in Stufen von 25 W bis mindestens 200 W auf eine Drehzahl von 60, 80 bzw. 100 UpM zu beschleunigen und diese für mindestens 30s konstant zu halten.

Ergebnisse: Die aufzubringenden mittleren Pedalkräfte aus Eigengewicht des Beines und Muskelkraft betragen bei 25 W 8,0/10,5/11,3 kg (60/80/100 UpM) und steigen linear um 3,2/2,6/2,0 kg pro 25 W auf 30,3/28,3/25,1 kg bei 200 W. Unter 75 W sind bei niedrigeren, darüber bei höheren Drehzahlen geringere Pedalkräfte zu verzeichnen. In der Startphase sind bei 25 W - 100 W konstant hohe Pedalkräfte von rund 43 kg in einer Tretkurbelstellung von 0-90°. Bei konstanter Drehzahl (80/100 UpM) verschiebt sich die Tretkurbelstellung mit den größten Pedalkräften auf einen Bereich von 90-180°. Für Lockerungen verantwortlich gemachte übermäßige Rotations- und Kippbewegungen im Hüftgelenk konnten nicht festgestellt werden.

Schlussfolgerungen: Entgegen ERICSON & NISELL (1986) aber in Übereinstimmung mit BERGMANN et al. (1995) besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Drehzahl und Pedalkraft. Die Pedalkräfte in der Startphase sind viel höher als angenommen (SCHÖNLE 2001) und finden sich in einer Gelenkwinkelstellung mit starken Zug- und Kompressionskräften auf Knie- und Hüftgelenke. Zur Vermeidung ungünstiger Gelenkbelastungen in der Startphase ist ein ziehendes Fahren mit Pedalbügeln nur über die gesunde Körperseite dringend anzuraten. Bei konstanter Drehzahl hingegen kann das Fahrradergometer auch bei Teilbelastung problemlos eingesetzt werden. Wegen der günstigeren Gelenkwinkelstellungen bei maximalen Pedalkräften und den geringeren Schwankungen sind höhere Drehzahlen (80/100 UpM) niedrigeren Drehzahlen (60 UpM) vorzuziehen. In einer Folgestudie werden z.Zt. die effektiven Gelenkbelastungen bei Patienten nach Knie- und Hüft-TEP ermittelt.

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