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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2016)

25.10. - 28.10.2016, Berlin

Natural Running: Biomechanischer Vergleich von Vorfuß- und Rückfußlauf

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Sebastian Knorz - Universitätsklinik Erlangen, Unfallchirurgische Abteilung, Erlangen, Germany
  • Sebastian Krinner - Universitätsklinik Erlangen, Unfallchirurgische Abteilung, Erlangen, Germany
  • Felix Hebenstreit - Institut für Sportbiologie und Bewegungsmedizin , Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany
  • Matthias Lochmann - Institut für Sportbiologie und Bewegungsmedizin , Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen, Germany
  • Friedrich F Hennig - Universitätsklinik Erlangen, Erlangen, Germany
  • Kolja Gelse - Universitätsklinik Erlangen, Unfallchirurgische Abteilung, Erlangen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2016). Berlin, 25.-28.10.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocPO25-598

doi: 10.3205/16dkou721, urn:nbn:de:0183-16dkou7210

Published: October 10, 2016

© 2016 Knorz et al.
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Fragestellung: Ausdauerlaufsport ist aufgrund zahlreicher gesundheitsfördernder Aspekte eine der beliebtesten Einzelsportarten. Allerdings besteht beim sportlichen Laufen bei akuten oder chronisch-repetitiven Überlastungen ein erhöhtes Risiko für Gewebeschäden, die langfristig zur Arthrose führen können. Unter Läufern wird in letzter Zeit der Vorfußlauf (forefoot strike; FFS) (sog. "natural running") gegenüber dem Rückfußlauf (rearfoot strike; RFS) zunehmend favorisiert. Das Ziel dieser Studie bestand darin, die bei Vorfuß- und Rückfußlauf auftretenden biomechanischen Kräfte und Belastungsraten in ihren drei räumlichen Achsen differenziell für das Sprung-, Knie- und Hüftgelenk zu analysieren und basierend auf bestehendem biologisch-traumatologischem Wissen vergleichend zu beurteilen.

Methodik: Das Probandenkollektiv umfasste 22 Leistungssportler (Triathlon), davon 11 habituelle Rückfußläufer und 11 habituelle Vorfußläufer. Unter Verwendung eines Laufbands mit integrierter Druckverteilungsmessung und mittels eines "Qualisys" Videoanalyse-Systems wurden bei 3,0 m/s die dreidimensionalen Bewegungsmuster bei RFS und FFS erfasst. Mittels Visual 3D Software und MATLAB wurden die Kräfte und Belastungsraten in allen drei Raumachsen für das Sprung-, Knie- und Hüftgelenk ermittelt und die Parameter "maximum peak force" (MPF) und "maximum loading rate" (LR) extrahiert. Die laufstilabhängigen Unterschiede wurden statistisch mittels GraphPad Prism 6 überprüft.

Ergebnisse: Die analysierten Parameter (MPF und LR) sind bei beiden Laufstiltypen in der vertikalen Achse deutlich größer als in der anterior-posterioren und medial-lateralen Achse. In der vertikalen Achse wurden beim FFS in allen 3 Gelenken signifikant höhere Werte für die MPF, jedoch signifikant niedrigere für die LR ermittelt. In der anterior-posterioren (a.-p.)-Achse treten beim FFS verglichen mit dem RFS im Kniegelenk signifikant niedrigere, im Sprung- und Hüftgelenk jedoch signifikant höhere Werte hinsichtlich der MPF und LR auf. In der medial-lateralen Achse konnten in allen drei Gelenken beim FFS geringfügig höhere Werte für die MPF und LR detektiert werden, wobei jedoch keine Signifikanzen festgestellt wurden.

Schlussfolgerungen: Aus den gewonnenen Daten lassen sich keine generellen Vorteile des FFS gegenüber des RFS ableiten. Die beim FFS in der vertikalen Achse auftretenden höheren Werte für die MPF jedoch niedrigeren Werte für die LR sind in biologischer Hinsicht sehr komplex zu interpretieren, da die unterschiedlichen zellulären und extrazellulären Anteile des Gelenkknorpels und Kapselbandapparats auf diese Parameter unterschiedlich reagieren und für eine abschließende Beurteilung noch weitere Forschungsarbeit notwendig ist. Vielmehr scheint stets eine individuelle Abwägung notwendig, wobei bei a.-p.-Instabilitäten des Kniegelenks der FFS aufgrund der hier geringeren a.-p.-Scherkräfte günstiger erscheint und bei bestehenden Sprunggelenksinstabilitäten der RFS zu favorisieren ist.