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Das Folgende sind Auszüge aus einem Manuskript, das ich als Auftragsarbeit begonnen hatte. Nachdem eine zugesicherte Honorierung nicht erfolgte, stellte ich die Arbeit ein. Es ist unfertig und nicht korrekturgelesen.






"Biomechanik und Biodynamik in Diagnostik und Therapie"
von Bernhard Sandkühler

Copyright © 2000,2001, 2004 by Bernhard Sandkühler



Vorwort



"... die mechanische Wissenschaft ist von allen die edelste und nützlichste,
da durch ihre Werke alle belebten Körper ihre Bewegungen vollführen ..."
Leonardo da Vinci

In der Biologie gibt es keinen Status Quo. Der Forschungs- und Kenntnisstand ändert sich mal langsam wie die Adaption der Knochenstruktur, mal schnell wie Nervenimpulse. Zum Jahr 2000 ändert sich das Grundverständnis der Biomechanik gründlich, es adaptiert sich wie alle biomechanischen Elemente an die stärksten Einflußgrößen, in diesem Falle an grundlegend neue Erkenntnisse.

Das Wunderwerk des Bewegungsapparates und seiner aktiven Einzelteile (Muskeln und Nerven) als auch der nur anscheinend "passiven" Teile wie Knochen, Knorpel, Sehnen und Bänder zeigt sich vor allem in seiner Dynamik, bei den Bewegungsabläufen und den dabei erkennbaren Kräften. Das Zusammenspiel der Einzelteile läßt sich heute in vivo studieren, das Zusammenspiel der Funktionen wird deutlicher.

Fehlfunktionen mitsamt ihren Ursachen zeigen sich vor allem als mechanische Defekte, wo bisher neuronale, biochemische, hormonelle Ursachen vermutet wurden. Und vor allem zeigt sich, wie sich die anscheinend "passiven" Teile des Bewegungsapparates höchst lebendig an dynamische Verformung adaptieren.

Gerade in den letzten Jahren wurden in Forschungsreihen Gesetzmäßigkeiten festgestellt, welche einige bisherige therapeutische Ansätze grundlegend verändern werden:

  • Mechanische Vorgänge spielen eine deutlich größere Rolle in de Steuerung und Regelung des Organismus als angenommen. Neuronale oder hormonelle, chemische oder elektronische Vorgänge sind für den Körper weit schwächere Signale als beispielsweise die winzige Verformung eines Knochens durch Einwirkung von Muskelkraft.

  • Muskeln sind in ihrer Kraft vergleichbar: Pro qcm Muskelquerschnittsfläche können ca. 60 Newton erbracht werden. Unterschiede liegen beispielsweise in Kontraktionsgeschwindigkeit oder Ausdauer, die Kurven von Muskelkraft-Entwicklung im Zeitverlauf können sehr unterschiedlich sein.

  • Spitzenkräfte, die auf Knochen und andere Gewebe einwirken, regeln Aufbau, Abbau und Umbau der Gewebe. Dauernd einwirkende Kräfte spielen eine weit geringere Rolle als Spitzenkräfte. Muskelwachstum ist eine Reaktion auf abgeforderte Maximalkraft. Nur wenn Maximalkraft trainiert wird, wachsen Muskeln. Muskeln werden also "nach Bedarf" gebildet:
    Großer Krafteinsatz: Der Muskelquerschnitt wächst.
    "Normaler" Krafteinsatz: Muskeln werden erhalten.
    Geringer Krafteinsatz (Bettlägerigkeit!): Muskelmasse wird abgebaut.

  • Muskeln und Knochen haben ein konstantes Verhältnis zueinander (Ermittelt bisher an Menschen, Säugetieren, Vögeln, Reptilien, proximale Tibia/Fibula bei 2/3 der Länge, Siehe Kapitel "Stand der Forschung zum Jahr 2000"). Auf 100 qcm Muskelquerschnittsfläche kommen 5 qcm Knochenquerschnittsfläche. Im fortpflanzungsfähigen weiblichen Organismus ist das Verhältnis 6 zu 100. Eine erst in den 90ern belegte Konstante!

  • Knochen werden in dem Maß verstärkt oder abgebaut, wie sie mechanisch beansprucht werden (Druck, Zug, Biegung, Drehung, Siehe Kapitel "Stand der Forschung zum Jahr 2000).
    Starke Verformung (über 1500 m E ): Substanzzuwachs.
    "Normale "Verformung (über 900-1500 m E ): Erhalt.
    Mangelnde Verformung (unter 900 m E ): Knochenabbau bis hin zu scheinbarer "Osteoporose".

  • Bestimmte mechanische Vibrationen beeinflussen Muskel- und Knochenwachstum - auch ohne begleitende Sportarten. Der Bewegungsapparat wird alleine schon durch seine Reaktionen auf die einwirkenden Vibrationen leistungsfähiger im exakten Sinn dieses Wortes, er kann höhere Leistung erbringen (meßbar in Watt!).

  • Die gleichen Vibrationen trainieren "nebenbei" das Koordinationsvermögen des gesamten Bewegungsapparates.

  • Viele Fehlhaltungen, Schmerztypen, lassen sich durch mechanische Therapie weit wirksamer behandeln als bislang belegbar war.

Aber es tauchen auch bei Versuchsreihen sehr grundlegende Fragen auf, die bisher nicht relevant schienen:

  • Wie große Kräfte wirken auf Knochen ein? Wie große Kräfte, wie viele Newton an Kraft halten sie aus?

  • Was löst bei Muskeln und Knochen Wachstum aus, was führt zu Abbau?

  • Wie lassen sich körperliche Tätigkeiten wissenschaftlich erfassen und in Standard-Meßgrößen wie Watt, Joule oder Newton ausdrücken? Wie viel Leistung (in Watt) erbringt beispielsweise eine Versuchsperson, die sich 60 Sekunden lang immer wieder vom Stuhl erhebt und wieder hinsetzt (beliebter Test!)?

  • Wie kann man Erkenntnisse verschiedener Forschungsreihen vergleichen, in denen (unpräziserweise!) einmal von "Leistungskraft", dann wieder von "Schnellkraft" oder Dauerkraft gesprochen wird?

  • Was ist der Stand der Forschung zum Jahr 2000? Welche Fragen sind noch offen? Was ist unerforscht?

Dieses Buch bringt Sie auf den aktuellen Stand!

Repetitorium in Biomechanik: Statik und Dynamik

Bio-Mechanik ist ein Einsatzgebiet der Mechanik. Die einzelnen Komponenten wie Muskeln und Knochen leben, sie verändern sich weit stärker als Federn, Hebel und Zahnräder.

Um sich in das Gebiet der Biomechanik einzuarbeiten, braucht man zunächst ein profundes Fachwissen in Mechanik (Statik und Dynamik) und ihren präzisen Grundgrößen Länge (Meter), Masse (Kilogramm), Zeit (Sekunde).

Die wichtigsten Ableitungen dieser drei Grundgrößen sind: Kraft (Newton), Energie (Newtonmeter), Arbeit (Kraft mal Weg, Joule) und Leistung (Kraft mal Weg pro Zeiteinheit, Watt). Für Mediziner und anderweitig Interessierte finden sich in diesem Werk nicht nur die wichtigsten und aktuellsten medizinischen Studien zu diesem Thema, sondern auch eine Auffrischung, ein Repetitorium der Mechanik-Grundkenntnisse:

Grundgröße

Einheit

Kürzel

Länge oder Weg

Meter

m

Masse

Kilogramm

kg

Zeit

Sekunden

s

und daraus folgend:

Kraft

Newton

N

Energie

Newtonmeter

Nm

Arbeit (Kraft mal Weg)

Joule

J

Leistung (Arbeit pro Zeiteinheit)

Watt

W

Weitere Grundbegriffe:

Statik ist ein Teilgebiet der Mechanik. Statik hat mit "Körpern im Gleichgewicht" zu tun und mit den Kräften, die sie im Gleichgewicht halten.

Dynamik hat mit "Körpern in Bewegung" zu tun. Dynamik ist die Wissenschaft der Bewegungsabläufe und der Kräfte, die dabei auf Körper, in Körpern und durch Körper wirken.

In der Medizin vergleichbar sind Untersuchungen in vitro oder in vivo. Am "toten" Objekt kann man Massen und Veränderungen messen. Untersuchungen am lebenden Objekt können "natürliche Bewegungsabläufe" aufzeigen.

"Bewegung" setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: Geschwindigkeit (Meter pro Sekunde) und Beschleunigung (Meter pro Sekunde im Quadrat).



Das Meter-Sekunde-Kilogramm-System

Meter sind eine Längeneinheit. Was genau ein Meter ist, wurde nach dem Umfang der Erdkugel am Äquator festgelegt: Ein Meter sollte der 40millionste Teil dieses Umfangs sein. Der "Ur-Meter" oder "Archiv-Meter" wird seit 1977 als Modell aus Platin im französischen "Internationalen Büro für Maße und Gewichte" (www.bipm.fr) aufbewahrt. Neuere Standards unter Wissenschaftlern setzen die Wellenlänge eines Helium-Neon Lasers ein, orientieren sich jedoch weiterhin am Ur-Meter.

Kilogramm ist genau genommen keine Gewichts-Einheit, sondern eine Schwere-Einheit. Masse ist die Eigenschaft, die einen Körper schwer und träge macht. Masse ist aber nicht gleich Gewicht, da sich das Gewicht einer Masse je nach Standort ändert. Am Meer hat ein Metallklotz ein etwas höheres Gewicht als im Gebirge oder gar auf dem Mond. Auf dem Mond ist das Gewicht nur noch etwa ein Sechstel des Erd-Gewichtes, die Masse bleibt jedoch die gleiche. Daher wird in der Wissenschaft eher von Masse als von Geiwcht gesprochen, auch wenn für den "Hausgebrauch" kein großer Unterschied besteht.

Masse wird in Kilogrammgemessen. Ein Kilogramm ist die Masse eines Wasser-Würfels mit einer Kantenlänge von 10 cm (1 Liter, 1000 Kubikzentimeter, gemessen bei 4° Celsius und Normalluftdruck).



Zur Vertiefung der Grundeinheiten

Repetitorium "Kilogramm":

Kilogramm ist eine internationale Maßeinheit. Bei Paris wird ein Norm-Klotz aus einer Platin-Iridium-Legierung aufbewahrt - als Maßstab für die exakte Masse von einem Kilogramm.

Daß nicht das Gramm, sondern das "Tausendgramm" (Kilogramm) als Maßeinheit verwendet wird, war eine Entscheidung aus dem Jahr 1875.

In der Umgangssprache spricht man oft von "Gewicht" in Kilogramm. Für die Praxis macht es meistens keinen großen Unterschied, wissenschaftlich exakt wäre die Bezeichnung "Kilopond" für Gewicht und Kilogramm für Masse.

Unser Wasser-Würfel drückt mit seiner Masse von 1 Kilogramm auf die Erdoberfläche.

Wenn man die Masse von 10 kg in Form eines Putzeimers voller Wasser bewegen soll, spürt man seine Masseträgheit.

Wer 20 kg Übergewicht mit sich herumschleppt, denkt selten daran, daß dies die gleiche Masse ist wie zwei Putzeimer voller Wasser oder 20 von unseren Wasser-Würfeln.

Wenn man es ganz genau nimmt, muß man den Wasser-Würfel mit 10 cm Kantenlänge bei +4 Grad Celsius und Normalluftdruck wiegen, um ganz exakt die Masse von 1 kg zu ermitteln.

Masse ist unabhängig von der Schwerkraft. Unser Wasser-Würfel hat an jedem Ort der Welt die gleiche Masse, sein Gewicht wird immer geringer, je weiter man sich vom Erdmittelunkt entfernt.

Tausend Kilogramm (ein "Megagramm") ergeben eine Masse von einer Tonne. Ein Tausendstel Kilogramm ist ein Gramm. Ein Megagramm besteht aus einer Million Gramm, also tausend Kilogramm oder einer Tonne.



Repetitorium "Sekunde":

Sekunde ist eine Zeit-Einheit. Sie ergibt sich aus dem Tag, also eigentlich dem Sonnenlauf. Ein Tag wird unterteilt in 24 Stunden, diese in je 60 Minuten und diese wieder in je 60 Sekunden. Also hat ein Tag 86.400 Sekunden, eine Sekunde ist 86.400stel Tag.

Alle anderen Einheiten der Physik basieren letztlich auf diesem MKS-System, auf Meter, Kilogramm und Sekunden.





Zur Vertiefung der abgeleiteten Einheiten

Repetitorium "Kraft":

Kraft ist die Ursache für Verformung oder Beschleunigung. Kraft selbst kann man weder sehen noch direkt messen, sie ist nur an ihren Wirkungen erkennbar. Kraft wird in Newton gemessen.

Kraft hat immer eine Größe und eine Richtung.

Wenn man die Masse von einem Kilogramm innerhalb einer Sekunde auf die Geschwindigkeit von 1 Meter pro Sekunde (entspricht 3600 cm pro Stunde oder 3,6 km/h) beschleunigt, hat man die Kraft von 1 Newton eingesetzt.

Wenn man eine gefüllte Flasche ((ca. 1 kg) mit "normaler" Geschwindigkeit hochhebt, braucht man dazu etwa 1 Newton Kraft.

Heilkraft, Sehkraft, Willenskraft, Überzeugungskraft, Kaufkraft sind keine Kräfte im Sinne der Physik.

Kräfte haben meistens eine Richtung, in die sie wirken. Druckkräfte in Gasen wirken in alle Richtungen.

Beim technischen Zeichnen werden Kräfte meist als Pfeile dargestellt. Daraus kann man dann ablesen, wo eine Kraft ansetzt, in welche Richtung sie wirkt (Richtung Pfeilspitze) und wir groß die Kraft ist ((1 cm Pfeillänge entspricht 10 Newton Kraft).

Die Einheit für Kraft wurde nach dem englischen Physiker Isaac Newton 1643-1727) benannt.

Kraft wird nach dem englischen Wort ""Force" durch den Buchstaben "F" symbolisiert.

Muskelkraft verformt Knochen, wenn auch nur im Promillebereich.



Repetitorium "Arbeit":

Arbeit wird beschrieben mit der Formel "Kraft mal Weg". Das heißt daß man eine Kraft so lange auf einen Gegenstand einwirken läßt, bis er einen Weg zurückgelegt hat.

Wenn man eine Kraft von 1 Newton so lange auf den oben beschriebenen Wasser-Würfel ((1 kg) wirken läßt, bis er eine Distanz von 1 Meter zurückgelegt hat, hat man eine Arbeit von 1 Joule vollbracht (Kraft mal Weg, Newtonmeter, Nm).

Geistige Arbeit ist physikalisch gesehen gar keine.

Ob man einen Eimer Wasser einen Meter hochhebt oder einen Meter weit am Boden entlang schiebt ist nur dann die gleiche Arbeit, wenn die Reibung am Boden die gleiche Kraft (in Newton) erfordert wie das Heben.

Die Einheit für Arbeit wurde nach dem englischen Physiker James Prescott Joule (1818-1889) benannt.

Arbeit wird nach dem englischen Wort "Work" mit dem Buchstaben "W" symbolisiert.

Leistung wird beschrieben durch die Formel "Arbeit pro Zeiteinheit" oder "Kraft mal Weg durch Zeit".

Wenn man den Wasser-Würfel innerhalb einer Sekunde um einen Meter hochhebt, war das eine Leistung von 1 Watt (Arbeit pro Zeiteinheit, Newtonmeter pro Sekunde, Nm/s, Joule pro Sekunde).



Repetitorium "Leistung":

Wenn man 100 Kilogramm wiegt und eine Treppe in einer Sekunde 1 Meter hochsteigt, dann hat man 100 Watt geleistet.

Wenn ein Kind nur 10 Kilo wiegt, aber in 10 Sekunden 10 Meter hochklettert, hat es ebenso 100 Watt geleistet.

Wenn man eine Leistung von 1000 Watt vollbracht hat, weiß man, was man geschafft hat.

Die Einheit der Leistung wurde nach dem Engländer James Watt (1736-1819) benannt.

Leistung wird nach dem englischen Wort ""Power" durch den Buchstaben "P" symbolisiert.





Kräftespiele  in vivo

Den Einstieg in das Kräftespiel der Biomechanik ergibt sich gut am ganz alltäglichen Fall, sozusagen bei jedem Schritt:

Stellen Sie sich einen Patienten mit einer Körpermasse von 100 kg vor. Beim Gehen lasten diese 100 kg abwechselnd auf jedem Fuß. Auf Schien- und Wadenbein sind es etwas weniger, da man das Gewicht von Unterschenkel und Fuß abziehen muß. Doch nehmen wir einmal an, daß eine Masse von 100 kg auf Schien- und Wadenbein drückt. Was für eine Kraft (Newton) müssen wohl diese beiden Knochen (Tibia und Fibula) bei einer Plantarflexion aushalten, also wenn die Ferse vom Boden abgehoben wird?



(Einfügen: schematisches Bild von Tibia, Fibula, Femur und den Haupt-Muskeln)

Bildunterschrift:

Die Abbildung zeigt stark vereinfacht die Plantarflexion
und das Zusammenspiel von M. gastrocnemius und M. soleus.



Die wichtigsten Muskeln, die den Fuß beugen, um den gesamten Körper anzuheben, sitzen oben an Tibia, Fibula und Femur an und gehen unten in die Achillessehne über, die an der Ferse ansetzt und zieht.

Vereinfacht gesehen können wir den Fuß als einen Hebel betrachten, dessen Angelpunkt bei Beugung oder Streckung das obere Sprunggelenk ist.



(Einfügen: schematisches Bild von Ferse, Fußknochen und den Ansatzpunkten der Sehnen;
Hervorhebung des Hebelschemas)

Dieser Hebel ist vor dem Gelenk ca. 10 cm und dahinter ca. 4 cm lang, hat also ein Hebelverhältnis von 4 zu 10 oder 2,5. Das bedeutet, daß die besagten Muskeln das zweieinhalbfache der Körpermasse (100 kg x 2,5 = 250 kg) bewältigen müssen.

Sie müssen eine Kraft von 2500 Newton aufbringen, um das Körpergewicht von 100 kg mit gestrecktem Fuß oben zu halten (statische Kraft). Da aber eine Bewegung entstehen soll, muß man mit dynamischen Kräften rechnen. In der Mechanik wird davon ausgegangen, daß dynamisch rund das dreifache von statischen Kräften erforderlich ist. Um den Fuß zu strecken, muß also in diesem vereinfachten Modell mit einer Kraft von 7500 Newton an der Ferse nach oben gezogen werden. Damit wird der vordere Teil des Fußes nach unten gedrückt.

Die Kraft, die insgesamt auf Tibia und Fibula wirkt, setzt sich zusammen aus diesen von unten ansetzenden 7500 Newton und aus den 1000 Newton, die durch die Körpermasse von 100 kg von oben auf die beiden Knochen drücken. Die beiden Knochen (und die dazugehörigen Knorpelschichten, die Gelenkschmiere etc.) müssen bei jedem Schritt eine dynamische Kraft von insgesamt rund 8500 Newton aushalten.

Tibia und Fibula zusammen eine Querschnittsfläche von beispielsweise 350 qmm , also lastet hier ein Druck von rund 25 Newton auf jedem Quadratmillimeter. Diese 8500 Newton verteilen sich am oberen Sprunggelenk auf eine Querschnittsfläche von ca. 1400 qmm und ergeben damit einen Druck von nur noch rund 6 Newton auf jeden Quadratmillimeter der beteiligten Gelenkflächen.



(Grafik einfügen, die erstens den oberen Querschnitt zeigt
und zweitens den Ort, wo der Querschnitt immer gemessen wird; 66% ?)

Bildunterschrift:
Querschnitt durch Tibia und Fibula am Gelenk und (66% proximal?)

 

Das Skelett braucht Knorpel als verbindendes Element. Knorpel ist aber weniger steif als Knochen. Also braucht der Körper an Knorpelflächen größere Querschnitte, um die Kraft pro Quadratmillimeter geringer zu halten. Dieser Zusammenhang erklärt dem Biomechaniker, wie Knochen in seinen typischen Formen ausgestaltet wird, um unterschiedlichen Materialeigenschaften und Anforderungen gerecht zu werden.

Beim oben erwähnten Querschnitt durch den Unterschenkel wurde bei allen untersuchten Säugetieren, Vögeln und Reptilien konstante Verhältnisse zwischen Knochenfläche und Muskelfläche festgestellt. Auf 100 qcm Muskelfläche kommen 5 qcm Knochenfläche, was einem Verhältnis von 20 zu 1 oder 5% entspricht. Eine Ausnahme bilden weibliche Körper im fruchtbaren Alter (Östrogenproduktion!), hier ist das Verhältnis 16-17 qcm Muskelfläche zu 1 qcm Knochenfläche, also ca 6 %. Diese Konstanten spielen in der Biomechanik eine bedeutende Rolle und werden später in diesem Werk näher erläutert.

Die oben geschilderten Kräfte (8500 Newton) verformen natürlich auch so kräftige Knochen wie Tibia und Fibula. Und genau solche Verformungen (Verbiegung, Stauchung, Dehnung, Verdrehung) spielen eine bedeutende Rolle in Aufbau, Umbau und Erhaltung der Knochen.

Spitzenkräfte (peak forces) werden im Skelett aufgrund von Verformungen registriert. Wird ein Knochen über ein bestimmtes Maß hinaus verformt, stellt der Organismus auf "Stärkung" ein und baut Knochenmasse auf, genau an den Stellen, wo durch die Verformung die meisten bzw. größten "Microcracks" entstanden waren. Hier zeigt sich, daß der Knochen keineswegs tote Materie ist, sondern daß er höchst sensibel auf einwirkende Kräfte reagiert.

Das Ausmaß von Knochenverformung spielt sich in einer Größenordnung von Tausendsteln ab, also im Promill-Bereich. Wird ein Knochen um ein Millionstel "gestaucht", ist das eine Verformung von 1 Microstrain. Somit ist ein "Microstrain" immer relativ zur Länge (oder Dicke) eines Knochens.

Die Verformung von Knochen wird vom Organismus sensorisch erfaßt und dient als Signal für Modeling und Remodeling, also Auf- und Umbau von Knochen. Wird ein Knochen regelmäßig in einer "normalen Weise" verformt, behält er Form, Masse und Querschnitt. Wird er zu selten oder zu wenig verformt, bildet er sich zurück, Knochenmasse und Knochenquerschnitt verringern sich. Siehe Kapitel über "Osteopenie und Osteporose". Wird ein Knochen häufiger und stärker verformt, schaltet der Organismus sozusagen auf "Kräftigung" und baut genau dort mehr Knochenmasse auf, wo die stärkste Verformung stattfindet. Es werden also genau die Stellen mit der stärksten Verformung als "schwächste Stellen" gekennzeichnet und verstärkt. Siehe Kapitel über Anpassung des wachsenden und "ausgewachsenen" Skeletts an mechanische Reize.

Überschreitet die Verformung des Knochens eine bestimmte Grenze (etwa bei 15000 Microstrain, siehe unten), bricht er.

Die Muskulatur (und Haut sowie andere Gewebe!) wird ebenso angepaßt (Adaption): Muß sie Leistung erbringen (Watt, Kraft mal Weg pro Zeiteinheit!), so sorgt der Organismus umgehend für ihre Kräftigung sprich Muskelaufbau. Wird von der Muskulatur keine Leistung gefordert, bildet sie sich zurück. Dieser Zusammenhang ist unter Patienten eher bekannt als die Reaktion des Skeletts auf Verformung.

Aufbau von Muskulatur und Skelett erfolgen nicht nur durch Aktion wie z.B. Sport, sondern auch durch Reaktion. Wird durch mechanische Vibration eine entsprechende Reaktion der Muskulatur und durch diese wieder eine Verformung von Knochen ausgelöst, findet bei beiden eine Kräftigung statt, Muskel- und Knochenmasse wird aufgebaut. Dies ist therapeutisch sogar bei Patienten möglich, die sich kaum noch selbst bewegen können. Bei den Versuchsreihen, die diese Zusammenhänge belegten, wurde sogar zunehmende Knorpelmasse gemessen, was bei anderen Studien bereits als Möglichkeit ausgeschlossen worden war.

Wird später eine gleiche Kraft auf den "angepaßten" Knochen einwirken, wird er entsprechend weniger verformt. Dies signalisiert dem Körper, daß genügend Knochenstabilität (Knochenmasse) vorhanden ist und daß nur noch erhalten statt aufgebaut werden muss.

Somit gibt es einen kompletten Regelkreis:

  • Eine Spitzenkraft X wirkt auf einen Knochen ein

  • Der Knochen wird verformt

  • Der Knochen signalisiert erhöhte Verformung ("Microcracks")

  • Der Knochen wird versteift/angepaßt/repariert

  • Es wirkt wieder eine Spitzenkraft X ein

  • Der Knochen widersteht Kraft X

  • Der Knochen signalisiert "normale" Verformung

  • Der Knochen wird in diesem "Normalzustand" erhalten

Man kann den Vorgang direkt mit Vorgängen in einer Arztpraxis, einem Krankenhaus, einer Forschungsabteilung oder einer Firma vergleichen: Ein aufmerksamer Chef bemerkt, wo es im (gesunden!) Team klemmt und verstärkt es an genau dieser Stelle, indem er mehr Personal einstellt oder bessere Ausstattung beschafft. Danach läuft die Arbeit wieder. Das ist Rückkoppelung und damit nicht nur Steuerung, sondern Regelung.

Welches Organ, welche Einheit im Gesamtorganismus nun diese gesamten Vorgänge regelt, darüber herrscht noch keine Einigkeit, es wird noch geforscht. Eine These ist, daß der Osteozyt sozusagen die steuernde Intelligenz ist, der die Maximalverformung "spürt" und Signale an Osteoblasten bzw. Osteoklasten leitet. (G. Marotti, Vortrag im Workshop Santorini, 5/99)

Diese Art von Regelungs-Intelligenz auf Zellularer Ebene entspräche dem Denken der alten Griechen, welche in allem Leben sogenannte "Entelechien" sahen, die "Zweckbegabten". Nur betrachteten die Griechen diese "Zweckbegabten" als geistige Einheiten, und bewegten sich somit widerum nicht im wissenschaftlichen Feld der Meter, Kilogramm und Sekunden ...

Die Erkenntnis, daß Spitzenkräfte und nicht etwa dauernd einwirkende Kräfte Knochenwachstum und Knochenumbau (Modeling und Remodeling) steuern, wird noch einige Therapiekonzepte verändern. In Bereichen, wo bisher Ausdauertraining angeraten schien, wird untersucht werden müssen, welche Auswirkungen durch Krafttraining entstehen, wenn mehrfach Spitzenkräfte gefordert sind.

Es ist wie in der Wirtschaft: Die Spitzenkräfte bestimmen, wo es langgeht.



(Ende des Auszugs aus dem Buchentwurf)

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