Menschmodelle bei niedrigen Beschleunigungen Helmut Mutschler

Menschmodelle
Muskelname Querschnittsfläche
[cm2 Angriffspunkt Endpunkt des
]
des Muskels Muskels
m. sternocleidomastoideus 3.59 Thorax Kopf
m. longus capitis 2.0 C4 Kopf
m. longus colli 2.0 Thorax C3
m. scalenus anterior 1.66 Thorax C3
m. scalenus medius 0.44 Thorax C5
m. scalenus posterior 1.36 Thorax C6
m. trapezius 3.5 Thorax Kopf
m. splenius capitis 2.24 Thorax Kopf
m. splenius cervicis 0.85 Thorax C1
m. spinalis capitis 0.8 Thorax Kopf
m. spinalis cervicis 0.8 T1 C2
m. semispinalis capitis 1.5 Thorax Kopf
m. semispinalis cervicis 0.72 T1 C1
m. longissimus capitis 0.8 C5 Kopf
m. longissimus cervicis 0.8 Thorax C3
Tabelle 6: Anthropometrische Muskeldaten nach Jager et al. (1994)
einem Bereich von l0 = l ′ 0 (t=0) ∗ 0.90 . . . 1.10 skaliert. Mit dieser Implementierung
kann sichergestellt werden, dass sich das Modell beim Start in einer wohldefinierten
Ausgangslage befindet. Diese Variation von l0 ist vollkommen willkürlich, da jeder
reale Muskel ein konstantes l0 besitzt. Da dieses Modell nur den passiven Anteil
der Muskelkraft beschreibt, kann man durch diesen Parameter noch Einfluss auf die
Krafterzeugung des Muskels nehmen. In dieser Modellierung wurde darauf verzichtet,
einzelne Muskeln durch eine Auflage am Skelett umzulenken, obwohl dies bei
anderen Fragestellungen teilweise von Günther und Ruder (2003) schon angewendet
wird. Dies hat zur Folge, dass sich die Kraft eines Muskels nur auf den Angriffs– und
Endpunkt auswirkt. Physiologisch bemerkenswert ist die maximale relative Dehnung
von emax = 64%, da es kaum andere, weder natürliche noch technische, Materialien
gibt, die eine derartig hohe Dehnung überstehen. Diese Eigenschaft wird im
mathematischen Modell des Muskels durch den Parameter a (vgl. Gleichung 38)
repräsentiert.
Ein Ausblick auf Verbesserung dieses Muskelmodells ist in Myers et al. (1995), Horst
et al. (1997) wiedergegeben. In diesen Arbeiten werden sowohl Verbesserungen des
mathematischen Muskelmodells verwendet z. B. des Hill‘sche Muskelmodells beschrieben
in Fung (1981), als auch eine Implementation der geometrischen Umlenkung
der Muskulatur der Halswirbelsäule eingeführt. Die Verwendung einer aktiven
Muskulatur würde das Modell natürlich deutlich verbessern. Bis zum jetzigen Zeit-
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