Jenaer Beiträge Nr. 15 - Sport Geschichte Jena

Diskussion
Im Mittelpunkt dieser Untersuchung liegt die Erfassung
der aktiven und passiven Muskelparameter. Aus den
daraus gewonnen Erkenntnissen kann in Kombination
mit einer genauen Rekonstruktion der jeweiligen Muskelarchitektur
ein neues dreidimensionales Muskelmodell
basierend auf der Finite- Elemente- Methode erstellt
werden. Mit diesem neuen Modell soll ein verbessertes
Verständnis über die räumliche Kontraktionsdynamik
gewonnen werden, um beispielsweise Fragen über die
Einflussnahme von Knochen oder anliegender Muskulatur
während der dynamischen Kontraktion beantworten
zu können. Mit den bisher bestehenden, größtenteils
eindimensionalen Modellierungsansätzen (Hill- Modell
oder Huxley- Modell) können diese Fragestellungen nicht
exakt beantwortet werden. Auch wurden bislang in den
dreidimensionalen Muskelmodellen nur stark vereinfachte
Muskelgeometrien angewandt. Daher ergibt sich die
Notwendigkeit, den Einfluss der anatomischen Gegebenheiten,
zum Beispiel auftretende Zwangskräfte infolge der
Packung der Muskulatur, klären zu können. Zudem liegt
bis zum jetzigen Zeitpunkt lediglich die unter Verwendung
des Muskelmodells [CC+SEC] bestimmte PEC- Kennlinie
vor. Die Bestimmung dieser PEC- Kennlinie unter Verwendung
des Modells [CC], welches den vorliegenden Muskel
besser beschreibt (Rode et al., 2009b), konnte aufgrund
der noch ausstehenden Bestimmung der Eigenschaften
der serienelastischen Komponente nicht durchgeführt
werden. Dies soll in weiterführenden Arbeiten erreicht
werden.
Ein weiteres Ziel ist die Untersuchung von Muskeln mit
einer komplizierteren Architektur und einer inhomogenen
Muskelfaserzusammensetzung. Nur so kann die Simulation
von gesamten Muskelgruppen, welche sich aus verschiedenen
Muskeln mit unterschiedlichen Eigenschaften
zusammensetzen, realisiert werden. Ebenso könnten weiterführend
die zusätzlichen Funktionen der Muskulatur,
beispielsweise die Stabilisierung von Gelenken, betrachtet
werden. Diese Erkenntnisse würden helfen, Anwendungen
in der Sportwissenschaft (zum Beispiel die Steigerung
der Leistungsfähigkeit) und Medizin (beispielsweise die
Entwicklung von Implantaten oder die Verbesserung von
Operationstechniken) zu optimieren.
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Abbildung 2 Kraft-Zeit-Verlauf einer isometrischen Kontraktion des M. soleus
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