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Die rastlosen Stoßdämpfer des Körpers

Die rastlosen Stoßdämpfer des Körpers

Beim Laufen treten bei jedem Schritt Stoßbelastungen auf, die nicht nur auf die Füße einwirken, sondern bis zum Kopf durchdringen können. "Bereits beim leichten Traben lastet das Doppelte des Körpergewichts auf dem Fuß", erklärt der Saarbrücker Gang- und Laufanalytiker und Universitäts-Dozent Dr.

Oliver Ludwig. "Bei unregelmäßigem Lauf, beispielsweise beim Crosslauf, sowie bei Sprüngen wurden Belastungen gemessen, die dem Dreifachen des Körpergewichts entsprechen."
Unser Körper verfügt jedoch über ein natürliches Dämpfungssystem, um diese Stöße abzufangen. In erster Linie soll das Gehirn als sensibelstes Organ des menschlichen Körpers vor Stößen geschützt werden.
Das Fettpolster unter den Fersen zählt zu den Stoßdämpfern, die die Krafteinwirkung beim Gehen und Laufen reduzieren. "Es schluckt wie ein Gummipuffer die erste Stoßwelle", sagt Oliver Ludwig. Um seine dämpfende Wirkung entfalten zu können, muss sich das Fettpolster beim Aufsetzen des Fußes aber zur Seite hin abflachen können. "Es darf also nicht durch ein zu enges Schuhwerk behindert werden", erläutert der Experte.
Das Fettpolster ist durchschnittlich 1,6 Zentimeter dick. Im Laufe des Lebens schwindet jedoch natürlicherweise ein Teil des Fettpolsters. Dadurch wird seine Wirkung als Stoßdämpfer eingeschränkt.
Das Fußgewölbe fängt ebenfalls Stöße ab. "Die Gewölbekonstruktion des Fußskelettes wirkt wie die Blattfederung eines Lkws", erläutert Oliver Ludwig. Das Längsgewölbe ist durch Sehnen und Muskeln gespannt wie ein Bogen. Rollt der Fuß beim Laufen ab, gibt es unter dem Körpergewicht nach und federt einen Teil des Kraftstoßes ab. Der Fuß verlängert sich dabei um bis zu sieben Millimeter.
Ob sich das Längsgewölbe optimal absenkt, hängt von einem komplizierten Mechanismus im Sprunggelenk ab. Ein Teil des Sprunggelenks ist das sogenannte Sprungbein. Setzt der Fuß beim Laufen auf dem Boden auf, rutscht dieses Sprungbein über das Fersenbein, einen anderen, darunterliegenden Teil des Sprunggelenks. Diese Rutschbewegung, die leicht nach innen und unten verläuft, ermöglicht es erst, dass das Längsgewölbe des Fußes abflacht. Das Gewölbe kippt dabei leicht nach innen, das heißt, der innere Fußrand senkt sich ab. "Diese Kippbewegung wird als Pronation bezeichnet und ist Teil des natürlichen Stoßdämpfungsmechanismus", erklärt Oliver Ludwig.
Eine Fehlstellung der Füße, der sogenannte Knick-Senkfuß, verstärkt die Pronation jedoch so stark - man spricht von Überpronation -, dass die große Sehnenplatte in der Fußsohle und ein Teil der Schienbeinmuskulatur nicht mehr die nötige Gegenkraft aufbauen können. Das Fußgewölbe bleibt flach, sodass seine natürliche Stoßdämpferwirkung fast ausgeschaltet wird. Stöße dringen verstärkt nach oben hin durch, zunächst in die Sprunggelenke, dann in die Knie.
Das starke Abknicken der Fußgelenke nach innen hat auch zur Folge, dass sich die Kniegelenke verstärkt nach innen drehen, wodurch ihre Bänder und Kapseln stärker belastet werden. "Das kann eine Ursache für Kniebeschwerden bei Läufern sein", erläutert Oliver Ludwig.
Die Menisken in den Kniegelenken wirken wie Gel-Polster und federn die Kraftstöße wirksam ab, die aus den Unterschenkeln nach oben wandern. Zudem ermöglicht es der Meniskus, dass der Oberschenkelknochen auf der Gelenkfläche des Schienbeins gleiten kann. Musste ein Meniskus operativ entfernt werden, reibt Gelenkknorpel direkt auf Gelenkknorpel. Diese höhere Druck- und Scherkraftbelastung führt zu einem schnellen Verschleiß.
Die Muskulatur dämpft ebenfalls die Stoßbelastungen. Die Schienbeinmuskeln heben beim Laufen den Fuß, und sie verhindern, dass der Vorderfuß ungebremst nach unten schlägt, wenn wir auf der Ferse aufsetzen. Die Wadenmuskeln strecken den Fuß beim Laufen und verhindern bei Läufern, die direkt auf dem Vorfuß landen, dass die Ferse unkontrolliert nach hinten absackt. Um ihre Aufgaben erfüllen zu können, müssen Schienbein- und Wadenmuskulatur während des ganzen Laufes ihre Spannung halten. Sind sie schlecht trainiert, ermüden sie schnell. Dadurch verschlechtert sich der Laufstil und die Stoßbelastungen im Körper nehmen zu. "Wissenschaftler des Israel Institute of Technology haben im Bereich der Schienbeinkantenmuskulatur und des Kreuzbeines tatsächlich höhere Belastungen gemessen", sagt Oliver Ludwig.
Eine gut trainierte Muskulatur in den Oberschenkeln ist wichtig, um beim Laufen die Steifigkeit des Kniegelenkes verändern zu können und dadurch Stöße zu puffern, die beim Aufsetzen des Fußes in den Körper dringen. Kurz vor dem Aufsetzen des Fußes werden die Muskeln der Oberschenkelrückseite (Kniebeuger) und der Oberschenkelvorderseite (Kniestrecker) gleichzeitig aktiviert. Rein biomechanisch betrachtet würde es ausreichen, nur die Kniestreckermuskulatur zu aktivieren. Ist sie angespannt, verhindert sie zuverlässig, dass das gebeugte Kniegelenk unter der Last des Körpergewichts einknickt. Warum also ist dennoch auch die Kniebeugemuskulatur aktiviert?
"Wenn beide Muskelgruppen gleichzeitig aktiviert sind, ist unser Gangsystem in einem Bereitschaftsmodus", erläutert Oliver Ludwig. "Ein Muskel, der bereits aktiviert ist, kann schneller seine Kraft entfalten als ein nicht aktivierter." Setzt man beispielsweise den Fuß auf einem rutschigen Untergrund auf, kann der vorgespannte Muskel blitzschnell eingreifen, um die Gelenke zu stabilisieren und ein Umknicken oder gar einen Sturz zu verhindern.
Wie wirksam unsere Muskulatur Belastungsstöße abfangen kann, zeigte eine im Jahr 2000 in der Fachzeitschrift Human Movement Science veröffentlichte Studie auf dem Laufband. Als die Läufer nach 30 Minuten ermüdet waren, war ihre Schienbeinkantenmuskulatur nicht mehr in der Lage, die Bewegungsbeschleunigung abzubremsen. Dadurch wurde der Schienbein-Knochen fast doppelt so stark beschleunigt wie normal. Setzt man den Fuß auf, dreht sich das Schienbein nach innen. Da diese Drehbewegung bei ermüdeter Muskulatur doppelt so schnell verläuft wie normal, können die Muskeln des Unterschenkels, die zum Großteil am Schienbein ansetzen, gereizt werden. Die hohe Beschleunigung kann zudem zu einer Überlastung der Gelenke und des Gewebes führen. "Das wird als eine mögliche Ursache für Beschwerden im Unterschenkel gesehen", sagt Laufexperte Oliver Ludwig.
Wirbelsäule und Bandscheiben fangen ebenfalls Stöße ab, die beim Laufen in den Körper eindringen. Die Doppel-S-Form der Wirbelsäule wirkt wie eine Feder. Da die Wirbelsäule zudem mithilfe von Bändern im Becken verankert ist, wippt sie in diesem Bereich. Diese leichten Federbewegungen dämpfen die Stöße. Die Bandscheiben fangen beim Gehen und Laufen Stoßbelastungen ab, indem sie wie Gel-Kissen zusammengedrückt werden.
Gut trainierte Rumpfmuskeln schlucken ebenfalls einen Teil der Stoßwellen. Starke Bauch- und Rückenmuskeln stabilisieren die Wirbelsäule wie ein Korsett, halten den Oberkörper aufrecht und ermöglichen einen gleichmäßigen Laufstil. Läufer, die nach einer längeren Strecke mit gebeugtem Oberkörper eintreffen, leiden nicht immer unter mangelnder Ausdauer. Vielmehr ist ihre Muskulatur ermüdet und hat schlapp gemacht.
Nicht zuletzt hat das Gehirn eine eigene Stoßdämpfung. Es ist die Gehirnflüssigkeit, in der es schwimmt. "Diese Dämpfung verhindert, dass das Gehirn beim Laufen starken Erschütterungen ausgesetzt ist", sagt Ludwig.HINTERGRUND