Für das Erlernen der Technik des Speerwurfs wird ein Technikmodell verwendet, dem sowohl Erkenntnisse aus der Praxis als auch Forschungsergebnisse aus anderen Schlagwurfdisziplinen (Baseball, Handball) teilweise widersprechen. So wird im Baseball ein Antrieb des Wurfarms vor allem durch die vorgeschalteten Segmente beschrieben, während im Technikmodell des Speerwurfs Elemente,
die einen aktiven Antrieb des Ellenbogens kennzeichnen, verankert sind. Wie genau der Antrieb der Gelenke und des Speers im Speerwurf erfolgt, war bisher noch nicht Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen. In dieser Arbeit wird die Frage aufgeworfen, inwieweit sich die Antriebsmechanismen im Speerwurf und im Baseball ähneln. Für die Beantwortung dieser Fragestellung wurde ein Körpermodell in Anlehnung an Roach (2012) entwickelt, das sich aus sechs starren
Segmenten (Hand, Unterarm, Oberarm, Thorax, Abdomen, Becken) zusammensetzt. Dieses Modell wurde mit den Bewegungsdaten von zehn männlichen Speerwerfern des D/C–A-Kaders gespeist. Die Probanden wurden dazu mit 24 reflektierenden Markern an markanten Körperpunkten präpariert und ihre Speerwurfbewegung mit einem Infrarotkamerasystem aufgezeichnet. Zusätzlich wurde der Einfluss der Gerätelast auf die Antriebsmechanismen durch eine Variation der Gerätemasse untersucht (Unterlast/Überlast). Mithilfe der Fusion der Bewegungsdaten mit dem Körpermodell sowie den Methoden der inversen Kinematik und Kinetik erfolgte die Berechnung verschiedener biomechanischer Verläufe und Kenngrößen. Durch zusammenhangsprüfende Verfahren wurde der Einfluss dieser Kenngrößen auf die Abwurfparameter geprüft. Für Vergleiche zwischen den verschiedenen Speerlasten wurden unterschiedsprüfende Verfahren angewendet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Großteil der für die Abwurfgeschwindigkeit nötigen Energie bereits vor dem Einsatz des Wurfarms erzeugt wird; der Arm selbst fungiert nur noch als Energieüberträger. Das Schultergelenk ist das letzte Gelenk, das durch einen Eintrag von Energie zur Endgeschwindigkeit beiträgt; Ellenbogen und Handgelenk sind lediglich Überträger. Dem Ellenbogen kommt trotzdem eine wichtige Rolle
zu: Durch seine Beugung kann das Massenträgheitsmoment des Arms und somit die Vorspannung der Schultermuskulatur verändert werden. Eine Veränderung der Gerätemasse bewirkt weiterhin eine Veränderung der Antriebsmechanismen; Lasten, die nicht dem Wettkampfgewicht entsprechen, führen zu einer Störung des Energietransfers auf der Grundlage einer veränderten Belastung des aktiven und des passiven Bewegungsapparats. Aus den Ergebnissen können Ableitungen getroffen werden, die zu einer Ergänzung des Technikmodells und des Lehrwegs beitragen und weiterhin eine bessere Planung beidem Einsatz unterschiedlicher Wurfgeräte ermöglichen.:Abkürzungsverzeichnis VII
Verzeichnis der Formelzeichen VIII
Abbildungsverzeichnis IX
Tabellenverzeichnis XIV
1 Einleitung 1
2 Theoretische Ausgangsposition 3
2.1 Grundlagen des Energietransfers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Aktueller Stand des Technikmodells im Speerwurf . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.3 Erkenntnisse aus anderen Schlagwurfdisziplinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4 Einfluss schwerer und leichter Wurfgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3 Problemstellung und Forschungsfrage 24
4 Untersuchungsmethoden 26
4.1 Datenerfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.1.1 Probanden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.1.2 Eingesetzte Messverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.1.3 Versuchsablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.2 Körpermodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.2.1 Körpersegmentdefinition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.2.2 Trägheitseigenschaften der Körpersegmente . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.2.3 Modellanpassungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.3 Datenverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.3.1 Bestimmung des Abwurfzeitpunkts und der Abwurfgeschwindigkeit . . . . . 35
4.3.2 Datenauswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.3.3 Datenfilterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4.3.4 Datenaufbereitung und -modellierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.3.4.1 Kinematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.3.4.2 Kinetik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.3.5 Gelenkkoordinatensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3.6 Normalisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.3.6.1 Normalisierung kinetischer Variablen . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.3.6.2 Normalisierung zeitlicher Variablen . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
V
INHALTSVERZEICHNIS
4.3.7 Parametrisierung und statistische Auswertung . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.3.7.1 Parametrisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.3.7.2 Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.4 Methodenkritik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
5 Ergebnisse 58
5.1 Veränderungen unter Variation der Gerätelast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.1.1 Unterlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
5.1.2 Überlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.1.3 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.1.3.1 Zusammenführung der Ergebnisse von Über- und Unterlast . . . . 77
5.1.3.2 Einordnung der Daten in vorliegende Studien . . . . . . . . . . . . 82
5.2 Energietransfer und -erzeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.2.1 Energietransfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.2.2 Energieerzeugung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.2.3 Einfluss des Ellenbogens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
6 Diskussion 103
6.1 Energieerzeugung und -transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6.2 Variation der Gerätelast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
7 Trainingspraktische Konsequenzen 119
8 Zusammenfassung und Ausblick 121
Literaturverzeichnis 123
Anhang 131
VI
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:70836 |
| Date | 15 May 2020 |
| Creators | Köhler, Hans-Peter |
| Contributors | Universität Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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