Stürze sind weltweit die zweithäufigste Ursache für Verletzungen und Todesfälle, und stellen eine massive Belastung für jedes Gesundheitssystem dar. Die meisten Stürze resultieren aus einer fehlgeschlagenen Reaktion auf unerwartete Störungen der Fortbewegung, wie z. B. Stolpern oder Ausrutschen. Unter den vielen bestehenden Interventionsmodellen, die auf das Risiko von Stürzen abzielen, sind bewegungsbasierte Interventionen die kosteneffektivsten. Da bei den meisten Trainingsansätzen die verbesserte Gleichgewichtsfähigkeit nur begrenzt auf untrainierte Situationen übertragen werden kann, müssen Faktoren, wie die Retention und die Dosis-Wirkungs-Beziehung noch ermittelt werden. Des Weiteren sind die Mechanismen, welche den wirksamen Trainingsmaßnahmen zugrunde liegen, noch nicht vollständig erforscht.
Training der grundlegenden Mechanismen zur Wiederherstellung des Gleichgewichts (d. h. die Gegenrotation von Körpersegmenten und die Modulation der Unterstützungsfläche) unter instabilen Bedingungen, sowohl unter den trainierten Bedingungen als auch unter unbekannten Bedingungen, verbessert. Darüber hinaus erhöhte dieses Training die kraftgenerierende Kapazität der Muskeln der unteren Extremitäten, was die Ausführung von Gleichgewichtswiederherstellungsreaktionen weiter fördert. Auf der Grundlage dieser vielversprechenden Ergebnisse versucht diese Arbeit, Kenntnisse über die zugrundeliegenden neuromechanischen Anpassungen dieses vorteilhaften Trainingsansatzes, zu liefern.
Robustheit kann als Folge verschiedener Modulationen von Muskelsynergien entstehen. Die Wahl der Strategie von Faktoren wie der Ausprägung der Störung, sowie der Ausprägung und Beschränkungen der Bewegungsaufgabe, und der wahrgenommenen Herausforderung für das Gleichgewicht bestimmt wird. Außerdem erhöht das Training auf instabilen Oberflächen nicht per se die mechanischen Anforderungen an die Beinmuskulatur. Die Zunahme der Muskelkraft scheint daher eine Folge neuronaler Anpassungen zu sein. / Falls are the second leading cause of unintentional injury and death worldwide. Among manifold causes, most fall result from a failed response to unexpected perturbations such as a trip or slip. Fall-related injuries can significantly impair quality of life, and their consequences represent a massive burden for any healthcare system. Amid fall prevention paradigms, exercise-based interventions are the most cost-effective. However, most training approaches have a limited transfer to untrained situations and the underlying mechanisms of effective training interventions are still not fully understood.
Training the execution of the fundamental balance recovery mechanism (i.e., counterrotating body segments and increasing the base of support) in the presence of perturbations has been reported as an alternative capable of improving balance recovery performance in both trained and non-trained situations and of increasing the force capacity of the lower limb, further promoting the execution of balance recovery reactions. Based on these promising results, this thesis endeavours to provide insight into the fundamental elements promoting the neuromechanical adaptations underpinning the reported advantages of this training paradigm.
The analysis of the neuromuscular responses to unstable surfaces during a training session revealed
different strategies to cope with perturbations and increase robustness. These different modulations of muscle synergies depend on several factors such as the characteristics of the task and the individual capacities. Moreover, training on unstable surfaces did not increase the mechanical demands upon the leg muscles per-se. Thus the gains in muscle force observed after training the fundamental mechanism of balance recovery onto unstable surfaces are likely a consequence of neural adaptations.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/29400 |
| Date | 30 May 2024 |
| Creators | Munoz-Martel, Victor |
| Contributors | Dominici, Nadia, Ritzmann, Ramona, Wolfarth, Bernd |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | (CC BY 4.0) Attribution 4.0 International, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| Relation | 10.1038/s41598-019-47613-7, 10.3389/fnhum.2020.560630, 10.3389/fbioe.2021.761766 |
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