Theuer et. al. untersuchten 2015 an der Fachhochschule Technikum in Wien, den Einfluss von Laufschuhtypen und verschiedener Laufgeschwindigkeiten auf die Bodenreaktionskräfte und auf die entstehenden Bodenkontaktzeiten.
Zu Beginn der Arbeit standen folgende Untersuchungsfragen:
1. Haben besser gedämpfte Laufschuhe eine längere Bodenkontaktzeit zur Folge? Und weisen diese eine geringere Vertikalkraft auf?
2. Entstehen bei schnellerem Lauftempo kürzeren Bodenkontaktzeiten, und findet man hier einen steileren Anstieg der Vertikalkräfte?
3. Außerdem wurde geprüft, ob der Schuhtyp einen Einfluss auf die Schrittfrequenz ausübt.
Einleitung
Betrachtet man den Sportschuhmarkt, findet man viele verschiedene Arten von Schuhen wieder. So gibt es neben Gesundheitsschuhen auch Trail-Running Schuhe, Wettkampfschuhe und sportartspezifische Schuhe wie z.B. Lang- und Mittelstrecken Spikes, Sprinterspikes und diverse Sprung- und Wurfschuhe usw. Das Laufen ist eine sehr komplexe Bewegung mit einer sehr hohen Belastung auf das Bein- & Fußskelett. Auf Grund der hohen Komplexität des Fußes und der beteiligten aktiven und passiven Strukturen, können technische Lauffehler nicht nur im Fuß Schaden anrichten, sondern indirekt auch auf weitere Strukturen eine negative Folgekette auslösen.
Betrachtet man diese Belastungen hinsichtlich biomechanischer Aspekte des Laufens (hierzu zählen zum Beispiel die Schrittlänge, die Schrittfrequenz, Winkelgeschwindigkeiten, Periodendauer (Schrittzyklus) und Impulsübertragungen), so kommt man zu der Erkenntnis, dass die verschiedenen Körperproportionen unterschiedlicher Läufer einen maßgeblichen Einfluss auf die Belastung und Lauftechnik haben. Um diese Belastungen zu kompensieren, entwickeln die Sportschuhhersteller immer wieder neue Stütz- und Dämpfungssysteme, die je nach Anforderung (Vorfuß-, Mittelfuß-, Fersenläufer, Wettkampf oder Training) andere Anforderungen erfüllen müssen. Um dieses komplexe Thema von Dämpfung und Laufstil näher zu untersuchen, erforschte die Gruppe um Theuer die Thematik hinsichtlich verschiedener bedeutender Parameter für den leichtathletischen Lauf (Geradeauslauf).
Methoden
Die Untersuchung wurde mit einem Probanden durchgeführt, der als Leistungssportler aktiv war und somit die Fähigkeit besaß, die vorgegebenen Laufgeschwindigkeiten zuverlässig einzuhalten und somit eine präzise Messung durchzuführen. Die Daten wurden anhand eines Fußdruckmesssystems (medilogic Sohle Sport) ermittelt und durch medilogic 5.2 Software aufgezeichnet und ausgewertet. Die Druckmesssohle verfügte über 151 Sensoren, die eine genaue Druckaufzeichnung ermöglichte.
Die Versuchsdurchführung wurde an einen Schwellentest angelehnt, in welchem folgende Pace-Zeiten über jeweils 400m gelaufen werden sollten: 4:30/km, 3:35/km, 3:00/km und 2:50/km. Der Proband lief diese insgesamt 1600m mit drei verschiedenen Schuhtypen (Spike, Straßenlaufschuh und Trail-Running Schuh)
Ergebnisse
Bodenkontaktzeiten
Die Bodenkontaktzeit wurde durch die Druckmessplatten im Bereich des Vorfußes erhoben, da der Proband Vorfußläufer war. Schaut man sich die Bodenkontaktzeiten hinsichtlich der verschiedenen Tempi an, so lässt sich feststellen, dass bei höherem Tempo die Bodenkontaktzeiten für den linken und rechten Fuß signifikant sinken (bei 4:30/km -> 0,2s- 0,29s; bei 2:50/km -> 0,13s- 0,2s). Auch die Unterschiede der Bodenkontaktzeiten im Seitenvergleich werden bei höherem Tempo kleiner. Generell scheint der linke Fuß länger belastet zu werden als der rechte Fuß. Einen Ausreißer gibt es beim Tragen des Straßenschuhs während der ersten Messung (4:30/km), dort produzierte der rechte Fuß längere Bodenkontakte.
Vertikalkräfte
Die maximalen Vertikalkräfte sind nur sehr bedingt vom Lauftempo abhängig und ändern sich nur minimal. Im Seitenvergleich sticht nur ein ermittelter Wert heraus, dieser zeigt, dass bei einem Lauftempo 4:30/km im Trail-Running Schuh der rechte Fuß deutlich mehr beansprucht wurde. Bei den anderen Schuhtypen ergaben sich keine nennenswerten Unterschiede.
Diskussion
Anhand der Bodenkontaktzeiten lässt sich vermuten, dass der Proband bei geringem Tempo mehr über die Ferse läuft und somit längere Bodenkontaktzeiten produziert. Dies erkennt man auch daran, dass die Gesamtbodenkontaktzeit und die Bodenkontaktzeit speziell für den Vorfuß deutlicher voneinander abweichen als bei schnelleren Tempi. Beim linken Vorfuß gab es nur wenige Unterschiede in den Bodenkontaktzeiten zwischen den verschiedenen Schuhtypen, beim rechten Fuß ging die Tendenz jedoch zu den leichteren und weniger gedämpften Schuhen (Spikes -> kürzer Bodenkontaktzeiten). Gerade bei den schnelleren Lauftempi konnte der Läufer die vorgegebenen Zeiten nicht zu 100% einhalten, was für Ermüdungserscheinungen spricht. Mit diesem Wissen lässt sich vermuten, dass dies der Grund für die deutlichen Seitenunterschiede im Spike in den Bodenkontaktzeiten sind. Der linke Fuß scheint schneller ermüdet zu sein. Der rechte Fuß wird laut ermittelter Daten sowohl bei langsamen als auch bei schnellem Tempo vertikal stärker belastet bzw. erzeugt höhere Kräfte. Deutliche Belastungsspitzen wurden beim Spike gefunden, sowohl die Impact-Belastung als auch die Abdruckphase waren durch hohe Werte gekennzeichnet. Im Gegensatz dazu zeigte der gedämpfte Laufschuh deutlich geringere Impactbelastungen als Abdruckbelastungen. Die ermittelten Schrittfrequenzen waren unabhängig vom Schuhwerk, jedoch abhängig vom Lauftempo. Steigende Tempi führten zu einer höheren Schrittfrequenz. Bei schnellerem Lauftempi kam es außerdem schneller zu einer Vertikalkraftbelastung als bei langsameren Läufen, dies steht im Zusammenhang mit betonterem Vorfußlauf.
Wir sind gespannt auf eure Meinungen!
