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Biomechanical assessment in over-ground running
Sebastian Bichler
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Sportwissenschaft und Universitätssport
Betreuer*in
Arnold Baca
DOI
10.25365/thesis.32466
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30330.05247.951464-2
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Es wurde ein computergestützten Trainingssystems für LäuferInnen umgesetzt, welches ExpertInnen die Beobachtung von LäuferInnen in Echtzeit und von beliebigen Orten über das Internet und das Versenden von Rückmeldungen an den/die SportlerIn ermöglicht. Hierfür wurden Grenzen und Möglichkeiten einer biomechanischen Analyse erörtert, um zu überprüfen, ob Veränderungen in ausgewählten biomechanischen Parametern Rückschlüsse auf den Zustand des/der Laufenden erlauben. Die biomechanische Analyse sollte neuromuskuläre Eigenschaften und deren Wechselwirkung mit der Lauftechnik veranschaulichen. Es wurde untersucht, wie sich der Einfluss der Ermüdung auf die biomechanischen Parameter auswirkt und welche Relevanz diese Veränderungen für die sportliche Leistung und das Verletzungsrisiko haben. Um Zeitreihenanalysen der Doppelschrittparameter (Länge, Frequenz, Bodenkontaktzeit) zu ermöglichen, wurde u.a. ein Ansatz aus der Passentenverfolgung (mit Inertialsensoren und GPS) erweitert. Dadurch konnten im Gegensatz zu vorangegangen Studien nicht nur temporale Parameter sondern auch die Doppelschrittlänge ausgewertet werden. Kinematische Marker zur Anzeige des neuromuskulären Potentials (z.B. Effizienz des Dehnungs-Verkürzungszyklus) wurden entwickelt, die die Phasen der Ermüdung und ihre Relation zur sportlichen Leistung und dem Verletzungsrisiko darstellen. Diese Zeitreihen wurden mit der monofraktalen Fluktuantionsanalyse (Detrended Fluctuation Analysis, DFA) untersucht, da diese eine Einschätzung der Stabilität der Bewegung erlaubt. Dieser Analyse zufolge änderte sich nicht die Stabilität der Laufbewegung während eines 5-km-Zeitlaufs. Es wurde geschlussfolgert, dass die Analyse der Zeitreihen, d.h. die Wechselwirkung zwischen den Parametern und der Variabilität, eine Einschätzung des Zustands der LäuferInnen erlaubt, um weitere Trainingsanweisungen zu generieren. Ob sich die Fluktuationsanalyse jedoch für die Analyse von Langzeiteffekten durch Ermüdung auf neuromuskuläre Eigenschaften anbietet, wird weiterführenden Studien zur Exploration empfohlen.
Abstract
(Englisch)
The purpose of this study was to investigate the strength and limitations of a biomechanically grounded assessment in over-ground running, in order to develop a computer-aided training system, which supports athletes during their training. The prototype of such a “Mobile Coaching” system allows for observing runners live on the Internet by remote located experts. Furthermore, feedback can be sent to athletes. The biomechanical analysis aimed at revealing neuromuscular properties and its interplay with the running technique. The effect of fatigue on the behavior of biomechanical parameters was examined. It appeared that the stride parameters (length, cadence, ground contact time) are related to performance and the injury risk. In order to capture time series of these parameters, a pedestrian deadreckoning approach (with inertial sensors and GPS) was extended. In contrast to former studies, it was not only possible to determine temporal parameters but also the stride length. Kinematic markers for the evaluation of neuromuscular properties (e.g., the efficiency of the stretch-shortening cycle) were established, in order to illustrate phases of fatigue with their relation to performance and the injury risk. The time series of the stride parameters were analyzed with the detrended fluctuation analysis (DFA). Regarding DFA, the movements during a full-exhaustive middle-distance time-trail can be characterized as stable. It was concluded that the analysis of the time course and its variability is appropriate for profiling runners and the provision of feedback. DFA might gain incentive value for the evaluation of long-term effects of fatigue on neuromuscular properties.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Mobile Coaching running analysis stride parameter biomechanical assessment fatigue stride length over-striding inertial sensors Stability Variability
Schlagwörter
(Deutsch)
Mobile Bewegungsbetreuung Laufanalyse Schrittparameter Biomechanische Analyse Ermüdung Schrittlänge Inertialsensoren Stabilität Variabilität
Autor*innen
Sebastian Bichler
Haupttitel (Englisch)
Biomechanical assessment in over-ground running
Publikationsjahr
2014
Umfangsangabe
XII, 189 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Arnold Baca ,
Ramon Baron
Klassifikation
76 Sport > 76.12 Biomechanik, Bewegungslehre
AC Nummer
AC11678338
Utheses ID
28831
Studienkennzahl
UA | 091 | 481 | |