Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert in den kommenden drei Jahren ein Projekt an der Professur für Biomechanik im Sport von Prof. Dr. Ansgar Schwirtz. Bis 2020 wird in dem von Dr. Wolfgang Seiberl eingeworbenen Projekt der Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus der menschlichen Muskulatur untersucht. Dafür kooperiert die Professur mit der Ruhr-Universität Bochum (Lehr- und Forschungsbereich Bewegungswissenschaft, Prof. Dr. Daniel Hahn) sowie der Universität Stuttgart (Abteilung für Bewegungs- und Trainingswissenschaft, Prof. Dr. Tobias Siebert).
Der Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus ist die am häufigsten vorkommende Aktionsform der menschlichen Muskulatur. "Er besteht aus einer exzentrischen Dehnung des aktiven Muskels auf die eine Verkürzung, also eine Muskelanspannung, folgt. Die Teilschritte durchläuft beispielsweise die Oberschenkelmuskulatur beim Gehen, Laufen und Springen", erklärt Prof. Schwirtz. Der Dekan der Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaften betreut Dr. Seiberls Habilitation.
Untersuchung des "Force Enhancement"
"Ein noch kaum beleuchteter Mechanismus im Dehnung-Verkürzungs-Zyklus ist das sogenannte ,Force Enhancement'. Der Muskel hat nach der Dehnungsphase eine größere Kraft, die er nach unserem klassischen Verständnis der Muskulatur eigentlich gar nicht haben dürfte. Dazu kommt eine erhöhte Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig geringerem Energieverbrauch", erläutert Projektleiter Seiberl. Der Effekt konnte weltweit bereits in zahlreichen wissenschaftlichen Studien nachgewiesen werden und ist seit mehr als 50 Jahren bekannt. Doch auf welchen Ursachen er basiert, ist noch immer nicht vollständig erforscht.
Um neue Erkenntnisse zu generieren, wurde die Kooperation mit den Instituten der Universitäten in Bochum und Stuttgart initiiert. "Bisher wurden zur Untersuchung des Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus eher einseitige Perspektiven gewählt", führt Seiberl aus. Die Zusammenarbeit der drei Universitäten ermöglicht dagegen eine multidisziplinäre Betrachtung der zugrundeliegenden Mechanismen.
Vertieftes Verständnis der menschlichen Fortbewegung
Die Forscher_innen der TUM fokussieren die Analyse des Muskel-Sehnen-Komplexes und die Speicherung und Abgabe elastischer Energie in diesen. Das Stuttgarter-Team von Prof. Siebert untersucht die Prozesse auf zellbiologischer Ebene. Prof. Hahn und seine Mitarbeiter_innen in Bochum betrachten den Zyklus mit Blick auf die neuronale Ansteuerung der Muskulatur.
Ziel des Projektes ist ein vertieftes Verständnis der menschlichen Fortbewegung zu bekommen. "Dabei wollen wir bereits bekannte Mechanismen besser verstehen und das Zusammenspiel mit weniger verstandenen Mechanismen aufdecken", so Seiberl. Ergebnisse könnten zudem für humanoide Antriebe im Bereich der Medizintechnik, Robotik und Prothetik interessant werden.
Zur Homepage der Professur für Biomechanik im Sport
Zur Homepage des Lehr- und Forschungsbereichs Bewegungswissenschaft der Ruhr-Universität Bochum
Zur Homepage Abteilung für Bewegungs- und Trainingswissenschaft der Universität Stuttgart
Zur Homepage der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG)
Kontakt
Dr. Wolfgang Seiberl
Professur für Biomechanik im Sport
Uptown München, Campus D
Georg-Brauchle Ring 60/62
80992 München
Telefon: 089 289 24585
E-Mail: Wolfgang.Seiberl(at)tum.de
Text: Fabian Kautz
Fotos: DFG/Seiberl