Measurement information system and kinetic energy of body segments and hammer head - Sakr, M. (Universität Konstanz, Gesellschaftswissenschaftliche Sektion, 2012)
Der Hammerwurf ist eine der attraktivsten und kompliziertesten Sportarten der Leichtathletik. Forschungen tragen immer noch zur Leistungsverbesserung der Hammerwerferinnen durch online- und offline-Methoden der Bewegungsanalyse für biomechanische tiefe Einblicke bei. Die vorliegende Studie beinhaltete zwei Teile: Der erste Teil ging vom Konzept kinetischer Energie (KE) aus, die dauernd durch den menschlichen Körper übertragen wird. Dies ist ein maßgebliches Konzept in der biomechanischen Fachliteratur. Deshalb will die vorliegende Studie zuerst die kinetische Energie der Körpersegmente (BSKE) der Hammerwerferinnen messen. Deshalb waren die zu untersuchenden Hauptziele folgende: 1) die kinetische Energie von jedem Hammerkopf (HHKE), des Körpers der Hammerwerferinnen (BKE) und jedes Körpersegmentes, 2) die Korrelation zwischen BSKE sowie BKE und HHKE, 3) die segmentweise Folge der KE, 4) die Vorausberechnung von HHKE durch sowohl BSKE als auch BKE in der Lösungsphase und 5) die Berechnung des Unterschieds zwischen dem Output BKE und HHKE in der Lösungsphase. Der zweite Teil der Studie umfasste die Entwicklung eines Messungs-Informations-Systems (MS) zur Messung der Beschleunigungen, der Winkelgeschwindigkeiten und der Beanspruchungskraft bei der Übertragung, um Trainer und Hammerwerferin während der Trainingseinheiten bei der Leistungsbewertung zu helfen. Betty Heidler und Kathrin Klaas, deutsche Spitzenhammerwerferinnen, nahmen an der Studie teil. Sie wurden gebeten, sechs Würfe auszuführen. Für die Videoaufnahme wurden fünf digitale Hochgeschwindigkeitskameras (Casio Exilim Ex-F1) mit einer Bildfrequenz von 300 f/s verwendet. Das MS war den Athletinnen angepasst und während des Werfens angeschaltet. Das Simi Anthropo Modell Version 1.2 wurde zur Berechnung von Körpersegment-Massen und der Position des Massenschwerpunktes verwendet. Das Simi 3D Bewegungsprogramm, Version 7.5.300 wurde für die Bewegungsanalyse verwendet. Die Ausgabedaten der MS wurden umgewandelt und nach dem Synchronisieren der Daten mit dem Video berechnet. Die kinetischen Energien des Körpers der Hammerwerferin, jedes Körpersegmentes und des Hammerkopfs wurden berechnet und statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse zeigten die Zunahme von BKE und HHKE, und Verminderungsstufen erfolgten aufeinander folgend und nicht gleichzeitig. Die BKE-Zunahme (HHKE-Abnahme) geschah während der Dauer von LP bis HP, wohingegen BKE-Verminderung von HP bis LP bei allen Drehungen auftrat. Es zeigte sich auch, dass der Unterschied zwischen den Werten der HHKE in allen Versuchen in der LP4-R Phase auftrat, wo die höchsten Werte der HHKE bei der größten Wurfentfernung auftraten. Die BKE erreichte die höchsten Werte vor der LP4, danach fielen sie stark ab. Daraus folgt, je größer der mathematische Unterschied zwischen der BKE und HHKE in der Lösungphase ist, desto besser ist die erreichte Entfernung. Es zeigte sich auch, dass die kinetische Energie des rechten Beins (RLKE) den größeren Maximalwert als die kinetische Energie des linken Beines (LLKE) unter der BSKE während aller Phasen hinsichtlich der Unterschiede der individuellen Leistungen hatte. Die Spitze der kinetischen Energie des unteren Rumpfes (LTOKE) wurde mit der des oberen (UTOKE) erreicht, was bedeutet, asdd den Rumpf als festen Hebel verwendete wurde, um Energie vom Punkt zu Punkt übertragen. Sowohl RLKE als auch LLKE waren die wirksamsten Segmente auf die BKE. Die schrittweise Regressionsanalyse zeigte Unterschiede zwischen den Probandengruppen und ebenso zwischen den individuellen Leistungen der zwei Athletinnen. Die Anzahl der Körpersegmente, die signifikant mit der HHKE während der LP4-R Phase aufeinander wirkte, änderte sich von Versuch zu Versuch. Künftig zeigten die vorhergesagten Gleichungen auch keine spezifische Tendenz. Es wird empfohlen, die Basis von Forschungsdaten von mehr Athleten verschiedenen Niveaus zu vergrößern, um im Stande zu sein, das Ergebnis zu verallgemeinern. Die Ausgabedaten der Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit, die durch die MS gemessen wurden, zeigten große Ähnlichkeit mit dem Ergebnis der Bewegungsanalyse (MA). Die Werte waren in der Beanspruchungskraft größtenteils identisch. Außerdem waren die MS-Ergebniskurven glatter als diejenigen der Bewegungsanalyse (MA) mit Ausnahme des Ergebnisses der Winkelgeschwindigkeit. Die Methode hat ihre Eignung bewiesen, um verschiedene Wurfniveaus zu untersuchen. Deshalb ermöglicht diese Methode dem Benutzer, die möglichen Vergleiche zwischen den individuellen Leistungen einfach und sichtbar zu machen und dem Trainer und der Hammerwerferin die grundlegenden Daten des Wurfes an die Hand zu geben. Die zukünftige Arbeit soll die Gyroskope rekalibrieren und die Software vollständig programmieren, um ein kompatibles System für Trainer und Hammerwerferinnen zu sein.