Dr. Dr. med. Lutz Aderhold Biomechanik und Laufstil ©privat
Biomechanik und Laufstil – Dr. Dr. med. Lutz Aderhold
Laufen zählt zu den zyklischen Bewegungsarten, charakterisiert durch die Wiederholung des gleichen Bewegungsablaufs. Im deutschsprachigen Raum wird der Laufschritt überwiegend in vier Phasen gegliedert (Bauersfeld und Schröter 1992). Man unterscheidet eine vordere und hintere Stütz- sowie eine vordere und hintere Schwungphase.
Die vordere Stützphase beginnt mit dem Aufsetzen des Fußes auf der Ferse, dem Mittelfuß oder dem Vorfuß. Die Art des Fußaufsatzes und die Beziehung zum Körperschwerpunkt sind wesentliche Merkmale des Laufstils. Im weiteren Abrollvorgang wird das Kniegelenk des Stützbeins weiter gebeugt. Unter Einwirkung des Körpergewichts wird die Kniestreckmuskulatur gedehnt (exzentrische Phase). Mit dem Übergang der Kniebeugung in die Kniestreckung endet die vordere Stützphase.
Die hintere Stützphase beginnt mit der Kniestreckung (Vertikalmoment) und endet mit dem Lösen des Fußes vom Boden. Die Kniestreckmuskulatur verkürzt sich dabei (konzentrische Phase).
Die hintere Schwungphase beginnt mit dem Lösen des Fußes vom Boden und ist mit dem Übergang von der Kniebeugung zur Kniestreckung des hinteren Schwungbeins beendet.
Die vordere Schwungsphase beginnt mit der Kniestreckung des hinteren Schwungbeins. Beim Nachvornschwingen des Beins nehmen die Kniebeugung ab und die Hüftbeugung zu. Während der Abdruckphase des Gegenbeins wird der maximale Kniehub erreicht. Der Unterschenkel schwingt dann nach vorne. Vor dem Aufsetzen des Fußes ist das Kniegelenk 10-20 Grad gebeugt. Mit dem Aufsetzen des Fußes ist die vordere Schwungphase beendet.
Funktionell anatomisch sind an der Bewegung des Beins Streck- und Beugeschlingen der Muskulatur beteiligt. Die Beugeschlinge überzieht das obere Sprunggelenk vorn, verläuft dann nach dem Kniegelenk auf der Oberschenkelrückseite und zieht vorne über das Hüftgelenk. Die Streckschlinge verläuft hinten über das obere Sprunggelenk, nach dem Knie vorne am Oberschenkel und über der Hüfte nach hinten.
Die Abrollbewegung des Fußes ist ein komplexer Vorgang, der von den anatomischen Strukturen, dem muskulären Status und möglichen Fehlstellungen beeinflusst wird. Das obere Sprunggelenk ist ein Schaniergelenk und ermöglicht die Fußbeugung (Dorsalflexion) und -streckung (Plantarflexion). Das untere Sprunggelenk bewerkstelligt das Heben des Fußaußenrandes (Pronation) und das Heben des Fußinnenrandes (Supination).
Beim Normalfuß sind Längs- und Quergewölbe normal ausgeformt, was zu einer guten Verspannung und Dreipunktabstützung im Fersenbereich und dem Klein- und Großzehenballen führt. Dadurch ist eine optimale Abrollbewegung und gute natürliche Dämpfung der einwirkenden Stoßbelastung möglich.
Bei einer normalen Bein- und Fußstellung verläuft die Belastungsachse im Stand mittig durch das Kniegelenk. Verläuft sie seitlich, liegt eine X-Beinstellung vor. Bei einem inneren Achsenverlauf spricht man von einem O-Bein. X-Beine verursachen eine verstärkte Pronation, O-Beine eine verstärkte Supination. Beide Abweichungen können zu einer unnatürlichen Belastung von Knie- und Sprunggelenk führen. Der Fuß setzt in Laufrichtung normalerweise gerade auf und es liegt eine schmale Spurbreite vor. Abweichungen können sich aus Fehlstellungen und muskulären Dysbalancen ergeben.
Die Laufgeschwindigkeit wird durch Schrittlänge (Abstand zweier Bodenkontakte) und Schrittfrequenz beeinflusst. Beim Anstieg der Laufgeschwindigkeit nehmen beide Faktoren zu. Die Geschwindigkeitszunahme erfolgt bei niedriger Geschwindigkeit mehr durch Schrittverlängerung und bei höheren Geschwindigkeiten mehr durch die Schrittfrequenz. Mit zunehmender Körpergröße sinkt die Schrittfrequenz und die Länge des Laufschritts nimmt zu.
Daneben wird die Schrittstruktur aber auch durch Bodenbelag, Bodenprofil, Schuhwerk, Leistungsfähigkeit und Ermüdungsgrad beeinflusst. Die optimale Bewegungsökonomie für die jeweilige Streckenlänge liegt in einem guten Wechselverhältnis von Schrittlänge und -frequenz. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die ideale Schrittfrequenz für wettkampforientiertes Laufen je nach Beinlänge zwischen 90 und 96 Schritten pro Minute und Bein liegt (Graumann et al. 2010).
Laufstil
Wenn man Haile Gebrselassie leichtfüßig über die Marathondistanz laufen sieht, kann man nur ins Schwärmen geraten. Da er vom Bahnlauf kommt, praktizierte er noch zu Beginn seiner Marathonkarriere überwiegend den Vorfußlauf. Aus orthopädischer Sicht ist dieser Stil aber dem normalen Breitensportler und insbesondere dem Ultraläufer nicht zu empfehlen. Wegen der hohen kleinflächigen Druckbelastung allein auf den Fußballen sind bei längeren Läufen Beschwerden vorprogrammiert. Insbesondere treten vermehrt Wadenschmerzen und Achillessehnenbeschwerden auf.
Spielende Kinder haben in den meisten Fällen eine perfekte Lauftechnik: eine aufrechte Haltung mit geringer Oberkörperneigung nach vorne, einen nach hinten geöffneten Schritt, die Fersen hoch in der Luft, lockere Schultern und einen lockeren seitlichen Armschwung. Warum laufen Erwachsene nicht mit der gleichen Leichtigkeit wie Kinder? Die Ursachen liegen in allen möglichen physischen und psychischen Belastungen, die uns verbiegen, verkrampfen und verspannen lassen. Laufen stellt eine physiologische Fortbewegungsart des Menschen dar und schadet dem Körper nicht. Es ist aber meist die Art, wie wir laufen, die den Schaden anrichtet und Beschwerden verursacht. Die Hauptgründe für Verletzungen sind eine schlechte Lauftechnik und falsche Bewegungsabläufe. Wir müssen häufig wieder lernen, uns so zu bewegen, wie es die Natur vorgegeben hat.
Der Laufstil ist immer individuell unterschiedlich, was insbesondere durch die Körperstatik bedingt ist. Außerdem wird der Laufstil durch das Lauftempo, den Laufuntergrund und das Streckenprofil beeinflusst. Jeder Läufer hat seine individuelle Körperhaltung (optimal: aufrecht ohne Hohlkreuz), Armhaltung (seitlich pendelnd), Beinbewegung (Kniehub, Hüfte nach vorne bringen, Strecken des Abstoßbeins) und Fußaufsatz (Vorfußlauf, Mittelfußlauf, Fersenlauf). Verallgemeinernde Empfehlungen zur Umstellung des Laufstils, z.B. hin zum Vorfußlauf, kann es deshalb nicht geben. Die Folgen sind nicht selten Überlastungsbeschwerden. Sind aber bereits Schädigungen (Hüfte, Knie/Meniskus) eingetreten, kann es durchaus sinnvoll sein, durch eine geänderte Lauftechnik weg vom Fersenlauf hin zum Mittelfußlauf eine Entlastung geschädigter Strukturen zu erreichen.
Es gibt eine ganze Reihe von Maßnahmen, die den Laufstil ökonomisieren und Verletzungen vorbeugen. In erster Linie sollte man beim Lauftraining Monotonie vermeiden. Hierzu gehören unterschiedliche Laufstrecken (Untergrund, Profil) und Tempogestaltung. Außerdem sollten ein läufergerechtes Dehn-, Beweglichkeits- und Kräftigungsprogramm sowie Übungen der Laufschule ins Trainingsprogramm aufgenommen werden. Zusätzlich sind regelmäßige Fußpflege, Fußbäder und Fußselbstmassagen zu empfehlen.
Fuß
Schnelle Sprinter und Mittelstreckenläufer sind meist Vorfußläufer. Langstreckenläufer und insbesondere Ultraläufer rollen am häufigsten über die Ferse ab. Sie landen auf der Außenseite des Fersenbereichs (in supinierter Stellung), rollen nach innen (Pronation) sowie nach vorne und stoßen sich dann über den Vorfuß ab. Wenn der Fuß nach außen rollt, spricht man von Supination. Der Fersenaufsatz bedingt eine stärkere Belastung der Schienbeinmuskulatur sowie der Knie.
Beim schnelleren Laufen wird der Mittelfußlauf eingesetzt, was beim Langstreckenlauf der beste Kompromiss ist. Mit dem flachen Fußaufsatz verteilt sich der Druck gleichmäßig und die körpereigenen Dämpfungssysteme (Muskulatur) werden optimal genutzt. Man kann sich rasch wieder abdrücken und hat von Anfang an die Streckmuskulatur aktiviert. Allerdings hält kaum jemand einen Marathon auf dem Mittelfuß durch. Beim Laufen über den Vorfuß entsteht eine höhere muskuläre und energetische Beanspruchung, die Stoßabsorption im Stützsystem ist deutlich höher.
Es kommt zu einer höheren Belastung der Achillessehne, der Fußsohle und des Sprunggelenks. Allein durch Umstellung des Laufstils wird man allerdings nicht schneller. Dies erreicht man in erster Linie durch spezielles Training.
Eine häufige Schwäche ist ein sitzender Laufstil, bei dem der Läufer tief in die Knie geht und in der Hüfte abknickt. Die Oberschenkel werden nur in kleinen Pendelbewegungen vorwärts und rückwärts bewegt und die Knie wenig angehoben. Die Schrittlänge entsteht dabei vorwiegend durch eine Vorschwungbewegung des Unterschenkels. Ungeschickt ist es, wenn der Schritt dann weit vor dem Körperschwerpunkt aufgesetzt wird.
Der Hauptfehler von Laufanfängern ist die damit verbundene große Schrittlänge bei meist niedriger Frequenz. „Wer große Schritte macht, kommt nicht weit" (Laotze). Ein aktives Abdrücken wird dadurch verhindert, man bremst sich selbst. Die Frequenz sinkt und das Laufen gleicht eher einem Stampfen. Dies ist häufig auch das Resultat von schwachen Rumpfmuskeln. Eine Kräftigung von Bauch- und Rückenmuskeln ist für Läufer besonders wichtig.
Knie
Der Langstreckler sollte das Knie nur leicht anlupfen, um die richtige Bewegung des Unterschenkels einzuleiten. Idealerweise setzt man den Schritt vorn kurz unter dem Körperschwerpunkt auf, um direkt mit dem Vortrieb durch den Abdruck zu beginnen. Der Fußaufsatz sollte dabei nahezu parallel erfolgen.
Das Knie ist leicht gebeugt und der Unterschenkel steht senkrecht zum Boden, wenn das Körpergewicht einwirkt. Hinten sollte man den Schritt mit einer guten Hüftstreckung möglichst lang ziehen. Der Oberkörper ist dabei aufgerichtet und nur wenig nach vorn geneigt (Aderhold und Weigelt 2012).
Mit dieser Technik wird die orthopädische Belastung gegenüber einem in der Aufsatzphase gestreckten Knie reduziert. Ein vorn kurz gesetzter Schritt bremst nicht und verbessert die Ökonomie. Die Bewegung der Beine erzeugt eine Gegenrotation zwischen Ober- und Unterkörper und das Becken rotiert dabei um eine Längsachse.
Oberkörper
Beim Laufen sollte die ganze Bewegung nach vorne gerichtet sein. Wichtig ist, die Wirbelsäule gerade zu halten. Entspannen Sie den Oberkörper und lassen Sie die Schultern hängen. Blicken Sie geradeaus und nicht nach unten. Die Arme schwingen neben und nicht vor dem Körper, um kreuzkoordiniert die Vorwärtsbewegung zu unterstützen. Der Winkel im Ellenbogengelenk sollte bei 90 Grad oder weniger liegen.
Wenn die Arme nach vorne geführt werden, wird der Winkel etwas größer, beim Zurückschwingen etwas kleiner. Hinter dem Körper bildet sich das Läuferdreieck, bei dem sich ein Dreieck aus Oberarm, Unterarm und Rumpfwand ergibt. In der Abdruckphase sind der vorschwingende Unterarm parallel zum Abdruckbein und der hintere Unterarm parallel zum Oberschenkel des Schwungbeins.
Der Daumen liegt oben auf der leicht geschlossenen Hand. Machen Sie nicht den Fehler, dass Sie die Arme weit vor dem Körper kreuzen oder sie fast unbeweglich an der Körperseite halten. Lassen Sie die Ellbogen nah am Körper, so dass Schultern und Hals entspannt bleiben können.
Beim Bergauflaufen sollten Sie je nach dem Grad der Steigung den Schritt verkürzen, den Abdruck intensivieren und die Arme zur Unterstützung kräftig mitschwingen. Der Oberkörper wird etwas stärker nach vorne geneigt und die Schrittfrequenz in dem Maße gesteigert wie der Schritt verkürzt wird. Die Oberschenkelmuskulatur muss vermehrte Hubarbeit leisten.
Beim Bergablaufen kommt es zu den höchsten Belastungen der Gelenke und der Muskulatur. Bergabpassagen sollten Sie deshalb im Training entsprechend vorsichtig bewältigen. Der Oberkörper wird weiter zurückgeneigt als beim Laufen im flachen Gelände.
Hüfte
Da die meisten Menschen bei der Arbeit sitzen, kommt es leicht zu einer Verkürzung der Hüftbeugemuskulatur. Dies führt beim Gehen und zwangsläufig auch beim Laufen zu einer gebeugten Haltung. Die Hüfte ist eingeknickt und der Rücken rund. Beim Laufen wird dadurch die Hüfte nicht nach vorne in Laufrichtung bewegt, der Oberkörper fällt, statt aufrecht gehalten zu werden, nach vorne.
Die Wirbelsäule steht nicht mehr über dem Körperschwerpunkt, es treten übermäßige Belastungen der Bandscheiben auf. Die Rückenmuskeln müssen verstärkt Haltearbeit leisten und neigen zur Verspannung, was wieder zu Schmerzen führt. Diese gebeugte Haltung führt zu einer schnelleren Ermüdung und eingeschränkter Atemtätigkeit. Durch regelmäßiges Dehnen der Hüftbeuger und Kräftigung der Rumpfmuskulatur schafft man die Basis für einen dynamischen Laufstil.
Eine optimal ausgebildete Körpermitte, an der Arme und Beine „aufgehängt" sind, ist Voraussetzung für eine gute Laufökonomie. Während des Laufens sollten Sie auf eine aufrechte Körperhaltung achten. Die Augen sind einige Meter geradeaus auf den Boden gerichtet. Auch aus diesem Grund sollten Sie das gewohnte Trainingstempo gelegentlich verlassen und schneller laufen, denn dann wird die Körperhaltung von alleine aufrechter.
Ökonomie des Laufstils
Es gibt nicht „den Laufstil" sondern nur den jeweils individuellen Laufstil. Die Bewegungsabläufe des Laufens kann man nicht normen. Durch die Ökonomisierung der Lauftechnik verhindern Sie aber frühzeitiges Ermüden und beugen Verletzungen vor. Individuell optimal gilt eine Lauftechnik, wenn der Läufer bei hoher Geschwindigkeit seinen Bewegungsablauf al „ökonomisch" – mühelos fließend" empfindet (Pöhlitz 2011).
Mit etwas Übung und gegebenenfalls Anleitung können auch Sie relativ schnell eine gute Lauftechnik erlernen. Die Technikschulung erfolgt vorrangig mit Läufen bei mittlerer Geschwindigkeit über Strecken von 100 – 200 m. Für das Lernen einer guten Lauftechnik ist die visuelle Bewegungswahrnehmung durch Beobachtung wichtig. Mittelstreckler erkennt man an ihrem eher „hüpfenden" Laufstil, während Straßenläufer den „flachen" Schritt bevorzugen. Vor allem im Ultralauf sieht man häufig den „Schleichlauf", der von einem geringen Kniehub gekennzeichnet ist.
Wird lange mit langsamen Geschwindigkeiten trainiert, schleichen sich Fehler in der Lauftechnik und Bewegungsökonomie beim schnellen Laufen ein.
Der Laufstil ist für den Langstreckler dann ökonomisch, wenn der Körperschwerpunkt bei der Vorwärtsbewegung nur geringe Auf- und Abbewegungen macht. Es sollten auch nur geringe seitliche Bewegungen des Oberkörpers bei einer leichten Oberkörpervorlage gegeben sein. Sprinter haben nur auf dem Vorfuß Kontakt, Langstreckenläufer landen dagegen auf dem Mittelfuß oder der Ferse, wobei ein Aufsetzen auf dem Mittelfuß schonender für Knochen und Gelenke ist.
Dabei sollte kein verstärktes Einwärts- und Auswärtsknicken des Fußes auftreten. Hier ist die Auswahl des richtigen Laufschuhs von besonderer Bedeutung. Lesen Sie hierzu den Beitrag auf dieser Homepage:
Kriterien zur Laufschuhauswahl und Trends in der Schuhentwicklung.
Die Schrittlänge ergibt sich im Grunde genommen automatisch aus dem Tempo, das man läuft. Der Versuch, die Schrittlänge zu vergrößern, um damit mehr Raum zu gewinnen, führt meist zu einem unökonomischen Krafteinsatz und früherer Ermüdung. Dass man auch mit einem recht eigenwilligen Laufstil tolle Leistungen erzielen kann, zeigen die Beispiele Emil Zatopek und Paula Radcliffe.
Mentales Techniktraining
Zur Verbesserung des Laufstils kann auch das mentale Techniktraining beitragen. Die Grundlage ist der Carpenter-Effekt, der besagt, dass allein die Vorstellung einer Bewegung eine Reaktion in den dazugehörigen Muskeln bewirkt. Auch beim bloßen Vorstellen eines Laufbandtests wurden kardiovaskuläre Veränderungen (Anstieg von Herzfrequenz und Atemvolumen) gemessen (Mayer und Hermann 2010).
Erstellen Sie sich ein Skript der Bewegungsbeschreibung und legen Sie Ihren optimalen Laufstil fest (Sterr 2010). Stellen Sie sich hin, schließen die Augen und gehen Sie die Bewegung in der richtigen Reihenfolge und Geschwindigkeit intensiv durch. Die Bewegungsvorstellung ist dabei die zentrale kognitive Komponente des mentalen Trainings. Beim mental-sprachlichen Training spricht der Trainierende den Bewegungsablauf mit sich durch. Die besten Resultate werden in der Kombination von mentalem und realem Techniktraining erzielt.
Laufen Sie 2 Minuten mental und fügen Sie dann eine reale Trainingseinheit an (Draksal 2007). Das Mentale Training direkt vor dem Einschlafen gilt auch als besonders effektiv, da während der Tiefschlafphase Gedächtnisinhalte aus dem Kurzzeitgedächtnis in das Langzeitgedächtnis überführt werden (Mayer und Hermann 2010). Das Mentale Training trägt dazu bei, dass die Überzeugung wächst, auch in kritischen Situationen bestehen und bestimmte Verhaltensmuster durchführen zu können. In der Sportpsychologie nennt man dies Selbstwirksamkeitsüberzeugung.
Zusammenfassung:
– Laufen Sie aufrecht und pendeln Sie locker mit den Armen neben dem Körper.
– Setzen Sie den Schritt vorne kurz und ziehen Sie ihn hinten mit einer guten Hüftstreckung lang.
– Vorfuß-, Mittelfuß- oder Fersenaufsatz hängt maßgeblich von der Geschwindigkeit ab.
– Durch die Ökonomisierung der Lauftechnik wird eine frühzeitige Ermüdung verhindert und Verletzungen vorgebeugt.
– Laufschule, Koordinationsübungen sowie Dehn- und Kräftigungsübungen helfen Ihnen dabei.
Dr. Dr. med. Lutz Aderhold
Literatur:
Aderhold L, Weigelt S. Laufen! … durchstarten und dabeibleiben – vom Einsteiger bis zum Ultraläufer. Stuttgart: Schattauer 2012.
Bauersfeld KH, Schröter G. Grundlagen der Leichtathletik. Berlin: Sportverlag 1992.
Draksal M. Mentale Marathonvorbereitung. Praktisches Arbeitsbuch für Laufeinsteiger & Fortgeschrittene. Leipzig: Draksal 2007.
Graumann L, Beuke B, Warnecke M, Norman N. Get Fit To Run. Funtional Training für Laufsportler. München: riva 2010.
Mayer J, Hermann HD. Mentales Training: Grundlagen und Anwendung in Sport, Rehabilitation, Arbeit und Wirtschaft. Berlin: Springer 2010.
Pöhlitz L. Beiträge zum Leistungs- und Hochleistungstraining im Laufen und Gehen. Hemau: Scheck Druck 2011.
Sterr C. Mentaltraining im Sport. Bessere Leistung bei Training und Wettkampf. Hamburg: Spomedis 2010.
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Das Buch von Aderhold/Weigelt:
Aderhold/Weigelt: Laufen! Die Buchvorstellung aus dem Schattauer Verlag