Die Biomechanik des Fauststoß Teil3

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Die Knochen

Die Kraft wird durch die Mittelhandknochen in zwei Reihen kleinerer Knochen übertragen, den so genannten Handwurzelknochen, von dort in die Elle und Speiche, und über den Oberarmknochen in den restlichen Körper. Der hier beschriebene Weg der Kraft ist bei beiden Schlagarten gleich, jedoch ist die Aufteilung der Kraft in den Knochen selbst völlig unterschiedlich. Bei verschiedenen Studien wurde die prozentuelle Aufteilung der Kraft in den Knochen gemessen. Bei solchen Studien übt man Druck auf die Hand aus, und misst dabei mit Elektroden den Kraftfluss im Arm. Das Auswerten einer Studie von 1984 ergab, dass beim vertikalen Schlag die Elle ca. 15 % der Kraft aufnimmt, und die Speiche die restlichen 85 % (Ekenstam, Palmer & Glisson). In einer Studie von 1987 verlief die Kraftverteilung bei ca. 18 % zu 82 %.

Dass die Kraft nicht zu gleichen Teilen durch die beiden Knochen übertragen wird, liegt daran, dass die Speiche am Handwurzelansatz einen größeren Umfang als die Elle aufweist. Daraus geschlossen ist die Speiche der stabilere Knochen und dafür da, um das Mehr an Kraft aufzunehmen.

Das ist allerdings beim gedrehten Schlag nicht der Fall. Hier nimmt die Elle ca. 37 % und die Speiche 63 % der Kraft auf. Das bedeutet fast die doppelte Belastung für die Elle. Diese Studien zeigen, dass der vertikale Schlag der anatomisch korrektere ist: Der massivere Knochen nimmt das Meiste der Kraft auf. Eine andere mögliche Erklärung für die Kraftaufteilung beim gedrehten Schlag erhält man, wenn man die Lage der Elle und Speiche zueinander genauer betrachtet. Bei abgewinkeltem gedrehten Arm ist die Elle relativ gesehen um 0,69 mm und bei ausgestrecktem, gedrehten Arm um 0,84 mm länger als im Normalzustand (Palmer, Glisson & Werner, 1982). Das ist insofern wichtig, da ja der Arm beim Auftreffen gestreckt und nicht abgewinkelt ist.

Die Länge der Elle hat großen Einfluss auf die Belastbarkeit des Handgelenkes. Das Erhöhen der Länge der Elle um nur 1 Millimeter bedeutet eine enorme Steigerung der möglichen Belastbarkeit dieses Knochen (Thrumble, Glisson, Seaber & Urbaniak, 1987). Die relative Länge der Elle ist auch maßgebend für die Aufteilung der Kraft zwischen Elle und Speiche während des gedrehten Schlages. Es finden aber noch mehr feine Veränderungen bei der Lage von Elle und Speiche statt: Liegen die beiden Knochen in neutraler Position annähernd parallel nebeneinander, so liegen sie beim Ausdrehen in einem Winkel von ca. 8 Grad zueinander (Palmer & Werner, 1987). Die relative Veränderung der Lage der Elle zur Speiche beim Drehen hat enorme Auswirkungen auf die Belastung, die der ganze Arm aufnehmen kann und somit auf die Stärke, mit welcher der Schlag ausgeführt werden kann (Epner, Bowers, & Guilford, 1982).

Die Muskulatur

Nicht die ganze Kraft wird über die Knochen übertragen. Ein Teil wird auch von der Muskulatur absorbiert. Vor allem das längsliegende Gewebe in an den beiden Handaußenkanten und ein dickes Gewebeband, das die beiden Stränge verbindet (triangular fibrocartilage complex), absorbieren Teile der Kraft und außerdem sorgen sie für die Stabilität des Handgelenks. Gerade das ist sehr wichtig. Wird nämlich das Handgelenk beim Treffen abgewinkelt, so ist keine optimale Kraftübertragung über die Knochen möglich, es besteht Verletzungsgefahr und der Schlag ist ineffektiv. Leider sind keine umfassenden Studien über die Auswirkungen in den Muskeln beim vertikalen und gedrehten Schlag vorhanden. Deshalb ist es auch nicht so einfach, die ideale Handgelenkshaltung zu finden, wie dies bei der Analyse der Knochen der Fall war.

Die wichtigsten Muskeln im Handgelenk sind die, welche für das Beugen und Strecken des Gelenks zuständig sind. Es passiert zwar manchmal, dass das Gelenk in Richtung Daumen oder des kleinen Fingers gebeugt ist, aber das ist noch lange nicht so gefährlich, wie wenn das Gelenk beim Auftreffen Richtung Handinnen- oder -außenfläche gebeugt ist. Das kann nämlich schwere Verletzungen verursachen. Die Muskeln selbst befinden sich eigentlich an der Unterseite im hinteren Teil des Unterarms, am Ellbogenansatz, und sind durch Sehnen mit der Hand verbunden. Bei neutraler Handhaltung liegen die Muskeln gerade in einer Linie, und bei ausgedrehter Hand sind auch die Muskeln verdreht (Anderson, 1982). Ein Muskel der gerade ist, kann sich leichter zusammenziehen, daher ist die Stabilität im Handgelenk beim vertikalen Schlag höher als beim gedrehten.

Wie mit den Muskeln zum Beugen der Hand nach unten verhält es sich mit denen zum Beugen nach oben. Sie befinden sich an der Oberseite des hinteren Teiles das Unterarms, und sind ebenfalls mit der Hand durch Sehnen verbunden. Auch sie halten das Gelenk beim vertikalen Schlag stabiler als beim gedrehten.

Dieser Artikel erschien im Journal of Asian Martial Arts Vol. 9 Number 1, 2000.


Quelle: www.wingchunkungfu.de

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Die Biomechanik des Fauststoßes Teil2

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Kraftanalyse

Das Handgelenk

Am Beginn dieser Diskussion ist es wichtig sich wieder an Newtons drittes Gesetz der Bewegung zu erinnern: Jede Bewegung erzeugt eine gleich starke Bewegung in die entgegengesetzte Richtung. Anders gesagt, immer wenn du gegen ein Objekt mit einer Kraft schlägst, schlägt dieses Objekt mit der selben Kraft zurück. Diese Kraft wirkt im ersten und zweiten Mittelhandknochen genauso stark wie an den Knöcheln selbst.

Bei einem Schlag mit hoher Geschwindigkeit werden unglaubliche Kräfte von den Knöcheln auf das Ziel übertragen, und laut Newton auch vom Ziel auf die Knöcheln. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera wurden Schlaggeschwindigkeiten zwischen 5,7 und 9,8 Metern pro Sekunde gemessen (Feld, McNair & Wilk, 1979). In einer jüngeren Studie wurden von Smith und Hamill Geschwindigkeiten von 11,03 Metern pro Sekunde bei einem Schlag mit der bloßen Hand und 11,57 Meter pro Sekunde bei einem Schlag mit einem Boxhandschuh gemessen (Smith& Hamill, 1986). Diese Geschwindigkeiten erzeugen unglaubliche Kräfte. In der älteren Studie wurden Kräfte zwischen 2400 und 2800 Newton gemessen. In der jüngeren Studie wurde ein Rückschlagimpuls von 42,01 Newton Sekunden mit der bloßen Hand und 53,73 Newton Sekunden mit einem Boxhandschuh gemessen. Bei so hohen Geschwindigkeiten und Kräften kann jeder kleine Fehler bei der richtigen Schulter und Armposition dazu führen, dass die Kräfte nicht richtig durch die Knochen geleitet werden können.

Die Kraft wird von den Knöcheln zunächst auf die Knochen der Hand übertragen. Die erste Reihe dieser Knochen ist relativ lang und dünn; die sogenannten Mittelhandknochen. Der zweite und dritte Mittelhandknochen (des Zeigefingers und des Mittelfingers) ist gewöhnlich stabiler als der vierte und fünfte (des kleinen und des Ringfingers). Ein Treffen mit dem Knöchel des kleinen Fingers würde eine Fraktur dessen Mittelhandknochens bewirken, dies wird allgemein als „Boxer Fraktur“ bezeichnet.

Beim Aufprall der Faust übertragen die Knochen einen Teil der Belastung auf die umliegende Muskulatur und anderes umliegendes Gewebe, wie zum Beispiel Knorpel. Einiges dieser Aufprallkraft wird auch von der Haut und den Muskeln die direkt am Trefferpunkt liegen absorbiert (Feld, McNair & Wilk, 1997). Theoretisch wird auch ein Anteil der Kraft sofort in einen anderen Teil des Körpers als den Arm transferiert.

Dieser Artikel erschien im Journal of Asian Martial Arts Vol. 9 Number 1, 2000.

Quelle: www.WingChunKungFu.de

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Die Biomechanik des Fauststoss

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Gedrehter oder vertikaler Fauststoß?

Menschen bekämpfen sich gegenseitig seit Anbeginn der Zeit. Irgendwann haben sie entdeckt, dass das Formen der Hand zu einer Faust und das Treffen mit den Knöcheln zu einem viel effizienteren Schlag führt. Im Laufe der Zeit haben sich dann die zwei unterschiedlichen Arten des Treffens mit der Faust entwickelt. Natürlich gibt es mehrere Arten des Fauststoßes, aber hier werden nur die beiden Wichtigsten behandelt.

Der gedrehte Schlag (die Faust ist beim Treffen in horizontaler Position) war beim Boxen und in den traditionellen Kampfkünsten über Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte, die „beliebteste“ Technik, und ist es heute noch.

Der vertikale Schlag nimmt allerdings überhand in den so genannten „neuen Kampfkünsten“, wie z. B. im Isshin Ryu Karate (gegründet ca. 1956) und Wing Chun (gegründet ca. 1776). Dieser Artikel untersucht die Biomechanik der beiden Schläge und bestimmt welcher effektiver und weniger anfällig für Selbstverletzung ist.

Bevor jedoch eine vernünftige Diskussion über dieses Thema begonnen werden kann, ist es erforderlich zu wissen, worauf bei der Ausführung der beiden Schläge zu achten ist und wie sie ausgeführt werden: Getroffen wird bei beiden Schlägen mit nur zwei Knöcheln (die des Zeige- und Mittelfingers) der Faust, das Gewicht wird auf das gegenüberliegende Bein der schlagenden Hand verlagert. Die Hüfte, der Torso und die Schultern werden tangential in Richtung des Schlages gedreht. Der wichtigste Unterschied zwischen den beiden Techniken äußert sich in Schulter- und Handgelenk (und der unterschiedlichen Beugung des Ellbogengelenks). Hier ein bisschen mehr dazu.

Beim traditionellen, gedrehten Schlag wird die Hand beim Ausstrecken so gedreht, dass in der Endposition die Handfläche parallel zum Boden liegt. Von der Biomechanik her gesehen ist der Unterarm durch die Handhaltung verdreht und die Schulter muss nach innen und unten gedreht werden, um verspannen zu können.

Der vertikale Schlag hingegen funktioniert anders. Die Bewegung des Armes wird ohne jegliche Drehung ausgeführt, und auch die Schulter bleibt in der ursprünglichen Position. Sie wird nur nach unten verspannt, anstatt gedreht. Es ist wichtig festzustellen, dass die Position von Hand, Handgelenk, Ellbogen und Schulter abhängig sind von der Art des Schlages (z. B. Schwinger und Aufwärtsblock). Diese Diskussion bezieht sich auf den geraden Fauststoß.

Einige Kampfkunstexperten sind der Meinung, dass der vertikale Schlag der bessere der beiden Fauststöße ist. Einer von diesen ist Arsenio James Advincula. Er lernte das Isshin Ryu Karate vom Begründer dieses Stiles, von Tatsuo Shimabuku. Der vertikale Schlag ist die primäre Angriffstechnik im Isshin Ryu. Laut Advincula bevorzugte Shimabuku diese Technik, da er der Meinung war, dass er schneller und stärker ist als der gedrehte Schlag. Advincula wollte seinen Standpunk beweisen, indem er sich einmal bei verspanntem Arm in der Endposition des gedrehten und einmal in der Endposition des vertikalen Schlages gegen den Arm drücken ließ. Es wurde schnell klar, dass das Verspannen bei der vertikalen Technik besser möglich war, da man mehr Kraft als beim gedrehten Schlag aufbringen musste, um Advinculas Arm zu bewegen. Umgesetzt auf Newtons drittes Gesetz der Bewegung bedeutet dies, dass er der Kraft, die auf den Arm drückt, mit der selben Kraft entgegen wirken muss, um den Arm stabil zu halten, und diese ist, wie oben beschrieben, beim vertikalen Schlag größer.

Unerwartete Zustimmung zum Prinzip des vertikalen Schlages erfolgte vom früheren Schwergewicht Boxchampion Jack Demsey. Unerwartet deshalb, weil gerade Boxer den gedrehten Schlag sehr bevorzugen. Demsey ist der Meinung, dass man leicht selbst überprüfen kann, welche die bessere Technik ist: Man stellt sich ein bisschen weiter als die Armlänge ausmacht vor eine Wand. Nun streckt man beide Arme in die Endposition des vertikalen Schlages aus und lehnt sich nach vorne gegen die Wand, so, dass man diese nur mit jeweils zwei Knöcheln jeder Hand berührt. So an die Wand gelehnt dreht man nun die Arme in die Endposition des gedrehten Schlages. Man wird feststellen, dass ein großer Teil der Stabilität verloren geht (Demsey, 1978).

Beide (oben beschriebene) „Experimente“ beweisen, dass der vertikale Schlag viel stabiler ist als der gedrehte. Mehr Stabilität verhindert, dass Kraft in eine andere als die primäre Schlagrichtung verloren geht, und weil die ganze Kraft in die selbe Richtung geht, ist er die stärkere der beiden Techniken. Außerdem würde die „verlorene“ Kraft nicht richtig durch die Knochen übertragen werden können, was bedeutet, dass sie von weichem, nicht dafür vorgesehenem Gewebe absorbiert werden muss, und das führt zu Verletzungen.

Auch der frühere Champion im Wettkampfkarate Dan Anderson ist von der Überlegenheit des vertikalen Schlages überzeugt. Sein Argument lautet, dass der Arm in der Endposition genauso gedreht ist, als würde er neben dem Körper herunterhängen; die Knochen und Muskeln sind also in ihrer natürlichen Position (Anderson, 1982). Gesetzt dem Falle Mr. Anderson läge richtig mit diesem Argument, so müsste es sich mit einem Blick in wissenschaftliche Fachliteratur bestätigen lassen.

Eine wissenschaftliche Bestätigung ist überhaupt sehr wichtig. Man kann eine der beiden Techniken nicht aufgrund von Eigenexperimenten bevorzugen. Erschwerend ist allerdings, dass es keine genormten Prüfbedingungen zu diesem Thema gibt. Nichts desto trotz gibt es einige solcher Studien über Fausttechniken bereits, jedoch bis jetzt noch keine, bei welcher der gedrehte und der vertikale Schlag direkt miteinander verglichen werden.

Dieser Artikel erschien im Journal of Asian Martial Arts Vol. 9 Number 1, 2000.

Quelle: WingChunKungFu.de

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