Bewegungswissenschaft

Teilgebiet der Physik analysiert das Verhalten und die Bewegung von Körpern unter dem Einfluss von Kräften ( vgl. Abb. 69 ). Die Kinematik beschreibt den zeitlich-räumlichen Verlauf der Ortsveränderungen einzelner Körperpunkte oder des Gesamtkörpers, ohne die Körpermasse und die einwirkenden Kräfte zu berücksichtigen. Untersucht werden die zeitlichen Bewegungsmerkmale Dauer, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Frequenz. Bei den räumlichen Merkmalen motorischer Handlungen interessieren die Positions- und Wegmerkmale des Körpers. Die Dynamik geht den Ursachen der Bewegungen von Körpern nach. Analysiert werden die Art, die Größe, die Ursprünge und die Wirkungen externer und körperinternerKräfte. Heben sich verschiedene Kräfte gegenseitig auf und verursachen somit keine beschleunigenden Kräfte (Gleichgewichtszustand), handelt es sich um die Statik . Die Kinetik befasst sich mit der Bestimmung der durch äußere Kräfte hervorgerufenen Bewegungen von Körpern.

    Abb. 69: Physikalisch-mechanische Teilgebiete der Biomechanik
    Die Biomechanik als Grenzwissenschaft zwischen der Biologie und der Physik beschäftigt sich unter Zugrundelegung der Theorien, der Methoden und der Gesetzmäßigkeiten der Mechanik mit der Beschreibung, Analyse und Erklärung der materialen und strukturellen Grundlagen der Bewegung lebender Systeme. Über den physikalischmechanischen Ansatz hinausgehend, interessieren die Biosanteile motorischer Handlungen, d. h. die speziellen biologischen Eigenschaften des menschlichen Organismus und der Motorik. Übergreifendes Ziel ist die Optimierung motorischer Leistungen beispielsweise hinsichtlich der Leistungsmaximierung (z. B. Spitzensport) oder der Beanspruchungsreduktion (Arbeitstätigkeiten, Rehabilitationssport usw.).
    Unter einer Messung versteht die Biomechanik die quantitative Abbildung der Ausprägung objektiver Eigenschaften oder Relationen auf einer Messskala. Die Messgröße wird mit einer anerkannten Maßeinheit verglichen und in ihrem Skalenwert exakt festgeschrieben.
    Die Biomechanik des Sports versucht den speziellen Voraussetzungen sporttypischer Bewegungen weit gehend Rechnung zu tragen. W ILLIMCZIK (1999, S. 21) definiert die Biomechanik des Sports als die „Wissenschaft von der mechanischen Beschreibung und Erklärung der Erscheinungen und Ursachen von Bewegungen im Sport unter Zugrundelegung der Bedingungen des menschlichen Organismus“. Der Erklärungsanspruch der sportbezogenen Biomechanik betrifft gleichermaßen den Außen- und Innenaspekt der Bewegung.
    Die äußere Biomechanik des Sports untersucht die an der Körperperipherie messbaren zeitlich-räumlichen Bewegungsveränderungen und deren verursachende Kräfte. Die sportpraktischen Problemstellungen äußerer biomechanischer Bewegungsanalysen sind ausgesprochen fassettenreich: Wie verändert der Snowboardfahrer, der Trampolinturner, der Basketballspieler oder der Schwimmer seine Position im Raum? Welche Kräfte verursachen die Beschleunigung der Billardkugel, die Vorwärtsbewegung beim Skilanglauf oder die zeitlich begrenzte Überwindung der Schwerkraft beim Speerwurf?
    Als physikalische Grundgrößen der äußeren Biomechanik gelten Körper, Zeit, Raum und Kraft. Bei Körpern handelt es sich um Gegenstände mit fester Gestalt und räumlicher Ausdehnung, die mit sich selbst kongruent sind und ein Gewicht (Masse) aufweisen. Die Zeit wird als „nicht umkehrbare und nicht wiederholbare Aufeinanderfolge von Veränderungen erfahren. Sie stellt ein homogenes (gleichartiges), teilbares Kontinuum dar, dessen Abschnitte mit naturwissenschaftlichen Methoden objektiv meßbar sind“ (S CHEWE , 2000, S. 9). Den Raum bezeichnet der Mensch mittels der Sinne durch die Lage in Bezug auf andere Körper. Die Kraft kann eine dynamische (Veränderung des Bewegungszustandes eines Körpers) oder eine verformende Wirkung hervorrufen (Änderung des Formzustandes eines Körpers).
    Als Pendant zur äußeren Biomechanik steht die innere Biomechanik des Sports , die neben den körperinternen Mechanismen und Funktionsprozessen der Bewegung und der Motorik die Strukturen (Aufbau) und die Belastbarkeit der Materialien (Substrate) des menschlichen Bewegungsapparats untersucht: Wie funktioniert die neuromuskuläre Koordination? Inwieweit können die Muskeln, die Sehnen und die Bänder der Körpergelenke mechanisch belastet werden?
    Zusammenfassend betreffen die zentralen Gegenstandsbereiche der sportbezogenen Biomechanik die quantitativen