Ch. Szubski, W. Schobersberger, P. Lukowicz

Christoph Szubski, Wolfgang Schobersberger und Paul Lukowicz

Exzentrische muskuloskeletale Belastungen beim Bergabgehen – Eine integrative Sichtweise

Eccentric musculo-skeletal loadings in downhill hiking – an integrative conception

SUMMARY

The aim of this review article is to present the well-established biomedical measuring methods and the current standard of knowledge in terms of eccentric musculo-skeletal loadings in downhill hiking. As different methods are usually applied in studying downhill hiking and others eccentric loadings, these biomedical subjects and their measuring methods are being discussed critically in this review article. Several fields of biomedical research are specified and described in detail, such as muscle physiology, rehabilitation studies, biomechanics, orthopaedics and neuromuscular activity. To interconnect these actually separated biomedical areas, the novel „functional“ and „integrative“ conceptions are presented in order to decrease our lack of understanding the complexity of human being. Keywords: Eccentric loadings, musculo-skeletal forces, downhill hiking, knee joint, integrative conception

ZUSAMMENFASSUNG

Dieser Übersichtsartikel präsentiert unterschiedliche biomedizinische Forschungsdisziplinen und ihre gängigen Forschungsmethoden, und überprüft inwieweit sie zurzeit einen Beitrag zur Erforschung der muskuloskeletalen exzentrischen Belastungen beim Bergabgehen leisten können und zukünftig leisten könnten. Es werden mehrere Forschungsansätze vorgestellt, die der Autor für die Thematik „Bergabgehen“ und der mit dieser Bewegungsform einhergehenden exzentrischen muskuloskeletalen Belastungen für relevant erachtet. Neben der muskelphysiologischen, rehabilitativen und biomechanischen Sichtweise wird ebenfalls der skeletale, neuromuskuläre als auch funktionale Ansatz

erörtert. Abschließend wird in Bezug auf zukünftiges Erkenntnispotential die funktionale und die synthetisch-integrative Sichtweise diskutiert. Schlüsselwörter: Exzentrische Belastungen, muskuloskeletale Belastungen, Bergabgehen, Kniegelenk, Integrative Sichtweise

BEGRIFFSKLÄRUNG

Wird ein Muskel auseinander gezogen, d.h., wenn sich Ansatz und Ursprung des Muskels voneinander entfernen, versucht der Muskel die Bewegung abzubremsen. In diesem Falle spricht man von einer sog. exzentrischen Kontraktion. Der Begriff „exzentrisch“ wurde im Jahre 1953 von ASMUSSEN eingeführt, und soll bedeuten, dass sich der Muskel von der Mitte wegbewegt (ex = weg; centre = Mitte) (1). Beim Bergabgehen treten diese sog. exzentrischen Muskelkontraktionen während der Stützphase auf, d.h., die Beinstreckmuskeln erzeugen dabei Kraft im verlängerten Muskelzustand, um den sich nach unten bewegenden Körperschwerpunkt während des Fuß-Boden-Kontaktes abzubremsen. Je steiler der Abstieg und/oder länger die Schritte, desto höher die Beschleunigung der Körpersegmente und eine damit einhergehende größere exzentrische Spannung in den sog. „Antigravitationsmuskeln“ (2). Hervorzuheben ist dabei vor allem die Beinstreck- und die Hüftstreckmuskulatur.

Bezug nehmend auf exzentrische Muskelkontraktionen konnten vor allem in den letzten zehn Jahren viele neue Erkenntnisse gewonnen werden. Frühere Ergebnisse bei Tierversuchen konnten z.T. mit nachfolgenden Studien an Menschen bestätigt werden. Es liegen jedoch nur wenige Studien vor, die die Auswirkungen vom Bergabgehen (exzentrischen Kontraktionen) auf die Muskulatur und die Gelenke untersucht haben. Wie so viele Themengebiete in der Naturwissenschaft werden auch bei der Thematik „exzentrische Kontraktionen“ keine einheitlichen Untersuchungsmethoden verwendet. Je nach Intention konzentrieren sich die Forschungsgruppen u.a. auf metabolische Prozesse in der Muskulatur, neuromuskuläre Aktivität, biomechanische Bewegungsabläufe etc. Alle diese Forschungsansätze inkl. ihrer eigenen Untersuchungsmethoden haben ihre Berechtigung und sollen folglich präsentiert werden, da sie zur Erforschung der Bewegungsform „Bergabgehen“ relevant erscheinen.

Nicht bei allen hier vorgestellten methodischen Ansätzen gibt es adäquate Forschungsergebnisse zum Bergabgehen. Diese Forschungslücken sollen jedoch

verdeutlicht und zugleich mögliche Ideen zur wissenschaftlichen Bearbeitung dieses Forschungsfeldes vorgeschlagen werden. Das soll bedeuten, dass der dargestellte Wissensstand nicht ausschließlich auf den Studien zum Bergabgehen beruht, sondern auch aus den Erkenntnissen der Grundlagenforschung und den Forschungsergebnissen von anderen Bewegungsabläufen hervorgeht.

MONODISZIPLINÄRER ANSATZ

Muskelphysiologisch

Alltägliche Bewegungen wie Gehen, Laufen, Treppengehen abwärts oder sich auf einen Stuhl setzen, beinhalten exzentrische Muskelkontraktionen. Da diese Bewegungsformen „alltäglich“ durchgeführt werden, haben sich die Muskeln der unteren Extremitäten an diese Intensitäten angepasst. Das gilt jedoch nicht unbedingt für längere intensivere exzentrische Belastungen, wie z.B. das Bergabgehen. Durch die bestehende Gravitationsbeschleunigung wird beim Bergabgehen die vertikale Geschwindigkeit des Körperschwerpunktes erhöht, und somit auch die Abbremsleistung der Beinmuskeln (➝ exzentrisch). Wird die Muskulatur einer wiederholten exzentrischen Muskelkontraktion ausgesetzt (➝ Bergabgehen), so verspürt man in den nächsten Tagen für gewöhnlich einen Muskelschmerz in den unteren Extremitäten, den sog. Muskelkater. Je steiler das Gelände, länger die Bergabstrecke, höher die Gehgeschwindigkeit und ungewohnter die Bewegung, desto wahrscheinlicher, dass der Muskelkater sehr schmerzhaft auftritt. Die praxisnahe Thematik hat viele Wissenschafter dazu bewogen, die Ursache und die Folgen vom Muskelkater zu erforschen. Nach dem neusten Stand der Forschung sollen die in den Muskelfasern vorzufindenden sog. Z-Linien, die sich zwischen den Sarkomeren befinden (s. Abb. 1), für die auftretenden Schwellungen bzw. Schmerzen in der Muskulatur und für die in den darauf folgenden Tagen auftretende verminderte Muskelleistung verantwortlich sein. Die Ausübung von exzentrischen Muskelbelastungen soll zu Rissen dieser Z-Linien führen (3). Zahlreiche Studien haben zeigen können, dass der Muskelschmerz zwei bis drei Tage nach einer intensiven exzentrischen Muskelbelastung am größten ist. Die zusätzlichen Blutparameter, die sehr oft bei diesen Studien erhoben werden, haben ihre Spitzenwerte jedoch nicht zum gleichen Zeitpunkt. Zum Beispiel werden die Höchstwerte der Creatinkinase (CK) (ein Eiweißenzym, der einen indirekten Hinweis auf die Zerstörung der Eiweißstruktur in der Muskelfaser liefern soll) erst 5 bis 7 Tage nach einer intensiven exzentrischen Muskelbelastung erreicht. Im Gegensatz dazu sind die Muskelkraftwerte bis 24 Stunden nach der Belastung am geringsten und kehren nach 5 bis 7 Tagen auf ihr Ausgangsniveau zurück (4,5). Diese beiden Parameter, CK und Kraft, haben

also unterschiedliche Zeitverläufe und diese Tatsache sollte bei der Interpretation von Daten berücksichtigt werden. Weiterhin sollte erwähnt werden, dass zum Zeitpunkt der höchsten CK-Blutwerte (5-7 Tage) der Muskelkater kaum noch verspürt wird (Tab.1).

Abbildung 1 Zusammensetzung der Muskelfaser

Tabelle 1 Regenerationsverlauf des Muskels nach einer intensiven exzentrischen Belastung

Aus praktikabler Sicht wäre es von Interesse, was bei Mehrtagesgebirgstouren muskelphysiologisch passiert, d.h., wenn der Muskel mehrere Tage hintereinander exzentrischen Belastungen ausgesetzt wird. Direkte wissenschaftliche Hinweise gibt es dazu zwar nicht, jedoch weiß man aus der Grundlagenforschung, dass weitere exzentrische Muskelbelastungen in den darauf folgenden Tagen keine negativen Auswirkungen auf die Kraftleistung haben. D.h., die bereits reduzierten Kraftwerte und die auftretenden Muskelschmerzen, die durch die Anfangsbelastung am ersten Tag ausgelöst wurden, werden von der zweiten oder dritten exzentrischen Serie, z.B. am zweiten oder dritten Tag nach der Ausgangsbelastung, anscheinend kaum in der Regenerationsphase beeinträchtigt (6,7). Die Kraftwerte erreichen wohl nach einigen Tagen ihren Ausgangswert, so, als würde die zweite und die dritte exzentrische Belastung die Regenerationsfähigkeit des Muskels nicht beeinträchtigen. Nach der ersten intensiven exzentrischen Muskelbelastung vollzieht sich in der Muskelfaser möglicherweise eine muskuläre Anpassung, sodass weitere exzentrische Muskelbelastungen keine Beeinträchtigungen mehr hervorrufen können (z.B. Muskelschmerz). Ob diese Erkenntnisse auch auf das mehrtägige Bergabgehen übertragbar sind, muss jedoch noch untersucht werden. Leider liegen bis dato keine muskelphysiologischen Studien zum Bergabgehen (exzentrische Muskelkontraktion) vor, sodass wir nur vermuten können, ob und wie lange die Muskelleistung nach einem langen Bergabgehen beeinträchtigt wird. Es ist jedoch anzunehmen, dass hohe Gehgeschwindigkeiten in Verbindung mit langen Schritten zu höheren exzentrischen Muskelbelastungen führen und damit mit einer längeren muskulären Regenerationszeit einhergehen. Doch auch bei der Reduzierung von Gehgeschwindigkeit und Schrittlänge müssen muskuläre Beeinträchtigungen in den darauf folgenden Tagen angenommen werden. Wie intensiv sie ausfallen und ob sie die Muskelleistung inkl. Koordinationsfähigkeit nennenswert beeinträchtigen können, bleibt unbeantwortet. Deshalb sollte bei zukünftigen muskelphysiologischen Untersuchungen zum Bergabgehen überlegt werden, welche Parameter von Interesse sein könnten. Insbesondere die Kraftwerte in Verbindung mit dem Muskelkater sollten nach einer exzentrischen Bergabbelastung berücksichtigt werden, da sie direkt auf eine motorische Dysfunktion hindeuten, wohingegen die Blutparameter nur einen indirekten Hinweis liefern und zudem noch zeitverzögert auftreten.

REHABILITATIV

Das Bergabgehen ist aus kardio-pulmonaler Sicht weit weniger belastend als das Bergaufgehen. Deshalb könnte das Bergabgehen für einige Menschen bzw. Patientengruppen gegebenenfalls eine interessante bewegungstherapeutische

Alternative sein. Wie wir später erfahren werden, sollte das Bergabgehen nicht für alle Patienten als Bewegungsart der Wahl angepriesen werden. Doch wie ist es mit dem Personenkreis, der sich aufgrund von gesundheitlichen Problemen einer intensiven kardio-pulmonalen Belastung, wie z.B. Bergaufgehen, nicht aussetzen sollte? Vor zwei Jahren wurde eine richtungsweisende Arbeit zu dieser Thematik vorgestellt: Das exzentrische Muskeltraining für Koronarpatienten. Dieser Vorschlag stützt sich auf die Studie von Meyer et al. (8), bei welcher ein moderates exzentrisches Krafttraining mit einem konzentrischen Krafttraining verglichen wurde. Die Untersuchung wurde auf einem umgebauten Radergometer und mit einer ausgewählten Herzpatientengruppe durchgeführt, die auf unterschiedliche kardio-pulmonale Parameter hin untersucht wurde. Im Vergleich zur konzentrischen Belastung zeigten die Probanden während exzentrischen Muskelkontraktionen, trotz ähnlicher Herzfrequenz und unveränderten Blutdruckwerten, vierfache Steigerungsraten in den Leistungswerten. Die Sauerstoffaufnahme und die Laktatwerte waren bei der exzentrischen Belastungsform signifikant geringer. Die untersuchte moderate exzentrische Muskelbelastung wurde aufgrund der Ergebnisse als eine sehr interessante und Erfolg Versprechende Bewegungsform für Herzpatienten präsentiert. Die Studie von Meyer et al. (8) ist zwar die einzige dieser Art, jedoch sollte sie in Verbindung mit Bergabgehen nicht unberücksichtigt bleiben. Es sollte aber vorher der Zusammenhang zwischen Kniegelenksproblemen und Bergabgehen geklärt werden, bevor diese Bewegungsform als alternative Präventions- und Rehabilitationsmaßnahme in Erwägung gezogen wird.

BIOMECHANISCH

In der Bevölkerung wird das Bergabgehen sehr oft mit dem Knieschmerz in Verbindung gebracht. Die wenigen Studien, die zu dieser Thematik vorliegen, wurden ausschließlich mit biomechanischen Messverfahren untersucht. Die Verwendung von Kraftmessplatten und Videoaufzeichnung ist eine bewährte Möglichkeit, um Aussagen über die Gelenkskräfte bei diversen Bewegungsabläufen treffen zu können. Die aus den Videoaufzeichnungen (kinematographisches Verfahren) gewonnenen Gelenkswinkel werden mit den Kraftwerten (dynamographisches Verfahren) vereinigt und mittels Modellierungsverfahren zur indirekten Berechnung von Gelenkskräften verwendet. Mit den gleichen Methoden untersuchten kürzlich Schwameder et al. (9) die Kompressionskräfte im Kniegelenk beim Auf- und Abwärtsgehen auf einer Rampe mit einem verstellbaren Neigungswinkel von bis zu 24°. Aus den kinematisch erfassten Daten wurden mittels inverser Dynamik Nettokräfte und Nettomomente in der Sagit-

talebene im Kniegelenk während der Stützphase bestimmt. Mit den erfassten Parametern haben sie eine Modellierung der Kräfte u.a. zwischen der Patella und dem Femur, aber auch die Zugkräfte der Patella- und Quadriceps-Sehne konstruieren können. Die vor allem beim Abwärtsgehen auftretenden hohen Gelenkskraftwerte werden von den Autoren mit den berichteten Kniebeschwerden beim Bergabgehen in Zusammenhang gebracht. Langfristig gesehen sollen diese erhöhten Kräfte beim Abwärtsgehen Knorpelschäden hervorrufen. Diese berechneten erhöhten patellofemoralen Druckkräfte beim Abwärtsgehen wurden bereits früher von Kuster et al. (10,11) mit ähnlichen Analyseverfahren präsentiert und später von Brechter und Powers (12) bestätigt.

Die Stockbenutzung ist beim Bergabgehen mittlerweile kaum wegzudenken und für zahlreiche Bergwanderer scheinen die Stöcke zur Reduzierung von Gelenkskräften unentbehrlich geworden zu sein. Einen ausführlichen Überblick über den Einfluss von Tourenstöcken beim Bergabgehen haben bereits Szubski und Schobersberger (13) vorgelegt, sodass diese Thematik hier nicht noch einmal bearbeitet werden soll. Schon deshalb nicht, weil auf diesem Forschungssektor keine neuen Erkenntnisse hinzugekommen sind. Die wichtigste Studie hierzu, nämlich die von Schwameder et al. (14), liegt mittlerweile 6 Jahre zurück. Die Wissenschafter haben reduzierte Kniegelenkskräfte beim Gebrauch von Tourenstöcken konstatieren können, auch wenn hierbei das patellofemorale und das tibiofemorale Kniegelenk differenzierter betrachtet werden müssen, da sie anscheinend, abhängig vom Stützphasenverlauf, unterschiedlich belastet werden (13).

Dennoch sollte noch einmal darauf hingewiesen werden, dass sich die ausschließliche Verwendung von biomechanischen Methoden auf lineare Zusammenhänge und einseitige Ursachenforschung beschränkt: z.B. wird aus einer berechneten erhöhten Gelenkskraft im untersuchten Gelenkswinkel oft zu unreflektiert die Arthrose-Gefahr heraufbeschworen. Da sich die Naturprozesse jedoch durch Nicht-Linearität auszeichnen, stehen damit Ursache (➝ erhöhte Gelenkskraft) und Wirkung (➝ Arthrose) nicht immer im linearen Verhältnis zueinander. Ob diese „indirekt“ gemessenen erhöhten Kniegelenkskräfte beim Bergabgehen langfristig gesehen auch wirklich orthopädische Probleme hervorrufen können, entzieht sich des derzeitigen wissenschaftlichen Kenntnisstandes.

SKELETAL

Die Einschränkungen der biomechanischen Messverfahren, die nur einen indirekten Hinweis auf die Kniegelenkskräfte liefern, könnten in Zukunft durch ein

immer besser entwickeltes Bildverfahren kompensiert werden, nämlich der Magnet-Resonanz-Topographie (MRT). Es gibt nur eine handvoll internationaler Forschungsgruppen, die in den letzten Jahren durch die verbesserten räumlichen Auflösungsmöglichkeiten und verbesserte Analyseverfahren interessante Ergebnisse zum Knorpelzustand in Verbindung mit körperlicher Betätigung vorgelegt haben. Mühlbauer et al. (15) verglichen die Knorpelstruktur im Kniegelenk von kniegesunden Triathleten und von inaktiven, kniegesunden Büroangestellten. Die Triathleten absolvierten in den letzten 3 Jahren vor der Untersuchung ein Trainingspensum von durchschnittlich 10 Std. pro Woche, während die Büroangestellten nicht mehr als 1 Std. pro Woche sportlich tätig gewesen sind. Die Triathleten waren in ihrer Kindheit ebenfalls sportlich sehr aktiv, wohingegen die Büroangestellten auch während ihrer Kindheit eher inaktiv blieben. In ihrer Studie fanden Mühlbauer et al. weder im patellofemoralen noch im tibiofemoralen Knorpelvolumen signifikante Unterschiede zwischen beiden Probandengruppen vor. Das bedeutet, dass zumindest bei diesen Belastungen und bei dieser Gruppe (Triathleten) die intensive körperliche Betätigung zu keiner nennenswerten Reduzierung des Knorpelvolumens im Kniegelenk führt. Anscheinend kann jedoch ein bereits „pathologisch-geschädigtes“ Knie infolge von angeborenen Gelenksfehlstellungen weiter an Knorpelvolumen verlieren, sofern das Kniegelenk weiterer Belastungen ausgesetzt wird (16). Deshalb sollten diesen Patienten Bewegungsformen wie das Bergabgehen eher abgeraten werden, da möglicherweise schon ein langsames Bergabgehen zu weiteren Abnutzungserscheinungen des Knorpels führen könnte. Beim „gesunden“ Knie wurde dieser Trend zum Knorpelverlust bis dato nicht gezeigt. Vielleicht befinden sich die Kniebelastungen beim langsamen und behutsamen (kein Stampfen in der Stützphase) Bergabgehen im akzeptablen „Schwellenbereich“, sodass bei den auftretenden Gelenkskräften keine Gelenksabnutzung initiiert wird. Aber auch diese letzte Aussage ist nicht mehr als eine Vermutung. Wir wissen noch nicht, ob und welche Belastungen den altersbedingten physiologischen Knorpelschwund beschleunigen.

NEUROMUSKULÄR

Das Forschungsgebiet über den „Einfluss von Muskelaktivität auf die Gelenksbelastung beim Bergabgehen“ kann ohne Übertreibung als „Terra incognita“ betrachtet werden. So wurde schon im Kapitel über den „biomechanischen Ansatz“ verdeutlicht, dass bei den Modellierungsverfahren die Muskelaktivierung nicht berücksichtigt wird. Obwohl in der „scientific community“ Konsens über die Relevanz der Muskelansteuerung hinsichtlich Gelenkstabilisierung

besteht, wird der Aktivierungszustand relevanter Muskelgruppen jedoch auch bei der Erfassung von Knorpelvolumina kaum berücksichtigt. Da keine Studien zur Beinmuskelaktivierung beim Bergabgehen vorliegen, sollten hierbei zumindest die Untersuchungen präsentiert werden, die beim Treppenabwärtsgehen und bei Kniebeugen durchgeführt wurden. Bei diesen Bewegungen werden nämlich analog zum Bergabgehen die gleichen Muskelgruppen aktiviert.

Abbildung 2 Elektromyographische und kinematographische Messverfahren zur Erfassung von Muskelaktivität bzw. Bewegungsverläufen bei exzentrischen Muskelkontraktionen (22)

Sowohl die vordere Oberschenkelmuskulatur (Quadriceps) als auch die hintere Oberschenkelmuskulatur (Hamstrings) werden in der Literatur als wichtige Kniegelenksstabilisatoren genannt (17,18). Neben den auftretenden pathologischen Gelenkfehlstellungen können deshalb auch die muskulären Dysbalancen zu erhöhten Kniegelenkskräften oder aber auch zur Valgus-Kniestellung bei exzentrischen Belastungen führen (19,20). Das Valgus-Knie ist ein nach innen (mediales) Bewegen des Knies während einer absolvierten Kniebeugebewegung, welches z.B. während der Stützphase beim Bergabgehen, Treppenherun-

tergehen oder bei der Landung nach einem Sprung immer wieder zu erkennen ist. Eine langfristige Valgus-Kniestellung unter Belastung kann jedoch zum irreparablen Verlust des lateral-tibialen Knorpels sowie des lateral-femoralen Knorpels im Kniegelenk führen (21). Unter diesem Gesichtspunkt wird z.z. am Sportwissenschaftlichen Institut in Innsbruck zum ersten Mal der Einfluss von exzentrischen Muskelbelastungen während einer Kniebeugebewegung auf die Kniestellung (Valgus) und die Muskelaktivierung der beiden wichtigsten Kniestabilisatoren, dem Quadriceps und den Hamstrings, untersucht (s. Abb.2), (22). Es ist nicht auszuschließen, dass beim Bergabgehen ähnliche KnieValgusstellungen während der Stützphase auftreten und die Kniestabilisierungsmuskeln eine nicht zu unterschätzende Rolle spielen, und zwar insbesondere unter Muskelermüdung. Der neuromuskuläre Ansatz wäre also aus praktikabler Sicht sehr interessant, da davon auszugehen ist, dass eine stundenlange exzentrische Belastung Auswirkung auf die Beinmuskelaktivität haben wird. Vielleicht verschiebt sich der zeitliche Muskelaktivierungsverlauf oder -grad der unterschiedlichen Beinmuskelgruppen im Zuge der auftretenden neuromuskulären Ermüdung.

FUNKTIONAL

Alle bisher vorgestellten Forschungsansätze haben Folgendes gemeinsam: Sie sind an Laborräume gebunden und bedürfen z.T. komplizierter Analyseverfahren. Da das Bergabgehen sehr oft mit akkumulierter Muskelermüdung einhergeht, und diese im Labor z.T. nur schwer zu realisieren ist, wäre deshalb eine praxisnahe und feldorientierte Erfassung relevanter Parameter nötig (➝ Funktionaler Ansatz). Um das zu ermöglichen, ist an der UMIT in Hall eine enge Kooperation zwischen dem Institut für Urlaubs-, Reise- und Höhenmedizin und dem Institut für Technische Informatik und Kommunikationstechnik sowie der Schweizer Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich entstanden. Mit dem selbstentwickeltem benutzerfreundlichen „Motion Monitoring Analyse-System“ sollen zukünftig mithilfe von leichten Bewegungssensoren, Echtzeit-Rückmeldungen beim Bergabgehen geliefert werden, um so direkte Informationen über die Stockführung, Schrittlänge, Schrittanzahl etc. zu ermöglichen (s. Abb.3). Dieses System soll nicht nur als Feedback-Tool in verschiedenen Personen- und Patientenkreisen, sondern auch für praktikable wissenschaftliche Fragestellungen zur Anwendung kommen. Die wenigen vorliegenden Studien zum Bergabgehen waren auf Laboruntersuchungen und räumlich bedingte, geringe Gehschrittanzahl beschränkt. Mit dem neuen Feld-Messgerät werden jedoch Messaufnahmen von mehreren Stunden möglich sein, sodass die muskuläre Ermü-

dungsakkumulation und ihr Einfluss auf Schrittlänge etc. beim Bergabgehen untersucht werden könnte. Das Messsystem würde sich auch hervorragend zur Standardisierung von Gehgeschwindigkeit oder zur Kontrolle von Schrittlänge und Schrittfrequenz eignen, z. B. bei zukünftigen Untersuchungsreihen, die ggf. den Einfluss von Bergabgehen auf die Muskelfaserschädigung (muskelphysiologischer Ansatz) oder Knorpelabbau (skeletaler Ansatz) untersuchen würden. Das wäre natürlich nur eine von vielen Möglichkeiten, wie dieses System bei der Verknüpfung von unterschiedlichen Forschungsansätzen erfolgreich eingesetzt werden könnte.

Abbildung 3 Motion Monitoring Analyse-System – ein Prototyp bei ersten Feldversuchen

MULTIDISZIPLINÄR-INTEGRATIVER ANSATZ

Auf den ersten Blick scheinen die vorliegenden Ergebnisse zu „exzentrischen Kontraktionen“ ein breites Themen-Spektrum abzudecken. Auf den zweiten Blick wird dann aber doch eine ziemlich klare Strukturierung der Gebiete deutlich. Unterschiedliche Forschungsgruppen spezialisieren sich auf ein Themengebiet bzw. eine Forschungsmethode, und diesem bzw. dieser bleiben sie dann meistens über Jahre hinweg treu, was eine interdisziplinäre Denkweise nicht einfach macht. Zuerst in der Physik angesiedelt, hat sich dieser monodisziplinäre Forschungsansatz in den letzten Jahrzehnten auch in den Themengebieten mit biologischem Schwerpunkt als die wissenschaftstheoretische Methode der Wahl herauskristallisiert. Die Gefahren dieser reduktionistischen Arbeitsweise sind nahe liegend und werden immer wieder insbesondere von der Gesellschaft und

der Wirtschaft kritisiert. Nicht selten wird diesen Forschern vorgeworfen, zu einseitig zu forschen und aufgrund der Spezialisierung in der Forschungsmethodenausübung eine Integration der Erkenntnisse zu verhindern. Dieser monodisziplinäre Ansatz wird jedoch vermutlich zu keinem besseren Verständnis über die komplexen exzentrischen Bewegungsabläufe, wie z.B. das Bergabgehen, beitragen können. Vermutlich ist deshalb ein ganzheitlich-interdisziplinärer Forschungsansatz eher zu begrüßen, d.h., eine erfolgreiche Vereinigung der hier vorgeschlagenen unterschiedlichen Forschungsmethoden (skeletal, biomechanisch, muskelphysiologisch etc.), (s. Abb.4). Ein komplexes Forschungsgebiet, wie das der muskuloskeletalen Belastungen beim Bergabgehen, wird man mit methodischer Spezialisierung möglicherweise gar nicht erforschen können. Aufgrund dessen sollte der integrative Forschungsansatz die zukünftigen Forschungsaktivitäten prägen.

Es muss leider vermutet werden, dass es die eingeschränkten finanziellen Möglichkeiten sein werden, die viele Fragen bzw. Hypothesen vorerst einmal unbeantwortet lassen. Dass Forschungsprojekte zum Thema „Berggehen und muskuloskeletale Belastungen“ von den Forschungsfonds nicht für finanzierungswürdig erachtet werden, sollte hierbei noch erwähnt sein dürfen. Doch welches Berg- und Tourismusland, wenn nicht Österreich, sollte an dieser Thematik Interesse haben?

Abbildung 4 Integrative Sichtweise – eine exemplarische Zusammenfügung diverser biomedizinischer Forschungsansätze

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