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Wie kam Dick Fosbury über die Latte?

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Das ist ein bezahlter Beitrag mit kommerziellem Charakter. Text und Bild wurden von der Firma Muster AG aus Musterwil zur Verfügung gestellt oder im Auftrag der Muster AG erstellt.

Audrey Mouthon steht auf einer Metallplatte, und Didier Staudenmann verkabelt sie. Die Doktorandin soll als Probandin für ein Experiment dienen. Als Beitrag der Sport- und Bewegungsforscher ans Jubiläumsfest der Universität stellt Staudenmann dem interessierten Publikum seine Fachrichtung vor. Zuerst erhalten die Besucher im Labor am Standort Perolles Einblicke in die Biomechanik.

Die Aufgabe: Mouthon muss zweimal springen: Einmal benutzt sie ihre Arme, einmal nicht. «Was passiert? Springt sie mit Armeinsatz höher oder nicht?», fragt Staudenmann in die Runde. Tatsächlich: Mouthon bleibt mit Armeinsatz 40 Millisekunden länger in der Luft. Das sei oft so, weiss der Wissenschaftler: «Wir können es nicht erklären, aber wir bewegen uns automatisch richtig.» So könne sich der Mensch oft bei einem Rutscher auffangen, ohne dies bewusst zu tun.

Solchen Problemen gehen Biomechaniker wie Staudenmann auf den Grund. Dabei bedienen sie sich spezieller Apparaturen, die sie auch manchmal selber bauen oder selber programmieren, erläutert der Forscher weiter. Das mache Spass: «Bei uns können aus simplen Ideen spannende Geräte entstehen.»

Doppelt so schwer

Die Elektroden an Mouthons Armen und Beinen zeichnen verschiedene Werte auf, unter anderem die Anspannung ihrer Muskeln. Und die Platte unter ihren Füssen analysiert ihr Gewicht. Auf dem Bildschirm sei dies klar zu erkennen, so Staudenmann: «In der Ausholphase ist sie doppelt so schwer.» Vor dem Abheben jedoch wird sie aber leichter. Die Erklärung: Der Schwung der Arme drückt den Körper vor dem Absprung stärker in den Boden und zieht ihn dann wieder in die Höhe–«der Körper funktioniert dann wie eine Feder», erläutert Staudenmann. «Allerdings ist das Timing des Armeinsatzes entscheidend. Wenn dieses nicht stimmt, ist der Schwung weg.» Es gebe noch vieles zu entdecken, erzählt der Wissenschaftler weiter. Beispielsweise zeigt sich auch Muskelaktivität im Oberarm, auch wenn die Arme eigentlich angewinkelt an die Hüfte gelegt sind und ruhen. Der Grund dafür sei nicht klar.

Viele Vorteile

Die Frage nach dem Nutzen steht im Raum, Staudenmann beantwortet sie anhand von Beispielen: Mouthons Armeinsatz hätte noch Optimierungspotenzial. Oder man könne bestimmen, für welche sportliche Handlung welches Bein am besten geeignet ist. Oder man könne das Geheimnis des Erfolgs des «Fosbury-Flops» von Richard «Dick» Fosbury nachweisen, der den Hochsprung revolutionierte: Durch die verdrehte Art des Sprunges mit dem gebogenen Körper liege dessen Schwerpunkt tiefer. So könne der Athlet mit dem gleichen Krafteinsatz mehr Höhe überwinden. Dies konnte man früher nicht herleiten, so Staudenmann, dank der Bewegungswissenschaft ist es heute möglich.

 Ein leichtes Zucken

Flugs leitet Staudenmann zu einem anderen Testgerät über. Dieses erzeugt elektrische Felder, die ähnliche Impulse an die Muskeln geben wie das menschliche Nervensystem. Staudenmann hält das Gerät an einen bestimmten Punkt auf dem Arm seiner Probandin. Die Folge: Audrey Mouthons kleiner Finger zuckt bei jedem leichten Impuls. «Das tut nicht weh», sagt sie auf Anfrage aus der Runde, es sei nur wie eine leichte Berührung. Wenn Staudenmann allerdings die Zahl der Impulse erhöht, die das Gerät aussendet, hebt sich der ganze Arm. Je rascher die Impulse kommen, so Staudenmann weiter, desto runder sei die Bewegung. Ein ähnlicher Effekt zeigt sich bei einem einzelnen, leichten Impuls am Kopf. Das Gehirn wird dabei stimuliert. Ein Finger zuckt. Wenn der Forscher das Gerät aber nur einen Zentimeter weiter weg ansetzt, wird ein anderer Hirnbereich aktiviert, die Hand bewegt sich leicht.

Die Sport- und Bewegungswissenschaft schaut sich den Körper an und versucht zu verstehen, nach welchen Regeln er sich bewegt. Dabei spielen die Muskeln eine zentrale Rolle, so Staudenmann. «Denn ohne Muskeln gibt es keine Bewegung.» Und dabei gibt es einiges zu erforschen. Je nach Lesart weise der menschliche Körper 600 Muskeln auf.

Wissen

Die Sache mit der «Multitaskfähigkeit»

Eine entscheidende Rolle bei einer Bewegung spielt das Gehirn und dort diejenige Region, die an der Bewegung beteiligt ist. Auf einer Linie zu gehen ist für viele Menschen kein Problem–ausser, man stellt ihnen eine Rechenaufgabe. Dann werden dieselben Hirnregionen aktiviert–und der Proband kommt keinen Schritt mehr weiter. Das erkläre, sagt Forscher Didier Staudenmann mit einem Augenzwinkern, warum es mit der «Multitaskfähigkeit» des Menschen nicht weit her ist.fca

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