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Das Lombardsche Paradoxon beschreibt eine paradoxe Muskelkontraktion beim Menschen. Beim Aufstehen aus einer sitzenden oder hockenden Position kontrahieren die Ischiocrurale Muskulatur (Hamstrings) und der Quadriceps femoris gleichzeitig, obwohl sie Antagonisten zueinander sind.

Der biartikuläre Musculus rectus femoris, der über die Hüfte wirkt, hat einen kleineren Hüftmomentarm als die Hamstrings. Der Momentarm des M. rectus femoris über dem Knie ist jedoch größer als das Kniemoment der Hamstrings. Das bedeutet, dass die Kontraktion von Rectus femoris und Hamstrings zu einer Hüft- und Kniestreckung führt. Die Hüftstreckung fügt dem Rectus femoris eine passive Dehnungskomponente hinzu, die zu einer kniestreckenden Kraft führt. Dieses Paradoxon, benannt nach dem amerikanischen Physiologen Warren Plimpton Lombard (1855 - 1939), ermöglicht eine effiziente Bewegung, insbesondere beim Gehen.

Ertasten

Tasten Sie die Quadrizeps- und Kniesehnenmuskeln ab, wenn Sie aus dem Sitzen aufstehen. Diese Muskelgruppen sind gleichzeitig aktiv, wenn eine Person aus dem Sitzen aufsteht, obwohl der Rectus femoris und die Hamstrings antagonistisch sind. Diese sehr reale Koaktivierung zweier antagonistischer Muskeln während des Aufstehens aus einer sitzenden Position ist seit vielen Jahren als Lombard-Paradoxon bekannt.

Erklärung

Das Paradoxon wird klassischerweise dadurch erklärt, dass man die relativen Momentenarme der Hamstrings und des Rectus femoris an der Hüfte bzw. am Knie und ihre Auswirkungen auf die Größe der von den beiden Muskelgruppen an jedem der beiden Gelenke erzeugten Momente feststellt.

Die Muskeln können in ihren verschiedenen Teilen keine unterschiedlichen Kraftbeträge entwickeln. Die Kniesehnen beispielsweise können die Hüfte nicht selektiv strecken, ohne mit gleicher Kraft auf das Knie zu wirken. Hüftstreckung und Kniestreckung können also nur dann gleichzeitig beim Stehen (oder exzentrisch beim Sitzen) auftreten, wenn das Nettomoment ein Streckmoment sowohl an der Hüfte als auch am Kniegelenk ist.

Unabhängig von seiner Erklärung ist die Tatsache, dass die Hamstrings und der Quadrizeps bei Aktivitäten mit geschlossener Kette gleichzeitig im Knie aktiv sind, ein Faktor bei der Gestaltung von Rehabilitationsprogrammen.

Hüfte

Wie kommt es zu einem Nettomoment der Hüftstreckung, wenn antagonistische Muskeln gleichzeitig Streck- und Beugemomente entwickeln? Es genügt, wenn das hüftstreckende Moment das hüftbeugende Moment übersteigt. Zwei antagonistische Muskeln können ein solches Nettomoment erzeugen, selbst wenn sie identische Kräfte entwickeln, wenn ihre Momentenarme um die Hüfte ungleich sind. Bei dieser Tätigkeit im Stehen übersteigt der Momentarm der Hamstrings in Bezug auf die Seitenachse des Hüftgelenks den des Rectus femoris.

Knie

In ähnlicher Weise entsteht am Knie ein Netto-Kniestrecker-Moment, obwohl die Hamstrings und der Rectus femoris gleichzeitige und antagonistische Momente entwickeln. Es genügt, wenn das kniestreckende Moment das kniebeugende Moment übersteigt. Die Antagonisten erzeugen ein Netto-Kniestreckungsmoment, selbst wenn sie identische Kräfte entwickeln, weil ihre Momentenarme um das Knie ungleich sind; der Momentenarm des Rectus femoris am Knie ist größer als der der Hamstrings. Dieses Phänomen ist für Studenten der Biomechanik immer noch interessant.

Literatur