Laufen – die Höhenmeter machen den Unterschied
Warum fällt es vielen Läufer:innen schwer, den Weg bergauf und bergab genauso leicht zu bewältigen wie auf ebener Strecke? Dass die Herz-Kreislauf-Parameter ein Limit der Leistungsfähigkeit am Berg darstellen können, ist uns allen bewusst. Aber auch biomechanische Komponenten spielen eine entscheidende, nicht zu missachtende Rolle.
Bergauf gilt es die Schwerkraft zu überwinden. Dies geschieht durch die Rekrutierung von mehr Muskelfasern, die es ermöglichen den Körper vom Boden abzustossen und den nächsten Schritt zu setzten. Anders als in der Ebene fehlt hier ein Grossteil der Unterstützung der Sehnen durch ihren elastischen Rückstoss. Dies ist der sogenannte Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus (DVZ). Er ist die aktive Verlängerung der Muskulatur unmittelbar gefolgt von der Kontraktion desselben Muskels. Hierbei kommt es nach der Verlängerung (durch Körpergewicht oder andere Muskeln) zunächst zu einer exzentrischen, dann zu einer konzentrischen Kontraktion. Somit muss enorm viel konzentrische Muskelarbeit (Ursprung und Ansatz des Muskels nähern sich an, dabei verkürzt sich der Muskel) geleistet werden.
Bergab sorgt die Schwerkraft für Schwung. Zugleich treten jedoch stärkere Aufprallkräfte auf den Körper auf, wobei eine erhöhte exzentrische Muskelarbeit (der Muskel verlängert sich bei gleichzeitiger Kontraktion) erforderlich wird.
Studien zeigen, dass die grösste Arbeit beim Laufen die Hüftmuskulatur leisten muss. Mit Zunahme der Steigung erhöht die Kraftanstrengung der Hüftmuskulatur. Die Muskulatur um das Knie als auch um den Fuss hingegen verhalten sich unabhängig von der Schwere der Steigung gleich.
Warum treten Beschwerden oftmals besonders beim Bergablaufen auf?
Wie im ersten Abschnitt angedeutet, bedarf es mehr exzentrische Muskelaktivität beim Bergablaufen als beim Bergauflaufen. Bei einer Schwäche der konzentrisch arbeitenden Muskulatur erfolgt oftmals eine Achsenabweichung in den Fuss-, Knie- und Hüftgelenken, um die auftretenden Widerstände zu überwinden. Somit treten Fehlbelastungen auf, die verschiedenen Strukturen (Sehnen, Bänder, Knorpel, etc.) unter physischen Stress setzen. Der Bergablauf erzeugt für untrainierte Läufer:innen oft ein patellofemorales Schmerzsyndrom (PFSS), welches sich in Schmerzen im Patella-Gleitweg zwischen Oberschenkel und Kniescheibe äussert. Ebenfalls in vermehrter Häufigkeit treten gluteale Tendinopathien auf, die sich durch laterale Hüftschmerzen bemerkbar machen.
Wie verändert sich die Biomechanik?
Diese umfassen Änderungen des Fussauftretungsmusters und der Bodenreaktionskräfte, der Gelenkkinematik und -kinetik sowie des Aufprallschocks. Es führt zu einer erhöhten Schrittfrequenz und -länge sowie ebenfalls zu einer erhöhten inter- und intramuskulären Aktivierung, als es bei Läufen in der Ebene bei gleicher Geschwindigkeit tut.
- Abhängig von der Zu- und Abnahme der Steigung und des Terrains können die Energiekosten eine Differenz von ± 20 % aufweisen.
- Die Laufgeschwindigkeit verändert sich um 0,1 bis 0,3 km/h für jede Änderung der Steigung um 1 Prozent.
- Der Schwerpunkt während der Standphase weist bei Steigung eine grössere Abwärtsverschiebung auf als beim Laufen in der Ebene. Diese muss wiederum muskulär abgesichert werden, um Überbelastung und Verletzungen verschiedenster Strukturen vorzubeugen.
Die «Trails», wie man heute Bergläufe bezeichnet, erlangen immer mehr Interesse in der breiten Bevölkerung. Dadurch entstehen auch neue Beschwerdebilder und Anforderungsprofile. Weil sich die Studienlage aber noch in den Anfängen befindet, bleibt es weiterhin spannend, welche Erkenntnisse in Zukunft gewonnen werden.
Auf das können sie achten und Schmerzen vorbeugen
Dehnen Sie regelmässig ihre vordere und hintere Oberschenkel- und Wadenmuskulatur. Zusätzlich können Sie auch mit der Faszienrolle den Muskulatur massieren.
Tipp 2: Machen Sie kurze Schritte
Umso grössere Schritte Sie machen, desto höher ist die Geschwindigkeit und der Aufprall.
Tipp 3: Krafttraining Beinmuskulatur
Beim Runterlaufen muss die Muskulatur stark exzentrisch (bremsend) arbeiten. Eine gewisse Grundkraft kann Sie für solche Belastungen unterstützen.
So können wir Ihnen helfen
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Thomas J. Roberts, Richard A. Belliveau «Sources of mechanical power for uphill running in humans» J Exp Biol (2005) 208 (10): 1963–1970.
Gianluca Vernillo et al. (2017) Biomechanics and physiology of uphill and downhill running, SportsMed 47:615–629, (2016) Springer International Publishing Switzerland (2016)
Bildquellen:
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