Kinematische Kette

Eine kinematische Kette ist eine aufeinanderfolgende Verbindung mehrerer relativ beweglicher kinematischer Paare (Arm, Bein oder der ganze Körper des Sportlers). In Abhängigkeit von den auf den Körper auferlegten Bindungen unterscheidet man drei Hauptarten der kinematischen Kette, die für das Verständnis der Technik der Sportbewegung wichtig sind.

Offene oder nicht geschlossene kinematische Kette

Aus Sichtweise der Bewegungssteuerung ist der Fall der offenen kinematischen Kette am wichtigsten, bei der die Möglichkeiten der Stütz-Energie-Wechselwirkung mit gleichzeitigen aktiven Bewegungen der hochmobilen peripheren Glieder erhalten bleiben. Die Freiheitsgrade der Glieder der offenen kinematischen Kette hängen von der Position des Gliedes relativ zum Stützpunkt ab. Potenziell am beweglichsten und energiegeladen sind die peripheren Glieder der kinematischen Kette, wie zum Beispiel der Arm des Werfers beim Wurf. Gleichzeitig gilt: Je mehr Freiheitsgrade ein Glied hat, desto höher ist das Risiko eines Bewegungsfehlers.

Geschlossene oder geschlossene kinematische Kette

Solche geschlossenen Ketten können nicht aufgetrennt werden. Offene können geschlossen werden, oft durch eine Auflage. In einer komplexen, aus mehreren Akrobaten gebildeten Pyramide entstehen sogar eine Art „Netze“ (in der Ebene) und „Gittern“ (im Raum) mit sehr komplexer gegenseitiger Bewegungsabhängigkeit der Glieder.

In einer geschlossenen oder geschlossenen Kette ist eine isolierte Bewegung, d.h. eine Bewegung in einem einzelnen Gelenk, nicht möglich. Beim Beugen und Strecken der Beine im Ausfallschritt kann man sich davon überzeugen, dass die Bewegung in jedem Gelenk zwangsläufig Bewegungen auch in anderen Gelenken auslöst.

Hebel

Man unterscheidet Hebel erster Ordnung (zweiarming) und zweiter Ordnung (einarmig). Erstere sind dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kraftgruppen auf beiden Seiten der Drehachse (des Stützpunktes) des Hebels angreifen, im zweiten Fall hingegen nur auf einer Seite.

Unabhängig von der Art des Hebels lassen sich in jedem Hebel folgende Elemente unterscheiden:

den Stützpunkt;
den Kraftangriffspunkt;
die Hebelarme (Abstand vom Stützpunkt bis zum Kraftangriffspunkt);
die Kraftarme (Länge des Lotes von Stützpunkt auf Kraftwirkungslinie).

Bewegungsamplitude

Die Bewegungsamplitude in den Gelenken hängt sowohl von der Morphologie des Gelenks (mit durch die Knochenstruktur begrenzten Grenzen) als auch von der Nachgiebigkeit der umgebenden Weichgewebe (Gelenkkapsel, umgebende Muskel-Sehnen-Apparatur) ab. Letztere kann durch Training verändert werden und ist Gegenstand spezieller Flexibilitäts- und Beweglichkeitsübungen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine kinematische Kette?

Eine kinematische Kette ist eine aufeinanderfolgende Verbindung mehrerer relativ beweglicher kinematischer Paare (Arm, Bein oder der ganze Körper des Sportlers).

Welche Arten von kinematischen Ketten gibt es?

In Abhängigkeit von den auf den Körper auferlegten Bindungen unterscheidet man drei Hauptarten der kinematischen Kette:
– Freie kinematische Kette (bei stützlosen Bewegungen)
– Offene oder nicht geschlossene kinematische Kette (mit Fixierung eines ihrer Enden in Positionen wie Handständen, Stützen, Hängen sowie bei Bewegungen einer freien Gliedmaße – Schwingen des Arms, Beins etc.)
– Geschlossene oder geschlossene kinematische Kette (Positionen mit Fixierung beider Enden der kinematischen Kette, z.B. mit gleichzeitiger Abstützung auf Händen und Füßen).

Was charakterisiert die offene kinematische Kette?

Wie unterscheiden sich offene und geschlossene kinematische Ketten?

In offenen kinematischen Ketten sind die Bewegungen der Glieder relativ unabhängig voneinander. In geschlossenen Ketten beeinflussen die Bewegungen eines Gliedes die Bewegungen auch entfernter Glieder (unterstützen oder behindern sie).
In geschlossenen Ketten sind die Bewegungsmöglichkeiten geringer, aber die Kontrolle genauer als in offenen Ketten.

Was sind Hebel in der Biomechanik?

Knochen, die über Gelenke beweglich miteinander verbunden sind, bilden die Grundlage von biokinematischen Ketten. Die darauf wirkenden Kräfte (Muskelvorzüge u.a.) greifen an den Gliedern der biokinematischen Kette wie an Hebeln an. Dies ermöglicht die Kraftübertragung entlang der Ketten sowie die Veränderung der Kraftwirkung.