E2-Übertragung Sehnen

Thema

Diese Sehne überträgt im Allgemeinen die Muskelkraft des jeweiligen Muskels – desselben Muskels, der ein weiteres Modell dieses Systems darstellt – auf das Skelett des Organismus. Sie verhält sich jedoch nicht wie ein starres Kabel, sondern zeigt ein nichtlineares viskoelastisches Verhalten: Einem anfänglichen Bereich geringer Steifigkeit, in dem jede einzelne Kollagenfaser der Sehne noch unter Spannung steht, geht ein linearer Bereich deutlich höherer Steifigkeit voraus. Dieser lineare Bereich führt schließlich zum Sehnenriss, wenn die Belastung weiter zunimmt.

Die Steifigkeit dieser Sehne ist in der Sportbiomechanik von zentraler Bedeutung. Sie bildet die Grundlage für ein weiteres Modell dieses Systems im Hinblick auf chronische Tendinose: Eine noch steifere Sehne überträgt dieselbe Muskelkraft schneller auf dasselbe Gelenk, speichert aber weniger elastische Energie. Umgekehrt wirkt eine elastischere Sehne wie eine Feder und gibt diese elastische Energie bei jeder Bewegung des Körpers wieder ab. Diese Sehne erfüllt diese Funktion bereits in der Ferse und speichert bei jedem Schritt eines Läufers eine beträchtliche Menge elastischer Energie. Da diese Sehne noch steifer ist, ist die Übertragungsgeschwindigkeit der Muskelkraft auf das Gelenk folglich noch höher, allerdings auf Kosten der gespeicherten elastischen Energie.

Der Elastizitätsmodul des Kollagens in dieser Sehne ist jedoch beträchtlich hoch – derselbe Modul, den ein anderes Modell dieses Komplexes im Zusammenhang mit chronischer Tendinose annimmt und reduziert.

Die Spannung, der diese Fersensehne standhält, kann jedoch beim Sprung ein Vielfaches des Körpergewichts des Läufers übersteigen – eine außergewöhnliche mechanische Belastung, die dieses Modell bereits identifiziert hat.

Dieses Modell mit seinem anfänglich nichtlinearen viskoelastischen Verhalten bedeutet daher, dass sowohl das Kelvin-Voigt-Rheologiemodell mit einer parallel zu einem Dämpfer geschalteten Feder als auch das Maxwell-Rheologiemodell mit derselben Feder in Reihe zu diesem Dämpfer das gleiche finale viskoelastische Verhalten dieser Sehne beschreiben: Die finale Hysterese dieser Sehne innerhalb eines Belastungs- und Entlastungszyklus deutet folglich auf einen moderaten Energieverlust selbst in einer gesunden Sehne hin, der jedoch deutlich geringer ist als die erhöhte Hysterese, die ein anderes Modell dieser Gruppe für eine chronisch degenerierte Sehne ermittelt hat. Die Tatsache, dass diese Sehne chronisch degeneriert, bedeutet folglich, dass diese finale Hysterese über den bereits in der gesunden Sehne, mit der dieses Modell ursprünglich entwickelt wurde, vorhandenen moderaten Verlust hinaus noch weiter ansteigt.

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