Rostocker Forscher wollen Gangbild des Menschen entschlüsseln

„Wer seine Knie beim Joggen entlasten möchte, sollte den Oberkörper mehr nach vorne lehnen – zurück ist die falsche Richtung“, sagt Prof. Christian Rode vom Institut für Sportwissenschaft der Universität Rostock. Das ist das Ergebnis einer aktuellen internationalen Studie, an welcher der Wissenschaftler mitgearbeitet hat.

Die Probanden für diese Studie wurden beim Joggen gefilmt, zudem wurden mit Hilfe von auf der Laufstrecke eingebauten Messplatten die Kräfte gemessen, die die Läufer auf den Boden ausübten. „Mit den so erhaltenen Daten wurden die Gelenksmomente bestimmt“, sagt Rode. Die Erkenntnis: „Wer im Knie beim Joggen Schmerzen verspürt, sollte seinen Oberkörper etwas nach vorne lehnen, um die Knie zu entlasten“, rät der Sportwissenschaftler. Interessant: Das gilt auch für das Joggen auf natürlichem, unebenen Boden.

Der 44-Jährige leitet seit Frühjahr 2021 den Lehrstuhl für Biomechanik am Institut für Sportwissenschaft der Universität Rostock. Zuvor war er Akademischer Rat an der Universität Stuttgart in der Abteilung Trainings-und Bewegungswissenschaften. Der Sport begleitet ihn schon sein ganzes Leben und führte ihn vom Geräteturnen an der Kinder- und Jugendsportschule Jena über Karate in der Nationalmannschaft Deutschlands und Boxen nun zum Tanzen.

In Rostock hat der Forscher neue Projekte im Visier: Im Rahmen eines bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft beantragten Verbundprojekts über den Erhalt der Gehfähigkeit im Alter möchte er die Auswirkung altersbedingter Änderungen der Oberkörperhaltung (z.B. durch Osteoporose) auf den Gang untersuchen. „Die Gehfähigkeit ist eine wichtige Säule der Lebensqualität.“ Am Verbundprojekt werden zehn Lehrstühle aus unterschiedlichsten Bereichen der Universität beteiligt sein – von der Medizin bis zur Informatik. Unter anderem sollen im Projekt aus Gangparametern z.B. mögliche neuro-degenerative Erkrankungen wie Alzheimer vorhergesagt oder die Gefahr von Stürzen frühzeitig erkannt werden, um intervenieren zu können.

Als erster Forscher hat Rode, der vor seinem Studium der Mathematik und Sportwissenschaft in Karlsruhe Bauingenieurwesen studierte, ein mathematisches Muskelmodell aufgestellt, welches besondere Effekte bei Verlängerung und Verkürzung des Muskels beschreiben kann. Diese Effekte widersprachen den klassischen Theorien der Muskelkontraktion. Das Modell weist dem Muskelprotein Titin, dem größten Eiweiß im menschlichen Körper, eine entscheidende Rolle bei der Krafterzeugung des Muskels zu.

Rode erforscht die Fortbewegung von Mensch und Tier im Zusammenspiel von Experimenten und mathematischen Simulationen. Zudem beschäftigt er sich in Kooperation mit der Universität Stuttgart weiterhin intensiv mit der Struktur und Funktion der Muskelfaser sowie der Rolle der Beinarchitektur. In seiner überwiegend auf Grundlagenforschung ausgerichteten Arbeit bewegt ihn die Frage, wie die angepasste Mechanik des Bewegungsapparats die Steuerung von Fortbewegung vereinfacht.

In Zusammenarbeit mit der Deutschen Luft- und Raumfahrt München und der Technischen Universität Darmstadt konnten von ihm entwickelte theoretische Konzepte für einfache Steuerung erstmalig in Deutschland mit dynamisch gehenden Robotern demonstriert werden. Zukünftig möchte Rode der Erzeugung von Fortbewegung mit Hilfe Künstlicher Intelligenz auf die Spur kommen.