Muskelmodellierung kann in enger Verbindung mit Experimenten zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise der Muskulatur führen. Weiterhin werden Muskelmodelle für realistischere Simulation von Mehrkörpermodellen z.B. in Crash-Tests Studien benötigt. Hill-Modelle haben sich in Muskel-Skelett Simulationen gegenüber den deutlich komplexeren Huxley-Modellen durchgesetzt. Dennoch besteht seit etwa einem halben Jahrhundert die Kritik, dass bisherige Hill-Modelle aufgrund ihrer Struktur nicht in der Lage sind, bekannte experimentelle Befunde nach Muskelverkürzung bzw. nach Muskeldehnung (History Effekte) zu beschreiben. Mit diesem Tutorium soll eine Einführung in die Muskelmechanik sowie die Konstruktion und Weiterentwicklung von Hill-Muskelmodellen erfolgen. Hierbei liegt der Fokus vor Allem auf dem Wechselspiel zwischen Modellierung und Verifikation der Modellvorhersagen durch Vergleich mit experimentellen Daten. Notwendige Modellerweiterungen werden auf Grundlage der mechanischen und biochemischen Eigenschaften muskulärer Mikro- und Makrostrukturen vorgenommen. Somit kann die Muskelmodellierung einerseits neue Erkenntnisse zum Verständnis der Kontraktionsdynamik und der Funktionalität bestimmter Muskelbausteine (z.B. Titin) liefern. Andererseits sind als Anwendung z.B. die Übertragung der Prinzipien in die Prothetik und Robotik, die Bestimmung sportartspezifischer, relevanter Muskelparameter in der Leistungsdiagnostik und die Beeinflussung der Muskeleigenschaften durch spezielle Trainingsprogramme denkbar.
© Copyright 2011 Biomechanik - vom Muskelmodell bis zur angewandten Bewegungswissenschaft - Jahrestagung der dvs-Sektion Biomechanik vom 14.-16. April 2011 in Jena.. Veröffentlicht von Feldhaus, Ed. Czwalina. Alle Rechte vorbehalten.