1 Grundlagen

1.1 Der Gangzyklus
1.1.1 Reziproker Bodenkontakt
1.1.2 Gliederung des Gangzyklus
1.1.3 Schritt und Doppelschritt

1.2 Die Gangphasen
1.2.1 Übernahme Körperlast
1. Unterphase: Initialer Bodenkontakt
2. Unterphase: Belastungsantwort
1.2.2. Monopedales Stehen
3. Unterphase: Mittlere Standphase
4. Unterphase: Terminale Standphase
1.2.3 Vorschwingen des Beines
5. Unterphase: Vor-Schwungsphase
6. Unterphase: Initiale Schwungphase
7. Unterphase: Mittlere Schwungphase
8. Unterphase: Terminale Schwungphase

1.3 Basisfunktionen
1.3.1 Gliederung des Körpers
Die „Passagier“-Einheit
Die Antriebseinheit
1.3.2 Lokomotion
Stabilität
Fortbewegung
Stoßdämpfung
Energieerhaltung


2 Der physiologische Gang

2.1 Oberes Sprunggelenk und Fuß
2.1.1 Das obere Sprunggelenk
Bewegungen
Bewegungsumfang
Körpervektor
Muskuläre Kontrolle
Dorsalextensoren
Plantarflexoren
2.1.2 Funktionelle Betrachtung des oberen Sprunggelenks
Funktionen des oberen Sprunggelenks in den Gangphasen
Zusammenfassung
2.1.3 Der Fuß
Bewegung
Muskuläre Kontrolle
2.1.4 Funktionelle Betrachtung des Fußes
2.1.5 Bodenkontakt
Stützflächen am Fuß
2.1.6 Druckbelastung des Fußes
Zusammenfassung

2.1.7 Das Kniegelenk
2.2.1 Bewegungen
Bewegungen in der Sagittalebene
Rotation in der Transversalebene
Bewegungen in der Frontalebene
2.2.2 Vektoren
2.2.3 Muskuläre Kontrolle
Extension des Kniegelenks
Flexion des Kniegelenks
2.2.4 Funktionelle Betrachtung des Kniegelenks
Funktion des Kniegelenks in den Gangphasen
Zusammenfassung

2.3 Das Hüftgelenk
2.3.1 Bewegungsumfang
Bewegungen in der Sagittalebene
Bewegungen in der Frontalebene
Bewegung in der Transversalebene
2.3.2 Schwerkraftvektor
Das Drehmoment in der Sagittalebene
Das Drehmoment in der Frontalebene
2.3.3 Muskuläre Kontrolle
Extensoren des Hüftgelenks
Abduktoren des Hüftgelenks
Flexoren des Hüftgelenks
Adduktoren des Hüftgelenks
2.3.4 Funktionelle Betrachtung des Hüftgelenks
Funktion des Hüftgelenks in den Gangphasen
Zusammenfassung

2.4 Kopf, Rumpf und Becken
2.4.1 Gangdynamik
Bewegungen
Becken
2.4.2 Vektoren
Sagittalebene
Frontalebene
2.4.3 Muskuläre Kontrolle
Becken
Rumpf
2.4.4 Funktionelle Betrachtung
Zusammenfassung

2.5 Der Arm
2.5.1 Gangmechanik
Bewegungen
2.5.2 Muskuläre Kontrolle
2.5.3 Funktionelle Betrachtung

2.6 Das Bein als funktionelle Einheit
2.6.1 Funktionen nach Gangphasen
2.6.2 Muskuläre Kontrolle in den Standphasen
2.6.3 Muskuläre Kontrolle in der Schwungphase
2.6.4 Kontrollfunktion der intrinsischen (tiefen) Fußmuskeln


3 Der pathologische Gang

3.1 Pathologische Faktoren
3.1.1 Fehlbildungen
3.1.2 Muskelschwäche
3.1.3 Verlust sensorischer Funktionen
3.1.4 Schmerz
3.1.5 Störungen der motorischen Kontrolle (Spastizität)

3.2 Oberes Sprunggelenk und Fuß als Ursache von Gangstörungen
3.2.1 Oberes Sprunggelenk
Terminologie
Übermäßige Plantarflexion des oberen Sprunggelenks
Auswirkungen übermäßiger Plantarflexion des oberen Sprunggelenks in den Gangsphasen
Ursachen für übermäßige Plantarflexion
Übermäßige Dorsalextension des oberen Sprunggelenks
Ursachen einer übermäßigen Dorsalextension des oberen Sprunggelenks
3.2.2 Funktionsstörungen des Fußes
Abweichungen in der Sagittalebene (Progressionsstörungen)
Ursachen für anormalen Bodenkontakt in der Sagittalebene
Abweichungen in der Frontalebene
Ursachen von Abweichungen in der Frontalebene
Ursachen für übermäßige Varusstellung

3.3 Anomalien am Kniegelenk als Ursache von Gangstörungen
3.3.1 Abweichungen in der Sagittalebene
Unzureichende Flexion
Übermäßige Extension
3.3.2 Ursachen unzureichender Flexion und übermäßiger Extension des Kniegelenks
Schwäche des M. quadriceps fem.
Schmerz
Spastizität des M. quadriceps fem.
Übermäßige Plantarflexion des oberen Sprunggelenks
Schwäche der Hüftgelenksflexoren
Extensionskontraktur des Kniegelenks
Übermäßige Flexion des Kniegelenks
Unzureichende Extension
3.3.3 Ursachen übermäßiger Flexion und unzureichender Extension
Unangemessene Aktivität der ischiokruralen Muskeln
Flexionskontraktur des Kniegelenks
Schwäche des M. soleus
Übermäßige Plantarflexion des oberen Sprunggelenks
„Schlottern“ (Wobble)
3.3.4 Gangstörungen in der Frontalebene
Ursachen für Gangstörungen in der Frontalebene

3.4 Das Hüftgelenk als Ursache von Gangstörungen
3.4.1 Unzureichende Extension
Mittlere Standphase
Terminale Standphase
3.4.2 Übermäßige Flexion
Vor-Schwung- und initiale Schwungphase
Mittlere Schwungphase
3.4.3 Ursachen unzureichender Extension und übermäßiger Flexion des Hüftgelenks
Flexionskontraktur am Hüftgelenk
Kontraktur des Tractus iliotibialis
Spastizität der Hüftgelenksflexoren
Schmerz
Arthrodese
Willkürliche Flexion
Pendelbewegung
3.4.4 Unzureichende Flexion des Hüftgelenks
Initiale Schwungphase
Mittlere Schwungphase
Terminale Schwungphase, Initialer Bodenkontakt und Belastungsantwort
3.4.5 Ursachen für unzureichende Flexion des Hüftgelenks
Insuffizienz der Hüftgelenksflexoren
Arthrodese des Hüftgelenks
Kompensatorische Abläufe
3.4.6 Übermäßige Bewegungen in der Frontalebene
Übermäßige Adduktion
3.4.7 Ursachen für übermäßige Adduktion
Ipsilaterale pathologische Phänomene
Kontralaterale pathologische Phänomene
Übermäßige Abduktion
3.4.8 Ursachen für übermäßige Abduktion
Ipsilaterale pathologische Phänomene
Kontralaterale pathologische Phänomene
Skoliose mit Beckenschiefstand
3.4.9 Übermäßige Rotation in der Transversalebene
3.4.10 Ursachen für übermäßige Rotation
Außenrotation
Innenrotation

3.5 Becken und Rumpf als Ursachen von Gangstörungen
3.5.1 Becken
Sagittalebene
Ursachen der ventralen Beckenkippung
Frontalebene
Ursachen für das Absinken der kontralateralen Beckenhälfte
Transversalebene
3.5.2 Rumpf
Rückneigung
Ursachen der Rückneigung
Vorneigen des Rumpfes
Gangphasenspezifische Vorneigung des Rumpfes
Seitneigung
Ursachen für eine Seitneigung des Rumpfes
Ursachen für ipsilaterale Rumpfneigung
Übermäßige Rotation des Rumpfes
Dynamische Ursachen für übermäßige Rotation des Rumpfes

3.6 Klinische Beispiele
3.6.1 Kontrakturen
Posttraumatische Plantarflexionskontrakur des oberen Sprunggelenks (posttraumatischer Pes equinus)
Knieflexionskontraktur (Gonarthrose)
Hüftbeugekontraktur (durch Verbrennungsverletzung)
3.6.2 Muskelschwäche
Quadricepsschwäche (Poliomyelitis)
Schwäche der Hüftgelenks- und Kniegelenksextensoren (Muskeldystrophie)
Schwäche des M. soleus und der Hüftgelenksextensoren (Myelodysplasie)
Schwäche M. soleus (rheumatoide Arthritis)
Schwäche des M. tibialis anterior (Rückenmarksverletzungen auf Höhe der Cauda equina)
Schwäche der Hüftgelenksabduktoren
Unterschenkelamputation
Muskelschwäche: Zusammenfassung
3.6.3 Verlust der motorischen Kontrolle
Hemiparese beim Erwachsenen
Der Spitzfuß
Dynamische Varusdeformität (in der Schwungphase)
Spitzfußdeformität in Kombination mit einer Extensionskontraktur des Kniegelenks
„Stiff knee gait“ (infolge Rückenmarksverletzung mit Querschnittslähmung)
Infantile Zerebralparese


4 Systeme der Ganganalyse

4.1 Objektive und subjektive Ganganalyse
Instrumentelle (objektive) Ganganalyse
Beobachtende (subjektive) Ganganalyse

4.2 Bewegungsanalyse
4.2.1 Goniometer
Eindimensionaler Goniometer
Mehrdimensionaler Goniometer
Entwicklung
4.2.2 Laufstrecke
Streckenlänge und Beschaffenheit
Entwicklung
4.2.3 Kamerasysteme
Videodokumentation
Computergestützte Bewegungsanalyse
4.2.4 Markersysteme
Orientierungspunkte in der sagittalen Ebene
Markierungspunkte der Frontalebene
Rotationsmarker
Dreidimensionale Markersysteme
4.2.5 Referenzskalen der Bewegungsanalyse
4.2.6 Interpretation der Daten
4.2.7 Zusammenfassung

4.3 Dynamische Elektromyographie
4.3.1 Ursprung der elektromyographischen Signale
4.3.2 Die motorische Einheit
4.3.3 Muskelfaseraktivierung
4.3.4 Elektromyographische Signalerfassung
4.3.5 Zeitlicher Verlauf („timing“)
4.3.6 EMG-Quantifizierung
4.3.7 Normalisierung
4.3.8 Interpretation des EMG
Zeitlicher Ablauf
Relative Muskelanstrengung
Muskelkraft
Zusammenfassung
4.3.9 EMG-Analyse des pathologisch veränderten Gangbildes
Abnormaler zeitlicher Verlauf
Abnormale Intensität
Kontrolle der motorischen Funktion
4.3.10 EMG-Technik
Elektroden
Vorzüge der Elektrodentypen
Signalverstärkung, -filtration und –speicherung

4.4 Bodenreaktionskräfte und Vektoranalyse
4.4.1 Bodenreaktionskräfte
Die vertikale Belastung
Horizontale Scherkräfte
Vektoren
Drehmomente
Belastungszentren
Intrinsische Fußbelastung
Schlussfolgerung

4.5 Schrittanalyse
4.5.1 Normale Variabilität
Alter
Willkürliche Variabilität
4.5.2 Messsysteme
Stoppuhr
Druckmesssysteme am Fuß
Individuelle Druckmesssysteme
In eine Sohle eingearbeitete Druckmesssysteme
Instrumentengestützte Laufbänder
Testverfahren

4.6 Energieverbrauch
4.6.1 Einführung
Arbeit, Energie und Leistung
Kalorimetrie
Energieeinheiten
4.6.2 Energiestoffwechsel
Aerobe Oxidation
Anaerobe Oxidation
Aerober und anaerober Stoffwechsel
Respiratorischer Quotient und respiratorische Gasaustauschrate
4.6.3 Maximale aerobe Kapazität
Training mit Armen oder Beinen
Konditionsverlust
Training
Ausdauer
Sauerstoffpuls
4.6.4 Messung der Stoffwechselenergie
Stabiler Zustand
Spirometrie
Testverfahren: Laufband oder Teststrecke
Methoden aus dem Labor für Pathokinesiologie
4.6.5 Der Stoffwechsel in Ruhe und im Stand
4.6.6 Der physiologische Gang
Schwankungsbreite der bevorzugten Ganggeschwindigkeiten
Energieverbrauch bei bevorzugter Ganggeschwindigkeit
Energieverbrauch bei hoher Ganggeschwindigkeit
Unterschiede zwischen Männern und Frauen
Das Verhältnis von Energie zu Geschwindigkeit
Das Verhältnis zwischen Sauerstoffkosten und Geschwindigkeit
Bodenbeschaffenheit und Schuhwerk
Traglasten
Gehen auf geneigtem Untergrund
Reichweite und Dauer
4.6.7 Der pathologische Gang
Gelenkversteifung
Versteifung des oberen Sprunggelenks
Versteifung des Hüftgelenks
Versteifung des Kniegelenks
4.6.8 Das Gehen mit Stützen und Durchschwungtechnik
Fraktur
Paraplegie
4.6.9 Rückenmarksläsion, reziproker Gang
Der gangspezifische motorische Index
Gangspezifischer motorischer Index und Gangleistung
Gangspezifischer motorischer Index und Energieverbrauch
Gangspezifischer motorischer Index und axiale Spitzenbelastung
Orthesen
Gehhilfen
Spinale Läsionshöhe
Langzeitergebnisse
4.6.10 Myelodysplasie
Durchschwung-Technik
Reziproker Gang
Gegenüberstellung von Durchschwung- und reziprokem Gang
4.6.11 Amputation
Prothese oder Armstütze
Amputationshöhe
Amputation aufgrund von Gefäßschäden
Stumpflänge
Beidseitig Amputierte
4.6.12 Arthritis
Hüftgelenk
Kniegelenk
Rheumatoide Arthritis
Gehhilfen mit Ansatz an der oberen Extremität
Konditionsverlust
4.6.13 Hemiplegie
4.6.14 Energieverbrauch beim Gehen mit gebeugten Knien
4.6.15 Spastische Diplegie

4.7 Die Ökonomie des Gangs in der hypothetischen Idealnorm
4.7.1 Normabweichungen erkennen
4.7.2 Acht Kriterien, die ökonomisches Gehen ausmachen
Kriterium 1: Die Masse von Brustkorb und Kopf wird so geradlinig wie möglich nach vorn in die Fortbewegungsrichtung transportiert
Kriterium 2: Gangtempo
Kriterium 3: Breite der Gangspur
Kriterium 4: Schrittlänge
Kriterium 5: Aufrechte Haltung der Wirbelsäule
Kriterium 6: Erhaltung der virtuellen Fußachse und Einordnung der funktionellen Fußlängsachse in die Fortbewegungsrichtung
Kriterium 7: Gehbewegungen der Beine und des Beckens
Kriterium 8: Pendelbewegung der Arme
4.7.3 Schlussbetrachtung

4.8 Nicht-apparative Ganganalyse
Videoaufzeichnung
Strukturierte Ganganalyse
Bislang eingesetzte Beurteilungsskalen
Bewertung


5 Ganganalyse als Bestandteil der täglichen Arbeit
5.1 Die Sicht des Mediziners
5.2 Die Sicht des Physiotherapeuten


Stichwortverzeichnis