Biomechanische Analyse des Golfschwungs

Biomechanische Analyse des modernen Golfschwungs

Einführung

Die Einführung von Diagnoseinstrumenten in den letzten zehn Jahren, wie z.B. die 3-dimensionale Bewegungsanalyse, Kraftplattentests und Strategien zur Bewegungsbewertung, haben eine sehr präzise Analyse des modernen Golfschwungs ermöglicht. In der heutigen Zeit sind subjektive Bewertungen des Golfschwungs und der Ausführung des Golfschwungs nicht mehr weit verbreitet. Die Wissenschaft hat das Spiel in jeder Hinsicht weiterentwickelt. Zu diesen Fortschritten gehören auch die biomechanischen und physischen Komponenten des Spiels. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über den Golfschwung aus biomechanischer Sicht.

Die Phasen des Golfschwungs

Durch biomechanische Studien des American Sports Medicine Institute (ASMI) in Birmingham, Alabama, wurde ein sequenzielles Modell für den Golfschwung entwickelt. Durch die Verwendung dieses Modells in Verbindung mit der kinematischen Sequenz können wir den Golfschwung überprüfen und die notwendigen physischen Anforderungen an den Körper für die Ausführung eines biomechanisch effizienten Golfschwungs bestimmen, bei dem die kinematische Sequenz intakt bleibt. ASMI hat den Golfschwung in die folgende „Reihe biomechanischer Bewegungen“ unterteilt:

• Set-Up
• Rückschwung
• Übergang
• Abschwung
• Treffmoment
• Durchschwung

Um die Verbindung zwischen dem Golfschwung, der kinetischen Kette, der Anatomie und dem Zusammenspiel dieser drei Einheiten besser zu verstehen, werden wir jede Phase des Golfschwungs aus biomechanischer Sicht betrachten.

Setup

Die Aufstellungsposition, die oft auch als „Ansprechposition“ bezeichnet wird, ist die Position, in der der Golfer seinen Körper platziert, um den Golfschwung zu beginnen. Nach Glenn Fleisig, M.D., ist die Ansprechposition eine funktionelle Körperposition, die auch den richtigen Griff umfasst. Eine ausgewogene, „athletische“ Ansprechposition, die von Schwung zu Schwung konsistent ist, bietet dem Golfer die richtige Ausgangsposition für den Schwung. Nach Leadbetter und Huggan sollte bei der Verwendung von Schlägern unterschiedlicher Länge eine leichte Variation in der Gewichtsverteilung vorhanden sein. Die Hüften sollten in Richtung des Ziels ausgerichtet sein, während die rechte Schulter (bei rechtshändigen Golfern) leicht gesenkt sein sollte. Die Knie und Hüften sollten bequem gebeugt sein, so dass sich die rechte Schulter ungefähr direkt über dem rechten Fuß befindet. Inkonsistenz in der Körperhaltung oder im Griff führt zu Inkonsistenz von Schlag zu Schlag.

Der Körper ist, was die Muskelaktivität angeht, beim Abschlag ziemlich niedrig. Die Muskeln des Körpers stützen den Körper in einer bestimmten anatomischen Position und bereiten sich auf den Schwung des Schlägers vor. Auch wenn die Muskelaktivität beim Abschlag gering ist, ist ein gewisses Maß an Gelenkbeweglichkeit, Muskelflexibilität und Stabilität für die kinetische Kette erforderlich, um sich in die richtige Position für den Abschlag zu bringen. Eine falsche Positionierung des Körpers vor der Ausführung des Golfschwungs führt direkt zu einer Umlenkung des Schlägers, einer schlechten Abfolge und der Entwicklung zahlreicher Kompensationen im Golfschwung. Die Ursache für eine falsche Ansprechposition ist in der Regel entweder eine schlechte Beweglichkeit in bestimmten Gelenken oder ein Mangel an Stabilität in bestimmten Körpersegmenten.

Rückschwung

Der Rückschwung ist der Moment, in dem der Körper beginnt, den Schläger zu bewegen. Der Rückschwung ist der Teil des Schwungs, der den Körper in die richtige Position bringt, um den Abschwung zu beginnen. Während des gesamten Rückschwungs beginnt der Körper mit der Aufnahme von Energie, die am oberen Ende des Rückschwungs in Richtung des Balles übertragen wird. Die wichtigsten Punkte aus einer biomechanischen Analyse des Rückschwungs sind: Während sich der Schläger rückwärts bewegt, wird eine Scherkraft auf den vorderen Teil des rechten Fußes ausgeübt, während gleichzeitig eine hintere Scherkraft auf den linken Fuß ausgeübt wird. (Fleisig, Biomechanics of Golf)

Dies ist der Beginn der Entwicklung eines Drehmoments im Körper, das im Treffmoment auf den Schlägerkopf übertragen wird. Die Drehung der Knie, der Hüfte, der Wirbelsäule und der Schultern setzt sich während des Rückschwungs fort. Die Reihenfolge dieser Drehung ist, dass Knie, Hüfte und Oberkörper um eine annähernd vertikale Achse durch die Körpermitte rotieren. Dadurch entsteht ein zusätzliches Drehmoment, das in den späteren Phasen des Schwungs auf den Schlägerkopf übertragen wird. Wichtig beim Rückschwung ist, dass die gesamte Drehung dieser Körperteile um eine imaginäre Achse des Körpers erfolgt. Der Körper erzeugt bzw. speichert während dieses Teils des Schwungs Energie, die in der Abschwungphase des Golfschwungs freigesetzt wird.

Die biomechanische Analyse des Rückschwungs zeigt, dass dies die Phase des Schwungs ist, in der die Entwicklung der Geschwindigkeit beginnt. Der Prozess, durch den dies geschieht, ist die Erzeugung eines Drehmoments und die Entwicklung eines Drehmoments durch den Körper erfordert eine Rotation. Die Rotation des Unterkörpers, des Rumpfes und der Schultern hängt von einer Reihe von physischen Parametern ab, wie z.B. dem Bewegungsumfang der Gelenke, der Dehnbarkeit der Muskeln, dem Dehnungsreflex und der segmentalen Stärke des Unterkörpers, der Hüften, des Rumpfes und des oberen Rückens. Wenn eine dieser physischen Einheiten fehlt, ist die Fähigkeit, den Rückschwung auszuführen und ein Drehmoment zu entwickeln, beeinträchtigt.

Übergang

Der Abschluss des Rückschwungs wird als „Übergangsphase“ des Schwungs bezeichnet. Der Übergangspunkt des Schwungs ist der Punkt, an dem der Körper seine Rückwärtsbewegung abschließt und die Vorwärtsbewegung beginnt. Der beste Anhaltspunkt dafür, wann die Übergangsphase des Schwungs beginnt, ist, wenn die Gewichtsverlagerung auf die Innenseite des rechten Fußes abgeschlossen ist (bei Rechtshändern) und die Rückwärtsbewegung zum linken Fuß beginnt. Untersuchungen zeigen, dass in der Übergangsphase des Schwungs zusätzliche elastische Energie im Körper gespeichert wird. Dies ist das Ergebnis der Vorwärtsbewegung des Unterkörpers, während sich der Oberkörper weiter nach hinten „windet“ (d.h. der „X-Faktor“). Studien zeigen, dass am Ende der Übergangsphase (am oberen Ende des Rückschwungs) die Hüften um etwa 45 Grad und die Schultern um etwa 100 Grad geschlossen sind (Fleisig, Biomechanics of Golf).

Die Übergangsphase des Golfschwungs erfordert wie jede andere Phase des Golfschwungs ein bestimmtes Maß an Gelenkbeweglichkeit und segmentaler Stabilität. Eine eingeschränkte Beweglichkeit der Brustwirbelsäule oder der Hüfte führt typischerweise zu Kompensationen oder ineffizienten Bewegungsmustern in dieser Phase des Golfschwungs. Wenn der Lenden-/Becken-/Hüftkomplex nicht stabilisiert werden kann, ist es außerdem nicht möglich, die korrekte Körperhaltung aufrechtzuerhalten, die für die Einleitung der Abschwungphase erforderlich ist.

Abschwung

Nach Abschluss des Übergangs beginnt der Abschwung. Die Gewichtsverlagerung setzt sich während des Abschwungs fort. Die Erzeugung des Drehmoments findet im Unterkörper statt und wird dann durch den Körper nach oben in den Schläger übertragen. Der Großteil des Drehmoments in dieser Phase des Schwungs wird von den Gesäßmuskeln, den Kniesehnen, dem Quadrcieps und der Kernmuskulatur des Körpers erzeugt. (Fleisig, Biomechanics of Golf) Das im Unterkörper erzeugte Drehmoment bewirkt eine Beschleunigung des Oberkörpers, während die Energie auf den Schlägerkopf übertragen wird. Studien zeigen, dass während des Abschwungs eine mäßige Muskelaktivität im Pectoralis major (Brust), Latissimus dorsi (oberer Rücken) und in der Rotatorenmanschette stattfindet. (Geisler, Kinesiology of the Full Golf Swing) Der Abschwung ist an dem Punkt abgeschlossen, an dem der Golfball auftrifft.

Ein Modell, das häufig verwendet wird, um die Biomechanik des Abschwungs zu demonstrieren, wird als Doppelpendel bezeichnet. Dieses Pendel besteht aus einem oberen und einem unteren Pendel. Das obere Pendel stellt eine Verbindung zwischen den beiden Handgelenken am Schläger und entweder der linken Schulter oder einem Punkt zwischen den beiden Schultern dar. (Fleisig, Analysis of a Mechanical Model of the Golf Swing) Das untere Pendel stellt die Verbindung von den Handgelenken zum Schlägerkopf dar. (Milburn, PD, Summation der segmentalen Geschwindigkeiten des Golfschwungs)

Abschwung – Beschleunigung des oberen Pendels

Nach Abschluss der Übergangsphase und dem Beginn des Abschwungs setzt der Golfer die Gewichtsverlagerung auf den linken Fuß durch eine Bewegung des Beckens in Richtung der beabsichtigten Ziellinie fort. Während dieser Bewegung der kinetischen Kette wird Kraft auf den vorderen Teil des rechten Fußes und die hintere Seite des linken Fußes ausgeübt, was wiederum ein Drehmoment gegen den Uhrzeigersinn erzeugt (rechtshändiger Golfer). (Carlsoo, S, A kinetic analysis of the golf swing) Das vom Unterkörper erzeugte Drehmoment wird auf den Rumpf übertragen, wobei die Muskulatur des Lenden-/Becken-/Hüftkomplexes zusätzliche Energie liefert. (McCarrol, JR, Sports Injuries: Mechanisms, Prevention, and Treatment) Dieses zusätzliche Drehmoment, das vom Lenden-Becken-Hüft-Komplex bereitgestellt wird, bewirkt eine Beschleunigung des oberen Pendels gegen den Uhrzeigersinn. Darüber hinaus wurden die Muskeln des oberen Pendels, die während des Abschwungs konzentrisch aktiv waren, während des Rückschwungs exzentrisch belastet.

Abschließend ist zu bemerken, dass die Muskeln des oberen Pendels der rechten und linken Schulter zur Geschwindigkeitserzeugung beitragen. Außerdem verhindert ein negatives Drehmoment durch die in der Anfangsphase radial abgewinkelten Handgelenke, dass sich das untere Pendel öffnet, und die maximale Dorsalflexion des rechten Handgelenks (rechtshändiger Golfer) tritt auf, wenn der Schläger ungefähr horizontal zum Boden steht. (Milburn, Summation der segmentalen Geschwindigkeiten beim Golfschwung)

Abschwung – Untere Pendelbeschleunigung

Das untere Pendel des Abschwungs wird eingeleitet, sobald der Schläger eine parallele Position zum Boden erreicht hat. In dieser Position kommt es nacheinander zu einer ulnaren Abweichung der Handgelenke, wodurch der linke Unterarm supiniert und der rechte Unterarm proniert wird, was gemeinhin als „Knöchel nach unten“ bezeichnet wird. (Hay, JG, The Biomechanics of Sports Technique) In diesem Stadium beginnt mit dem Loslassen der Handgelenke die Beschleunigung des unteren Pendels und die sequenzielle Verlangsamung des oberen Pendels. (Hay, JG, The Biomechanics of Sports Technique)

Die Mechanik des unteren Pendels wird durch den Pectoralis major, den Subscapularis, den Latisimus dorsi und die Arme gesteuert. (Milburn, PD, Summation of segemental velocities in the golf swing) Die Bewegungsanalyse des Golfschwungs zeigt, dass die Beibehaltung des Winkels zwischen Schlägerschaft und linkem Arm bis in die letzten Phasen des Abschwungs hinein eine große Summation der Kräfte durch das obere Pendel aufgrund des geringen Interieurmoments ermöglicht. (Leadbetter D. und Huggan, J., The Golf Swing) Der weniger geübte Golfer wird diesen Winkel zwischen Schlägerschaft und Arm, den man typischerweise als Wurf bezeichnet, nicht beibehalten und infolgedessen eine erhebliche Menge an Geschwindigkeit verlieren.

Die Beibehaltung der kinematischen Sequenz während des Abschwungs ermöglicht die Erzeugung und Übertragung von Geschwindigkeit auf den Golfball. Dies erfordert ein hohes Maß an neuromuskulärer Effizienz, Kraft, Beweglichkeit und Leistung im Unterkörper, im Rumpf und im Oberkörper. Darüber hinaus erfordert die Übertragung von Energie über die kinetische Kette auf den Schläger eine effiziente Beschleunigung und Verlangsamung der Segmente der kinetischen Kette. Diese Komponente erfordert eine Grundlage für die inter- und intramuskuläre Koordination innerhalb der kinetischen Kette. Auf diese Weise kann jedes dieser Segmente Kraft erzeugen, die effizient auf das nächste Segment der Bewegungskette übertragen wird, und jedes dieser Segmente kann auch wieder abbremsen, sobald die Energie auf das nächste Segment übertragen wurde.

Treffmoment

Der Treffmoment ist der Punkt, an dem die potentielle Energie/Geschwindigkeit, die der Körper während des Rückschwungs, des Übergangs und des Abschwungs erzeugt, auf den Golfball übertragen wird. Der Aufprall auf den Ball dauert etwa eine halbe Millisekunde. (Fleisig, Biomechanics of Golf) Der Zweck des Aufschlags ist es, den Ball mit dem gewählten Kraftaufwand in die richtige Richtung zu schlagen. Im Treffmoment ist die Gewichtsverlagerung abgeschlossen und die Scherkräfte von beiden Füßen wirken auf das beabsichtigte Ziel. Der Schlägerkopf und der Ball sind im Treffmoment für etwa eine halbe Millisekunde (0,0005 Sekunden) in Kontakt. Jeder Fehler im Timing, in der Positionierung der kinetischen Kette, in der Abfolge des Schwungs oder in der Positionierung der Schlagfläche wirkt sich direkt auf die Treffmomentposition, den Ballflug, die Geschwindigkeit und die Richtung aus.

Biomechanisch gesehen ist im Treffmoment die Drehung der Füße gegen den Uhrzeigersinn abgeschlossen. Untersuchungen zeigen, dass der linke Fuß (bei Rechtshändern) im Treffmoment 80 bis 95 % des Gewichts des Golfers trägt. (Fleisig, Biomechanics of Golf) Neben der prozentualen Gewichtsverlagerung haben Untersuchungen ergeben, dass Golfer mit niedrigerem Handicap ihr Gewicht auf die Ferse des linken Fußes verlagern, während Golfer mit höherem Handicap das Gewicht in der Mitte des Fußes tragen. (Richards, J, Weight transfer patterns during the golf swing) Die Hypothese hinter diesem Unterschied im Treffmoment zwischen dem Golfer mit einem niedrigeren und dem mit einem höheren Handicap war, dass der erfahrene Golfer während des Schwungs eine stärkere Rotation gegen den Uhrzeigersinn erzielt.

Die maximale Schlägerkopfgeschwindigkeit soll im Treffmoment erreicht werden. Spieler mit höherem Handicap verlieren aufgrund von biomechanischen Ineffizienzen und/oder körperlichen Störungen vor dem Treffmoment an Geschwindigkeit, was zu einem Verlust an Weite und potenzieller Ballflugrichtung führt.

Die Ausführung der Treffmomentposition erfordert die Freigabe der Hände mit dem richtigen Timing für die Übertragung der Geschwindigkeit auf den Schlägerkopf. Um die Freigabe des Handgelenks, die korrekte Gewichtsverlagerung, die Reihenfolge der Energieübertragung durch den Körper und die Abgabe der Geschwindigkeit an den Golfball durchzuführen, müssen alle Phasen des Golfschwungs, die zu diesem Punkt führen, korrekt ausgeführt werden. Fehler in der kinematischen Abfolge oder in den Phasen des Golfschwungs, die durch körperliche Einschränkungen, eine schlechte Mechanik oder eine ungeeignete Ausrüstung verursacht werden, wirken sich auf den Schlag aus. Körperliche Funktionsstörungen in Bezug auf Mobilität, Flexibilität, Stabilität, Kraft und/oder Kraftentwicklung werden sich im Treffmoment in Bezug auf Ballflug, Distanz und Richtung „zeigen“.

Durchschwung

Nach dem Kontakt ist die Aufprallphase des Schwungs abgeschlossen und die Follow-Through-Phase, der Durchschwung, beginnt. Der Follow-Through ist im Wesentlichen die Abbremsung des Körpers nach dem Kontakt mit dem Ball. Dabei dreht sich der Körper bis zu einem Punkt, an dem sich der Schlägerkopf hinter dem Golfer befindet. Beim Durchschwung endet die kinematische Sequenz des Schwungs, die nicht auf den Golfball übertragene Energie wird abgebaut und der Körper verlangsamt sich wieder. Es ist die Verlangsamungsphase des Golfschwungs.

Biomechanisch gesehen setzt der linke Unterarm nach dem Aufprall des Golfballs die Supination fort, der rechte Unterarm die Pronation, und die Rotation des Beckens und der Brustwirbelsäule wird abgeschlossen. Die Abbremsung der kinetischen Kette erfordert die Aktivierung des Subscapularis, des Latissimus dorsi und des Pectoralis major. Darüber hinaus rotieren beide Beine, wenn das rechte Knie gebeugt und der linke Knöchel gesenkt wird. (McCarroll, JR und Gioe, TJ, Professionelle Golfer und der Preis, den sie zahlen) Die rechte Ferse wird beim Durchschwung vom Boden abgehoben, wodurch der Großteil der vertikalen Belastung auf dem linken Fuß liegt (rechtshändiger Golfer). (McCarroll, JR, Sports Injuries: Mechanisms, Prevention, and Treatment)

Die Abbremsung der kinetischen Kette während der Folgephase des Golfschwungs erfordert ein hohes Maß an exzentrischer und stabilisierender Kraft der Muskulatur. Dies ermöglicht die Ableitung von Energie, die nicht in den Schlägerkopf umgesetzt wird, und eine Verlangsamung des Körpers. Eine schlechte Konditionierung des neuromuskulären Systems oder eine eingeschränkte Beweglichkeit der Gelenke kann die Fähigkeit des Golfspielers einschränken, diese Phase des Golfschwungs effizient auszuführen.

Zusammenfassung

Die obige Erklärung bietet einen Überblick über den modernen Golfschwung. Der Überblick bietet sowohl einen biomechanischen als auch einen physiologischen Überblick über die sportlichen Aktionen, die bei der Ausführung des Schwungs auftreten. Der moderne Golfschwung erfordert eine physische Grundlage für eine gute Ausführung, mechanische Effizienz bei der Ausführung des Golfschwungs und eine Ausrüstung, die auf die Eigenschaften des Golfers und des Golfschwungs abgestimmt ist.