ArchivDeutsches Ärzteblatt9/1999Sportmedizinische Aspekte beim Segeln

MEDIZIN: Zur Fortbildung

Sportmedizinische Aspekte beim Segeln

Dtsch Arztebl 1999; 96(9): A-542 / B-440 / C-413

Rieckert, Hans; Siewers, Michael

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LNSLNS Der Arzt wird bei der Beratung von Seglern mit der Biomechanik im Segelsport und der daraus resultierenden Belastung von Wirbelsäule und Kniegelenk konfrontiert. 40 Prozent der Segler klagen über Rücken- und mehr als 30 Prozent über Kniebeschwerden. Bei akuten Verletzungen sind vor allem Finger und Kopf betroffen. Die Herz-Kreislaufbelastung ist ein Spiegelbild des Regattakurses. Bei Windstärke 5 bis 6 kann der Puls 170 Schläge/ min erreichen. Für den älteren Segler, der auf größeren Segelbooten seinen Urlaub verbringt, werden beim Vorliegen einer koronaren Herzerkrankung Verhaltensmaßregeln in bezug auf die Segelfläche und auf die Ausbildung des Partners gegeben.
Schlüsselwörter: Segeln, Stütz- und Halteapparat, akute Verletzungen, Herz-Kreislauf


Medical problems of competitive sailing and sailing of the elderly
Counselling competitive sailors, physicians are confronted with the biomechanics in competitive sailing. The main problem is the enormous strain on the athletes’ spine and knees. 40 per cent of the athletes participating in competitive sailing complain about spine problems and more than 30 per cent about knee problems. The cardiopulmonal activity of the competing sailor mirrors the actual condition of the regatta course. The pulse rate can reach a peak of 170 per minute under the condition of a wind velocity of 5 to 6 Beaufort. In the case of sailors with coronary heart disease who spend their vacation on larger sailing boats, we offer recommendations in regard to the maximum amount of physical stress they are subjected to and in regard to a specific training of their partners. Key words: Sailing, locomotive and supportive apparatus, acute injury, cardiovascular


Die Belastungen beim Segeln sind vorwiegend von der Natur abhängig. Wind, Wellen, Strömung, Nässe sowie extreme Temperaturen prägen sowohl die physische als auch die psychische Belastungssituation. Hinzu kommt eine statisch muskuläre Beanspruchung.
Im Regattasport hängt die Leistung des Athleten nicht nur von seinen technischen und taktischen Fähigkeiten und seiner Kondition ab, sondern auch von der Qualität von Boot und Segel. Für den betreuenden Arzt im Segelsport hat sich die Bedeutung der Athletik im Vergleich zu früher deutlich gewandelt. Bei den olympischen Bootsklassen ist ein hoher körperlicher Einsatz erforderlich, um die Boote bei entsprechendem Wind auf maximale Geschwindigkeit zu bringen.
Biomechanische Bedingungen beim Segeln
Jeder Segler versucht, sein Boot so aufrecht wie möglich zu segeln, um die Geschwindigkeit optimal zu halten. Dem Einfluß des Windes setzt der Segler ein Drehmoment entgegen, das bei hoher Windgeschwindigkeit größer werden muß (Abbildung 1). Dieses Drehmoment resultiert aus dem Produkt Last mal Lastarm (Körperschwerpunkt - Mitschiffslinie). Fällt eine Bö ein, muß der Segler den Körperschwerpunkt von der Mitschiffslinie weiter entfernen, so daß der Lastarm und damit das Drehmoment vergrößert wird.
Der über die Luvseite in die Segel einfallende Wind bewirkt über den Mast als Hebelarm eine Rotation des Bootes zur Leeseite. Durch Hinauslehnen des Körpers außenbords versucht der Segler, eine optimale Geschwindigkeit des Bootes zu erreichen. Darüber hinaus kann er durch Streckung seiner Hüfte bis zur Horizontalen seines Oberkörpers den Schwerpunkt noch weiter nach außen bringen. Segler mit einem geringen Körpergewicht müssen weiter außenbords hängen. Eine technische Hilfe, um die krängende Kraft des Windes zu kompensieren, ist das in vielen Bootsklassen benutzte Trapez (Abbildung 2).
Einen Generationswechsel bedeutet die neue Zwei-Mann-Jolle (49er) im Olympischen Programm für Sydney. Dieses Schiff erfordert hohes athletisches Können und Bootsgefühl. Entscheidend für den medizinischen Aspekt sind die Ausleger, die am Boot angebracht sind, das Boot dadurch "verbreitern" und dem Segler die Möglichkeit geben, weiter von der Mitschiffslinie entfernt zu agieren. Sie können den Vorteil schwerer Mannschaften gegenüber Seglern mit geringerem Gewicht weitgehend ausgleichen. !
Aufgrund der teilweise hohen Belastung, unter anderem der ständig zu wiederholenden Komplexbewegung der Wirbelsäule mit Beugung, Rotation und Seitneigung, ist ein guter Zustand der gesamten Muskulatur ein absolutes Muß, um Beschwerden und Spätschäden zu vermeiden. Von der Belastungsform her gehört das Regattasegeln zu den Langzeitbelastungen. Berücksichtigt man das Ablegen vom Hafen, mögliche Startverschiebungen und anderes, können Zeiten von vier bis fünf Stunden erreicht werden. Am Ende dieser Belastungszeiten kommt es zunehmend zu muskulären Ermüdungen mit entsprechender Schwächung der optimalen physiologischen Haltung. Beim Steuermann, der verantwortlich für die Manöver und das optimale Trimmen von Segel und Mast ist, werden vorwiegend Arm- und Schultermuskulatur dynamisch belastet. Hier steht bei starkem Wind die Kraftausdauer im Vordergrund. Der zweite Mann im Boot (Vorschoter) ist mitentscheidend für das Gewichtstrimmen des Bootes und belastet bei gestreckter Körperhaltung beim Ausreiten bestimmte Muskelgruppen (wie Bauchmuskulatur, Streckmuskulatur des Oberschenkels) stärker als andere Muskeln. Hier wird neben der Kraftausdauer auch die Schnellkraft gefordert, um beispielsweise aus einer tiefen Hängeposition wieder zurück ins Boot zu gelangen und eine optimale Ausreitposition zu erhalten.
In der Ausreitposition des Hängens wird die Lendenwirbelsäule beansprucht. Bei einer 90°-Beugung im Hüftgelenk errechnet man eine Vertikalbelastung der unteren Lendenwirbelsäule von etwa 3 600 Newton. Dieser Wert gilt jedoch nur für die ruhende Position, bei hohen Wellen können 5 000 Newton überschritten werden. Durch diese Belastungen beim Ausreiten und Hängen erfährt der Körper durch Böen im Segeln und Wellenschlägen gegen den Bootsrumpf ruckartige, passive Beschleunigungen, deren Ausmaß physiologische Grenzwerte des Stütz- und Halteapparates überschreiten können. Dies gilt vor allem bei einer Vorschädigung oder angeborenen Normvarianten der Wirbelsäule. Die über einen langen Zeitraum gehaltene Sitzposition mit starker Wirbelsäulenkrümmung kann zu einer verminderten Stabilität und zu schmerzhaften Muskelverspannungen führen. Dies wird durch Nässe und Kälte noch zusätzlich gefördert. Beim Sitzen auf der Bordkante mit einem großbogigen Rundrücken, der auch beim Hinauslehnen unverändert beibehalten wird, erfolgen Ausgleichsbewegungen bei Windböen hauptsächlich aus der Hüfte und den unteren beiden Lendenwirbelsäulensegmenten, geringer auch aus dem Iliosakralgelenk. Die Gefahr einer starken Beanspruchung des Kreuzbein-Lendenwirbelsäulenüberganges als Drehscharnier könnte damit gegeben sein.
Die Kyphosierung der Wirbelsäule kann zwar aktiv durch eine Anspannung der Rückenstrecker begradigt werden. Dies bedeutet aber eine zusätzliche Muskelarbeit. Ein Teil der Haltekraft wird von der Zugspannung der Wirbelsäulenbänder und Bandscheiben übernommen. Durch diese Rundrückenhaltung kommt es zu einer Kompression der ventralen Wirbelkörperkanten und des vorderen Bandscheibenringes.
Beschwerden am Stütz- und Halteapparat
Ein weiterer kritischer Punkt im Hinblick auf die Biomechanik ist das Kniegelenk. Beim Segeln sind die Belastungsverhältnisse des Kniegelenkes im Vergleich zum Stehen umgekehrt. Hier ist die Belastung des Kniescheibengleitlagers gerade bei Kniestreckung ausgesprochen hoch, weil der Oberschenkel als Hebel das Rumpfgewicht in waagerechter Lage halten muß. Dabei entstehen hohe Muskelspannungen, die sich mitunter auch in Tendopathien des Kniestreckapparates äußern. Zwei Muskeln sind zur Stabilisierung im Jollensitz entscheidend: Der M. iliopsoas und der M. quadriceps. Durch die stark unter Zug stehende Muskulatur wird der Druck auf den hyalinen Knorpel der Patella sehr groß. Die Kniescheibe muß im Jollensitz einen Druck von etwa 1 200 Newton aushalten. Darüber hinaus kommt es zu Beschwerden am Ansatz der Quadrizepssehne, an der Tuberositas tibiae und im Bereich der distalen Patellaspitze.
Durch den Bordkantendruck wird auch die dorsale Beinmuskulatur immer wieder beeinträchtigt. So sind Reizungen der Sehnen in der Kniekehle und das "Einschlafen" der Füße beim Ausreiten durch Quetschdruckbelastungen von Nerven und Gefäßen bei den Seglern weit verbreitet. Bei einer Umfrage in den 1980er Jahren an 100 Seglern (4, 7) klagten 40 Prozent der Teilnehmer während der Kieler Woche über Beschwerden im Bereich der Wirbelsäule. Das Beschwerdebild war abhängig von der gesegelten Bootsklasse. So wurden die häufigsten Beschwerden bei den Finnseglern, die wenigsten bei den Steuerleuten der 470er angegeben.
Schönle (6) befragte 50 Leistungssegler, die an Weltmeisterschaften teilnahmen. 44,5 Prozent hatten chronische Rücken- und 30,9 Prozent Kniebeschwerden angegeben. 34,2 Prozent der Leistungssegler waren völlig beschwerdefrei. Ähnliche Untersuchungen wurden von Newton und Bettermann (1, 3) durchgeführt. !
Akute Verletzungen
Die akuten Verletzungen (6) betreffen überwiegend die Hände, den Kopf sowie Kniegelenke und Füße. Bei 86 Segelverletzungen waren zu 31 Prozent Finger und Hände beteiligt, wobei die Rißwunden im Vordergrund standen. Auch Verbrennungen an der Handinnenfläche nach "Durchrauschen" der Schot sowie Prellungen und Frakturen traten auf. In 22,1 Prozent der Fälle war der Kopf mit Platzwunden und einigen wenigen Gesichtsfrakturen betroffen. Ursächlich war fast immer die Kollision mit dem Großbaum bei unvorhergesehenem Bugwechsel verantwortlich. Zahlreiche Verletzungen gab es auch beim An- und Von-BordGehen mit Sprüngen auf den rutschigen Steg.
Bei einer Untersuchung von 180 Kaderathleten des DSV im Olympiastützpunkt Kiel zeigte sich beim allgemeinen Verletzungsprofil eine Verletzungshäufigkeit von 34,4 Prozent der Befragten, die in den letzten fünf Jahren mindestens eine Verletzung davontrugen, 16,1 Prozent davon waren mehrfach verletzt. Interessant war dabei auch die Tatsache, daß sich 46,4 Prozent der Athleten nicht beim Segeln, sondern in einer anderen Sportart verletzten, und nur 43,6 Prozent in ihrer Kadersportart Segeln.
Mit 59,7 Prozent war die untere Extremität und mit 16 Prozent die obere Extremität am häufigsten betroffen. Es folgten der Rumpf (12,8 Prozent), der Kopf (9,6 Prozent) und mit 6,4 Prozent die Wirbelsäule.
Herz-Kreislauf-Belastung des Seglers
Die Herz-Kreislauf-Belastung des Seglers wird vom Regattakurs und der Windgeschwindigkeit bestimmt. Durch die hohe emotionale Belastung können vor dem Start Pulsfrequenzen von 130 bis 140 Schlägen/min erreicht werden. Der Noradrenalin-Adrenalin-Quotient war bei kleineren Windstärken geringer als bei Starkwind. Dies zeigt die große psychische Belastung während der Regatta. Bei einer Untersuchung beim Lasersegeln stieg die Herzfrequenz bei fünf bis sechs Windstärken, hoch am Wind gesegelt, auf 170 Schläge pro Minute an. Sowohl auf den Raumstrecken als auch auf den Vorwindkursen war die Kreislaufbelastung geringer (Grafik).
Blutveränderungen
Während sich der Hämatokrit sowohl im Training als auch beim Regattasegeln nur unwesentlich veränderte, kam es zu einem erheblichen Abfall des Kaliumspiegels, im Mittel von 4,3 6 2 auf 3,9 6 2 mmol/l. Der Grad der Ermüdung, der mit der Borg-Skala erfaßt wurde, korrelierte mit dem Abfall des Kaliumspiegels (8).
Haut
Viele Segler vernachlässigen auf dem Wasser den Schutz ihrer Haut. Obwohl das UV-Licht durch das Wasser, im Gegensatz zum Schnee, praktisch nicht reflektiert wird, kann die Strahlungsintensität, vor allem in südlichen Regionen, hoch sein. Der kurzwellige Anteil des ultravioletten Lichtes (UVB) kann zu einem chronischen Lichtschaden führen.
Belastungen und Risiken auf großen Segelbooten
Schwerste Verletzungen mit Todesfällen wurden durch umschlagende Segel oder Bäume verursacht. Schädelprellungen mit kurzer Bewußtlosigkeit können tödlich sein, wenn die betroffenen Segler über Bord gehen und ertrinken. Das Ertrinken ist die häufigste Todesursache aller maritimen Todesfälle. In der breiten Öffentlichkeit finden vor allem Regatten auf großen Schiffen, wie der Admirals-Cup, Beachtung. Bei solchen Schiffen, deren Segelfläche über 140 m² beträgt, können bei hohen Windstärken gewaltige Kräfte freigesetzt werden, die zu erheblichen Verletzungen führen können.
Für den in der Praxis tätigen Sportarzt spielt in der gesundheitlichen Beratung der Segler die Frage nach der Belastbarkeit beim Segeln auf großen Segelbooten die größere Rolle. Die übliche Größe dieser Schiffe liegt zwischen 8 m und 12 m. Häufig hat der Dickschiffsegler den 50. Geburtstag schon hinter sich.
Welche sportmedizinischen Aspekte ergeben sich beispielsweise auf solch einem Schiff für Patienten nach einem Herzinfarkt?
1 Er darf nicht alleine segeln, das Funkgerät oder Telefon muß von den übrigen Besatzungsmitgliedern bedient werden können.
1 Der Partner muß bei einem Zwischenfall das Schiff alleine zum nächsten Hafen segeln können. Der Partner muß mit dem Motor, den Segeln und den Navigationsinstrumenten vertraut sein.
1 Eine Rettungsinsel sollte zur Standardausrüstung gehören.
1 Bei hohen Windgeschwindigkeiten muß frühzeitig die Segelfläche verkleinert werden. Vorteilhaft sind natürlich Rollreffanlagen.
1 Die Tagesplanung sollte mit der mehrtägigen Wettervorhersage übereinstimmen, so daß bei Windstärken über 6 nicht ausgelaufen wird. Dies gilt vor allem für das An- und Ablegen, da das Abdrücken an den Pollern größere Kräfte erfordert.
1 Die Tagestour sollte auf vier bis fünf Stunden begrenzt werden. Nach dem Anlegen im Hafen wird ein größerer Spaziergang oder eine Radtour als Ausgleich durchgeführt.
Gefährdung beim Segeln
Freizeitsegler sind häufig ungenügend vorbereitet. Das Tragen einer ohnmachtssicheren Rettungsweste wird auf Hochseeyachten oft nicht beachtet. In Dänemark ist das Tragen von Rettungswesten Pflicht! Um Seenotfälle zu vermeiden, sollten sich Schiff und Besatzung jederzeit in einem Zustand befinden, der sie befähigt, möglichst jedem Wetter und jeder Situation gewachsen zu sein. Dafür zu sorgen, ist die Aufgabe eines verantwortlichen Schifführers (2). Für Langzeittouren empfiehlt sich das vom Deutschen Seglerverband herausgegebene Buch "Medizin auf See". Hier werden Verletzungen, Erkrankungen und Behandlungsmöglichkeiten so beschrieben, daß die Zeitspanne bis zum Erreichen eines Krankenhauses überbrückt werden kann.
Segeln ist eine herrliche Freizeitsportart, deren Inhalte durch die Natur geprägt werden. Wetteränderungen und Zunahme der Windgeschwindigkeit können jedoch erhebliche Gefahren mit sich bringen, so daß alle Ärzte ihren Patienten eine sorgfältige Ausbildung in Segelschulen empfehlen sollten.


Zitierweise dieses Beitrags:
Dt Ärztebl 1999; 96: A-542-546
[Heft 9]
Literatur
1. Bettermann AA: Zwei typische Leiden des Segelsportes. Prakt Sport-Traumatologie und Sportmed 1988; 3: 19-24.
2. Kofahl M (Hrsg): Medizin auf See. Busse Seewald: DSV-Verlag, 1995.
3. Newton F: The prevalence of anterior knee pain and back pain in elite youth dinghy sailors is compared with that in a similar population of non-sailing youth sports players. Dissertation, University of Nottingham, Faculty of Medicine, 1993.


4. Rieckert H: Sportmedizinische Aspekte beim Segeln. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin 1993; 44: 301-304.
5. Schönle C: Traumatologie der Segelverletzungen. Akt Traumatologie 1989; 3: 116-120.
6. Schönle C: Pain and joint stress in sailing. Med Sci Res 1993; 21: 875-880.
7. Steidle A: Analyse der knie- bzw. wirbelsäulenbelastenden Faktoren beim Segeln. Schriftl Hausarbeit (Lehramt an Gymnasien), Universität Kiel, 1985.
8. Stieglitz O: Fatigue and serum potassium in high performance sailors. Med Sci Res 1993; 21: 855-858.


Anschrift für die Verfasser
Prof. Dr. med. Hans Rieckert
Institut für Sport und
Sportwissenschaften
Abteilung Sportmedizin
Olshausenstraße 40
24098 Kiel

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