@phdthesis{Born2015, author = {Born, Dennis Peter}, title = {Effekte von Kompressionsbekleidung in Training und Wettkampf - Analyse zugrunde liegender physiologischer und biomechanischer Mechanismen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121872}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Einleitung: Es konnte gezeigt werden, dass die Applikation von Kompressionsbekleidung zu einem erh{\"o}hten Blutfluss bei Patienten mit ven{\"o}ser Insuffizienz f{\"u}hrt und das Thromboserisiko bei bettl{\"a}gerigen und postoperativen Patienten reduziert. Davon ausgehend, dass Kompressionsbekleidung auch bei gesunden und trainierten Athlet/innen zu einer verbesserten H{\"a}mdynamik f{\"u}hrt, wurde eine Vielzahl an Studien durchgef{\"u}hrt, die nach einer Leistungssteigerung durch das Tragen von Kompressionsbekleidung w{\"a}hrend sportlicher Belastung gesucht haben. Die Ergebnisse der bisher ver{\"o}ffentlichten Studien widersprechen sich jedoch h{\"a}ufig und lassen kein abschließendes Fazit bez{\"u}glich ergogener Effekte von Kompressionsbekleidung auf die Leistung w{\"a}hrend k{\"o}rperlicher Belastung zu. Auch ist unklar, welche physiologischen und/oder biomechanischen Mechanismen bei gesunden und trainierten Athlet/innen zu einer potentiellen Leistungssteigerung f{\"u}hren k{\"o}nnten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher: 1) Belastungsarten und -intensit{\"a}ten zu identifizieren, bei denen das Tragen von Kompressionsbekleidung leistungssteigernde Effekte verspricht, 2) die identifizierten Potentiale anhand empirischer Datenerhebung zu evaluieren und 3) die physiologischen und biomechanischen Mechanismen zu untersuchen, die einer m{\"o}glichen Leistungssteigerung mit Kompressionsbekleidung bei gesunden und trainierten Athlet/innen zugrunde liegen k{\"o}nnten. Methodik: Mittels eines {\"U}bersichtsartikels und Berechnung von Effektst{\"a}rken wurden verschiedene Belastungsarten und -intensit{\"a}ten identifiziert, bei denen das Tragen von Kompressionsbekleidung leistungssteigernde Effekte verspricht (Studie 1). Auch wurden die m{\"o}glichen Mechanismen zusammengetragen, die einer Leistungssteigerung zugrunde liegen k{\"o}nnten. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden die Untersuchungsprotokolle f{\"u}r die weiteren Studien entwickelt. In Studie 2 absolvierten hoch-trainierte Eisschnelll{\"a}ufer/innen eine 3000 m Wettkampfsimulation mit und ohne Kompressionsbekleidung in randomisierter Reihenfolge. Physiologische Daten wurden mittels mobiler Spirometrie und Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) erhoben. Des Weiteren wurden Athletinnen aus Mannschaftssport und Leichtathletik einer intermittierenden Sprintbelastung mit dreißig 30 m Sprints und einer Abgangszeit von einer Minute mit und ohne Kompressionsbekleidung in randomisierter Reihenfolge unterzogen (Studie 3). Neben mobiler Spirometrie und NIRS wurden biomechanische Daten mittels kinematischer Bewegungsanalyse und Elektromyographie erhoben. Ergebnisse:Studie 1 zeigte ein leistungssteigerndes Potential mit der Applikation von Kompressionsbekleidung bei hoch-intensiver und weniger bei submaximaler Belastungsintensit{\"a}t. Insbesondere hoch-intensive Ausdauer- (> 3 Minuten), Sprint- und Sprungbelastung als auch die Erholungsf{\"a}higkeit von Kraft- und Schnellkraft scheinen durch Kompressionsbekleidung verbessert. Die Ergebnisse zeigen auch, dass bisher nur wenige Daten bei weiblichen Sportlern erhoben wurden. Auch evaluierten nur wenige Studien die Effekte von Kompressionsbekleidung bei Athlet/innen auf h{\"o}chstem Leistungsniveau. In Studie 2 zeigte die Applikation von Kompressionsbekleidung w{\"a}hrend der 3000 m Wettkampfsimulation bei hoch-trainierten Eisschnelll{\"a}ufer/innen keinen Effekt auf die Laufleistung. Auch blieben mittels NIRS gemessenes Blutvolumen und Muskeloxygenierung im m. quadrizeps femoris sowie alle weiteren kardio-respiratorischen, metabolischen und subjektiven Parameter unbeeinflusst. Dagegen war die Laufleistung w{\"a}hrend eines intermittierenden (30 x 30 m) Sprintprotokolls mit Kompressionsbekleidung signifikant verbessert (Studie 3). Auch in dieser Untersuchung blieben alle gemessenen h{\"a}modynamischen, kardio-respiratorischen und metabolischen Parameter unbeeinflusst. Die kinematische Bewegungsanalyse zeigte jedoch, dass Kompressionsbekleidung zu ver{\"a}nderter Lauftechnik f{\"u}hrt und die Schrittl{\"a}nge bei gleichbleibender Schrittfrequenz vergr{\"o}ßert. Auch wurde die Sprintbelastung lokal an der Oberschenkelmuskulatur subjektiv weniger anstrengend empfunden. Zusammenfassung und Fazit: Die Applikation von Kompressionsbekleidung zeigte keine generelle leistungssteigernde Wirkung w{\"a}hrend k{\"o}rperlicher Belastung bei gesunden und trainierten Athlet/innen. Abh{\"a}ngig von Belastungsart und -intensit{\"a}t manifestieren sich ergogene Effekte w{\"a}hrend hoch-intensiver Lauf- insbesondere intermittierender Sprintbelastungen. Im Zusammenhang mit weiteren Untersuchungen scheinen die ergogenen Effekte jedoch nicht auf ver{\"a}nderter H{\"a}modynamik zu basieren. Der blutflusssteigernde Effekt von Kompressionsbekleidung, der in klinischen Studien bei Patienten mit ven{\"o}ser Insuffizienz gezeigt wurde, l{\"a}sst sich nicht in gleichem Maße bei gesunden und trainierten Athlet/innen nachweisen. Vielmehr scheinen kinematische und subjektive Parameter, wie eine ver{\"a}nderte Lauftechnik und verringertes Belastungsempfinden, die intermittierende Sprintleistung verbessert zu haben.}, subject = {Kompression}, language = {de} } @article{ProppertWolterHolmetal.2014, author = {Proppert, Sven and Wolter, Steve and Holm, Thorge and Klein, Theresa and van de Linde, Sebastian and Sauer, Markus}, title = {Cubic B-spline calibration for 3D super-resolution measurements using astigmatic imaging}, series = {Optics Express}, volume = {22}, journal = {Optics Express}, number = {9}, issn = {1094-4087}, doi = {10.1364/OE.22.010304}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-119730}, pages = {10304-16}, year = {2014}, abstract = {In recent years three-dimensional (3D) super-resolution fluorescence imaging by single-molecule localization (localization microscopy) has gained considerable interest because of its simple implementation and high optical resolution. Astigmatic and biplane imaging are experimentally simple methods to engineer a 3D-specific point spread function (PSF), but existing evaluation methods have proven problematic in practical application. Here we introduce the use of cubic B-splines to model the relationship of axial position and PSF width in the above mentioned approaches and compare the performance with existing methods. We show that cubic B-splines are the first method that can combine precision, accuracy and simplicity.}, language = {en} } @article{DittmannBallesZabler2018, author = {Dittmann, Jonas and Balles, Andreas and Zabler, Simon}, title = {Optimization based evaluation of grating interferometric phase stepping series and analysis of mechanical setup instabilities}, series = {Journal of Imaging}, volume = {4}, journal = {Journal of Imaging}, number = {6}, issn = {2313-433X}, doi = {10.3390/jimaging4060077}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-197723}, pages = {77}, year = {2018}, abstract = {The diffraction contrast modalities accessible by X-ray grating interferometers are not imaged directly but have to be inferred from sine-like signal variations occurring in a series of images acquired at varying relative positions of the interferometer's gratings. The absolute spatial translations involved in the acquisition of these phase stepping series usually lie in the range of only a few hundred nanometers, wherefore positioning errors as small as 10 nm will already translate into signal uncertainties of 1-10\% in the final images if not accounted for. Classically, the relative grating positions in the phase stepping series are considered input parameters to the analysis and are, for the Fast Fourier Transform that is typically employed, required to be equidistantly distributed over multiples of the gratings' period. In the following, a fast converging optimization scheme is presented simultaneously determining the phase stepping curves' parameters as well as the actually performed motions of the stepped grating, including also erroneous rotational motions which are commonly neglected. While the correction of solely the translational errors along the stepping direction is found to be sufficient with regard to the reduction of image artifacts, the possibility to also detect minute rotations about all axes proves to be a valuable tool for system calibration and monitoring. The simplicity of the provided algorithm, in particular when only considering translational errors, makes it well suitable as a standard evaluation procedure also for large image series.}, language = {en} } @phdthesis{Rausch2019, author = {Rausch, Monika}, title = {Die Auswirkung eines funktionellen Krafttrainings auf die muskul{\"a}re und subjektive Beanspruchung der Hals-, Nacken- und Schultermuskulatur unter dem Einfluss hoher Beschleunigungskr{\"a}fte in der Humanzentrifuge}, doi = {10.25972/OPUS-18474}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184742}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die hier vorliegende Arbeit hatte in einem ersten Schritt das Ziel, die physiologische Beanspruchung ausgew{\"a}hlter Muskeln des Hals-, Nacken - und Schulterbereiches unter positiven Beschleunigungskr{\"a}ften zu ermitteln und den Einfluss unterschiedlicher Helmsysteme sowie Bewegungen des Kopfes zu analysieren. Daf{\"u}r wurde die Methode der Oberfl{\"a}chenelektromyographie genutzt, eine Technik, welche myoelektrische Signale, die Muskeln bei ihren Kontraktionsvorg{\"a}ngen erzeugen, erfassen kann. Im Speziellen wurde die Normalisierungsmethode der maximalen Willk{\"u}rkontraktion (MVC-Normalisierung) gew{\"a}hlt, bei der das mikrovoltbasierte Signal zu einer vorher durchgef{\"u}hrten Maximalkontraktion der zu messenden Muskulatur (Referenzwert = 100\%) in Relation gesetzt wird. Somit wird ein prozentualer, quantifizierbarer Wert generiert. In der Humanzentrifuge der Bundeswehr, die am Zentrum f{\"u}r Luft- und Raumfahrtmedizin der Luftwaffe in K{\"o}nigsbr{\"u}ck bei Dresden steht, wurden 18 Probanden unterschiedlich hohen Beschleunigungsexpositionen ausgesetzt. Dabei wurden die muskul{\"a}ren Aktivit{\"a}ten bilateral des M. sternocleidomastoideus, des M. trapezius Pars descendens und des M. erector spinae ermittelt. Im Anschluss daran wurden die Daten mit vorhandener Literatur im flugmedizinischen Kontext verglichen. Weiterhin wurde das subjektive Belastungsempfinden der Probanden w{\"a}hrend der Beschleunigungsexpositionen erhoben. Diese Studie zeigt, dass die muskul{\"a}re Beanspruchung der HWS-Muskulatur, w{\"a}hrend positiver Beschleunigung, im Wesentlichen durch die Beschleunigung selbst und durch Kopfbewegungen beeinflusst wird. Weiterhin erh{\"o}hen zus{\"a}tzliche Helmsysteme in Verbindung mit Beschleunigung und Bewegung die muskul{\"a}re Beanspruchung signifikant. Auch das subjektive Belastungsempfinden nahm mit zunehmender Beschleunigung und Gewichtszunahme durch die Helmsysteme zu und war im Nackenbereich am h{\"o}chsten. Insgesamt erwies sich die Methode der Oberfl{\"a}chenelektromyographie als valide Messmethode zur Bestimmung der physiologischen Beanspruchung der Muskulatur unter Beschleunigungskr{\"a}ften, allerdings nur, sofern sich die Halswirbels{\"a}ule in einer neutralen Position befand. In einem weiteren Schritt, sollte nun {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob die physiologische Beanspruchung im Bereich der Halswirbels{\"a}ule unter positiven Beschleunigungskr{\"a}ften durch ein - speziell f{\"u}r das Umfeld der Jet-Fliegerei konzipiertes - Trainingsprogramm verringert werden kann. Daf{\"u}r wurden die 18 Probanden in eine Trainings- (12 Personen) und Kontrollgruppe (6 Personen) unterteilt und mit Hilfe unterschiedlicher Validierungskriterien wurde ein 12-w{\"o}chiges funktionelles Ganzk{\"o}rpertraining - mit Schwerpunkt des Muskelaufbaus im Hals-, Nacken- und Schulterbereich - in einem Pre-Posttest-Design {\"u}berpr{\"u}ft. Die Validierungskriterien setzten sich sowohl aus qualitativen als auch quantitativen Methoden zusammen. Es wurden grunds{\"a}tzliche anthropometrische Daten erhoben, Frageb{\"o}gen erarbeitet als auch Maximalkraftmessungen in allen Bewegungsrichtungen der Halswirbels{\"a}ule durchgef{\"u}hrt. Zus{\"a}tzlich zu den „g{\"a}ngigen" Methoden wurden die schon beschriebenen Oberfl{\"a}chenelektromyographiemessungen in der Humanzentrifuge angewandt, um zu analysieren, ob objektiv nachgewiesen werden kann, dass ein Training einen positiven Einfluss auf die physiologische Beanspruchung der Muskulatur unter positiven Beschleunigungskr{\"a}ften haben kann. Diese Validierungsmethode wurde in der gesichteten Literatur im flugmedizinischen Kontext in diesem Umfang noch nicht angewandt. Weiterhin wurden die analysierten Muskeln vor als auch nach der Interventionsphase mit Hilfe der Magnetresonanztomographie volumetriert. Somit konnte auch die autochthone schwer zu analysierende Nackenmuskulatur untersucht werden. Insgesamt konnte mit allen gew{\"a}hlten Methoden nachgewiesen werden, dass durch das Training die physiologische Beanspruchung der Muskulatur subjektiv als auch objektiv verringert wurde. Speziell unter Beschleunigung wurden in der Trainingsgruppe - w{\"a}hrend die Probanden einen Helm trugen - signifikante Abnahmen der muskul{\"a}ren Aktivit{\"a}t im Posttest festgestellt. Auch das Muskelvolumen nahm in der Trainingsgruppe bei allen untersuchten Muskeln signifikant zu. Die hier vorliegende Studie stellt eine validierte M{\"o}glichkeit dar, die Gesunderhaltung des fliegenden Personals nachweislich zu unterst{\"u}tzen und leistet einen Beitrag in der komplexen Thematik zur Verringerung von Wirbels{\"a}ulenbeschwerden bei Luftfahrzeugbesatzungen.}, subject = {Krafttraining}, language = {de} } @article{MuellerDomokosAmersbachetal.2023, author = {M{\"u}ller, Christina and Domokos, Bruno and Amersbach, Tanja and Hausmayer, Eva-Maria and Roßmann, Christin and Wallmann-Sperlich, Birgit and Bucksch, Jens}, title = {Development and reliability testing of an audit toolbox for the assessment of the physical activity friendliness of urban and rural environments in Germany}, series = {Frontiers in Public Health}, volume = {11}, journal = {Frontiers in Public Health}, issn = {2296-2565}, doi = {10.3389/fpubh.2023.1153088}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-326116}, year = {2023}, abstract = {Background: According to socio-ecological theories, physical activity behaviors are linked to the physical and social neighborhood environment. Reliable and contextually adapted instruments are needed to assess environmental characteristics related to physical activity. This work aims to develop an audit toolbox adapted to the German context, to urban and rural settings, for different population groups, and different types of physical activity; and to evaluate its inter-rater reliability. Methods: We conducted a systematic literature search to collect existing audit tools and to identify the latest evidence of environmental factors influencing physical activity in general, as well as in German populations. The results guided the construction of a category system for the toolbox. Items were assigned to the categories based on their relevance to physical activity and to the German context as well as their comprehensibility. We piloted the toolbox in different urban and rural areas (100 street segments, 15 parks, and 21 playgrounds) and calculated inter-rater reliability by Cohen's Kappa. Results: The audit toolbox comprises a basic streetscape audit with seven categories (land use and destinations, traffic safety, pedestrian infrastructure, cycling infrastructure, attractiveness, social environment, and subjective assessment), as well as supplementary tools for children and adolescents, seniors and people with impaired mobility, parks and public open spaces, playgrounds, and rural areas. 76 \% of all included items had moderate, substantial, or almost perfect inter-rater reliability (κ > 0.4). Conclusions: The audit toolbox is an innovative and reliable instrument for the assessment of the physical activity friendliness of urban and rural environments in Germany.}, language = {en} }