Podcasts about steifigkeit

Was Julia auf ihrem eigenen Weg gelernt hat, indem sie dank Detox mühelos fast 10kg abgenommen hat In einer vorangegangenen Folge hatte ich darüber gesprochen, dass ich Anfang Jahres realisiert habe, dass ich fast unbemerkt 10kg zugenommen hatte. Vielleicht ist es bei dir nicht das Gewicht, das sich verändert hat, sondern du hast zunehmend unangenehme Gelenkschmerzen oder plötzlich eine Allergie oder vielleicht verspürst du eine morgendliche Steifigkeit, hast schlechte Laune oder bist gereizt oder es treten Wassereinlagerungen auf.    In der heutigen Folge möchte ich darüber sprechen, was du tun kannst, um solche subtilen Veränderungen zu bemerken und zu verhindern, dass du plötzlich einem größeren gesundheitlichen Problem gegenüberstehst. Highlights dieser Folge ·      Mein Weg mit der Veränderung umzugehen ·      Was du tun kannst, Veränderungen festzustellen ·      Was du tun kannst, um die Veränderungen abzuwenden LINKS Hier geht's zum Webinar: https://www.arktisbiopharma.ch/webinar Arktis Biopharma auf Instagram: https://instagram.com/arktisbiopharmaschweiz Hier kannst du unseren Newsletter abonnieren: https://www.arktisbiopharma.ch/newsletter  Die Folgenotizen und eine schriftliche Zusammenfassung zu dieser Episode findest du unter: https://www.arktisbiopharma.ch/274   Als Podcasthörer:in bekommst du von uns einen Rabatt auf unsere Produkte. Und zwar 15% Rabatt auf deinen ersten Einkauf (1-mal anwendbar, nur auf nicht bereits rabattierte Produkte). Der Gutscheincode ist in beiden Arktis BioPharma Shops in der SCHWEIZ und in DEUTSCHLAND gültig.   Gib hierfür den Gutscheincode podcast15 ein, bevor du deine Bestellung abschliesst. https://shop.arktisbiopharma.ch https://arktisbiopharma.de/ Abonniere den Darmglück-Podcast in deiner Lieblings-Podcastapp (Apple Podcasts, Spotify, Deezer, Google Podcasts etc.), indem du “Darmglück” in die Suche eingibst.

Starke Schmerzen in Schulter oder Nacken, Steifigkeit der Gelenke, Krankheitsgefühl – die Polymyalgia rheumatica (PMR) präsentiert sich meist eindrucksvoll, ist aber heilbar. Im Gegensatz dazu ist die mit der PMR vergesellschaftete Riesenzellarteriitis ein Notfall. Wie Sie in der Praxis beide Krankheitsbilder von einander unterscheiden und was Sie zur Therapie wissen müssen, erklärt der Rheumatologe und Hausarzt Dr. med. Ron Philipps.

Mit verschiedenen sportlichen Backgrounds, eigener Triathlonerfahrung und einem zweifachen Ironman-Weltmeister als Ehemann die eigene Leidenschaft fürs Laufen an andere Weitergeben - das macht Julia Lange nun schon seit einiger Zeit. Ihre Lauftechnikseminare, die sie überwiegend in Salzburg gibt, sind sehr gefragt und gut gebucht. Gelernt hat sie selbst bei ihrem Laufmentor Wolfgang Schweim, dem „Running Wolf“, den einige von euch vielleicht schon kennen und der schon viele Jahre mit Patrick Lange, den wohl stärksten Läufer unter allen Langdistanz-Triathleten, betreut. Mit Julia sprechen wir über leichtathletische Grundausbildung, über Sinn & Unsinn von „klassischem Lauf-ABC“, über Eigenwahrnehmung & Außenwahrnehmung, Flexibilität vs. Steifigkeit, ihre drei Kategorien von aufeinander aufbauenden Laufseminaren und individuellen Atemtechniken. Es geht um das bewusst aufs Laufen besinnen wenn man läuft, Achtsamkeit und vom Würfel zum Ball zu werden.

In der Rubrik “Investments & Exits” begrüßen wir heute Tina Dreimann, Co-Founder von better ventures. Tina bespricht die Runde in Ecoworks, FineCell und Lingrove.Ecoworks aus Berlin, spezialisiert auf klimaneutrale Renovierungen, hat eine Finanzierung von 40 Millionen Euro erhalten. Die Runde wurde von World Fund angeführt und umfasste die Beteiligung von Haniel, KOMPAS VC und ISAI. ecoworks wurde 2019 gegründet und hat sich zum Ziel gesetzt, den CO2-Ausstoß von Gebäuden durch Sanierungen zu reduzieren. Das Unternehmen hat sich auf die Sanierung von Mehrfamilienhäusern spezialisiert und kann deren Wert nach eigenen Angaben deutlich steigern.Das schwedische Startup FineCell hat 1 Million Euro von Investoren unter der Führung von Metsä Spring, der Innovationsfirma der Metsä Group, erhalten. FineCell entwickelt die FineCell-Technologie und produziert CellOx Trockenzellulosepulver, das fossile Chemikalien in Branchen wie Schönheits- und Gesundheitsprodukte ersetzen kann. Die Mittel sollen für die Entwicklung eines Demo-Produktionswerks für die FineCell-Technologie verwendet werden, das aus Trockenholzzellstoff wertvolle Biomaterialien herstellen kann. FineCell plant, die Designphase bis Ende 2024 abzuschließen, mit größeren Tests ab 2025 und vollständiger kommerzieller Produktion ab 2027.Das Startup Lingrove hat in einer Series-B-Finanzierungsrunde 10 Millionen US-Dollar eingesammelt, angeführt von Lewis & Clark Agrifood und Diamond Edge Ventures. Lingrove entwickelt eine kohlenstoffnegative Alternative zu Laminaten, dünnen Schichten aus Holz und anderen Materialien, namens "ekoa". Diese besteht aus Flachsfasern und pflanzlichen Harzen, ist umweltfreundlich und weist eine hohe Steifigkeit, Langlebigkeit und Beständigkeit auf. Lingrove plant, mit dem frischen Kapital in den Bereich Autos und andere Innenflächen vorzudringen und hebt hervor, dass ihr Material nicht nur umweltfreundlicher ist, sondern auch die Luftqualität in Innenräumen positiv beeinflussen kann.Hier geht's zur Buchempfehlung "The future is faster than you think": https://www.simonandschuster.com/books/The-Future-Is-Faster-Than-You-Think/Peter-H-Diamandis/Exponential-Technology-Series/9781982109660Hier geht's zur Buchempfehlung "Growth Mindset": https://www.randomhousebooks.com/books/44330/

„Cordelia, sei mein Engel. Hilf mir schnell..." Das hat eine mit Cordelia befreundete Krankenschwester aus der Uniklinik immer zu ihr gesagt. Sie litt stark unter Handarthrose und überredete Cordelia regelmäßig, ihr Kortison in die betroffenen Fingergelenke zu injizieren. Fingerarthrose ist eine sehr häufige Erkrankung, die zu Schmerzen, Schwellungen und Steifigkeit der Hände führen kann. Meistens betrifft sie ältere Menschen, kann aber auch bei jüngeren auftreten, die wiederholten Belastungen oder Verletzungen der Hände ausgesetzt sind. Aber du kannst selber sehr viel mehr tun als Spritzen zu erhalten. In der heutigen Folge spricht Cordelia konkret über die Hand- und Fingerarthrose und setzt dabei den Fokus nicht nur auf die Symptombekämpfung, sondern vor allem auf die Ursachenforschung. Sie erklärt anschaulich, wie die Arthrose entstehen kann und gibt sieben pragmatische Tipps zur direkten Umsetzung, um Symptome zu lindern und die Funktionalität der Finger zu verbessern. Dabei geht es unter anderem um Ernährung, Stressmanagement, Bewegung und Schutzmaßnahmen, um nicht zu erkranken. Aha-Erkenntnisse inklusive. Oder hast du schon mal von Gelenkschmuck oder dem Gummibandtrick gehört? Wenn dir diese Folge gefällt und hilft, dann hinterlasse gerne deine Bewertung bei iTunes und/oder Spotify und abonniere GESUNDHEIT KANNST DU LERNEN. _____ Der Internetauftritt der Rheuma-Liga mit seinen Informationsseiten berät und informiert zu Rheuma und seinen vielen Krankheitsbildern: https://www.rheuma-liga.de Höre dir auch diese Folge an: Entzündung ist nicht gleich Entzündung - Was kannst du tun? https://gesundheitkannstdulernen.podigee.io/2-entzuendung-ist-nicht-gleich-entzuendung Wenn die Finger einschlafen... – Hast du ein Karpaltunnelsyndrom? https://gesundheitkannstdulernen.podigee.io/117-karpaltunnelsyndrom _____ Hier findest du mehr zu Dr. Cordelia Schott: ► Steady: https://steadyhq.com/en/gesundheit-kannst-du-lernen ► Instagram: https://www.instagram.com/drcordeliaschott/ ► TikTok: https://www.tiktok.com/@dubistdochaerztin?lang=de-DE ► Website: www.dr-cordelia-schott.de ► Twitter: https://twitter.com/cordelia_schott ► LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/dr-cordelia-schott-bb861079 Medizin, Medizin Podcast, Ärztin, Gesundheit, Gesundheit lernen, Dr. med. Cordelia Schott, GESUNDHEIT KANNST DU LERNEN, Stefanie Stahl, Anne Fleck, Influencer-Produkte, Schlaf, Ernährung, Orthopädie

Ein Beitrag von Andrea Drescher.EinleitungDie Zahl an Menschen, die im zeitlichen Zusammenhang mit einer Corona-Impfung erkranken bzw. sterben, steigt. Nach und nach dringt diese Information auch in die Öffentlichkeit vor, aber dabei wird immer darauf verwiesen, dass es sich um Einzelfälle handele. Dass es dabei mitnichten nur um Einzelfälle geht, zeigen die erschreckenden Zahlen aus den Datenbanken für Verdachtsfälle von Impfnebenwirkungen im Vaccine Adverse Event Reporting System der USA oder bei der European Medicines Agency.Diese Statistiken werden aber nur von den wenigsten Menschen zur Kenntnis genommen. Statistiken berühren nicht emotional. Es sind die unzähligen "Einzel"fälle, die deutlich machen, welche Risiken Menschen eingehen, wenn sie sich dieser Behandlung unterziehen. Für mein Buch "Vor der Impfung waren sie gesund" sprach ich mit insgesamt 39 Betroffenen, Angehörigen bzw. Freunden über ganz individuelle Schicksale nach der Corona-Impfung. Eine der Betroffenen ist Gaby. Sie wurde Ende März 2021 geimpft und war bis zu diesem Zeitpunkt fast nie krank.Sie hat ihre Symptome in einer Liste zusammengefasst:"Kopfdruck bzw. -schmerz, stetiges schwummriges-schwindeliges Gefühl, Schwindelwellen bei schneller Bewegung und wenn meine Umgebung schnelle Handlungen ausführt, die ich aus dem Augenwinkel wahrnehme bzw. nicht direkt hinschaue. Visuelle Reizüberflutung – ganz besonders beim Mitfahren im Auto, Gangunsicherheit/Koordinationsschwierigkeiten, kognitive Defizite/Dysfunktionen (Gedächtnis­störung, Konzentration/Aufmerksamkeit, Komplexes Denken, Auffassungsvermögen, verlangsamte Reaktion, Gleichgewichtsstörung, schnelle kognitive Erschöpfung), Taubheitsgefühl in Zehen und Vorfuß, Einbußen in der Feinmotorik, Sensibilitätsstörung am ganzen Körper, immer noch Ein- und Durchschlafstörungen, trockene Augen, Augendruckschmerz, manchmal verschwommenes Sehen, beim Treppensteigen Atemnot, extrem trockene Schleimhäute in Augen, Nase und Mund, Einbußen bei Geschmacks- und Geruchssinn, Schmerzen im Unterschenkel bzw. in den Füßen, Steifigkeit am Morgen, Glieder- und Muskelschmerzen, innere Unruhe bei Überforderung, schnelle körperliche Erschöpfung, am Abend geschwollene Finger, Stimmungsschwankungen – gereizt, aggressiv, traurig, keine Monatsblutung seit der zweiten Impfung, Gewichtszunahme von 10 kg (seit Schilddrüsenmedikament), Bewegungseinschränkung in der Halswirbelsäule, trockene Haut, kalte Füße und Hände, Finger und Beine kribbeln im Ruhezustand, Tachykardie, Juckreiz am ganzen Körper, Reizdarm, Haarausfall, manchmal rotes Gesicht, plötzliche Schweißausbrüche."... hier weiterlesen: https://apolut.net/symptomueberflutung-und-aerztemarathon-nach-impfung-von-andrea-drescher/+++Apolut ist auch als kostenlose App für Android- und iOS-Geräte verfügbar! Über unsere Homepage kommen Sie zu den Stores von Apple und Huawei. Hier der Link: https://apolut.net/app/Die apolut-App steht auch zum Download (als sogenannte Standalone- oder APK-App) auf unserer Homepage zur Verfügung. Mit diesem Link können Sie die App auf Ihr Smartphone herunterladen: https://apolut.net/apolut_app.apk+++Abonnieren Sie jetzt den apolut-Newsletter: https://apolut.net/newsletter/+++Ihnen gefällt unser Programm? Informationen zu Unterstützungsmöglichkeiten finden Sie hier: https://apolut.net/unterstuetzen/+++Unterstützung für apolut kann auch als Kleidung getragen werden! Hier der Link zu unserem Fan-Shop: https://harlekinshop.com/pages/apolut Our GDPR privacy policy was updated on August 8, 2022. Visit acast.com/privacy for more information.

Thema heute:    Polestar O₂: Konzeptfahrzeug läutet neues Zeitalter für Elektro-Roadster ein   Foto: Polestar Germany Die schwedische Elektro Performance Marke Polestar hat ein neues Konzeptfahrzeug vorgestellt, das den Sportwagen-Roadster für das Elektrozeitalter neu definiert. Polestar O₂, ein Hardtop Cabrio, bringt Polestars Vision von Performance und einem aufregenden Fahrerlebnis – mit allen Vorteilen der Elektromobilität – zum Ausdruck. Foto: Polestar Germany Fahrdynamik Das Fahrerlebnis im Polestar O₂ ist lebendig, leicht und souverän. Berechenbarkeit und Verspieltheit sind der Kern von aufregendem, temperamentvollem Fahren. Straffe Karosseriekontrolle, hohe Steifigkeit und intuitive Dynamik sind inhärente Vorteile der maßgeschneiderten Aluminiumplattform, die vom Polestar 5 übernommen und vom Polestar Forschungs- und Entwicklungsteam in Großbritannien entwickelt wurde. Die hohe Qualität und Steifigkeit der Aluminiumplattform sorgen für ein besseres dynamisches Ansprechverhalten. Die Fahrdynamik ist auch dank kleiner Rollwinkel und hoher Rolldämpfung straff und das agile, unmittelbare Lenkgefühl geradlinig mit starkem Lenkmomentaufbau. Foto: Polestar Germany Design Das Design des Polestar O₂ ist deutlich mit dem Konzeptfahrzeug Precept verwandt, hat aber einen ganz eigenen Charakter. Es zeigt, wie die sich entwickelnde Designsprache von Polestar an verschiedene Karosseriestile angepasst werden kann, wobei eine starke Familienähnlichkeit bestehen bleibt. Die niedrige und breite Karosserie mit selbstbewusstem Auftritt, das kompakte 2+2 Kabinendesign, die minimalen Überhänge und der lange Radstand verkörpern die Proportionen eines klassischen Sportwagens, jedoch mit einem eindeutig modernen, elektrischen Stil. Die Aerodynamik wurde so entwickelt, dass die Reichweite dank versteckter Designmerkmale wie integrierter Kanäle, turbulenzarmer Luftströme über die Räder und die Karosserieseiten, verbessert wird. Über die Rückleuchten wird der Luftstrom abgeleitet und reduziert die Turbulenzen hinter dem Fahrzeug. Nachhaltigkeit und Technologie Polestar O₂ erweist sich auch in Sachen Nachhaltigkeit und Technologie als fortschrittlich. Ein neues thermoplastisches Monomaterial prägt großflächig den Innenraum. Der Begriff „Monomaterial“ beschreibt die Verwendung eines einzigen Grundmaterials für die Herstellung verschiedener Komponenten. Im Polestar O₂ ist recyceltes Polyester, das einzige Material, das für alle weichen Komponenten des Innenraums verwendet wird. Diesen Beitrag können Sie nachhören oder downloaden unter:

Folge #122 widme ich den Bewegungseinschränkungen, ausgelöst durch MS. Die Multiple Sklerose zeigt sich in den verschiedensten Symptomen und sie kann auch Deine Beweglichkeit im Ganzen betreffen. Um beweglich zu sein brauchst Du Kraft, Koordination, Gleichgewicht und musst gedehnt sein. Sobald einer dieser Bausteine betroffen ist oder sogar mehrere nimmt Deine Beweglichkeit ab. Erfahre mehr darüber, wie es zu diesen Störungen kommt, wann sie auftreten, was Du dagegen unternehmen kannst und welche Unterstützungsangebote es gibt. Ein Hinweis gleich vorab: Das Beste, was Du tun kannst, ist Dich dem Trend entgegenzustellen. Also statt Dich und Dein Leben einzuschränken, versuche lieber besonders regelmäßig alle Schwachpunkte zu trainieren, aber gern auch präventiv die Bereiche, die nicht betroffen sind. Hier geht es zum Blogbeitrag: https://ms-perspektive.de/bewegungseinschraenkungen-bei-ms/ Wann treten Bewegungseinschränkungen auf? Viele Menschen mit MS erleben bereits am Anfang ihrer Erkrankung auf die ein oder andere Art Bewegungseinschränkungen. Wenn die Krankheit aktiv bleibt und nicht aufgehalten wird, nehmen diese Einschränkungen über die Zeit zu. Im Verlauf haben circa 90 Prozent aller Menschen mit MS damit Probleme. Dabei können sie Deine Mobilität immer weiter verringern. Deutlich früher, als es normal altersbedingt der Fall wäre. Wie äußern sich Bewegungseinschränkungen? Oftmals ist ein Zusammenspiel aus mehreren Komponenten. Die Muskeln werden schwächer. Die Beweglichkeit nimmt aufgrund von Spastiken ab. Die motorische Koordination lässt nach. Gleichgewichtsprobleme und Taubheitsgefühle in den Füßen erschweren das Gehen. Und obendrauf kann noch die chronische Müdigkeit (Fatigue) kommen. Oder Du erlebst eine zeitweise Verschlechterung durch das Uhthoff-Phänomen, wenn Dein Körper überhitzt. Doch was bedeutet das ganz konkret? Muskelschwäche Wenn Du unter einer Muskelschwäche leidest, fällt es Dir womöglich schwer, zu gehen, weil Du Deinen Fuß nicht mehr richtig heben kannst. Vielleicht sind aber auch Deine Arme betroffen und das Tragen, Halten oder Heben wird zum Problem. Eine häufige Ausprägung ist die Fußhebeschwäche, die ohne Hilfsmittel dazu führt, dass Du den Fuß nachziehst. Andere Patienten heben die Hüfte vom schwachen Bein an. Spastiken Falls Du von Spastiken betroffen bist, ist Deine Muskelspannung so sehr erhöht, dass Deine Muskeln verkrampfen, verhärten und Deine Bewegungen steifer werden. Vor allem Spastiken in den Waden-, Oberschenkel- und Rumpfmuskeln erschweren das Gehen. Gleichgewichtsstörung Gleichgewichtsprobleme können das wilde Fangenspielen mit Deinen Kindern, Tanzen, aber auch das normale Gehen massiv erschweren. Wenn sie zunehmen, benötigen viele Hilfsmittel um sicher zu gehen. Die Gleichgewichtsprobleme erschweren in jedem Fall das Gehen. Viele laufen immer breitbeiniger, um etwas mehr Sicherheit zu gewinnen und die Sturzgefahr zu minimieren. Feinmotorik & Tremor Mit einem oder sogar zwei tauben Füßen fehlt Dir die Rückmeldung vom Boden und sobald dieser uneben wird, besteht Stolper- und Sturzgefahr. Mit tauben Händen wird es indes schwerer, etwas richtig zu greifen und festzuhalten. Vielleicht gelingen Dir zielgerichtete Bewegungen nicht mehr gut, weil Deine Koordination nicht nicht mehr richtig funktioniert. Das merkst Du beim Zähneputzen, An- und Ausziehen oder wenn Du versuchst, kleine Knöpfe zu öffnen oder zu schließen. Damit die Feinmotorik gelingt, müssen verschieden Muskeln perfekt zusammenarbeiten und dass kann durch ein Muskelzittern erschwert oder gar verhindert werden. Schreiben auf der Tastatur gelingt Dir dann nur noch sehr langsam. Fatigue & Uhthoff-Phänomen Solltest Du zusätzlich noch unter einer Fatigue leiden, fällt es Dir schwerer, Störungen auszugleichen. Denn dann bist Du von vornherein mit weniger geistiger und körperlicher Energie ausgestattet. Und wenn Dir das Kompensieren in Teilen doch gelingt, verstärkt das vermutlich Deine Fatigue. Wenn Deine Körpertemperatur steigt – im Sommer, beim Saunieren, Fieber, etc. – verstärken sich die Symptome noch zusätzlich. Was kannst Du bei Bewegungseinschränkungen tun? Auf gar keinen Fall solltest Du Dich schämen oder Dich zurückziehen. Du kannst nichts dafür, dass Du Multiple Sklerose hast. Aber Du kannst Deinen Körper bestmöglich unterstützen, indem Du regelmäßig trainierst, Dir Unterstützung suchst und Hilfsmittel nutzt, wo es Sinn macht. Schließlich ist es Dein Leben und das sollte so schön und unbeschwert wie möglich sein. Ergotherapie und Physiotherapie sind wichtige Angebote, die Du nutzen kannst. Wenn Du darüber hinaus noch regelmäßig selbstständig trainierst, von Kraft, über Dehnung bis hin zu Gleichgewicht und Koordination, dann kannst Du gewiss viel bewirken. Und lass Dich nicht entmutigen, falls die Erfolge etwas länger auf sich warten lassen. Die Devise ist dranbleiben. Denn hier gilt, viel hilft viel und je abwechslungsreicher, desto besser. Wie können Physiotherapie und Ergotherapie helfen? Physiotherapie Dein Physiotherapeut kann dich in vielfacher Hinsicht unterstützen und anleiten, je nachdem wo Deine Schwachpunkte liegen. Beschreibe genau Deine Probleme, dann könnt ihr gezielt trainieren. Deine Muskeln solltest Du auf jeden Fall stärken, egal ob Du unter Muskelschwäche leidest oder mit Muskelkraft Einschränkungen kompensieren kannst. Auch präventiv macht das Sinn, zumal heutzutage nur noch wenige Menschen ihre Muskeln im Alltag nutzen und trainieren. Vor allem bei viel sitzender Tätigkeit gilt es die Muskeln wieder mehr zu aktivieren. Bei Spastiken kann Dir Dein Physiotherapeut helfen, die betroffenen Partien gezielt zu dehnen und zu entspannen. Überhaupt ist Dehnung ein wichtiges Trainingselement, um Deinen Körper wieder beweglicher zu bekommen. Und daran schließt sich gleich noch das Faszientraining an. Übungen zum Gleichgewicht beinhalten fast immer auch die Kräftigung und können Deine Koordination verbessern. Ich habe einige komplizierte kennenlernen dürfen, die den Kopf gleich mittrainieren. Das spart Zeit und erhöht den Trainingseffekt. Falls es Dir zu schwer ist, kann Dein Therapeut gewiss auch einen Gang zurückschalten und die Komplexität reduzieren. Bei Bedarf ist ein gezieltes Gangtraining möglich. Je nach Verfassung erfolgt es frei im Raum, auf einem Laufband mit Stange an der Wand oder anderen Hilfsmitteln. Übrigens, solltest Du immer in dem Bereich trainieren, wo es Dich anstrengt, aber nicht überfordert. Dann ist es genau richtig. Beim Gleichgewicht ist eine Übung zu leicht, wenn Du gar nicht ins Wackeln kommst. Aber sie ist auch zu schwer, wenn Du immer gleich umkippst. Wenn Du es schaffst, in Deiner Freizeit zusätzlich zu trainieren, erhöht das den Trainingseffekt. So wirst Du schneller Fortschritte sehen oder falls Du stärker betroffen bist, besser Dein Level halten können. Außerdem kommt beim Training Ausdauer vor Schnellkraft, wenn Du nicht gerade im Leistungssport unterwegs bist und diese Schnellkraft benötigst. Denn es bringt Dir mehr, eine längere Strecke am Stück laufen zu können, als einen kurzen Sprint hinzulegen. Ergotherapie Die Ergotherapie versucht Dir, bei der Bewältigung Deines Alltags zu helfen. Oberstes Ziel ist es, dass Du Deine verloren gegangenen Fähigkeiten wieder erlernst. Wenn das nicht gelingt, geht es darum, die bestmögliche Kompensation zu finden. So sollen zum Beispiel mit speziellen Übungen Deine Feinmotorik geschult oder gezielt Nerven in tauben Händen oder Füßen wieder angeregt werden. Es gibt viele Tätigkeiten, die Dir dank Ergotherapie wieder besser gelingen können. Das reicht vom Schreiben per Hand oder mit der Tastatur, über Koordinationstraining, damit Du Gegenstände besser greifen und halten kannst. Ungesunde Schonhaltungen sollen abtrainiert, Dein Rumpf stabilisiert und Dein Gleichgewichtssinn geschult werden. Falls Deine Handkraft zu gering ist, kann auch diese trainiert werden. Das Wirkungsfeld ist wirklich sehr weit und es lohnt, dass Du Dich genauer informierst. Übrigens ist die Ergotherapie eine anerkannte Therapieform und vom Arzt verschriebene Leistungen werden von der Krankenkasse bezahlt. Wie kannst Du selber Kraft, Balance, Koordination und Beweglichkeit trainieren? Ich habe zur Reha das erste Mal therapeutisches Klettern ausprobieren dürfen und das war großartig. Denn darin vereint sich ganz viel. Man braucht Kraft, muss gut gedehnt sein, sein Gleichgewicht halten können und auch mal kompliziert umgreifen und sehr konzentriert sein. Super Sache und mir hat es großen Spaß gemacht, auch zu merken, welche kleine Verbesserungen von Mal zu Mal möglich sind. Für die Kraft kannst Du natürlich gezielt Übungen zu Hause oder im Fitnessstudio durchführen. Bedenke dabei immer, dass freie Übungen mit Deinem Körpergewicht den Riesenvorteil haben, dass Du all die kleinen Muskeln mit trainierst. Bei geführten Übungen an einem Gerät benötigst Du meist nur die großen Muskeln. Für Gleichgewichtsübungen kannst Du super mit einem Ballsitzkissen und einem Balance Pad Sitzkissen trainieren. In der Regel erhältst Du gleich ein paar Übungen mitgeliefert oder frag Deinen Physiotherapeuten danach. Versuche so zu trainieren, dass Du zwar ins Wackeln kommst, aber keine Unfälle riskierst. Wenn Dir die Übungen zu leicht sind, dann schau doch mal mit Deinen Augen im Raum herum oder bewege Deinen Kopf, das erhöht die Schwierigkeit. Und wenn Du große Schwierigkeiten hast, dann stelle Dich nah neben eine Wand, die Dir notfalls genügend Stabilität gibt oder lege Matten neben Dich auf den Boden. Sportarten wie Yoga, Tai Chi oder Qigong schulen ebenfalls Deine Balance und können Dir dabei helfen innerlich gelassener zu werden, was wiederum den Stress auf Deinen Körper und Deine Psyche reduziert. Denn oft verschlimmert Stress die MS-Symptome noch zusätzlich. Bei einem unsicheren Gang oder Zittern bei bewussten Bewegungen können Dir Meditation, progressive Muskelentspannung und autogenes Training helfen. Probiere aus, was am besten zu Dir passt. Vielleicht nutzt Du auch je nach Situation ein anderes Entspannungstraining. Welche Medikamente gibt es gegen Bewegungseinschränkungen? Gangstörungen können medikamentös behandelt werden. Die größten Erfolge erzielst Du, wenn Du außerdem ein intensives Gangtraining mit Deinem Therapeuten durchführst. Falls Spastiken Deine Beweglichkeit behindern, können Dir Antispastika helfen. Besprich Dich dazu mit Deinem Neurologen. Manchmal hilft eine leichte Spastik auch dabei, trotz geschwächter Muskeln weiterhin laufen zu können. Dann willst Du die Spastik gar nicht vollständig beheben. Auf jeden Fall solltest Du Physiotherapie und bei Bedarf auch Ergotherapie nutzen. Bewegung und Stimulation sind durch kein Medikament zu ersetzen. Störungen beim Gleichgewicht und der Koordination können bisher leider nicht medikamentös behandelt werden. Welche Hilfsmittel kommen bei Bewegungseinschränkungen in Frage? Das Angebot ist umfangreich. Feststeht, dass Du Hilfsmittel auch als das Verstehen solltest, was sie sind – ein Mittel, um Dir Dein Leben zu erleichtern. Also auch hier bitte keine Scham, sondern sei dankbar für die Unterstützung, die sie Dir bieten. Es gibt spezielle Schienen, die das Gehen erleichtern, Unterarmstützen, Gehstöcke, Krücken, Rollatoren oder Rollstühle in verschiedensten Ausführungen. Bedenke, dass Dich all diese Hilfsmittel vor Stürzen bewahren sollen und Dir außerdem weiterhin Mobilität ermöglichen und damit Teilhabe am Leben im Privaten und Beruflichen. Vermutlich bist Du auch deutlich schneller unterwegs. Fürs Radfahren reicht die Auswahl von E-Bikes, über Dreiräder mit oder ohne elektronische Unterstützung bis hin zu Handbikes. Und Radfahren an der frischen Luft ist toll, erfrischt den Geist und lädt den Vitamin-D-Speicher auf. Wenn Deine Feinmotorik gestört ist, kannst du eine Großfeldtastatur nutzen. Die Tasten liegen dabei weiter voneinander entfernt, was das Schreiben einfacher macht und die Anzahl von Tippfehlern reduziert. Auch spezielles Besteck, dass dicker und beschwert ist, kann hilfreich sein, wenn Du Probleme mit der Koordination oder Tremor hast. Gibt es operative Möglichkeiten? Einen sehr starken Tremor kann man prinzipiell operieren. Jedoch sollte eine Operation immer der absolut letzte Schritt sein. Bitte überlege vorher sehr gründlich, lass Dich durch Deinen Neurologen beraten und hole Dir eventuell eine Zweitmeinung ein. Schöpfe zunächst alle nicht eingreifenden Methoden und Hilfsmittel aus. Bei der OP wird eine Sonde in das entsprechende Gehirnareal eingesetzt zu der ein Schrittmacher gehört. Die ausgesendeten Impulse sorgen dafür, dass das Zittern verringert oder unterbunden wird. Und wenn die Bewegungseinschränkungen dauerhaft bleiben? Dann sei nicht zu lange darüber traurig und unglücklich, sondern versuche, so gut es geht, mit den Symptomen zu leben. Nutze intensiv das Angebot von Physio- und Ergotherapie um Dein Level zu halten und die Einschränkungen zu kompensieren bzw. zügig mit den eventuell nötigen Hilfsmitteln klarzukommen. Denn Nichtstun wird Deine Situation leider nur verschlechtern. Trainiere und sei stolz auf all das, was Du schaffst, wie gut Du dran bleibst und wie stark Du mental bist. Und wenn Du gerade mal nicht so stark bist, dann such Dir Hilfe durch eine Selbsthilfegruppe, den Austausch mit anderen auf einer Social Media Plattform oder im Rahmen der Angebote der DMSG Landesverbände. Finde heraus, welche Menschen, Übungen und Entspannungstechniken Dir guttun. Was ist die beste Prävention gegen Bewegungseinschränkungen? Die nachweisliche beste Prävention ist zügige Einstieg in eine verlaufsmodifizierende Therapie, deren Ziel es ist, die MS bei Dir zu unterbinden oder stark zu verlangsamen. Drei Kategorien an Wirksamkeit stehen dafür zur Verfügung für einen milden, aktiven und sehr aktiven Verlauf. Mehr zu effektiven Medikamenten: Podcast #075 – Interview mit Prof. Schwab zur „Hit Hard and Early“ Behandlungsstrategie mit neuen Medikamenten Wenn Du eine verlaufsmodifizierende Therapie nimmst und dennoch Schübe oder neue Entzündungsherde im MRT hast, lautet die Empfehlung, eine Wirksamkeitsklasse nach oben zu gehen. Innerhalb jeder der drei Klassen gibt es mehrere Medikamente, die eine gewisse Auswahl ermöglichen, was die Verabreichungsform angeht und die möglichen Nebenwirkungen. Außerdem scheiden bei Frauen mit Kinderwunsch bestimmte Medikamente von vornherein aus. Zusätzlich kannst Du mit einem gesunden Lebenswandel eine Menge bewirken. Dazu gehören Bewegung, Ernährung, eine stabile Psyche und das eingebunden sein ins soziale Gefüge. Wenig Alkohol und der Verzicht auf Nikotin sind ebenfalls wichtige Faktoren. Also, Du kannst viel tun, nutze Deine Möglichkeiten und genieße Dein Leben so gut es geht. Denkanstoß Stell Dir zuhause Deine Lieblingsmusik an und tanze. Einfach so für Dich. Ob Du Dir dabei nur vorstellst zu tanzen und die Bewegungen nur in deinem Kopf stattfinden, ist dabei egal. Auch das sendet bereits Impulse und kann beglücken. Und je mehr Bewegung Dir möglich ist, umso besser. Bewege den Kopf, die Hände, die Arme. Tippe mit den Füßen, mach ein paar Schritte und sing am besten noch mit. Das kann so glücklich machen und trainiert ganz nebenbei. Aber bitte gerate nicht so sehr in Freude, dass Du Dich verletzt. Alles in dem Maße, indem es Dir möglich ist, für Dich und ohne den inneren Kritiker. Weil es schön ist und tanzen beglückt. Frage an Dich Hattest Du bereits Probleme mit mangelnder Kraft, erhöhter Steifigkeit, dem Gleichgewicht oder der Koordination?   Bestmögliche Gesundheit wünscht Dir, Nele Mehr Informationen und positive Gedanken erhältst Du in meinem kostenlosen Newsletter. Hier findest Du eine Übersicht aller Podcastfolgen.

Video bei YouTube: Medizinmensch Rheuma! Ein Rheumatologe gibt Tipps - So erkennst Du RHEUMA! Rheumatische Erkrankungen bezeichnen entzündliche Prozesse: Rheumatoide Arthritis, Rheumatisches Fieber, sowie Polymyalgia Rheumatica gehören dazu. Auch Kinder und Jugendliche können an Rheuma leiden! Unter anderem lernst du den Unterscheid zwischen (Rheumatisches Fieber, Rheumatoide Arthritis, Polymyalgia Rheumatica — PMR) Meine Website: https://medizinmensch.de Kaffee spenden: https://buymeacoffee.com/Medizinmensch Time Stamps: 0:00 Intro 0:20 Rheuma = Sammelbegriff für unterschiedliche entzündliche Erkrankungen 0:30 Anzeichen von Entzündung 2:01 Daran spürst Du Entzündung (Aufbau von Gelenken) 4:23 Typische Muster von Rheuma 4:37 Rheumatoide Arthritis 6:09 Rheumatisches Fieber 7:13 Polymyalgia Rheumatica 8:03 Rheuma im weiteren Sinne 8:17 Schwere Gicht mit Gichtknoten 9:03 Kein Rheuma — Arthrose 9:48 weitere "rheumatische" Erkrankungen (SLE, Vaskulitis, Sklerodermie) 10:15 Fehlfunktion des Immunsystem als Ursache von Rheuma 12:22 Rheumatische Erkrankungen mit Störungen des angeborenen Immunsystems 12:30 Zyklysche Fiebersyndrome (Familiäres Mediterranes Fieber) 13:34 Rheuma erkennen, Muster erkennen Glossar: Arthrose: Eine degenerative Gelenkerkrankung, die u.a. zu Verlust des Gelenkknorpels und Gelenkschmerzen führen kann. Bei Arthrose handelt es sich um keine Rheuma-Erkrankung. Polymyalgia Rheumatica (PMR): Eine rheumatische Krankheit, die vorallem durch Schmerzen und Steifigkeit in Hüft- und Schulterberecih geprägt ist Rheumatoide Arthritis: Eine entzündliche Erkrankung unter anderem der Gelenke (vorallem sind kleine Gelenke, typischerweise in symmetrischem Muster betroffen). Bei Rheumatoider Arthritis sind oft auch Blutgefäße, Lymphknoten, Milz und andere Organe von Entzündung betroffen Rheumatisches Fieber: Das sogenannte rheumatische Fieber entsteht nach einer Infektion mit Streptokokken (Bakterien); oftmals innerhalb von 1-5 Wochen nach der Infektion. Heute ist Rheumatisches Fieber, u.a. durch die Verbreitung von Antibiotika in der westlichen Welt selten geworden. Rheumatologe: Ein Facharzt für die Diagnose und Behandlung rheumatischer Erkrankungen Weitere Videos von mir (Playlists): Autoimmunerkrankungen: https://bit.ly/MM-Autoimmunerkrankungen Blutwerte erklärt: https://bit.ly/MM-Blutwerte Coronavirus & Covid-19: https://bit.ly/MM-Corona Gicht & Pseudogicht: https://bit.ly/MM-Gicht Medizin leicht erklärt: https://bit.ly/MM-Medizin-erklaert Merk-würdiges Medizinwissen für Alle. Abonniere jetzt und erhalte neue Folgen, jeden Medizin-Mittwoch. Folge direkt herunterladen

Gehen diese Podcaster zu weit??? *Clickbait gewonnen* Wo sie, liebe Zuhörenden, doch jetzt schon mal hier sind, genießen sie die aktuelle Folge Zitzmann und Mr. Gonzo. Mit Professionalität, Bescheidenheit und Objektivität widmen sich die zwei Universalgelehrten auch diese Woche wieder den wirklich wichtigen Fragestellungen. Neben der ultimativen 5-Schritte-Formel zum erreichen der maximalen (magnetischen) Steifigkeit, werden die Augen auch mal zu unseren potentiellen Nachbarn im Bereich von Proxima Centauri gelenkt. Liegt ja irgendwie nahe. Gute Unterhaltung!

Oft sollen 3D-gedruckte Bauteile mehrere Werkstoffeigenschaften vorweisen, dabei wird jedoch aufgrund der Vergangenheit und dem Umgang mit Metallbauteilen bezogen auf Festigkeit und Steifigkeit falsch kommuniziert. In diesem Podcast habe ich ein paar Beispiele für Sie vorbereitet. Viel Spaß in dieser Folge. Mehr über uns: www.3dindustrie.de

Thema heute:    Der Toyota Highlander debütiert in Europa   Foto: Toyota Deutschland GmbH Der Highlander kommt: Toyota bringt sein großes SUV im kommenden Jahr erstmals nach Europa. Das 4,95 Meter lange Modell kombiniert ein sportlich-robustes Design mit viel Platz: Ein flexibles Raumkonzept mit sieben Sitzplätzen und 658 Liter Kofferraumvolumen garantieren dabei Funktionalität und Vielseitigkeit. Hybrid- und Allradantrieb sind obligatorisch. Foto: Toyota Deutschland GmbH Und: Der Toyota Highlander Hybrid macht die SUV-Palette zum Quartett: Nach dem kompakten Pionier RAV4 und dem coupéförmigen Toyota C-HR baut die japanische Marke 2021 mit dem kleinen Yaris Cross und dem großen Highlander am unteren und oberen Ende an. Beide Modelle sind zwar noch nicht homologiert und noch nicht bestellbar, aber das wird sich bald ändern. Werfen wir zunächst mal einen Blick auf den Highlander. Aufbauend auf der hauseigenen GA-K Fahrzeugplattform, die die Steifigkeit erhöht und den Schwerpunkt senkt, greift das neue Flaggschiff dabei alle Markentugenden auf – allen voran den Hybridantrieb, für den sich weltweit bereits mehr als 15 Millionen Kunden entschieden haben. Die Kombination aus 2,5-Liter-Benziner und jeweils einem Elektromotor an Vorder- und Hinterachse sichert Fahrspaß und Effizienz.  Das Antriebskonzept mit gleich drei Motoren ermöglicht auch ein intelligentes Allradsystem: AWD-i sichert beste Traktion auf jedem Untergrund, gleichzeitig klettert die Anhängelast dadurch auf zwei Tonnen. Der Fahrer kann aus den vier Modi ECO, NORMAL, SPORT und TRAIL wählen, die die Motorcharakteristik entsprechend anpassen. Foto: Toyota Deutschland GmbH ##PIC_4# Foto: Toyota Deutschland GmbH Dass der Highlander als echtes Toyota SUV auch unbefestigte Wege nicht scheut, zeigt sich bereits im sportlich-robusten Design. Zur dynamischen Linienführung gesellen sich beispielsweise große Radkästen mit 20-Zoll-Leichtmetallfelgen und eine erhöhte Bodenfreiheit. Geräumiges Interieur, praktische Features Das in Schwarz gehaltene Interieur ist auf hohe Funktionalität und Alltagstauglichkeit ausgelegt: Bis zu sieben Personen genießen viel Platz. Die um 180 Millimeter verschiebbare zweite Sitzreihe sichert Erwachsenen dabei selbst im Fond genügend Freiraum, der Ein- und Ausstieg ist ein Kinderspiel. Zum Fahrkomfort tragen auch die geräuschdämmende Windschutzscheibe und Frontverglasung sowie die gezielte Dämmung in Schlüsselbereichen bei, wodurch die Insassen in Verbindung mit dem Hybridantrieb eine besonders ruhige Umgebung genießen. Diesen Beitrag können Sie nachhören oder downloaden unter:

Gudrun war in Dresden zu Gast am Leibniz Institut für Polymerforschung. Sie spricht dort mit Axel Spickenheuer und Lars Bittrich über deren Forschungsfeld, das Tailored-Fiber-Placement-Verfahren (TFP). Anlass des Treffens in Dresden war der Beginn einer gemeinsamen Masterarbeit. Das Institut für Polymerforschung hat - zusammen mit Vorgängerinstitutionen - eine längere Geschichte in Dresden. Seit 1950 gab es dort ein Institut für Technologie der Fasern (als Teil der Akademie der Wissenschaften der DDR). Dieses wurde 1984 zum Institut für Technolgie der Polymere und nach der Gründung des Freistaates Sachsen schließlich am 1.1. 1992 neu als Institut für Polymerforschung Dresden e.V. gegründet. Seitdem wird dort auch schon an der TFP-Technologie gearbeitet. Seit 2004 gehört das Institut der Leibniz-Gemeinschaft an. Es ist damit der anwendungsnahen Grundlagenforschung verpflichtet. Ein wichtiges Thema im Haus ist Leichtbauforschung. Die TFP-Verfahren beinhalten Verstärkung von Geweben oder Thermoplasten durch feste Fasern aus z.B. Glas, Kohlenstoff und Aramiden. Diese Verstärkung kann man so aufbringen, dass sie in allen Richtungen gleich stark wirkt (isotrop) oder aber so, dass sich sehr unterschiedliche Materialeigenschaften bei Beanspruchung in unterschiedlichen Richtungen ergeben (anisotrop). In den so entstehenden zusammengesetzten Materialien geht es darum, für die Bauteile Masse zu reduzieren, aber Steifigkeit und/oder Tragfähigkeit stark zu erhöhen. Besonderes Potential für Einsparungen hat die anisotrope Verstärkung, also die (teuren) Fasern genau so zu einzusetzen, wie es den berechneten Anforderungen von Bauteilen am besten entspricht. Das führt auf sehr unterschiedliche Fragen, die in der Forschungstätigkeit des Dresdner Instituts beantwortet werden. Sie betreffen u.a. die tatsächliche Herstellung an konkreten Maschinen, die Kommunikation zwischen Planung und Maschine, die Optimierung des Faserverlaufs im Vorfeld und die Prüfung der physikalischen Eigenschaften. Die Verstärkungsstruktur wird durch das Aufnähen einzelner sogenannter Rovings auf dem Basismaterial erzeugt. Das Grundmaterial kann eine textile Flächenstruktur (Glasgewebe, Carbongewebe, Multiaxialgelege) oder für thermoplastische Verstärkungsstrukturen ein vernähfähiges Folienmaterial sein. Die Verstärkungsstrukturen werden durch die Bewegung des Grundmaterials mit Hilfe einer CNC-Steuerung und der gleichzeitigen Fixierung des Rovings mit Hilfe des Nähkopfes gefertigt. Um eine hohe Effektivität zu erhalten, können Verstärkungsstrukturen mit bis zu 1000 Stichen pro Minute hergestellt werden. Für die Mathematik besonders interessant ist die Simulation und Optimierung der sehr komplexen Verbundstoffe. Um optimale Faseranordnungen umsetzen zu können, braucht es natürlich numerische Methoden und prozessorientierte Software, die möglichst alle Schritte der Planung und Herstellung automatisiert. Traditionell wurde oft die Natur zum Vorbild genommen, um optimale Verstärkungen - vor allem an Verzweigungen - nachzuahmen. Hier gibt es einen Verbindung nach Karlsruhe ans KIT, denn Claus Mattheck hat hier über viele Jahrzehnte als Leiter der Abteilung Biomechanik im Forschungszentrum Karlsruhe richtungsweisend gearbeitet und auch mit dem Institut für Polymerforschung kooperiert. Ein weiterer Ansatz, um gute Faserverläufe zu konstruieren ist es, die Hauptspannungsverläufe (insbesondere 1. und 2. Hauptspannung) zu berechnen und das Material entsprechend zu verstärken. Dies ist aber für die komplexen Materialien gar nicht fundiert möglich. Eine der derzeit wichtigsten Problemstellung dabei ist die hinreichend genaue Modellbildung für eine Finite Elemente Analyse (FEA). Erst dadurch lassen sich exakte Vorhersagen zum späteren Bauteilverhalten bzgl. Steifigkeits- und Festigkeitsverhalten treffen. Besonders schwierig sind dabei die Berücksichtigung der lokal variablen Dicken im FE-Modell bzw. die genaue Wiedergabe der lokalen Faserorientierung darin. Vorzeigebeispiele für die Leistungsfähigkeit der Technologie sind die Fenster des Airbus und ein sehr leichtgewichtiger Hocker (650g), der bis zu 200 kg Last tragen kann und auch noch schick aussieht. Er wurde inzwischen in vielen technischen Ausstellungen gezeigt, z.B. im Deutschen Museum München. Mit Hilfe der am Institut entwickelten Softwaretools EDOPunch und AOPS (nach der Kommerzialisierung wurden daraus die Produkte EDOpath und EDOstructure der Complex Fiber Structures GmbH) ist es nun möglich, ausgehend von einem nahezu beliebigen TFP-Stickmuster, 3D-FEA-Simulationsmodelle zu erstellen, die in einem makroskopischen Maßstab sowohl die lokale Dickenkontur (sozusagen den Querschnitt) als auch die lokale Faserorientierung entsprechend abbilden können. Erste Ergebnisse zeigen, dass sich hierdurch sehr gut das Steifigkeitsverhalten solcher variabelaxialer Faserverbundbauteile berechnen lässt. Neben dem Vorgehen zum Erstellen entsprechender Simulationsmodelle wird anhand verschiedener experimentell ermittelter Bauteilkennwerte die Leistungsfähigkeit des verwendeten Modellansatzes immer wieder demonstriert. Die Weiterentwicklung dieser Software geht über die Ziele des Instituts für Polymerforschung hinaus und wird seit März 2013 in der Ausgründung Complex Fiber Structures erledigt. Ziel ist es, allen Ingenieuren die mit Faserverbünden arbeiten, sehr einfach handhabbare Tools zur Planung und Entwicklung zur Verfügung stellen zu können. Es gibt hierfür sehr unterschiedliche typische Nutzungsfälle. Im Gespräch geht es z.B. darum, dass Löcher in klassischen Bauteilen regelmäßig zu starken Festigkeitseinbußen führen. Allerdings kann man sehr oft nicht auf Löcher im Bauteil verzichten. TFP-Lösungen können aber so umgesetzt werden, dass im Verbundmaterial die Festigkeitseinbuße durch Löcher nicht mehr vorhanden ist. Damit Ingenieure diesen Vorteil für sich nutzen können, brauchen sie aber gute Software, die ihnen solche Standardprobleme schnell zu lösen hilft, ohne sich erst in den ganzen Hintergrund einzuarbeiten. Axel Spickenheuer hat Luft-und Raumfahrttechnik an der TU Dresden studiert und arbeitet seit 2005 am Institut für Polymerforschung. Seit vielen Jahren leitet er die Gruppe für Komplexe Strukturkomponenten und hat 2014 zum Thema TFP-Verfahren promoviert. Lars Bittrich hat an der TU Dresden Physik studiert und zu Quantenchaos promoviert. Dabei hat er schon viel mit numerischen Verfahren gearbeitet. Seit Ende 2010 ist er Mitglieder von Axels Gruppe. Literatur und weiterführende Informationen L. Bittrich e.a.: Buckling optimization of composite cylinders for axial compression: A design methodology considering a variable-axial fiber layout more. Composite Structures 222 (2019) ID110928 L. Bittrich e.a.: Optimizing variable-axial fiber-reinforced composite laminates: The direct fiber path optimization concept more. Mathematical Problems in Engineering (2019) ID 8260563 A. Spickenheuer: Zur fertigungsgerechten Auslegung von Faser-Kunststoff-Verbundbauteilen für den extremen Leichtbau auf Basis des variabelaxialen Fadenablageverfahrens Tailored Fiber Placement Promotionsschrift TU Dresden, 2014. Podcasts H. Benner, G. Thäter: Formoptimierung, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 212, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2019. M. An, G. Thäter: Topologieoptimierung, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 125, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017. A. Rick, S. Ritterbusch: Bézier Stabwerke, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 141, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017. P. Allinger, N. Stockelkamp, G. Thäter: Strukturoptimierung, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 053, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2015.

Gudrun spricht mit Henrieke Benner über deren Masterarbeit "Adaption and Implementation of Conventional Mesh Smoothing Techniques for the Applicability in the Industrial Process of Automated Shape Optimization", die in Zusammenarbeit von Henrieke und Gudrun mit der Firma Dassault entstanden ist. Unser Leben wird bestimmt durch industriell hergestellte Dinge. Im Alltag nutzen wir zum Beispiel Toaster, Waschmaschinen, Fernseher und Smartphones. Fahrräder, Autos, Züge und Flugzeuge transportieren uns und wir denken wenig darüber nach, wie es dazu kam, dass sie genau diese Form und das gewählte Material haben, solange alles funktioniert. Für die Industrie, die all diese Gegenstände baut, zerfällt der Prozess der Entwicklung neuer Produkte in viele Entscheidungen über Form und Material einzelner Bauteile. Traditionell wurde hier verändert und ausprobiert, aber seit einigen Jahrzehnten sind Computer eine große Hilfe. Mit Ihnen können Bilder von noch nicht existierenden Produkten erschafft werden, die sich diese von allen Seiten, auch von innen und in Bewegung darstellen, mit Hilfe von Simulationsprogrammen Experimente zur Qualität gemacht werden, bestmögliche Formen gefunden werden. In der Masterarbeit geht es um die Optimierung der Form von Objekten am Computer - schnell und möglichst automatisch. Es liegt in der Natur der Aufgabe, dass hier mehrere Wissensfelder zusammentreffen: mechanische Modelle, Computer Strukturen und wie man dort beispielsweise Modelle von Objekten abbilden kann, Optimierungsmethoden, numerische Verfahren. Als Rahmen dient für Arbeit das Strukturoptimierungsprogrammpaket TOSCA, das von Dassault Systèmes am Standort in Karlsruhe (weiter)entwickelt wird und weltweit als Software-Tool, eingebunden in Simulationsschleifen, genutzt wird, um Bauteile zu optimieren. Für die Numerik werden Finite Elemente Verfahren genutzt. Grundlage einer jeden Strukturoptimierung ist ein mathematisches Optimierungsproblem unter Nebenbedingungen. Dazu werden eine Zielgröße und mehrere Nebenbedingungen definiert. Die Zielgröße ist dabei abhängig von zu bestimmenden Variablen, die als Unbekannte oder Optimierungsparameter bezeichnet werden. Die Nebenbedingungen sind Bedingungen an die Variablen, die erfüllt sein müssen, damit die Löung ”gültig“ ist. Das Ziel der Optimierung ist nun die Minimierung der Zielgröße unter Einhaltung der Nebenbedingungen. Um das Problem zu lösen, gibt es eine Bandbreite verschiedener Löungsmöglichkeiten, jeweils zugeschnitten auf das genaue Problem. Alle Löser bzw. Minimierungsprobleme haben jedoch gemein, dass sowohl die Konvexität der Zielfunktion als auch die Konvexität des Designgebiets von fundamentaler Bedeutung für die Lösbarkeit des Problems sind. Wenden wir uns nun dem Gebiet der Strukturoptimierung zu, so besteht anfangs zunächst die Hüde, ein mechanisches Problem mit Hilfe von Computer-Aided-Design Software (CAD) auszudrücken. Um die Belastungen des Bauteils zu berechnen, nutzt man anschließend Finite-Element-Analysis Software (FEA). Das Strukturoptimierungspaket TOSCA bietet anschließend mehrere Möglichkeiten zur Optimierung an. Relevant ist für das vorliegende Problem jedoch nur die Formoptimierung. Sie setzt ihre Ziel- und Restriktionsfunktionen aus Steifigkeit, Volumen, Verschiebung, inneren Kräften und Widerstandsmoment zusammen. Um eine Formoptimierung zu starten, muss zunächst vom Nutzer eine Triangulierung zur Verfügung gestellt werden, mit der die Werte der Ziel und Restriktionsfunktion berechnet werden. Während der Optimierung werden die Positionen der Oberflächenknoten variiert. Beispielsweise wird Material an Stellen hoher Spannung hinzugefügt und an Stellen niedriger Spannung entfernt. Problematisch an der Formoptimierung ist, dass sich die Qualität der finiten Elemente durch die Bewegung der Oberflächenknoten verändert. Modifiziert man nur die Oberflächenknoten, so entsteht ein unregelmäßiges Netz, welches keine gleichmäßigen finiten Elemente enthält oder schlimmstenfalls keine gültige Zerlegung der modifizierten Komponente ist. Die auf der ungültigen Triangulierten durchgeführten Berechnungen der Zielgrößen sind daher nicht mehr zuverlässig. Abhilfe kann nur geschaffen werden, wenn das Netz nach jedem Iterationschritt geglättet wird. Im Rahmen von Henriekes Arbeit werden zwei Ansätze zur Netzglättung implementiert, diskutiert und miteinander verglichen: Glättung durch den Laplace Operator und Qualitätsmaße für das Finite Elemente Gitter. Die Anwendung des Laplace Operators ist theoretisch die fundiertere Variante, aber in der numerischen Umsetzung sehr aufwändig. Literatur und weiterführende Informationen M.M. Selim; R.P. Koomullil: Mesh Deformation Approaches - A Survey. Journal of Physical Mathematics, 7, 2016. http://dx.doi.org/10.4172/2090-0902.1000181 C. Dai, H.-L. Liu, L. Dong: A comparison of objective functions of optimization-based smoothing algorithm for tetrahedral mesh improvement. Journal of theoretical and applied mechanics, 52(1):151–163, 2014. L. Harzheim. Strukturoptimierung: Grundlagen und Anwendungen. Deutsch, 2008. David A. Field: Laplacian Smoothing and Delaunay Triangulations. Communications in Applied Numerical Methods, 4:709 – 712, 1988. Podcasts M. An, G. Thäter: Topologieoptimierung, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 125, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017. P. Allinger, N. Stockelkamp, G. Thäter: Strukturoptimierung, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 053, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2015. G. Thäter, H. Benner: Fußgänger, Gespräch im Modellansatz Podcast, Folge 43, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2015

Themen heute:    Neuer Porsche 718 Cayman GT4 Clubsport mit Biofaser-Karosserieteilen      Foto: © 2019 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG   Drei Jahre nach der Premiere des ersten Cayman GT4 Clubsport stellt Porsche den Nachfolger vor: Der neue 718 Cayman GT4 Clubsport ist eine konsequente Weiterentwicklung des Erfolgsmodells aus Weissach. Erstmals ist der seriennahe Mittelmotor-Renner ab Werk in zwei Varianten erhältlich: als Modell „Trackday“ für ambitionierte Hobbyrennfahrer und als „Competition“ für nationale und internationale Wettbewerbe. Foto: © 2019 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG Bei der Entwicklung des neuen 718 Cayman GT4 Clubsport stand neben einer noch besseren Fahrbarkeit und schnelleren Rundenzeiten auch der nachhaltige Umgang mit Rohstoffen im Fokus. Als erstes in Serie produziertes Rennfahrzeug verfügt der 718 Cayman GT4 Clubsport über Karosserieteile aus einem Biofaser-Verbundwerkstoff. Fahrer- und Beifahrertür sowie der Heckflügel sind aus einem Naturfasermix hergestellt, der primär aus Reststoffen der Landwirtschaft wie Flachs- oder Hanffasern besteht und hinsichtlich Gewicht und Steifigkeit ähnliche Eigenschaften besitzt wie Kohlefaser. Angetrieben wird der Wagen von einem 3,8 Liter großen Sechszylinder-Boxermotor mit 313 kW (425 PS). Gegenüber seinem Vorgänger bedeutet dies ein Leistungsplus von 40 PS. Foto: © 2019 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG Die Übertragung der Kraft an die Hinterräder übernimmt ein Porsche-Doppelkupplungsgetriebe mit sechs Gängen und mechanischer Hinterachsquersperre. Die Leichtbau-Federbein-Vorderachse stammt vom großen Bruder 911 GT3 Cup.Die Basis-Variante „Trackday“ zielt auf Hobbypiloten, die den Rennwagen ohne großen Aufwand bei privaten Rennstreckenevents und Clubsportveranstaltungen einsetzen wollen. Das Fahrzeug verfügt über eine fixe Stoßdämpferabstimmung, die in Kombination mit den im Bedarfsfall abschaltbaren Assistenzsystemen ABS, ESC und der Traktionskontrolle für ein gutmütiges Fahrverhalten im Grenzbereich sorgt.. Der 718 Cayman GT4 Clubsport „Trackday“ kostet 134.000 Euro zuzüglich länderspezifischer Mehrwertsteuer. Das „Competition“-Modell verfügt über eine Reihe von wettbewerbsrelevanten Ausstattungsdetails. So sind die Stoßdämpfer dreifach verstellbar. Schnelle Boxenstopps garantiert die integrierte Lufthebeanlage. Für nochmals verbesserte Sicherheit im Rennbetrieb gibt es eine automatische Feuerlöschanlage. Der 718 Cayman GT4 Clubsport „Competition“ ist zum Preis von 157.000 Euro zuzüglich länderspezifischer Mehrwertsteuer erhältlich. Diesen Beitrag können Sie nachhören oder downloaden unter:

Arne Rick (@Couchsofa) war schon ein häufiger, aber ungenannter Gast im Modellansatz Podcast: Als DJ war er auf den Aufnahmen von der aktuellen und früheren Gulasch-Programmiernächten im Hintergrund zu hören. Außer für Musik hat Arne auch ein großes Faible für Mathematik und Informatik und befasst sich im Zuge seiner von Prof. Marcus Aberle betreuten Bachelorarbeit zum Bauingenieurwesen an der Hochschule Karlsruhe mit Bezierkurven für Stabwerke. Stabwerke sind Modelle für Strukturen in Bauwerken und eine Lösung für ein System von Stabwerken hilft im konstruktiven Bauingenieurwesen, die Aufbauten in ihren Bemessungen und Anforderungen auszulegen und erforderliche Eigenschaften festzulegen. Die Darstellung als Stabwerke ist im Sinne eines Fachwerks eng verknüpft mit dem Prinzip von Finite Elementen, da diese in gewissen Anwendungen als Stabwerke und umgekehrt interpretiert werden können. Weiterhin können Stabwerke mit Hilfe von finite Elementen innerhalb der Stäbe genauer bestimmt bzw. verfeinert werden. Die Betrachtung des Stabwerks beginnt mit der Struktur und den Einwirkungen: Hier ist spielt das Semiprobabilistische Teilsicherheitsbeiwerte-System eine besondere Rolle, da es die möglichen Einwirkungen auf die Bauteile und damit die Gesamtanalyse probabilistisch erfassbar macht. Man unterscheidet hier nicht mehr so stark zwischen dem Bauen im Bestand, wo viele Nebenbedingungen zwar bekannt, aber die Eigenschaften der verbleibenden Bestandteile unsicher sind, und dem Aufbau eines Neubaus, wo es jeweils für die Bauingenieure gilt, die Vorgaben aus der Architektur konstruktiv, berechnend, planend und organisatorisch unter Berücksichtigung des möglichen Zeit- und finanziellen Rahmens, verfügbarer Materialien, Technik, Mitarbeiter und Bauverfahren sicher umzusetzen. Speziell in der Betrachtung der Stabwerke können die Fälle der statistischen Über- und Unterbestimmung des Bauwerks auftreten, wo Überbestimmung grundsätzlich zu Verformungen führt, eine Unterbestimmung andererseits kein funktionsfähiges Bauwerk darstellt. Weiterhin ändert jede Anpassung von beispielsweise der Tragfähigkeit eines Bauteils auch gleich zur Änderung des gesamten Stabwerks, da ein stärkerer Stab oft auch mehr wiegt und sich eventuell auch weniger verformt. Außerdem ziehen in einem statisch überbestimmten System die steiferen Elemente die Lasten an. So ist es häufig, eher unintuitiv, von Vorteil Bauteile zu schwächen um eine Lastumlagerung zu erzwingen. Dies führt in der Auslegung oft zu einem iterativen Prozess. Die Darstellung eines Stabes oder Balkens ist dabei eine Reduzierung der Wirklichkeit auf ein lokal ein-dimensionales Problem, wobei die weiteren Einwirkungen aus der Umgebung durch Querschnittswerte abgebildet werden. Die Voute ist ein dabei oft auftretendes konstruktives Element in der baulichen Umsetzung eines Tragwerks, die in der Verbindung von Stäben eine biegesteife Ecke bewirkt und in vielen Gebäuden wie beispielsweise dem ZKM oder der Hochschule für Gestaltung in Karlsruhe zu sehen sind. In der Modellierung der einzelnen Stäbe können verschiedene Ansätze zum Tragen kommen. Ein Standardmodell ist der prismatische Bernoulli Biegestab, das mit Differentialgleichungen beschrieben und allgemein gelöst werden kann. Daraus entstehen Tabellenwerke, die eine Auslegung mit Hilfe dieses Modell ermöglichen, ohne weitere Differentialgleichungen lösen zu müssen. Eine häufige Vereinfachung ist die Reduzierung des Problems auf zwei-dimensionale planare Stabwerke, die in den meissten Anwendungsfällen die relevanten Anforderungen darstellen können. Die Stäbe in einem Stabwerk können nun unterschiedlich miteinander verbunden werden: Eine Möglichkeit ist hier ein Gelenk, oder in verschiedene Richtungen und Dimension festlegte oder freie Lager, also Festlager oder Loslager zwischen Stäben oder einem Stab und dem Boden. Je nach Wahl der Verbindung entstehen in diesem Punkt eine unterschiedliche Anzahl von Freiheitsgraden. Für die praktische Berechnung werden Lager oft auch verallgemeinert, in dem die Verbindung über eine Feder modelliert wird: Hier haben ideale Loslager eine Federkonstante von 0, während die Federkonstante von idealen Festlagern gegen unendlich geht. Mit allen Werten dazwischen können dann reelle Lager besser beschrieben werden. In vereinfachter Form führt die Berechnung eines Stabwerks mit idealisierten unbiegbaren Balken mit den Endpunkten der Balken als Variablen und den Verknüpfung der Balken als Gleichungen direkt auf ein relativ einfaches lineares Gleichungssystem. Da sich in Realität alle Balken unter Last merklich verbiegen (es sei denn, sie sind vollkommen überdimensioniert), müssen sie grundsätzlich mit Steifigkeit modelliert werden, um belastbare Ergebnisse zu erhalten. Aber auch im erweiterten Modell wird der Stab durch eine Matrix linear beschrieben, nur dass hier auch die Last eine Rolle spielt und über das Elastizitätsmodul, Fläche und Trägheitsmoment die Verbiegungen abbilden kann. So ergibt das erweiterte Modell ebenfalls ein lineares Gleichungssystem, nur mit mehr Variablen und Parametern, die das System beschreiben und Angaben zur Verbiegung und Lastverteilung machen. Nach der gewöhnlichen Berechnung des Stabwerks hat sich Arne nun mit der Frage beschäftigt, ob die Stäbe mit Biegezuständen mit Bezierkurven besonders sinnvoll dargestellt werden können. In der Konstruktion erfahren Bézierkurven eine große Beliebtheit, da sie über Start- und Endpunkt mit zwei Kontrollpunkten sehr intiutiv zu steuern sind. Oft kommen oft Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) zum Einsatz, die als verallgemeinerte Bézier-Splines aufgefasst werden können. Das Grundproblem besteht darin, dass die Stäbe im erweiterten Modell durch Einführung der Biegezustände und Elastizität weder ihre Länge behalten, noch eine eindeutige Ausrichtung durch unterschiedliche Winkel an den Enden erhalten. Einen solchen Widerspruch versucht man bei Finiten Elementen entweder durch eine feinere Diskretisierung und damit durch eine Abbildung durch Geradenstücke oder durch eine Abbildung mit Polynomen höherer Ordnung zu ermöglichen und das Problem auf dem verfeinerten Modell zu lösen. Der dritte Ansatz ist hier, die Ergebnisse durch die in der Konstruktion bewährte Darstellung über Bezier-Kurven qualitativ anzunähern, um die Modellerfahrung aus der Konstruktion in der Darstellung der Lösung zu nutzen. Die Umsetzung erfolgt in Python, das mit den Bibliotheken NumPy und SciPy eine Vielzahl hilfreicher und effizienter Funktionen besitzt. Literatur und weiterführende Informationen A. Rick: Structurana, Python, 2017. Friedrich U. Mathiak: Die Methode der finiten Elemente (FEM), Einführung und Grundlagen, Skript, Hochschule Neubrandenburg, 2010. Ch. Zhang, E. Perras: Geometrische Nichtlinearität, Steifigkeitsmatrix und Lastvektor, Vorlesung Baustatik (Master), Lehrstuhl Baustatik, Universität Siegen, 2015. Podcasts M. Bischoff: Baustatik und -dynamik, Gespräche mit Markus Völter & Nora Ludewig im omega tau Podcast, Episode 029, 2010. M. An: Topologieoptimierung, Gespräch mit G. Thäter im Modellansatz Podcast, Folge 125, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017. A. Rick: A Hackers Approach To Building Electric Guitars, Vortrag auf der GPN15, Karlsruhe, 2015. GPN17 Special Sibyllinische Neuigkeiten: GPN17, Folge 4 im Podcast des CCC Essen, 2017. M. Lösch: Smart Meter Gateway, Gespräch mit S. Ritterbusch im Modellansatz Podcast, Folge 135, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017. F. Magin: Automated Binary Analysis, Gespräch mit S. Ritterbusch im Modellansatz Podcast, Folge 137, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017. A. Rick: Bézier Stabwerke, Gespräch mit S. Ritterbusch im Modellansatz Podcast, Folge 141, Fakultät für Mathematik, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 2017.

Da man sich den negativen Auswirkungen der totalen sowie partiellen Meniskektomie bewusst ist, wird seit mehreren Jahren nach einem geeigneten Ersatzmaterial für geschädigtes Meniskusgewebe gesucht. Bisher konnte allerdings keines der getesteten Materialien das Meniskusgewebe zufriedenstellend ersetzen. Daher war es Ziel der vorliegenden Studie, ein neuartiges Scaffold auf seine Fähigkeit geschädigtes Meniskusgewebe zu ersetzen zu untersuchen. Das getestete Scaffold wurde aus Seidenfibroin, einem Hauptbestandteil der Seide der Seidenspinnerraupe Bombyx mori, hergestellt. Viele Materialien aus Seide konnten bereits in anderen Einsatzgebieten durch ihre gute Biokompatibilität sowie durch hervorragende mechanische Eigenschaften überzeugen. Voruntersuchungen der neuartigen Seidenfibroin-Scaffolds zeigten eine durchschnittliche Porengröße von > 100 μm. Zusätzlich konnten in vitro geeignete mechanische Eigenschaften für den Meniskusersatz sowie eine gute Biokompatibilität der Scaffolds nachgewiesen werden. Daher sollte in der vorliegenden Studie in vivo am Schafmodell getestet werden, ob die Seidenfibroin-Scaffolds auch im Kniegelenk biokompatibel sind, ob sie eine ausreichende mechanische Stabilität aufweisen und ob sie die Entstehung degenerativer Knorpelveränderungen verzögern können. Am medialen Meniskus wurde eine partielle Meniskektomie durchgeführt und die Seidenfibroin-Scaffolds in den Meniskusdefekt implantiert. Es gab zwei Scaffold-Gruppen mit unterschiedlichen Untersuchungszeiträumen. In einer Gruppe betrug die Implantationszeit drei Monate. Das Hauptaugenmerk lag in dieser Gruppe auf möglichen Immunreaktionen gegen das Scaffold. In der anderen Scaffold-Gruppe betrug die Implantationszeit sechs Monate. Als orientierende Vergleichsgruppen wurde eine Tiergruppe shamoperiert, bei einer anderen wurde eine Teilresektion durchgeführt. Der Untersuchungszeitraum dieser beiden Gruppen betrug ebenfalls sechs Monate. Im Vergleich der drei Sechsmonatsgruppen war es möglich die Auswirkungen der Scaffoldimplantation auf die Gelenkgesundheit zu beurteilen. Je Versuchsgruppe wurden 9-10 Tiere operiert. Durch makroskopische, histologische und immunchemische Untersuchungen von Gelenkkapsel, Meniskus und Scaffold sowie Gelenkflüssigkeit wurde die Biokompatibilität der Scaffolds im Kniegelenk überprüft. Die histologischen Untersuchungen der Scaffolds ließen Aussagen über die Bioaktivität und das Einwachsverhalten der Scaffolds zu. Mit makroskopischen, biomechanischen und histologischen Untersuchungsmethoden wurde der Degenerationsgrad des artikulären Knorpels bestimmt, um mögliche chondroprotektive Eigenschaften der Scaffolds zu ermitteln. Zusätzlich wurden Scaffold- und Meniskusproben biomechanisch untersucht. So konnte überprüft werden, ob die Scaffolds vor sowie nach Implantation aus mechanischer Sicht geeignet sind, verletztes Meniskusgewebe adäquat zu ersetzen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die Seidenfibroin-Scaffolds durchaus Potential für die Anwendung als Meniskusteilersatz haben. Die Biokompatibilität der Scaffolds konnte bestätigt und eine Schädigung des Gelenkknorpels durch die Scaffoldimplantation ausgeschlossen werden. Außerdem scheinen die Scaffolds das Auftreten degenerativer Knorpelveränderungen, wie sie nach partieller Meniskektomie zu beobachten sind, verzögern zu können. Vor Implantation wiesen die Scaffolds eine geringere Steifigkeit auf als das native Meniskusgewebe. Im Laufe der Implantation nahm die Steifigkeit der Scaffolds allerdings zu und unterschied sich nach sechs Monaten nicht mehr signifikant von der Steifigkeit des Meniskus. Auf lange Sicht scheinen die Scaffolds demnach das Meniskusgewebe mechanisch ersetzen zu können. Dies ist besonders wichtig, da die Seidenfibroin-Scaffolds einen dauerhaften Meniskusersatz darstellen und nicht wie andere Materialien einer raschen Resorption und Substitution durch Regenerationsgewebe unterliegen. Allerdings zeigte sich in dieser Studie auch, dass die Fixation der Scaffolds nicht in allen Fällen erfolgreich war. Zudem fand während der Implantationszeit keine Integration der Scaffolds in das Meniskusgewebe statt. Meniskusnah waren zwar einige Scaffoldporen mit Zellen und Bindegewebe gefüllt, eine bindegewebige Verwachsung zwischen Scaffold und Meniskus war hingegen weder nach drei- noch nach sechsmonatiger Implantation zu sehen. Veränderungen der Poreninterkonnektivität, der Porengröße sowie der Fixierbarkeit sind daher vor einem weiteren Einsatz der Scaffolds notwendig. Zudem sollten in einer weiteren in vivo Studie die chondroprotektiven Eigenschaften der Seidenfibroin- Scaffolds über einen längeren Zeitraum untersucht werden.

Diffusive Transportprozesse auf der Nanometerskala spielen eine entscheidende Rolle für das Verständnis von kolloidalen Systemen jeglicher Art — in Anwendungen aus der Biologie sind sie gar von lebenswichtiger Bedeutung. In dieser Dissertation untersuche ich die Diffusion von Makromolekülen in verschiedenen Umgebungen anhand von drei typischen Modellszenarien. Der zentrale Teil dieser Arbeit beschäftigt sichmit der Dynamik in Suspensionen dünner Stäbchen, wobei die Stabformeine Idealisierung anisotroper, länglicher Teilchen mikroskopischerGröße darstellt. Ein vereinfachtes Modell wird ausgearbeitet, welches das Problem auf die Bewegung eines einzelnen Stäbchens in einem zweidimensionalen Parcours von punktförmigen Hindernissen reduziert. Ich untersuche dieses Modell auf zweierlei Art: Zum einen habe ich Molekulardynamik- Simulationen entwickelt, die die Brownsche Bewegung des Stäbchens über neun Größenordnungen in der Zeit berechnen. Experimentell relevante Observablen werden dabei in statistisch exzellenter Qualität erfasst, u.a. die intermediäre Streufunktion. Zum Zweiten formuliere ich eine analytische Beschreibung dieser Dynamik auf mesoskopischer Skala, basierend auf der Smoluchowski-Perrin-Gleichung der freienDiffusion. Erstmals präsentiere ich hierzu die geschlossene Lösung dieser Gleichung in zwei Dimensionen und zeige, dass man mithilfe der Messung zweier Diffusionskoeffizienten eine quantitative mesoskopische Theorie für Systeme mit Hindernissen gewinnt. Der Vergleich der Simulationen mit der Theorie ermöglicht ein fundiertes quantitatives Verständnis der Dynamik in Suspensionen von Stäbchen, gekennzeichnet durch mehrere Zeit- und Längenskalen. Ich belege, dass die effektive Theorie bis hinab zu Längenskalen von der Größe des mittleren Teilchenabstands gültig ist und untermauere die bisher nicht verlässlich gestützten skalentheoretischen Vorhersagen von Doi und Edwards. Schließlich finde und erkläre ich ein intermediäres Potenzgesetz in den Streufunktionen. Dies interpretiere ich als ein neues generisches Charakteristikumder anisotopen Dynamik von Stäbchen in ungeordneten Suspensionen mit starker gegenseitiger räumliche Einschränkung. In Ergänzung dieses Themenkomplexes beschäftigt sich der erste Teil der vorliegenden Arbeit mit dem diffusiven Transport in heterogenen Umgebungen fraktaler Geometrie—eine Fragestellung, die für dieDynamik beispielsweise in porösenMedien und in der sehr heterogen zusammengesetzten biologischen Zelle relevant ist. Im Rahmen des Lorentz-Modells bilde ich dieses Transportproblem ab auf die Diffusion eines einzelnen, isotropen Teilchens im Leerraum zwischen zufällig angeordneten harten Kugeln. Ich präsentiere umfangreiche Computersimulationen zusammen mit einer detaillierten Skalenanalyse der kritischen Dynamik in der Nähe des Perkolationsübergangs. In unmittelbarer Nähe des kritischen Punktes beobachte ich anomale Diffusion über vier Größenordnungen in der Zeit. Diese herausragende Genauigkeit ermöglicht die Darstellung der universellen dynamischen Skalenfunktion im sehr langsam konvergierenden Übergang zum anomalen Bewegungsgesetz, unter Einbeziehung universeller Korrekturen des Potenzverhaltens. Der letzte Teil der Arbeit ist der Dynamik einzelner semiflexibler Filamente gewidmet, die z.B. im Zytoskelett der Zelle essentielle mechanische Aufgaben erfüllen. Die Bewegungsgleichung eines solchen Polymers in strömenden Flüssigkeiten drücke ich durch die Dynamik der Eigenmoden aus, unter Berücksichtigung der Zwangsbedingung longitudinaler Steifigkeit. Eine darauf aufbauende Analyse der Rotation eines Polymers in Scheerströmungen beleuchtet das charakteristische Verhalten der Modenspektren. Zusammenfassend vertiefen meine Ergebnisse fundamental das Verständnis dynamischer Prozesse bei der Diffusion von Makromolekülen, mit konkreten Vorhersagen für auch experimentell messbare Größen. Besonders zu nennen ist hier die Streufunktion einer Suspension von Stäbchen, deren intermediäres Potenzverhalten ich als ein universelles Merkmal der Reptationsbewegung von Stäbchen ansehe.

Knochenaufbau mittels Biomaterialien und Transplantaten gehört zur Standardmethodologie in vielen chirurgischen Fachgebieten. Dampfsterilisiertes Knochenmaterial zeigt, trotz Attraktivität der Entkeimungsmethode überwiegend ein Verknöcherungsversagen bei stark verminderter Steifigkeit. Es wurde in dieser dreigeteilten Studie ein neues Knochentransplantatmaterial untersucht, Powerpore® duro, welches seine Steifigkeit bei einer Dampfsterilisierung nicht verliert,. Das Material zeigte eine primäre Osseointegration und eine lamelläre Knochenneubildung. In einer geschlossenen Tierversuchsstudie an 17 Kanninchen wurde am Patellagleitlagermodell das Einwachsverhalten des neuen Materials untersucht. Nicht entkalkte Knochenhistologien zeigen nach 30 (n=5) und 100 (n=12) Tagen eine regelrechte Osseointegration in allen untersuchten Proben. Hierbei waren die allogenen Powerpore® duro Transplantate im Vergleich zur allogenen, unbehandelten Kontrollgruppe (frischer Knochen) adäquat im Hinblick auf Einwuchstiefe, Resorption und Remodelling. Die Technologie ist eine Möglichkeit, Knochenmaterial einfach und kostengünstig zu sterilisieren, und bietet eine alternative Möglichkeit zum Führen einer Knochenbank.

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, welche Kräfte bei einer passiven Flexions-Extensions-Bewegung des Kniegelenks (150-0°) im vKB bzw. vKB-Ersatz (SS-T und LP-T) auftreten. Die Meßbefunde wurden an 15 Kniepräparaten erhoben. Dazu wurde unter arthroskopischen Arbeitsbedingungen zunächst die tibiale Insertion des vKB mit einem speziellen Hohlbohrer von extraartikulär aus angebohrt. An dem auf diese Weise freigelegten Knochenzylinder wurde eine Meßdose befestigt und so konnte man danach die Zugkraft des vKB über die Achse vKB-Zugkraftmeßdose-Meßcomputer direkt registrieren. Zur Messung der Zugkräfte am vKB-Ersatz wurde das vKB komplett entfernt und arthroskopisch durch ein SS-T bzw. LP-T ersetzt. Die femorale Fixation des Transplantats erfolgte dabei durch einen Endo-Button, am tibialen Transplantat-Ende wurde eine Meßdose angehängt. Die sich jeweils anschließenden Untersuchungen wurden unter dynamischen Bedingungen im Kniekinemator nach PLITZ/WIRTH durchgeführt. Dabei wurden auf das vKB bzw. seine Ersatz-Plastiken unterschiedliche Vorspannungen (VS=30 N bzw. 70 N) appliziert. Nach Abschluß der Messungen am Kniekinemtor wurden die Kniepräparate skelettiert und anthropometrisch vermessen, um die Lageverhältnisse der Insertionspunkte der vKB-Ersatzplastiken beurteilen zu können. Ergebnisse: -Die Zugkraftverlaufskurven der vKB stellten sich qualitativ einheitlich dar: in mittleren Beugestellungen waren nur geringe Kräfte meßbar, wohingegen in maximaler Flexion und Extension die Kräfte anstiegen und jeweils in 0°-Stellung am größten waren. -Auch im vKB-Ersatz fielen die Kräfte bei einer Beugebewegung zwischen 0° und 50° ab. Bei weiterer Flexion war der Kurvenverlauf in erster Linie von der Lokalisation des femoralen Bohrkanals in antero-posteriorer Richtung abhängig. Dabei wurden im Transplantat bei 150° umso größere Kräfte gemessen je weiter anterior am Femur der vKB-Ersatz implantiert wurde. -Die Höhe der Vorspannung eines vKB-Transplantats hatte keinen Einfluß auf die Form der Zugkraftverlaufskurve. Allerdings stieg die Maximalkraft im Transplantat durch eine Erhöhung der Vorspannung von 30 N auf 70 N z.T. beträchtlich an (um bis zu 156 N). -Bei geeigneter Implantation des vKB-Ersatzes und einer Vorspannung von 30 N bei 30° ähnelte die Zugkraftverlaufskurve des Transplantats der eines intakten vKB. Somit konnten, bei geeigneten Voraussetzungen, von biomechanischer Seite her physiologische Verhältnisse im Kniegelenk wiederhergestellt werden. In einem anderen Versuchsaufbau (Materialprüfmaschine Zwick) wurden der Semitendinosus- und Lig. patellae-Ersatz auf sein Dehnungsverhalten und seine Reißfestigkeit hin geprüft. Ergebnisse: -Die Steifigkeit der eingebauten Transplantatkonstrukte betrug ca. 50% der Steifigkeit eines intakten vKB; Ursache der relativ geringen Steifigkeit war v.a. die große Elastizität der zur Fixierung des vKB-Ersatzes verwendeten Materialien. -Die Bruchlasten beliefen sich im Mittel auf 386 N (SS-T) bzw. 356 N (LP-T), wobei die zur Transplantateinspannung verwendeten Fixierungsmaterialien den schwächsten Punkt des Transplantatkonstrukts darstellten. -Die bei der passiven Kniebewegung im vKB-Ersatz aufgezeichneten Kräfte waren bei Beugewinkeln zwischen 10° und 90° in keinem Fall größer als die gemessenen Bruchlasten der Transplantatkonstrukte. In der frühen postoperativen Phase könnte somit eine passive Kniebewegung in diesem Bereich durchgeführt werden, ohne dadurch das Transplantat zu gefährden.