Kitabı oku: «Reiten nur mit Sitzhilfe»
DR. BRIGITTE KALUZA
REITEN NUR MIT SITZHILFE
Die wissenschaftliche Grundlage
einer fast vergessenen Kunst
(Foto: Christiane Slawik)
REITEN NUR MIT SITZHILFEN basiert auf zwei Prinzipien – der gegenseitigen Übertragung von Körperschwingungen zwischen Pferd und Reiter und der gegenseitigen, meist unterbewusst erfolgenden Körperwahrnehmung. Entsprechend wird das Reiten mit Sitzhilfen traditionell auch unterbewusst erlernt, vorzugsweise im Kindesalter durch Üben auf einem als Lehrmeister wirkenden Pferd. Die moderne Naturwissenschaft kann jedoch erklären, wie Reiten nur mit Sitzhilfen funktioniert. Wer die Biomechanik der Körperschwingungen von Pferd und Reiter versteht, kann sich die Kommunikation über Körperwahrnehmung bewusst machen und so das Reiten in Bewegungssymbiose mit dem Pferd auch bewusst erlernen.
Haftungsausschluss
Autor und Verlag haben den Inhalt dieses Buches mit großer Sorgfalt und nach bestem Wissen und Gewissen zusammengestellt. Für eventuelle Schäden an Mensch und Tier, die als Folge von Handlungen und/oder gefassten Beschlüssen aufgrund der gegebenen Informationen entstehen, kann dennoch keine Haftung übernommen werden.
Sicherheitstipps
In diesem Buch sind Reiter ohne splittersicheren Kopfschutz abgebildet. Dies ist nicht zur Nachahmung empfohlen. Achten Sie beim Reiten bitte immer auf entsprechende Sicherheitsausrüstung: Reithelm, Reitstiefel/-schuhe, Reithandschuhe und gegebenenfalls eine Sicherheitsweste.
IMPRESSUM
Copyright © 2020 Cadmos Verlag GmbH, München
Covergestaltung: Gerlinde Gröll, www.cadmos.de
Layout und Satz: DAS AGENTURHAUS Werbe und Marketing GmbH
Coverillustration: Brigitte Kaluza
Illustrationen im Innenteil, wenn nicht anders angegeben:
DAS AGENTURHAUS Werbe und Marketing GmbH
Lektorat: Agnes Trosse
Deutsche Nationalbibliothek – CIP-Einheitsaufnahme
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.
Alle Rechte vorbehalten.
Abdruck oder Speicherung in elektronischen Medien nur nach vorheriger schriftlicher Genehmigung durch den Verlag.
ISBN: 978-3-8404-1088-8
eISBN: 978-3-8404-6479-9
Sonderedition Pferdebuchdiscount:
ISBN: 978-3-8404-8526-8
INHALT
VORWORT
NEURONALE STEUERUNG
Das Orchester – Gangmuster-Schaltzentren erzeugen die Körperbewegung
Der Dirigent – das Kleinhirn
Der Komponist – die Großhirnrinde
Der Intendant – das limbische System
Teamarbeit
DIE BIOMECHANIK DES PFERDEKÖRPERS
Einfache Modelle – das Pferderücken-Skateboard
Beine: Federn und Pendel
Der Pferderücken – Hydraulik und Dominosteine
Kraftübertragung – Taumelachsen und Kardanwellen
Die Muskulatur – Motoren und Zündzeitpunkte
Gangarten
Die Rolle von Kopf und Hals in der Balance des Pferdes
Die Ganzkörperschwingung
Die Körperhaltung bestimmt den „Betriebszustand“ des Pferdes
Wendungen
Galopp und die natürliche Schiefe des Pferdes
(Foto: Christiane Slawik)
DIE BIOMECHANIK DES REITENDEN MENSCHEN
Das Grundprinzip des Reitens – Gehen zu Pferd
Eingehen auf die Pferdebewegung – dynamische Muskelspannung
Der Federungsmechanismus der menschlichen Wirbelsäule
Das Schwingungszentrum in der Körpermitte
Einwirken – das Pferderücken-Skateboard fahren
Orientierung im Raum für bewegte Reiter und der 1. Hauptsatz der Sitzhilfen
Der 2. Hauptsatz der Sitzhilfen und verschiedene Sitzweisen
Die Synchronisation des Reiters mit der Galoppbewegung
Wendungen reiten und der 3. Hauptsatz der Sitzhilfen
Sättel
Der Zaum – Kontrolle, Anlehnung oder Kommunikation?
GYMNASTIK FÜR DAS REITPFERD
Der Einfluss des Reiters auf die Ganzkörperschwingung des Pferdes
Takt und Dissoziation
Wendigkeit und Versammlung
Geraderichten und Seitengänge
REITEN UND REITLEHREN
Der Ursprung der Bewegungssymbiose: 5000 v. Chr. – 16. Jahrhundert
Die Entwicklung der Reitlehre in Europa: 16. – 18. Jahrhundert
Reittechnik und Reitsport im 19. und 20. Jahrhundert
Reiten im 21. Jahrhundert – die Zeit ist reif!
LITERATUR
(Zeichnung: Brigitte Kaluza)
VORWORT
Reiten funktioniert nach üblicher Vorstellung so, dass der Mensch auf dem Pferd sitzt und dessen Bewegungen durch Zügel- und Schenkelhilfen lenkt und kontrolliert. So wird Reiten heutzutage unterrichtet. Man kann auf diese Weise in der Tat lernen, wie man auf einem Pferd reitet. Man kann auch ein Pferd dazu ausbilden, auf Zügel- und Schenkelhilfen zu reagieren. Diese Reittechnik wird jedoch immer grobmotorisch wirken. In dieser Reitweise transportiert das Pferd den Reiter auf seinem Rücken und reagiert als dessen Befehlsempfänger.
Einige wenige Prozent der Reiter (oft diejenigen, die es als Kleinkinder gelernt haben) reiten jedoch ganz anders, ohne Schenkel und Zügelhilfen. Diese Reiter bewegen sich gemeinsam mit ihrem Pferd. In der Art, wie sich der Rumpf des Pferdes zwischen Sitz und Oberschenkeln des Reiters bewegt, steckt die gesamte Information über seine Bewegung, Gangart, Tempo, Richtung und Biegung. Aus der Art, wie der Reiter mit seinem Sitz und seinen Oberschenkeln das Pferd „umarmt“ und die Pferdebewegung entweder zulässt, mit seiner eigenen Rumpfmuskulatur verstärkt oder blockiert, erhält das Pferd eine direkte und verständliche Information über die Bewegungswünsche des Reiters. Zügel- oder Schenkelhilfen werden bei dieser Reittechnik nur eingesetzt, falls das Pferd ungehorsam ist, aber auf diese Weise gerittene Pferde reagieren so feinfühlig auf die Körperhaltung des Menschen, dass sie sich ganz ohne Schenkel- und Zügelhilfen in die komplexesten Dressurlektionen führen lassen.
Dieses „Reiten nur am Sitz“ ist erlernbar. Eine Methode zum Erlernen dieser Reitweise ist es, in möglichst frühem Kindesalter auf einem möglichst gut ausgebildeten Pferd die Grundlagen dieser Technik zu erfühlen und sich anschließend im Erwachsenenalter mit dem Repertoire der sinnvollen Lektionen zur Gymnastizierung von Pferden vertraut zu machen. Diese Methode hat eine jahrtausendealte Tradition. Die gesamte Reitliteratur der „alten Meister“ von Xenophon (400 v. Chr.) bis Guérinière (18. Jahrhundert) basiert auf diesem Konzept und setzt voraus, dass ein Reitschüler das „Reiten am Sitz“ auf einem ausgebildeten Pferd erfühlt hat und darauf aufbauend nun sinnvolle Lektionen zur Verfeinerung seiner Fertigkeiten und zur Gymnastizierung seines Pferdes erlernen will. Der überwiegenden Mehrheit der heutigen Reiter mangelt es jedoch an der Grundvoraussetzung, denn wer lernt heute noch das Reiten als Kind auf einem Pferd, das dazu ausgebildet wurde, fein auf den Reitersitz als einzige Hilfe zu reagieren?
Als Konsequenz haben wir heute nur einige wenige Prozent „begabte“ Reiter, die das Reiten nur am Sitz beherrschen und daher Zügel- und Schenkelhilfen lediglich ergänzend zur Betonung ihrer Wünsche einsetzen. Demgegenüber steht die überwältigende Mehrheit der Reiter, die ihre Pferde buchstäblich mit Händen und Füßen bearbeiten und dennoch vergeblich nach dieser Leichtigkeit und Harmonie einer gemeinsamen Bewegung suchen. Auch Unterricht bei „begabten“ Reitern hilft wenig, denn diese können ihre Fertigkeit nicht so mit Worten erklären, dass sie für einen „Unbegabten“ nachvollziehbar wird.
Manolo Oliva (Jahrgang 1965) ist in der Doma Vaquera, der Doma Classica und der Alta Escuela zu Hause und einer der zeitgenössischen Reitmeister, die das Reiten „nur am Sitz“ beherrschen. Aus einem Interview der Zeitschrift „Feine Hilfen“ (Heft 20, Dezember 2016) sind folgende Sätze von ihm zitiert (Oliva, 2016): „Wenn man Reitern sagt, dass sie ihre Hände und Beine nicht benutzen dürfen, finden sie meist von ganz allein ihre Art zu sitzen. Man muss gar nicht mehr sagen. Können Sie mir erklären, wie man ein Fahrrad fährt? Nein, können Sie nicht. Aber jeder meint, anderen erklären zu können, wie sie die Balance auf einem Pferd finden. Das ist der zentrale Fehler. Setzt man ein Kind auf den Rücken eines netten, friedlichen Pferdes und sagt ihm, dass es weder seine Hände noch seine Beine benutzen soll, wird es eine halbe Stunde später das Pferd ohne Probleme nach links und nach rechts steuern können, ohne seine Hände zu benutzen. Warum? Weil das etwas ganz Natürliches ist. Das Kind muss nur lernen, über die Bewegungen des Pferdes seinen eigenen Körper zu spüren.“ In diesem Zitat ist bereits alles Entscheidende über das Reiten „nur am Sitz“ gesagt: Weglassen aller Zügel- und Schenkelhilfen und über die Bewegungen des Pferdes den eigenen Körper spüren. Wenn Sie allerdings zur überwiegenden Mehrheit der erwachsenen „unbegabten“ Reiter gehören, werden Sie allein mit diesem Rat nichts anfangen können und stattdessen viele Fragen haben, zum Beispiel: Wie kann man ein Pferd lenken, indem man seine Bewegungen im eigenen Körper spürt? Warum darf man dabei seine Hände und Beine nicht benutzen?
Die gute Nachricht ist – man kann mithilfe der modernen Naturwissenschaft all diese Fragen beantworten (und selbstverständlich auch erklären, wie man Fahrrad fährt). Ein Blick in die moderne Neurobiologie (Kapitel 1 dieses Buches) erklärt, warum wir unsere Hände und Beine beim Reiten möglichst nicht gebrauchen sollten und was es bedeutet, über die Bewegung des Pferdes den eigenen Körper zu spüren.
Versteht man die Biomechanik der Pferdebewegung (Kapitel 2) und deren Übertragung auf den menschlichen Körper (Kapitel 3), so versteht man auch, wie der Reiter die Bewegung des Pferdes mit seinem Körper „lesen“ und steuern kann. Dieses biomechanische Verständnis und das darauf aufbauende Körpergefühl sind dann die Grundlage einer wirklichen Gymnastizierung des Reitpferdes (Kapitel 4).
Vieles in diesen ersten vier Kapiteln wird fremdartig wirken im Vergleich zur heutigen und historischen Reitliteratur, die auf einer jahrtausendealten Kultur aufbaut. Die Reitmeister der vergangenen Jahrhunderte haben viele Zusammenhänge erfühlt, die sie mit der ihnen verfügbaren Wissenschaft noch nicht analysieren konnten. Sie haben, auf dem Wissensstand ihrer Zeit und orientiert an den damaligen Bedürfnissen, viele didaktische Meisterwerke über die Reitkunst geschaffen. Daher ist der letzte Teil dieses Buches (Kapitel 5) einer Analyse der historischen Reitlehren aus dem Blickwinkel der modernen Biologie gewidmet.
In diesem Buch wird häufig Bezug genommen auf die Körperebenen bei Mensch und Pferd.
(Illustrationen: links: shutterstock.com/BioMedical, rechts: shutterstock.com/decade3d – anatomy online)
(Zeichnung: Brigitte Kaluza)
1
NEURONALE STEUERUNG
Warum ist es sinnvoll, sich mit Neurobiologie und Gehirnfunktion zu befassen, wenn man eigentlich „nur“ besser reiten will? Sehen wir uns noch einmal die Problematik an, die seit Jahrhunderten auf dem Gebiet des Reitens und der Reitlehren besteht: Kinder, die noch zu klein sind, um Erklärungen zu verstehen und bewusst zu verarbeiten, lernen Reiten automatisch, einfach durch Erfühlen auf einem kooperativen Pferd. Reitlehrer, die erklären sollen, wie Reiten funktioniert, sprechen von Schenkel- und Zügelhilfen, aber wenn sich Erwachsene beim Reitenlernen an diese Instruktionen halten, ist das Ergebnis unvollkommen. Der Weg über das bewusste Verarbeiten einer Reitinstruktion führt paradoxerweise zu einem schlechteren Resultat. Der Grund ist, dass unsere Handlungen, unsere Bewegungen und unsere Absichten nicht nur von unserem Bewusstsein gesteuert werden. Unsere Steuerzentrale ist ein Team mit mehreren Mitgliedern, von denen nur eines unser Bewusstsein (mit Sitz in der Großhirnrinde) ist. Reitlehren sprechen unseren bewussten Verstand an, aber leider funktioniert Reiten nicht primär mit denjenigen Körperteilen, die wir bewusst steuern. Daher geschieht das, was wir auch im Alltagsleben bei Teamarbeit beobachten – es kommt nichts Vernünftiges dabei heraus, wenn das Teammitglied, das am wenigsten von der Aufgabe versteht, ständig das große Wort führt.
Sehen wir uns daher zunächst einmal das Team genauer an, das unsere Handlungen steuert. Wir glauben zwar, dass wir unsere Körperbewegungen bewusst steuern können, aber in Wirklichkeit bedient unser Bewusstsein unseren Körper in etwa so, wie wir unseren Laptop oder unser Smartphone bedienen – über eine Benutzeroberfläche, hinter der viele miteinander verschaltete Prozessoren und Programme arbeiten.
Das Orchester – Gangmuster-Schaltzentren erzeugen die Körperbewegung
Die Fortbewegung aller Wirbeltiere wird im Rückenmark von den Gangmuster-Schaltzentren erzeugt. Sie beherrschen die von ihnen gesteuerten Muskelgruppen wie Musiker eines Orchesters ihre Instrumente.
Die eigentliche Bewegungssteuerung, die uns (oder einem Pferd) das Laufen ermöglicht, findet in Gruppen von Nervenzellen statt, die entlang unseres Rückenmarks und im Hirnstamm angeordnet sind. Menschen und Pferde sind Wirbeltiere. Die gemeinsamen Vorfahren aller Wirbeltiere lebten vor etwa 530 Millionen Jahren und sahen ungefähr so aus wie die heute noch existierenden Lampreten: fischähnliche Wesen, die sich im Wasser durch Schlängeln fortbewegen (Abb. unten).
Versteinerung von Myllokunmingia: Das erste Wirbeltier lebte vor ca. 530 Millionen Jahren.
Die heute noch lebenden Lampreten (hier ein Neunauge) ähneln im Körperbau dem Urwirbeltier.
Das Prinzip der neuronalen Bewegungssteuerung stammt vom Ur-Wirbeltier. (Fotos: links: commons.Wikimedia/Degan Shu, Northwest University, Xi’an, China, rechts: shutterstock.com/Andrei Nekrassov)
Das Grundmuster der Fortbewegung aller Wirbeltiere basiert immer noch auf Schlängelbewegungen, auch wenn wir uns nicht mehr im Wasser fortbewegen oder mit dem Bauch auf dem Boden wie eine Schlange kriechen, sondern inzwischen Beine haben. Vierbeinige Wirbeltiere (dazu zählen auch Menschen, auch wenn wir normalerweise nur noch auf den Hinterbeinen laufen) haben zwei Gruppen von Nervenzellen im Rückenmark, die die Fortbewegung steuern, eine im Bereich der Lendenwirbel (für die Hinterbeine) und eine im Halsbereich (für die Vorderbeine oder Arme). Diese Gruppen von Nervenzellen erzeugen das zentrale Bewegungsmuster und heißen daher in der wissenschaftlichen Literatur „Central Pattern Generator“ oder abgekürzt CPG, da Englisch die internationale Sprache der modernen Naturwissenschaft ist. Auf Deutsch könnte man sie als „Gangmuster-Schaltzentren“ bezeichnen (Abb. Seite 16).
Wir kennen heute die genaue Verschaltung einzelner Nervenzellen in diesen Schaltzentren und wissen daher, wie das Prinzip der Fortbewegung funktioniert (Goulding, 2009). Die Nervenzellen in diesen Schaltzentren steuern Muskelgruppen, die bei der Laufbewegung des betreffenden Wirbeltieres üblicherweise zusammen und koordiniert betätigt werden. Sie stimmen sich dabei aber auch untereinander ab wie die Musiker eines Orchesters, die nicht nur ihr jeweiliges Instrument (die Muskelgruppen) virtuos beherrschen, sondern auch gemeinsam rhythmisch musizieren.
Bei einem im Wasser schlängelnden Fisch funkt beispielsweise das Schaltzentrum rechts hinten: „Achtung, ich kontrahiere gerade die Muskeln auf meiner Seite, Schaltzentrum hinten links bitte Muskeln entspannen lassen, damit wir die Schwanzflosse nach rechts schwenken können.“ Bei Wirbeltieren, die mithilfe von Beinen auf dem Land laufen, ist das Hinterbein-Schaltzentrum dominant. Bei einem trabenden Pferd würden dort für einen Schritt gleichzeitig drei „Funksprüche“ abgesetzt, wie in der Abbildung auf Seite 16 schematisch dargestellt.
Die Steuerung der Fortbewegung im Nervensystem (Illustrationen: links: shutterstock.com/decade3d – anatomy online, rechts: shutterstock.com/CLIPAREA l Custom media)
Diese Funksprüche bewirken, dass das Pferd rechtes Hinterbein und linkes Vorderbein gleichzeitig hebt, die Lendenwirbelsäule nach rechts biegt (wodurch das Becken und damit das rechte Hinterbein nach vorne schwingen) und sich mit dem linken Hinterbein nach vorne schiebt. Für den nächsten Schritt geschieht genau dasselbe seitenverkehrt.
In den Gangmuster-Schaltzentren ist also die Steuerung von Muskelgruppen zusammengefasst, die bei der Fortbewegung gemeinsam betätigt werden. Wichtig ist, dass dabei nicht nur die Beinmuskulatur, sondern auch die zugehörige Rückenmuskulatur integriert ist: Bei allen Wirbeltieren bewirken die von den Schaltzentren erzeugten rhythmischen Bewegungen der Rumpfmuskulatur das eigentliche Gangmuster. Bereits während der Embryonalentwicklung entwickeln sich die neuronalen Kontakte für die Kommunikation zwischen den Schaltzentren, die die Koordination von vorderer und hinterer, bzw. rechter und linker Körperhälfte ermöglichen.
Die Koordination selbst muss jedoch erlernt werden. Säugetiere lernen ihre arttypischen Gangmuster nach der Geburt durch „Versuch und Irrtum“: Der Körperbau gibt die jeweiligen Bewegungsmöglichkeiten vor, aber um diese tatsächlich zu realisieren, muss die Synchronisation der Schaltzentren durch Übung perfektioniert werden. Bei einem Fohlen findet die hauptsächliche Übungsphase wenige Stunden nach der Geburt statt, das Menschenkind hat erst nach mehreren Monaten ausreichend Körperkraft für den aufrechten Gang und durchlebt daher zuvor noch eine Zeit als „Vierbeiner“.
Um den Vergleich noch einmal zu strapazieren – die Musiker (die neuronalen Schaltkreise) sind bei der Geburt bereits vorhanden, aber sie müssen noch lernen, ihre Instrumente (die zugehörigen Muskelgruppen) zu beherrschen und vernünftig miteinander zu musizieren. Bereits bei der Entstehung der Wirbeltiere vor 530 Millionen Jahren stellte sich heraus, dass ein größeres Orchester am besten von einem Dirigenten zu gemeinsamer Musik trainiert wird.
(Illustration: shutterstock.com/decade3d – anatomy online)
Der Dirigent – das Kleinhirn
Der Dirigent des neuronalen Orchesters der Bewegungskoordination ist das Kleinhirn (Cerebellum). Es besteht einerseits aus Nervenzellen, die ein detailliertes inneres Abbild des Körpers erzeugen und andererseits aus einem neuronalen Prozessor, der Bewegungen vorausberechnet und ständig das Ergebnis überprüft.
Das Kleinhirn ist der Dirigent. Früher dachte man, die Aufgabe des Kleinhirns sei die Herstellung der Körperbalance, da diese völlig von dessen Funktion abhängig ist. Mit den Methoden der modernen Neurobiologie zeigte sich jedoch, dass das Kleinhirn eine viel umfassendere Rolle spielt: Es ist ein Prozessor für überwachtes Lernen (supervised learning). Der Begriff „supervised learning“ ist eigentlich in der Informationstechnologie für einen Typ des maschinellen Lernens gebräuchlich, bei dem ein Rechner darauf trainiert wird, richtige Assoziationen herzustellen. Was „richtig“ ist, wird durch einen „Lehrer“ in Form eines Trainingsdatensatzes definiert. Beim Erbsensortieren muss man dem Prozessor also zunächst als Trainingsdatensatz sowohl eine Handvoll „guter“ und eine Handvoll „schlechter“ Erbsen zeigen, sodass er anhand dieser Beispiele lernt, die „guten ins Töpfchen“ zu sortieren. Ein solcher Prozessor vergleicht das Bild jeder neuen Erbse mit seinem Datensatz für „gute“ und „schlechte“ Erbsen und ordnet die neue Erbse dann der entsprechenden Kategorie zu. Gleichzeitig wird seine Datenbank immer größer, sodass er immer besser im Erbsensortieren wird.
Das Kleinhirn ist exakt so ein Prozessor. Im Kleinhirn befinden sich zum einen extrem zahlreiche Nervenzellen (die sogenannten „granule cells“ oder Granularzellen), die in Kontakt stehen mit allen Schaltzentren der Muskelzellen und so im Kleinhirn ein detailreiches Abbild des Körpers und seiner Bewegungszustände erzeugen. Diese innere Körperwahrnehmung im Kleinhirn wird auch als Propriozeption bezeichnet.
Die Granularzellen sind die zahlreichsten Zellen im Gehirn, um das innere Körperbild der Propriozeption detailreich zu gestalten – ebenso wie eine gute Digitalkamera Bilder mit möglichst vielen Pixeln erzeugt. Daneben gibt es im Kleinhirn die sogenannten „Purkinje“-Zellen (nach ihrem Entdecker), von denen jede mit einer unterschiedlichen kleinen Gruppe von Granularzellen verschaltet ist. Die Purkinje-Zellen sind der eigentliche Prozessor für überwachtes Lernen. Wenn wir als Mensch einen Schritt mit dem rechten Bein nach vorne machen, aktivieren wir über unsere Gangmuster-Schaltzentren unsere Rumpf- und Beinmuskulatur, um das Bein nach vorne zu schwingen, bis es wieder Bodenkontakt hat, worauf dann das Körpergewicht auf dieses Bein verlagert wird. Bevor wir jedoch mit dieser Bewegung überhaupt beginnen, wird im Kleinhirn ein Modell davon berechnet. Nachdem wir die Bewegung vollendet haben, überprüft das Kleinhirn das Resultat. Dies lässt sich nachweisen, da die zugehörigen Purkinje-Zellen sowohl 400 Millisekunden vor als auch 100 Millisekunden nach der Bewegung aktiv werden (Popa, Hewitt, & Ebner, 2014). Bevor wir irgendeine Bewegung ausführen, hat also unser Kleinhirn bereits ein inneres Bild von dieser Bewegung, das anschließend mit der Wirklichkeit abgeglichen wird. Wir können im täglichen Leben das Kleinhirn ganz einfach bei der Arbeit beobachten – wenn wir bei unserem Schritt nach vorne übersehen haben, dass es dabei eine Stufe nach unten geht. Dann ist die 400 Millisekunden zuvor vorausberechnete Hypothese des Kleinhirns nämlich falsch, dass unser rechtes Bein an einer bestimmten Position wieder festen Bodenkontakt finden wird, wir stolpern und müssen uns notfallmäßig neu ausbalancieren.
Das Kleinhirn ist also ein Prozessor, der lernen kann, indem er Hypothesen überprüft. Das gilt ganz allgemein, nicht nur für die eigene Körperbewegung, sondern für jegliches Lernen (Wagner, Kim, Savall, Schnitzer, & Luo, 2017). Für das Reiten ist es wichtig zu wissen, dass unser Kleinhirn auch mit Bewegungshypothesen arbeiten kann, die über unseren eigenen menschlichen Körper hinausgehen. Auch dies kennen Sie bereits aus dem Alltag: Sie können zusammen mit ihrem Fahrrad die Balance halten, Sie können mit ihrem gewohnten Kraftfahrzeug problemlos eine Engstelle zwischen geparkten Autos und dem Gegenverkehr passieren, Sie können mit einer Handbewegung einen Pfeil auf einem Bildschirm steuern – es gibt unzählige Beispiele dieser Art. Wenn wir unserem Kleinhirn eine passende Hypothese anbieten, wie sich ein Pferd bewegt und wie wir als reitender Mensch von diesem Pferd bewegt werden, so kann es die gemeinsame Bewegung von Mensch und Pferd berechnen.
Das Kleinhirn bekommt seine Hypothesen aus zwei Quellen. Eine Quelle ist der Erfahrungsschatz aus dem motorischen und sensorischen Feedback des Körpers beim Ausprobieren von Bewegungen, die durch „Versuch und Irrtum“ erlernt wurden. So lernen Kinder neue Bewegungen. Das Kleinhirn eines Kindes ist noch ein relativ unbeschriebenes Blatt, was Hypothesen zum perfekten Bewegungsablauf anbelangt.
Wenn das Kleinkind laufen lernt, arbeiten die Schaltzentren im Rückenmark anfangs „irgendwie“ zusammen und das Kleinhirn registriert zunächst nur Erfolge und Misserfolge (autsch!, hingefallen). Die zweite Quelle für die Hypothesen des Kleinhirns ist unsere Großhirnrinde, der Sitz unseres Bewusstseins. Wenn das Kleinhirn unser innerer Dirigent ist, der alle Musiker in unserem Körper zu einer gemeinsamen Handlung dirigieren kann, der jeden Missklang bemerkt und mit jeder Wiederholung das Stück in perfekterer Harmonie ertönen lässt, so ist unsere Großhirnrinde unser innerer Komponist.
Der Komponist – die Großhirnrinde
Das Großhirn (Cortex) ist der Sitz des Bewusstseins. Es steuert Bewegung indirekt, indem es „die Ziele setzt“ oder die Komposition schreibt, die der Dirigent Kleinhirn mit dem Bewegungsorchester spielt. Außerdem kann es einzelne Körperteile, vor allem Hände und Füße, direkt und bewusst steuern, allerdings nicht die für das Reiten wichtige Rumpfmuskulatur.
Die Großhirnrinde (Cortex) ist das Organ unseres Bewusstseins. Wir nehmen unseren Körper bewusst wahr und können ihn bewusst steuern, wobei die bewusste Steuerung zwei Ebenen betrifft: Einerseits haben unsere Bewegungen in aller Regel ein bewusstes Ziel („da will ich hin“), andererseits können wir einzelne Körperteile bewusst und sehr geschickt steuern (beispielsweise unsere rechte Hand beim Greifen oder unseren Kehlkopf beim Sprechen). Diese beiden Funktionsebenen der bewussten Bewegungssteuerung haben unterschiedliche Mechanismen.
Die automatische Zielansteuerung
Fangen wir mit dem bewussten Ansteuern von Zielen an. Wir sehen ein Ziel (das kalte Buffet beim Stehempfang, ein Sonderangebot im Schlussverkauf …) und steuern darauf los, wobei das Fixieren des Zieles mit den Augen der wesentliche bewusste Vorgang dabei ist – die eigentliche Fortbewegung dorthin bleibt weitgehend unbewusst. Die hierfür verantwortlichen Schaltkreise waren bereits bei den Urahnen aller Wirbeltiere vor 530 Millionen Jahren angelegt (Ocana, et al., 2015): Die heute noch existierenden Lampreten, die dem Bauplan des Ur-Wirbeltieres entsprechen, haben eine „Pallium“ genannte Gruppe von Nervenzellen, die das Auge mit den motorischen Schaltzentren verbindet. Durch diese direkte Verbindung kann das Tier eine zielgerichtete Bewegung initiieren, sobald das Auge etwas sieht. Eine Lamprete, die ein attraktives Objekt (z. B. Futter) sieht, wendet den Kopf auf das Objekt zu und richtet ihre Schlängelbewegung neu aus, sodass sie auf das Objekt zuschwimmt. Ein gefährlich wirkendes Objekt löst umgekehrt Abwenden in eine Fluchtbewegung aus. Das Pallium der primitivsten Wirbeltiere dient also der Ausrichtung der Körperbewegung in die beabsichtigte Richtung. Aus dem Pallium hat sich im Laufe der Jahrmillionen die Großhirnrinde (Cortex) der Säugetiere entwickelt. Die grundlegende Funktion der Bewegungsausrichtung ist dabei erhalten geblieben – wir können auf ein Ziel zu oder vor etwas davonlaufen, ohne uns um die Neuausrichtung der Laufbewegung bewusst kümmern zu müssen.
Unser Bewusstsein hat einen Bewegungsauftrag erteilt, der von Kleinhirn und Rückenmark umgesetzt wird. Dieser Informationstransfer ist jedoch keine Einbahnstraße. Nur wenn bei der Umsetzung keine Schwierigkeiten auftreten, bleibt uns die Laufbewegung selbst unbewusst, aber wenn irgendetwas die gleichmäßige Abfolge unserer Schritte stört, erhalten wir sofort Rückmeldung ins Bewusstsein (stellen Sie sich vor, Sie gehen und treten plötzlich auf eine rutschige Stelle).
Drücken wir es so aus: Unsere Fortbewegung läuft auf einem fest installierten Programm im Unterbewusstsein. Wir können Änderungsbefehle eingeben und dann die Ausführung im Hintergrund laufen lassen, so lange bis wir eventuell eine Fehlermeldung erhalten. Beim Menschen ist im Kleinhirn das Betriebssystem „Laufen Mensch“ installiert, welches die unseren Gangmustern entsprechenden Rumpf- und Beinbewegungen steuert. Sitzen wir auf einem Pferd, wird unser Rumpf durch die Laufbewegung des Pferdes bewegt.
Sofern wir auf die richtige Art auf dem Pferd sitzen (mehr zu den biomechanischen Voraussetzungen in den nächsten Kapiteln), ähnelt die durch die Pferdebewegung induzierte passive Bewegung unseres Rumpfes so sehr derjenigen unserer eigenen Laufbewegung, dass sie durch das menschliche Kleinhirn interpretiert werden kann. Das Programm „Laufen Pferd“ (oder eher „Laufen mit Pferd“) läuft sozusagen auf dem Betriebssystem des menschlichen Kleinhirns. Dasselbe gilt umgekehrt auch für das Pferd, denn auch Pferde sind Säugetiere mit einem hoch entwickelten Gehirn. Ein Pferd kann die Körperausrichtung seines Reiters spüren, sofern dieser eine geeignete Haltung einnimmt und einen geeigneten Sattel verwendet. Natürlich hat das Pferd eine fünf- bis zehnfach größere Körpermasse, aber dennoch kann es deutlich fühlen, ob sein Reiter die Schlängelbewegung des Pferderumpfes „umarmend“ begleitet oder ob der menschliche Körper diese Bewegung bremst, blockiert oder umzuleiten versucht. Das Pferd kann also fühlen, wenn der Reiter ein Ziel mit dem Auge fixiert und seine Körperachse neu danach ausrichtet. Ein kooperatives Pferd wird dem folgen. Stellen Sie sich den Vorgang so vor – wenn Sie ein Kleinkind auf ihren Schultern tragen und so über den Jahrmarkt gehen, werden Sie auch sofort bemerken, dass das Kind zu dem Stand mit den Luftballons will.
Die meisten Reiter reiten allerdings jahrelang, ohne dass sie jemals diese Kopplung mit der Pferdebewegung gespürt haben. Wenn ein Kind reiten lernt, wird das Programm „Laufen mit Pferd“ problemlos installiert, aber Erwachsene werden durch etwas daran gehindert.
Die bewusste Steuerung einzelner Körperteile
Die Ursache liegt in der zweiten Aufgabe der Großhirnrinde, der isolierten Steuerung einzelner Körperteile. Die Fähigkeit hierzu ist bei landlebenden Wirbeltieren entstanden, denn es ist von offensichtlichem Vorteil, wenn man seine vier Beine nicht nur zusammen in einem Standard-Gangmuster zur Fortbewegung nutzen, sondern auch mal ein einzelnes Bein gezielt und separat bewegen kann, um etwa einem Loch auszuweichen oder nach etwas Essbarem zu greifen.
Um diese Funktion zu erfüllen, haben sich im Laufe der Evolution direkte Nervenbahnen von der Großhirnrinde vor allem zu den Extremitäten, zum Kehlkopf und zur Zunge entwickelt. Diese Nervenbahnen laufen nicht über die Gangmuster-Schaltzentren, sondern daran vorbei, denn sie sind dazu geschaffen, dem Bewusstsein einen direkten motorischen (steuernden) und sensorischen (fühlenden) Zugang zu all denjenigen Körperteilen zu verschaffen, die wir häufig bewusst, isoliert und mit großer Geschicklichkeit bewegen oder an denen wir detailreiche Information erfühlen wollen. Die Regionen der Großhirnrinde, von denen diese Nervenbahnen ihren Ausgang nehmen, heißen in ihrer Gesamtheit „Motorcortex“. Wir haben im Motorcortex eine bewusste Wahrnehmung unseres Körpers, aber diese ist stark verzerrt. Würde man den menschlichen Körper in denjenigen Proportionen darstellen, in denen seine Teile im Motorcortex repräsentiert sind, kämen zwei recht erheiternde Abbildungen heraus (Penfield & Boldrey, 1937), von denen die eine den „motorischen“ Homunculus (in den Proportionen der Steuerbarkeit) und die andere den „sensorischen“ Homunculus (in den Proportionen der Gefühlswahrnehmung) darstellt (Abb. oben). Völlig analog gilt dies im Übrigen auch für das Pferd – die Darstellungen eines motorischen und sensorischen „Hippunculus“ hätten Ähnlichkeit mit Jolly Jumper (dem Pferd des Cartoon-Helden Lucky Luke), also riesige Hufe und ein gigantisches Maul mit gewaltiger Zunge.
Die Skulptur des sensorischen Homunculus stellt den menschlichen Körper in denjenigen Proportionen dar, mit denen er in der Großhirnrinde wahrgenommen wird.
(Foto: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Front_of_Sensory_Homunculus.gif#metadata)
Wir Menschen können demzufolge bewusst und direkt vor allem Mund und Kehlkopf (zum Sprechen und für die selektive Nahrungsaufnahme), die Hände (zum Greifen, Schreiben, Handwerken) und die Füße bedienen, nicht jedoch den Rumpf, denn das „Schlängeln“ und die Grundmuster der Fortbewegung werden von den Gangmuster-Schaltzentren im Rückenmark kontrolliert und vom Kleinhirn dirigiert – hier steuert das Bewusstsein nur indirekt als „Auftraggeber“. Wir haben also eigentlich zwei Systeme zur Steuerung unserer Hände und Füße – die bewusste, direkte Einzelsteuerung über den Motorcortex und die unbewusste, indirekte Steuerung bei koordinierten Laufbewegungen über Kleinhirn und Gangmuster-Schaltzentren. Wenn der Motorcortex einen Befehl zur Einzelsteuerung an eine Hand oder einen Fuß sendet, berechnet das Kleinhirn sofort, wie sich die Körperbalance während der Ausführung mit den übrigen Gliedmaßen halten lässt. Während der bewussten Bewegung einer Extremität wird daher die unbewusste Schlängelbewegung des Rumpfes fixiert. Sie können das leicht beobachten, indem Sie beispielsweise beim Joggen mit der Hand das Telefon bedienen oder den Reißverschluss der Jacke einfädeln – die bewusste Einzelsteuerung ihrer Hände blockiert die Schlängelbewegung des Rumpfes und die Laufbewegung wird dabei sofort steifer und anstrengender.
Das Beispiel illustriert auch, dass unsere bewusste Bewegungssteuerung im Motorcortex in Wirklichkeit nicht ausreicht, um unsere Bewegungen tatsächlich zu steuern. Es funktioniert nur, wenn die Übrigen im Team mitarbeiten – wenn der Komponist in der Großhirnrinde ein Stück für Solisten und Orchester schreibt, muss das Kleinhirn dieses Stück dirigieren, sodass die Schaltzentren der Muskelgruppen als Musiker im Orchester wissen, wer gerade als Solist und wer die Begleitung spielen soll.
Diese Art der Verkabelung unserer bewussten Körperwahrnehmung ist auch der Grund dafür, weshalb die Reitliteratur voll von Zügel- und Schenkelhilfen ist: Die Verfasser dieser Reitliteratur waren selbst meist begnadete Reiter (in deren Kleinhirn das Programm „Laufen mit Pferd“ installiert war), aber sie hatten naturgemäß kaum bewusste Wahrnehmung von ihren dabei stattfindenden Rumpfbewegungen und von der Art, wie sie durch Neuausrichtung ihrer Körperachse auf die Pferdebewegung Einfluss nahmen. Daher beobachteten und beschrieben sie stattdessen, wo sich ihre Hände und Füße bei den einzelnen Lektionen befanden und wie sich Hände und Füße dabei bewegten, obwohl diese Bewegungen eigentlich unwesentlich sind. So lange ihre Reitschüler jung genug durch Üben auf gut ausgebildeten, kooperativen Pferden ebenfalls bereits das Programm „Laufen mit Pferd“ installiert hatten, war dies kein Problem. Das Dilemma beginnt dort, wo ein Mensch ohne diese Programminstallation Reiten lernen will, indem er versucht, die Instruktionen bewusst umzusetzen – sein Motorcortex steuert die Bewegung eines Schenkels oder einer Hand für die entsprechende Hilfe, während sein Kleinhirn dabei die Schlängelbewegung des Rumpfes fixiert. Allein die bewusste Konzentration auf unsere Hände oder Beine bewirkt, dass der Motorcortex die Kontrolle übernimmt, denn das Betriebssystem in unserem Kleinhirn ist so programmiert, dass die bewusste Steuerung immer Priorität hat (Artoni, et al., 2017). Ein solcher Reiter kann daher das Pferd nicht mehr fühlen, geschweige denn mit seiner Rumpfbewegung gezielt beeinflussen. Die Befolgung der Instruktionen für Hände und Füße verhindert, dass das Programm „Laufen mit Pferd“ jemals in seinem Kleinhirn installiert wird.
Als Erwachsene sind wir, zumindest in unserem heutigen Kulturkreis, weitestgehend Verstandesmenschen. Wir können nicht mehr mit der Unbefangenheit eines Kleinkindes Reiten lernen, zumal wir als Erwachsene ein geschärftes Risikobewusstsein haben und daher von Anfang an auch die Kontrolle behalten wollen. Unser bewusster Verstand in der Großhirnrinde ist der Komponist, der im wahrsten Sinne des Wortes den Ton angibt, das Teammitglied, welches gerne das große Wort führt. Das Kleinhirn, unser innerer Dirigent, wird versuchen, jegliche Komposition mit dem Orchester einzustudieren. Wenn wir es daher versäumt haben, das Reiten als Kinder zu erlernen, müssen wir mit unserem bewussten Verstand eine Komposition erschaffen, die nicht nur von unserem Kleinhirn in die Bewegung eines reitenden Menschen umgesetzt werden kann, sondern auch vom Kleinhirn unseres Pferdes verstanden werden kann. Auch beim Pferd funktioniert das neuronale Steuerungsteam in völlig analoger Weise wie beim Menschen. Ein isolierter Druck einer Schenkel- oder Zügelhilfe auf einen Punkt des Pferdekörpers läuft als sensorische Meldung in der Großhirnrinde des Pferdes ein, wird dort verstanden (oder auch nicht) und in eine Komposition für den Pferdekörper umgesetzt. Selbst wenn das Pferd gelernt hat, was das Klopfen und Zupfen bedeuten soll – es ist in derselben Situation wie der Jogger, der beim Laufen sein Mobiltelefon bedienen muss: Das Verstehen, Verarbeiten und Umsetzen eines Einzelsteuerbefehles blockiert die rhythmische Schlängelbewegung der Gangmuster-Schaltzentren. Daher wirkt das Reiten mit Schenkel- und Zügelhilfen immer hölzern und grobmotorisch. Eine synchrone Bewegung mit dem Pferd ist nur dann möglich, wenn die beiden Dirigenten direkt über die unterbewusste Propriozeption zusammenarbeiten, wenn also Mensch und Pferd ihre Rumpfbewegungen koppeln.
Die Synchronisation mit der Pferdebewegung verbessert sich daher, wenn der Reiter lernt, die Dominanz seiner Großhirnrinde bei der Bewegungssteuerung bewusst zu unterdrücken. Eine Methode, dies zu erreichen, hängt mit der Fokussierung des Blickes zusammen: Seit der Zeit der Urwirbeltiere reißt unser Großhirn sofort die Kontrolle an sich, sobald wir etwas mit dem Blick fixieren. Umgekehrt hält es sich zurück, wenn wir unseren Blick nicht auf ein bestimmtes Objekt fokussieren, sondern bewusst unser gesamtes, auch peripheres Blickfeld wahrnehmen. In einigen Reitlehren, beispielsweise dem „Reiten aus der Körpermitte“ von Sally Swift spielt daher der „weiche“ Blick eine wichtige Rolle (Swift, 1989).
Der Intendant – das limbische System
Das limbische System erzeugt die Empfindungen und ist daher für die Lernfähigkeit entscheidend, da es allem Erlebten einen Sinn verleiht. Schenkel- und Zügelhilfen werden vom Pferd durch Konditionierung erlernt und bewusst über die Großhirnrinde verarbeitet. Daneben existiert die Kommunikation über Körperwahrnehmung, die auch und mitunter vollständig unbewusst erfolgen kann.
In der Philharmonie der neuronalen Steuerung gibt es den Komponisten (die Großhirnrinde), den Dirigenten (das Kleinhirn) und das Orchester, in dem die Musiker (die Gangmuster-Schaltzentren) virtuos ihre Instrumente (die einzelnen Muskelgruppen) bedienen – und es gibt einen Intendanten, der den Spielplan macht. Dieser Intendant ist das sogenannte limbische System, ein Gehirnteil, der ebenfalls bereits bei den primitivsten Wirbeltieren angelegt ist. Hier (und nicht mit unserem Verstand) entscheiden wir und alle anderen Wirbeltiere, was wir als gut oder schlecht empfinden und welche Ereignisse in unserem Gedächtnis abgespeichert werden. Zwei Strukturen im limbischen System sind hierfür zuständig: Die als Amygdala („Mandelkern“ nach der anatomischen Form) bezeichnete Gehirnregion ist der Sitz von Emotionen und Motivation, hier wird jedes im Gehirn als „neu“ oder „wichtig“ registrierte Ereignis dahingehend bewertet, ob es angenehm oder unangenehm ist. Auffällige Ereignisse werden zusammen mit dieser Bewertung von der Amygdala an eine Gehirnstruktur weitergeleitet, die als Hippocampus bezeichnet wird (der Name leitet sich ab von „Seepferdchen“, da diese Gehirnstruktur eine ähnliche Form aufweist). Der Hippocampus hat die Funktion eines Archivars: Hier wird entschieden, welche Inhalte im Gedächtnis gespeichert werden, wo diese Inhalte abgelegt werden und wie sie wieder abgerufen werden können. Das Gedächtnis funktioniert im Prinzip wie ein Puzzle – alle Eindrücke, Bilder, Geräusche oder Gerüche, die gleichzeitig bei einem als „wichtig“ bewerteten Ereignis registriert wurden, werden in der jeweils dafür zuständigen Gehirnregion abgelegt. Nehmen wir auch nur einen dieser Eindrücke erneut wahr, wird durch die Tätigkeit des Hippocampus erneut das ganze Bild aus den Puzzlestücken zusammengesetzt. Wir riechen zum Beispiel Zimt und erinnern uns an das Weihnachtsfest bei unseren Großeltern. Diese Fähigkeit, beliebige Eindrücke zu verknüpfen, zu bewerten und im Gedächtnis abzuspeichern, macht das limbische System mit Amygdala und Hippocampus zu derjenigen Gehirnregion, die bei allen Wirbeltieren das Lernen neuer Zusammenhänge ermöglicht.
Lernen durch Konditionierung
Wenn es darum geht, dass ein Pferd etwas lernen soll, wird meist das Lernmodell der Konditionierung herangezogen. Unsere Zügel- und Schenkelhilfen sind Signale, die einem Pferd zunächst nichts sagen. Damit ein Pferd auf einen Schenkeldruck gegen seine Brustkorbwand vorwärtsgeht, muss im Pferdehirn eine Assoziation hergestellt werden zwischen einer spontanen Aktivität (Vorwärtsgehen), einem Signal (Schenkeldruck) und einer positiven (Lob, Futter) oder negativen Verstärkung (Aufhören des hoffentlich nicht allzu schmerzhaften Schenkeldruckes). Durch die positive oder negative Verstärkung gewinnt das Signal so viel Bedeutung für das Pferd, dass es im Gedächtnis zusammen mit den assoziierten Eindrücken gespeichert wird. Um in der Pferdeausbildung nicht allzu lang auf ein gewünschtes spontanes Verhalten warten zu müssen, wird das „Vorwärtsgehen“ anfangs meist durch einen Stimulus ausgelöst, der beim Fluchttier Pferd natürlicherweise diese Reaktion hervorruft (ein Wedeln mit einer Gerte, einem Seil oder Ähnlichem). Das erste Training der Schenkelhilfe bei einem jungen Pferd erfolgt dann, indem der natürliche Stimulus des Fluchtverhaltens (wedelnde Gerte) und der Reiterschenkel gleichzeitig eingesetzt werden, so lange bis das Pferd die Assoziation verstanden hat und die Puzzlestücke der treibenden Hilfen zusammengesetzt sind: „Berührung an der Brustkorbwand bedeutet, dass ich (schneller) vorwärtsgehen soll, wenn ich es sofort tue, gibt das Alien auf meinem Rücken Ruhe, wenn ich es nicht tue, wird das Alien ungeduldig und nimmt auch noch die Gerte dazu.“
Wir können mit Geduld und geschickt aufgebautem Training beliebige Signale mit den erwünschten oder unerwünschten Aktivitäten eines Pferdes assoziieren. Die Parade als verhaltende Zügelhilfe hat in allen Reitweisen ihren Ursprung im Anbindetraining des jungen Pferdes, das dabei lernt, dass Zug oder Druck am Kopf „hierbleiben“ bedeutet und dass Widerstand dagegen zwecklos oder sogar schmerzhaft ist. Wir brauchen diese konditionierten Signale, um mit einem Tier, das uns an Körperkraft zehnfach überlegen ist, sicher umgehen zu können. Zügel- und Schenkelhilfen als konditionierte Signale sind Anweisungen an das Pferd, eine bestimmte Aktivität zu tun oder zu lassen. Wie alle Anweisungen sollten sie jedoch nicht ständig wiederholt werden. Sie sind daher nicht dazu geeignet, einem Pferd zu erklären, wie es sich synchron mit seinem Reiter bewegen soll. Fragen Sie sich selbst, wie und wann Anweisungen angebracht sind: Würden Sie gerne mit einem Vorgesetzten zusammenarbeiten, der ihnen jeden einzelnen Buchstaben diktiert und dabei vielleicht noch ungeduldig hinter ihnen steht und jeden Tippfehler moniert? Oder lieber mit einem Vorgesetzten, der ihnen nur einfach den Auftrag gibt, ein Mahnschreiben an die Firma Spät zu schicken, die mit der Lieferung in Verzug ist? Oder vielleicht noch lieber mit einem Vorgesetzten, der Sie nur dann an das Mahnschreiben erinnert, wenn Sie es tatsächlich einmal vergessen haben? Pferde, die ständig mit Zügel- und Schenkelhilfen geritten werden, haben alle den ersten Typ Vorgesetzten. Wenn dieser Reiter oder Vorgesetzte auch noch zu Ungeduld neigt, besteht ein hohes Risiko, dass das Pferd oder der Mitarbeiter das Krankheitsbild einer Depression entwickelt, welches im menschlichen Berufsleben heutzutage auch als „Burn-out“ bezeichnet wird. „Erlernte Hilflosigkeit“, also die Unmöglichkeit, eine unangenehme Einwirkung durch eigenes Handeln zu beenden, ist einer der stärksten bekannten Auslöser für die Entwicklung depressiver Erkrankungen.
Wir brauchen Anweisungen oder Befehle in Form konditionierter Hilfen, um als Menschen mit einem Pferd auch dann eindeutig kommunizieren zu können, wenn das Pferd abgelenkt, aufgeregt oder an anderen Dingen interessiert ist. Befehle sind aber kein Ersatz für Kommunikation. Daher stellt sich die Frage, wie Kommunikation zwischen zwei Wirbeltieren ganz grundlegend funktioniert.
Kommunikation
Dazu muss man zunächst die Frage stellen, wie die Kommunikation im Körper eines Wirbeltieres erfolgt. Die Amygdala im limbischen System eines Säugetiergehirns beurteilt ständig, was gut oder schlecht ist, was Freude macht oder Angst einjagt, was schmeckt oder Ekel erregt. Die Informationen dazu kommen aus allen anderen Gehirnteilen und damit aus allen Körperregionen und Sinnesorganen. Das limbische System gibt aber auch ständig Rückmeldung über seine Bewertungen an den gesamten Körper: Unser Auge vergleicht die Zahlen der Lottoziehung mit denjenigen auf unserem Tippschein, unsere Großhirnrinde weiß, dass hohe Übereinstimmung viel Geld bedeutet, unser Kleinhirn erkennt und meldet die Übereinstimmung an das limbische System, das limbische System bewertet die Situation mit „große Freude“ – und sofort hüpft unser Körper, unsere Mimik zeigt ein Lachen und unsere Stimme jubelt.
Kommunikation ist also primär und ursprünglich etwas, das innerhalb eines Körpers stattfindet, im inneren Team der neuronalen Steuerkreise. Im Laufe der Evolution zeigte sich jedoch rasch, dass es einen enormen Überlebensvorteil bietet, wenn man nicht nur selbst weiß, was gut oder gefährlich ist, sondern auch die Eindrücke anderer wahrnehmen kann. So können etwa Fische ihr Verhalten gegenseitig beobachten und abstimmen, sodass sie als Schwarm zusammenbleiben und gemeinsam bei Gefahr abwenden und flüchten können. Das Beobachten der Körpersprache informiert darüber, was andere Individuen derselben Art denken und fühlen. Körpersprache ist die ursprünglichste Form der Kommunikation. Nur wenige Tierarten haben wie wir Menschen einen so differenziert beweglichen Stimmapparat, dass eine detailreiche Kommunikation über Lautäußerungen möglich wird. Obwohl wir Menschen meist akustisch über Sprache kommunizieren, besitzen wir nach wie vor die Fähigkeit der Körpersprache.
Wir verstehen Stummfilme und Pantomimen und entwickeln erstaunliche Talente, wenn wir uns im Ausland verständlich machen müssen, ohne die lokale Sprache zu sprechen. Wir Menschen können untereinander Körpersprache aber nicht nur durch Beobachtung verstehen, sondern auch erfühlen. Unsere Paartänze sind die ritualisierte Übung dieser Fähigkeit – wir Menschen (zumindest manche von uns) finden es interessant und unterhaltsam, gefühlte Körpersprache zu lesen und darauf zu reagieren, also paarweise synchron mit gekoppelten Rumpfbewegungen über das Parkett zu gleiten.
Pferde kommunizieren fast ausschließlich über Körpersprache. Als hoch soziale Wesen können sie sich körpersprachlich nicht nur sehr differenziert ausdrücken (Neugebauer & Neugebauer, 2011), sondern sind auch ausgezeichnete Beobachter von Körpersprache. Wir Menschen können lernen, die Körpersprache von Pferden zu verstehen – Pferde verstehen die menschliche Körpersprache mindestens ebenso gut, wenn sie regelmäßig Umgang mit uns „Aliens“ haben. Pferde können daher lernen, unsere Körpersprache auch dann zu lesen, wenn wir auf ihnen sitzen und sie uns nicht sehen, sondern nur fühlen können. Wenn wir als Reiter in der Lage sind, unsere Rumpfbewegungen so zu kontrollieren, dass sie für das Pferd verständlich werden, gehen Pferde gerne auf das Kommunikationsangebot ein. Das Pferd ist die einzige Tierart, die zusammen mit (manchen) Menschen die Fertigkeit eines Paartanzes entwickelt.
Teamarbeit
Kommunikation über erlernte Signale (etwa Schenkel- oder Zügelhilfen) wird bei Reiter und Pferd über die Großhirnrinde verarbeitet. Dieser Prozess blockiert eine gleichzeitig ablaufende Körperwahrnehmung.
Die neuronale Steuerung bei Säugetieren arbeitet also wie ein Team, in dem jedes Mitglied auf seine Aufgabe spezialisiert ist, dabei aber mit allen anderen in Kontakt steht. Die meisten Tätigkeiten und Sportarten erfordern ein abgestimmtes Handeln aller Teammitglieder. Die größte Schwierigkeit beim Reiten ist die ungewöhnliche Aufgabenverteilung zwischen bewusstem Handeln (Motorcortex), unbewusster Balancesteuerung (Kleinhirn) und Rumpfbewegung (Gangmuster-Schaltzentren). Es gibt durchaus Sportarten, bei denen Menschen Objekte mit ihrer Rumpfbewegung steuern und kontrollieren. Hierzu gehören beispielsweise Fahrrad, Motorrad, Ski, Surfbrett und viele mehr. Bei all diesen Sportarten lernt unser Kleinhirn gemeinsam mit den Gangmuster-Schaltzentren, die Balance auf dem externen Objekt zu halten und es zu kontrollieren. Unsere Rumpfmuskulatur ist dabei nicht nur für die aktive Kontrolle des Sportgerätes verantwortlich, sondern fungiert über die propriozeptiven Neuronen der Gangmuster-Schaltzentren auch als der wichtigste Sensor zum Bewegungszustand. Fahrrad- oder Motorradfahren funktioniert über die Schlängelbewegung unseres Rumpfes! Ein Pferd ist jedoch kein von Menschenhand geschaffenes Sportgerät, das auf vorhersagbare Weise reagiert. Ein Pferd ist ein Lebewesen, mit körperlichen Asymmetrien, Intelligenz und eigenem Willen. Ein Pferd reagiert auf eine Reiterbewegung nicht immer exakt gleich. Ein Sportgerät können wir mit unseren unbewussten Rumpfbewegungen kontrollieren, ein Pferd müssen wir fragen, seine Antwort verstehen und angemessen darauf reagieren. Reiten nur am Sitz bedeutet differenzierte Kommunikation mit Körperteilen, die wir normalerweise nur unbewusst steuern. Über Jahrtausende haben Reitmeister damit gerungen, diesen Vorgang in Worte zu fassen. Keiner der historischen Reitmeister liefert eine vollständige Beschreibung, lediglich Bruchstücke – ähnlich wie in der Fabel von den blinden Weisen, die durch Abtasten eine Vorstellung von einem Elefanten zu erlangen versuchen. Jedes Bruchstück der Wahrnehmung ist zwar in sich richtig, aber das Gesamtbild lässt sich nur mit zusätzlicher Information zusammenfügen.
Die moderne Naturwissenschaft ist heute in der Lage, die Pferdebewegung exakt zu beschreiben, einschließlich der Asymmetrien des Pferdekörpers. Damit steht die Zusatzinformation zur Verfügung, die man benötigt, um die Bruchstücke der Wahrnehmung zusammenzufügen. Wir können heute beschreiben, welchen Bewegungen ein Reiter auf einem Pferd in den verschiedenen Gangarten ausgesetzt ist, was in einer Wendung mit dem Körpergleichgewicht geschieht und wie Geraderichten funktioniert. Mit diesem Wissen ist es möglich, durch Schulung der eigenen Körperwahrnehmung die Fähigkeit zur differenzierten Kommunikation mit dem Reitersitz zu entwickeln. Allerdings existiert eine weitere Hürde auf diesem Weg – der menschliche Verstand ist so organisiert, dass ein Mehr an theoretischem Wissen das Erlernen einer körperlichen Fähigkeit eher behindert. Der Grund hierfür ist die unterschiedliche Spezialisierung der beiden menschlichen Gehirnhälften.
Spiel und Ziel – die unterschiedlichen Begabungen der menschlichen Gehirnhälften
Kinder erlernen die gemeinsame Bewegung mit dem Pferd vor allem deshalb so leicht, weil sie es spielerisch tun, nur im Moment lebend und aus Freude an der Bewegung. Erwachsene dagegen haben in der Regel einen Plan, wie sie mit dem Pferd umgehen wollen. Kinder setzen beim Reiten vorrangig ihre rechte Gehirnhälfte ein, Erwachsene ihre linke.
Auf den ersten Blick sind die beiden Hälften des Gehirns funktionsäquivalent – jede Gehirnhälfte steuert eine Körperhälfte, wobei wegen der Überkreuzung der Nervenbahnen die linke Hirnhälfte die rechte Körperhälfte steuert und umgekehrt. Bei Affen lässt sich jedoch beobachten, dass die linke Hand (gesteuert von der rechten Hirnhälfte) bevorzugt zum Fangen bewegter Objekte genutzt wird, während die rechte Hand (gelenkt von der linken Hirnhälfte) bevorzugt zum Festhalten an einem Objekt dient (Rogers, 2009). Vor etwa 2,5 Millionen Jahren begannen die Vorfahren des Menschen jedoch, sich mehr und mehr im Gebrauch von Werkzeugen zu üben und verwendeten hierzu bevorzugt ihre rechte Hand, denn ein Werkzeug muss man gut festhalten. So trainierten sie gleichzeitig die zugehörige linke Gehirnhälfte für diese Aufgabe. Machen wir uns kurz bewusst, was die Aufgabe „Werkzeuggebrauch“ beinhaltet: Man muss ein Ziel haben, was man mit dem Werkzeug erreichen will, eine Vorstellung, wie das Werkzeug dafür einzusetzen ist, und einen Plan, welche Bewegungen und Handgriffe nacheinander auszuführen sind. Die hoch entwickelte menschliche Intelligenz ist eng verknüpft mit diesem „Begreifen“ und der logischen Aneinanderreihung verschiedener „Begriffe“. Unsere Sprache und unsere schriftliche Überlieferung basieren auf der Abfolge von Begriffen, Zeichen und Symbolen. Sprache wird von unserer linken Hirnhälfte erzeugt. Entsprechend ist unsere linke Gehirnhälfte durch Evolution und ständiges Training hoch spezialisiert, einen Plan zum zielgerichteten Handeln zu entwickeln, zu verstehen und umzusetzen – und diese Erfahrung anderen mitzuteilen.
Die menschliche Intelligenz kommt jedoch durch das Zusammenwirken beider Gehirnhälften zustande. Einen einzigartigen Einblick in deren unterschiedliche Funktionen gibt die Hirnforscherin Jill B. Taylor, die ihren eigenen Schlaganfall überlebte und die damit verbundenen Erfahrungen in einem Buch beschrieben hat (Taylor, Mit einem Schlag, 2008) (Taylor, 2006). Während Blutgerinnsel ihre linke Gehirnhälfte ausschalteten, erlebte sie die Welt aus der Sicht ihrer rechten Gehirnhälfte – eine sprachlose Welt, in der Raum und Zeit eins wurden. In einem jahrelangen Prozess der Rekonvaleszenz erlangte sie jedoch wieder die Fähigkeit zu sprechen und zu schreiben und konnte so von dieser Erfahrung berichten. Ihr Buch bietet einen einzigartigen Einblick, wie das Zusammenspiel der beiden Hirnhälften die Facetten der menschlichen Persönlichkeit formt:
In der rechten Hirnhälfte geht es nur um das Hier und Jetzt, sie empfindet das Glück und die Freude des Augenblicks. Sie denkt in Bildern und nimmt den eigenen Körper ohne Grenzen als Bestandteil des Universums wahr. Sie versteht die unterschwelligen Hinweise der Sprache, wie etwa Gesichtsausdruck und Körpersprache, sie betrachtet das Gesamtbild der Kommunikation und bewertet die Übereinstimmung des Ganzen. Die rechte Hirnhälfte erzeugt in unserem Bewusstsein Empathie, Mitgefühl und Intuition.
Die linke Hirnhälfte versteht die Details, sie versteht die Buchstaben und wie sie zusammen Wörter ergeben, die aneinandergereiht eine komplexe Botschaft übermitteln. Die linke Hirnhälfte denkt in Sprache, in Form einer inneren Stimme, die sagen kann „ich bin“, wodurch wir in unserem Bewusstsein zu unabhängigen Wesen werden, einzigartige feste Körper, getrennt vom Ganzen. Die linke Hirnhälfte erzeugt in unserem Bewusstsein das Ichgefühl und die Fähigkeit zu logischem Denken. Sie ist ehrgeizig, vergleicht sich ständig mit anderen und möchte die gesteckten Ziele erreichen.
Beide Hirnhälften arbeiten zusammen: Die linke Hirnhälfte reiht die von der rechten Hirnhälfte geschaffenen Bilder eines Momentes in zeitlicher Abfolge auf und vergleicht die Details dieses Momentes mit denen des letzten. Dadurch entstehen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Die linke Hirnhälfte macht uns die Ausmaße unseres Körpers bewusst, während die rechte Hirnhälfte uns hilft, ihn dort zu platzieren, wo wir ihn hinbewegen möchten.
Je nach Situation und individueller Persönlichkeit kann die dominante Rolle von der linken oder der rechten Hirnhälfte übernommen werden. Durch die Erziehung zum Lesen, Schreiben und planvollen Strukturieren des Tagesablaufes wird bei Menschen der modernen Kulturen meist spätestens im Erwachsenenalter die linke Hirnhälfte dominant.
Für die Kommunikation mit einem Pferd ist es jedoch nicht ideal, wenn unsere linke Hirnhälfte dominiert. Pferde haben in der Evolution weder den Gebrauch von Werkzeugen noch die Kommunikation über Symbolabfolgen oder Worte entwickelt. Pferde kommunizieren untereinander fast ausschließlich über Körpersprache. Wir dürfen daher annehmen, dass ihre „Pferdsönlichkeit“ eher unserer intuitiven Persönlichkeit ähnelt, die vom Einfluss der rechten Hirnhälfte erzeugt wird. Reiten mit Sitzhilfen wird auch aus diesem Grund von Pferden weitaus besser verstanden als Reiten über erlernte Abfolgen von Zügel- oder Schenkelhilfen!
Um ein Pferd mit Sitzhilfen reiten zu können, brauchen wir jedoch vor allem auch das Körperbewusstsein unserer rechten Hirnhälfte. Wir brauchen ihre Fähigkeit, den eigenen Körper als „unbegrenzt“ wahrzunehmen, um mit der Pferdebewegung eins werden zu können. Das Fahrradfahren kann nochmals als Beispiel dienen, um das Zusammenspiel von linker und rechter Hirnhälfte beim Erlernen von komplexen Bewegungen zu verdeutlichen: Wir können uns die theoretischen Kenntnisse aneignen, wie Fahrradfahren funktioniert (linke Hirnhälfte), aber um tatsächlich Fahren zu lernen, müssen wir spielerisch die Balance finden zusammen mit dem externen Objekt Fahrrad – wir brauchen die Fähigkeit der rechten Hirnhälfte zur erweiterten Körperwahrnehmung.
Die folgenden Kapitel bieten viel theoretisches Wissen für die linke Hirnhälfte. Wenn es Ihnen gelingt, diese Modelle und Vergleiche als „bewegte Bilder“ vor Ihrem inneren Auge zu visualisieren, hat ihre rechte Hirnhälfte „verstanden“. Wenn Sie auf dem Pferd sitzen – vergessen Sie die Theorie und geben sich stattdessen dem Glücksgefühl der gemeinsamen Bewegung hin. So geben Sie ihrer rechten Hirnhälfte die Leitung im Team der neuronalen Steuerung und werden offen für das Fühlen einer Bewegungssymbiose mit dem Pferd.
Ehrgeiz, Vergleiche und Trainingspläne dagegen übergeben die Kontrolle der linken Hirnhälfte. Reiten als sportlicher Konkurrenzkampf unterdrückt die empathische rechte Hirnhälfte und damit das Gefühl des Einswerdens mit dem Pferd.
(Zeichnung: Brigitte Kaluza)
2
DIE BIOMECHANIK DES PFERDEKÖRPERS
In der Einleitung haben wir Manolo Oliva zitiert, einen Reitmeister, der seine Pferde mit Sitzhilfen reitet: „… Können Sie mir erklären, wie man ein Fahrrad fährt? Nein, können Sie nicht. Aber jeder meint, anderen erklären zu können, wie sie die Balance auf einem Pferd finden.“
Man kann durchaus erklären, wie man Fahrrad fährt, aber man kann es nur jemandem erklären, der weiß, wie ein Fahrrad funktioniert. Um das Reiten mit Sitzhilfen daher bewusst zu erlernen, muss man als Allererstes verstehen, wie ein Pferd funktioniert. Wir brauchen also fundierte Kenntnisse von Anatomie und Biomechanik des Pferdekörpers.
Allerdings ist nicht jeder, der sowohl die Anatomie des Pferdes als auch die Biomechanik der Pferdebewegung perfekt versteht, automatisch auch ein guter Reiter. Das Verstehen in der Großhirnrinde ist meistens viel zu abstrakt, um dem Kleinhirn als Bewegungsmodell zugänglich zu sein.
Das Kleinhirn ist nicht gut in abstrakter Logik, aber es steht in ständigem Austausch mit dem Großhirn und kann so dessen Gedanken beobachten: Sobald das Großhirn eine Bewegung so gut versteht, dass es sie wie einen virtuellen Film oder ein bewegtes Hologramm in Gedanken darstellt, beobachtet und lernt auch das Kleinhirn diese Bewegung. Dieser Mechanismus ist die Grundlage des „Abschauens“ von Bewegungstechniken, durch die Kinder voneinander das Fahren auf einem Fahrrad lernen, ohne irgendetwas von dessen Funktionsweise zu verstehen.
Das Ziel dieses Kapitels ist es daher, die Pferdebewegung für das Großhirn so „anschaulich“ zu erklären, dass es diese als bewegte Animation darstellt und so dem Kleinhirn die Gelegenheit zum Beobachten gibt.
Einfache Modelle – das Pferderücken-Skateboard
Der Körper eines Pferdes funktioniert als elastisches System, in dem eine Bewegung unter minimalem Energieverbrauch durch Federkräfte aufrechterhalten wird.
Das intuitive Verstehen einer Bewegung durch das Kleinhirn erfordert einfache Modelle, die jedoch biomechanisch korrekt sein müssen. Als spezialisierter Prozessor für die Vorausberechnung und Überprüfung von Bewegungshypothesen entlarvt das Kleinhirn sofort jedes Modell, das nicht der Physik entspricht.
Ein zweidimensionales Pferdemodell
In Zusammenarbeit von Robotik-Ingenieuren der Universität Michigan und Veterinärmedizinern der Universität Zürich wurde ein sehr einfaches, zweidimensionales Modell der Pferdebewegung entwickelt, das dennoch die Gangarten Schritt, Trab und Tölt korrekt abbildet und dabei sogar die korrekten Aufprallkräfte errechnet, die die Hufe von Warmblütern (Schritt, Trab) oder Islandpferden (Tölt) in den jeweiligen Gangarten erzeugen (Gan, Wiestner, Weishaupt, Waldern, & Remy, 2016). Das Modell geht von den Grundannahmen aus, dass die Körpermasse des Pferdes auf einen linearen Körper der Länge L verteilt ist, der von vier masselosen Federbeinen getragen wird. Die Federbeine können drei Zustände einnehmen: (1) Bodenkontakt, (2) Schwungphase und (3) vorgestreckt zur Landung in einem definierten Winkel. Zwei Varianten des Modells – mit und ohne Kopf – wurden entwickelt, wobei die Variante mit Kopf insbesondere im Schritt die tatsächlichen Aufprallkräfte von Pferdehufen besser simuliert (Abb. hier unten).
Das Modell entwickelt regelmäßige Gangarten als periodische Oszillationen, sobald es in der Fußfolge der jeweiligen Gangart gestartet wird. Ein solches Modell mag zu vereinfachend erscheinen. Seine gute Übereinstimmung mit der natürlichen Pferdebewegung ist jedoch ein erster Hinweis darauf, dass auch der Pferdekörper als elastisches System funktioniert, in dem durch periodische Schwingungen die Gangarten zur Fortbewegung erzeugt werden. Die regelmäßigen Gangarten des Pferdes, in der Reiter-Terminologie auch als „Takt“ bezeichnet, kommen durch die Oszillationen des gesamten Pferdekörpers zustande. Ebenso wie das Modell nach dem Starten von selbst in der gewählten Gangart weiterläuft, kann das Pferd die Gangart ohne ständiges Nachsteuern aufrechterhalten, sofern es in diesem Zustand der „Losgelassenheit“ nicht gestört wird. Dieses einfache Modell illustriert, dass die Pferdebewegung vom Reiter in erster Linie ohne Störung zugelassen werden muss. Ein Reiter muss sich daher in die Schwingungen des Pferdekörpers einfügen.
Ein „Federbein-Modell“ der Pferdebewegung. Abbildungen aus: Gan et al. (2016), Passive Dynamics Explain Quadrupedal Walking, Trotting, and Tölting; Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, Vol. 11 / 021008-1
Das dreidimensionale „Skateboard“- Modell der Pferdebewegung
Im Modell von Gan et al. bewegt sich der „Pferdrücken“ wellenförmig, begleitet von einer phasenverschobenen Nickbewegung des Kopfes. Vergleicht man die Wellenbewegung von Schritt und Tölt in diesem Modell, so fällt die unterschiedliche Wellenlänge auf – im Schritt erscheint die Welle kürzer und „höher“ als im Tölt, während sie im Trab überhaupt nicht vorhanden zu sein scheint. Letzteres widerspricht der Wahrnehmung eines jeden Reiters, denn im Trab bewegt sich der Pferderücken sehr ausgeprägt. Das Modell gibt diese Bewegung jedoch nicht wieder, da das „Modellpferd“ zwar eine Körperlänge, aber keine Körperbreite hat.
Ein realitätsnäheres „Modellpferd“ hätte daher seine Federbeine nicht direkt an der Körperlängsachse, sondern an zwei Querachsen, einer vorderen „Schulterachse“ und einer hinteren „Beckenachse“. Da sich bei den symmetrischen Gangarten Schritt, Trab und Tölt die Beine an einer Querachse nicht synchron, sondern gegenläufig bewegen, ergeben sich damit Rotations- und Biegekräfte auf die Körperlängsachse (Abb. rechts).
Angesichts dieser vielen gleichzeitig ablaufenden Bewegungskomponenten in den drei Raumachsen scheint es ziemlich hoffnungslos, eine bildhafte Vorstellung davon zu entwickeln, wie sich der Rücken unseres Modellpferdes bewegt. Die Masse des „Modellpferdes“ wäre nun nicht mehr wie bei Gan et al. auf einen zweidimensionalen Körper, sondern auf einen dreidimensionalen Körper verteilt, also so etwas wie ein Brett. Glücklicherweise wurde vor etwa 70 Jahren das Skateboard erfunden, ein Brett, das sich durch Auf- und Abkippen in eine slalomförmige Fortbewegung versetzen lässt. Exakt diese Art von Bewegung führt das virtuelle Brett aus, mit dem die Körpermasse eines Vierbeiners die vier Beine belastet.
Die vertikale Bewegung beim Einfedern eines Beines rotiert die Becken- oder Schulterquerachse. Die Wirbelsäule in der horizontalen Körperlängsachse erfährt dabei Torsionskräfte.
Beim Vorführen eines Beines rotiert die Querachse in horizontaler Ebene. Es entstehen Kräfte, die das Modell um einen „Gierwinkel“ vom Kurs abbringen würden.
Bei einem Pferdemodell mit biegsamem Körper erzeugen die horizontalen Komponenten der Schrittbewegung jedoch eine Biegung des Körpers, also eine Schlängelbewegung.
Die Auslenkungen der Körperachsen bei der Pferdebewegung (Illustrationen: shutterstock.com/decade3d – anatomy online)
Wenn Sie kein geübter Skateboardfahrer sind, sollten Sie sich zunächst einige Videos ansehen, in denen die Technik des „Pumpens“ gezeigt wird (suchen Sie nach Videos unter der Beschreibung „how to pump a longboard“). Hier sehen Sie, wie der Skateboardfahrer das Skateboard in Kipp- und Slalombewegungen versetzt, sodass er sich darauf fortbewegen kann, ohne einen Fuß auf den Boden zu setzen. Das physikalische Prinzip dahinter beruht auf Gewichtsverlagerungen, die zu einem Abwärtskippen des Brettes führen und dadurch das Rad darunter einen Viertelkreis abwärts und damit vorwärtstreiben. Durch eine einzelne dieser Kippbewegungen würde das Brett nur seitwärts ausbrechen, aber durch die synchrone gegenläufige Kippbewegung der anderen Achse kommt eine Slalombewegung zustande, die bei geübten Fahrern eine schnelle Vorwärtsbewegung ermöglicht.
Ein Pferd läuft nicht auf Skateboardrollen, sondern auf Beinen. Die Beine versetzen die „Ecken“ des „Körpermasse-Brettes“ aber ebenfalls sowohl in vertikale (auf und ab) als auch in horizontale (Slalom)Bewegungen, völlig analog dem Skateboard. Ein Modellpferd, dessen Körpermasse wie ein Brett auf vier Federbeinen steht, würde nach dem Starten in Schritt, Trab oder Tölt kontinuierlich als elastisches System laufen. Die kinetische Energie der Bewegung versetzt dabei über die Federbeine das Körpermasse-Brett in skateboardartige Schwingungen, sodass umgekehrt die potenzielle Energie der Körpermasse wiederum die Federbeine antreibt.
Ein solches „Skateboard-Modell“ mag zu einfach, zu abstrakt oder sogar lächerlich erscheinen. Es hilft aber, eine intuitive Vorstellung von zwei wichtigen Fakten zu erhalten:
Die Bewegung von Pferden und anderen vierbeinigen Lauftieren besteht aus elastischen Schwingungen des gesamten Körpers. Ohne Reibungsverluste, Gegenwind oder störende Umweltfaktoren würde ihr Körper „von alleine“ laufen.
Wenn sich ein Reiter mit der Rückenbewegung des Pferdes synchronisiert, kann er die elastische Schwingung des gemeinsamen Systems ebenso beeinflussen, wie er ein lebloses Skateboard durch „Gewichtshilfen“ in Bewegung setzen kann. Das Pferd muss nichts lernen, um diese Hilfen zu verstehen!
Der Realitätstest für diese einfachen Modelle besteht in ihrem Abgleich mit der Anatomie des lebenden Tieres. Kann man die Beine eines echten Pferdes mit Sprungfedern vergleichen? Wie verteilen sich die Kräfte auf den tatsächlichen Pferderücken, der offensichtlich nicht aus einem Holzbrett besteht (auch wenn er sich für manche Reiter „bretthart“ anfühlen mag)? Wie erfolgt das Starten der Fortbewegung in einer spezifischen Gangart?
Beine: Federn und Pendel
Die anatomische Konstruktion der Pferdebeine minimiert die Energiekosten der Fortbewegung: Die Energie wird durch Pendeloder Federmechanismen zurückgewonnen, während die Körpermasse wie auf Rollen läuft.
Die Idealisierung der Pferdebeine als reine Sprungfedern entspricht nicht ganz ihrer wirklichen Funktion. Die Beine von Pferden (und anderen Lauftieren) können zwei unterschiedliche biomechanische Funktionen ausüben – als Federn oder als Pendel (Biewener, 2006). Beide Mechanismen helfen dabei, die Energiekosten der Fortbewegung zu senken (Abb. S. 33 oben).
Damit stellt sich die Frage, wie ein und dasselbe Bein einmal als Stütze und im nächsten Augenblick als Sprungfeder wirken kann. Als starre Stütze wirkt ein Bein, wenn sich die Gelenkwinkel unter Belastung nicht ändern. Dies funktioniert am stabilsten, wenn die langen Knochen bereits im Ruhezustand in den Gelenken senkrecht übereinander ausgerichtet sind. Eine solche Konfiguration sehen wir in der Vorhand des Pferdes im Abschnitt Unterarm, Karpalgelenk und Röhrbein (Abb. hier unten).
Für die Rolle als Sprungfeder sind zwei Mechanismen verantwortlich. Zum einen können lange Knochen im Winkel zueinander über elastische Sehnen verspannt sein, sodass sie unter Belastung tatsächlich wie eine mechanische Feder wirken. Diese Konfiguration sehen wir sowohl an der Hinterhand (wo Oberschenkel, Unterschenkel, Röhrbein und Fesselbein eine solche mechanische Federung bilden) als auch an der Vorhand (hier ist eine solche Federung zwischen Röhrbein und Fesselbein und zwischen Ellenbogengelenk und Schulterblatt verwirklicht (McGuigan & Wilson, 2003). Wird die Federung durch Änderung des Gelenkwinkels über reine Sehnenspannung erzeugt, so erfordert sie keine Energie. Besonders im oberen Teil der Pferdebeine sind jedoch auch Muskeln an der Federung beteiligt. Ab S. 51 wird davon noch ausführlicher die Rede sein.
Vor allem in Gangarten mit „Flugphase“, bei denen sich die gesamte Körpermasse zeitweise in der Luft befindet, wirken die Beine tatsächlich in erster Linie als Sprungfedern, die bei der Landung unter der Körpermasse komprimiert werden. Die kinetische Energie der Bewegung und die potenzielle Energie der Körpermasse wirken also zusammen, um einen Federmechanismus zu spannen, der sich anschließend wieder entlädt und die Körpermasse erneut nach vorne und oben katapultiert.
Bei schreitenden Gangarten dagegen wirken die Beine eher als starre Stützen, über die das Körpergewicht nach vorne rollt, eine Bewegung, die man sich am besten als umgekehrtes Pendel vorstellt. Trifft ein Bein auf den Boden auf, so treibt die kinetische Energie der bewegten Pferdemasse das Pendel bis zum Scheitelpunkt, wobei die Körpermasse über der starren Stütze etwas angehoben wird. Diese potenzielle Energie der angehobenen Körpermasse dient dann dazu, das Pendel und damit die Körpermasse weiter vorwärtszutreiben.
Beine wirken je nach Gangart als „Pendel“ oder „Federn“.
Die Konstruktionsmerkmale der Pferdebeine (Illustration: shutterstock.com/Motionblur Studios)
Die Beine des Pferdes kommen dem Ideal von „masselosen Sprungfedern“ sehr nahe, da sich die starke Muskulatur weit oben befindet, sodass der untere Teil des Beines, der bei jedem Schritt vor- und zurückschwingen muss, möglichst leicht konstruiert ist. An der Hinterhand wird die prototypische Zickzackkonfiguration einer Sprungfeder aus Sprunggelenk, Kniegelenk und Hüftgelenk in ihrer Gesamtheit auch als „Hanken“ bezeichnet. Der Verlauf der Sehnen über die Umlenkflächen der Gelenke ermöglicht hier einen besonders großen Federweg, wenn alle diese Gelenke gleichzeitig gebeugt werden. In der Reitliteratur existiert hierfür der Begriff „Hankenbeugung“.
Die Rollbewegung der Hüft- und Schultergelenke
Die einfachen Modelle des vorausgegangenen Abschnittes basieren darauf, dass sich die Federung der Beine und die Schwingungen der Körpermasse wechselseitig antreiben. Daher stellt sich die Frage, wie die Beziehung zwischen Bein- und Rückenbewegung beim „echten“ Pferd aussieht. Sowohl die Vorderbeine als auch die Hinterbeine des Pferdes sind über Kugelgelenke mit dem Rumpf verbunden. Wenn wir die Rückenbewegung des Pferdes verstehen wollen, so konzentrieren wir uns am besten zunächst auf die Bewegung dieser Kugelgelenke und betrachten dabei die Beine nur in ihrer „abstrakten“ Funktion als Feder oder Pendel:
Wirkt ein Bein als Pendel, so rotiert das entsprechende Kugelgelenk nach dem Bodenkontakt des Beines nach vorne und oben. Das Kugelgelenk auf der gegenüberliegenden Körperseite muss diese Bewegung spiegelbildlich entgegengesetzt mitmachen, da es ja starr über das Becken (oder den Rumpf im Fall der Schultergliedmaßen) verbunden ist. Die Kugelgelenke bewegen sich daher auf Kreis- oder Ellipsenbahnen in einer Art virtueller „Rollbewegung“, wobei die Kraftübertragung in der „oberen“ Hälfte der Kreisbahn stattfindet.
Wirkt ein Bein als Feder, so wird das Kugelgelenk nach dem Bodenkontakt des Beines komprimiert und rotiert unter der Körpermasse nach unten und hinten (die Körpermasse schiebt sich über dem komprimierten Federbein nach vorne). Auch hier muss eine gegengleiche Bewegung auf der anderen Körperseite stattfinden, sodass auch hier eine „Rollbewegung“ beider Kugelgelenke resultiert. Allerdings findet hier die Kraftübertragung in der „unteren“ Hälfte der Kreisbahn statt.
Die Kugelgelenke beschreiben also während der Bewegung Kreisbahnen, die man sich auch als Rad vorstellen kann (ob dieses virtuelle Rad wirklich ganz rund ist oder je nach Gangart auch eine elliptische Form haben kann, soll momentan unberücksichtigt bleiben). Unabhängig davon, ob es sich um den Pendelmechanismus der schreitenden oder den Federmechanismus der laufenden Bewegung handelt, „rollen“ diese virtuellen Räder auf beiden Körperseiten immer vorwärts in Laufrichtung. Der Unterschied zwischen der Pendelbewegung des schreitenden Beines und dem Sprungfedermechanismus des laufenden Beines ist lediglich, dass die Kraftübertragung beim Pendel in der „oberen“ und bei der Sprungfeder in der „unteren“ Hälfte des Rades erfolgt. In der jeweils anderen Hälfte der Kreisbahn wird das unbelastete Bein wieder nach vorne geschwungen. Das Bein hängt also in seinem Kugelgelenk wie die Gondel am Riesenrad und wird durch die Kraftübertragung auf der anderen Körperseite wieder in die richtige Landeposition rotiert.
Dies kann aber nur dann funktionieren, wenn das Bein dabei „einklappt“. Hierfür ist einerseits die Federspannung verantwortlich, die sich während der Bodenkontaktphase in den elastischen Geweben des Beines aufgebaut hat (mehr dazu ab S. 51). Sobald sich das Bein in der Luft befindet, wird es von dieser Federspannung eingeklappt und nach vorne geschnellt (Lichtwark, Watson, Mavrommatis, & Wilson, 2009). Darüber hinaus sind die sogenannten Stellreflexe dafür verantwortlich, dass dieser Vorgang koordiniert abläuft, denn ein reiner Federmechanismus könnte nicht von den Gangmuster-Schaltzentren reguliert werden. Sobald ein Bein den Bodenkontakt verliert und damit der Zug auf Sehnen und Muskeln entfällt, sorgen diese neuronalen Reflexe für das Entspannen einiger Muskelgruppen (für das Einklappen) und die Aktivierung der Muskelgruppen, die den Federmechanismus für den nächsten Bodenkontakt wieder spannen. Diese Steuerimpulse für zusammengehörige Muskelgruppen sind in den Gangmuster-Schaltzentren im Rückenmark so zusammengefasst, dass sie automatisch und virtuos in richtiger Reihenfolge stattfinden. Wenn ein Arzt dem Patienten mit dem Hämmerchen auf die Kniesehne klopft, schwingt der Unterschenkel des Patienten unwillkürlich nach vorne. Dieser sogenannte Patellarsehnenreflex ist einer der analogen menschlichen Stellreflexe: Der Arzt prüft damit, ob die Nervenleitung des Patienten zwischen dem Bein und den Gangmuster-Schaltzentren im Rückenmark intakt ist. Auch wenn es in manchen Reitinstruktionen so dargestellt ist, als würde die Schenkelhilfe des Reiters am Rumpf des Pferdes einen Reflex auslösen, der das Hinterbein zum Vorschwingen und Untertreten anregt – dies ist nicht der Fall! Würde der Arzt dem menschlichen Patienten mit dem Hämmerchen gegen die Rippen klopfen, würde dessen Bein sicher nicht reflektorisch vorschwingen. Die sogenannte Schenkelhilfe löst keinen Reflex aus und ist daher keine wirkliche „Hilfe“ für das Pferd!
Eine weitere Vorstellung kann dazu beitragen, den Mechanismus bildhaft zu verstehen: Ein Speichenrad (etwa am Fahrrad oder einem Bollerwagen) ist so konstruiert, dass die Speichen ein kleines, zentrales Rad (die Nabe) und ein großes, peripheres Rad (die Felge) miteinander verbinden. Denken wir uns die Kreisbewegung der Kugelgelenke als das kleine Rad der Nabe und das Pferdebein als Speiche, können wir intuitiv erfassen, wie das Pferd auf seinen Beinen „rollt“. Diese Visualisierung funktioniert gut für das „Federbein“ mit der Kraftübertragung auf der unteren Hälfte des kleinen Nabenkreises, den das Kugelgelenk beschreibt – man stellt sich ein Rad mit „Federspeichen“ vor, welches sich bei Bodenkontakt „eindellt“. Der Mechanismus für das starre „Pendelbein“ ist zwar physikalisch ganz analog, aber die Hilfsvorstellung funktioniert nicht, denn von Menschen konstruierte Räder mit eingebautem „Pendelmechanismus“ gibt es nicht. Daher muss die Vorstellung des „Federspeichenrades“ ausreichen, um intuitiv zu verstehen, dass ans Laufen angepasste Wirbeltiere „das Rad erfunden“ haben. Solche Lauftiere („cursorial animals“) zeichnen sich anatomisch dadurch aus, dass ihre Beine aus den zughörigen Kugelgelenken senkrecht nach unten verlaufen (wie Speichen) und nicht seitlich abgespreizt sind (Abb. S. 36). Diese „Erfindung des Rades“ war ein entscheidender Durchbruch für die energiesparende Fortbewegung auf dem Land, denn es erfordert wesentlich weniger Energie, eine Last zu rollen, als sie zu tragen. Eine Eidechse mit seitlich abgespreizten Beinen kann daher zwar einen kurzen Sprint hinlegen, aber für den Ausdauerlauf fehlen ihr die anatomischen Voraussetzungen.
Wirbeltiere mit senkrecht nach unten weisenden Beinen (Pferde, Menschen) sind ans Laufen angepasst („cursorial animals“):
Die Rollbewegung ihrer Hüft- und Schultergelenke führt zum Zurücklegen großer Wegstrecken, da die langen Beine wie die Speichen eines Rades wirken.
Das „Einfedern“ der Beine in Gangarten mit Flugphase erzeugt eine „Delle“ im Rad.
Das „Federspeichenrad“
Der Pferderücken – Hydraulik und Dominosteine
Die Wirbelsäule hat eine zentrale Funktion für das elastische System des Pferdekörpers, da sie sowohl ein stabiles Tragen des Körpergewichtes als auch eine flexible Kraftübertragung ermöglichen muss. Die Anatomie der Wirbel ist beiden Aufgaben angepasst.
Das einfache Modell, das die Pferdebewegung als Schwingung einer rechteckig verteilten Masse auf vier Federbeinen simuliert, hat seinen Realitätstest hinsichtlich der Baukomponente „Bein“ weitestgehend bestanden. Der Rücken wurde im Modell als starres rechteckiges Brett simuliert, das durch die Bewegung der Beine in eine Skateboardartige Schwingung versetzt wird.
Bei dieser Simulation geht es jedoch lediglich um die Kräfte, durch die potenzielle Energie (Körpermasse) und kinetische Energie (Bewegung) ineinander übergeführt werden. Das Simulationsmodell „Brett auf vier Federbeinen“ gibt noch keine Auskunft über konkrete Konstruktionspläne, die auch in der Realität funktionieren würden. Eine solche Konstruktion muss zwei einander widersprechende Anforderungen erfüllen – Flexibilität und Stabilität.
Flexibilität im Pferderumpf ist erforderlich, um die Drehmomente aufzunehmen, die bei der Beinbewegung entstehen. Bei jeder Auf- und Abbewegung eines Beines entsteht ein Rotationsmoment um die Körperlängsachse, bei jeder Vor- und Zurückbewegung ein Drehmoment in horizontaler Ebene, das eine Slalombewegung hervorrufen würde. Pferde laufen aber nicht ständig im Slalom dahin. Im Abschnitt über die Anatomie der Beine haben wir gesehen, dass die Gelenkpfannen der Hinterbeine im Beckenknochen (und analog die Schultergelenke der Vorderbeine) in der Bewegung kleine kreis- oder ellipsenförmige Rollbewegungen nach vorne beschreiben. Wenn wir uns das Becken als starre Verbindung zwischen diesen Kugelgelenken vorstellen, an der genau in der Mitte ein rechtwinklig nach vorne zeigender Farbstift befestigt ist, dann würde dieser Stift in der Bewegung eine Figur nach Art des mathematischen „Unendlich“-Zeichens malen (Abb. hier oben).
1 Die Kugelgelenke der Hinterbeine sind durch das Becken starr verbunden.
2 Diese starre Verbindung wirkt als Achse, an die genau in der Mitte die Wirbelsäule über das Kreuzdarmbeingelenk gekoppelt ist.
3 Stellt man sich statt der Wirbelsäule dort einen rechtwinklig nach vorne zeigenden Farbstift vor, dann würde dieser Stift in der Bewegung eine Figur nach Art des mathematischen „Unendlich“-Zeichens malen.
Die Taumelachsenbewegung (Fotos: shutterstock.com/decade3d – anatomy online)
Das Becken ist über das Kreuzdarmbeingelenk starr und rechtwinklig mit der Wirbelsäule verbunden, sodass die Bein- und Beckenbewegung diese dreidimensionale Unendlichschleife auf den ersten Lendenwirbel überträgt. Wäre die Wirbelsäule nur ein einziger langer Knochen zwischen Becken und Schultergürtel, so müsste das Pferd tatsächlich Slalom laufen. In Wirklichkeit besteht die Wirbelsäule jedoch aus vielen knöchernen Wirbelkörpern, zwischen denen sich die flüssigkeitsgefüllten Bandscheiben befinden (Abb. hier unten). Diese Konstruktion ist ideal, um die Bewegung eines Wirbelkörpers kraftschlüssig auf den nächsten zu übertragen – die flüssigkeitsgefüllte Bandscheibe funktioniert wie ein Hydraulikpuffer. Außerdem ist die Wirbelsäule in ihrer Gesamtheit dadurch so flexibel, dass sie die durch die Beinbewegung entstehenden Kräfte in Form von Torsions- und Flexionswellen weiterleiten kann, ohne dass die eigentliche Körperlängsachse von der Bewegungsrichtung abweicht. Stellen Sie sich eine Reihe von Dominosteinen vor – stößt man den ersten an, fallen alle der Reihe nach um. Die Wirbelkörper funktionieren wie eine Reihe von Dominosteinen, die sich über die Bandscheibenhydraulik gegenseitig anstoßen und so nicht nur der Reihe nach umfallen, sondern sich auch gegenseitig immer wieder aufrichten. Die durch die Hinterbeine erzeugte dreidimensionale Unendlichschleife kommt so zeitlich versetzt vorne bei den Brustwirbeln an und erzeugt dort bei den Schultergelenken dieselben kleinen Rollbewegungen wie am Becken. Vorder- und Hinterbeine eines Pferdes können sich so tatsächlich gegenseitig antreiben, ganz wie im Simulationsmodell vorhergesagt.
Die Anatomie der Wirbelsäule (Illustration: shutterstock.com/Alila Medical Media)
Die Stabilität einer solchen Konstruktion wäre aber nicht ausreichend, um die Körpermasse zu unterstützen und auch ihre potenzielle Energie zum Antrieb zu nutzen, wie es beim „starren“ Körper des Simulationsmodells der Fall ist. Ein Tier, das an Land auf vier Beinen stehend der Schwerkraft ausgesetzt ist, braucht zusätzliche Versteifungen in der Wirbelsäule, damit diese in ihrer Längsachse das Körpergewicht tragen kann, ohne dass das Tier hierfür ständig Muskelkraft aufbringen muss (Putz & Müller-Gerbl, 1996). Diese Versteifung wird durch die sogenannten Zwischenwirbelgelenke (Zygapophysen) bewirkt. Durch diese Gelenke verhaken die einzelnen Wirbelkörper auf der Rückenseite so ineinander, dass die Wirbelsäule kaum noch nach unten durchsacken kann. Anders als die Bandscheiben sind die Zwischenwirbelgelenke jedoch keine Hydraulikpuffer, sondern „echte“ Gelenke, bei denen zwei genau aufeinanderpassende Knochenflächen über dünne Knorpelschichten gleiten. Hier gibt es daher so gut wie keinen Spielraum – die Beweglichkeit wird durch die Form vorgegeben. Die Form der Zwischenwirbelgelenke bestimmt daher die Bewegungsmöglichkeiten einer Tierart (Boszczyk, Boszczyk, & Putz, 2001):
Flache, leicht schräg stehende Zwischenwirbelgelenke schränken die Beweglichkeit kaum ein, verhindern aber auch kaum das „Durchsacken“ der Wirbelsäule, sobald die Muskelspannung nachlässt. Solche Wirbelkörper sind bei Katzen anzutreffen (etwa dem Gepard), die zwar extrem geschmeidig und sprintstark sind, aber rasch ermüden, bei entspannter Fortbewegung den Rücken durchhängen lassen und viele Stunden am Tag liegend verbringen.
Die einzelnen Wirbelkörper sind über die Bandscheiben (1) und über die Zwischenwirbelgelenke (2) verbunden.
Letztere sind so geformt, dass an jedem Wirbel zwei Zapfen (3) in zwei schüsselförmige Vertiefungen (4) des nach hinten folgenden Wirbels hineinragen: an jedem Wirbelübergang entstehen zwei Kugelgelenke nebeneinander.
Die Anatomie der Wirbelsäule (Foto: tierschaedel-online.de, Illustration: shutterstock.com/edwardolive)
Scharnierartige Zwischenwirbelgelenke sind das andere Extrem. Sie gestatten ermüdungsfreies Stehen auch auf unebenem oder wenig tragfähigem Boden, können aber nicht mehr alle dreidimensionalen „Ganzkörperschwingungen“ weiterleiten. Solche Tierarten zeigen daher ein eingeschränktes Spektrum der symmetrischen Gangarten, zu denen Trab, Schritt, Tölt und Pass gehören. Ein Beispiel hierfür ist das Lama, das unter den symmetrischen Gangarten hauptsächlich den Pass zeigt.
Das Pferd hat insbesondere in der Lendenwirbelsäule Zwischenwirbelgelenke, bei denen zwei zapfenförmige Fortsätze nach hinten ragen und von zwei schüsselförmigen Vertiefungen am nach hinten folgenden Wirbel aufgenommen werden. So entsteht an jedem Übergang zweier Wirbelkörper ein Paar von zwei dicht nebeneinanderstehenden Kugelgelenken (Abb. S. 38).
Diese merkwürdige Form der Lendenwirbel ist eine Anpassung an Ausdauerlauf, die nicht nur beim Pferd, sondern auch beim Menschen vorkommt. Um ihre Funktion zu verstehen, müssen wir uns mit der Kraftübertragung genauer beschäftigen.
Kraftübertragung – Taumelachsen und Kardanwellen
Taumelachsen lassen sich durch Gewichtsverlagerung antreiben. Skateboards und Pferde funktionieren nach diesem Prinzip und teilen daher die entsprechenden Konstruktionsmerkmale.
Kraftübertragung ist eher ein Thema, das für Maschinenbauer von Interesse scheint. Es lohnt sich aber für Reiter, Mühe in das Durchdringen dieser Materie zu investieren, da sich daraus unmittelbar das Verständnis für viele ansonsten rätselhafte Zusammenhänge ergibt, wie beispielsweise die Beziehung zwischen den reiterlichen Begriffen von Losgelassenheit und Durchlässigkeit.
Fangen wir mit der Frage an, warum die Lendenwirbel des Pferdes und anderer Ausdauerläufer eine so merkwürdige Form haben.
Dadurch sind zwischen Achse und Brett sowohl Drehals auch Kippbewegungen möglich.
Das Konstruktionsprinzip einer Skateboardachse (Foto links: shutterstock.com/edwardolive, rechts: shutterstock.com/JohnnyAsJack)
Eine ähnlich eigenartige Konstruktion sehen wir, wenn wir ein Skateboard umdrehen und die Befestigung einer Achse am Brett ansehen. Jede Achse ist mit einer doppelten Vorrichtung aus zwei unterschiedlichen schrägen Stelzen am Brett befestigt: eine der Stelzen ruht in einem Kugelgelenk, während die andere auf einem Gummipuffer gelagert ist. Dies entspricht fast exakt der Form der Lendenwirbel bei Pferden und anderen Ausdauerläufern, wo die beiden Zwischenwirbelgelenke als Kugelgelenke ausgeführt sind, während die Bandscheibe dem Gummipuffer entspricht (Abb. S. 39).
Der Skateboardfahrer kippt das Brett durch Gewichtsverlagerung und übt damit auf das darunter liegende Laufrad eine Kraft aus, die dieses nach vorwärts-abwärts drückt und so die Rollbewegung erhält oder beschleunigt. Eine einzelne (in der Regel die hintere) Skateboardachse wird also dadurch angetrieben, dass der Fahrer sein Gewicht auf dem hinteren Ende des Brettes in Form der Unendlichschleifen verlagert, die wir bereits bei der Beckenbewegung des Pferdes gesehen haben. Die Form der Achsenbefestigung aus Kugelgelenk und elastischem Puffer ermöglicht eine gerichtete Übertragung dieser Kräfte. Die vordere Achse des Skateboards hat dabei eine eher passive Rolle. Sie würde aufgrund des starren Brettes die Bewegung der Hinterachse synchron spiegeln, was aber wegen der heftigen Kipp- und Slalombewegungen das Steuern des Brettes behindern würde. Daher kontrolliert der Fahrer auch die Vorderachse durch Kippen in Unendlichschleifenform, aber passiv, das heißt ohne oder nur mit der minimalen Kraftübertragung, die zum Lenken erforderlich ist. Dabei bewegt er die Vorderachse jedoch phasenversetzt, um die seitliche Lenkbewegung der Hinterachse zu kompensieren und sich in Slalombewegungen auf das Ziel hin zu bewegen.
Wenn die Hinterhand des Pferdes mit alternierenden Schritten läuft, übertragen die Lendenwirbel mit ihrer Form aus Kugelgelenken und elastischen Bandscheiben die Unendlichschleife nach vorne auf Brustkorb und Schultern. Die spezielle Form dieser Wirbel bei Ausdauerläufern ermöglicht also eine rein mechanische Kraftübertragung von der Hinterhand auf die Vorhand, die auch ganz ohne Muskelarbeit funktioniert.
Ein Ingenieur würde in der Konstruktion des Pferdes daher zwei sogenannte Taumelachsen (oder Z-förmig gekröpfte Achsen) sehen, zwischen denen eine Kraftübertragung durch eine bewegliche Welle erfolgt.
Die Kardanwelle aus dem Automobilbau ist ebenfalls eine bewegliche Welle, die jedoch für die Übertragung von Drehbewegungen konstruiert ist, denn Autos funktionieren mit Nabenachsen und Zahnrädern. Die „bewegliche Welle“ der Wirbelsäule ist dagegen speziell konstruiert, um die Unendlichschleifenbewegung der Taumelachsen zu übertragen.
Dieser Exkurs in den Maschinenbau hilft (hoffentlich), um einige wichtige physikalische Grundlagen für das Reiten mit Sitzhilfen zu verstehen:
Der Körper eines Pferdes ist so konstruiert, dass die Federbeinschwingung zwischen Hinter- und Vorhand rein mechanisch übertragen werden kann, auch wenn das Pferd seine Muskeln weitgehend entspannt.
Je mehr das Pferd in der Bewegung seine Muskulatur entspannt, desto besser kann der Reiter das „Pferderücken-Skateboard“ mit seinen eigenen Körperschwingungen „fahren“. In Reiter-Terminologie ausgedrückt – nur ein „losgelassenes“ Pferd ist für Sitzhilfen durchlässig. Um ein junges Pferd mit Sitzhilfen ausbilden zu können, muss daher als Erstes ein Zustand physischer Losgelassenheit erreicht werden.
Die Ganzkörperschwingung, die wir als Reiter mit unseren Sitzhilfen beeinflussen, funktioniert ebenso wie das Skateboardfahren nur nach den Regeln der Physik. Das Pferd muss nicht lernen, was die Sitzhilfen bedeuten, es muss nur zulassen, dass seine Körperschwingung durch den Reiter beeinflusst wird.
Die Übertragung der Schwingung funktioniert in allen Richtungen. Auf ebener Fläche und ohne Gegenwind tauschen die Hinter- und Vorderbeine des Pferdes über die Rückenschwingung ihre Energie regelmäßig aus, sodass kaum Muskelkraft zur Erhaltung der Fortbewegung notwendig ist. Der Pferdekörper funktioniert fast wie das „Perpetuum mobile“ der Simulationsmodelle (Gan, Wiestner, Weishaupt, Waldern, & Remy, 2016). Läuft das Pferd bergab, wirkt nicht nur die Vorhand, sondern der ganze Pferdekörper als „Motorbremse“. Geht es bergauf, wird zusätzliche Energie durch die Muskulatur von Rücken und Hinterhand bereitgestellt.
Die Muskulatur – Motoren und Zündzeitpunkte
Die Muskulatur des Pferdes bildet zusammen mit dem Skelett ein System der Energieumwandlung, also einen Motor. Ebenso wie in einem Motor muss daher die Kontraktion und Entspannung der Muskeln in einem oszillierenden Rhythmus erfolgen, also zu genau abgestimmten Zündzeitpunkten.
Im wirklichen Leben benötigt das Pferd sehr wohl Muskelkraft zur Fortbewegung, da die einzelnen Energieformen (kinetische, potenzielle und elastische Energie) nie ganz verlustfrei ineinander übergeführt werden können und immer auch ein Windwiderstand und Bodenunebenheiten zu überwinden sind. Bevor wir ab S. 51 die eigentliche Arbeit der Muskulatur genauer betrachten, soll hier in diesem Kapitel eine bildhafte Vorstellung für die von ihnen erzeugten Bewegungen entwickelt werden.
Das Becken des Pferdes als Taumelscheibenmotor (Illustration: shutterstock.com/Motionblur Studios)
Bis jetzt haben wir ein Modell des Pferdekörpers verwendet, bei dem „Becken“ und „Schultergürtel“ einfach durch zwei Stäbe simuliert wurden, die rechtwinklig und starr mit der Wirbelsäule als Körperlängsachse verbunden waren. An diesem Modell haben wir gesehen, wie die durch die Beine erzeugte „Taumelachsen“-Bewegung von Becken und Schultergürtel entlang der Wirbelsäule übertragen wird. Wenn wir als „Realitätstest“ die tatsächliche Anatomie des Pferdes an Becken und Schultergürtel ansehen, finden wir keine „Stäbe“ (Abb. S. 41):
Die Hüftgelenke des Pferdes sind nicht nur durch einen „Stab“ verbunden, sondern sie sind in das Becken wie in die Ränder einer großen Scheibe eingebettet, sodass wir keine stabförmige Taumelachse, sondern eine große „Taumelscheibe“ vor uns haben. Die „Taumelachse“, die wir in den bisher verwendeten Modellen als „Stab“ simuliert haben, findet sich in der Realität am ehesten noch durch das Schambein repräsentiert, aber bei genauem Hinsehen ist sie eher eine virtuelle Achse, denn in der direkten Verbindungslinie der beiden Hüftgelenke befindet sich ein Loch. Diese komplizierte Bauart ist notwendig, damit die Bauchmuskeln unten am Schambein ansetzen können und dennoch in der Mitte eine Aussparung entsteht, durch die beim Geburtsvorgang ein Fohlen passt. Hinsichtlich der Vektoren der Kraftübertragung kann man sich das „Loch“ jedoch wegdenken: Rücken-, Rumpfund Bauchmuskeln und die verschiedenen Muskeln, die den Oberschenkel und damit das Hinterbein des Pferdes bewegen, übertragen ihre Kraft direkt auf das Becken, das durch diese Muskeln in die Unendlichschleifenbewegung einer Taumelscheibe versetzt wird.
Wären wir Maschinenbauingenieure, so könnten wir uns die Funktion der am Becken angreifenden Muskelgruppen wie die der einzelnen Zylinder eines Motors vorstellen, die ihre Kraft auf eine Platte (Taumelscheibe) anstatt auf eine Kurbelwelle übertragen (ein Modell eines solchen Motors kann man beispielsweise unter bit.ly/Taumelscheibenmotor ansehen). Übertragen auf das Modell des Pferdekörpers hätten wir oben je einen Zylinder für die rechts- und linksseitige Rückenmuskulatur und unten je einen Zylinder für die Bauchmuskeln der rechten und linken Körperhälfte (Abb. unten). Das Becken als „Taumelscheibe“ in diesem Motor kann unterschiedliche Bewegungen ausführen, je nachdem in welcher Reihenfolge die Muskelgruppen kontrahieren (die vier „Zylinder“ gezündet werden):
Erfolgt die Kontraktion nacheinander überkreuzt in diagonaler Reihenfolge, so versetzt sie das Becken in die Unendlichschleifenbewegung, die wir bereits vom Skateboard kennen, und „startet“ die Hinterbeine in einer symmetrischen Gangart (Trab, Schritt, Tölt oder Pass).
Die Rumpfmuskulatur bewegt das Becken wie ein „Taumelscheibenmotor“. (Illustrationen links und Mitte: shutterstock.com/decade3d – anatomy online, rechts: Bill Todd)
Eine alternierende Kontraktion von Rücken- und Bauchmuskeln würde die Hinterbeine in symmetrische Sprünge starten (wie beim Terre à Terre).
Werden die Muskel-„Zylinder“ in kreisförmiger Reihenfolge nacheinander „gezündet“, starten die Hinterbeine im Galopp, wobei die „Drehrichtung“ über Links- oder Rechtsgalopp entscheidet.
Dieses Motorenmodell soll illustrieren, wie das Pferd seine Beine über seine Rücken-, Rumpf- und Bauchmuskulatur antreiben kann. Da am Becken jedoch nicht nur diese Muskelgruppen, sondern auch die Oberschenkelmuskulatur der beiden Hinterbeine ansetzt und außerdem allein die Pendel- oder Federwirkung der Hinterbeine das Becken in die entsprechende Bewegung versetzt, können sich alle drei Mechanismen gegenseitig verstärken (beim Beschleunigen) oder dämpfen (beim Bremsen oder Wechseln in eine andere Gangart).
Das Modell eines Motors soll außerdem eine intuitive Vorstellung von der Bedeutung des Zusammenwirkens der einzelnen Muskelgruppen vermitteln. Wie bei einem Automotor funktioniert die Kraftübertragung nur dann, wenn die Zündzeitpunkte der Zylinder stimmen – wenn die Muskelgruppen exakt in der richtigen Reihenfolge und im richtigen Moment ihre Kraft entfalten. Jede Kontraktion einer Muskelgruppe übt eine Dehnung auf die anderen Muskelgruppen aus, genau wie in einem Automotor das Zünden in einem Zylinder für Kompression des Kraftstoffgemisches in den anderen sorgt. Wenn wir von einem Pferd sagen, dass es „über den Rücken“ geht, dann funktioniert diese oszillierende Kraftübertragung. Leider gehen bei Weitem nicht alle Pferde unter dem Reiter „über den Rücken“. Die Ursache sind Schenkel- und Zügel-„Hilfen“, die im vermeintlich richtigen Moment ein Hinterbein unter den Schwerpunkt treiben oder versammeln sollen. Solche Hilfen kommen nie im wirklich richtigen Moment und hätten daher besser den Namen „Störungen“ verdient. Für den Fahrer eines Autos gibt es mit gutem Grund keine Möglichkeit, den Zündzeitpunkt des Motors während der Fahrt manuell zu verstellen!
Auch wenn wir bis jetzt nur die hintere Hälfte des Pferdes betrachtet haben, dieselben Grundsätze gelten auch für die „Vorderachse“. Hier ruht der durch die Rippen geformte Rumpf des Pferdes in einer Muskelschlinge, die am Schulterblatt verankert ist. Ebenfalls am Schulterblatt setzen die langen Rückenmuskeln und die Oberarmmuskulatur des Vorderbeines an. Auch hier haben wir daher funktionell eine „Taumelscheibe“, deren kraftübertragende Fläche durch den Querschnitt des Rumpfes gebildet wird. Die Kraftübertragung zwischen Vorhand und Rumpf ist jedoch durch die tragende Muskelschlinge federnd gedämpft, anders als an der Hinterhand, wo die Taumelscheibenbewegung über das Kreuzdarmbeingelenk als kraftschlüssige „Kupplung“ übertragen wird. Im Normalbetrieb sitzt der Motor des Pferdes hinten, die Vorhand wird eher mitbewegt, als selbst aktive Arbeit zu leisten (Dutto, Hoyt, Clayton, Cogger, & Wickler, 2006). Interessanterweise finden sich die Konstruktionsmerkmale einer straffen Kraftübertragung an der hinten liegenden Antriebsachse und einer eher elastischen Aufhängung der Vorderachse auch bei asymmetrisch konstruierten Skateboards. In den folgenden Kapiteln (ab S. 47) findet sich mehr zu den Gründen für dieses Konstruktionsprinzip und zu der Art und Weise, wie die Vorhand zum „Antrieb“ beiträgt.
Der Steuercomputer, der die „Zündzeitpunkte“ der Muskeln kontrolliert, sitzt in den Gangmuster-Schaltzentren im Rückenmark. Dort werden funktionell zusammengehörige Muskelgruppen in der richtigen Reihenfolge und zum richtigen Zeitpunkt aktiviert – zur Kontraktion oder zur exzentrischen Kraftentfaltung (Widerstehen einer Dehnung). Für die Erklärung des Prinzips haben wir nur vier Muskelgruppen angenommen (analog zum Vierzylindermotor die rechts- und linksseitigen Rücken- und Bauchmuskeln), aber in der Realität sind es weitaus mehr muskuläre Funktionseinheiten, die differenziert gesteuert werden müssen, um eine geschmeidige Bewegung in den einzelnen Gangarten zu erhalten. Diese Koordination kann nur funktionieren, wenn sie ungestört abläuft. Sobald das Pferd auf eine Störung reagieren muss, wird die regelmäßige Oszillation der Muskelkontraktionen unterbrochen. Stattdessen werden durch einen Reflex die Rücken-, Rumpf- und Bauchmuskeln rundum gleichzeitig angespannt, sodass sich der gesamte Körper des Pferdes versteift. Mit einem solch steifen Rumpf kann sich das Pferd besser ausbalancieren (falls die Störung ein plötzliches Loch im Boden ist) oder ausschlagen (falls es sich bei der Störung um einen Angreifer handelt). Sitzt die Störung allerdings ständig auf dem Rücken des Pferdes, ist diese Versteifung kontraproduktiv. Das Pferd bewegt sich dann in einem Modus, der in der Reitliteratur auch als „Schenkelgänger“ bezeichnet wird.
Gangarten
Die Multifidus-Muskeln verbinden benachbarte Wirbelkörper und können daher durch ihre Aktivität die Elastizität der Wirbelsäule beeinflussen. Dadurch kontrollieren und stabilisieren sie die Gangarten des Pferdes.
Viele Pferde können sich jedoch auch als Schenkelgänger immer noch relativ taktklar in den verschiedenen Gangarten fortbewegen. Dies steht eigentlich im Widerspruch zum eben diskutierten Modell der Rücken-, Rumpf- und Bauchmuskulatur als „Motor“, der die Beckenbewegung in der ausgewählten Gangart startet und durch rhythmische Aktivität unterhält – in diesem Modell sollte sich jede Störung im Kontraktionsrhythmus der Rumpfmuskulatur unmittelbar auf den Takt der Gangarten auswirken. Dies ist zwar der Fall, jedoch in weit geringerem Ausmaß, als man es erwarten würde (nur genaue Beobachter und offenbar die wenigsten Turnierrichter erkennen die Taktfehler der zahlreichen „Schenkelgänger“ unter den Grand-Prix-Pferden). Der Grund hierfür ist eine Gruppe von Muskeln, die wir bislang nicht betrachtet haben. Ihre Aufgabe ist die Stabilisierung einer Gangart auch bei Störungen, die beispielsweise durch unebenen Boden auftreten (hierzu sollte man sich Videos von wild lebenden Pferden ansehen, die über Geröllhalden traben oder galoppieren).
Dicht an der Wirbelsäule des Pferdes liegen die Multifidus-Muskeln, die mehrere Wirbelkörper an den Dornfortsätzen überbrücken.
Die Multifidus-Muskeln – Ihre Spannung kontrolliert die Beweglichkeit der Wirbel gegeneinander und damit das Gangmuster. (Illustration rechts: shutterstock.com/Motionblur Studios)
Bei diesen Muskeln handelt es sich vor allem um die sogenannten „Multifidus“-Muskeln, die unmittelbar an der Wirbelsäule liegen (Abb. S. 44). „Multifidus“ bedeutet übersetzt „vielgespalten“ und beschreibt, dass diese Muskeln vielfache Ansatzpunkte haben, mit denen sie jeweils mehrere (zwei bis fünf) Wirbelkörper überspannen. Dabei verlaufen sie schräg, indem sie die senkrechten dorsalen Dornfortsätze mit den rechts- oder linksseitigen horizontalen Dornfortsätzen der benachbarten Wirbelkörper verbinden. Diese Muskeln gehören zu dem ab S. 51 näher beschriebenen Typ, der vor allem zu exzentrischer Arbeit (Widerstehen einer Dehnung) unter Ausdauerbeanspruchung geeignet ist (Hyytiäinen, Mykkänen, Hjelm-Björkman, Stubbs, & McGowan, 2014).
Mithilfe der Multifidus-Muskeln kann das Pferd die Elastizität seiner Wirbelsäule und damit seine Gangarten beeinflussen.
Die symmetrischen Gangarten Schritt, Trab, Tölt und Pass unterscheiden sich in der Phasenverschiebung zwischen hinterem und vorderem Beinpaar: Im Trab mit seiner diagonalen Fußfolge ist diese Phasenverschiebung maximal (wenn das Hinterbein fußt, ist das gleichseitige Vorderbein maximal angehoben), im Passgang minimal (gleichseitiges Hinter- und Vorderbein bewegen sich fast synchron). Schritt und Tölt liegen hinsichtlich Phasenverschiebung dazwischen. In den vorausgegangenen Kapiteln haben wir gesehen, wie die „Taumelachsen“-Bewegung über die Lendenwirbelsäule auf Brustkorb und Vorhand übertragen wird. Je elastischer die Wirbelsäule reagiert, desto mehr Phasenverschiebung ist möglich. Wir können uns die Bewegung entlang der Wirbelsäule auch als Wellenbewegung vorstellen, da durch die Beinbewegung sowohl eine axiale Torsionswelle als auch eine horizontale Flexionswelle erzeugt wird. Denken wir an die La-Ola-Welle im Fußballstadion: Jeder Zuschauer hat seinen Sitzplatz. Der Eindruck der Welle entsteht, wenn die Zuschauer zeitlich versetzt nacheinander aufstehen und sich anschließend wieder hinsetzen. Etwas Analoges geschieht mit den Wirbelkörpern bei der Fortbewegung – jeder Einzelne rotiert und pendelt um seine Ausgangsposition. Die benachbarten Wirbelkörper folgen dieser Bewegung mit einem kleinen zeitlichen Abstand, da sie über die Zwischenwirbelgelenke und Bandscheiben elastisch miteinander gekoppelt sind. Die Zuschauer im Fußballstadion können verschiedene La-Ola-Wellen produzieren, ganz kurze (wenn jeder Zuschauer auf einer geradzahligen Sitzplatznummer aufsteht, während alle auf ungerader Platznummer sitzenbleiben) und ganz lange (wenn die linke Hälfte des Stadions aufsteht, während die rechte sitzen bleibt). Die extrem kurzen Wellenlängen der La-Ola-Wellen wären aber nicht mehr möglich, wenn sich die Zuschauer mit den Armen unterhaken. Die Multifidus-Muskeln haben die Rolle dieser Arme – je straffer sie die Wirbelkörper miteinander verbinden, desto langwelliger wird die Gangart.
Das Pferd kann also mithilfe dieser Muskeln eine Gangart „wählen“ und gegenüber Störungen stabilisieren. Die Multifidus-Muskeln justieren sozusagen die Elastizität des Pferdekörpers für eine bestimmte Gangart, sodass diese taktklar und autonom mit der Eigenelastizität von Körper und Beinen aufrechterhalten wird. Die Steuerimpulse der Gangmuster-Schaltzentren im Rückenmark sind daher hauptsächlich beim Ändern eines Bewegungszustandes (Beschleunigen, Bremsen, Wenden oder Gangartwechsel) oder beim Stabilisieren einer Gangart gegenüber äußeren Störungen notwendig. Dies wird durch Untersuchungen zu einem bei Pferden auftretenden Gendefekt eindrücklich belegt (Andersson, et al., 2012):
Die Veranlagung zu Tölt oder Pass entsteht bei Pferden durch einen Gendefekt, durch den in den Neuronen der Gangmuster-Schaltzentren eine verkürzte Form des Proteins DMRT3 gebildet wird. Das normale, lange DMRT3-Protein hilft beim Austausch schneller Steuerimpulse zwischen linker und rechter Körperseite und zwischen vorderer und hinterer Körperhälfte (Kapitel 1 ab S. 13). Pferde mit normalem DMRT3-Gen lernen daher als Fohlen sehr schnell den Trab und das schnelle Anspringen in den Galopp. Pferde mit verkürztem DMRT3-Protein dagegen haben mehr Probleme mit dem Austausch dieser schnellen Steuerimpulse und brauchen daher länger, bis sich die symmetrischen Gangarten stabil und taktrein entwickelt haben. Außerdem haben sie Probleme, schnell in den Galopp einzuspringen. Die verkürzte DMRT3-Version wurde in Pferderassen selektiert, in denen sie Vorteile bietet. Bei Islandpferden, die sich oft auf eisigem oder moorigem Boden fortbewegen mussten, hat die Töltveranlagung Vorteile, da sie eine schnelle Fortbewegung mit maximaler Anzahl stützender Beine auf dem Boden ermöglicht. Bei Trabrennpferden wurde die DMRT3-Mutation durch Zuchtauslese gefördert, da sie das unerwünschte Angaloppieren im Rennen verhindert.
Genau genommen sind die Auswirkungen dieses Gendefektes jedoch paradox: Durch den Verlust des normalen DMRT3-Proteins und den dadurch bedingten Defekt beim Austausch der schnellen neuronalen Steuerimpulse treten plötzlich die zusätzlichen Gangarten Tölt und (oder) Pass bei den betroffenen Pferden auf. Der Befund wird jedoch erklärlich, wenn man die Gangarten des Pferdes als „Ganzkörperschwingungen“ versteht. Der Körper eines jeden Pferdes kann in allen fünf Gangarten schwingen, aber die Steuerimpulse der Gangmuster-Schaltzentren stabilisieren normalerweise für jeden Geschwindigkeitsbereich nur eine Gangart. Der Energieaufwand der Fortbewegung ist am geringsten, wenn die für den jeweiligen Geschwindigkeitsbereich passende Gangart ausgewählt wird. Ein 500-kg-Pferd geht bei einem Tempo von etwa 6 bis 8 km/h vom Schritt in den Trab über und bei etwa 15 km/h vom Trab in den Galopp. Die Gangmuster-Schaltzentren wirken daher so wie ein Automatikgetriebe, das bei der richtigen Geschwindigkeit in den nächsten Gang schaltet. Pferde mit DMRT3-Defekt müssen dagegen in früher Jugend lernen, „manuell“ mithilfe ihres Kleinhirns zu schalten. Je nach Training und Umwelt kommen dadurch auch die Gangarten Tölt und Pass zum Vorschein (Danner, Wilshin, Shevtsova, & Rybak, 2016).
Was bedeuten diese Befunde für das Reiten eines Pferdes? Erstens sollte der Reiter so auf dem Pferd sitzen, dass die für die jeweilige Gangart typische Ganzkörperschwingung des Pferdes unbeeinflusst erfolgen kann. Zweitens – es ist möglich, die Schwingungen und damit die Gangart eines Pferdes zu beeinflussen. Ein Reiter, der dies versucht, sollte aber die Schwingung des Pferdekörpers fühlen und verstehen. Er sollte wissen, welche Änderung der Schwingung einen positiven gymnastizierenden Effekt auf das Pferd hat. Und er sollte die Schwingung des gesamten Pferdekörpers entsprechend beeinflussen und nicht punktuell am Kopf des Pferdes ziehen oder an seinen Rippen stochern.
Die Rolle von Kopf und Hals in der Balance des Pferdes
Kopf und Hals des Pferdes stabilisieren seine Balance und tragen zum Antriebsmechanismus seiner Fortbewegung bei.
Wir sprechen von Ganzkörperschwingungen, haben aber bislang Kopf und Hals des Pferdes völlig außer Acht gelassen. Unser Simulationsmodell (Gan, Wiestner, Weishaupt, Waldern, & Remy, 2016) existierte in zwei Varianten (mit und ohne Kopf), wobei das „kopflose“ Modell die natürliche Bewegung etwas schlechter abbildete. Das ist einerseits nicht wirklich überraschend (schließlich haben Pferde bekanntlich Köpfe, und zwar ziemlich große), wirft aber dennoch die Frage nach Hals und Kopf des Pferdes in der Bewegung auf. Ein langer Hals und ein schwerer Kopf sind nicht typisch für alle Tierarten, die schnell (Gepard) oder ausdauernd (Wolf) laufen können. Ein Pferd braucht natürlich einen schweren Kopf, um große Zähne mit viel Kaufläche unterzubringen, sodass es seine harte, energiearme Pflanzennahrung „in einem Durchlauf“ zerkleinern kann (die meisten spezialisierten Pflanzenfresser sind Wiederkäuer und wenden einen zweiten Durchlauf an, nachdem sie die Pflanzen im Pansen eingeweicht haben). Den großen Pferdekopf aber auch noch an einen langen Hals zu hängen scheint kontraproduktiv, da dadurch umso größere Hebelkräfte wirken. Gerade Pferderassen, die besonders schnell laufen können (englisches Vollblut, Achal-Tekkiner), haben jedoch besonders lange Hälse. Kopf und Hals haben also ganz offensichtlich eine wichtige Funktion bei der Fortbewegung (Zsoldos & Licka, 2015).
Der Kopf als stabilisierendes Gegengewicht
Im Kapitel „Der Pferderücken“ (S. 36 ff.) war bereits von der Rolle der Wirbelsäule beim Tragen des Körpergewichtes die Rede. Die vier Beine unterstützen den Rumpf an den vier „Ecken“, wodurch die Wirbelsäule einerseits in ihrer Längsachse komprimiert wird. Da aber das Gewicht des Rumpfes an der Wirbelsäule „hängt“, wird diese auch nach unten durchgebogen (Prinzip Hängematte). Gegen dieses Durchbiegen stabilisieren die an der Rückenseite der Wirbelkörper gelegenen Zwischenwirbelgelenke. Pferde, die im Stehen schlafen, lassen den Rücken maximal durchhängen, sodass die Zwischenwirbelgelenke „einrasten“ und das Körpergewicht komplett ohne Muskelkraft vom Skelett getragen wird (zusätzlich ist hierfür noch ein Einrasten der Kniescheibe am unterstützenden Hinterbein notwendig). Im Kapitel „Kraftübertragung“ (S. 39 ff.) haben wir jedoch gesehen, dass die Zwischenwirbelgelenke in der Bewegung nicht „einrasten“ dürfen, da sonst die Bewegung der Beine nicht in eine Ganzkörperschwingung übertragen werden kann. Hier kommt nun die Funktion von Kopf und Hals des Pferdes ins Spiel: Diese wirken in der Bewegung als Gegengewicht und verhindern so das Durchhängen des Rückens und damit das Einrasten der Zwischenwirbelgelenke (Loscher, Meyer, Kracht, & Nyakatura, 2016) (Abb. S. 47):
Kopf und Hals als Gegengewicht (Illustration: shutterstock.com/decade3d – anatomy online, Foto: shutterstock.com/Hibiki Nakata)
Anatomie der Halswirbelsäule des Pferdes (Illustration links: Motionblur Studios, Fotos rechts: Rod Nikkel Saddle Trees and Western Saddle Fit)
Eine solche Hängebrücke funktioniert nur, wenn sie austariert ist. Bei einem Pferd in Bewegung ist ein einmaliges Austarieren von Hals und Rücken jedoch nicht ausreichend, da der Rumpf in den symmetrischen Gangarten die bereits beschriebene „Skateboard“-Bewegung ausführt. Hals und Kopf stabilisieren den Rücken gegenüber den dabei auftretenden Kräften, indem sie gegenläufige Kompensationsbewegungen ausführen (Dunbar, Macpherson, Simmons, & Zarcades, 2008). Diese Kompensationsbewegungen können ohne aktive Muskelarbeit entstehen, da sich die durch die Beine erzeugte Taumelachsenbewegung entlang der gesamten Wirbelsäule auch auf die Halswirbel überträgt. Die Anatomie der Halswirbel hat sich beim Pferd so entwickelt, dass der Kopf optimal als stabilisierendes Gegengewicht und Endpunkt der Taumelwelle fungieren kann (Abb. S. 48).
Damit der Kopf dieser Funktion als stabilisierendes Gegengewicht nachkommen kann, muss die Stirnlinie des Pferdes deutlich vor der Senkrechten verlaufen: Nur dann besteht ein Bewegungsspielraum für ein Nicken, durch das das Nackenband angespannt und der Rücken gehoben wird. Pferde tragen daher bei allen natürlichen, vom Menschen unbeeinflussten Bewegungsabläufen den Kopf in einem Winkel von 22 bis 30 Grad vor der Senkrechten (McGreevy, Harman, McLean, & Hawson, 2010). Die einzige Ausnahme ist dann, wenn das Pferd sich „versammelt“ und den Rücken allein mit der Kraft der Hinterhand anhebt (mehr dazu ab Seite 57).
Der Halsmuskel-Hilfsmotor
An den Halswirbeln, insbesondere am Atlaswirbel, fällt aber auch auf, dass sie breite Knochenflächen als Ansatzstellen für zahlreiche Muskeln aufweisen. Neben ihrer passiven Rolle als stabilisierendes Gegengewicht haben Kopf und Hals daher auch noch eine sehr aktive Rolle in der Fortbewegung – sie fungieren als zusätzlicher Taumelscheibenmotor. Im Kapitel „Muskulatur“ (Seite 41 ff.) haben wir bereits die Konstruktion aus Becken und Rumpfmuskulatur als Taumelscheibenmotor kennengelernt. Auch die Fläche zwischen den Schulterblättern des Pferdes lässt sich als Taumelscheibe verstehen, die einerseits von hinten durch die Rumpfmuskulatur angetrieben wird. Ausgehend von dieser „Vorhand-Taumelscheibe“ gibt es aber auch starke Muskelstränge, die nach vorne zum Kopf hin verlaufen. Wir haben daher in Form der rechts- und linksseitigen Unterhalsmuskulatur und der rechts- und linksseitigen Oberhalsmuskulatur wieder die „vier Motorzylinder“, die die „Vorhand-Taumelscheibe“ zusätzlich antreiben und daher einen „Halsmuskel-Hilfsmotor“ darstellen (Abb. unten).
Der „Halsmuskel-Hilfsmotor“ (Illustration links und Mitte: decade3d – anatomy online, Foto rechts oben: shutterstock.com/gabriel12, rechts unten: shutterstock.com/Mick Atkins
Das Pferd formt seinen Körper vom Kopf her in die Bewegung
Im ersten Kapitel haben wir über die Evolution der Großhirnrinde gesprochen – das Organ des Bewusstseins und der bewussten Bewegungssteuerung leitet sich vom Pallium der Urwirbeltiere ab. Diese Gruppe von Nervenzellen hatte die Funktion, die Bewegung auf ein Ziel hin auszurichten (oder von einer Gefahr wegzufliehen). Dasselbe Prinzip hat sich über mehr als 500 Millionen Jahre erhalten – Wirbeltiere richten ihren Körper vom Kopf her in die Bewegungsrichtung aus. Die Evolution hat in dieser Zeit aber auch dafür gesorgt, dass dieses Prinzip nicht nur in der neuronalen Steuerung, sondern auch in der biomechanischen Anatomie der Wirbeltierkörper verwirklicht ist.
Beim Pferd sind die Knochenflächen am Hinterkopf sowie am ersten (Atlas) und zweiten (Axis) Halswirbel so geformt, dass sich ein Wenden des Kopfes durch die gesamte Wirbelsäule fortpflanzt und den Körper für die neue Bewegungsrichtung formt. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:
Richtet das Pferd seinen Blick „am Horizont entlang“ seitwärts, um mit seinem Blick (dem frontalen Sektor seines binokularen Sehvermögens) ein Ziel anzusteuern, wird sein Körper automatisch für das Ansteuern dieses Zieles auf einer Kreisbahn geformt.
Wendet das Pferd den Blick horizontal, wird die Wirbelsäule vom Kopf ausgehend in eine Biegung geformt.
Durch die Form der Wirbel entsteht auf der Innenseite der Biegung eine Kompression …
… sodass jeder Wirbel entlang der gesamten Wirbelsäule nach außen (gegensinnig) und die innere Körperhälfte nach unten rotiert. Der Körper des Pferdes ist nun für ein Ansteuern des Zieles auf einer gebogenen Linie geformt.
Das horizontale Abwenden des Blickes formt den Körper des Pferdes für die Bewegung auf einer Kreisbahn.
(Illustrationen: Motionblur Studios)
Wendet das Pferd den Blick nach hinten um, wird die Wirbelsäule ebenfalls in eine Biegung geformt.
Nun entsteht aber auf der Außenseite der Biegung eine Kompression und innen eine Aufweitung …
… sodass jeder Wirbel entlang der gesamten Wirbelsäule nach innen (gleichsinnig) und die innere Körperhälfte nach oben rotiert. Der Körper des Pferdes ist nun für ein Abbremsen und Umdrehen geformt.
Das Umblicken nach hinten formt den Körper des Pferdes für eine bremsende Wendung.
(Illustrationen: Motionblur Studios)
Wendet das Pferd dagegen den Blick nach hinten um (oder von etwas Erschreckendem weg, das seitlich auf es zukommt), so wird sein Körper automatisch so geformt, dass die Bewegung in der bisherigen Richtung gestoppt wird und ein Umdrehen erfolgen kann.
Ab S. 62 wird von den Körperformen des Pferdes in der Wendung noch ausführlicher die Rede sein. Die Abb. auf S. 50 zeigen hier jedoch bereits das Prinzip dieser Formung der Wirbelsäule vom Kopf her.
Fassen wir die drei Funktionen noch einmal zusammen, die Kopf und Hals für die Bewegungen des Pferdes haben:
Der Kopf ist Endpunkt und stabilisierendes Gegengewicht für die Taumelwelle entlang der Wirbelsäule. Die freie Schwingung von Kopf und Hals entlastet den Rücken und trägt zur Energieeffizienz der Fortbewegung bei.
Die Halsmuskulatur kann einen Beitrag zur Fortbewegung leisten, indem sie die Bewegung der Vorhand zusätzlich antreibt.
Wie alle Wirbeltiere formt das Pferd seinen Körper entsprechend seiner Blickrichtung vom Kopf her in die Bewegung.
Reiter neigen dazu, mit den Zügeln am Kopf des Pferdes einzuwirken, ohne sich dieser vielfältigen Funktionen bewusst zu sein. Solche unbedachten Einwirkungen bringen das Risiko mit sich, das Pferd in der Bewegung zu hindern und zu stören.
Die Ganzkörperschwingung
Der Pferdekörper bewegt sich als Gesamtsystem, in dem die Aktivität der Muskulatur sowohl die Haltung als auch die elastischen Eigenschaften bestimmt.
Auch wenn wir in den vorausgegangenen Kapiteln einzelne „Konstruktionsmerkmale“ des Pferdekörpers mit technischen Geräten oder Motoren verglichen haben, um ihr Prinzip zu veranschaulichen – der Körper des Pferdes (und anderer Wirbeltiere) funktioniert grundlegend anders als sämtliche von Menschenhand geschaffenen Maschinen. In Wirklichkeit funktioniert der Pferdekörper als Gesamtsystem, das unter Spannung steht und dadurch seine Stabilität und seine dynamischen Eigenschaften erlangt, darüber hinaus aber seine Form und damit seine Eigenschaften ändern kann. Das klingt kompliziert, aber wir alle kennen ein einfaches Modell eines solchen Systems – den Regenschirm. Der Regenschirm hat ein starres Skelett (das Gestänge) und elastisches Gewebe (die Stoffbespannung). Man kann ihn spannen (aufklappen) und entspannen (zusammenklappen). Und er kann in unterschiedlichen Formen mit unterschiedlichen Funktionen gespannt werden, was man vorzugsweise bei größerer Windstärke beobachtet, wenn er von der „beschirmenden“ Form in die nutzlose „umgedrehte“ Form umklappt.
Muskeln formen den Pferdekörper und erzeugen seine dynamischen Eigenschaften
Der Körper aller Wirbeltiere wird durch die Kombination des starren Skeletts und der elastischen Körpergewebe in Form gehalten. Bei einem Regenschirm oder einem Zelt, die nach diesem Prinzip konstruiert sind, gibt es nur einen Zuschnitt des Gewebes und damit eine sehr begrenzte Anzahl möglicher Formen. Im Körper eines Wirbeltieres kann sich jedoch der „Zuschnitt“ der Gewebe durch die Aktivität der Muskeln ändern.
Das Muskelgewebe der Wirbeltiere ist in der Evolution zusammen mit ihrem inneren Skelett entstanden. Es besteht aus den sogenannten „quer gestreiften“ Muskeln, da man mit dem Elektronenmikroskop im Inneren der Muskelfasern (die jeweils einer großen Körperzelle entsprechen) quer gestreifte Strukturen erkennen kann (Abb. unten). In diesen Strukturen, die Sarkomere genannt werden, wird die eigentliche Muskelarbeit geleistet. In regelmäßigen Abständen sind hier „Netze“ aus dem Zellgerüstprotein Actin gespannt, von dem viele Actin-„Seile“ herabhängen. An diesen Seilen können sich Myosin-Moleküle anheften, die ihrerseits wiederum zu „Gerüstplattformen“ verwoben sind, die parallel zu den Netzen liegen. Diese regelmäßige Struktur aus „Netzen“ und „Gerüstplattformen“ ergibt die im Mikroskop sichtbaren Querstreifen. An jedem Actin-Seil ragt ein auf der Plattform fixiertes Bündel von Myosin-Molekülen auf, welches sich an diesem Seil emporhangeln kann. Man kann sich ein solches Bündel von Myosin-Molekülen wie einen Arbeiter vorstellen, der für jedes neue Mal Zupacken entlohnt wird – mit einem Molekül ATP (Adenosintriphosphat), der kleinsten Einheit der Währung für Stoffwechselenergie. Wenn sich diese „Myosin-Arbeiter“ am Actin-Seil emporhangeln, verkürzt sich der Muskel, da sich die Actin-Netze und die Myosin-Gerüstplattformen einander annähern. Steht der Muskel unter Zug, können die Myosin-Arbeiter entweder loslassen oder durch Zupacken verhindern, dass ihnen das Actin-Seil durch die Hände gezogen wird. Im ersten Fall wird der Muskel passiv gedehnt, im zweiten widersteht er der Dehnung und leistet sogenannte exzentrische Muskelarbeit. Die Sarkomere werden aber nie so stark auseinandergezogen, dass die Myosin-Arbeiter ihr Actin-Seil nicht mehr erreichen können, denn sie sind durch eine „Sicherheitsleine“ aus dem Protein Titin mit dem Actin-Netz verbunden (Gautel & Djinovic-Carugo, 2016). Jede Muskelfaser wird bei der Kontraktion nicht nur kürzer, sondern auch dicker, da es sich um eine flüssigkeitsgefüllte Zelle handelt, deren Volumen konstant bleibt. Der gesamte Muskel besteht aus vielen solchen Muskelfasern. Zähe Kollagenfasern umhüllen die Muskeln als Faszien und verankern sie als Sehnen oder Sehnenplatten am Skelett. Die Muskeln der Wirbeltiere ziehen daher am Skelett (wie die Bespannung am Gestänge eines Regenschirms) und erzeugen dadurch die elastischen Eigenschaften des gesamten Körpers, aber im Gegensatz zur leblosen Schirmbespannung können sie durch Kontraktion und Dehnung auch Änderungen der Körperform erzeugen.
Aufbau und Funktion der Muskulatur (Illustrationen: shutterstock.com/Blamb)
Ausdauer-Muskulatur ändert ihre Länge kaum, sondern unterstützt die Federkraft der elastischen Sehnen durch exzentrische Muskelarbeit. Da dies kaum Stoffwechselenergie erfordert, wird so eine energieeffiziente Fortbewegung ermöglicht.
Kraftmuskulatur kann stark kontrahieren und so die zugehörige Sehne spannen oder eine bestehende Spannung absorbieren:
Die aufgebaute Spannung kann zum Beschleunigen, Bergauflaufen oder Springen eingesetzt werden.
Beim Bremsen kann die Kraftmuskulatur der Dehnung gegenhalten und so Energie absorbieren.
Die unterschiedlichen Funktionen von Ausdauer- und Kraftmuskulatur
(Originalabbildungen aus: Roberts & Azizi (2011) Flexible mechanisms: the diverse roles of biological springs in vertebrate movement; The Journal of Experimental Biology 214, 353-361)
Die meisten Bewegungen werden indirekt durch Sprungfedermechanismen erzeugt
Das Bild von den „Myosin-Arbeitern“ illustriert, dass Muskelarbeit aus vielen „Handgriffen“ besteht, die Zeit brauchen. Insbesondere schnelle und kraftvolle Bewegungen werden daher nicht direkt durch Muskeln erzeugt, sondern durch die plötzliche Auslösung von Sprungfedermechanismen, bei denen Sehnen durch die Aktivität eines oder mehrerer Muskeln zuvor gespannt wurden (Roberts & Azizi, 2011). Durch dieses Konstruktionsprinzip lässt sich Stoffwechselenergie einsparen, die Kraft verstärken oder Energie absorbieren (Abb. oben).
Die Ausdauermuskulatur leistet exzentrische Muskelarbeit und unterstützt die Federkraft der elastischen Sehnen
Bei der normalen Fortbewegung wird hauptsächlich die Federwirkung der elastischen Sehnen genutzt und möglichst wenig Muskelarbeit eingesetzt, um Stoffwechselenergie zu sparen. Diejenigen Muskeln, die hier beteiligt sind, müssen jedoch besonders ausdauernd und kräftig sein. In solchen Muskelfasern sind die Actin-Netze bis zu siebenfach verstärkt gewebt, sodass sie auch unter Dauerbelastung standhalten und erforderlichenfalls im „laufenden Betrieb“ repariert werden können (Gautel & Djinovic-Carugo, 2016). Außerdem haben diese Muskeln ein besonders effizientes Verfahren, die Stoffwechselwährung ATP aus Zucker herzustellen, da sie diesen rückstandsfrei zu Kohlendioxid und Wasser verbrennen. Den hierfür benötigten Sauerstoff erhalten sie über das Blut und speichern ihn im Inneren der Muskelfaser, gebunden an den Farbstoff Myoglobin. Daher sind diese Muskeln rot. Solche Muskeln können sich nicht stark und schnell verkürzen – das ist auch gar nicht notwendig, wie die Abb. auf S. 53 zeigt. Sie müssen nur dem elastischen Zug der Sehnen möglichst kräftig widerstehen können – diese Leistung wird als „exzentrische Muskelarbeit“ bezeichnet. Ausdauermuskeln für exzentrische Arbeit enthalten besonders viele kurze Muskelfasern parallelgeschaltet, sodass maximale Kraft bei minimaler Längenveränderung des Muskels erzielt wird. Solche Muskeln sind von fein aufgefächertem Sehnengewebe regelrecht durchzogen und werden daher auch als „gefiederte“ Muskeln (engl. pennate muscles) bezeichnet. Im Pferdekörper finden wir diesen Muskeltyp an den für die „Ganzkörperfederung“ relevanten Stellen: an jedem der vier Federbeine, an der Wirbelsäule und an der Rumpfaufhängung der Vorhand.
Kraftmuskulatur wird zum Beschleunigen und Bremsen eingesetzt
Zum Beschleunigen oder Bremsen muss sich dagegen die Länge des Muskels deutlich verändern können, wie die Abb. auf S. 53 zeigt. Solche Muskelfasern sind daher lang und enthalten viele Sarkomere hintereinander in Serie, deren Myosin-Arbeiter alle auf ein gemeinsames Kontraktionskommando aktiv werden. Diese Muskeln müssen jedoch nicht unbedingt auf Dauerleistung ausgelegt sein, da Beschleunigen oder Bremsen nicht ständig stattfinden. Bei einem untrainierten Tier, das nur gelegentlich beschleunigen muss, sind die Actin-Netze in diesen Muskeln daher nur zweifach verstärkt. Außerdem werden solche Muskeln weniger durchblutet und legen stattdessen einen lokalen Vorrat an Stoffwechselenergie in Form von Glykogen an, der als Proviant für die Myosin-Arbeiter während der kurzzeitigen Belastung ausreichend ist (Gautel & Djinovic-Carugo, 2016). Aufgrund der geringeren Durchblutung verwenden sie auch eine weniger effiziente Methode, um aus Glykogen die Stoffwechselwährung ATP herzustellen. Diese Methode benötigt keinen Sauerstoff, funktioniert aber nicht rückstandsfrei, sodass im Muskel bei Überlastung Milchsäure entsteht, die zu Muskelkater führt. Regelmäßiges Training stärkt jedoch die Kraft und die Ausdauer auch dieser Muskeln. Ersteres geschieht durch Verstärkung der Actin-Netze und Vergrößerung der Sarkomere (des Muskelquerschnittes), Letzteres durch verbesserte Durchblutung.
Kraft- und Ausdauermuskulatur ist am Körper des Pferdes parallel installiert, wie das Beispiel des Vorderbeines zeigt:
Der Muskel der tiefen Beugesehne ist vom Kraft-Typ, kann sich stark verkürzen und leistet mechanische Arbeit bei der Fortbewegung.
Der Muskel der oberflächlichen Beugesehne ist vom Ausdauer-Typ, kann sich kaum verkürzen und unterstützt durch exzentrische Muskelarbeit die Federkraft der Sehne.
Originalabbildungen aus: Butcher, et al. (2009) Contractile behavior of the forelimb digital flexors during steady-state locomotion in horses (Equus caballus): An initial test of muscle architectural hypotheses about in vivo function; Comparative Biochemistry and Physiology, Part A 152, 100–114
Solche Kraftmuskeln sind im Pferdekörper zusätzlich und parallel zu den Federungsmuskeln verbaut. Das Vorderbein des Pferdes ist ein gutes Beispiel für die parallele „Installation“ beider Muskeltypen (Butcher, et al., 2009, Abb. S. 54).
Der Muskel der tiefen Beugesehne hat den Kraft-Typ „Muskelfasern in Serie“ und kann daher diese Sehne deutlich verkürzen. Dagegen hat der Ausdauer-Muskel der oberflächlichen Beugesehne die innere Architektur aus vielen parallel geschalteten Muskelfasern, die alle direkt an den stark aufgefächerten Enden dieser Sehne ansetzen. Beide, die oberflächliche und die tiefe Beugesehne, spannen den unteren Teil der Vorderbein-Feder, indem sie am Fesselgelenk über die „Umlenkrollen“ der Gleichbeine verlaufen. Der kurzfaserige Muskel der oberflächlichen Beugesehne ist für exzentrische Muskelarbeit und Ausdauerleistung geschaffen. Er hält beim normalen, energiesparenden Laufen kräftig dagegen, wenn seine Sehne unter dem Körpergewicht des Pferdes ein- und ausfedert. Der Muskel der tiefen Beugesehne ist unter diesen Bedingungen passiv und wird nur bei zusätzlichem Bedarf aktiv, etwa beim Beschleunigen, Bergauflaufen, beim Bremsen oder Landen nach einem Sprung. Er spannt die parallel verlaufende tiefe Beugesehne für diese Momente zusätzlicher Anforderungen, um so die oberflächliche Beugesehne mit Schuberzeugung oder Bremskraft zu unterstützen.
Dieses redundante Konstruktionsprinzip ist generell im Körper des Pferdes verwirklicht (und auch bei anderen Tierarten, die zum Ausdauerlauf befähigt sind). An den Hinterbeinen sind an den anatomisch analogen Stellen ebenfalls kurzfaserige Ausdauermuskeln mit langfaserigen Muskeln für zusätzliche Kraft parallelgeschaltet. Auch am Rumpf des Pferdes befinden sich die Ausdauermuskeln an den Stellen, wo sie für die Aufrechterhaltung der Ganzkörperschwingung permanent aktiv sein müssen: Die Multifidus-Muskeln sind vom Ausdauertyp (Hyytiäinen, Mykkänen, Hjelm-Björkman, Stubbs, & McGowan, 2014), da sie für die Elastizität der Wirbelsäule, für das Pendeln von Kopf und Hals als Gegengewicht und damit für die Stabilisierung der Gangarten gebraucht werden. Außerdem ist der Musculus serratus ventralis thoracis vom Ausdauertyp, der die Rippen des Pferdes mit der Innenseite des Schulterblattes verbindet und die Vorhand wie in einer Schlinge trägt (Payne, Veenman, & Wilson, 2005). Auch die Muskeln, die für das Vorschwingen der Beine sorgen, sind vom Ausdauertyp (Lichtwark, Watson, Mavrommatis, & Wilson, 2009). Die Abbildung auf S. 55 zeigt die Lage der Ausdauermuskulatur im Pferdekörper.
Sehnen und kurzfaserige Ausdauermuskeln ermöglichen dem Pferd die Fortbewegung mit einer „Ganzkörperschwingung“, die kaum Energie erfordert.
(Illustration: shutterstock.com/decade3d – anatomy online)
Die übrigen Muskeln des Pferdes, also der weitaus überwiegende Teil, gehören zur Kraftmuskulatur und damit zu demjenigen Typus, der nur für kurzeitige Belastung ausgelegt ist. Sie umhüllt das Pferdeskelett in mehreren Schichten (Abb. unten). Im Kapitel „Muskulatur“ (Seite 41 ff.) wurde bereits beschrieben, wie die langen Muskeln von Rücken, Rumpf und Bauch als „Motor“ das Becken und damit die Hinterhand antreiben oder auch als „Motorbremse“ wirken können. Ganz analog zur Situation an den Beinen ist also auch am Rumpf des Pferdes die Muskulatur doppelt vorhanden – neben ausdauernden kurzfaserigen Muskeln für die energiesparende Fortbewegung die langfaserigen Muskeln für kraftvolles Beschleunigen oder Abbremsen. Sobald diese kraftvolle Muskulatur eingesetzt wird, ergibt sich aber noch ein weiterer Effekt. Da diese Muskulatur den ganzen Pferdekörper umschließt, ändert der Körper seine elastischen Eigenschaften und wird „praller“ (ähnlich wie ein Ball, den man härter aufpumpt oder ein Sprungtuch, an dem ringsum viele Feuerwehrmänner kräftig ziehen). Die zusätzliche elastische Spannung der langfaserigen Muskeln lässt dengesamten Körper des Pferdes unter seinem Eigengewicht stärker zurückfedern (Cavagna & Legramandi, 2015) (Minetti, Ardigo, Reinach, & Saibene, 1999) – die „Ganzkörperschwingung“ wird durch mehr Muskelkraft schwungvoller.
Die Kraftmuskulatur liefert die „Motorleistung“ der Fortbewegung: Sie treibt die Taumelwelle durch rhythmische Kontraktionen, wodurch gleichzeitig die Muskeln der gegenüberliegenden Körperseite passiv gedehnt oder gespannt werden.
Die Kraftmuskulatur formt den Pferdekörper je nach den momentanen Anforderungen der Balance. Nur das Ändern, nicht jedoch das Erhalten der Körperform erfordert Stoffwechselenergie.
Die Kraftmuskulatur erhöht die Federkraft: Der Pferdekörper wird zunehmend prall-elastisch, je mehr die Kraftmuskulatur arbeitet oder angespannt ist.
Die Kraftmuskulatur umhüllt den Pferdekörper in mehreren Schichten. (Illustration: shutterstock.com/decade3d – anatomy online)
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