WÜRZBURG

Kopf bis Fuß: Was den Menschen zum perfekten Läufer macht

Sonnenwetter an der Nordsee
Der Mensch ist gut zu Fuß: 26 Knochen pro Fuß, die kurzen Zehen und viele Bänder machen es möglich. Foto: Mohssen Assanimoghaddam

Wie und warum genau es zur Entstehung des aufrechten Ganges beim Menschen kam? Bis heute beschäftigt sich die Wissenschaft mit dieser nicht endgültig geklärten Frage. Fest steht, dass die Vorfahren des Menschen vor fünf Millionen Jahren ganz allmählich zum aufrechten Gang übergingen. Die Umstellung vom Fortbewegen auf vier Beinen zum aufrechten Gang – eine Metapher für die Einzigartigkeit des Menschen – ging mit vielen Veränderungen des Skeletts einher.

Nicht nur, dass der Fuß beim Menschen kein Greifwerkzeug mehr ist und wir die große Zehe nicht mehr abspreizen können. Zwar können sich auch Schimpansen und Gorillas im „Knöchelgang“ am Boden auf zwei Beinen fortbewegen – aber nur zeitweise. Ein kleiner Blick auf die Körperteile, die uns zum idealen Läufer machen.

Schulter und Arme

Affen haben breite Schultern, unsere Schulterpartie ist im Vergleich eher schmal. Denn wir benutzen unsere Arme nicht mehr (oder kaum noch) zum Klettern und Hangeln. Stattdessen können wir sie frei bewegen und durch Gegenbewegungen die Drehung des Beckens ausgleichen. So halten wir unseren Rumpf automatisch gerade. Weil unsere Unterarme dünn sind, können sie leicht schwingen und die Balance unterstützen. Und beim Laufen können wir sie ohne viel Kraftaufwand im optimalen 90-Grad-Winkel halten.

Schweißdrüsen

Schwitzen ist lästig, vor allem im Sommer. Doch evolutionär betrachtet ist die Möglichkeit, Schweiß abgeben zu können, ein klarer Vorteil. Und die zwei bis vier Millionen Schweißdrüsen, die jeder Mensch besitzt, sind eine der wichtigsten Entwicklungen überhaupt. Unser Körper wird dadurch auch bei langer Anstrengung gekühlt – und wir können auch bei hohen Temperaturen und in der Mittagssonne stundenlang laufen ohne völlig zu überhitzen. Einzigartig!

Kopf

Die Kopfhaut am hinteren Schädel hat ein feines Ader-Geflecht. Es kann, wenn nötig, überschüssige Wärme an die Luft abgeben: ein weiteres effektives Kühlsystem. Wärme „verloren” wird auf diese Weise nicht. Bei kalten Temperaturen wird der Kopf wie Füße und Hände einfach deshalb schneller kalt, weil er weiter vom Rumpf entfernt ist und der Körper seine inneren Organe schützt.

Gleichgewichtssystem

Wie nimmt der Körper Schwerkraft, Bewegung und Gleichgewicht wahr? Der sogenannte Vestibularapparat ist ein komplexes System aus Röhren, Flüssigkeiten, festen Körperchen und Sinneszellen in unserem Mittelohr. Quasi eine Art (Mess)Instrument, mit dem wir Beschleunigungen und Richtungen bestimmen können. Für die Fortbewegung ist das Gleichgewichtsorgan ganz zentral, auch weil es den Körper in Balance hält.

Nackenband

Warum wir eigentlich alle die geborenen Läufer sind: Unser Skelett mit langen Beinen, kurzen Armen, schlanker Taille, kurzen Zehen ist perfektioniert für den aufrechtenden Gang und ausdauerndes Gehen und Laufen. Foto: Thinkstock

Säugetiere sind Läufer – oder Geher. Die Geher wie Schweine oder Affen haben kein Nackenband, das ihren Kopf stabil hält. Läufer wie Hund oder Pferd besitzen dagegen eines. Vorteil: Während des Laufens lässt sich die Umwelt beobachten und fokussieren und Hindernisse lassen sich einschätzen. Der Mensch ist eine Spezies mit einem ausgesprochen starken elastischen Nackenband, das den Kopf mit Schultern und Armen verbindet. Ohne das ligamentum nochae würde unser Kopf nach unten fallen. Setzt unser Fuß beim Laufen in der Vorwärtsbewegung auf, zieht der Arm auf der Gegenseite das Band nach unten und hält den Kopf somit stabil – ohne zusätzlichen Energieaufwand.

Rumpf

Bei vielen Vierbeinern „schwappen“ die Organe im Körper beim Laufen vor und zurück. Dabei wird Luft aus der Lunge gepresst und wieder eingezogen – pro Schritt ein Atemzug. Der Mensch kann unabhängig vom Pulsschlag atmen. Auch weil er seinen Körper nicht wie die meisten Säugetiere über die Atemluft, sondern vor allem durch das Schwitzen kühlt.

Stoffwechsel

Unser Stoffwechsel ist dazu ausgerichtet, Energie in Form von Fett zu speichern und diese Reserven relativ gleichmäßig am Körper zu verteilen. Dadurch verändert sich der Schwerpunkt des Körpers kaum, der Bewegungsapparat gerät nicht aus der Balance. Beim ausdauernden Laufen verbrennt der Körper dann unsere Reserven, also das Fett. Und sie reichen erstaunlich lang, energetisch – und theoretisch – gesehen könnte jeder normal schlanke Mensch sofort einen Marathon laufen. Nicht mal trinken müsste er, denn unser Wasservorrat reicht ursprünglich für viele Stunden auch unter körperlicher Belastung.

Hinterteil

Großes Gesäß, damit wir bequem sitzen können? Von wegen. Unser Hintern, der Gluteus maximus, ist unser größter Muskel. Und das mit gutem Grund, denn er stabilisiert die Laufbewegung. Dank des ausgeprägten Hinterteils können wir den Rumpf beim Laufen und auch beim Sprinten aufrecht halten. Die Gesäßmuskulatur selbst spielt beim Gehen eher eine kleine Rolle.

Knie

Es ist kräftig und kann beim Laufen und Gehen einen Teil der Energie aufnehmen, die beim Aufsetzen entsteht. Vorausgesetzt, das Knie wird natürlich und gleichmäßig belastet. Drehungen schaden eher. Die Knie liegen nicht direkt in einer Linie unter dem Hüftgelenk, sondern etwas verschoben zur Körpermitte hin. Der Grund, warum wir – anders als Affen – auf einem Bein stehen können. Und warum wir auf zwei Beinen rennen können: Durch die Kniestellung reicht es, wenn beim Laufen nur ein Bein in Kontakt mit dem Boden ist.

Achillessehne

Sie ist die größte und stärkste Sehne in unserem Bewegungsapparat: die Achillessehne. Ohne sie geht tatsächlich nichts mehr. Im Vergleich zu anderen Primaten ist sie relativ lang und wirkt beim Gehen wie eine Feder. Noch effektiver ist das in der natürlichen Laufbewegung, die vom Prinzip her der Sprungbewegung ähnelt. Der Fuß kommt zuerst mit dem Vorfuß auf, dann mit der Ferse. Die Achillessehne wird (alleine durch die Schwerkraft, also ohne Energieaufwand) beim Aufsetzen wie eine Sprungfeder geladen – und gibt die Energie dann (bis zu 50 %) wieder ab. Das macht das menschliche Laufen ziemlich ökonomisch.

Fuß

Urahn ging bereits vor 3,2 Millionen Jahren aufrecht
Die Artgenossen der Urfrau „Lucy“ gingen vor 3,2 Millionen Jahren mit Sicherheit aufrecht. US-Forscher haben das aus dem Fund eines Mittelfußknochens in Äthiopien geschlossen. Er zeige eine Form, die auch typisch für die Fußknochen des modernen Menschen sei, berichteten die Forscher der Universitäten Arizona und Missouri vor sieben Jahren im Fachjournal „Science“. Der Übergang zum aufrechten Gang gilt als wichtiger Schritt der Evolution des Menschen. Foto: Carol Ward / Elizabeth Harman

Eine Meisterkonstruktion der Evolution! In unseren beiden Füßen steckt rund ein Viertel aller Knochen des menschlichen Skeletts – jeweils 26 nämlich. (Eine Hand hat 27.) Die vielen Bänder und Muskeln bilden dazu zwei einzigartige Bögen: das Quer- und das Längsgewölbe, die den Fuß extrem anpassungsfähig machen, gleichzeitig aber stabil und elastisch. Beim Laufen absorbiert allein das Fußgewölbe 15 Prozent der Aufprallenergie, knapp 40 Prozent nimmt das Fußgelenk auf.

Zehen

Warum der große Zeh wichtig ist für das aufrechte Stehen, Gehen, Laufen? Wir haben – anders als die meisten anderen Primaten – einen Fuß mit verkürzten Zehen. Die anliegende Großzehe stabilisiert und hat eine wichtige Funktion für die gesamte Körperstatik. Wenn wir uns Fortbewegen, ist sie der letzte Berührungspunkt mit dem Boden. Unsere kleinen Zehen sind anders als beim Affen kurz, sonst würden sie unter der hohen Belastung beim Laufen brechen. Weil wir die Füße nicht mehr als Greifwerkzeug nutzen, wurden „Fußdaumen“ und lange Greiffinger zum parallel nach vorne ausgerichteten Laufinstrument.

Sie haben Fragen zum Thema "Lauf Dich fit"? Laufexperte Jan Diekow steht Rede und Antwort

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