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Gute Reibung und schlechte Reibung

Reibung, was ist das eigentlich genau?

Im Sprachgebrauch hat Reibung meist einen negativen Beigeschmack. Die meisten Menschen wünschen sich reibungslose Abläufe, es soll einfach so richtig „flutschen“.

Es gibt Haftreibung, Gleitreibung, Rollreibung, Wälzreibung, Bohrreibung, Seilreibung und viele andere Reibungsarten. Im Alltag selbst geht es nicht ohne Reibung. Der Stift reibt auf dem Papier. Autoreifen reiben auf der Fahrbahn. Feuer wurde in der Steinzeit durch Reibung erzeugt. Es gibt unzählige weitere Beispiele.

Wir wollen hier nicht zu wissenschaftlich werden, schließlich interessiert uns Reibung vor allem im Zusammenhang der Verhinderung von Blasen.

Deshalb hier in Kürze die Erklärung von Reibung in Wikipedia:

„Reibung, auch Friktion oder Reibungswiderstand genannt, ist eine Kraft, die zwischen Körpern oder Teilchen wirkt, die einander berühren.“

Statische Reibung und dynamische Reibung:

Etwas vereinfacht betrachtet kann man den Überbegriff Reibung in die sogenannte statische Reibung und dynamische Reibung unterscheiden. Beide Reibungsarten erklären in ihrem Zusammenspiel die Entstehung und Verhinderung von Blasen. Hierzu kommen wir jetzt gleich.

Aber was ist jetzt genau der Unterschied zwischen statischer Reibung und dynamischer Reibung?

Statische Reibung – der Begriff „statisch“ gibt schon einen ersten Hinweis: Statische Reibung tritt zwischen zwei Körpern auf, die sich nicht bewegen. Die Physik spricht hier auch von Haftreibung.

Dynamische Reibung– diese Form der Reibung, auch Reibungswiderstand oder Gleitreibung genannt, wirkt bremsend auf die Bewegung eines Körpers ein. Der Reibungswiderstand ist dafür verantwortlich, inwieweit die Bewegung eines Körpers gegen einen anderen Körper abgebremst oder gestoppt wird.

Wie schafft es Reibung, Blasen zu erzeugen?

Wir haben bereits in anderen Artikeln herausgearbeitet, dass die sogenannten „Scherkräfte“ zwischen den Fußskelettknochen und der Haut ursächlich sind für die Entstehung von Blasen.

Scherkräfte und deren Reduzierung ist der goldene Schlüssel zur Verhinderung dieser Blasen.

Die Erklärung, wie Scherkräfte und Reibung zur Entstehung von Blasen zusammenspielen, lässt sich gut verständlich am von uns so genannten Wackelkasten illustrieren.

Wackelkasten_Druck_Bewegung
Der Wackelkasten und die Auswirkung von Reibung

Hier muss man sich jetzt etwas in die Struktur und Materialkonsistenz des Wackelkastens hineindenken. Der Wackelkasten ist in etwa vergleichbar mit der gallertartigen Götterspeise oder Wackelpudding, die Kinder und auch so manche Erwachsene lieben. Den Wackelpudding als Anschauungsobjekt betrachten wir uns weiter unten in diesem Artikel noch genauer.

Den Fußskelettknochen haben wir am Wackelkasten als graue Oberfläche dargestellt. Das Gewebe zwischen dem Fußknochen und der Haut ist am Wackelkasten als beige Fläche eingefärbt. Die Haut selbst befindet sich an der Basis des Wackelkastens.
Der rote Pfeil links neben dem Wackelkasten symbolisiert die Bewegung des Fußskelettknochens, wie er sich beim Gehen im Fuß hin und her bewegt.

Die Basis des Wackelkastens befindet sich in einer Ruhestellung und bleibt an ihrem Platz. Diesen Zustand haben wir oben in diesem Artikel als statische Reibung bezeichnet. Diese statische Reibung kann z.B. durch die Socke erzeugt werden, die den Wackelkasten in seinem Bewegungsdrang stoppt und in der Ruhestellung hält.

Einen verstärkenden Effekt auf die statische Reibung und die dadurch erzeugten Scherkräfte hat der Druck, welcher über den Fußskelettknochen auf das Gewebe ausgeübt wird. Diesen Druck haben wir durch den roten Pfeil symbolisiert, der oben auf den Wackelkasten zeigt. Das Körpergewicht und die Art und Dynamik der Aufprall- und Abrollbewegung des Fußes sind hier die maßgeblichen Faktoren, welche die Höhe dieses Drucks bestimmen.

Das sich zwischen der Basis der Box und dem oberen Teil der Box befindliche Gewebe, kann sich durch die Einwirkung des Drucks und die Bewegung des Fußknochens ziehen und verzerren. Dies ist der Effekt, den wir als Scherkraft bezeichnen. Und Blasen stellen eine Verletzung des Hautuntergewebes als Ursache dieser anhaltenden Scherkräfte dar.

Der Übeltäter – statische Reibung, die Rettung – dynamische Reibung:

Was ist jetzt hier zu tun? Das Ziel dieses Tuns muss sein, die auftretenden Scherkräfte zu reduzieren. Scherkräfte reduzieren, bedeutet – hier im Bild geblieben – das Wackeln des Wackelkastens zu reduzieren.

Man könnte versuchen, oben am Wackelkasten anzugreifen und die Bewegung des Fußskelettknochens zu reduzieren. Das funktioniert aber nur dann, wenn man die Fußbewegung abstellt. Als Laufsportler oder Wanderer kann das aber natürlich nicht unser Wunsch sein, denn wer bewegt sich schon ungern gar nicht, nur um Blasen zu verhindern.

Da bleibt nur noch, an der Basis des Wackelkasten anzusetzen und zu schauen, dass wir etwas dynamische Reibung auf den Weg bekommen, um dadurch die statische Reibung abzuschwächen. Statische Reibung lässt sich gut mit allem bekämpfen, was den Wackelkasten an seiner Basis etwas in Bewegung bringt, ohne dass die oben am Wackelkasten ansetzende Bewegungsintensität erhöht werden muss. Eine Erhöhung der Bewegungsintensität an dieser Stelle würde die Verzerrung zwischen Knochen und Haut (Scherkräfte) weiter steigern – was wir in keinem Fall wollen.

Bewegung an der Basis des Wackelkastens lässt sich besonders leicht erzeugen, wenn der Untergrund etwas „glatter“ wird. Auf einer Eisfläche rutscht es sich z.B. leichter als auf einem Straßenbelag.

Und hier sind sie: Die „Glattmacher“, die am Boden des Wackelkastens zum Einsatz kommen können, unterschieden nach den drei Schnittstellen, die wir bereits in anderen Artikeln beschrieben haben:

Glattmachen direkt auf der Haut:
Vaseline, Hirschtagcreme oder body glide

Glattmachen durch die Socke:
Doppelsocken von WRIGHTSOCK oder zwei Socken übereinander.

Glattmachen an der Innensohle oder der Schuhinnenwand im Schuh:
Glattes Stück Panzerband einkleben oder noch besser, den superdünnen teflonbeschichteten BLASENSTOPPER.

Das Ganze noch einmal an einem Beispiel erklärt: Eine Frau schiebt einen Schrank

Stellen wir uns vor, eine Frau schiebt einen Schrank. Nach allen Erkenntnissen der Physik wird sich der Schrank erst dann in Bewegung setzen, sobald die eingesetzte Kraft hoch genug ist, um die Reibung zu überwinden, die den Schrank am Fußboden festhält (statische Reibung). Ist der Schrank einmal in Bewegung, ist die Kraft, die erforderlich ist, um den Schrank in der Bewegung zu halten (dynamische Reibung), dann plötzlich geringer.

Ältere Schränke hört man auch gerne mal beim Anschieben knarzen, wenn sich die Scherkräfte im Schrank bemerkbar machen und der Schrank droht, aus den Fugen zu gehen und sich zu verziehen
Wer Umzugserfahrung hat, weiß natürlich, wie man das durch die statische Reibung erzeugte Knarzen reduzieren und dynamische Reibung hier nutzen kann: Möbelroller oder alternativ glatte Tücher unter die Schrankfüße und schon setzt sich der Schrank mit weniger Kraftaufwand in Bewegung.

Frau schiebt Schrank
Hohe Kraft zum anschieben erforderlich

Was haben diese beiden Reibungsarten – statische Reibung und dynamische Reibung jetzt mit der Verhinderung von Blasen zu tun?

Wir haben gelernt: Dauerhaft stattfindende hohe statische Reibung führt durch die entstehenden Scherkräfte zu einer Schädigung des Zwischengewebes zwischen Fußskelettknochen und Haut.

Beispiel:
Die Haut wird durch eine schweißdurchfeuchtete Socke abgestoppt. Gleichzeitig drückt der Fersenbeinknochen bei jeder Bewegung in Richtung Haut und staucht das Zwischengewebe. Eine gerade unter Wanderern weit verbreitete Fersenblase kann entstehen.

Der Blasenschwellenwert – wird er überschritten gibt es meist kein schmerzfreies Weitergehen.

Eine andauernde statische Reibung muss nicht zwangsläufig in einer Blase enden. Greift man rechtzeitig ein, oder sorgt rechtzeitig vor, indem man dynamische Reibung provoziert, kann die Blase verhindert werden. Siehe auch den Artikel Hot-Spots – die Vorboten der Blasen

Wir haben in der folgenden Grafik den Zusammenhang und die Auswirkungen zwischen statischer Reibung und dynamischer Reibung bildlich dargestellt:

Grafik Blasenschwellenwert überschritten
(A) Andauernde statische Reibung

Auf der Grafik wird zeitliche Abfolge von auftretender statischer Reibung und dynamischer Reibung durch die beiden oben abgetragenen Bereichsabschnitte symbolisiert.

Die statischen Reibung baut sich so lange auf, bis sie durch die dynamische Reibung gestoppt wird. Den dabei erreichten Maximalwert der statischen Reibung bezeichnen wird als „Scherkraftgipfel“. Der Mitspieler des Scherkraftgipfels ist der „Blasenschwellenwert“. Sobald der Scherkraftgipfel über dem Blasenschwellenwert zu liegen kommt, wird es mit hoher Wahrscheinlichkeit kein schmerzfreies Weitergehen mehr geben. Der Scherkraftgipfel muss also unter dem Blasenschwellenwert liegen.

Wir können weder den Blasenschwellenwert noch den Scherkraftgipfel genau messen und beide Werte würden sicherlich auch nicht einer wissenschaftlichen Beurteilung standhalten. Aber der Blasenschwellenwert und der Scherkraftgipfel symbolisiert ganz gut die Auswirkung der andauernden statischen Reibung und die Notwendigkeit der rechtzeitigen ins Spiel Bringung von dynamischer Reibung, um Schlimmeres zu verhindern.

Grafik Blasenschwellenwert unterschritten
(B) Ein früherer Beginn der dynamischen Reibung reduziert den Blasenschwellenwert

Der Blasenschwellenwert und der Scherkraftgipfel sind beide sehr individuelle Werte und haben hat von Person zu Person eine große Schwankungsbreite. Nach unserer Erfahrung gibt es tatsächlich Personen, die deutlich stärker als andere Personen anfällig für Blasen sind. In den allermeisten dieser Fälle ist auch der Schuh oder die Socke oder die Einlage nicht „schuld“ und es wurde auch sonst nichts falsch gemacht, obwohl wir dies gerne von Experten erzählt bekommen.

Es leuchtet ein, dass es das Ziel sein muss, die Kraft der statischen Reibung niedrig und deren Andauer möglichst kurz zu halten. Wird der Blasenschwellenwert nicht überschritten (B), das heißt der Scherkraftgipfel liegt unter dem Blasenschwellenwert, in dem frühzeitige Maßnahmen in Richtung dynamischer Reibung ergriffen werden, können Blasen mit hoher Sicherheit verhindert werden.

Noch eine Erklärung: Der Wackelpudding-Versuch.

Ein Wackelpudding wird kopfüber auf einen großen Teller gestülpt und es wird versucht, den Wackelpudding in Bewegung zu bringen, so dass er über den Teller rutscht.

Mit einem geringen Druck des Fingers oben am Wackelpudding gelingt dies aufgrund der statischen Reibung zwischen Wackelpudding und Teller nicht. Erhöht man den Druck, lässt sich erkennen, dass sich der Wackelpudding zwar zögerlich anfängt zu bewegen (dynamische Reibung), aber die Wackelpudding-Masse aufreißt und sich Risse zeigen. Die Scherkräfte sind im Wackelpudding aktiv. Wäre es der menschliche Fuß, würden diese Scherkräfte zu Blasen führen können.

Wir haben bei dem Wackelkasten gelernt, dass Scherkräfte geringer werden, sobald der Wackelkasten in Bewegung kommt bzw. der Wackelpudding sich über den Teller bewegt.

Richtig, wir sind auch bei dem Wackelpudding an dem Punkt, wo wir uns fragen, wie wir die dynamische Reibung bereits so früh in das Spiel bekommen können, dass die Scherkräfte nicht den Punkt erreichen, wo unser schöner Wackelpudding Schaden nehmen kann.

Wackelpudding Reibung erklärt
Statische Reibung erzeugt Scherkräfte am Wackelpudding

Dies Lösung ist wieder die Lösung, die wir bereits kennen: Es muss glatter werden, ist die Devise. Weniger Reibungswiderstand bringt uns hier weiter, um dynamische Reibung zu erreichen. Entweder wir nehmen einen glatteren Teller für unseren Versuch, oder wir schmieren den Boden des Wackelpuddings oder den Teller selbst ein. Jetzt bleibt es der Fantasie jedes einzelnen überlassen, was hier zum Einsatz kommt. Wir könnten uns gut vorstellen, dass Vanillesoße reibungsreduzierend wirken würde, da der Wackelpudding auf der Vanillesoße leichter gleiten kann als auf dem Teller.

Zusammenfassung:

Um durch eine erfolgreiche Blasenverhinderungsstrategie Blasen zu verhindern, müssen wir lernen, mit statischer und dynamischer Reibung im und am Fuß umzugehen.

Wir haben festgestellt, dass andauernde statische Reibung zu der Bildung von gewebeschädigenden Scherkräften führt, die blasenverursachend wirken, während dynamische Reibung die Bildung dieser Scherkräfte hemmt.

Die Erzeugung von Scherkräften durch statische Reibung haben wir durch den Wackelkasten und den Wackelpudding bildlich dargestellt.

Die statische Reibung wird als schlechte Reibung bezeichnet und die dynamische Reibung als gute Reibung.

Unsere Blasenverhinderungsstrategie baut darauf auf, die Auswirkung von statischer Reibung frühzeitig im Bewegungsablauf einzuhegen und dynamische Reibung ins Spiel zu bringen.

Der Scherkraftgipfel muss dabei unter dem Blasenschwellenwert liegen, damit die Blasenverhinderungsstrategie erfolgreich ist

Die Instrumente, die eine das Risiko der Bildung von Blasen stark reduzierende dynamische Reibung erzeugen sollen, haben wir als „Glattmacher“ bezeichnet.

Hautseitig wäre hier dabei zum Beispiel Vaseline, Hirschtagcreme oder body glide zu nennen.
Sockenseitig sind Doppelsocken-Systeme wie WRIGHTSOCK oder Zwei-Socken-übereinander-Systeme nach unserer Erfahrung Einlagen-Sockensystemen vorzuziehen.
Schuhseitig haben die BLASENSTOPPER den Vorteil, dass sie den Effekt des „glattmachens“ direkt am Schuh erzeugen, wodurch eventuell auftretende Hautirritationen vermieden werden können.