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Muskuläre Regulation bei ermüdungsinduzierter Vorbelastung im Krafttraining

Muscle control at fatigue-induced pre-impact in strength training

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Zusammenfassung

Der internationale Sport strebt danach, die sportliche Leistung zu steigern. Gefahren der Leistungsmanipulation sind dabei unübersehbar. Gleichzeitig bieten aber Fortschritte in Wissenschaft, Technik und Informationsverarbeitung erweiterte Möglichkeiten für eine effektive, risikominimierte und ganzjährig sportartgerichtete Trainingsgestaltung. In diesem Beitrag werden am Beispiel des Kraft-Technik-Trainings neue Lösungsansätze zur Diskussion gestellt. Ausgewählte experimentelle Ergebnisse sind im Überblick referiert, Grenzen aufgezeigt und erste Folgerungen für die wissenschaftliche Fundierung und Individualisierung des leistungssportlichen Trainings gezogen. In einem Trainingsexperiment wird der Ansatz einer lokalen Muskelvorermüdung im Schnellkrafttraining mit Hochspringern verifiziert. Die Darlegungen verdeutlichen, wie notwendig wissenschaftlich gestützte Analysen für eine individuelle Belastungsgestaltung sind und welch hohen Stellenwert sie für die Optimierung der Trainings- und Betreuungsprozesse haben, um auch in Zukunft internationale Höchstleistungen regelkonform zu ermöglichen.

Abstract

International sport strives for increasing the level of performance in sports. Risks of manipulating the performance are not unusual. At the same time, improvements in science, engineering and data processing offer further opportunities for planning effective, low-risk and year-round training programmes for specific sports. This paper presents new approaches based on the example of techniques for strength training. Selected experimental results highlight the limitations and provide conclusions for the scientific foundation and individualization of high performance training. The approach of “muscle pre-fatigue” is verified in a training study with high jumpers. The statements show how important scientifically controlled analysis is for individual training programmes and what high significance they have for optimizing the training process. These will be essential requirements for a legal improvement of high performance in international sport.

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Literatur

  1. Abbate, F., Sargeant, A.J., Verdijk, P.W. & de Haan, A. (2000). Effects of high-frequency initial pulses and posttetanic potentiation on power output of skeletal muscle. Journal of Applied Physiology, 88(1), 35–40.

    Google Scholar 

  2. Ahonen, A. (1994). Sportmedizin und Trainingslehre. Stuttgart, New York: Schattauer.

  3. Ament, W. & Verkerke, G.J. (2009). Exercise and fatigue. Sports Medicine, 39(5), 389–422.

    Google Scholar 

  4. Akima, H., Foley, F.M., Prior, B.M., Dudley, G.A. & Meyer, R.A. (2002). Vastus lateralis fatigue alters recruitment of musculus quadriceps femoris in humans. Journal of Applied Physiology, 92(2), 679–684.

    Google Scholar 

  5. Allen, D.G., Lam, G.D. & Westerblad, H. (2008). Skeletal muscle fatigue: cellular mechanisms. Physiological Reviews, 88(1), 287–332.

    Google Scholar 

  6. Appel, H. & Cabric, M. (1987). Über den Einsatz der EMS zur Muskelkräftigung in der Therapie und Rehabilitation. Zeitschrift für Physikalische Therapie, 8, 473–480.

  7. Barry, B.K. & Enoka, R.M. (2007). The neurobiology of muscle fatigue: 15 years later. Integrated and Comparative Biologie, 47(4), 465–473.

    Google Scholar 

  8. Bartmus, U., Heck, H. & Mester, J. (1996). Aspekte der Sinnes- und Neurophysiologie im Sport. Köln: Strauß.

  9. Bassey, E.J. & Fentem, P.H. (1981). Work physiology. In O.G. Edholm, J.S. Weiner (Hrsg.), The principles and practice of human physiology (pp. 19–110). London: Academic Press.

  10. Bauersfeld, M. & Voss, G. (1992). Neue Wege im Schnelligkeitstraining. Münster: Philippka.

  11. Bigland-Ritschie, B. & Woods, J.J. (1984). Changes in muscle contractile properties and neural control during human muscular fatique. Muscle and Nerve, 7, 691–699.

    Google Scholar 

  12. Bobbert, M.F., Mackay, M., Schinkelshoek, D., Huijing, P.A. & van Ingen Schenau, G.J. (1986). Biomechanical analysis of drop and countermovement jumps. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 54(6), 566–573.

  13. Bührle, M. (Hrsg.).(1985). Grundlagen des Maximal- und Schnellkrafttrainings. Schorndorf: Hofmann.

  14. Dietz, V. (1978). Analysis of the electrical muscle activity during maximal contraction and the influence of ischaemia. Journal of Neurological Science, 37, 187–197.

    Google Scholar 

  15. Emrich, E. (2006). Sportwissenschaft zwischen Autonomie und außerwissenschaftlichen Impulsen. Sportwissenschaft, 36(2), 151–170.

    Google Scholar 

  16. Frick, U. (1993). Kraftausdauerverhalten im Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus. Köln: Strauß.

  17. Fröhlich, M. (2006). Zur Effizienz des Einsatz- vs. Mehrsatz-Trainings. Sportwissenschaft, 36(3), 269–291.

    Google Scholar 

  18. Fröhlich, M. & Gießing, J. (2006). Nachermüdung als trainingsmethodische Alternative im Krafttraining. Leistungssport, 36(2), 39–44.

    Google Scholar 

  19. Gandevia, S.C. (2001). Spinal and supraspinal factors in human muscle fatigue. Physiological Reviews, 81(4), 1725–1789.

    Google Scholar 

  20. Gollhofer, A. (1987). Komponenten der Schnellkraftleistungen im Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus. Erlensee: SFT Verlag.

  21. Gollhofer, A. (1993). Aufmerksamkeit und Automatismen aus neuromuskulärer Sicht. In R. Daugs & K Blischke. (Hrsg.), Aufmerksamkeit und Automatisierung in der Sportmotorik (S. 121–132). St. Augustin: Academia.

  22. Gollhofer, A. (2000). Elektromyographie in der Bewegungsanalyse. Deutsche Gesellschaft für Biomechanik. Münster. Zugriff am 25.6.2006 unter http://medweb.uni-muenster.de/institute/orth/motionlab/aktuell/Handout.pdf.

  23. Gollhofer, A., Komi, P.V., Fujitsuka, N. & Miyashita, M. (1987). Fatigue during stretch-shortening cycle exercises. II. Changes in neuromuscular activation patterns of human skeletal muscle. International Journal of Sports Medicine, 8, Suppl. 1, 38–47.

  24. Gondin, J., Guette, M., Jubeau, M., Ballay, Y. & Martin, A. (2006). Central and peripheral contributions to fatigue after electrostimulation training. Medicine and Science in Sports and Exercise, 38(6), 1147–1156.

    Google Scholar 

  25. Green, H.J. (1997). Mechanisms of muscle fatigue in intense exercise. Journal of Sports Science, 15(3), 247–256.

    Google Scholar 

  26. Greiwing, A. (2006). Zum Einfluss verschiedener Krafttrainingsmethoden auf Maximalkraft und Kraftausdauer auf die Muskeldicke des M. quadrizeps femoris. Diss., Univ. Wuppertal. Zugriff am 17.7.2008 unter http://elpub.bib.uni-wuppertal.de/edocs/dokumente/fbg/sportwissenschaft/diss2006/greiwing/dg0601.pdf.

  27. Güllich, A. & Schmidtbleicher, D. (1996). Zusammenhang zwischen Explosivkraft und H-Reflex-Potenzierung. In S. Starischka, K. Carl. & J. Krug (Hrsg.), Schwerpunktthema Nachwuchstraining (S. 97–103). Erlensee: SFT Verlag.

  28. Häkkinen, K., Alen, M. & Komi, P.V. (1985). Chance in isometric force- and relaxation-time, electromyographic and muscle fibre characteristics of human skeletal muscle during strength training and detraining. Acta Physiologica Scandinavica, 125(4), 573–585.

    Google Scholar 

  29. Häkkinen, K. & Komi, P.V. (1983). Electromyographic changes during strength training and detraining. Medicine and Science in Sports and Exercise, 15, 455–460.

    Google Scholar 

  30. Hartmann, H., Bob, A., Wirth, K. & Schmidtbleicher, D. (2008). Auswirkungen unterschiedlicher Periodisierungsmodelle im Krafttraining auf das Schnellkraft- und Explosivkraftverhalten der oberen Extremitäten. Leistungssport, 38(3), 17–22.

    Google Scholar 

  31. Hermens, H.J., Freriks, B., Merletti, R., Stegemann, D., Block, J., Rau, G., Diesselhorst-Klug, C. & Hägg, G. (1999). European Recommendations for Surface ElectroMyoGraphy. SENIAM project. Enschede: Roessingh Research and Development.

  32. Hodgson, M., Docherty, D. & Robbins, D. (2005). Post-activation potentiation: underlying physiology and implications for motor performance. Sports Medicine, 35(7), 585–595.

    Google Scholar 

  33. Hoffmann, L. (2006). Die Auswirkungen differenzieller Ermüdungskonzepte (Synergisten, Agonisten, Antagonisten) der unteren Extremitäten auf Parameter der sportlichen Leistung und der intermuskulären Koordination. Diss., Univ. Jena.

  34. Jacobs, I., Kaiser, P. & Tesch, P. (1981). Muscle strength and fatigue after selective glycogen depletion in human skeletal muscle fibres. European Journal of Applied Physiology, 46, 47–51.

    Google Scholar 

  35. Jansen-Osmann, P. (2008). Die Bedeutung der Neurowissenschaft für die Sportwissenschaft. Sportwissenschaft, 38(1), 24–35.

    Google Scholar 

  36. Jones, D.A. (1996). High-and low-frequency fatigue revisited. Acta Physiologica Scandinavia, 156(3), 265–270.

    Google Scholar 

  37. Kesel, A.B., Junge, M.M. & Nachtigall, W. (1999). Einführung in die angewandte Statistik für Biowissenschaftler. Basel, Boston, Berlin: Birkenhäuser.

  38. Kinugasa, R., Yoshida, K. & Horii, A. (2005). The effects of ice application over the vastus medialis on the activity of quadriceps femoris assessed by muscle function magnetic resonance imaging. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness, 45(3), 360–364.

    Google Scholar 

  39. Komi, L.V. (1989). Skelettmuskulatur. In A. Dirix et al. (Hrsg.), Olympiabuch der Sportmedizin. Köln: Deutscher Ärzteverlag.

  40. Kotz, J.M. (1971).Trenirovka myschechnoj siloj metodom elektrostimulacii – soopschenije. Teorija i praktika fiziceskoj kul‘tury, 34(3), 64–67.

    Google Scholar 

  41. Laurig, W. (1983). Elektromyographie. In K. Willimczik (Hrsg.), Grundkurs Datenerhebung (Bd. 1, S. 63–87). Hamburg: Czwalina.

  42. Loscher, W.N., Cresswell, A.G. & Thorstensson, A. (1996). Central fatigue during a long-lasting submaximal contraction of the triceps surae. Experimental Brain Research, 108(2), 305–314.

    Google Scholar 

  43. Luttmann, A. (1996). Physiological basis and concepts of electromyography. Electromyography in Ergonomics, 39, 51–95.

  44. Martin, D. (1999). Prozessbegleitende Trainings- und Wettkampfforschung mit wissenschaftsorientierter Betreuung im Spitzensport. In A. Hohmann, E. Wichmann & K. Carl (Hrsg.), Feldforschung in der Trainingswissenschaft (S. 36–48). Köln: Strauß.

  45. Melzer, W., Schneider, M.F., Simon, B.J. & Szücs, G. (1986). Intramembrane charge movements and calcium release in frog skeletal muscle. Journal of Physiology, 373, 481–511.

    Google Scholar 

  46. Michel, S. (2003). Externe Elektromyostimulation und lokale Muskelermüdung. Marburg: Tectum.

  47. Michel, S. (2007). Der gezielte Aufbau muskulärer Kompensationsmechanismen durch lokale Muskel-Vor-Ermüdung mittels externer Elektromyostimulation. Habil., Univ. Jena.

  48. Müller, K.J. (1987). Der Zusammenhang zwischen statischem und dynamisch konzentrischem Kraftverhalten. Frankfurt: Thun.

  49. Nichols, T.R., Cope, T.C., & Abelew, T.A. (1999). Rapid spinal mechanisms of motor coordination. Exercise and Sport Sciene Reviews, 27, 255–284.

    Google Scholar 

  50. Nöcker, J. (1971). Physiologie der Leibesübungen. Stuttgart: Enke.

  51. Noth, J. (1993). Physiologische Grundlagen der Entstehung elektromyographisch ableitbarer Spannungen. In Daugs, R. & Blischke, K. (Hrsg.), Aspekte der Motorikforschung (S. 199–212). Sankt Augustin: Academia.

    Google Scholar 

  52. Pfützner, A. (2009). Internationale und nationale Tendenzen der Leistungssportentwicklung auf der Grundlage der Ergebnisse der Olympischen Spiele in Peking 2008. Leistungssport, 39(1), 17–20.

    Google Scholar 

  53. Place, N., Maffiuletti, N.A., Ballay, Y. & Lepers, R. (2005). Twitch potentiation is greater after a fatiguing submaximal isometric contraction performed at short vs. long quadriceps muscle length. Journal of Applied Physiology 98(2), 429–436.

    Google Scholar 

  54. Pollmann, D. & Willimczik, K. (1991). Eignen sich elektromyografische Kennwerte zur Trainingssteuerung im Krafttraining? In M. Bührle & M. Schurr (Hrsg.), Leistungssport. Herausforderung für die Sportwissenschaft (S. 384–396). Schorndorf: Hofmann.

  55. Rechtien, J.J. et al. (1999). Technology assessment: dynamic electromyography in gait and motion analysis. Muscle and Nerve, 22(8), 239–242.

    Google Scholar 

  56. Rzanny, R., Stutzig, N., Gussew, A., Kaiser, W.A. Thorhauer, H.A., & Reichenbach, J.R. (2008). Investigation of metabolic indications for differences in the muscle fiber distribution by 31P-MRS. Beitrag 16th Scientific Meeting & Exhibition. Toronto, Ontario: International Society for magnetic resonance in medicine.

  57. Rzanny, R., Stutzig, N., Gussew, A., Burmeister, H.P., Kaiser, W.A., Thorhauer, H.A. Reichenbach, J.R. (2009). Investigations of muscles with different fibre distribution by using 31p-mrs. European Radiology, 19 (Suppl 1), 470.

  58. Sahlin, K., Edström, L., Sjöholm, H. & Hultman, E. (1981). Effect of lactic acid accumulation and ATP decrease on muscle tension and relaxation. American Journal of Physiology, 240(3), 121–126.

    Google Scholar 

  59. Sale, D.G. (1994). Neurale Adaptation im Verlaufe eines Krafttrainings. In P.V. Komi (Hrsg.), Kraft und Schnellkraft im Sport (S. 249–265). Köln: Deutscher Ärzte Verlag.

  60. Schmidtbleicher, D. et al. (1978). Auftreten und funktionelle Bedeutung des Muskeldehnungs-Reflexes bei Lauf- und Sprintbewegungen. Leistungssport, 8(6), 480–490.

    Google Scholar 

  61. Schmidtbleicher, D. & Gollhofer, A. (1985). Einflussgrößen des reaktiven Bewegungsverhaltens und deren Bedeutung für die Sportpraxis. In M. Bührle (Hrsg.), Grundlagen des Maximal- u Schnellkrafttrainings (S. 271–281). Schorndorf: Hofmann.

  62. Schönthaler, S.R. & Ohlendorf, K. (2002). Biomechanische und neurophysiologische Veränderungen nach ein- und mehrfach seriellem passiv-statischem Beweglichkeitstraining. Köln: Strauß.

  63. Schwank, B. & Spitz. L. (2009). Analyse der Olympischen Spiele Peking 2008. Leistungssport 39(1), 5–16.

    Google Scholar 

  64. Seyfarth, A. (2002). A movement criterion for running. Journal of Biomechanics, 35(5) 648–655.

    Google Scholar 

  65. Sorour, K. (2004). Der Einfluss verschiedener Belastungsstrategien auf den Prozess der Ermüdung ausgewählter Muskeln der unteren Extremitäten. Diss., Univ. Jena.

  66. Strass, R.D. (1985). Veränderungen des Maximal- und Explosivkraftvermögens im Kurzzeitausdauerbereich. In M. Bührle (Hrsg.), Grundlagen des Maximal- und Schnellkrafttrainings (S. 136–143). Schorndorf: Hofmann.

  67. Strass, R.D. (1994). Untersuchung zur Ermüdung bei kurzdauernden Maximalkontraktionen. Diss., Sporthochschule Köln.

  68. Stutzig, N. (2009). Experimentelle Untersuchungen zur Optimierung der Belastungsmethodik im Schnellkrafttraining. Diss., Univ. Jena.

  69. Stutzig, N., Siebert, T., Wöhrl, T., Thorhauer, H.-A. & Blickhan, R. (2010). Auswirkung lokaler Muskelermüdung auf die Rekrutierung von Muskelsynergisten in Abhängigkeit von der Gelenkstellung. In T. Ertelt (Hrsg.), Beiträge zur Bewegungswissenschaft (S. 37–54). Hamburg: Kovac.

  70. Thorhauer, H.-A, Türck-Noack, U. (1997). Der Spitzensport an der Schwelle ins 21. Jahrhundert. Trainingswissenschaftliche Befunde und Theorieansätze. In H. Kirchgässner (Hrsg.), Leipziger sportwissenschaftliche Beiträge (S. 1–23). Sankt Augustin: Academia.

    Google Scholar 

  71. Thorhauer, H.-A., Michel, S., Hoffmann, L., Werner, F. & Sorour, K. (2004). Experimentelle Untersuchungen von Phänomenen der Willkürmotorik bei lokaler/differenzieller Muskel-Ermüdung. Abschlussbericht BISp.

  72. Tidow, G. & Wiemann, K. (1993). Zur Interpretation und Veränderbarkeit von Kraft-Zeit-Kurven bei explosiv-ballistischen Krafteinsätzen. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 44(3), 92–103; (4), 136–150.

    Google Scholar 

  73. van Soest, A.J., Roebroeck, M.E., Bobbert M.F., Huijing P.A., & van Ingen Schenau G.J. (1985). A comparison of one-legged and two-legged countermovement jumps. Medicine and Science in Sports and Exercice, 17(6), 635–639.

    Google Scholar 

  74. Viitasalo, J.T., Hamalainen, K., Mononen, H.V., Salo, A. & Lahtinen, J. (1993). Biomechanical effects of fatigue during continuous hurdle jumping. Journal of Sports Science, 11(6), 503–509.

    Google Scholar 

  75. Weir, J.P., Mc. Donough, A.L. & Hill, V.L. (1996). The effects of joint angle on electromyographic indices of fatigue. European Journal of Applied Physiology, 73, 387–392.

  76. Werner, F. (2006). Auswirkungen differenzieller Ermüdungsprogramme auf ausgewählte Bewegungsparameter und die Muskelaktionspotenziale von Triceps surae und Quadriceps femoris. Diss., Univ. Jena.

  77. Winter, D.A. (1990). Biomechanics and motor control of human movement. Waterloo: Wiley-Interscience Publication.

  78. Wittekopf, G. & Rühl, H. (1984). Beispiele oberflächenmyografischer Untersuchungen zur Beurteilung der muskulären Koordination sportlicher Bewegungsabläufe. Medizin und Sport 24(8), 229–232.

  79. Wollny, R. (1991). Lernen sportmotorischer Fertigkeiten – Elektromyografische Analyse vor dem Hintergrund der GMP-Theorie von Schmidt. In N. Olivier & R. Daugs (Hrsg.), Sportliche Bewegung und Motorik unter Belastung (S. 201–207). Clausthal-Zellerfeld: dvs.

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Thorhauer, HA., Michel, S., Stutzig, N. et al. Muskuläre Regulation bei ermüdungsinduzierter Vorbelastung im Krafttraining. Sportwiss 40, 182–190 (2010). https://doi.org/10.1007/s12662-010-0139-7

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