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Kraft im Biologischen Sinne ist die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, durch
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Zusammenfassung Sport KL 11 =1. Bedeutung der Kraft: Kraft im Biologischen Sinne ist die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, durch Muskeltätigkeit Widerstände zu überwinden, ihnen entgegenzuwirken bzw. sie zu halten ● Kraft -1.1 Erhaltung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Bewegungsapparates- ● Jede Bewegung und jede Körperhaltung erfordert Kraft Durch zu wenig Kraft erfolgt eine Abschwächung und/oder Verkürzung der für die Haltung & Bewegung notwendigen Muskulatur → Entwicklung von Haltungsschwächen und langfristig degenerative Erkrankungen des Halte-und Bewegungsapparates → Muskel, Bänder und Gelenkstrukturen können verletzt werden Eine gut ausgebildete Muskulatur kann hohe Kraftwirkungen auffangen und den Bewegungsapparat vor Vorverletzungen schützen Zuwenig Muskelkraft im Rücken führt zu Fehlstellungen des Oberkörpers, die durch Überbelastung Leistungsminderung oder Schädigung verursachen kann -1.2 Kraft als Grundlage sportlicher Leistung und Fitness- Nur mit gut ausgebildeter Muskulatur kann man sich schnell kräftig, ausdauernd und geschickt bewegen In einzelnen Sportarten und Disziplinen sind für eine optimale Leistung spezifische Kraftfähigkeiten erforderlich Im Fitnessbereich steht die allgemeine Kräftigung des Bewegungsapparates im Vordergrund ganzen =2. Biologische Grundlagen- -2.1 Aufbau & Funktion der Skelettmuskulatur- C Myofibrille 1pm dünne Aktinfilamente Kontraktion ● A Muskelfaserbündel Muskelfaser (Muskelzelle) do hre D Sarkomer Ruhelage B dicke (Ruhelänge) Kontraktion Myosinfilamente Vordehnung WW ww WW ca. 100 μm ca. 2,5 μm ķ Myosin ww www www DW DW DW Sarkolemm ATP ADP + P₁ durch das Zusammenspiel von Aktin, Myosin und Titin entwickelt!! -2.2 Die Muskelkontraktion- Gleittheorie der Muskelkontraktion: ca. 20 μm Mitochondrium Aktin Kernè Z-Scheibe wwwx www.x wwwx ww www ww DW www www www ww ww DW bw A: wird aus vielen parallel liegenden Muskelfasern gebildet B: Jede Muskelfaser enthält bis zu mehreren Tausend Myofibrillen (ca. 1µm) C: Myofibrillen setzen sich aus tausenden Muskelfilamenten (Eiweißmoleküle) DWW W DWW D: bildet zusammen mit Filamenten kleinste kontraktile Einheit der Muskelzelle; sind durch Z- Scheibe...

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von einander getrennt =>Die für die Bewegung notwendige Kraft wird → dünne Aktinfilamenten, dickere Myosinfilamente & hoch elastische Titinfilamente W W WWX WW wwwx ww WWX WWWX wwx MWX Titin Energie -Z-Scheibe ATP ADP + Pi ● ● Während der Kontraktion eines Muskels verkürzen sich die Sarkomere dünnere Aktinfilamente werden durch die Spaltung von ATP zwischen den dicken Myosinfilamente gezogen Elastische Titinfilamete sind nicht direkt an Kontraktion beteiligt; halten zentrieren die Mysosinfilamente zwischen Z-Scheiben → sorgen durch spiralige Aufwicklung für Elastizität & Stabilität der Muskelfasern durch Übertragung der bei der Kontraktion entwickelten Spannungskräfte auf die Knochen von den elastischen Strukturen von Bindegewebe und Sehnen kommt es zur Bewegung z.B Beugen und Strecken Beugen-Strecken Agonist entspannt angespannt angespannt entspannt Antagonist Vorderhom im Rückenmark C ● -1 Nervenzelle mehrere Muskelzellen ● ● Das Zusammenspiel der Agonisten und Antagonisten bei gezielten Bewegungsabläufen bezeichnet man als intermuskuläre Koordination. -2.3 Motorische Einheit- Die Gesamtheit der von einer motorischen Nervenzelle innervierten Muskelfasern bezeichnet man als motorische Einheit. Muskel kann durch Kontraktion Gelenkt Beugen & Strecken Für Gegenbewegung 2. Muskel nötig (Beuger & Strecker) Verkürzt sich Beugemuskel (Agonist), so erschlaffter Streckmuskel (Antagonist) passiv gedehnt und umgekehrt Bei aktiver Streckung ist der Streckmuskel der Agonist und der Beugemuskel der Antagonist Motorische Einheit durch Nervenimpulse ausgelöst motorische Nervenzelle und die von ihr innervierten Muskelfasern bilden motorische Einheit eine große Anzahl kleiner motorischer Einheiten ermöglicht eine gute Abstufbarkeit der Muskelkraft (Feinkoordination) Kontraktion der Muskel Skelettmuskelfasern wird -2.4 Spannungsentwicklung. Die Koordination zwischen den verschiedenen motorischen Einheiten des gleichen Muskels bezeichnet man als intramuskuläre Koordination. Die Spannungsentwicklung im Muskel wird durch das motorische Nervensystem gesteuert →>> je nach Kraftforderung werden einzelne motorische Einheiten gezielt aktiviert Rekrutierung: Aktivierung einer bestimmten Anzahl motorischer Einheiten Frequentierung: In Abhängigkeit von der Erregungsfrequenz (Impulse/sec) werden motorische Einheiten mit unterschiedlichen Eigenschaften aktiviert. ● ● ● ● Für eine hohe Kraftentwicklung müssen möglichst viele motorische Einheiten rekrutiert werden Durch Erhöhung der Reizfrequenz (Frequentierung) können viele Muskelfasern gleichzeitig aktiviert werden Untrainierte können nur 45-60% von den in einem Muskel vorhandenen motorischen Einheiten gleichzeitig aktivieren; durch Training eine Erhöhung bis zu ca.90% möglich die Rekrutierung versch. Muskelfasertypen erfolgt bei steigenden Krafteinsätzen schichtstufenartig versch. Fasertypen schalten sich nacheinander auf; erst ST-Fasern, dann FTO- Fasern und zuletzt FTG-Fasern bei extremer Muskelbeanspruchungen kommt es zum Muskelzittern, dass durch schnelle Wechsel von Rekrutierung & ermüdungsbedingter Abschaltung und wieder Aktivierung der motorischen Einheiten verursacht wird und zum Abbruch der Leistung führt -2.5 Arbeitsweisen der Muskulatur- überwindend (-konzentrisch) exzentrisch konzentrisch reaktiv statisch- haltend nachgebend (-exzentrisch) Überwiegend-positiv dynamisch (konzentrisch): Beim Anheben des Gewichts wird die Muskulatur kürzer, dicker und härter ( Arbeit durch Spannungsänderung und Verkürzung); innere Kraft ist größer als äußere Statisch-haltend: beim halten des Gewichts sind innere und äußere Kraft im Gleichgewicht; trotz Spannungsänderung keine Verkürzung (Bsp. Handstand, Kreuzhang an Ringen); Blutkapillare werden bei der Arbeitsweise ständig zusammengepresst, sodass lokale Muskeldurchblutung stark behindert wird Nachgebend= negativ-dynamisch(exzentrisch): Beim Gewicht ablegen ist äußere Kraft größer als innere Kraft; trotz Spannungszunahme kommt es zu einer Verlängerung =► meisten sportlichen Bewegungen beruhen auf Kombination von nachgebender und überwindender Arbeitsweise = nachgebend-überwindend (reaktiv) -2.6 Muskelfasertypen- Die Kraftentwicklung wird nicht nur über Zahl der motorischen Einheiten gesteuert sondern auch über Aktivierung unterschiedlicher ● ● ● Muskelfasertypen Man unterscheidet zwischen schnell kontrahierende, helle Fasern (FT= fast- twitch)und langsam kontrahierende,dunkle Fasern (ST= slow-twitch) Auf Grund ihrer Stoffwechseleigenschaften (Energiegewinnung) lassen sich FT- Fasern weiter differenzieren: FTO = fast-twitch-oxidativ & FTG = fast-twitch- glykolytisch alle Muskelfasern einer mot. Einheit gehören immer zu einem Fasertypen Zusammensetzung zeigt gewisse Funktionsbezogenheit Verteilung der Fasertypen ist stark anlagebedingt durch längere Pusen oder Abbruch des Trainings stellt sich ursprüngliche Faserzusammensetzung wieder ein bislang konnte man durch Ausdauertraining Umwandlung von FT-in ST- Fasern nachweisen aber eine von ST- in FT-Fasern ist nicht möglich Eigenschaften physiologisch • Kontraktion • Spannungsentwicklung Reizschwelle (Erregung) • Ermüdung biochemisch Myoglobin¹ • energiereiche Phosphate ● Enzymgehalt für Stoffwechsel ● morphologisch • Mitochondrien ● Kapillaren Faserquerschnitt • Eignung schnelle Fasern langsame Skilangläufer Fasern Langstreckler Ruderer Fasertypen der quergestreiften Muskulatur ST-Fasern (Slow-Twitch-Fasern; langsame, rote Fasern) Marathonläufer Straßenradrennfahrer 0 Mittelstreckler Untrainierte Turner Sprinter : selektive Veränderung durch Training 20 • langsam gering niedrig langsam hohe aerobe Kapazität • viel (rot) • wenig • hoch für aeroben Stoffwechsel • sehr viele • sehr viele • klein lange Dauerleistungen 40 60 80 Faseranteil in % 100 FTO-Fasern (oxidative Ausprägung) • schnell • hoch • hoch • schnell FT-Fasern (Fast-Twitch-Fasern; schnelle, weiße Fasern) • mäßig • viel aerober und anaerober Stoffwechsel • viele • viele · groß aerobe/anaerobe Kapazität hohe anaerobe Kapazität • wenig (weiß) • sehr viel FTG-Fasern (glykolytische Ausprägung) Abb. 34: Faserverteilung in Abhängigkeit von den motori- schen Anforderungen bei Er- wachsenen (verändert nach Kloos 1968, Bd. 12, 39). • sehr schnell • sehr hoch • sehr hoch • sehr schnell hoch für anaeroben Stoffwechsel • wenig ● wenig • mittel kurze Dauerleistungen und explosive Bewegungen (z.B. Mittelstrecken und Sprint-, Sprung-, Wurfdisziplinen)

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So ein schöner Lernzettel 😍😍 super nützlich und hilfreich!

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Muskel kann durch Kontraktion Gelenkt Beugen & Strecken Für Gegenbewegung 2. Muskel nötig (Beuger & Strecker) Verkürzt sich Beugemuskel (Agonist), so erschlaffter Streckmuskel (Antagonist) passiv gedehnt und umgekehrt Bei aktiver Streckung ist der Streckmuskel der Agonist und der Beugemuskel der Antagonist Motorische Einheit durch Nervenimpulse ausgelöst motorische Nervenzelle und die von ihr innervierten Muskelfasern bilden motorische Einheit eine große Anzahl kleiner motorischer Einheiten ermöglicht eine gute Abstufbarkeit der Muskelkraft (Feinkoordination) Kontraktion der Muskel Skelettmuskelfasern wird -2.4 Spannungsentwicklung. Die Koordination zwischen den verschiedenen motorischen Einheiten des gleichen Muskels bezeichnet man als intramuskuläre Koordination. Die Spannungsentwicklung im Muskel wird durch das motorische Nervensystem gesteuert →>> je nach Kraftforderung werden einzelne motorische Einheiten gezielt aktiviert Rekrutierung: Aktivierung einer bestimmten Anzahl motorischer Einheiten Frequentierung: In Abhängigkeit von der Erregungsfrequenz (Impulse/sec) werden motorische Einheiten mit unterschiedlichen Eigenschaften aktiviert. ● ● ● ● Für eine hohe Kraftentwicklung müssen möglichst viele motorische Einheiten rekrutiert werden Durch Erhöhung der Reizfrequenz (Frequentierung) können viele Muskelfasern gleichzeitig aktiviert werden Untrainierte können nur 45-60% von den in einem Muskel vorhandenen motorischen Einheiten gleichzeitig aktivieren; durch Training eine Erhöhung bis zu ca.90% möglich die Rekrutierung versch. Muskelfasertypen erfolgt bei steigenden Krafteinsätzen schichtstufenartig versch. Fasertypen schalten sich nacheinander auf; erst ST-Fasern, dann FTO- Fasern und zuletzt FTG-Fasern bei extremer Muskelbeanspruchungen kommt es zum Muskelzittern, dass durch schnelle Wechsel von Rekrutierung & ermüdungsbedingter Abschaltung und wieder Aktivierung der motorischen Einheiten verursacht wird und zum Abbruch der Leistung führt -2.5 Arbeitsweisen der Muskulatur- überwindend (-konzentrisch) exzentrisch konzentrisch reaktiv statisch- haltend nachgebend (-exzentrisch) Überwiegend-positiv dynamisch (konzentrisch): Beim Anheben des Gewichts wird die Muskulatur kürzer, dicker und härter ( Arbeit durch Spannungsänderung und Verkürzung); innere Kraft ist größer als äußere Statisch-haltend: beim halten des Gewichts sind innere und äußere Kraft im Gleichgewicht; trotz Spannungsänderung keine Verkürzung (Bsp. Handstand, Kreuzhang an Ringen); Blutkapillare werden bei der Arbeitsweise ständig zusammengepresst, sodass lokale Muskeldurchblutung stark behindert wird Nachgebend= negativ-dynamisch(exzentrisch): Beim Gewicht ablegen ist äußere Kraft größer als innere Kraft; trotz Spannungszunahme kommt es zu einer Verlängerung =► meisten sportlichen Bewegungen beruhen auf Kombination von nachgebender und überwindender Arbeitsweise = nachgebend-überwindend (reaktiv) -2.6 Muskelfasertypen- Die Kraftentwicklung wird nicht nur über Zahl der motorischen Einheiten gesteuert sondern auch über Aktivierung unterschiedlicher ● ● ● Muskelfasertypen Man unterscheidet zwischen schnell kontrahierende, helle Fasern (FT= fast- twitch)und langsam kontrahierende,dunkle Fasern (ST= slow-twitch) Auf Grund ihrer Stoffwechseleigenschaften (Energiegewinnung) lassen sich FT- Fasern weiter differenzieren: FTO = fast-twitch-oxidativ & FTG = fast-twitch- glykolytisch alle Muskelfasern einer mot. Einheit gehören immer zu einem Fasertypen Zusammensetzung zeigt gewisse Funktionsbezogenheit Verteilung der Fasertypen ist stark anlagebedingt durch längere Pusen oder Abbruch des Trainings stellt sich ursprüngliche Faserzusammensetzung wieder ein bislang konnte man durch Ausdauertraining Umwandlung von FT-in ST- Fasern nachweisen aber eine von ST- in FT-Fasern ist nicht möglich Eigenschaften physiologisch • Kontraktion • Spannungsentwicklung Reizschwelle (Erregung) • Ermüdung biochemisch Myoglobin¹ • energiereiche Phosphate ● Enzymgehalt für Stoffwechsel ● morphologisch • Mitochondrien ● Kapillaren Faserquerschnitt • Eignung schnelle Fasern langsame Skilangläufer Fasern Langstreckler Ruderer Fasertypen der quergestreiften Muskulatur ST-Fasern (Slow-Twitch-Fasern; langsame, rote Fasern) Marathonläufer Straßenradrennfahrer 0 Mittelstreckler Untrainierte Turner Sprinter : selektive Veränderung durch Training 20 • langsam gering niedrig langsam hohe aerobe Kapazität • viel (rot) • wenig • hoch für aeroben Stoffwechsel • sehr viele • sehr viele • klein lange Dauerleistungen 40 60 80 Faseranteil in % 100 FTO-Fasern (oxidative Ausprägung) • schnell • hoch • hoch • schnell FT-Fasern (Fast-Twitch-Fasern; schnelle, weiße Fasern) • mäßig • viel aerober und anaerober Stoffwechsel • viele • viele · groß aerobe/anaerobe Kapazität hohe anaerobe Kapazität • wenig (weiß) • sehr viel FTG-Fasern (glykolytische Ausprägung) Abb. 34: Faserverteilung in Abhängigkeit von den motori- schen Anforderungen bei Er- wachsenen (verändert nach Kloos 1968, Bd. 12, 39). • sehr schnell • sehr hoch • sehr hoch • sehr schnell hoch für anaeroben Stoffwechsel • wenig ● wenig • mittel kurze Dauerleistungen und explosive Bewegungen (z.B. 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