Kraft und Krafttraining

Alternativer Bildtext:

werden als Kraftleistungen bezeichnet, wenn man mindestens 30 Prozent seines individuellen Kraftmaximums aufbringt. Damit wer- den Kraftleistungen von anderen sportlichen Leis- tungen wie Schnelligkeits- oder Ausdauerleistungen abgegrenzt. Ringer seinen Gegner über längere Zeit am Boden lie- gend fest, während ein Skispringer seine Absprung- bewegung in einer sehr kurzen Zeit durchführt. In der Sportwissenschaft hat sich die Strukturie- rung der Kraftfähigkeiten in Maximalkraft, Schnell- kraft, Reaktivkraft und Kraftausdauer als besonders zweckmäßig erwiesen. Aus Vereinfachungsgründen wird bei diesen Begrifflichkeiten häufig der Zusatz -fähigkeit" weggelassen. Die genannten Kraftfähig- keiten werden durch geeignete Trainingsmethoden entwickelt und mittels spezieller Diagnosemethoden überprüft. Kraftfähigkeiten stellen Voraussetzungen für Kraft- leistungen dar. Sie ermöglichen es, Gegenstände oder Körper zu beschleunigen, abzubremsen oder eine bestimmte Körperstellung aufrecht zu erhalten. Je nach Sportart müssen die Kraftleistungen in unter- schiedlichen Zeiträumen erbracht werden. So hält ein 46.1 Kraftwirkung beim Stabhochsprung Kraftleistungen Motorische Fähigkeiten Physiologische Grundlagen Maximalkraft Maximalkraftfähigkeit Muskelquerschnitt (Muskelzelle) willkürliche Aktivierungsfähigkeit (neuronales System) Schnellkraft Schnellkraftfähigkeit schnelle Kontraktionsfähigkeit (neuronales System; schnelle Muskelfasern) 47.1 Kraftleistungen und Kraftfähigkeiten Der Maximalkraft kommt eine übergeordnete Bedeutung zu. Sie kann als die Basisfähigkeit bezeich- net werden, weil sie die anderen Fähigkeiten zum Teil mitbestimmt. Unter Maximalkraft versteht man das Vermögen, durch eine willkürliche Kontraktion eines oder mehrerer Muskeln maximal hohe Kräfte erzeu- gen zu können. Bei einer willkürlichen Kontraktion kann ein Mensch je nach Muskel- und Trainingszustand nur einen Teil der Fasern eines Muskels gleichzeitig maximal aktivieren. Ein verbleibender Rest wird demgegenüber geringer aktiviert. Würde man alle Einheiten eines Muskels maximal kontrahieren kön- nen, entstünde ein höherer Kraftwert als der will- kürlich erreichbare. Diesen gedachten Wert nennt man Absolutkraft. Die Absolutkraft ist nur von der Muskelmasse abhängig. Je mehr Muskelmasse ein Athlet zur Verfügung hat, desto größer ist sein Kraftpotential, das er theoretisch abrufen könnte. Die größtmögliche Kontraktion aller Muskelfasern könnte man durch eine Elektrostimulation errei- chen und damit die Absolutkraft messen. Bei Untrainierten können je nach Muskel bei einer maximalen, willkürlichen Kontraktion nur circa 70 Reaktivkraft Kraftausdauer reaktive Spannungsfähigkeit (Elastizität von Sehnen und Muskeln) Reflexmechanismen (neuronales System) SP, Mei Reaktivkraftfähigkeit Kraftausdauerfähigkeit willkürliche Aktivierungsfähigkeit (neuronales System) Ermüdungswider- standsfähigkeit (Energiebereitstellung) Prozent der Absolutkraft erreicht werden. Die in die- sem Fall vorliegende Differenz von 30 Prozent wird als Kraftdefizit bezeichnet. Bei Trainierten kann die- ses auf rund 5 Prozent verringert sein. Daraus wird ersichtlich, dass die Maximalkraft nicht nur von der Muskelmasse abhängt, sondern auch von der Fähig- keit, die vorhandene Muskulatur möglichst umfas- send und mit hoher Innervationsfrequenz zur Kon- traktion zu bringen. Dieses Vermögen wird als die willkürliche Aktivierungsfähigkeit bezeichnet. Während bei der Muskelmasse die Muskelzelle das grundlegende biologische System ist, spricht man bei der willkürlichen Aktivierungsfähigkeit von einer neuronal, also durch das Nervensystem, bedingten Fähigkeit. Hier ist das Zusammenspiel von Nerven und Muskeln das entscheidende biologische System, das leistungsbestimmend ist. Will ein Gewichtheber seine Maximalkraftfähigkeit steigern, kann er dies sowohl über eine Steigerung der Muskelmasse als auch über eine Verbesserung der willkürlichen Akti- vierungsfähigkeit erreichen. Von der Maximalkraftfähigkeit kann man die Schnellkraftfähigkeit abgrenzen. Bei schnellkräf- tigen Bewegungen geht es darum, in der für eine Kontraktion zur Verfügung stehenden Zeit, einen Körper möglichst hoch zu beschleunigen. Vor genau diesem Problem steht zum Beispiel ein Skispringer, der auf dem Schanzentisch in kurzer Zeit einen mög- lichst hohen Kraftimpuls erzeugen muss, um einen optimalen Absprung durchzuführen. Die Abbildung 48.1 zeigt die Zeitverläufe der Ver- tikalkraft von zwei Athleten mit einer Gewichts- kraft von 700 N beim Absprung auf der Schan- ze. Während des Absprunges soll ein Skispringer mit seinen Beinen einen möglichst hohen Kraft- impuls erzeugen. Aus dem mit einer Kraftmessplatte gemessenen Kraft-Zeitverlauf kann man das dynami- sche Kraftmaximum, aber auch den steilsten Punkt des Kraftanstieges bestimmen. Sowohl ein hohes dyna- misches Kraftmaximum als auch ein steiler Kraftan- stieg tragen zu einer großen Impulsfläche bei. Beide Athleten erzielen das gleiche Kraftmaximum gegen Ende des Kraft-Zeitverlaufes. Springer A kann die Kraft jedoch schneller ansteigen lassen und erreicht damit eine größere Fläche unter der Kraft-Zeit-Kurve, also einen höheren Kraftimpuls. Springer B generiert wegen des flacheren Kraftanstiegs einen geringeren Kraftimpuls und springt daher weniger hoch. Schnellkraftsportarten sind oft dadurch gekennzeich- net, dass während der Bewegung nur begrenzte Zeit für die Kraftentwicklung zur Verfügung steht. Ein Kugelstoßer muss in kurzer Zeit möglichst hohe Kräf- te erzeugen, um die Kugel maximal zu beschleunigen. Hier dominiert der Einfluss der Maximalkraft. Ein AF [N] 700 Springer A Springer B Kraftanstieg Kraftmaximum 22 t [s] 48.1 Kraft-Zeitverläufe von zwei Athleten beim Skisprung Fechter dagegen muss sein deutlich leichteres Florett möglichst schnell zum Körper seines Gegners bewe- gen, um als erster einen Treffer zu landen. Es ist dabei. nicht wichtig, maximale Kräfte zu erzielen, sondern die Bewegung in kürzester Zeit auszuführen. Daher rückt für die Schnellkraftleistung eines Fechters die Maximalkraft in den Hintergrund. Für den Fechter ist eher die schnelle Kontraktionsfähigkeit von Bedeutung. Hier kommt der Faserzusammensetzung der Muskeln für die Ausprägung der Schnellkraftfä- higkeit eine entsprechende Bedeutung zu. Ein Muskel setzt sich aus langsam und schnell zucken- den Muskelfasern zusammen (→ S. 35). Diese Zusam- mensetzung ist weitgehend genetisch festgelegt. Ein hoher Anteil schnell zuckender Muskelfasern kann daher zu einem schnelleren Kraftanstieg beitragen. Beginnt eine Kontraktion, so werden zunächst die langsam zuckenden Muskelfasern kontrahiert. Mit zunehmender Kraft werden dann auch die schneller zuckenden Fasern hinzu geschaltet. Diese Abfolge der Zuschaltung auch Rekrutierungsabfolge genannt - hat Einfluss auf den Kraftanstieg. Können die schnell zuckenden Fasern früher während der Kontraktion aktiviert werden, führt dies zu einem steileren Kraft- anstieg. Gelingt es während der Kontraktion darüber hinaus, möglichst viele Muskelfasern gleichzeitig zucken zu lassen, so spricht man von deren Synchro- nisation. Auch diese Synchronisation führt zu schnel- leren Kraftanstiegen. Letztlich kann die Muskulatur auch mit höheren Impulsfrequenzen aktiviert wer- den, Man spricht dann von einer erhöhten Frequen- zierung. Bei einem Volleyballschmetterschlag oder einem Weitsprungabsprung wird die sportliche Bewegung zur Erhöhung der Sprunghöhe mit Ausholbewe- gungen eingeleitet. Man spricht dabei von einem Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus, kurz DVZ. Hier liegt eine Kombination von einer exzentrischen und konzentrischen Kontraktionsform vor (→ S. 38). Die Beinstreckmuskeln werden in der Ausholbewegung zunächst gedehnt, um dann anschließend zu kontra- hieren. Dieses Bewegungsverhalten führt zu besseren Sprungleistungen als bei einer rein konzentrischen Kontraktion. Die besseren Leistungen durch Bewegungen im DVZ werden durch eine Energiespeicherung im elasti- schen Gewebe von Muskeln und Sehnen und auftre- tende Reflexmechanismen erklärt. Kängurus beherr- schen diese Nutzung von elastischer Energie sehr gut. Sie können daher mit relativ geringem bioche- mischen Energieumsatz längere Strecken mit langen Sprüngen zurücklegen. Die elastischen Strukturen von Muskeln und Sehnen können wie ein Gummi- band interpretiert werden. Dieses wird in der exzen- trischen Phase der Kontraktion gespannt, um dann in der konzentrischen Phase seine Energie wieder abzugeben. Leistungsbestimmend sind demnach die Steifheit der Muskelfasern sowie die Elastizität der Sehnen, aber auch neuronale Mechanismen wie die Aktivierung und die Dehnungsreflexe der Musku- latur. Diese Mechanismen kann ein Weitspringer in der exzentrischen Phasen des Absprungs nutzen, um aus dem Anlauf Energie in der Muskulatur und den Sehnen zu speichern. Diese kann dann wieder in der folgenden Beinstreckung verwertet werden. Gleich- zeitig können durch schnelle Muskeldehnungen Deh- nungsreflexe ausgelöst werden, die zu einer höheren Aktivierung der Muskulatur führen. Die Fähigkeit, Energie in elastischen Strukturen zu speichern und anschließend wieder nutzbar zu machen, bezeichnet man als Reaktivkraft. Neben der Maximalkraftfähigkeit und der schnellen Kontrakti- onsfähigkeit spielen hier für die Leistung also noch die sogenannte reaktive Spannungsfähigkeit sowie aktivierte Reflexmechanismen eine wichtige Rolle. Für länger andauernde Kraftleistungen ist die Kraft- ausdauer entscheidend. Sie wird als Mischfähigkeit verstanden, da die betroffenen Kraftleistungen, zum Beispiel beim Rudern, auch von der Energiebereit- stellung abhängen. Hier wirken je nach Dauer und Intensität der Belastung Kraftfähigkeiten und Ener- giebereitstellungsmechanismen zusammen. Als Ziel einer Kraftausdauerleistung wird das Erzeugen einer möglichst hohen Kraftimpulssumme in einem vorge- gebenen Zeitraum oder über eine vorgegebene Stre- cke angesehen. Ebenso soll im Laufe der Belastung die Reduktion der Einzelimpulse vom Anfang zum Ende der Belastung möglichst gering ausfallen. Typi- sche Kraftausdauerleistungen erfordern mindestens 30 Prozent des individuellen Kraftmaximums. Dies ist zum Beispiel beim alpinen Abfahrtslauf, Rudern, Kanufahren oder Ringen der Fall. F[N] Start am Ziel 49.1 Kraft-Zeitverläufe von sechs Ruderzügen am Beginn eine Ruderrennens SP, Mei t[s] tern zu erzeugen, damit das Boot über die gesamte Renndauer eine möglichst hohe Geschwindigkeit bei- behält. Der Ruderer erzeugt einen hohen Kraftimpuls dadurch, dass er möglichst schnell hohe Kraftwerte pro Ruderschlag erreicht. Hierzu muss die Muskula- tur möglichst stark aktiviert werden. Die zentral-ner- vöse Aktivierung spielt daher für die Höhe des Impul- ses eine wichtige Rolle. Vor allem am Start sind hohe Kräfte notwendig. Je länger die Belastung andauert, desto wichtiger wird es, dass die Einzelimpulse durch Ermüdung nicht reduziert werden. Der Ruderer strebt also an, auch am Ende des Rennens noch möglichst hohe Impulse zu produzieren und keine Einbußen hinnehmen zu müssen. Hier sind daher Energie- bereitstellungsprozesse wichtig, damit der Ruderer seine Leistung nicht zu früh reduzieren muss. → Absolutkraft → Willkürliche Aktivierungsfähigkeit → Schnellkraft → Reaktivkraft → Kraftausdauer 1) Erkläre die folgenden Begriffe in deinen Worten und versehe sie jeweils mit einem Beispiel aus der Sportpraxis: → Maximalkraft Ein Ruderer hat die Aufgabe, während der Belastung möglichst hohe Impulssummen mit seinen Ruderblät- Aus: Kibele, A./Konopka, H.-P. [Hrsg.]: Trainingslehre. Braunschweig 2. Auflage 2018. Fitness- Kraft und Krafttraining 1) Maximalkraft: Die Maximalkraft bestimmt das Vermögen durch welches eine willkürliche Kontraktion eines oder mehrerer Muskeln höhere Kräfte erzeugt werden können. Beispiel: Krafttraining Absolutkraft: Absolutkraft bezeichnet man als den Kraftwert, wenn alle Einheiten eines Muskels maximal kontrahieren würden. Beispiel: Leistungssport Willkürliche Aktivierungsfähigkeit: Willkürliche Aktivierungsfähigkeit ist die Fähigkeit die Muskulatur möglichst umfassend und mit hoher Innervationsfrequenz zur Kontraktion zu bringen. Beispiel: Gewichtheber Schnellkraft: In der Schnellkraftfähigkeit geht es darum, die Körperbewegungen in der Zeit der Kontraktion, möglichst hoch zu beschleunigen. Beispiel: Skispringer Reaktivkraft:Reaktivkraft ist die Fähigkeit, Energie in elastischen Strukturen zu speichern und anschließend wieder nutzbar zu machen. Beispiel: Leichtathletik, Ballsport Kraftausdauer: Bei der Kraftausdauer geht es um das Zusammenspiel von Kraftfähigkeiten und Energiebereitstellungsmechanismen. Das Ziel dabei eine möglichst hohe Kraftimpulsumme in einem vorgegeben Zeitraum oder einer vorgegebenen Strecke zu erreichen. Beispiel: Ruderer