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26.2.2021
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Kraft 1. Bedeutung der Kraft Def.: Kraft im biologischen Sinne ist die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, durch Muskeltätigkeit Widerstände zu überwinden, ihnen entgegenzuwirken bzw. sie zu halten. 1.1 Erhaltung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit des Bewegungsapparates Jede Bewegung und jede Körperhaltung erfordert Kraft. Ohne Kraftbelastungen kann die Funktionsfähigkeit des Bewegungsapparates nicht erhalten werden (Homöostasegesetz). - Vermeidung von degenerativen Erkrankungen des Halte- und Bewegungsapparates (Haltungsschäden) - Schutz vor Verletzungen (Abfederung, um Knochen und Bänder zu schützen) 1.2 Kraft als Grundlage sportlicher Leistung und Fitness - Nur mit gut ausgebildeter Muskulatur kann man sich schnellkräftig, ausdauernd und geschickt bewegen - Verschiedene Sportarten und Disziplinen benötigen spezifische Kraftfähigkeiten für optimale Leistungen 2. Biologische Grundlagen 2.1 Aufbau und Funktion der Skelettmuskulatur - Ein Muskel besteht aus vielen Muskelfaserbündeln - Muskelfaserbündel bestehen aus vielen parallel liegenden Muskelfasern (kleinste zelluläre Einheit) Jede Muskelfaser enthält mehrere tausende Myofibrillen, die sich aus tausenden Muskelfilamenten (Aktin, Myosin, Titin) zusammensetzen - Aus den Myofibrillen lässt sich ein Muster erkennen - stellt die einzelnen Sarkomere dar 2.2 Muskelkontraktion Gleittheorie der Muskelkontraktion: - Während Kontraktion verkürzen sich Sarkomere Aktinfilamente (dünner) werden zwischen Myosinfilamente gezogen (dick) - Dies geschieht unter Energieverbrauch durch Spaltung von ATP Titinfilamente nicht direkt beteiligt - sorgen für Elastizität und Stabilität der Muskelfasern und zentrieren Myosinfilamente zwischen Z-Scheiben - Spannungskräfte der Kontraktion werden von Bindegewebe und Sehnen auf Knochen übertragen - dadurch kommt Bewegung erst zustande - Muskel kann...
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so Gelenk entweder beugen oder strecken, für Gegenbewegung ist ein zweiter Muskel notwendig - Agonist und Antagonist dehnen sich gegenseitig Das Zusammenspiel der Agonisten und Antagonisten bei gezielten Bewegungsabläufen bezeichnet man intermuskuläre Koordination Beugen: Beugemuskel Agonist, Streckmuskel Antagonist - Strecken: Streckmuskel Agonist, Beugemuskel Antagonist 2.3 Motorische Einheit Def.: Die Gesamtheit der von einer motorischen Nervenzelle innervierten Muskelfasern bezeichnet man als motorische Einheit 2.4 Spannungsentwicklung Def.: Die Koordination zwischen den verschiedenen motorischen Einheiten des gleichen Muskels bezeichnet man als intramuskuläre Koordination intramuskuläre Koordination wird durch zwei Prozesse gesteuert: - Rekrutierung: Aktivierung einer bestimmten Anzahl motorischer Einheiten Frequenzierung: In Abhängigkeit von der Erregungsfrequenz (Impulse/sec) werden motorische Einheiten mit unterschiedlichen Eigenschaften aktiviert - Aktivierung: erst ST-Fasernn, dann FTO-Fasern, dann FTG-Fasern 2.5 Arbeitsweisen der Muskulatur Dynamische Arbeitsweisen: Überwindend positiv-dynamisch (konzentrisch) - Muskulatur wird kürzer, dicker und härter Spannungszunahme mit Verkürzung Innere Kraft (Muskulatur) > äußere Kraft (Schwerkraft, Muskelkraft eines Partners, ...) Bsp.: heben in den Ballenstand Nachgebend = negativ-dynamisch (exzentrisch) - Spannungszunahme mit Verlängerung (Dehnung) - Innere Kraft < äußere Kraft - Bsp.: senken aus dem Ballenstand in den Stand Nachgebend-überwindend (Kombination) = reaktiv Spannungszunahme mit Verlängerung (Dehnung) und anschließender Verkürzung - Zunächst äußere Kraft größer als innere, dann umgekehrt - Bsp.: Absprungphase bei Sprüngen Statische Arbeitsweise: Statisch-haltend - Muskeln härter und dicker, aber keine Verkürzung - Zeitlich begrenzt, da Muskeldurchblutung stark behindert wird durch Zusammenpressen der Blutkapillaren Bsp.: Kreuzhang an den Ringen Meist jedoch haltend-bewegend in der Praxis (wie Handstand-Abrollen) 2.6 Muskelfasertypen Eigenschaften physiologisch Kontraktion Spannungsentwicklung Reizschwelle (Emegung) Ermüdung Fasertypen der quergestreiften Muskulatur ST-Fasern. biochemisch Myoglobin energiereiche Phosphate • Enzymgehalt für Stoffwechsel orpholo Mitochondrien Kapillaren Faserquerschnitt Eignung hohe aerobe Kapazität hoch für aeroben Stoffwechsel lange Dauerleistungen selektive Verbinderung durch Training FTO-Fasern (oxidative Ausprägung) schnell schnel FT-Fasern Fast-Tech-Faen schnele weile Fase Stoffwechsel groß aerobe/anaerobe Kapazität hohe anaerobe Kapazität wenig (w) sehr viel hoch für anaeroben Stoffwechsel FTG-Fasern glykolytische Ausprägung) sehr schnell sehr hoch sehr hoch sehr schnell kurze Dauerleistungen und explosive Bewegungen 8. Mittelstrecken und Sprint-, Sprung. Wurderpinen 1. 40: Verschiedene Funertypen der quergestreiften Muskulatur und ihre Eigenschaften frover Muskelfartnang (0),Speicherii. 3. Kraftfähigkeiten und leistungsbestimmende Faktoren - Kraft tritt nie in Reinform auf - immer gemischt - Drei Parameter zur Differenzierung der Kraftfähigkeiten Erforderliche Krafthöhe (Maximalkraft) - Zeit bis zum Erreichen dieser Krafthöhe (Schnellkraft) - Zeitdauer, während Kraft eingesetzt werden muss (Kraftausdauer) 3.1 Maximalkraft Def.: Maximalkraft ist die größtmögliche Kraft, die willkürlich gegen einen Widerstand ausgeübt werden kann. - je größer äußerer Widerstand, desto bedeutender die Maximalkraft (Bsp.: Gewichtheben) Verbesserung durch Vergrößerung des Muskelquerschnitts und Verbesserung der intra- und intermuskulären Koordination Leistungsbestimmende Faktoren Energiereiche Phosphate (ATP, KP) müssen in ausreichender Menge vorhanden sein - Belastung im Bereich von wenigen Sekunden - anaerob-alaktazide EG Muskelquerschnitt: je größer, desto höher ist die Zahl der kontraktilen Elemente Aktin und Myosin - Intramuskuläre Koordination: je mehr motorische Einheiten gleichzeitig kontrahiert werden, desto größer ist entwickelte Kraft - Intermuskuläre Koordination: durch gutes Zusammenspiel kann sich die Kraft der Agonisten optimal entwickeln - Motivation: große Kraftentwicklung durch willkürliche Kontraktion benötigt Willenskraft und Motivation Anthropometrische Merkmale wie zB. Arm- und Beinlänge bestimmen Hebelverhältnisse und entstehende Drehmomente 3.2 Relative Kraft Def.: Relative Kraft = Maximalkraft / Körpergewicht - Verbesserung durch Verbesserung der Maximalkraft oder Gewichtsverlust - Va. bedeutend in Sportarten, in denen man sein eigens Gewicht bewegen / überwinden muss 3.3 Schnellkraft Def.: Schnellkraft ist die Fähigkeit, den eigenen Körper oder ein Gerät in der zur Verfügung stehenden Zeit auf eine möglichst hohe Geschwindigkeit zu bringen. Leistungsbestimmende Faktoren - Alle leistungsbestimmende Faktoren der Maximalkraft: Je größer die Kraft, desto schneller kann bestimmte Masse beschleunigt werden. - Intra- und Intermuskuläre Koordination zu Kontraktionsbeginn: Je mehr motorische Einheiten unmittelbar zu Beginn der Kraftentwicklung gleichzeitig aktiviert werden können (Rekrutierung + Frequenzierung) & je besser die Muskelaktionen aufeinander abgestimmt sind, desto schneller kann sich die Explosivkraft entwickeln - Muskelfaserstruktur: hoher Anteil an FTG-Fasern für schnellkräftige Aktionen - Körpertemperatur: Erhöhung um 2 Grad - Kontraktionsgeschwindigkeit um 20% schneller Vorspannung des Muskels: Durch Vordehnung wird Spannung erzeugt - begünstigt schnelle und hohe Spannungsentwicklung; Höhe der Vorspannung abhängig von Dehnfähigkeit der Agonisten bzw. bei Ausholbewegungen Kraft der Antagonisten Dehnungsverkürzungszyklus (DVZ) - Spannung wird durch entgegengesetzte Bewegung erzeugt Energie der Vordehnung wird auf entstehende Energie bei Kontraktion addiert Dadurch fällt Spannung viel größer aus 3.4 Kraftausdauer (7 sec - 2 min, Ausnahmen zB. Schwimmen bis zu 6 min) Def.: Kraftausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei langandauernden oder sich wiederholenden Krafteinsätzen mit überwiegend anaerob-laktazider Energiegewinnung. - dynamische und statische Kraftausdauer, oder beide zusammen (Bsp. Geräteturnen) Leistungsbestimmende Faktoren - Alle leistungsbestimmende Faktoren der Maximal und/oder Schnellkraft: Je besser Kraftfähigkeiten ausgeprägt sind, desto länger können spezifische Kraftanforderungen aufrecht erhalten werden, da Muskulatur bei gleicher Anforderung geringer belastet ist Anaerob-laktazide EG: Unabhängig vom Kraftniveau kann sich ein Muskel nur so gut und so lange mit hoher Spannung kontrahieren, wie eine schnelle Nachlieferung von ATP durch den anaerob - laktaziden Abbau der Kohlenhydrate möglich ist 3.5 Zusammenhang zwischen verschiedenen Kraftfähigkeiten A) Maximalkraft und Schnellkraft - je größer Maximalkraft, desto schneller kann eine bestimmte Masse beschleunigt werden - Wichtig für Sprints, Sprung, Wurf B) Maximalkraft und Kraftausdauer größerer Muskelquerschnitt (Maximalkraft) = geringere Belastung der arbeitenden Muskulatur - So kann Krafteinsatz länger oder gleiche Zeit und dafür höher erhalten werden C) Schnellkraft und Kraftausdauer Für viele Wiederholungen während Training oder Wettkampf wird entsprechende Ausdauer gebraucht: Schnellkraftausdauer Bsp.: Sprungkraftausdauer im Volley- / Basketball