Allgemeine Bewegungswissenschaften (Schwameder/Angeli

Allgemeine Bewegungswissenschaften (Schwameder/Angeli)
Sternchen2016
2.) Das Myoaktuatorsystem:
Aktin: hell
Myosin: dunkel
A-Band: dunkel (anisotrop)
I-Band: hell (isotrop)
H-Band
A … Anatomischer = Physiologischer Querschnitt (= rechtwinkelig zur Faser)
B … Gefiederter Querschnitt (größte Kraft, aber kleinster Arbeitsbereich)
Beispiel: Testperson am Kniedynamometer
Problem: Motivation macht ca. 5 – 10% aus.
M. Quadriceps femoris
3cm
40cm
Ausrechnen: Bein senkrecht halten!
Unterschenkel: 5kg
Fuß: 2kg
50N . 0,2m + 20N . 0,5m = 20Nm
Kraft
Entfernung/Radius
0,2m
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∑ = xi . mi = xs . M ……
M=
20Nm
0,03m
kann man gleich setzen mit ……
Sternchen2016
FL . rL = FR . rR
= 667N
2gelenkige Muskeln sind oft wenig gefiedert, weil ein
großer Bereich nötig ist.
Muskelaufbau:
Muskel
Muskelfaser
Myofibrillen
Myofilamente
Myosin
Aktin
Anzahl erhöhbar
Bei schnellen Bewegungen werden zuerst die langsamen Fasern rekrutiert/aktiv.
Die Reihenfolge, in der die Einheiten aktiviert werden, ist nicht zufällig. Die kleinen
werden zuerst aktiviert. Das macht Sinn, weil die kleinen für die Feinmotorik zuständig
sind, die bei geringer Kraft nötig ist.
Bei höherer Kraft sind geringe Kraftänderungen nicht notwendig.
Exkurs: Elektrostimulation bringt nur etwas für Nichtsportler wegen des
Trainingseffektes.
Bei Leistungssportlern wäre die Elektrostimulation nicht sinnvoll, da der Strom
schmerzhafter ist als der Effekt.
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Neue Berechnungen für
Muskelfasern:
Typ FTx (FTb) … 15%
Typ FTa ………… 40%
Typ ST …………… 45%
Bei Marathonläufern keine
FTx messbar.
Kraft-Längenfunktion: (gilt für jeden quergestreiften Muskel)
Optimale
Muskellänge
Überlappungsoptimum
keine Kraft möglich
ST verkümmern sehr schnell, wenn sie keine Impulse bekommen, z.B.: bei Ruhigstellung
(normal wäre ja ständig)
2,2 μm … optimale Sarkomerlänge (1 μm = 1/1000 mm)
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Zeichnen Sie Hill´sches Muskelmodell:
CE … kontraktiles Element
= Myosin- u.
Aktinelemente
Zusätzlich:
parallel elastisches Element (Bindegewebe, Fascien usw.)
- sind wie „Therabänder“
Manchmal gibt es noch das semielastische Element
(Anknüpfungspunkte bei den Z-Streifen)
Muskelkraft = kontraktiles Element + parallelelastisches Element
z.B.: α = 30°  cos30° = 0,86  Nur 86% der Muskelkraft (= Sehnenkraft)
FT = FM . cos α
Kontraktionsmechanismus:
Kein Magnesium
 keine Lösung der Filamente
 Kraft bleibt aufrecht
Die Filamentbewegung mit Hilfe
von ATP stammt von Holmes.
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Hohe Kraft, kleiner Bereich
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ad 1) Großer Querschnitt (physiologischer), geringe Länge (z.B.: M. soleus)
ad 2) geringe Kraft, aber langer Weg (z.B.: M. Satorius)
Kommt es zu einer Wirkung mehrer Muskeln im selben Gelenk, werden die Kräfte
addiert.
Dabei muss man immer beachten, in welchem Winkel die Gelenke stehen.
Durch die unterschiedlichen Winkelstellungen kommt es zu einer unterschiedlichen
Muskelbelastung (v.a. bei 2gelenkigen Muskeln) und somit werden sie unterschiedlich
trainiert.
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 einzelne Stimulationen
Bei schnell hintereinander folgenden
Stimulationen kommt es zu einer Erhöhung der
Aktivität
(durch Addition der Kurven)
Tetanus:
Tetanische Kraft =
maximal möglich
30Hz … langsame Fasern
100Hz … schnelle Fasern
Allerdings Randbedingungen:
1.) optimale Muskellänge
2.) isometr. Bedingungen
(keine Längenänderung)
3.) maximal möglich
Rekrutierung
Aktivierungszeit von Muskelfasern ist
unterschiedlich
Muskelkraft ist abhängig von der
Muskellänge, von der Muskelfaserart,
von der Aktivierungszeit,
Geschwindigkeit usw.
Muskelfascien erzeugen (passiv)
Kräfte, die nicht linear sind
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Kraft-Geschwindigkeitsverlauf
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konzentrisch
isometrisch
Leistung = Kraft x Geschwindigkeit
[W]
[N]
[ m/s ]
exzentrisch
P=F.v
Siehe Zusatzblatt
Leistungsfähigkeit der Muskelfasern
Kraft-Geschwindigkeitsfunktion:
Kraft und Leistung im selben
Diagramm
Die Kurve in exzentrisch ist extrem
übertrieben, aber so ist der „Sprung“
gut sichtbar
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Schnell
Sternchen2016
Je schneller die Bewegung,
desto weniger Kraft ist
nötig.
Langsam
Weiters Beispiel:
Liegestütz
Isometrisch (halten)
Langsam
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