Anatomische und physiologische Grundlagen der sportlichen

Anatomische und physiologische
Grundlagen der sportlichen
Bewegung
Muskeln, Gene und Sport
"...Das Geheimnis der Muskelbewegung steckt vor allem in den Myofibrillen.
Sie bestehen aus winzigen aneinander gereihten Kammern, den Sarkomeren.
Wenn sich der Muskel kontrahiert, agieren darin hauptsächlich zwei Sorten
fadenförmiger Proteine, Myosin und Aktin. Die Proteine selbst ziehen sich nicht
zusammen. Der Mechanismus ähnelt vielmehr im Prinzip einem altmodischen
Teleskop, das eingefahren wird: Die Aktinfäden, die von beiden Enden der
Kammer wie Borsten zwischen das zentrale Myosinbündel ragen, werden zu
dessen Mitte gezogen.
Muskelfasertypen
1
Rote Muskelfaser
(langsame, ermüdungsresistente Faser)
auch Typ-I- Faser genannt
2
Intermediärtyp
(schnelle, relativ
ermüdungsresistente Faser)
Typ IIa/c
3
Weiße Muskelfaser
(sehr schnell arbeitende Faser mit
kurzfristig hoher Kraftleistung)
Typ IIb-Faser
Feinstruktur_Schaubild
Muskelstoffwechsel_Schaubild
So arbeitet die Muskulatur
Alle unsere Bewegungen gründen auf Muskeln bzw. auf dem Zusammenspiel von
Nervensystem und Muskulatur. Egal, ob wir nur einen Mausklick oder einen 100m-Lauf
machen.
Die ca. 600 Skelettmuskeln unseres Körpers machen etwa 45 Prozent unseres
Körpergewichts aus.
Muskeln ziehen sich auf Befehl zusammen und entspannen dann wieder.
Jeder Muskel beziehungsweise jede Muskelgruppe hat - "festgeschweisst" durch
Sehnen - zwei oder mehrere Ansatzpunkte an den zu bewegenden Knochen. Wenn wir
zum Beispiel den Unterarm anwinkeln, zieht sich unser großer Bizepsmuskel
zusammen. An seinen Enden läuft er in Sehnen aus, die auf der einen Seite am
Schulter-, auf der anderen Seite am Unterarmknochen ansetzen. Kontrahiert sich der
Muskel, so bewegen sich diese Ansatzpunkte aufeinander zu:
Das dazwischen liegende Gelenk wird gebeugt. Gleichzeitig muss der entgegengesetzt
arbeitende Streckmuskel - der Trizeps - entspannt werden. (Agonist - Antagonist)
Agonisten / Antagonisten
Was passiert nun, wenn die
Nerven den Befehl zur
Muskelkontraktion geben?
_ Schaubild
...
Muskelfaser und Sarkomer
.
....
Faserbündeln
Muskelfaser (Muskelzelle)
Legt man sie unter ein Mikroskop, so erkennt man, dass die Faserbündel aus weiteren
Untereinheiten bestehen - den eigentlichen Muskelzellen.
Die Muskelfasern bestehen aus einer Vielzahl sogenannter (Myo-) Fibrillen.
Das Geheimnis der Muskelbewegung steckt vor allem in diesen Myofibrillen. Sie
bestehen aus winzigen aneinander gereihten Kammern, den Sarkomeren. Wenn sich
der Muskel kontrahiert, agieren darin hauptsächlich zwei Sorten fadenförmiger Proteine,
Myosin und Aktin. Bei ihnen handelt es sich um lange, dünne Fäden, die aus zwei
verschiedenen Eiweißen bestehen - Aktin und Myosin. Das Aktin bildet in regelmäßigen
Abständen feste Anheftungsscheiben, von denen dünne Fäden ausgehen. Zwischen
diesen Fäden liegen die Myosinmoleküle. Ihre Enden überlappen sich mit den Enden
der Aktinfäden.
Arbeitsweisen der Muskulatur –
isometrische Kontraktion
1
isometrisch : (haltend-statisch)
Es treten intramuskuläre Spannungsänderungen auf, ohne
dass es zu einer Längenänderung der Muskeln kommt.
Der Muskel verkürzt sich gar nicht oder nur minimal. Er
wird angespannt, ohne seine Länge zu verändern.
(Beispiel: Bleibt man während des Klimmzuges in einer
bestimmten Höhe hängen und verharrt einige Zeit in dieser
Position, leistet der Muskel statische Arbeit und verkürzt sich
isometrisch.)
Die isometrische Kontraktion bewirkt eine Haltearbeit (statische
Arbeit).
Es ergibt sich keine Längenveränderung, obwohl sich das
kontraktile Element des Muskels verkürzt, um eine hohe
Muskelspannung zu erzeugen.
Arbeitsweisen der
Muskulatur – konzentrische
Kontraktion
2
konzentrisch: (positivdynamisch, überwindend)
Die intramuskuläre Spannung ändert sich
und die Muskeln verkürzen sich.
Nähern sich Ursprung und Ansatz des Muskels
an und verkürzt sich dabei der Muskel, spricht
man von konzentrischer Muskelarbeit.
(Beispiel Klimmzug: Um den Körper an der
Reckstange hochzuziehen, muss der Oberarm
gebeugt werden. Der Bizeps arbeitet
konzentrisch.)
Die konzentrische Kontraktion bewirkt die dynamisch-positive
(überwindende) Arbeit.
Dabei verändert der Muskel gleichzeitig seine Spannung und
seine Länge.
Es ist die wichtigste Kontraktionsform im Krafttraining.
Arbeitsweisen der
Muskulatur – exzentrische
Kontraktion
3
exzentrisch: (negativ-dynamisch, nachgebend)
Es kommt zu Spannungsänderungen und Verlängerung/Dehnung der
Muskeln.
Wird ein Muskel auseinandergezogen, also während sich Ansatz und
Ursprung des Muskels voneinander entfernen, versucht der Muskel, die
Bewegung abzubremsen. In diesem Falle spricht man von einer exzentrischen
Kontraktion.
(Beispiel: Wird der Körper nach einem Klimmzug wieder herabgelassen,
bremst der Bizeps durch seine Kontraktion die Bewegung ab.)
Die exzentrische Kontraktion bewirkt eine dynamisch-negative
(nachgebende) Arbeit.
Ursprung und Ansatz des Muskels entfernen sich voneinander.
Dadurch wird der Muskel länger und entwickelt eine hohe
Spannung.
Die exzentrische Kontraktion ist für viele Abbremsbewegungen
wichtig.
Das Zusammenwirken von
Muskeln
Jede Bewegung stellt das Resultat der
Zusammenarbeit mehrerer Muskeln dar.
Daher werden die
Hauptbewegungsmuskeln (Agonisten), die
die eigentliche Bewegung ausführen, von
den Antagonisten unterschieden, die für
die entgegengesetzte Bewegung
verantwortlich sind. Der Antagonist ist aber
nicht nur der Gegenspieler, sondern er
bremst und dosiert die Arbeit des
Hauptbewegungsmuskels.
Intramuskuläre und
intermuskuläre Koordination
Intramuskuläre Koordination
Nerv-Muskel-Zusammenspiel eines einzelnen Muskels
innerhalb eines gezielten Bewegungsablaufs.
Gekennzeichnet durch das Wechselspiel von
Nervensystem und Skelettmuskulatur in bezug auf
Einsatz und Beanspruchungsgröße der motorischen
Einheiten.
Intermuskuläre Koordination
Zusammenwirken verschiedener Muskeln bei einem
gezielten Bewegungsablauf. Gekennzeichnet durch das
Zusammenspiel der agonistisch und antagonistisch
tätigen Muskeln.
Der Bewegungsapparat des
Menschen
Muskulatur des
Menschen_Vorderansicht
1 Kopfhalter (-nicker)
Kopfwender
2 Kapuzenmuskel
3 Deltamuskel
4 Großer Brustmuskel
5 Armspeichenmuskel
6 Speichenbeuger
7 Ellenbeuger
8 Hohlhandmuskel
9 Gemeinsamer
Fingerbeuger
10 Runder Einwärtswender
11 Zweiköpfiger
Armmuskel
12 Dreiköpfiger
Vorderarmstrecker
13 Ellenstrecker
14 Gemeinsamer
Fingerstrecker
15 Langer Speichenstrecker
16 Tiefer Armbeuger
17 Breiter Rückenmuskel
18 Sägemuskel
19 Äußerer schräger
20 Gerader Bauchmuskel
21 Bindenspanner
22 Schambeinmuskel
23 Langer Anzieher
24 Dreiköpfiger
Unterschenkelstrecker
25 Schlanker Muskel
26 Schneidermuskel
27 Innerer
Schenkelmuskel
28 Kniescheibe
29 Vorderer
Schienbeinmuskel
30 Zwillingswadenmuskel
31 Schollenmuskel
Muskulatur des
Menschen_Rückansicht
1 Kopfhalter (-nicker)
Kopfwender
2 Kapuzenmuskel
3 Deltamuskel
4 Großer Brustmuskel
5 Armspeichenmuskel
6 Speichenbeuger
7 Ellenbeuger
8 Hohlhandmuskel
9 Gemeinsamer
Fingerbeuger
10 Runder Einwärtswender
11 Zweiköpfiger
Armmuskel
12 Dreiköpfiger
Vorderarmstrecker
13 Ellenstrecker
14 Gemeinsamer
Fingerstrecker
15 Langer
Speichenstrecker
16 Tiefer Armbeuger
17 Breiter Rückenmuskel
18 Sägemuskel
19 Äußerer schräger
Bauchmuskel
20 Gerader Bauchmuskel
21 Bindenspanner
22 Schambeinmuskel
23 Langer Anzieher
24 Dreiköpfiger Unterschenkelstrecker
25 Schlanker Muskel
26 Schneidermuskel
27 Innerer Schenkelmuskel
28 Kniescheibe
29 Vorderer
Schienbeinmuskel
30 Zwillingswadenmuskel
31 Schollenmuskel
32 Untergrätenmuskel
33 Großer Rundmuskel
34 Mittlerer Gesäßmuskel
35 Großer Gesäßmuskel
36 Langer Anzieher
37 Halbsehniger Muskel
38 Zweiköpfiger
Unterschenkelbeuger
39 Wadenbeinmuskel
Skelett des
Menschen
Wirbelsäule
Knochen - Bänder
Beispiel
Kniegelenk
Gelenke sind durch Bänder gesichert.
Bänder sind bindegewebige Verbindungen von Knochen zu
Knochen, die helfen, das Gelenk zu stabilisieren.
Sie sind im allgemeinen nur wenig elastisch, das heißt, sie
leiern aus oder reißen ganz, wenn sie überdehnt werden.
Sehnen
Sehnen haben die Aufgabe, die Kraft der Muskulatur auf das Skelett zu
übertragen. Sehnen sind Verbindungsgewebe zwischen Sehnen haben die
Aufgabe, die Kraft der Muskulatur auf das Skelett zu übertragen. Sehnen
sind Verbindungsgewebe zwischen Muskeln und Knochen. Der Muskel
setzt sich im einfachsten Fall aus dem Muskelbauch, der Ursprungssehne
und der Ansatzsehne zusammen. Die Sehnen besitzen eine hohe
Zugfestigkeit. Die Sehnen stellen die Verbindungen zwischen dem
Muskelbauch und den Knochen dar und übertragen die Kraft auf das
Skelettsystem. Sie bestehen aus kollagenen Bindegewebsfasern, die im
unbelasteten Zustand leicht wellig verlaufen und so eine Dämpfung der
Kraftübertragung auf den Knochen ermöglichen. Im Bereich der
Ursprungssehne ziehen die Sehnenfasern gebündelt zwischen den
Muskelfasern und befestigen sich einzeln an den Muskelfaserhüllen. Im
Die Abbildung verdeutlicht das
Bereich der Ansatzsehne strahlen die Sehnenfasern gebündelt und sich
Zusammenwirken
teilweise überkreuzend in den Knochen ein. Dabei wird zunächst eine
von Muskel- und Sehnenapparat.
vorgelagerte Knorpelzone durchlaufen. Dadurch wird es möglich, die vom
Bei einer Kontraktion überträgt sich
Muskel entwickelte Kraft gedämpft auf den Knochen zu übertragen.
die auf diese Weise entwickelte Kraft Die Sehnenscheiden sind flüssigkeitsgefüllts Gleitröhren. Sie sind dort
über die Sehnen auf die Knochen.
angebracht, wo Sehnen abgewinkelt über Knochenvorsprünge verlaufen.
(Oben: Ursprungssehne - Unten:
Auf diese Weise wird bei Bewegungen die Reibung der Sehnen mit dem
Sehnenansatz)
umgebenden Gewebe und Knochen vermindert.
Zu viel Theorie ?
Literaturverzeichnis
•Meinel, K.; Schnabel, G.: Bewegungslehre-Sportmotorik. VW Verlag. Berlin. 1987
•Röthing, P; Größing, S.: Trainingslehre. Limpert Verlag. Wiesbaden. 1990
•Röthing, P; Größing, S.: Sportbiologie. Limpert Verlag. Wiesbaden. 1991
•Röthing, P; Größing, S.: Bewegungslehre. Limpert Verlag. Wiesbaden. 1990
•Weineck, J.: Sportbiologie. Spitta Verlag. Balingen. 2000
•Zimbardo, Ph. G.: Psychology and Life. Foresman and Company. Glenview. 1988
•www. sportunterricht.de
• www. nok.de
Das Zitat:
"Es gibt kein Fach, das so viel für andere Fächer
macht wie der Sport"
Sabine Sabinarz-Otte, Bundeselternrat
... dann beweg dich doch
mal !