Klausurersatzleistung von Susanne Ulmer Thema: Kraft und Krafttraining Tutorin: Frau Jahn Fachlehrerin: Frau Biermann 1. Stellen Sie die Hauptziele des Krafttrainings dar. Im Bereich des Krafttrainings gibt es zwei anerkannte Hauptziele. Zum einen die Verbesserung der Innervationsfähigkeit der Muskulatur und zum anderen die Erweiterung des Energiepotentials der Muskulatur. Die Verbesserung der Innervationsfähigkeit: allgemein ist eine Innervation die funktionelle Versorgung eines Organs oder eines Körperteils. Im falle des Krafttrainings bezieht sich die Innervationsfähigkeit auf die Versorgung der Muskulatur. Sie wird bestimmt durch die Verbesserung der Schnellkrafteigenschaften und der willkürlichen Akivisierungsfähigkeit der Muskulatur. Die Erweiterung des Energiepotentials: Ein Energiepotential ist die in einem System innewohnende Energie. Bestimmt wird diese Erweiterung des Energiepotentials der Muskulatur vor allem durch die Verbesserung der Kraftausdauer und der Vergrößerung der Maximalkraft (Vergrößerung des Muskelquerschnittes). Es kann auch nur eine Vergrößerung eines bestimmten Teils des Muskels angestrebt werden. Zum Beispiel wird beim Gewichtheben im Moment des Überstoßes der Triceps nur der obere Sektor beansprucht (ca. 120-180°) Weiterhin kann Krafttraining darauf zielen durch spezielles Krafttraining den Körper auf Höchstleistungen und Wettkämpfe vor zubereiten. Dies kann durch disziplinspezifische Bewegungen erbracht werden, dies können Übungen sein, die sowohl die Kraft als auch das Koordinationsmuster steigern und festigen. Das Basiskrafttraining findet seine Anwendungsbereiche in der Gesundheitsfitness für Prävention und Rehabilitation bei Kindern, Jugendlichen, und allen anderen Altersgruppen, im Bereich für sportliche Anfänger und für sportlich Fortgeschrittene. 2. Erklären Sie die Erscheinungsformen des Kraftverhaltens! Insgesamt gibt es drei Erscheinungsformen des Kraftverhaltens, die Maximalkraft, die Schnellkraft, die Kraftausdauer. Maximalkraft: Die Maximalkraft steht über den beiden anderen Erscheinungsformen, da diese vom willkürlich aktivierbarem Kraftpotential abhängig sind. Man kann die Maximalkraft wie folgt definieren: Sie ist die höchstmögliche Kraft die das Nervmuskelsystem bei maximaler willkürlicher Kontraktion auszuüben vermag. Durch die Maximalkraft wird das gesamte Muskelkraftpotential beschrieben, und wird durch die Einflussfaktoren des Muskelquerschnittes und der intramuskulären Koordination geprägt. Bedingt ist sie durch den Teil der Absolutkraft, der willkürlich aktivierbar ist. Weiterhin ist sie Abhängig vom Muskelquerschnitt (Es ist ein Ziel diesen zu Vergrößern.), Muskelfaserzusammensetzung und von den genetisch vererbten Muskelqualitäten. Man kann die Maximalkraft gezielt durch elektronische Stimulation aktivieren. Traditionell lässt sich die Maximalkraft in drei Kontraktionsformen einteilen, die konzentrische Dimension, die isometrische Dimension und die exzentrische Dimension. Jedoch ist die Einteilung mehrfach hinterfragt, da sie auf einer Fähigkeit beruhen, die durch die Maximalkraft beschrieben ist. Die konzentrische Dimension beschreibt auch die überwindende Arbeitweise, bei der eine Last gerade noch bewegt werden kann. Diese Arbeit kann auch als dynamisch positiv bezeichnet werden. Dabei werden im Muskel die Spannung und die Länge gleichzeitig verändert. Hier liegen die Kraftwerte circa 5-20% unter den Werten, die bei der isometrischen Kraftform erreicht werden kann. Bei einem gut trainierten Kraftsportler sind die Werte kleiner, da sich der Unterschied zwischen konzentrischer und isometrischer Kraft verringert. Die isometrische Dimension beschreibt die haltende Arbeitsweise, bei der eine Last nicht mehr gehoben werden kann. Bei dieser Haltearbeit findet keine Längenveränderung des Muskels statt, obwohl das kontraktile Element des Muskels verkürzt wird. Die exzentrische Dimension ist die nachgebende Arbeitsweise. Sie ist 5- 45% größer als die isometrische Dimension, da bei der Dehnung des Muskel-Sehnen-Systems die passiven Kräfte zu dem willkürlich aktivierten realisierten Kraftbetrag hinzugerechnet werden. Die zweite Erscheinungsform des Kraftverhaltens ist die Schnellkraft. Man kann sie folgendermaßen definieren: Sie ist das Vermögen, auf vorgegebenen Beschleunigungswegen eine hohe, aber optimale Kraftbildungsgeschwindigkeit zu entwickeln. Also ist sie das Vermögen, Maximalkraftwerte pro Zeiteinheit zu realisieren. Ergebnisse würden sich in einer steigenden Kurve bemerkbar machen, deren Steigerung auch als Explosivkraft definiert wird. Im hohen Maß ist die Schnellkraft von der eingesetzten Maximalkraft abhängig. Laut einer anderen Definition spielt eine weitere Komponente in der Schnellkraft eine Rolle. Die Startkraft soll demnach in den ersten 30 Millisekunden das schnelle Reagieren bei der Kraftentwicklung sein und bei Beginn der Kontraktion (Leistungsbeginn) zu einem hohen Kraftanstieg führen. (Bsp. Ein Sprinter hat zu beginn des Rennens noch nicht seine Höchstgeschwindigkeit. Eine starke Startkraft, schnelles ansprinten, ist wichtig für die letztendlich gelaufene Zeit) Jedoch kann eine hohe Startgeschwindigkeit keine hohe Endgeschwindigkeit garantieren. Die Schnellkraft wird vor allem in der Leichtathletik, im Skisport, im Geräteturnen, im Volleyball und vielen anderen Sportarten benötigt und als Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus statt. Dabei werden aus einer abbremsenden exzentrischen Kontraktion in kurzer Zeit konzentrische Kraftstöße erzielt werden. Also eine Kombination aus exzentrischer und konzentrischer Kontraktion, wobei der konzentrische Anteil erhöht wird durch die Elastizität der Muskulatur während und kurz nach der exzentrischen Kontraktion. Diesen Vorgang kann man auch als Bewegungsverhalten oder relatives Kraftverhalten bezeichnen. Diese erscheinungsform bewirkt eine Verbesserung in der unmittelbaren Umsetzung der Maximalkraft in azyklische Schnellkraft. Die dritte Erscheinungsform des Kraftverhaltens ist die Kraftausdauer. Sie zeigt sich darin, wie wenig sich die Muskelleistung bei einer bestimmten Last bei der definierten Wiederholungszahl und Zeit mit der Ausübung einer bestimmten Übungsform verringert. Dabei spielt die Bewältigung der Kraft (Maximalkraft) und die Dauer der Lastbewältigung (abhängig von den Stoffwechselleistungen der Muskulatur) eine Rolle. Es wird also abgezielt eine Muskelleistung durch eine gleich bleibende Bewegungsaufgabe für eine längere Zeit mit dem gleichen Betrag der Muskelleistung zu erlangen. Und eine Last in dieser Bewegungsaufgabe haltbar zu machen. Die Kraftaudauer lässt sich im Muskelaufbautraining (z.B. durch Hanteln) und im speziellen Krafttraining mit speziellen Zyklen (z.B. Rudern, Skilanglauf) wieder finden. Dieses Training bewirkt eine Kapilarisierung und Mitochondrienvermehrung (dies sind die Energieerzeuger), die Aktivierung aerober (aufbauender) Prozesse, einer Glykogenspeichervermehrung in Muskel und Leber und eine Verbesserung der Herzarbeit im menschlichen Körper 3. Erläutern Sie die so genannte elektromechanische Kopplung! Als elektromechanische Kopplung bezeichnet man den Zusammenhang zwischen dem Aktionspotenzial einer Muskelzelle und ihrer darauf folgenden Kontraktion, sie ist also die Umsetzung der elektrischen Erregung der Muskelzellmembran in eine Muskelkontraktion. Das Aktionspotential ist ein elektrischer Impuls, die Kontraktion ist die mechanische Antwort darauf. Die Kopplung zwischen der elektrischen Stimulation und der mechanischen Antwort wird durch Calzium-Ionen in der Muskulatur hervorgerufen, die aus dem sarkoplasmatischen Retikulum eines Sarkomers in das Cytosol freigesetzt werden durch Proteine. Proteine dienen als Signalstoffe, wie zum Beispiel der DHP-Rezeptor, welcher als Calziumkanal und als Spannungssensor für die Calcium Freisetzung dient. Das Kalcium Ion bindet an Troponin C, welches daraufhin seine Konformation so ändert, dass die Bindungsstelle zwischen Aktin und Myosin (beides Proteine) freigelegt wird. Die Konfromation eines organischen Moleküls beschreibt die räumliche Anordnung dessen drehbarer Bindungen an den Kohlenstoffatomen. Schematische Darstellung einer Muskelfaser Die elektromechanische Kopplung spielt besonders bei dem Krankheitsbild der elektromechanischen Entkopplung eine entscheidende Rolle. Dabei kann über ein EKG die elektrische Aktivität des Herzmuskels beobachtet werden, es findet jedoch aufgrund der gestörten Übertragung keine Kontraktion und damit keine Pumpleistung statt. Dieser Zustand tritt selten während einer Reanimation ein und kann auch mittels Defibrillation durch starke Stromstöße soll die normale Herzaktivität wieder hergestellt werden) nicht behoben werden. 4. Stellen Sie den Zusammenhang zwischen den Zielen und den Methoden des Krafttrainings dar! Grundlage: Was sind Methoden des Krafttrainings? Es gibt vier wichtige Methoden die Trainingsinhalte umsetzen. Es werden gezielt Reize gesetzt um die Ziele des Trainings anzusteuern. Die Ziele sind in Aufgabe eins schon dargestellt worden. Die Realisierung kann durch bestimmte Übungsformen gesteuert werden um bestimmte Muskeln anzusprechen. Das heißt, dass unterschiedliche Übungen auch verschiedene Reizsituationen des Muskelpotentials in einem Muskel verursachen können. Bei dem Ziel die Verbesserung der Innervationsfähigkeit der Muskulatur zu erlangen geht man auf nur zwei der insgesamt drei Erscheinungsformen der Kraft ein, es ist die Schnellkraft und die Maximalkraft. Um diese Bereiche zu trainieren gibt es folgende Methoden: Schnellkraftmethoden: - Methoden zur Optimierung des Dehnungs- und Verkürzungszyklus Sie sind trainierbar durch: Hüpfübungen, Sprungübungen und Tiefsprüngen ohne Zusatzlasten an Gerätebahnen. Bei diesen Übungen ist es das Ziel den Zeitraum zwischen Verkürzung und Dehnung des Muskels möglichst kurz zu halten. Es ist darauf zu achten eine exakte und explosive Bewegungsausführung mit optimalen Übergangen von Verkürzungen und Dehnungen des Muskels zu erreichen. - Schlagmethoden Maximalkraftmethoden: - Zur Verbesserung der Aktivierungsfähigkeit der Muskulatur Bedingungen dieser Methode sind ein erholter Zustand für den Einsatz, maximale Lasten mit explosivem Krafteinsatz zu Bewegen und passende Pausen zur Sicherstellung der Kreatinphosphat-Resynthese. (Kreatin ist ein energiereiches Phosphat und sorgt für eine rasche ATP-Resynthese. Bei hoher energetischer Beanspruchung nimmt die ATPKonzentration kaum ab, während der Kreatinphosphatspeicher sehr schnell und stark abnimmt. Es muss also gewährleistet werden, das sich dieser Energiespeicher regeneriert.) Beide Methoden erwirken jeweils eine Erhöhung der Kraftbildungsgeschwindigkeit (schnelle Kontraktionsfähigkeit) und eine Optimierung der intermuskulären Koordination, also einem muskulären Zusammenspiel innerhalb eines Muskels. Um also das Ziel die Innervationsfähigkeit der Muskulatur zu verbessern müssen die genannten Kraftbereiche trainiert werden und die Ergebnisse der schnelleren Kontraktionsfähigkeit und die Verbesserung des muskulären Zusammenspiels zu erreichen. Das genannte Ziel baut auf diese Ergebnisse auf und kann nur durch sie vollbracht werden. So ähnlich funktioniert dies auch für das zweite Ziel, die Erweiterung des Energiepotentials der Muskulatur. Hier werden vor allem die Erscheinungsformen der Maximalkraft und der Ausdauerkraft trainiert. Um das Energiepotential zu erweitern im Bereich der Maximalkraft wird die Methode zur Vergrößerung des Muskelquerschnittes angewendet. - Die Vergrößerung des Muskelquerschnittes kann erfolgen, durch schnelles mobilisieren von großen Innervationsaktivitäten (Die Versorgung von Organen oder Körperteilen mit Nervenfasern). Bei dieser Methode ist es das Ziel eine raschere rekrutierung motorischer Einheiten und eine höhere Innervationsfrequenz zu erlangen. - Der zweite Bereich der trainiert wird ist die Kraftausdauer. Eine Rolle bei dieser Methode spielen die Zeit in der die Last bewegt wird und der Widerstand, welcher die Muskulatur ausgesetzt ist. Das Ziel dieser Methode ist es eine hohe Stoffwechseldurchsatzrate zu erreichen. Dies kann erfolgen durch eine große Wiederholungsrate der im Vergleich zur Last die durch die Übung ausgeübt wird. Weiterhin ist es effizient die Übung in der konzentrischen und exzentrischen Phase langsam auszuführen und auf Pausen zwischen den Wiederholungen zu Verzichten. Das Ergebnis der Kraftausdauermethoden ist ein Verbesserter Energiefluss im Muskel. Ein Verbesserter Energiefluss kann die Erweiterung des Energiepotentials der Muskulatur hervorrufen, das zweite Ziel des Krafttrainings. Aus der Maximalkraftmethode für die Erweiterung des Energiepotentials resultiert wie bei der Kraftausdauermethode ein Verbesserter Energiefluss im Muskel. Weiterhin resultiert eine Hypertrophie der Muskelstrukturen aus der Maximalkratmethode. Die Vergrößerung (Hypertrophie) der Muskeln und die Verbesserung des Energieflusses sind die Grundlagen für das Ziel die um eine Erweiterung des Energiepotentials der Muskulatur zu erlangen. Ein Sportler kann nicht ganzjährig in Höchstform sein, das körperliche Grenzleistungen vom Körper abverlangt werden, wenn er im Höchstleistungszustand ist. Dies ist auch mit der Gefahr verbunden, dass der anabole (aufbauenden) Stoffwechsel in den katabolischen (abbauenden) übergeht. Daraus folgt, dass ein Belastungswechsel im Training nötig ist, um einen gesunden Körper zu haben. Wie man seinen Körper auf den Höchstleistungs Zustand (Wettkampfzustand) bringen kann, zeigt das folgende Schema. Es Zeigt die Periodisierungsabschnitte im Krafttraining in einem Zeitraum von 20 Wochen. Die erste Phase ist die Vorbereitungsphase, in der wird der Körper langsam an die Aufgaben gewöhnt und Muskeln werden aufgebaut. Besonders die Maximalkraft wird trainiert (Methoden um diesen Bereich zu trainieren findet man in Aufgabe 5) dabei wird das Training von40 auf 60% intensiviert. Nach acht Wochen beginnt die anschließende Vorbereitungsphase II von 5 Wochen beginnt die Intramuskuläre Koordinationsverbesserung und erstmals werden auch Schnellkraft und Kraftausdauer trainiert. Die Intensität des Trainings nimmt zu, es liegt nun bei 75 bis 95%. In den folgenden 4 Wochen der Vorbereitungsphase II wird noch verstärkt Schnellkraft und Kraftausdauer trainiert. Hinzu kommt das Reaktivkrafttraining und Ergänzende Verfahren. Die Intensität liegt bei 60 bis 130%. (Die Reaktivkraft wird auch als Schnellkraft im Dehnungs- Verkürzungs-Zyklus definiert) In der letzten Phase von Woche 16 bis 20 beginnt die Wettkampfperiode. Die Intensität geht auf bis zu 100% nochmals werden Schnellkraft und Kraftausdauertraining trainiert, in dieser Zeit befindet sich der Körper auf dem Höhepunkt seiner Leistungsfähigkeit. 5. Geben Sie Beispiele der Methoden zur Vergrößerung des Muskelquerschnittes an. Varianten des Hypertrophie-Trainings (Vergrößerung des Muskelquerschnittes Standard- StandardBodyBodyIsokine- Isomemethode I methode II buildingbuildingtische trische (konstante (stufenweise methode I methode Methode Methode Lasten ansteigende extensiv II intensiv Lasten Arbeitsweise: -konzentrisch x x x x x -isometrisch x -exzentrisch (x) Krafteinsatz: explosiv kontinuirlich x x x x x x Belastungs80% 70-80-85-90 60-70% 85-95% 70% 100% höhe % Wieder8-10 12- 10- 7- 5 15-20 5-8 15 10 holungen Serien 3-5 1-4 3-5 3-5 3 3-5 Belastungs10-12 dauer sek. Pausenlänge 3-5 5 2-3 3-5 3 3 in Minuten Desmodromische Methode x x x 30-50% 2-3 30-45 sek. >5 Erklärung der Methoden: - Die Isokinetische Methode ist eine durch apparative Steuerung gehaltene Bewegungsgeschwindigkeit über den ganzen Bewegungsbereich. Das Gerät, welches auf den folgenden Bildern abgebildet ist, bewirkt unabhängig von den Hebelverhältnissen des Kraftarms einen gleichmäßigen Widerstand und einen Reiz aller Bereiche des trainierten Muskels. Die Übung wird mit gleich bleibender Bewegung ausgeführt, da ein Stillstand zu einem geringen Widerstand führt und somit das Training erfolglos wäre. Es werden konzentrische, da mit gleich bleibender Bewegung eine Last bewegt wird, und teilweise auch exzentrische Arbeitsweisen angesprochen. Dieses Gerät sollte man in 15 Wiederholungen 10 bis 12 Sekunden anspannend benutzen. Man kann diese Serie insgesamt 3-mal wiederholen um einen maximalen Erfolg zu erlangen. Zwischen den Serien ist eine Pause von ca. 3 Minuten empfolen. Die Muskelpartien werden zu 70% belastet bei einem kontinuierlichen Krafteinsatz - Für die Isometrische Methode benötigt man eine Ausdauerfähigkeit von 10 bis 12 Sekunden, da die Muskelpartien zu 100% angespannt werden. Dabei wird beispielsweise der Muskel ohne Gewichtsbelastung angespannt oder der Muskel mit Gewichtsbelastung statisch in einer Position gehalten. Der Muskel sollte dabei maximal angespannt sein und keine Bewegung vollführen. Man kann zum Beispiel ein Gewicht statisch mit dem Unterarm halten. Nach mehrmaligem Training dieser und andere Übungen, kann die Last, die auf den Muskel übt, verstärkt werden. Man kann diese Übung in einer Serie 10-mal Wiederholen, danach ist jedoch eine Pause von ca. 3 Minuten empfohlen. Insgesamt sollte man 3 bis 5 Serien machen. (Beim Gewichtheben werden die Gewichte statisch in einer Position gestemmt) - Die Desmodromische Methode ist ein Training durch Motorantrieb Zwangsgesteuerte Bewegung. Dem Muskel wird beim Übergang von konzentrischer zu exzentrischer Arbeit keine Erholungsphase gegeben, dies bewirkt, dass die belasteten Muskelgruppen zu keiner Zeit der Belastungsphase die Möglichkeit haben, ihre Energiedepots zu regenerieren. Nach einer 30 bis 45 Sekunden erfolgenden Übung bei ca. 30 bis 50% Muskelarbeit erfolgt eine Muskelerschöpfung, dennoch kann die Übung in weiteren Serien nach einer Pause von unter 5 Minuten vorgeführt werden. Insgesammt sollten aber nur 2 bis 3 Serien pro Training gemacht werden. Das folgende Bild zeigt ein solches Gerät Eine Desmotronic-Beinpresse (ermöglicht individuelle Geschwindigkeitsanpassung) - Extensives Bodybuilding ist ein längeres Training das nicht zur Muskelerschöpfung führt, jedoch ist diese Methode nicht so Erfolgs bringend wie intensives Bodybuilding. Es können hierzu leichtere Gewichte benutzt werden um z.B den Bizeps oder die Trizeps zu trainieren. Es wirkt eine konzentrische Arbeitsweise, da Lasten gehoben werden. Dabei werden die Muskeln, in diesem Falle die Armmuskeln, zu ca.60 bis 70% belastet. Diese Übung sollte 15 bis 20 Mal wiederholt werden, danach ist eine pause von 2 bis 3 Minuten sinnvoll. Im weiteren Training kann diese Übung in 3 bis 5 Serien erfolgen. Hanteln - Intensives Bodybuilding wird mit schwereren Gewichten und Lasten vollzogen. Diese Lasten werden mit weniger Wiederholungen gehoben. Empfohlen sind 8 bis 5 Wiederholungen, wobei die Muskelarbeit 85 bis 95% beträgt. Die schweren Lasten geben dem Körper einen Grund Muskeln aufzubauen, denn nur wenn der Körper an eine Grenze kommt und er deswegen versagt (Muskelversagen), erholt er sich erst mal und sorgt dann vor, in dem er die Muskeln etwas verdickt (Superkompensation). Das Training muss jedoch nicht bis zum Muskelversagen vollzogen werden. Man kann auch nach 2 bis 3 Minuten Pause nach den 5 bis 8 Wiederholungen weitere Serien machen. Insgesamt sind 3 bis 5 Serien während des Trainings empfohlen. - Bei der Standartmethode I werden konstante Lasten bewegt, wie zum Beispiel beim Gewichtheben. Die Zeitabstände für die Pausen und Übungszeiten bleiben gleich und auch die Last, wie zum Beispiel beim Gewichtheben, bleibt für diese Übung gleich. Diese hebenden Übungen sind konzentrisch und beinhalten einen kontinuierlichen Krafteinsatz. Der Körper wird zu 80% belastet, die Übung (beim Gewichtheben eine Hebung) kann 8 bis 10 Mal Wiederholt werden, danach sollte jedoch eine 3 bis 5 minütige Pause eingelegt werden. Um die Übung abzurunden sind 3 bis 5 Serien dieser Übung empfohlen. - Die Standartmethode II ist ähnlich der Standartmethode I. Auch hier ist das Gewichtheben ein gutes Beispiel. Anders als bei der vorherigen Methode wird herbei die Last vergrößert. Das heißt, dass der Gewichtheber zum Beispiel mit einem einen 10kg Gewicht anfängt und steigert sich im Laufe der Übung. So könnte man von 10kg auf 12 kg aufstocken und später auf 14kg und zu schließlich 16kg am Ende dieser Methode. Die Höhe der Gewichte ist auf den Sportler individuell zugeschnitten. Bei dieser Methode ist die Arbeitsweise konzentrisch und der Kraftaufwand kontinuierlich. Die Hebungen mit 10kg kann man 12 Mal Wiederholen. Nach einer 5 minütigen Pause kann man mit 12kg weiter üben. Mit dem erhöhten Gewicht sind nun 10 Wiederholungen empfohlen. Wenn der Sportler sich nach wiederholter Pause von 5 Minuten mit 14kg weiterübt sind 7 Wiederholungen optimal, da die Muskeln bei dieser Last ca. 85%belastet werden. Bei 12kg sind es demzufolge 80% und bei 10kg sind es 70% beim Anfang der Übung. Bei der höchsten Stufe, im Beispiel ist es die 16kg Last, sind die wenigsten Wiederholungen empfohlen (5). Je trainierter der Sportler wird, desto mehr Serien dieser Übung kann man machen. 1 bis 4 Serien sind dafür empfohlen. verschiedene Gewichte Quellen Bücher: -Krafttraining von Ehlenz, Grosser und Zimmermann; erschienen im BLV Sportwissen Verlag - Kursbuch 2 Trainingslehre von Peter Röthing und Stefan Größing; erschienen im Limpert Verlag - Internetseiten: http://www.uni-ulm.de/fb/93-95/50.htm http://www.extrem-bodybuilding.de/site/basic_1.php?aktiv=basic