1 Programm für das Medizinische Seminar (Sportphysiologie) im Sommersemester 2004 Rahmenthema: Muskelphysiologie, Sensomotorik Projekt: Sportphysiologische Experimente mit einfachen Mitteln (E = Experiment, R = Referat, V = maximale Vortragsdauer) 27.4.04 4.5.04 11.5.04 18.5.04 25.5.04 Vorbesprechung: Eingangsvoraussetzungen, wissenschaftliches Arbeiten, "Spielregeln", alle Beiträge als Datei für eine Homepagesammlung, Platzund Themenvergabe. Datenschutz, zum Umgang mit vorangegangenen Versuchsplänen, Auflagehöhe für Tischvorlagen und deren Verteilung, zur Lesbarkeit von Folien (Lesetest), Diskussionskultur in der Wissenschaft inklusive Seminar. Internet-Seiten der Abteilung Sportphysiologie, E-PostRundschreiben, Zitieren von Internetquellen, Statistik im Seminar. Sprechstunde Ulmer. 1*. Elektronische Blutdruckmessung am Handgelenk in verschiedenen Positionen des Arms (Nachtrag vom Seminar des WS 03/04)* Hinweise zu Sorgfaltspflicht und Risiko bei Experimenten mit Menschen, Anlass von Streuungen (methodische und zufallsbedingte Fehler versus echte Variabilität), KR-Effekte 2. Rechts-links-Unterschiede der Maximalkraft: Streckung im Ellbogengelenk (E) 3. Rechts-links-Unterschiede der Maximalkraft: Handdynamometer (E) Berichte zu den Versuchen vom 4.5.04 (V=10 min) 4. Maximalkraft und Muskelquerschnitt der Beuger im Ellbogengelenk (E) 5. Ermüdung der Muskulatur bei statischer Arbeit (E) Berichte zu den Versuchen vom 11.5.04 (V=10 min) 6. Zu Aufbau und Gliederung wissenschaftlicher Arbeiten (R, V=15 min) 7. Statistischer Vergleich von vertikaler und horizontaler Sprungkraft (E) Bericht zum Versuch vom 18.5.04 (V=10 min) 8. Vortrag: Redetechnik und Vortragskunst (R, V=15 min) 9. 1. Thema nach Wahl: Gleichgewichtsfähigkeit (Einbeinstand) vor und nach anstrengender Ausdaueraktivität(E): Ulmer, H.-V. HEINTZENBERG, K. PFEFFER, M. BECK, T. LAM, H. KOSSAK, D. MEUSER, J. GEHRKE, F. IHMIG, M. EUSKIRCHEN, C. PFINGSTPAUSE 8.6.04 15.6.04 22.6.04 29.6.04 Bericht zum Versuch vom 25.5.04 (V=10 min) 10. Motorische Steuerung, motorische Regelung, Sensomotorik und Kybernetik (R, V=15 min) 11. Reflexe als Basis der Sensomotorik (E) 12. 2. Thema nach Wahl: Koordination vor/nach lokaler körperlicher Ermüdung (E): Berichte zu den Versuchen vom 8.6.04 (V=10 min) 13. 3. Thema nach Wahl: Vergleich von Jump-and-reach-Test und Sprunggürteltest (E): 14. Zur Genauigkeit der proprioreceptiven Rückmeldung (E) Berichte zu den Versuchen vom 15.6.04 (V=10 min) 15. Ganzkörperschwingungen vor und nach intensiver körperlicher Arbeit (E): 16. Motorisches Lernen anhand eines einfachen Beispiels (E) Berichte zu den Versuchen vom 22.6.04 (V=10 min) 17. 4. Versuchsthema zur Sensomotorik nach Wahl: Bedeutung des visuellen Kanals für die Sensomotorik bei raschen Bewegungen (E): 18. Taktik am Beispiel des Cooper-Tests (E): GÜLAY, A. KLEIN, C. DAUM, J. GERFIN, R. KRAH, K. RÖNISCH, B. BOZKURT, A. NEMETSCHEK, D. SCHUBERT, E. 2 6.7.04 13.7.04 20.7.04 27.7.04 Berichte zu den Versuchen vom 29.6.04 (V=10 min) 19. Augenmotorik bei Drehungen um die Körperlängsachse (E) 20. Peripheres Blick- und Gesichtsfeld (E) Berichte zu den Versuchen vom 6.7.04 (V=10 min.) 21. 5. Versuchsthema zum Rahmenthema nach Wahl (E): 22. Gangmotorik und visuelle, vestibuläre und akustische Kontrolle Berichte zu den Versuchen vom 13.7.04 (V=10 min) 23. Ballistische und kontrollierte Motorik, z. B. HESS-Versuch (E) 24. Verteilung des Evaluationsblattes 25. Schriftliche Prüfung übungshalber Bericht zum Versuch vom 20.7.04 (V=10 min) 26. Ergebnis der schriftlichen Prüfung übungshalber (V=15 min), Vortrag mit Diskussion. Bericht über die Auswertung der Evaluationsblätter (zu Nr. 24), 5 min! Abschlußdiskussion, Seminarkritik und Scheinausgabe 27. Protokoll der Abschlussdiskussion ROSENAU, A. GÜNTHER, B. GUNKEL, P. KIRCHNER, P. SCHNARR, TH. RIECHERT, A. BOLLING, M. SPRICK, A. RIECHERT, A. ULMER, H.-V. KRAUT, G. * Versuch Nr. 1 gehört zum vorangegangenen Seminar des WS 03/04 Rahmenbedingungen für die Versuchsleiter 1. Zeitrahmen je Experiment: brutto 30 min. 2. Durchführung: nach freier Entscheidung ist das Thema mit den Seminarteilnehmern als Versuchspersonen in einem vom Versuchsleiter (VL) zu klärenden Ort anhand eines vom VL zu verteilenden Versuchsplans (1 Blatt je Versuch) zu bearbeiten. Benötigte Gerätschaften und Hilfsmittel sind vom VL rechtzeitig, ggf. nach Rücksprache mit dem Seminarleiter, zu klären. Dringende Empfehlung: Genügend Vorversuche machen, bis sich der Versuchsleiter sicher in der Betreuung und Durchführung fühlt. 3. E-Post: Jeder Teilnehmer sollte mindestens einmal pro Woche in sein elektronisches Postfach schauen. Prof. Dr. med. H.-V. Ulmer Nr.1: Elektronische Blutdruckmessung am Handgelenk in verschiedenen Positionen des Arms (Nachtrag vom Seminar des WS 03/04, siehe dortigen Seminarbericht) 3 Seminarleitung: Prof. Dr. med. H.-V. Ulmer Versuchsleiter: Michael Pfeffer, [email protected] Datum: 04.05.2004 Rechts- links- Unterschiede der Maximalkraft: Streckung des Ellbogengelenk: (2) – Versuchsplan Versuchsziel: es soll geprüft werden welche Maximalkraftleistung im Oberarmstrecker im Vergleich zur Händigkeit erzielt wird Hilfsmittel pro Station: 1 gr. Kasten, 1 kl. Kasten (als Sitzgelegenheit), 1 Federwaage, 1 Reckstange, 1 Nackenpolster Organisation: fünf oder sechs 4er- Gruppen, je nach Teilnehmerzahl Durchführung: - jeder Proband bekommt ein Versuchsprotokoll in das er bzw. sie den Namen, Geschlecht und Händigkeit einträgt - jeder Proband hat mit jedem Arm zwei oder drei Versuche (siehe Skizze) wie viel Versuche ist zeitabhängig (jeder aber mind. zwei!) - die Ergebnisse (isometrische Maximalkraftleistung des Oberarmstreckers) werden im Versuchsprotokoll eingetragen - zwischen zwei Versuchen sind mind. 30 sec. Pause Skizze: Versuchsprotokoll: Nr. Name: ........................................................................... Geschlecht: O m O w Händigkeit: 1. Messung 1. Messung 2. Messung 2. Messung (links oder rechts) rechts links rechts links 3. Messung rechts 3. Messung links Abweichungen vom Versuchsplan und besondere Vorkommnisse bitte auf der Rückseite notieren 4 Johannes Gutenberg- Universität Mainz, Seminar: „Experimente mit einfachen Mitteln“ SS 2004 Seminarleiter: Prof. Dr. med. H.- V. Ulmer, Versuchsleitung: Michael Pfeffer, [email protected] Rechts- links- Unterschiede der Maximalkraft: Streckung des Ellbogengelenks (Nr. 2) – Versuchsbericht mit Datenteil Versuchsziel: Es sollte geprüft werden, ob ein Unterschied zwischen der Maximalkraft der Oberarmstrecker des rechten und des linken Arms besteht. Begriffsdefinition: „Die Maximalkraft wird durch eine willkürliche Muskelkontraktion bis zur Grenze der maximalen Mobilisierung erreicht und bei einer maximalen konzentrischen oder isometrischen Muskelaktion gemessen“ (HOHMANN/LAMES/LETZELTER, 2002, S. 77). Versuchsablauf: (siehe Versuchsplan) Der Versuch wurde am 04.05.2004 in der Turnhalle des Fachbereichs 26, der Johannes Gutenberg- Universität Mainz, an 24 Versuchspersonen (ausschließlich Sportstudenten) durchgeführt. Die Teilnehmer wurden in sechs 4er- Gruppen eingeteilt. Die Ausgangsposition wurde wie folgt festgelegt: der Proband sitzt mit geradem Rücken (rücklings zur Reckstange) auf einem kleinen Kasten, sodass er den „Versuchsarm“ mit dem Ellbogen rechtwinklig auf dem großen Kasten auflegen kann. Er hält den Haltegriff der Federwaage so, dass der Handrücken zur Reckstange gerichtet ist. Schulter und Ellbogen sind „in einer Linie“. Aus Sicherheitsgründen hält ein Teilnehmer der 4er- Gruppe ein Polster an den Nacken der Versuchsperson. Jetzt wird der Ellbogen mit maximaler Kraft gestreckt. Ein anderer Teilnehmer der Gruppe liest den Wert auf der Federwaage ab und trägt ihn in das Versuchsprotokoll ein. Der Versuch wurde immer erst mit dem rechten und dann mit dem linken Arm durchgeführt. Nach jedem Durchgang sollte eine Pause von 30 Sekunden eingehalten werden. Ich habe 23 Versuchspersonen in meine Auswertung einbezogen, weil diese den rechten Arm als Wurfarm angegeben haben. Nur eine Versuchsperson gab den linken Arm als Wurfarm an. Da es sich um ein Experiment mit einfachen Mitteln handelte, konnten Fehler nicht hundertprozentig ausgeschlossen werden. Versuchshypothese: - es besteht ein intraindividueller Unterschied zwischen der Maximalkraft der Oberarmstrecker des rechten und linken Arms - dieser Unterschied ist so, dass die Wurfarmseite den höheren Maximalkraftwert hat als die andere - es besteht ein Unterschied zwischen den Mittelwerten der Maximalkraft der Oberarmstrecker des rechten und linken Arms Mögliche Fehlerquellen: - Material (Reckstange, Federwaagen, Untergrund, Kasten) - Die Ausgangsposition wurde nicht immer korrekt eingenommen (Zeitdruck, einfache Versuchsmittel mit wenig Verstellmöglichkeiten) - Ungenaues Ablesen der gemessenen Werte - Unterschiedliche Motivation der Versuchspersonen Literatur: Hohmann, A./ Lames, M./ Letzelter, M: Einführung in die Trainingswissenschaft, Wiebelsheim, 2002 Tischvorlagen: Projekt Sportphysiologische Experimente mit einfachen Mitteln, Bd 64, SS 2003 Ulmer, H.- V.: Einführung in die Grundlagen der deskriptiven und analytischen Statistik, Mainz 1999, http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/364.pdf 5 Häufigkeitsverteilung: Differenz der Maximalkraftwerte des rechten und linken Arms: -12 -6 -2 -1 000000 1111 222 3 55 6 7 10 a.H. 1 1 1 1 6 4 3 1 2 1 1 1 Abbildung 1 a.H. = absolute Häufigkeit r.H. = relative Häufigkeit r.H. 4 4 4 4 26 17 13 4 9 4 4 4 Differenz der Mittelwerte des rechten und linken Arms: -10 -6 -3 -2 -1 -1 -1 -1 -1 000 1111 22 3 4 55 7 a.H. 1 1 1 1 5 3 4 2 1 1 2 1 r.H. 4 4 4 4 21 13 17 9 4 4 9 4 Abbildung 2 a.H. = absolute Häufigkeit r.H. = relative Häufigkeit Interpretation der Versuchsergebnisse: Die Hypothese, dass die Maximalkraft des Oberarmstreckers im Wurfarm größer ist als im anderen Arm kann nicht bestätigt werden. In Abbildung 1 kann man lesen, dass die Differenz „0“ am häufigsten vorkommt (über 26%). Außerdem waren bei 4 Testpersonen der Maximalkraftwert im linken Arm höher als beim Wurfarm. Wenn man die Mittelwerte von allen drei Versuchen je Arm nimmt und vergleicht, sieht man in Abbildung 2, dass die Differenz „-1“ am häufigsten (fünfmal) auftritt. Neun mal ist der Mittelwert des linken Arms höher als der Mittelwert des rechten Arms. Somit kann ich die dritte Hypothese auch verwerfen und komme zu dem Ergebnis, dass alle Hypothesen in meinem Versuch nicht bestätigt werden können. Der Grund dafür könnte sein, dass bedingt durch die Alltagsaktivitäten (z.B. Wasserkiste heben) kein einseitiges Training der Oberarmmuskeln stattfindet und deshalb keiner der beiden Arme in der Maximalkraft besser ausgebildet ist. Die Händigkeit* bedingt sich lediglich durch eine bessere intramuskuläre Koordination des Wurfarmes, nicht aber durch die Maximalkraft. In Abbildung 3 (Korrelationsdiagramm für die Werte aus Tabelle 1) wird die Reliabilität geprüft. Da bei 18 von 23 Versuchspersonen der Wert der dritten Messung der Maximalwert war, habe ich den 2. Wert mit dem 3. Wert überprüft. Während des Versuches kamen wir zu der Vermutung, dass die Anzeigen der Federwaagen nicht übereinstimmen könnten. Wir nahmen eine Kalibrierung (Abgleich) der Waagen vor. Dabei stellte sich jedoch heraus, dass es sich lediglich um 1 kg Unterschied handelte, welcher auf Grund der Menge an Fehlerquellen in Absprache mit dem Seminarleiter vernachlässigt werden kann. An dieser Stelle möchte ich noch mal auf die Axiome der klassischen Testtheorie (für Diplomer aus „empirische Forschungsmethoden“ bekannt) hinweisen. Aus Zeitgründen werde ich aber nicht weiter darauf eingehen. * Kommentar des Seminarleiters: Siehe hierzu auch Anhang mit 2 Versuchsberichten 6 Tabelle 1 Rohwerttabelle: VP 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. M s WA re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. 1. Tabelle 2 Primäre Tafel aus Tabelle 1 rechter Arm 1. - 6. Messung 2. 3. M.re. Max.re. 1. 2. 3. M.li. Max.li. re.-li. VP WA 21 22 26 19 20 18 24 24 18 12 16 14 20 24 26 28 12 24 18 31 16 13 18 20 27 35 24 18 23 24 24 21 16 15 14 16 18 26 28 30 12 26 20 31 23 20 18 22 28 31 26 20 27 26 29 19 22 12 19 20 25 20 31 30 26 32 28 32 24 19 19 25 VP = Versuchsperson WA = Wurfarm 25 29 25 19 23 23 26 21 19 13 16 17 21 23 28 29 17 27 22 31 21 17 18 22 28 35 26 20 27 26 29 24 22 15 19 20 25 26 31 30 26 32 28 32 24 20 19 25 5 23 23 20 18 19 24 20 19 15 13 15 17 15 19 20 20 23 31 16 28 20 17 17 20 21 24 26 17 25 26 27 22 21 13 17 17 20 16 18 24 27 31 28 29 23 18 16 22 23 25 23 19 28 23 29 20 20 12 19 20 22 20 26 32 32 38 28 44 21 19 17 24 22 24 23 18 24 24 25 20 19 13 17 18 19 18 21 25 27 33 24 34 21 18 17 22 linker Arm 23 25 26 19 28 26 29 22 21 13 19 20 22 19 26 32 32 38 28 44 23 19 17 25 7 5 10 0 1 -1 0 0 2 1 2 0 0 3 7 5 -2 -6 6 0 -12 1 1 2 1 4 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. re. 1. re. 21 22 26 19 20 18 24 24 18 12 16 14 20 24 26 28 12 24 18 31 16 13 18 1. li. 2. re. 23 23 20 18 19 24 20 19 15 13 15 17 15 19 20 20 23 31 16 28 20 17 17 27 35 24 18 23 24 24 21 16 15 14 16 18 26 28 30 12 26 20 31 23 20 18 2. li. 21 24 26 17 25 26 27 22 21 13 17 17 20 16 18 24 27 31 28 29 23 18 16 3. re. 28 31 26 20 27 26 29 19 22 12 19 20 25 20 31 30 26 32 28 32 24 19 19 Gemessen wurde in Kilogramm VP = Versuchsperson M.re. = Mittelwert rechter Arm M.li. = Mittelwert linker Arm Max.re. = Maximalwert rechter Arm Max.li. = Maximalwert linker Arm re.-li. = Differenz Maximalwerte rechter und linker Arm M = Mittelwert s = Standartabweichung 3. li. 23 25 23 19 28 23 29 20 20 12 19 20 22 20 26 32 32 38 28 44 21 19 17 Ge gra 7 35 3. Versuch re. Arm 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 2. Versuch re. Arm Abbildung 3: Reliabilitätskoeffizient, Werte 2. und 3. Versuch r = 0,70 Kommentar des Seminarleiters: Literatur hierzu siehe im Anhang mit 2 Versuchsberichten 8 Johannes Gutenberg-Universität Mainz Seminar Sportphysiologie: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004 Seminarleiter: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Versuchsleitung: Tobias Beck; [email protected] Datum: 04.05.2004 Rechts - Links Unterschiede der Maximalkraft in der Unterarmmuskulatur (Nr. 3) – Versuchplan Versuchsziel: Es soll geprüft werden, inwiefern sich die Maximalkraft beider Unterarme unterscheidet und welche Auswirkungen es auf die Seitigkeit hat. Versuchsmaterial: - Hand-Dynamometer - Ein Tisch - Ein Stuhl Versuchsorganisation: (Einteilung in 3-er Gruppe) 1. Schreiber: sitzt an einem Tisch gegenüber den Probanden. Der Schreiber hat die Aufgabe, nach der dominanten Hand zu fragen, und die Ergebnisse des Hand-Dynamometers in das Versuchsprotokoll einzutragen. 2. Kontrolleur: überwacht das Experiment und stellt den Hand-Dynamometer ein. (Der Zeiger des Hand-Dynamometers muss immer auf Null stehen) 3. Proband: sitzt auf dem Stuhl und bekommt vom Kontrolleur den Hand-Dynamometer. Der Proband hat die Aufgabe, den Hand-Dynamometer so fest wie möglich zu betätigen. Dabei ist der Arm gerade nach unten gestreckt. Die Anzeige des Hand-Dynamometers zeigt zum Proband hin. Hand-Dynamometer der Marke Lafayette ments: Instru- Quelle: http://www.lafayetteinstrument.com/strengthtesting.htm, vom 02.05.2004 Versuchsprotokoll Name: Geschlecht: m/w Händigkeit: re /li −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Messung 1 Messung 2 Differenz Rechts Links Abweichungen vom Versuchsplan und besondere Vorkommnisse bitte auf der Rückseite notieren 9 Johannes Gutenberg-Universität Mainz Seminar Sportphysiologie: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004 Seminarleiter: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Versuchsleitung: Tobias Beck; [email protected] Versuchsdatum: 04.05.2002 Rechts-Links-Unterschiede der Maximalkraft in der Unterarmmuskulatur (Handkraft) (Nr. 3) – Versuchsbericht mit Datenteil Versuchsziel: Es soll geprüft werden, inwiefern sich die Maximalkraft der beiden Unterarme unterscheidet und welche Auswirkungen dies auf die Seitigkeit hat. Definition der Maximalkraft: „Maximalkraft wird durch eine Willkürliche Muskelkontraktion bis zur Grenze der maximalen Mobilisierung erreicht und bei einer maximalen konzentrischen oder isometrischen Muskelkontraktion gemessen (HOHMANN/LAMES/LETZELTER, 2002, S. 77). Versuchdurchführung: Der Versuch fand am 04.05.2004 in der Turnhalle des Fachbereichs Sport der Johannes Gutenberg-Universität Mainz mit 25 Sportstudenten und Studentinnen als Probanden statt. Für das Experiment wurden 3-er Gruppen gebildet, die sich in einen Probanden, einen Schreiber und einen Kontrolleur aufteilten. Der Proband saß auf einem Stuhl und betätigte das Hand-Dynamometer, wobei der Arm grade nach unten gestreckt war und die Skala des Hand-Dynamometers zum Probanden hinzeigte. Dabei wurde abwechselnd der rechte und linke Unterarm getestet. Der Kontrolleur achtete auf die richtige Ausführung sowie die Nullstellung des Hand-Dynamometers. Der Schreiber protokollierte das Ergebnis in das Versuchsprotokoll. Versuchshypothesen: Nullhypothese: Es gibt keinen intraindividuellen Unterschied der Maximalkraft zwischen dem rechten und linken Unterarm. Alternativhypothese: Es gibt einen intraindividuellen Unterschied der Maximalkraft zwischen dem rechten und linken Unterarm. Weitere Fragestellung: Ist die Arbeitshand die stärkere oder die schwächere Hand? Ergebnisse: Die Alternativhypothese muss angenommen werden. Es gibt einen intraindividuellen Unterschied der Maximalkraft zwischen dem rechten und linken Unterarm. (Sig.: 2p=0,012) Von den 25 Versuchspersonen war aber bei 6 Probanden die Arbeitshand nicht stärker. Unterschied der Mittelwerte zw. der rechten und linken Hand beträgt 3,4 kg (~9,2%). Hohe Standardabweichung (±5,3) bei der Differenz von Maximalwerten innerhalb der Versuchsgruppe (Tabelle1) Fehlerquellen: unterschiedliche Motivation falsche Ausgangsposition Probleme mit dem Umgang des Hand-Dynamometers Diskussion: Weshalb ist die Arbeitshand bei bestimmten Probanden schwächer? Warum gibt es intraindividuellen Unterschiede bzgl. der rechten und linken Hand? 10 Tabelle 1: Rohwerttabelle Sex: Geschlecht: M = Männlich, W = Weiblich; Diff: Differenz der Maximalwerte; R/L: rechte oder linke Wurfhand (R = rechte Wurfhand, L = linke Wurfhand); Nr.: Rangfolge: rangiert nach den Differenzen in der letzten Spalte; MG25: Mittelwerte Gesamt, n=25; SD25: Standardabweichung Gesamt; M23=Mitttelwerte ohne Linkshänder; SD23=Standardabweichung ohne Linkshänder 1. Messung 2.Messung Mittelwerte Maximalwerte . Recht s 40,5 61,5 46,5 31,0 39,0 18,5 43,0 24,5 25,5 51,0 40,0 66,0 51,5 43,0 18,0 31,5 37,0 24,5 56,0 33,0 33,5 53,0 59,0 38,5 45,0 Links links Diff. 51,0 59,5 53,0 32,5 44,0 19,0 40,5 23,0 23,0 49,0 38,0 58,0 44,0 39,5 23,0 30,0 34,0 19,0 46,5 27,0 25,5 42,5 46,0 29,0 28,0 Recht s 46 63 54 32 44 19 43 25 27 57 43 68 52 45 20 34 40 26 56 35 35 54 60 46 46 63 60 56 35 45 20 43 24 24 50 40 64 48 41 24 30 35 20 49 28 26 44 47 32 28 -17 -3 -2 -2 -1 -1 0 1 3 3 3 4 4 4 4 4 5 6 7 7 9 10 13 14 18 40,4 37,0 42,8 39,0 4,3 ± 13,2 ±12,2 ±13,5 ±13,5 ±5,3 37,2 33,7 42,2 38,8 3,9 ±12,0 ±11,3 ±13,1 ±10,8 ±6,0 Nr. Sex R/L rechts links rechts links 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 M M M M M W M W W M M M M M W M M M M M M M M M M R L R R R R R R R R R R R R L R R R R R R R R R R 35 63 39 30 34 19 43 24 24 45 37 68 51 45 16 29 40 23 56 31 35 52 58 31 46 39 60 50 30 43 18 43 24 24 50 36 64 48 41 22 30 35 20 44 26 25 41 45 26 28 46 60 54 32 44 18 43 25 27 57 43 64 52 41 20 34 34 26 56 35 32 54 60 46 44 63 59 56 35 45 20 38 22 22 48 40 52 40 38 24 30 33 18 49 28 26 44 47 32 28 MG25, n=25 SD25, n=25 M23, n=23 SD23, n=23 Deskriptive Statistik Männer (Tabelle 2) N 21 21 Mittelwert re [kg] Mittelwert li [kg] Gültige Werte 21 (Listenweise) Minimum 24,5 19,0 Maximum 66,0 59,5 Mittelwert 44,0 39,8 Standardabweichung 11,0 11,1 Maximum 25,5 23,0 Mittelwert 21,6 22,0 Standardabweichung 4.0 2,0 Deskriptive Statistik Frauen (Tabelle 3) N Mittelwert re [kg] 4 Mittelwert li [kg] 4 Gültige Werte 4 (Listenweise) Minimum 18,0 19,0 11 Differenz Kg 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 1 4 7 10 13 16 19 22 25 Rang Abb. 1: Differenz der Maximalwerte in der Rangreihe Schlussfolgerung: Es wurde eine hohe Signifikanz (2p=0,012) der Maximalkraft zwischen der rechten und linken Unterarmmuskulatur gemessen. Dies liegt vor allem an der starken Inhomogenität der untersuchten Versuchsgruppe, die aus Sportstundenten, mit Schwerpunkt in unterschiedlichen Sportarten, besteht. Die hohen Standardabweichungen der Messung weisen auch auf diese Inhomogenität hin, jedoch sind manche dieser Werte anders entstanden: Eine wichtige Rolle hierbei spielte die unterschiedliche Motivation der einzelnen Probanden. Einigen verrutschte der Handdynamometer, so dass Messfehler entstanden, welche für die weit auseinander liegenden Extremwerte mitverantwortlich sind (Abb. 1). Bei den Männern unterscheiden sich die Mittelwerte für die rechte und linke Hand stärker als bei den Frauen (Tabelle 2/3), was seine Ursache bei der unterschiedlichen Anzahl der Linkshänder hat. Bei den 21 Männern gab es nur einen Linkshänder, der sogar im rechten Unterarm stärker war. Bei den Frauen hingegen liegt der Mittelwert für die linke Hand höher als der der rechten. Dies lässt sich damit begründen, dass von den vier Frauen eine Linkshänderin war und einer Rechtshänderin rechts schwächer war als links. Eine weitere Fragestellung des Experiments war, ob die Wurfhand/Arbeitshand stärker ist, als die andere. Diese These bestätigte sich bei 6 von 25 Studenten nicht. Die Ursache liegt vermutlich bei den Alltagsbewegungen, die bei sportlichen Menschen keinen Trainingseffekt bewirken, sondern sich eher negativ auf die Kraft auswirken (Übertraining). Während sich die Arbeitshand durch das Schleppen von schweren Gewichten (Wasserkästen) belastet, kann die andere Hand ruhen. Literatur: HOHMANN, A., LAMES, M. u. LETZELTER, M.: Einführung in die Trainingswissenschaft, Wiebelheim, 2002 Kommentar des Seminarleiters: Siehe hierzu auch: http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/364.pdf 12 Johannes Gutenberg-Universität Mainz Sportphysiologie: Experimente mit einfachen Mitteln Seminarleiter: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Versuchsleiter: Hao Lam ([email protected]), Datum: 11.05.2004 Maximalkraft und Muskelquerschnitt: (Nr. 4) – Versuchplan Versuchsziel: Es soll nachgeprüft werden, ob ein signifikanter Zusammenhang zwischen Muskelquerschnitt und isometrischer Maximalkraft der Oberarmbeugemuskulatur besteht. Versuchsaufbau: Wichtig: - Zughand senkrecht über Reckstange. - 90° Winkel zwischen Ober- und Unterarm Abb. 1 Hilfsmittel: Pro Station werden ein großer Kasten, eine verstellbare Reckstange, eine Federwaage mit Haltegriff, ein Maßband, eine Stoppuhr, eine rechtwinklige Schablone und ein Hautfaltenmessgerät (Schieblehre) benötigt. Organisation: Es werden 3er oder 4er Gruppen gebildet, wobei Frauen und Männer getrennt sind. An jede Station befindet sich mindestens eine Gruppe. Übrige Gruppen verteilen sich jeweils an die besetzten Stationen. Bei Stationen mit zwei Gruppen beginnt eine Gruppe mit der Messung der Hautfaltendicke (HFD) und Oberarmumfang (OAU). Die andere Gruppe misst die Maximalkraft mit Hilfe der Federwaage. Die Messdaten werden anschließend in das Versuchsprotokoll eingetragen. Danach werden die Aufgaben gewechselt. Durchführung: Die Hautfaltendicke wird mit der Schieblehre an der Oberarmvorder- und -rückseite gemessen (rechts und links). Die Messpunkte befinden sich jeweils in der Mitte des Oberarms – vorne und hinten. Der Oberarmumfang wird ebenfalls in der Mitte des Oberarms gemessen. Bei der Maximalkraftmessung legt sich der Proband in Bauchlage auf den Kasten. Der Haltegriff der Federwaage wird mit dem Handrücken nach unten gegriffen. Nach Einnahme der korrekten Position soll der Proband nun mit maximalem Willenseinsatz das Seil nach oben ziehen. Eine andere Person der Gruppe achtet darauf, dass der Winkel zwischen Ober- und Unterarm annähernd 90° beträgt. Jede Testperson macht drei Durchgänge – rechts und links – mit jeweils 30 Sek. Pause dazwischen. Versuchsprotokoll: Name: HFD vorne HFD hinten Geschlecht: m / w OAU Händigkeit: re./li. 1.Messung 2.Messung 3.Messung Rechts Links Tab. 1: Hautfaltendicke (HFD) und Oberarmumfang (OAU) werden in cm angegeben. Die Maximalkraftmessungen (1-3) werden in kg angegeben. Abweichungen vom Versuchsplan und besondere Vorkommnisse bitte auf der Rückseite notieren 13 Johannes Gutenberg-Universität Mainz Sportphysiologie: Experimente mit einfachen Mitteln Seminarleiter: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Versuchsleiter: Hao Lam, Datum: 11.05.2004 Vortragsdatum: 18.05.2004, e-mail: [email protected] Maximalkraft und Muskelquerschnitt (Nr. 4) – Versuchsbericht mit Datenteil 1. Versuchsziel: Es soll nachgeprüft werden, ob ein signifikanter Zusammenhang zwischen Muskelquerschnitt und isometrischer Maximalkraft der Oberarmbeugemuskulatur besteht. DE MAREES (2002, 62) behauptet: „die Größe der Kraft des Muskels nimmt mit steigendem Muskelquerschnitt zu. Sie beträgt unter normalen Bedingungen am Skelettmuskel 40-100 N/cm2.“ 2. Versuchsablauf: Es wurden von 24 Testpersonen – darunter vier weibliche und 20 männliche – die Maximal-kraftwerte der Unterarmbeuger, der Oberarmumfang (OAU) und die Hautfaltendicke (HFD) – vorne und hinten – gemessen. 3. Muskelquerschnitt: Nach RÖTHIG (1992) ergibt sich der Muskelquerschnitt „im wesentlichen aus der Addition der Einzelquerschnitte der einzelnen Muskelfasern. Die Höhe der zu entwickelnden Kraft eines Muskels hängt stark vom Muskelquerschnitt. ab.“ Berechnungsformel: M(Q) = π (OAU / 2π – HFD)2 – 4,6 cm 2 / 2 (KRÄMER, 2002) HFD = hfd (vorne) + hfd (hinten) / 4 ; Knochenquerschnitt = 4,6 cm 2 (Konstante) 4. Definition der Maximalkraft: „Die bei einer willkürlichen maximalen statischen Muskelanspannung aufwendbare Kraft [...] (HOLLMANN, 2000, 162). 5. Einflussgrößen auf die Maximalkraft nach LETZELTER (1983, 61): a) Muskelquerschnitt: Je größer, desto höher die MK. b) Muskelfaserzahl: Je mehr Fasern, desto größer der MQ, bei gleicher Faserdicke. c) Struktur des Muskels: Vor allem schnelle (weiße) M.-Fasern sind bei der MK nötig. d) Muskelfaserlänge und Zugwinkel: Ungünstige Winkel beeinträchtigen die Leistung. e) Koordination: Die Intramuskuläre Koordination ist dabei besonders wichtig. f) Motivation: LETZELTER (1983, 61) behauptet: „ Führende Einflussgröße ist der Muskelquerschnitt.“ 14 6. Versuchsergebnisse: Testpers. Nr.1 Nr.2 Nr.3 Nr.4 Nr.5 Nr.6 Nr.7 Nr.8 Nr.9 Nr.10 Nr.11 Nr.12 Nr.13 Nr.14 Nr.15 Nr.16 Nr.17 Nr.18 Nr.19 Nr.20 Mittelwert Männer HFD HFD 2. 3. vorn hinten OAU Muskelquer. 1.Mess M. M. 2 (cm) (cm) (cm) MQ (cm ) (kg) (kg) (kg) 0,38 0,69 39,5 54,60 34 36 37 0,6 0,9 35,5 41,40 34 36 34 0,4 1 37 45,88 30 34 36 0,93 0,84 38,5 48,45 33 35 32 0,43 0,35 36 45,80 34 30 30 0,32 0,85 34,5 40,14 33 33 32 0,46 0,62 34 39,21 28 33 32 0,44 0,95 35 40,54 32 32 32 0,34 0,97 33 35,78 28 31 32 0,52 0,49 38 50,45 31 30 28 0,41 0,85 32,5 34,75 31 27 26 0,5 1,1 33 34,67 30 30 26 0,64 1,23 37 43,85 25 30 30 0,34 1,2 32 32,51 30 27 25 0,56 0,98 33 34,90 26 29 26 0,3 0,9 32 33,77 22 28 26 0,44 0,51 34 39,74 28 24 16 0,74 1,1 35 38,71 24 26 24 0,96 1,13 32 30,50 25 26 22 0,32 0,65 32 34,65 23 22 23 34,7 40 Nr.21 w 0,68 1,15 28 Nr.22 w 0,88 1,53 29 Nr.23 w, li 0,89 2,4 28 Nr.24 w 0,85 1,26 29 Häufigkeit der Maximalwerte 22,81 22,99 18,43 23,94 Mittelwerte Frauen 0,50 0,82 Mittelwerte Gesamt 0,55 0,86 Max.kraft MK Mittelw. (kg) (kg) N/cm2 37 35,6 65 36 34,5 84 36 33,3 75 35 33,3 69 34 32,6 7 33 32,6 79 33 31 81 32 32 76 32 30,3 86 31 29,6 58 31 28 86 30 28,6 83 30 28,3 65 30 27,3 89 29 27 80 28 25,3 80 28 22,6 67 26 24,6 64 26 24,3 82 23 22,6 63 31 17 16 17 15 18 17 15 16 17 17 16 16 10X 14X 8X 18 17 17 16 28,5 22 17 0,98 33,6 37 26,9 27,7 26,4 28,6 1,58 75 17,3 16,6 16 15,6 76 71 89 64 75 27,1 75 Tab. 1: Roh-, Maximal- und Mittelwerte der Versuchsgruppe. Zur Spalte N/cm2:10 kg Lastgewicht entspricht bei einem Winkel von 90° unter Berücksichtigung des Hebelarms und des Bizepsanteils an der Beugemuskulatur 960 Newton (HOLLMANN, 2000, 170), also. N/cm2 = Maximalkraftwert (kg) x 96 / Muskelquerschnitt (cm2) 6.1 Vergleich der Mittelwerte: Männer/Frauen Der Fettanteil ist bei den Frauen (HFD = 2,4 cm) höher als bei Männer (HFD = 1,36 cm). Der Oberarmumfang ist bei Frauen (OAU = 28,5) geringer als bei Männern (OAU = 34,7). 6.2 Auffälligkeit: Männer haben umgerechnet (40/22) einen 1,82-fachen größeren Muskelquerschnitt. Männer haben auch im Durchschnitt (31/17) einen 1,82-fachen größeren Maximalkraftwert. 15 6.3 Mögliche Ursachen für Extremwerte: Abgesehen von den üblichen Fehlerquellen wie z.B. Material (nicht geeichte Federwaagen), Fehlerhaftes ablesen der Federwaage, ungenaues abmessen (HFD, OAU), abweichende Winkelstellung, unterschiedliche Motivation und Tagesform etc. können die am Anfang erwähnten Einflussfaktoren (vgl. Seite 1) den Maximalkraftwert mit beeinflussen. 40 Maximalkraft in kp 35 30 25 20 15 10 5 0 0 10 20 30 40 50 60 M uske lque rschnitt in cm x cm Abb. 1: Maximalkraft in Abhängigkeit von Muskelquerschnitt (n = 24). Statistische Auswertung: Korreliert man nun die Maximalkraft mit dem Muskelquerschnitt, so erhält man für die männliche Gruppe (n = 24) einen überzufälligen Wert von r = 0,81 (r2 = 0,66). Die weiblichen Testpersonen (n = 4) kommen auf einen Korrelationswert von r = - 0,19. Gründe dafür können zum einen die Stichprobengröße (4 Probanden) und zum anderen die sehr ähnlichen Maximalkraft- und Muskelquerschnittswerte sein. Die Gesamtgruppe erhält einen Korrelationskoeffizient von r = 0,87. Die gemeinsame statistische Varianz liegt bei ca. 75%. Fazit Das Experiment hat die allgemeinläufige Auffassung vieler Experten, dass der Muskelquerschnitt einen sehr hohen Einfluss auf die Maximalkraft hat, bestätigt. Die durchschnittliche Kraft des Muskels pro Querschnittsfläche liegt hier bei ca. 75 N/cm2 und befindet sich somit innerhalb des von DE MAREES behaupteten Grenzen zwischen 40100 N/cm2. Literatur DE MAREES, H.: Sportphysiologie, Köln 2002. HOLLMANN, W.: Sportmedizin: Arbeits- und Trainingsmethoden/ von W. HOLLMANN und Th. HETTINGER, Schattauer Verlag, Stuttgart 2000. KRÄMER, S.: Maximalkraft und Muskelquerschnitt. In: Sportphysiologische Experimente mit einfachen Mitteln - Seminarbericht, Eigenverlag, Mainz 2002. LETZELTER, H.: Ziele, Methoden und Inhalte des Krafttrainings, Ingrid Czwalina Verlag, Ahrensburg 1983. RÖTHIG, P. (Hrsg.): „Sportwissenschaftliches Lexikon; Karl Hoffmann Verlag, Schorndorf 1992. 16 Sportmedizinisches Seminar: Sportphysiologie- Experimente mit einfachen Mitteln, SS 2004 Seminarleitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Versuchsleitung: David Kossak Versuchsdatum: 11.05.2004 Ermüdung der Muskulatur bei statischer Arbeit: (Nr. 5) – Versuchplan Versuchsziel: Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Haltekraft und Haltezeit der Oberarmmuskulatur bei Veränderung der Kontraktionsintensität Versuchsmaterial pro Gruppe: 1 Kasten (5 Teile), 1 tiefgestelltes Reck, 1 Federwaage, 1 Seil mit Haltegriff, 1 Stoppuhr, Versuchsplan mit Tabelle, 1 Klemmbrett Versuchsaufbau: - Zughand senkrecht über Reckstange. - 90° Winkel zwischen Oberund Unterarm. Versuchsorganisation: Die Teilnehmer werden in Männer- und Frauengruppen mit jeweils vier Personen eingeteilt. Auf die Gruppenmitglieder entfallen folgende Aufgaben: 1. Proband: liegt bäuchlings auf dem Kasten 2. Beobachter: befestigt die Federwaage mit Seil und Griff am Reck; achtet darauf, dass das Seil gespannt ist und sich ein 90- Grad-Winkel zwischen Oberarm und Unterarm befindet (gegebenenfalls das Seil kürzen); protokolliert die Ergebnisse 3. Beobachter: beobachtet die Messskala 4. Zeitnehmer: misst die Zeit bis zum Einsetzen des Muskelzitterns und die Gesamtzeit Versuchsdurchführung: Der Proband liegt bäuchlings auf dem Kasten (siehe Abb. 1) und hält mit dem Wurfarm im Kammgriff den Haltegriff. Während des Krafteinsatzes soll sich zwischen dem Oberkörper und dem Oberarm sowie dem Oberarm und dem Unterarm jeweils ein 90-Grad-Winkel befinden. Dies wird von einer weiteren Versuchsperson kontrolliert. Die rechten Winkel sollen bei allen vier Versuchsdurchgängen beibehalten werden. Der bei dem vorangegangenen Versuch ermittelte Wert der Maximalkraft und die prozentualen Anteile (diese Werte sind den ausgehändigten Abschnitten zu entnehmen) sind auf dem Versuchsprotokoll einzutragen. Die Versuchsperson soll die angegebenen Werte in den verschiedenen Versuchsdurchgängen so lange wie möglich halten. Zwischen den einzelnen Messungen sollte eine vollständige Erholung für die Versuchsperson gewährleistet sein; in den Pausen kann also eine andere Person den Versuch durchführen. Die Zeitmessung beginnt mit dem Erreichen des Sollwertes. Zu notieren ist zum einen die Zeit, an der bei Versuchsperson ein Muskelzittern einsetzt und zum anderen die Gesamthaltezeit (sie ist erreicht, sobald der jeweilige Sollwert um mehr als eine Einheit unterschritten wird). 17 Versuchsprotokoll: Name: Maximalkraft (kp) 80 % Geschlecht: 60 % 40 % 20% Sollwert (kp) t1 (sec) t2 (sec) t1 = Zeit bis zum Einsetzen des Muskelzitterns t2 = Gesamtzeit Abweichungen vom Versuchsplan und besondere Vorkommnisse bitte auf der Rückseite notieren –––––––––––––––––––––––––––––– Ende des Datenblatts –––––––––––––––––––––––––––– Sportphysiologie - Experimente mit einfachen Mitteln Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Versuchsleitung: David Kossak, E-Mail: [email protected] Versuchsdatum: 11.05.2004, Vortragsdatum: 18.05.2004 Ermüdung der Muskulatur bei statischer Arbeit (Nr. 5) – Versuchsbericht mit Datenteil 1. Versuchsziel Untersuchung der Zusammenhänge der Haltekraft und Haltezeit der Oberarmmuskulatur bei Veränderung der Intensität der Muskelkontraktion in Anlehnung an Rohmert. 2. Literaturstand Erfolgt eine statische muskuläre Beanspruchung unterhalb von 15 % der maximalen statischen Kraft, so kann die hier notwendige Energiemenge voll aerob zur Verfügung gestellt werden. Bei einer solchen statischen Anspannungsintensität des Muskels ist der intramuskuläre Druck noch nicht hoch genug, um eine Kapillarkompression auszulösen und damit die Muskeldurchblutung zu behindern. Jenseits einer Kontraktintensität von 15 % der maximalen Muskelkraft setzt eine Durchblutungs-Behinderung ein, bis schließlich bei 50 % der maximalen Kraft der völlige Durchblutungsstopp auftritt. Zwischen 15 % und 50 % der maximalen Kontraktionskraft liegt also eine Zone mit sowohl aerobem als auch anaerobem Stoffwechsel (HOLLMANN/HETTINGER, S. 285). Bei Kontraktionen des Muskels mit mehr als 15 % der Maximalkraft wird die Muskeldurchblutung zunehmend mechanisch blockiert und die Sauerstoffversorgung dadurch zunehmend verschlechtert. Haltearbeit kann somit nur für relativ kurze Zeit durchgeführt werden. Für jeden untersuchten Muskel gilt, dass die Haltezeit umso kürzer wird, je größer die aufgewandte Kraft bezogen auf die Maximalkraft ist. Mit steigender maximaler Muskelkraft verkürzt sich die maximale Haltedauer und es stellen sich Ermüdungsreaktionen im Muskel ein. Durch den Verschluss der Blutgefäße im kontrahierten Muskel wird auch der Abtransport der Stoffwechselendprodukte des anaeroben Stoffwechsels blockiert. (DE MAREES, S.536). ROHMERT (1962) erhob folgende Befunde: 1. Die lokale anaerobe statische Muskelausdauer hängt beim Halten von Kräften, die bestimmten Prozentsätzen der maximalen Kraft entsprechen, nicht von der absoluten Höhe ab (gleich große Ausdauer bei relativ gleicher Intensität). 18 2. Frauen verfügen über keine geringere lokale anaerobe statische Muskelausdauer als Männer, wenn die Haltekraft in gleichen Prozentsätzen der maximalen statischen Kraft ausgedrückt wird (ROHMERT aus HOLLMANN/HETTINGER, S.303). 3. Versuchsdurchführung Der Versuch wurde wie in dem Versuchsplan vom 11.05.2004 beschrieben durchgeführt. Es nahmen 24 Probanden an dem Versuch teil, aufgrund der kurzen Zeit haben aber nur 14 Probanden (10 männlich und 4 weiblich) vollständige und damit verwendbare Datensätze abgegeben. 4. Versuchshypothesen a) Mit abnehmender Haltekraft nimmt die Haltezeit zu. b) Das Muskelzittern setzt umso früher ein, je größer die Haltekraft ist. Versuchsergebnisse: Tab.1: Messwerte der männlichen Probanden und Mittelwerte der Kraftmax und der Haltezeiten in (s) t1[s] t2[s] VP 80% 60% 40% 20% 1 2 4 10 10 2 4 2 7 7 3 1 8 11 24 4 6 7 25 35 5 4 4 10 50 6 4 5 13 25 7 8 5 12 15 8 6 14 28 109 9 7 12 102 252 10 4 9 13 30 MW 4 9 22 55 VP= Versuchsperson MW= Mittelwert 80% 60% 40% 7 14 31 5 25 31 2 9 15 17 25 93 23 31 63 19 34 60 15 20 42 9 16 30 9 15 130 11 39 67 12 23 56 t1 (%) t2 33 34 28 29 36 31 37 32 32 26 32 20% 77 120 156 124 123 150 211 172 331 175 164 t1= Zeitpunkt bis zum Einsetzen des Muskelzitterns t2= Gesamthaltezeit Tab.2: Messwerte der weiblichen Probanden und Mittelwerte der Kraftmax und der Haltezeiten in (s), Abkürzungen siehe Tab.1 t1[s] t2[s] VP 80% 60% 40% 20% 80% 60% 40% 20% t1 (%) t2 11 4 4 10 27 7 8 80 230 16 12 3 5 5 17 9 5 110 240 18 13 4 5 6 19 9 14 80 86 17 14 4 4 5 20 8 16 63 190 17 MW 4 4,5 6,5 21 8 11 83 187 17 19 Tab.3: Mittelwerte der Messwerte der männlichen und weiblichen Probanden, Abkürzungen. siehe Tab.1 MW t1[s] t2[s] 80% 60% 40% 20% 80% 60% 40% 20% 4 7 18 46 11 19 64 170 t1 (%) t2 28 Vergleich der Messwerte: - - Bei 16 von 17 Probanden nimmt die Gesamthaltezeit zu, je geringer die Haltekraft ist. Ausnahme: VP12 Bei Proband 2 setzt das Muskelzittern bei der Haltekraft von 20 % früher ein als bei der Haltekraft von 40 % und 60 %. Bei Proband 4 und 6 setzt das Muskelzittern bei der Haltekraft von 60 % früher ein als bei der Haltekraft von 80 %. Bei Proband 5 und 7 setzt das Muskelzittern bei der Haltekraft von 40 % früher ein als bei der Haltekraft von 60 %. Bei Proband 3,8,9,10 und 13 ist t1 umso größer je geringer die Haltekraft ist. 5. Versuchsauswertung Die Aussage 1 von ROHMERT (siehe Literaturstand) wird nicht bestätigt, da die Ergebnisse der wenigen Versuchspersonen eine große Streuung aufweisen. Die Aussage 2 wird bestätigt. Die Versuchshypothese a) wird in dem Versuch bestätigt. Die Versuchshypothese b) wird in dem Versuch bedingt bestätigt. Dies kann an ungenauer Messdatenablesung und ungenügender Erholung liegen. Eventuelle Gründe für die große Streuung der Ergebnisse: - - Die Probanden weisen Unterschiede in Bezug auf Qualität und Quantität der Verwertbarkeit ihrer lokalen anaeroben Energiedepots und Enzymbesatz auf (bei der Haltearbeit von 20 und 40 % der Maximalkraft). Fehler beim Durchführen des Versuchs Unterschiedliche Motivation der Probanden 6. Fehlerquellen fehlerhafte Zeitmessung ungenaues Ablesen und Kontrollieren der Federwaage Fehler beim Einhalten der Sollwerte, da der Proband die Federwaage nicht selbst beobachten kann Fehler die durch den Probanden verursacht werden, z.B. durch Festhalten am Kasten mit dem freien Arm zu geringe Anzahl an Probanden und Versuchsdaten Motivation 20 7. Fazit Die experimentell ermittelten Werte bestätigen die Hypothesen mit Ausnahme der Ausreißer insoweit, dass die Haltezeit umso kürzer wird, je größer die aufgewandte Kraft bezogen auf die Maximalkraft ist, und das Muskelzittern setzt umso früher ein, je größer die Haltekraft ist. Das Experiment war ein Erfolg. Literaturangaben DE MAREES, H.: Medizin von heute, Bd. 10: Sportphysiologie. Köln- Mühlheim 1979, 2. Auflage HOLLMANN, W./ HETTINGER, T.: Sportmedizin: Arbeits- und Trainingsgrundlagen, Stuttgart 2000, Auflage RÖTHIG, P. in RÖTHIG: Sportwissenschaftliches Lexikon. Schöndorf 1992, 6. Auflage Fortsetzung Datenteil: nächste Seite 4. 21 Abb.2: Beziehung zwischen Haltekraft und Haltezeit bis zum Einsetzen des Muskelzitterns 60 Haltezeit bis zum Muskelzittern (sec.) Abb.1: Maximale Haltezeit von Bruchteilen der maximalen statischen Kraft (nach ROHMERT 1962 aus HOLLMANN/HETTINGER, S. 288), nachträglich eingezeichnet sind die Werte des Versuchs(n=14) 50 40 30 20 10 0 0 50 Anteil der Maximalkraft (%) männlich Abb.3: Beziehung zwischen Haltekraft und Gesamthaltezeit Gesamt Abb.4: Einsetzen des Muskelzitterns der VP nach % der Gesamthaltezeit 200 50 180 45 40 % der Gesamthaltezeit 160 140 Gesamthaltezeit weiblich 100 120 100 80 35 30 25 20 15 60 10 40 5 20 0 0 0 0 20 40 60 80 Anteil der Maximalkraft (%) männlich weiblich gesamt 100 20 40 60 80 100 Sportphysiologisches Seminar: Anteil der Maximalkraft (%) Experimente mit einfachen Jomännlich weiblichMitteln, gesamt hannes Gutenberg-Universität Mainz 22 Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referentin: Jessica Meuser, Datum: 18.05.04 E-Mail: [email protected] Zu Aufbau und Gliederung wissenschaftlicher Arbeiten (Nr. 6) – Vortrag 1. Allgemeines 1.1 Zum wissenschaftlichen Arbeiten Unter wissenschaftlichem Arbeiten versteht man die sachliche Auseinandersetzung mit dem Kenntnisstand eines Fachgebietes durch logisches Argumentieren einschließlich verständlicher Darstellung der Ergebnisse für Dritte (STANDOP u. MEYER 1998, 5). Neben Logik und Verständlichkeit zeichnen wissenschaftliche Arbeiten sich durch ihre Direktheit und Kürze aus (ULMER 2003a, 1). Ziel einer solchen Arbeit ist der Erkenntnisgewinn unter Berücksichtigung von Nachvollziehbarkeit und Transparenz auch für den Nichtspezialisten (ULMER 2003b, 1). Laut ULMER (2003a, 1) lässt sich die Bedeutung wissenschaftlichen Arbeitens wie folgt zusammenfassen: - „Probleme erkennen und daraus Fragestellungen bzw. Zielsetzungen formulieren, - angemessene methodische Wege zur Lösung der Probleme suchen und begehen, - damit vorurteilsfrei und nachprüfbar Befunde erheben, - und auf deren Basis versuchen, schlüssige und verständliche Antworten auf die Ausgangsfragen bzw. Zielsetzungen zu geben“. 1.2 Planung und Gliederung Zur Analyse der Thematik ist es hilfreich, das betreffende Thema in Teilkomplexe zu gliedern und anhand allgemeiner Lehrbücher einen ersten Überblick zur Themenstellung zu erarbeiten. Parallel zur allgemeinen und speziellen Literaturauswahl sollten Ideen gesammelt und Stichpunkte zur Themenbearbeitung festgehalten werden. Erst im Anschluss daran folgt eine erste Grobgliederung (MESSING u. PREUß 2002, 4). 2. Gliederung und Aufbau (experimentell) wissenschaftlicher Arbeiten 2.1 Einleitung In der Einleitung soll dem Leser verdeutlicht werden, welche wissenschaftliche Problemstellung hinter der Arbeit steht und wie die Hauptfragestellung angegangen wird (W YDRA 2003, 40). 2.2 Literaturüberblick oder Sachstand Hier geht es um die Aufarbeitung der relevanten wissenschaftlichen Literatur im Hinblick auf die vorliegende Problemstellung. Man sollte deshalb die wichtigsten Theorien und Untersuchungen zu der formulierten Problematik vorstellen (W YDRA 2003, 40). Laut ULMER (2003b, 1) schließt der Gliederungspunkt mit der Fragestellung bzw. Zielsetzung und evtl. vorliegenden Hypothesenformulierungen. Außerdem kann der Literaturüberblick bei kurzen Arbeiten auch in die Einleitung einfließen. 2.3 Methodik Inhaltlich steht hier die Auseinandersetzung mit der Frage „Wie wurde es gemacht?“ im Vordergrund (ULMER 2003b, 1). Bei der Darstellung der Untersuchungsmethodik sollten daher folgende Gesichtspunkte für jeden nachvollziehbar skizziert werden (W YDRA 2003, 41-42): Personenstichprobe, Variablenstichprobe, Treatmentstichprobe, Ablauf der Untersuchung, Formulierung von Hy- 23 pothesen in operationalisierter Form und Statistik. Im Gegensatz zu ULMER (2003b, 1) fließt nach W YDRA (2003, 41-42) die Hypothesenformulierung mit in die Beschreibung der Methodik ein. 2.4 Ergebnisse Laut ULMER (2003b, 1) geht es unter dem Gliederungspunkt „Ergebnisse“ nur darum über die Resultate der forscherischen Bemühungen zu berichten, ohne jedoch eine Bewertung oder einen Kommentar abzugeben. Demzufolge soll der Leser sich zunächst ein eigenes Urteil bilden. 2.5 Diskussion Im Rahmen der Diskussion kann der Autor seine subjektive Bewertung hinsichtlich der Ergebnisse sowie die Antwort auf die Fragestellung bzw. Zielsetzung darstellen. Darüber hinaus sollte erwähnt werden, ob die angenommenen Hypothesen beibehalten oder verworfen werden. Die Gliederung der Diskussion wiederum kann anhand Literatur-, Ergebnis- und Methodendiskussion, also gemäß der Gliederung der Arbeit oder nach den Punkten der speziellen Fragestellung erfolgen (ULMER 2003b, 1). 2.6 Zusammenfassung Nach ULMER (2003b, 1) soll in der Zusammenfassung je ein Satz bzw. sollen wenige Sätze je Gliederungspunkt (2.1-2.5) überblickartig formuliert werden, allerdings ohne neue Aspekte aufzugreifen. Bei einer kürzeren Seminararbeit kann darauf verzichtet werden (ULMER 2004). 2.7 Literaturverzeichnis Das Literaturverzeichnis muss sämtliche im Text angegebenen Quellen berücksichtigen. Darüber hinaus darf keine weitere Literatur Eingang finden. Innerhalb einer Angabe wird einzeilig geschrieben, zwischen zwei Angaben sollte eine Freizeile eingefügt werden. Autorennamen sind immer groß bzw. in Kapitälchen zu schreiben. Bei mehr als drei Autoren wird nur der Name des ersten mit dem Zusatz „u. a.“ oder „et al.“ angegeben. In medizinischen Arbeiten wird üblicherweise bereits bei mehr als zwei Autoren einer dieser Zusätze verwendet (ULMER 2004). Arbeitet man mit Beiträgen aus Herausgeberwerken, stehen die Autoren (nicht der Herausgeber!) am Anfang der Literaturangabe. Die einzelnen Angaben müssen alphabetisch (nach Autorennamen) und bei Nutzung mehrerer Veröffentlichungen eines Autors nach Jahreszahl geordnet werden (MESSING u. PREUß 2002, 8-9). 3. Formale Kriterien 3.1 Allgemeines Die Formalia betreffen den Rahmen einer Arbeit wie z.B. die Gestaltung des Titelblattes, die eidesstattliche Erklärung oder auch formale Aspekte bezüglich Anhang oder Fußnote. Nachfolgend wird aufgrund des engen Rahmens dieser Ausarbeitung nur auf die wichtigsten Formalia eingegangen. Es sei darüber hinaus auf die von MESSING u. PREUß erstellten „Hinweise für Studierende“ verwiesen, welche auch hilfreiche Muster zum Erstellen von Literatur- und Quellenverzeichnis liefern (MESSING u. PREUß 2002, 9). Außerdem ist zu beachten, dass Kapitel 3 zahlreiche formale Aspekte aufgreift, die nicht für die aktuellen physiologischen Seminararbeiten gelten (z.B. anderthalbfacher Zeilenabstand). In umfangreicheren wissenschaftlichen Arbeiten stellen diese Formalia jedoch generelle Standards dar und sie werden deshalb (auch im Hinblick auf das Erstellen einer Examens- oder Diplomarbeit) trotzdem erläutert. 24 3.2 Schreibweise Die DIN A4-Blätter sind ab sofort laut Beschluss des Prüfungsausschusses des FB Sport von Diplom-, Magister- sowie Wirtschaftspädagogikstudenten nur noch beidseitig beschriftet und ohne Spiralheftung abzugeben! Prinzipiell wird in wissenschaftlichen Arbeiten mit anderthalbfachem Zeilenabstand gearbeitet, wobei wahlweise die Schriftart Times New Roman, Schriftgrad 12 oder Arial in Schriftgröße 11 zu nutzen ist. Der rechte Rand sollte 1,5 cm betragen, der linke 2,5 cm. Eine laufende Textseite beginnt etwa 2 cm unter dem oberen Blattrand. Vom unteren Blattrand sind ebenfalls 2 cm Abstand zu halten. Der Text ist als Blocksatz auszurichten (MESSING u. PREUß 2002, 4-5). In dem Zusammenhang muss darauf geachtet werden die automatische Silbentrennung des verwendeten Textverarbeitungsprogramms zu nutzen, um große Lücken bzw. Silbentrennung innerhalb einer Zeile zu vermeiden (ULMER 2004, 1). Die (arabische) Seitenzählung beginnt mit der ersten Textseite nach dem Inhaltsverzeichnis und sollte zentriert etwa 1 cm unter den oberen Blattrand gesetzt werden. Das Inhaltsverzeichnis soll, wenn es mehr als eine Seite umfasst, mit römischen Seitenzahlen nummeriert werden. Abkürzungen dürfen nur verwendet werden, wenn sie allgemein geläufig sind (z.B., usw., i. d. R.), oder wenn abzukürzende Begriffe sehr häufig in einer Arbeit vorkommen. Im zuletzt genannten Fall muss ein alphabetisch geordnetes Abkürzungsverzeichnis eingefügt werden (MESSING u. PREUß 2002, 5-6). 3.3 Abbildungen und Tabellen Abbildungen und Tabellen sollten arabisch nummeriert werden. Darüber hinaus sind Tabellen mit Überschriften, Abbildungen hingegen mit Unterschriften zu versehen. In einer Legende können zusätzlich Erklärungen bzw. Erläuterungen (MESSING u. PREUß 2002, 6) sowie Abkürzungen (ULMER 2004) vermerkt werden. Für nicht selbst erstellte Abbildungen oder Tabellen ist eine Quellenangabe erforderlich (MESSING u. PREUß 2002, 6). 3.4 Zitiertechnik Zitate belegen Fakten und dienen zur Untermauerung eigener Theorien. Verwendet man fremdes geistiges Eigentum, so ist dieses aufgrund des Urheberrechts, aber auch zum schnellen Auffinden der Textstellen, als Zitat zwingend kenntlich zu machen. Man unterscheidet sinngemäße Zitate (Verwendung eigener Worte) von wörtlichen Zitaten (originalgetreue Wiedergabe). Wörtliche Zitate sind durch Kurzbeleg am Ende des Zitates im Text oder mit einer Fußnote zu kennzeichnen. Für Zitate gilt: Nachname des Autors Jahreszahl, Seite(n). Darüber hinaus sind wörtliche Zitate durch Anführungszeichen kenntlich zu machen. Als Grundregeln des Zitierens formulieren MESSING u. PREUß außerdem die Aspekte Unmittelbarkeit, Genauigkeit und Zweckmäßigkeit. Beim Zitieren von Internetquellen ist darauf zu achten, einen Ausdruck bzw. eine Sicherungskopie zu erstellen, denn „was heute noch online ist, kann morgen schon nicht mehr da sein!“ (VLACH 2004, 1). Im laufenden Text sind als Bezug zur Internetquelle Autor und sofern vorhanden Jahresund Seitenzahl einzufügen. Auch für das Literaturverzeichnis müssen die zitierten Sites exakt angegeben werden (VLACH 2004, 1). Literatur MESSING, M./PREUß, H.: Hinweise für Studierende, Stand: Januar 2002/Eingang: 14.05.04, http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/HinweiseStudierende03.pdf STANDOP, E./ MEYER, M.L.G.: Die Form der wissenschaftlichen Arbeit. Wiesbaden 1998. 25 ULMER, H.-V.: ZUM AUFBAU DER TISCHVORLAGE, Stand: 24.04.03a/Eingang: 14.05.04, http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/tischvor01.pdf ULMER, H.-V.: FORMALIA sind kein Selbstzweck, Stand: 24.04.03b/Eingang: 14.05.04, http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/FormaliaKEINSelbstzweck03.pdf ULMER, H.-V.: Typische Mängel der bisherigen Tischvorlagen, Stand: 12.02.2004/Eingang: 14.05.04, http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/maengl04_Tischvorl.pdf ULMER, H.-V.: persönliche Mitteilung – Nachbesprechung zur Seminararbeit: 19.05.04 VLACH, C.: Handhabung und Nachweis von Websites, Stand: 04.03.04/Eingang: 14.05.04, http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/InetquellBibVLACH03.pdf W YDRA, G.: Wissenschaftliches Arbeiten im Sportstudium – Manuskript und Vortrag. Aachen 2003. Hiermit versichere ich, dass ich die vorgelegte Seminararbeit selbständig angefertigt und alle benutzten Quellen angegeben habe. Sportphysiologisches Seminar: „Experimente mit einfachen Mitteln“ SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Seminarleitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Frederik Gehrke D6, Email: [email protected], 18.05.2004 Statistischer Vergleich von horizontaler und vertikaler Sprungkraft (Nr. 7) – Versuchsplan Versuchsziel: Das Ziel ist die Erfassung der maximalen horizontalen und vertikalen Sprungkraft. Die horizontale Sprungkraft wird mit Hilfe des Standweitsprungs (nach FETZ/KORNEXL 20f.) und die vertikale Sprungkraft mit dem Sprunggürteltest nach ABALAKOW (in FETZ/KORNEXL, 195ff. und Homepage FB Sport, Eignungsprüfung) getestet. Die erhobenen Werte werden im Anschluss statistisch ausgewertet. Organisation: Die Tests für den Sprunggürteltest und Standweitsprung werden an mehreren Stationen durchgeführt. Die teilnehmenden Testpersonen werden in gleich große Gruppen eingeteilt. Bei jedem durchgeführten Versuch, wird das Ergebnis eines Probanden von einem Testleiter aus der Gruppe ermittelt und an den Gruppenprotokollanten weitergegeben. Jeder Proband erhält insgesamt 3 gültige Versuche, wobei der jeweils 1. Versuch als Probeversuch gewertet wird. Während der Durchführung ist auf eine zügige und ökonomische Vorgehensweise zu achten, die Genauigkeit sollte dabei aber nicht vernachlässigt werden. Materialien: Sprunggürtel (incl. Zubehör), Maßbänder, Klebeband Testdurchführung: Test Nr. 1 Standweitsprung: In der Ausgangsstellung steht der Proband mit den Fußspitzen parallel vor einer Markierung. Die Arme dürfen eine Ausholbewegung einleiten. Mit einem beidbeinigen Absprung versucht er eine möglichst große horizontale Distanz zu überwinden. Die Landung erfolgt ebenfalls beidbeinig. Der Proband verharrt daraufhin in der Landeposition. Die Distanz zwischen der Absprungmarkierung und der hintersten Ferse (vgl. Weitsprung) wird vom Testleiter gemessen und vom Protokollanten ins Protokoll eingetragen. Ein Versuch wird nicht gewertet, sollten andere Körperteile als die Füße vor, während oder nach der Landung den Boden berühren. 26 Test Nr. 2 Sprunggürteltest nach ABALAKOW In der Ausgangsstellung steht der Proband mit aufrechtem Oberkörper und mit nicht gebeugten Knien in der Absprung-/ Landezone (50x50cm). Der Sprunggürtel ist fest um die Hüften angelegt, das herunterhängende Maßband ist mit einer Klemme am Boden verbunden, sowie vom Testleiter lotrecht unter dem Körper ausgerichtet und straff gezogen worden. Der Ausgangswert wird am Maßband abgelesen und ins Protokoll eingetragen. Mit einer Ausholbewegung der Arme leitet der Proband den beidbeinigen und vertikalen Absprung ein. Während der Flugphase, darf die beim Absprung eingenommene Körperhaltung nicht verändert werden. Ein veränderter Hüftwinkel gilt als Fehlversuch. Die Landung muss beidbeinig und innerhalb der markierten Zone erfolgen. Jede Berührung der Linien mit den Füßen, vor/ beim Absprung und/oder zum Zeitpunkt der Landung gilt als Fehlversuch. Fehlversuche werden nicht gewertet und müssen wiederholt werden. Bei einem gültigen Versuch wird der neue Wert am Maßband abgelesen und ins Protokoll eingetragen. Versuchsprotokoll: Name: …................................................... Körpergröße:…….. Sex: m/w Sportart: ..…………………… Standweitsprung (Messung in cm) Versuch 1 (Testsprung) Versuch 2 Versuch 3 Sprungweite Sprunggürteltest (Messung in cm) Versuch 1 (Testsprung) Ausgangswert (Wert 1) Endwert (Wert 2) Sprunghöhe (Differenz) Versuch 2 Versuch 3 Abweichungen vom Versuchsplan und besondere Vorkommnisse bitte auf der Rückseite notieren –––––––––––––––––––––––––––– Ende des Versuchsplans ––––––––––––––––––––––– 27 Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Frederik Gehrke, tum: 25.05. 2004, E-Mail: [email protected] Da- „Statistischer Vergleich von horizontaler und vertikaler Sprungkraft“ (Nr. 7) – Datenblatt Tabelle 1: Rohwerttabelle (Vpn.: Versuchsperson, Sex: Geschlecht w = weiblich, m = männlich, Werte in cm, Maximalwerte dunkel unterlegt, Frauen hell unterlegt ) Standweitsprungtest Sprunggürteltest Vpn. Sex Grösse Vers 1 Vers 2 Vers 3 Vpn. Vers 1 Vers 2 Vers 3 1 1 m 180 200 209 213 49 47 2 2 m 180 204 211 214 46 48 49 3 3 m 184 243 248 263 53 52 52 4 4 m 189 243 242 254 61 62 5 5 m 177 216 237 237 56 56 54 6 6 m 211 214 221 50 41 56 7 7 m 174 234 242 237 59 60 60 8 8 m 192 200 206 208 56 49 9 9 m 184 204 204 220 58 59 57 10 10 m 181 217 219 209 52 47 55 11 11 m 183 217 218 214 61 61 57 12 w 178 182 190 192 53 45 48 51 13 13 w 178 172 179 169 42 42 43 14 14 w 163 183 191 192 50 48 48 15 15 w 171 164 172 170 42 47 47 16 16 m 182 222 214 221 54 58 55 17 17 m 181 200 200 200 40 50 42 18 18 m 180 207 219 230 55 51 60 19 19 m 183 197 190 197 47 45 46 20 20 m 189 206 215 200 41 43 45 20 181 206 211 213 50 51 52 16 m 183 214 218 221 52 53 53 4 w 173 175 183 181 45 46 47 Tab. 2: Bestleistungen aus beiden Tests mit Mittelwerten und Standardabweichungen (s) in cm Vpn. StandweitSprungsprungtest gürteltest 1 213 49 2 214 49 3 263 53 4 254 62 5 237 56 6 221 56 7 242 60 8 208 56 9 220 59 10 219 55 11 218 61 12 192 51 13 179 43 14 192 50 15 172 47 16 222 58 17 200 50 18 230 60 19 197 47 20 215 45 N Mittelwert s 20 215 23 20 53 5 28 Standweitsprungtest Sprungweite (cm) 263 254 242 250 237 230 222 221 220 219 218 215 214 213 208 200 197 192 192 200 179 172 13 15 150 100 50 0 3 4 7 5 18 16 6 9 10 11 20 2 1 8 17 Probanden (Vpn.) 19 12 14 Standw eitsprung Abb. 1: Standweitsprungtest (Weiten in cm, n=20) Sprunghöhe (cm) Sprunggürteltest 80 62 61 60 60 59 58 60 56 56 56 55 53 51 50 50 49 49 47 47 45 43 12 14 17 1 2 15 19 20 13 40 20 0 4 11 7 18 9 16 5 6 8 10 3 Probanden (Vpn.) Sprunggürteltest Abb. 2: Sprunggürteltest (Höhe in cm, n=20) Vergleich Sprunggürteltest und Standweitsprungtest 300 Distanz (in cm) 250 263 254 213 237 214 221 242 208 220 219 222 218 192 200 192 179 230 200 197 215 172 150 100 49 49 53 62 56 56 60 56 59 55 61 51 43 50 47 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 50 58 50 16 17 60 47 45 19 20 0 Probanden (Vpn.) Standw eitsprungtest 18 Sprunggürteltest Abb.3: Vergleich Standweitsprung und Sprunggürteltest (Werte in cm, n=20) r st;spr 0,68 Abb. 4: Korrelationsdiagramm (n=20, rst;spr: 0,68) Tab. 3: Mittelwerte ± s für beide Tests Sprunggürteltest (in cm) Standweitsp.test (in cm) Mittelwert 53 215 Korrelation: Standweitsprungtest/Sprunggürteltest: r = 0,68; Standardabweichung 5 23 Vpn. 20 20 Bestimmtheitsmaß (r²) = 46% 29 Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Frederik Gehrke, Datum: 14. 06. 2004, E-Mail: [email protected] Statistischer Vergleich von horizontaler und vertikaler Sprungkraft (Nr. 7) – Versuchsbericht Allgemeine Zielsetzung: Das Ziel ist die Durchführung eines sportpraktischen Experiments zur Ermittlung der horizontalen Sprungkraft und der vertikalen Sprungkraft bei Sportstudenten. Im Anschluss an die Datenerhebung findet eine statistische Überprüfung der ermittelten Werte statt. Literaturüberblick: LETZELTER/LETZELTER (1986) definieren die Sprungkraft als eine untergeordnete Erscheinungsweise der Schnellkraft (Abb. 15, 66). Schnellkraftfähigkeit: „Konditionelle Fähigkeit, die bei willkürlicher Muskelkontraktion ein schnelles Mobilisieren der Kraft bewirkt und dadurch das Erreichen des Kraftmaximums in optimaler Zeit ermöglicht.“ SCHNABEL/THIEß (1993, 702) DE MAREES, H (1996, 105) sagt: „So kann die erreichte Sprunghöhe im Sprunghöhendifferenztest unter Berücksichtigung des Körpergewichts auch als Maß für die „vertikale“ Sprungkraft gelten.“ Nach LETZELTER/LETZELTER (1986, 112+113) besteht eine „Gemeinsamkeit von horizontaler und vertikaler Sprungkraft qualifikations- und sportartbezogen zwischen 20 und 90 %“. Weiter geben sie an: „Horizontale und vertikale Sprungkraftfähigkeiten sind miteinander verwandt, doch ist der Verwandtschaftsgrad uneinheitlich. Beide haben eine gemeinsame Quelle, aber auch sprungspezifische Besonderheiten.“ Methodik: Das Experiment wurde nach dem Versuchsplan vom 18.05.04 durchgeführt. Der Sprunggürteltest wurde nach den Testanweisungen von FETZ und KORNEXL (1993, 195), bzw. der Eignungsprüfung des Fachbereichs Sport durchgeführt. Der Standweitsprungtest wurden laut den Angaben von FETZ und KORNEXL (1993, 27) übernommen. An den Versuchen nahmen 20 Personen teil, davon 16 männliche und 4 weibliche Probanden. Für jeden Test wurden jeweils aus drei Durchgängen die Werte der Probanden ermittelt. Die statistische Auswertung wurde anhand der persönlichen Maximalwerte durchgeführt. Ergebnisse: Die erhoben Daten sind auf dem Datenblatt vom 25.05.04 abgebildet. Insgesamt nahmen 16 männliche und 4 weibliche Probanden (n=20) teil. In Tab. 1 kann man erkennen, dass zwischen den beiden Tests Unterschiede im Erreichen der Maximalwerte bestehen. Beim Standweitsprungtest erzielten 10 Personen ihren besten Wert im 3. Versuch, 6 Vpn. im zweiten Versuch. Nur Proband Nr. 16 sprang im ersten Versuch höher als bei den folgenden Sprüngen. Proband 17 erzielte in allen 3 Versuchen jeweils denselben Wert. Zwei Probanden erreichten bei zwei Versuchen ihren Maximalwert (Vp.5: 2. + 3. Versuch, Vp.19: 1. + 3. Versuch). Im Sprunggürteltest gibt es eine gleichmäßigere Verteilung der Maximalwerte. Hier findet man auch den besten Wert häufiger im ersten Versuch (4x alleine, insgesamt 6x) als beim Standweitsprung (3x). Im zweiten Versuch gelingt 4 Probanden (alleine) der höchste Sprung. Nimmt man alle, sind es 8. Im dritten Versuch erzielen 8 Vpn. ihren maximalen Wert, mit den Überschneidungen sind es dann 10 Probanden. Ein weiteres Ergebnis ist, dass die Frauen beim Standweitsprung generell kürzer springen als die Männer. Jedoch springt die beste Frau (Vp.12) im Sprunggürteltest höher als 5 männlichen Probanden. Auch die zweitbeste Frau (Vp.14) springt höher als 4 Männer bzw. so hoch wie Vp.17 (m). 30 In Tabelle 2 werden die Bestleistungen aller Probanden in Sprunggürteltest und im Standweitsprung aufgelistet. Hieraus wurden dann jeweils der Mittelwert und die Standardabweichung für jeden Test berechnet. Der Mittelwert für den Standweitsprungtest beträgt 215 cm und die Standardabweichung ist 23 cm. Die Werte für den Sprunggürteltest sind: Mittelwert 53 cm und Standardabweichung 5 cm. Der Korrelationskoeffizient zwischen Standweitsprungtest und Sprunggürteltest beträgt rst;spr = 0,68 und das daraus folgende Bestimmtheitsmaß (r2) beträgt 46% (vgl. Datenblatt 25.05.04, Abb. 4). Laut WILLIMCZIK, K. 1999 besteht ein „mittlerer Zusammenhang“ zwischen 0,4 kleiner/gleich 0,7. Ab einem Korrelationskoeffizienten von 0,7 spricht er von einen „hohen Zusammenhang“. Mit dem erreichten Wert bei diesem Test liegen wir nahe an der Schwelle zu 0,7 und mit der Rundung auf eine Nachkommastelle hätte man die 0,7 erreicht. Daher kann man bei diesem Ergebnis von einer statistischen Beziehung der beiden Fähigkeiten ausgehen. Es besteht vielleicht keine sehr gute, da nur eine Gemeinsamkeit von 46% besteht, aber von keiner zu sprechen ist genau so unangebracht. Der Korrelationswert beträgt nur für die Männergruppe (n=16) r = 0,51 und r2 = 26%. Die Frauen sind mit nur 4 Probanden eine zu kleine Stichprobe, um mit ihren Ergebnissen eine statistische Aussage treffen zu können. Diskussion: Das Experiment stand unter dem Gesichtspunkt des statistischen Vergleichs von horizontaler und vertikaler Sprungkraft. Im oben angeführten Ergebnis wurde ein Korrelationswert von 0,68 erreicht. In der Diskussion gab es mehrere Einwände bzw. es wurden verschiedene Faktoren genannt, die einen Einfluss auf beiden Tests gehabt haben könnten und somit stark auf das Ergebnis einwirken. Als Erstes wurde die unterschiedliche Motivation der Probanden genannt. Ein weiteres Argument war die Körpergröße. Da die gleiche Sprungweite bei unterschiedlicher Körpergröße eigentlich für die bessere Sprungkraft des Kleineren sprechen müsste. Ein weiterer wichtiger Punkt, über den länger diskutiert wurde, war der Technikanteil und der Einfluss der Koordination auf die beiden Tests. Zum ersten Punkt ist folgendes zu sagen, was auch schon zu den letzten praktischen Versuchen angemerkt worden ist. Die Motivation ist ein nicht unerheblicher Faktor. So wurde auch die einleitende Aussage des Referenten, dass nur 13 der 20 Personen den zu erreichenden Wert der Eignungsprüfung erzielten, mit der unterschiedlichen Motivation zwischen diesem Test und der Eignungsprüfung begründet. Zum zweiten Diskussionspunkt wurde gesagt, dass die Körpergröße in Gegensatz zum Körpergewicht einen geringeren Einfluss besitzt. DE MARÉES, 105 weist ebenfalls auf den Einfluss des Körpergewichts bei vertikalen Sprüngen hin. Denn neben der Körpergröße und Gewicht spielt die technische Ausführung der Bewegung eine bedeutendere Rolle. Wie es im Punkt 3 der Diskussion angemerkt wurde. Unterschiedlicher Schwungarmeinsatz oder eine mögliche Veränderung der Körperhaltung zwischen Absprung und Landung könnten Gründe für mögliche Fehler der gemessenen Werte sein. Weiterhin wurde vom Seminarleiter auf die Schwierigkeit hingewiesen, die Absprung-/Landefläche während der Landung exakt zu treffen. Dies stelle neben der Problematik mit großen Füssen in einem Quadrat von 40x40 cm zu landen, auch für alle anderen Beteiligten eine hohe koordinative Beanspruchung dar. Weiterhin wurde gesagt, dass man sich dabei mehr auf die richtige Landung konzentriere als einen maximalen Sprung auszuführen. Ebenfalls wurde zur Technik ein Vergleich zwischen den Durchgängen beider Tests und dem Zeitpunkt bzw. der Anzahl der erreichten Maximalwerte aufgestellt. (Auswertung vgl. Ergebnisse). Beim Standweitsprung konnte ein Lerneffekt nicht ausgeschlossen werden, da im ersten Versuch nur dreimal der Maximalwert erreicht wurde. Im Unterschied zum Sprunggürteltest (Eignungsprüfung), hatten die meisten Teilnehmer diesen Test wohl auch vorher noch nicht durchgeführt. Zur statistischen Auswertung ist zu sagen, dass der Korrelationswert (rst;spr) der Gesamtgruppe (n=20) bezogen auf den Standweitsprungtest und den Sprunggürteltest rst;spr = 0,68 beträgt. Dieser Wert stellt gegenüber dem Korrelationswert der Männergruppe (rst;spr = 0,51) ein statistisch deutlicheres Ergebnis dar. Das Bestimmtheitsmaß (r2) und damit die statistische Aufklärung ergibt bei der Männergruppe ein Ergebnis von 26% und der Gesamtgruppe von 46%. Der deutliche Unterschied zwischen beiden Gruppen besteht durch die vergrößerte Streuung in der Gesamtgruppe, bei der die Werte der Frauen mit einbezogen wurden. Zur Auswertung des Ergebnisses der Gesamtgruppe sagt der Autor folgendes: Die These hier von einer guten bis sehr guten Übereinstim- 31 mung der beiden Sprungkraftfähigkeiten zu sprechen, ist zu verwerfen, obwohl WILLIMCZIK, K. 1999 ab einem Korrelationswert von 0,7 von einem guten Zusammenhang spricht. Jedoch ist der Autor der Meinung, generell von keiner gemeinsamen Basis zu sprechen ist auch nicht richtig, da es statistisch ein 46%ige Gemeinsamkeit gibt. Zweitens, das vorliegende Ergebnis gilt nur für diese Gruppe von Sportstudenten und Teilnehmern des sportphysiologischen Seminars. Dieselbe Untersuchung könnte bei einer anderen Gruppe ein völlig anderes Ergebnis ergeben. Literaturverzeichnis: DE MAREES, H. [1996]: Sportphysiologie, 8., korr. Aufl., Verlag Sport und Buch Strauß, Köln, 105 FETZ, F., KORNEXL, E.: [1993] Sportmotorische Tests, praktische Anleitung zu sportmotorischen Tests in Schule und Verein, OBV, Pädagogischer Verlag, Wien, FRICK, U., SCHMIDTBLEICHER, D., WÖRN, C.: Vergleich biomechanischer Meßverfahren zur Bestimmung der Sprunghöhe bei Vertikalsprüngen, In LEISTUNGSPORT, 1991, 21/2, 48-53 HART, W., FLOTHNER, R.: [1983] Die Muskulatur des Leistungssportlers, Beiträge zur Sportmedizin, Bd. 16, Perimed Fachbuch-Verlagsgesellschaft mbH, Erlangen LETZELTER, H., LETZELTER, M.: [1986] Krafttraining - Theorie, Methoden Praxis, Rohwohlt Taschenbuchverlag, Reinbek bei Hamburg, SCHABEL, G., THIEß, G. (Hrsg.): [1993] Lexikon Sportwissenschaft, Leistung - Training - Wettkampf, Bd. 2, L bis Z, Sportverlag Berlin, Berlin, 702 WILLIMCZIK, K.: [1999] „Statistik im Sport: Grundlagen – Verfahren – Anwendungen“, Czwalina Verlag, Hamburg, 75 Versicherung: Hiermit versichere ich, dass ich die vorgelegte Seminararbeit selbstständig angefertigt und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel verwendet habe. Frederik Gehrke Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg- Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referentin: Melanie Ihmig, Datum: 25.05.2004 E-Mail: [email protected] Redetechnik und Vortragskunst: (Nr. 8) – Vortrag 1. Grundlagen der Kommunikationstheorie (Pabst-Weinschenk 1995, 20-22) Jede Kommunikation enthält ein Beziehungsgeflecht zwischen der Sache/Thema, dem Sprecher und dem Zuhörer. Die Sache bestimmt den Inhaltsaspekt, der aus Gegenständen, Sachen, Personen, Gedanken, Gefühlen, usw. bestehen kann. Zwischen Sprecher und Zuhörer ergibt sich der Beziehungsaspekt, indem sie miteinander reden und sich mitteilen. Dabei wird die Beziehung auch von der jeweiligen Situation beeinflusst. Jede Rede ist dreifach bestimmt: Durch den Sprecher, den Zuhörer und die Sache. Sie wirken immer zusammen. Sache Rede Beziehung Sprecher Zuhörer Gegenseitige Einschätzung im Situationsrahmen 2. Aufbau/Konzept eines Referates Abb. 1: Modell nach Bühler (PabstDie Gliederung eines Referates folgt der bekannten Drei-Gliederung: Einleitung, Hauptteil, Weinschenk 1995) Schluss. Die Einleitung verfolgt das Ziel, ersten Kontakt zum Publikum herzustellen, den Zuhörer 32 „abzuholen“, ihn zu überraschen und ihn neugierig zu machen (Pabst-Weinschenk 1995, 76-77). Möglichkeiten zum Einstieg sind Fragen, Pointen, Zitate, usw. „Auf den Anfang kommt es an: Sie haben 30 Sekunden Zeit, ihre Zuhörer für sich zu gewinnen“ (Armour 2001, 31). Im Hauptteil des Referates stehen die wichtigsten Aussagen im Vordergrund. Durch Ankündigung von Gliederungspunkten kann dem Publikum die Orientierung erleichtert werden (Pabst-Weinschenk 1995, 79). Im Schlussteil erfolgt eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Punkte der Rede. Dabei sollten nicht mehr als drei Aussagen formuliert werden, um die Merkfähigkeit zu erhöhen. „Ein guter Schluss ist pointiert, d.h. wörtlich zugespitzt, damit er wie ein Pfeil ins Gedächtnis dringt und dort nachwirkt“ (Pabst-Weinschenk 1995, 80). Wichtigstes Hilfsmittel des Redners ist das Stichwort-Manuskript (Merkzettel). Dieses Stichwortkonzept hat disziplinarischen Charakter und gibt dem Redner Sicherheit. Empfohlen wird das Anfertigen von DIN A 5-Karten im Hochformat, nur einseitig beschriften, Nummerierung der Karten, groß und übersichtlich in Handschrift anfertigen (Bauer 1993, 29-30). Die letzte Karte sollte andersfarbig gestaltet sein, um das Ende des Referates nicht „zu verpassen“. Grundsatz ist, dass eine „Rede“ gehalten wird, nicht eine „Lese“ (Stelzer-Rothe 2000, 69-70). Eine frei vorgetragene Rede ist hörerfreundlicher, da die Formulierungen leichter zu verstehen sind (Armour 2001, 38). 3. Lampenfieber überwinden Ursache für das sog. „Lampenfieber“ ist die Ausschüttung des Hormons Adrenalin in als „bedrohlich“ empfundenen Situationen. Der Körper wird dadurch in „Alarmbereitschaft“ versetzt. Bis zu einem gewissen Grad wirkt sich dies günstig auf Konzentration und Leistungsfähigkeit aus, über dieses Limit hinaus kann es zum „Blackout“ kommen (höherer Puls, vermehrte Schweißabsonderung, verkrampfte Muskulatur, usw.) (Stelzer-Rothe 2000, 17). Durch zunehmende Routine ist es möglich, Lampenfieber zu mindern bzw. zu überwinden. Ebenso hilft oft schon die Erkenntnis, dass das innere Erlebnis nicht automatisch dem sichtbaren Verhalten gleicht. Macht man trotz Lampenfiebers auf die Zuhörer einen sicheren und ruhigen Eindruck, wird man das nächste Referat schon entspannter angehen können. Ruhiges Atmen bis hin zur Meditation zur Ruheatmung erleichtert das Reden. Auch wird empfohlen, eine Kleinigkeit zu essen, da die Verdauungsvorgänge beruhigend auf das vegetative Nervensystem wirken (Pabst-Weinschenk 1995, 106-107). Stelzer-Rothe empfiehlt, die Rede mit positiven Reizen in Verbindung zu bringen. Der erlebte Erfolg produziere den nächsten Erfolg über Optimismus und Selbstbewusstsein. „Reden wird zum positiven Reiz“ (Stelzer-Rothe 2000, 18-19). Zur Vorbeugung von Lampenfieber empfiehlt sich eine optimale Vorbereitung des Referats. 4. Den persönlichen Ansatzpunkt finden (Pabst-Weinschenk 1995, 10) Das Reden ist ein Teil der individuellen Persönlichkeit. Jeder weißt individuelle Stärken und Schwächen auf. Daher sollte man nicht versuchen, jemanden zu imitieren, sondern sollte seinen eigenen Stil finden. Das Ziel rhetorischer Bildung ist eine natürliche und sichere Selbstdarstellung, um mit anderen in verschiedenen Rede- und Gesprächsformen gemeinsam handeln zu können. Um den „blinden Fleck“ in der Selbstwahrnehmung der rhetorischen Verhaltensweisen zu füllen, empfiehlt sich das „Kennenlernen“ der eigenen Stimme. Hilfreich sind dabei Tonbandaufnahmen eigener Vorträge, Videoaufnahmen und konstruktive Kritik von Zuhörern. 5. Verständlich reden (Pabst-Weinschenk 1995, 51-60) Bei einem mündlichen Vortrag ist kein „Zurückblättern“ möglich, daher muss auf Verständlichkeit der Rede geachtet werden. Folgend einige Tipps für Referate: - Einfach sprechen: kurze Sätze, keine unnötig umständlichen Hauptwortkonstruktionen - Fremdwörter mäßig gebrauchen; anwenden, wenn sie zum Grundwissen des Faches gehören - Floskelhaftes Reden vermeiden, („Ich meine“, „in aller Kürze“, „warum auch nicht“, usw.) - Sprechpausen mit „äh“, „und“, „oder“, „bzw.“, usw. vermeiden - Füllwörter aus Dialekten vermeiden („ne“, „woll“, „gell“, usw.) - Übersichtlich gliedern: Absätze/Pausen machen, Gliederung beim Informieren ankündigen - Kurz sprechen: auf wesentliche Punkte begrenzen, Wiederholungen/Nebengedanken vermeiden - Hörerfreundlich sprechen, d.h. zum zuhören und mitdenken anregen: direkte Anrede, Formulierungen aus Hörersicht (Du/Ihr/Sie), lebensnahe heitere Beispiele 33 - Rhetorische Figuren sind oft verständlicher und ansprechender als abstrakte Allgemeinbegriffe (Bsp: Metapher: „Sie ist eine Rose.“, Euphemismus: „entschlummern“ statt „sterben“) 6. Sprechausdruck und Stimmeinsatz Die Stimme ist oft Auslöser für Sympathie und Antipathie. Trifft ein Redner den falschen Ton, so gerät man schnell von der Sach- auf die Beziehungsebene der Kommunikation. Daher ist zu beachten: „Der Ton macht die Musik“ (Stelzer-Rothe 2000, 28). Der erfolgreiche Einsatz der Stimme muss auch auf der Tatsache beleuchtet werden, dass sie eine hörbare Folge der Körpersprache ist. „In jeder Stimme hört man die Stimmung“ (Pabst-Weinschenk 1995, 93). Hinweise zum gezielten Einsatz von Sprechausdruck und Stimmeinsatz (Pabst-Weinschenk 1995, 94-98): - Deutlich sprechen: Flüstern, Lispeln, Nuscheln, Spucken, usw. kann man sich abgewöhnen. Deutlicher sprechen bedeutet, kräftiger den Mund öffnen, nicht lauter sprechen. - Mundartliches und umgangssprachliches Reden ist Ausdruck der Persönlichkeit. „Er sollte besser reden, wie ihm der Schnabel gewachsen ist“ (Pabst-Weinschenk 1995, 94). Je offizieller die Rede und je größer der Zuhörerkreis, umso mehr sollte man sich der allgemein üblichen Standardaussprache nähern. „Klangfarbe ja, Dialekt nein!“ (Armour 2001, 36). - Lautstärke der Raumgröße entsprechend wählen. Wechsel zum leiseren Sprechen bindet die Aufmerksamkeit. Bei Unruhe Pause machen und Blickkontakt suchen. - Nicht zu schnell reden (ca. 250 Silben/min) und Pausen bei neuen Abschnitten machen. - Die Betonung wichtiger Wörter liefert den Zuhörern schon die Interpretation des Gesagten (Armour 2001, 35). 7. Körpersprache einsetzen Die Körpersprache ist von großer Bedeutung, da sie das Gesagte optisch unterstreicht. „Nicht nur Geist und Gemüt sind beteiligt [...]“ (Bauer 1993, 54). Der Redner sollte dem Publikum zugewandt sein, fest stehen und natürlich gestikulieren. Zu viel Bewegung schafft Unruhe, ein „Festhalten“ der Hände wirkt oft blockierend auf die natürliche Gestik (Pabst-Weinschenk 1995, 101). Die Gestik sollte im „sympathischen Bereich“ (zwischen Bauchnabel und Kehlkopf) ablaufen. Die Deutung der Körpersprache ist sehr schwer, weshalb man versuchen sollte, authentisch zu bleiben und nichts vorzuspielen. Eine dosierte Körperspannung und ein Lächeln während des Vortrages ist empfehlenswert (Stelzer-Rothe 2000, 50-55). Allerdings muss die Mimik natürlich und lebendig wirken, um Sympathien zu gewinnen, daher ist ein „Dauergrinsen“ zu vermeiden (Armour 2001, 45-46). Aufnahme von Blickkontakt erleichtert das Behalten des Gehörten beim Zuhörer. Die Blicke sollten gleichmäßig übers Publikum verteilt werden und jeweils bis zum Ende eines Gedanken gehalten werden (Armour 2001, 47-48). 8. Einsatz von Medien Kreidetafel und Flip Chart sind durch den Nachteil gekennzeichnet, dass man während des Vortrages schnell und sauber schreiben können muss. Der Overhead-Projektor bietet dagegen die Möglichkeit, vorbereitete Folien zu präsentieren. Diese können farbig gestaltet sein, können leicht transportiert werden und sind mehrfach wiederverwendbar. Zudem muss der Blick nicht von den Zuhörern abgewendet werden. Durch teilweises Abdecken oder durch einen Stift auf dem Projektor (kantiger Stift, der nicht wegrollt), kann die Aufmerksamkeit der Zuhörer gezielt gelenkt werden (Pabst-Weinschenk 1995, 89-90). Folgendes ist beim Einsatz des Overhead-Projektors zu beachten (Stelzer-Rothe 2000,91-92): - Funktionsfähigkeit und Handhabung des Projektors im Voraus klären - Blickkontakt zum Publikum halten, nicht zur Wand sprechen - Bildschärfe kontrollieren, Sicht nicht durch den Körper verdecken - Erfolgt eine Erklärung ohne entsprechende Folie, den Projektor zwischenzeitlich ausschalten - Folien nicht zu schnell hintereinander auflegen (keine Folie kürzer als 2 Minuten!) - Folien nummerieren - Gut lesbare und ausreichend große Schriften benutzen: lt. Ulmer (2004b) keine „Sparfolien“, sondern ausreichend große Abbildungen und am Besten Schriftgrad größer 21 (Schriftart „Arial“) wählen (Ulmer 2004a). Mittlerweile werden zunehmend Overhead-LCD und Beamer für Präsentationen eingesetzt (Stelzer-Rothe 2000, 100-101). Beide ermöglichen den Einsatz des PC und damit die Nutzung speziel- 34 ler PC-Präsentations-Programme. Sie bieten die Möglichkeit des Einsatzes verschiedenster Farben, Animationen und Ton- und Video-Sequenzen. Beim Einsatz dieser Geräte ist folgendes zu beachten (Stelzer-Rothe 2000, 100-101): - Nötig sind umfassende Software-Kenntnisse zur sicheren Anwendung - Einsatz der „Show“ trainieren - Hardwarequalitäten prüfen, vor allem beim Einsatz von Videosequenzen - Farbqualität prüfen - Sparsam mit Effekten umgehen - Sicherheitshalber Folien sämtlicher Bilder anfertigen, um bei Ausfall des Gerätes weitermachen zu können (zu beachten: farbige Show in schwarz-weiß Show umwandeln!) - Nicht „mit dem Laptop reden“ (Ulmer 2004b) 9. Reden ist erlernbar (Bauer 1993, 13-15) Jeder Mensch besitzt Talente. So wird auch manch einer als „Redner“ geboren, dem es leicht fällt, sein Publikum zu begeistern. Seit Jahrzehnten zeigt sich aber in Kursen und Seminaren für Redekunst, dass jeder reden lernen kann. Voraussetzung sind der Wille (=Bereitschaft) und die Beherrschung des Wortschatzes bzw. die Bemühungen, diesen zu ergänzen und zu erweitern. Psychologische, methodische und rhetorische Grundlagen können dann erlernt werden. Auf dieser Basis ist dann die eigene Erfahrung und Bewährung im Alltag entscheidend. Zur Vorbereitung auf Vorträge ist das Einüben unersetzlich, möglichst mit Kontrolle per Video- bzw. Tonbandaufnahmen, durch Zuhörer oder auch durch Selbstbeobachtung vorm Spiegel. Literatur: ARMOUR, K. (2001): Öffentlich sprechen: Top-Tools für den überzeugenden Auftritt. München: Financial Times. BAUER, G. (1993): Rhetorik: eine Anleitung für Rede, Gespräch, Verhandlung und Diskussion. 2. Auflage. Ludwigshafen: Kiehl. PABST-WEINSCHENK, M. (1995): Reden im Studium – ein Trainingsprogramm. Frankfurt: Cornelsen. STELZER-ROTHE, T. (2000): Vortragen und Präsentieren im Wirtschaftsstudium: Professionell auftreten in Seminar und Praxis. Berlin: Cornelsen. ULMER, H.-V. (2004a): Umfrageergebnis Schriftgrößentest, Stand: Juni 2004/Eingang: 02.06.2004, http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/tbfontsz04.pdf ULMER, H.-V. (2004b): persönliche Mitteilung – Nachbesprechung zur Seminararbeit, 25.05.2004. Hiermit versichere ich, dass ich die vorgelegte Seminararbeit selbständig angefertigt und alle benutzten Quellen angegeben habe. 35 Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Christian Euskirchen, Datum: 13.07.2004 E-Mail: [email protected] Gleichgewichtsfähigkeit (Einbeinstand) vor und nach anstrengender Ausdaueraktivität (Nr. 9) – Versuchsplan Versuchsziel: es soll untersucht werden, ob es einen Unterschied bei einer Gleichgewichtsfähigkeit vor und nach anstrengender Ausdaueraktivität gibt Hilfsmittel pro Station: 1 Sprungseil, 1 Stoppuhr Organisation: sieben oder acht Dreier-Gruppen, je nach Teilnehmerzahl Durchführung: jeder Proband bekommt ein Versuchsprotokoll, in das er seinen Namen und sein Geschlecht einträgt jeder Proband hat einen „Stand“- Probeversuch (siehe Skizze) der Stand erfolgt auf dem von den Probanden als nicht-dominant bezeichnetes Bein, das Spielbein wird in 90° Hüft- und Kniebeugung gehalten, die Ferse des Standbeines wird mind. 2 cm vom Boden abgehoben, die Arme werden vor dem Körper verschränkt jeder Proband beginnt nun mit dem Einbeinstand als Test der Gleichgewichtsfähigkeit (30 sec.), jeder Fußausgleich wird von einem anderen Probanden gezählt und in das Versuchsprotokoll eingetragen. Das Berühren des Bodens mit dem Spielbein, das Absetzen der Ferse auf den Boden oder hüpfen mit dem Standbein werden als Fehler gewertet, bei einem Fehler ist die Versuchsposition sofort wieder einzunehmen es folgt die Ausdaueraktivität in Form von Seilspringen (60 sec.) im direkten Anschluss an die Aktivität wird die Gleichgewichtsfähigkeit erneut 30 sec. getestet und die Ergebnisse, wie vorher, entsprechend eingetragen die ausgefüllten Versuchsprotokolle sind einzusammeln und dem Versuchsleiter auszuhändigen Skizze: Versuchsprotokoll: Name: Geschlecht: O m / O w Vor der Aktivität (Anzahl der Fehler) Nach der Aktivität (Anzahl der Fehler) Abweichungen vom Versuchsplan und besondere Vorkommnisse bitte auf der Rückseite notieren 36 Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Christian Euskirchen, Datum: 13.07.2004, E-Mail: [email protected] Gleichgewichtsfähigkeit (Einbeinstand) vor und nach anstrengender Ausdaueraktivität (Nr. 9) – Datenblatt Tab. 1: Versuchsdaten der Probanden mit Differenz der Fehleranzahl (Vp-Nr. = Probanden-Nummer, Geschl. = Geschlecht, vor = Fehleranzahl der einzelnen Probanden vor der Ausdaueraktivität, nach = Fehleranzahl der einzelnen Probanden nach der Ausdaueraktivität, Diff = Nach-Vor-Differenz der Fehleranzahl, Mw = Mittelwert, SD = Standardabweichung) Fehleranzahl VpNr. Geschl. Alter vor nach Diff. 1 m 15 0 7 7 2 m 14 1 7 6 3 m 14 0 0 0 4 m 15 5 9 4 5 m 15 0 2 2 6 m 13 7 7 0 7 m 15 11 24 13 8 m 15 4 4 0 9 m 13 0 9 9 10 m 15 0 7 7 Mw (n = 20) SD VpNr. Geschl. Alter vor nach Diff. 11 m 15 13 10 -3 12 m 14 10 8 -2 13 m 15 9 11 2 14 m 14 2 6 4 15 w 18 2 4 2 16 w 23 0 2 2 17 w 36 0 1 1 18 m 38 6 9 3 19 w 55 9 27 18 20 m 25 16 17 1 5 9 4 5 7 5 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 3 17 5 16 1 10 9 2 15 14 8 4 18 6 13 19 12 7 11 20 Probanden-Nr. vor der Bel. nach der Bel. Abb. 1: Fehleranzahl der einzelnen Probanden vor und nach anstrengender Ausdaueraktivität (rangiert nach der Fehleranzahl vor der Beanspruchung) 37 20 18 Differenz der Fehleranzahl ' 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 11 12 3 8 6 17* 20 5 16* 15* 13 18 14 4 2 1 10 9 7 19* Probanden-Nr. Abb. 2: Differenz der Fehleranzahl der einzelnen Probanden vor und nach anstrengender Ausdaueraktivität (rangiert nach Fehleranzahl; x* = weibliche Probanden) 6 25% 25% 5 Häufigkeit 4 15% 3 10% 10% 10% 2 5% 1 0 <0 0-1 2-3 4-5 6-7 8-9 Nach-Vor-Differenz der Fehleranzahl Abb. 3: Differenz der Fehleranzahl (absolut und in Prozent) >10 38 Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Christian Euskirchen, Datum: 13.07.2004, E-Mail: [email protected] Gleichgewichtsfähigkeit (Einbeinstand) vor und nach anstrengender Ausdaueraktivität (Nr. 9) – Versuchsbericht 1. Zielsetzung Ziel des Versuches war es zu untersuchen, ob sich körperliche Anstrengung auf die Gleichgewichtsfähigkeit auswirkt. Grundlage dieses Experimentes war die Feststellung, dass im Sportalltag eine Verschlechterung der technischen Grundfertigkeiten im Fußball nach anstrengender Ausdaueraktivität beobachtbar ist. 2. Sachstand Nach KENT (1998, 145) ist Gleichgewicht die „Fähigkeit, eine spezifische Orientierung in ihrer Relation zum Raum aufrecht zu erhalten. Dies bezieht sich nicht nur auf stationäre Bedingungen (statisches Gleichgewicht), sondern auch auf den sich bewegenden Menschen (dynamisches Gleichgewicht)“. Das Erreichen des Gleichgewichts ist ein komplizierter Vorgang, an dem eine Vielzahl von sensorischen Strukturen beteiligt sind wie z.B. das Sehvermögen, gewisse Strukturen des Innenohrs, Hautrezeptoren, speziell im Bereich der Fußsohle, sowie Propriozeptoren im Muskel. Auf eine genaue Erläuterung wird hier aufgrund der komplexen Zusammenhänge verzichtet. Neben der visuellen Komponente, die speziell für zielgerichtete, motorische Aktivitäten grundlegend ist, beeinflusst das relativ komplexe Gleichgewichtssystem die „Orientierung im Raum sowie Kontrolle und Korrektur von Körperhaltung und Bewegung“ (DE MARÉES 2002, 150). Die Messbarkeit der Gleichgewichtsregulation wird durch ihre komplexen Zusammenhänge erschwert und zusätzlich als Teil der sportartspezifischen Technik verstanden, womit sie in der Wissenschaft nicht als eigenständige Leistungskomponente angesehen wird (DE MARÉES 2002, 151). Das sog. vestibuläre System ist jedoch trainierbar und kann somit in vielen Sportarten zu einer höheren Leistungsfähigkeit beitragen. Dies wird häufig missachtet und deshalb ist ihr wissenschaftlich untergeordneter Stellenwert nicht gerechtfertigt. Zusätzlich zu der sportartspezifischen Komponente kommt der Gleichgewichtsfähigkeit im Alltag eine größere Bedeutung zu. Sowohl im Kindesalter, als auch bei älteren Menschen kann ein gleichgewichtsorientiertes Training zu einer erfolgreichen Sturzprophylaxe führen (DE MARÉES 2002, 167). Ob sich nun die Gleichgewichtsfähigkeit nach körperlicher Beanspruchung verschlechtert, wird in dem folgenden Experiment untersucht. Der relativ einfache Test für die Messung dieser Gleichgewichtsfähigkeit wurde für diesen Versuch ausgedacht. 3. Methodik Das Experiment wurde nach dem Versuchsplan vom 25.05.2004 durchgeführt. Es haben 20 Versuchspersonen teilgenommen, davon 16 männliche und 4 weibliche. 14 männliche Probanden waren im Alter zwischen 13-15 Jahre, die restlichen zwei ca. 25 bzw. 38 Jahre alt. Die weiblichen Probanden waren ca. 18, 23, 36 und 55 Jahre alt. Das unterschiedliche Geschlecht sowie das doch stark schwankende Alter werden in der folgenden Auswertung allerdings nicht berücksichtigt. 39 4. Ergebnisse Die Versuchsergebnisse sind den Tabellen und Abbildungen des Datenblattes vom 08.06.2004 zu entnehmen. Bei zwei Versuchspersonen gab es nach der Ausdaueraktivität eine Verringerung der Fehlerzahl (10 %), bei drei Personen blieb die Fehlerzahl gleich (15 %) und alle anderen machten mehr Fehler als vor der Anstrengung (75 %). Testperson 3 hatte vor und nach der anstrengenden Ausdaueraktivität keine Fehler, sechs weitere machten ebenfalls davor keine Fehler. Drei davon hatten nach der Beanspruchung eine geringe Fehlerzahl (1-2 Fehler), allerdings war bei dreien auch eine relativ hohe Fehlerdifferenz zu erkennen (7-9 Fehler). Bei Proband 7 und 19 sind extrem hohe Schwankungen zu beobachten, die Fehlerzahl liegt hier bei 13 bzw. 18. Versuchsperson 20 hat vor der Ausdaueraktivität den höchsten Wert mit 16 gemachten Fehlern, die Fehleranzahl nach der Anstrengung blieb mit 17 jedoch nahezu konstant. Bei 50 % aller Probanden blieb die Fehlerdifferenz jedoch im überschaubaren Rahmen (03 Fehler), jeweils 25 % mit 0-1 bzw. 2-3 Fehlern. Der berechnete Mittelwert lag vor der anstrengenden Ausdaueraktivität bei 5 Fehlern mit einer Standardabweichung von ebenfalls 5. Nach der Beanspruchung stieg der Mittelwert auf 9, also fast doppelt so viele Fehler. Auch die Standartabweichung vergrößerte sich auf 7. Bei den Fehlerdifferenzen ergab sich ein Mittelwert von 4 und ebenfalls eine Standardabweichung von 5. Wegen der schiefen Verteilung (7 mal Null vor der Beanspruchung) wurde der Medianwert ermittelt. Dieser liegt bei 3. 5. Diskussion Mit dem Versuch sollte gezeigt werden, dass anstrengende Ausdaueraktivität eine Gleichgewichtsfähigkeit beeinflusst. Man muss unterscheiden zwischen der statischen (dem stehenden Körper) und dynamischen (dem sich bewegenden Körper, beispielsweise komplexe Bewegungen beim Turnen oder Turmspringen mit Drehungen um alle Körperachsen) Gleichgewichtsfähigkeit. Bei dem Experiment wurde eine statische Gleichgewichtsfähigkeit relativ einfach in Form eines Einbeinstandes auf den Fußballen getestet. Die Ergebnisse belegen die Vermutung, dass eine anstrengende Ausdaueraktivität sich negativ auf eine Gleichgewichtsfähigkeit auswirkt, da dies bei 75 % der Probanden der Fall war und sich sowohl der Mittelwert als auch die Standardabweichung vergrößert haben. Die zwei Werte der Versuchspersonen, die sich verbessert haben, könnte man durch zu geringe Motivation bei dem Experiment erklären, die drei konstanten Werte mit einer zu geringen Beanspruchung bei der Ausdaueraktivität oder eines sehr guten Trainingszustandes. Die positiven Ergebnisse sollen jedoch nicht über einige Mängel hinwegtäuschen, die dieses Experiment in seiner Aussagekraft in Frage stellen. Zum einen ist ein einheitlicher Motivationsgrad innerhalb der Gruppe nicht gewährleistet. Dies könnte die Rohdaten beeinflussen, müsste aber nicht unbedingt das Endergebnis verfälschen. Stärker wiegen da andere Faktoren, wie beispielsweise eine nicht genormte Belastung. Durch den Aspekt Seilspringen in einer bestimmten Zeit (60 s) ist keine Intensität vorgegeben. Damit kann man ausschließen, dass die Beanspruchung der Probanden gleich oder ähnlich ist. Außerdem scheint es nicht gerechtfertigt, die möglichen Fehlerarten (Absetzen der Ferse, berühren des Bodens mit dem Spielbein sowie das Aufrechterhalten des Gleichgewichts durch Hüpfen mit dem Standbein) in gleichem Maße zu werten. Bei dem Experiment erkannte man, dass es um einiges schwieriger ist, mit Hüpfen erneut das Gleichgewicht zu erreichen, als wenn man mit dem Spielbein den Boden berührt. Dies könnte einen starken Einfluss auf das Ergebnis haben und es verfälschen. 40 Da durch diese Erkenntnisse keine Absicherung des Ergebnisses möglich ist, könnten Skeptiker das Ergebnis in Frage stellen und man sollte die Versuchsdurchführung kritisch überdenken. 6. Literaturverzeichnis BADTKE, G. (Hrsg.): Lehrbuch der Sportmedizin. 4., neubearb. Auflage. Barth Verlag, Heidelberg; Leipzig, 1999 KENT, M. (Hrsg.): Wörterbuch Sportwissenschaft und Sportmedizin. Limpert Verlag, Wiesbaden, 1998 MARÉES, H. de: Sportphysiologie. 9., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage. Sport und Buch Strauß Verlag, Köln, 2002 ROST, R. (Hrsg.): Lehrbuch der Sportmedizin. Deutscher Ärzte Verlag, Köln, 2001 SCHNABEL, G./HARRE, D./KRUG, J./BORDE, A. (Hrsg.): Trainingswissenschaft: Leistung-Training-Wettkampf. 3., stark überarbeitete und erweiterte Auflage. Sportverlag, Berlin, 2003 SCHNABEL, G./THIESS, G. (Hrsg.): Lexikon Sportwissenschaft: Leistung-TrainingWettkampf. Band 1, A bis K. Sportverlag, Berlin, 1993 Hiermit versichere ich, dass ich die vorgelegte Seminararbeit selbstständig angefertigt und alle benutzten Quellen angegeben habe. Mainz, 22.06.2004 Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Ali Gülay, Datum: 08.06.2004 E-Mail: [email protected] Motorische Steuerung, motorische Regelung, Sensomotorik und Kybernetik (Nr. 10) – Vortrag 1..Einleitung Der menschliche Organismus unterliegt zahlreichen weitgehend unbewusst ablaufenden Steuerungs- und Regelungsprozessen. Diese haben unter dem Aspekt der Selbsterhaltung das Ziel, trotz wiederholender Umweltbedingungen ein annährend konstantes sog. „inneres Milieu“ aufrechtzuerhalten ( Homöostase) (de Marées 1996, S. 90). Dabei handelt es sich um ein dynamisches Gleichgewichtszustand. Auf der Ebene des Bewegungsapparates funktioniert nach ähnlichem Muster der Dehnungsreflex als Längenkontrollsystem des Muskels (de Marées 1996, S. 90). Diese Aufgabe wird häufig dadurch bewältigt, dass verschiedene Teilstrukturen des Organismus zu einem geschlossenen Wirkungsgefüge verschaltet werden. Diese Verschaltung wird Regelkreis genannt und ihre Funktionen eine Regelung (Deetjen 1994, S. 12). 1.1 Begriffserläuterungen Sensomotorik: Gesamtheit der Mechanismen zur Regelung und Steuerung aller motorischen Aktivitäten einschließlich der unabdingbaren sensorischen Prozesse (Hollmann 1995, S. 338). 41 Regelung: Ist Selbststeuerung mit negativer Rückkoppelung (Schaefer 1972, S. 27). Das wesentliche Merkmal der Regelung ist der geschlossenen Wirkungskreis mit einer Polung derart, daß jede Störung der Regelgröße selbsttätig korrigiert wird: negative Rückkoppelung (negative feedback) (Zimmermann 1997, S. 332). Steuerung: Fehlt bei einem Wirkungssystem die Rückkoppelung, der eine jeweilige Istwert-Information an den Regler übermittelt, dann spricht man von Steuerung (Zimmermann 1997, S. 332). Bei der Steuerung liegt eine offene Informationskette vor (Keidel 1970, S.9). Abb.1 soll den Unterschied zwischen Steuerung und Regelung zeigen. Bei der Regelung handelt es sich im Prinzip um den gleichen Vorgang wie bei der Steuerung, wobei aber zusätzlich eine Nachricht über die erzielte Wirkung auf den Vorgang zurückwirkt (Küpfmüller 1964, S. 31). Kybernetik: Lehre von der Steuerung. Kommt aus dem griechischen und heißt Steuermannskunst (Schaefer 1972, S. 12). Kybernetik „ist die Lehre von der Informationsübertragung und Kontrolle bei Maschinen und auch bei Lebewesen“ (Haseloff 1967, S. 12). 2. Regelkreis Biologische Steuerungs- und Regelungsprozesse lassen sich angemessen mit aus der Technik abgeleiteten Regelkreismodellen beschreiben (de Marées 1996, S. 90). Abb. 2 zeigt ein solches allgemeines Schema. Die einzelnen Elemente eines Regelkreises können am Beispiel der Regulation der Raumtemperatur wie folgt charakterisiert werden (de Marées 1996, S. 91): Regelgröße: Zustand, der konstant gehalten werden soll (z .B. Raumtemperatur) Fühler bzw. Sensor: Messeinrichtung zur Feststellung des Istwertes der Regelgröße (Beispiel für einen Sensor: Thermometer) Führungsgröße: „stellt den Sollwert der Regelgröße dar“ (z.B. gewünschte Raumtemperatur, die am Temperaturwähler eingestellt wird) Regler: registriert Differenz zwischen Soll- und Istwert (= Regelabweichung) und berechnet daraus eine Stellgröße (Beispiel für einen Regler: Thermostat) Stellgröße: Steuersignal zur Änderung der Regelgröße (z.B. Steuersignal für Heizungsventil) Regelstrecke: Ort, auf den die Regelung bezogen ist (z.B. bestimmter Raum) Stellglied: Element, mit dem die Regelgröße beeinflusst wird (z.B. Heizung mit Heizungsventil) Störgröße: Einflüsse auf die Regelgröße, die eine Sollwertabweichung hervorrufen (z.B. geöffnetes Fenster) Der Fühler misst den aktuellen Ist-Wert und meldet ihn an den Regler (Stegemann 1991, S. 323). Die Führungsgröße gibt dem Regler einen Sollwert vor. Diese beiden Werte werden nun im Regler verglichen (Soll-Ist-Wert-Vergleich). Dabei kann die Führungsgröße konstant sein (Halteregler) oder nach einer vorgegebenen Funktion variiert werden (Folgeregler). Entspricht der Ist-Wert dem Soll-Wert, so erfolgt keine Reaktion. Ansonsten wird der resultierende Stellwert (Stellgröße) an das Stellglied übermittelt. Das Stellglied greift korrigierend auf die zu regelende Größe (Regelgröße) ein. Typisches Kennzeichen von Regelkreisen ist die sog. „negative Rückkoppelung“ (de Marées 1996, S. 91). Das bedeutet, dass die Antwortreaktion eines Systems auf eine Störgröße dieser Störgröße entgegengerichtet ist (z.B. Erhöhung der Raumtemperatur nach Temperaturabfall bzw. Reduzierung der Raumtemperatur nach Temperaturzunahme). Bei der positiven Rückkoppelung verstärkt die Antwortreaktion dagegen das ursprüngliche Signal, was wiederum zu einer Verstärkung der Antwortreaktion führt etc. (Im menschlichen Organismus relativ selten vorkommend) (de Marées 1996, S. 91). 42 3. Biologischer Regelkreis Biologische Regulationen haben die Aufgabe, einen konstanten Zustand beizubehalten (Homöostase) (Zimmermann 1997, S. 338). Regelung der Körpertemperatur oder des Blutdrucks sind Beispiele der Funktionen im menschlichen Organismus. Bei physiologischen Regelkreisen lassen sich Grundsätze und Eigenschaften erkennen, die auch bei technischen Regelkreisen realisiert sein können. Physiologische Regelkreise haben meist multiple Stellglieder. 3.1 Reflexe Die einfachste Form einer geregelten Motorik stellen die monosynaptischen Reflexe (Eigenreflexe Rezeptor und Effektor liegen im gleichen Organ) dar. Grundsätzlich kann man einen Reflex als eine unwillkürliche Antwort auf einen Reiz definieren (Stegemann 1991, S.87). 3.2 Reflexe als Regelkreise Viele Reflexe arbeiten so, dass eine physiologische Größe konstant gehalten oder geregelt wird. Nach Störungen wird sie wieder auf ihren Sollwert zurückgebracht (Zimmermann 1997, S. 331). Beim Dehnungsreflex fungiert die sog. Muskelspindel als Dehnungssensor. Die Muskelspindeln liegen parallel zu den quergestreiften Fasern im Muskel (de Marées 1996, S.69). 3.3 Der Regelkreis des Dehnungsreflexes Der Muskel stellt seine Spannung auf einen bestimmten Sollwert, der als normaler Muskeltonus bezeichnet wird (Griesel 1998, S. 41). Bei Dehnung des Muskels (Störgröße) nimmt die Muskelspindel (Fühler) die Längenveränderung im Muskel war und sendet elektrische Impulse an das Alpha-Motoneuron (Regler). Vom Alpha-Motoneuron führen die Bahnen zu einer bestimmten Muskulatur (Stellglied). Diese Muskulatur veranlasst die Verkürzung des gedehnten Muskels auf seine ursprüngliche Länge. In Abb. 4 ist der Regelkreis des Dehnungsreflexes am Bsp. des Patellarsehnenreflexes (Abb. 3) dargestellt. 3.4 Zur Bedeutung der Dehnungsreflexe Dehnungsreflexe sind für die aufrechte Haltung des Menschen und die Stellung der Gliedmaßen verantwortlich und schaffen dadurch die notwendige Ausgangsposition für zielmotorische Bewegungsabläufe (de Marées 1996, S. 73). „Der Dehnungs- oder Eigenreflex, der bei Dehnung des Muskels über die gesteigerte Aktivität der Muskelspindeln die zugehörigen Alpha-Motoneurone aktiviert und damit den Muskel verkürzt, dient als Längenkontrollsystem des Muskels der Stabilisation der Muskellänge“ (de Marées 1996, S. 71). 4. Zusammenfassung „Viele Funktionen des Organismus sind Regelungsvorgänge, wobei eine messbare Zustandsgröße gegen Störungen konstant gehalten wird. Bei der Ausführung solcher Regelungsaufgaben sind das Nervensystem oder/und das Hormonsystem wesentlich beteiligt“ (Zimmermann 1997, S. 331). Wichtige Vitalgrößen (z.B. Blutdruck, Kerntemperatur) werden durch physiologische Regelkreise automatisch überwacht und konstant gehalten (Zimmermann 1997, S. 333). „Grundsätzlich arbeiten technische und biologische Regelkreise nach den gleichen Prinzipien. Die Regeltheorie ist wesentlich für lineare Systeme ausgearbeitet, während der Biologe überwiegend mit nichtlinearen Systemen kämpfen muss“ (Stegemann 1991, S. 327). Zum Begriff „konstant“ und „Homöostase“ muss noch erwähnt werden: „Das von CANNON 1930 formulierte Konzept der Homöostase geht von einer (linear) geregelten Konstanz vieler physiologischer Kenngrößen aus. Einfache Alltagsbeobachtun- 43 gen wie über den Pulsschlag oder die Atmung zeigen, dass dabei alles andere als Konstanz vorliegt. Auch nach der Theorie vernetzter, nichtlinearer Systeme ist systemphysiologisch eine Konstanz gar nicht zu erwarten. Variabilität, nicht Konstanz, sind nicht nur morphologisch, sondern auch funktionell Kennzeichen des Lebens“ (Ulmer 2001). Literatur Deetjen, P., Speckmann, E. J.: Physiologie. München-Wien-Baltimore, 1994. De Marées, H.: Sportphysiologie. Köln,1996. Griesel, T.: Motorische Steuerung und Regelung aus der Sicht der Kybernetik. In: Sportphysiologische Experimente mit einfachen Mitteln. Med. Seminar, Bd. 54, Mainz SS 98. S. 39-41. Haseloff, O. W.: Grundfragen der Kybernetik. Berlin, 1967. Hollmann, W.: Lexikon der Sportmedizin. Heidelberg u. Leipzig, 1995. Keidel, W. D.: Kurzgefaßtes Lehrbuch der Physiologie. Stuttgart, 1970. Küpfmüller, K.: Regelungsvorgänge bei gezielten Bewegungen. In: Frank. H. (Hrsg.): Kybernetik. Brücke zwischen den Wissenschaften. Frankfurt /M., 1964. S. 31-36. Mutschler, E., Thews, G., Vaupel, P.: Anatomie, Physiologie und Pathosphysiologie des Menschen. Stuttgart, 1980. Schaefer, G.: Kybernetik und Biologie. Stuttgart, 1972. Stegemann, J.: Leistungsphysiologie, Physiologische Grundlagen der Arbeit und des Sports. Stuttgart- New York, 1991. Ulmer, H.-V.: Zu Begriff und Bedeutung der sog. HOMÖOSTASE physiologischer Kenngrößen bei körpereigenen Regelsystemen, Stand: 22.04.2001/Eingang: 14.06.2004. http://www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/mzTKHomoeo.pdf Zimmermann, M.: Grundlagen physiologischer Regelungsprozesse. In: Schmidt, R. F. und Thews, G. (Hrsg.): Physiologie des Menschen. Heidelberg u. New York, 1997. S. 331-339. Hiermit bestätige ich, daß ich die vorgelegte Seminararbeit selbstständig angefertigt und alle benutzten Quellen angeben habe. gez. Ali Gülay 44 Sportphysiologisches Seminar: Experimente mit einfachen Mitteln SS 2004, Fachbereich Sport, Johannes Gutenberg-Universität Mainz Leitung: Prof. Dr. H.-V. Ulmer, Referent: Ali Gülay, Datum: 08.06.2004 E-Mail: [email protected] Motorische Steuerung, motorische Regelung, Sensomotorik und Kybernetik (Nr. 10) – Anhang zum Vortrag Steuerung Energie Regelung Wirkung Nachricht Energie Wirkung Nachricht Abb.1: Prinzip von Steuerung (links), und Regelung rechts (mit negativer Rückkoppelung) (Küpfmüller 1964, S. 31) Abb. 2: Allgemeines Schema eines Regelkreises (de Marées 1996, S. 90) Abb. 3: Beispiel des Patellarsehnenreflexes (Mutschler 1980, S. 508) Abb. 4: Regelkreis des Dehnungsreflexes (Griesel 1998, S. 82)