Programm für das Medizinische Seminar (Sportphysiologie)

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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)
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