MUSKEL - Olympiazentrum Vorarlberg

Angewandte Physiologie
Übungsleiterausbildung
Am Olympiazentrum Vorarlberg
Hofer Manuel, Dipl. PT
www.olympiazentrum-vorarlberg.at
Lern- Ziele
• Anatomisch – physiologische
Basisinformationen von Skelett, Knorpel,
Bänder, Sehnen, Kapsel, Muskeln und
Nervensystem
• Übertrag vom kleinsten Bestandteil (Zelle) bis
in die eigentliche Funktion (Sport)
• Anhand der Basisinformationen verstehen,
wieso Sport und Bewegung gesund und
notwendig sind!
Brainstorming
Belastung/Training
Erholung
Nährstoffe
Anpassung an Belastung
Superkompensation:
Belastungsreize
Motorische Grundeigenschaften
Beweglichkeit
Ausdauer
Koordination
Schnelligkeit
Kraft
Motorische Grundeigenschaften
ALLGEMEINE
ANATOMIE
Bewegungsapparat
Allgemeine Anatomie
Die Zelle:
Zellkern
Mitochondrien
Golgi-Apparat
Endoplasmatisches Reticulum
Allgemeine Anatomie
Allgemeine Anatomie
Bewegungsapparat:
passive Strukturen des Bewegungsapparats:
Knochen
Bänder
Sehnen
Knorpel
aktive Strukturen des Bewegungsapparats:
Muskeln
Zellbestandteile des menschlichen
Bewegungsapparates in ihrer
kleinsten Einheit
• Zellen: Chondroblasten, Fibroblasten, Osteoblasten,
Myoblasten
• Matrix: Grundsubstanz, Kollagen,
Vernetzungsproteine
• Bestandteile der Matrix werden in der Zelle gebildet
und nach außen entlassen
• Anpassungsfähigkeit und Trainierbarkeit aller
Strukturen!!
Konsequenz
• Einzelne Strukturen des Bewegungsapparates
sind trainierbar!
• Aber das Verhältnis zwischen Belastung und
Belastbarkeit muss stimmen!
Knochen & Knorpel
Knochen
Knochen:
ständiger Umbau
Anpassung an Belastung
Abbau bei Inaktivität
Thema Osteoporose
Knorpel
* keine eigene Blutversorgung
* Ernährung über Gelenksflüssigkeit sowie durch Be- und
Entlastung
* sehr schlechte Regenerierbarkeit
* 4 Zonen Knorpel muss belastet
werden
Kniegelenk (art.genu)
Kniegelenk Röntgenaufnahme
Kniegelenk – Knorpel /
Bänder
Kniegelenk - Seitenansicht
Kniegelenk – Menisci und
Kreuzbänder
Kreuzbänder
Meniscus
Oberschenkel - Muskulatur
Funktion m. Quadrizeps
• Kniestreckung
• Mithilfe Hüftbeugung
Funktion Mm. Ischiocrurales
oder Hämstrings:
• Kniebeugung
• Mithilfe Hüftstreckung
Oberschenkel
Oberschenkel
laterale Ansicht
Kniegelenk
Muskulatur
Muskel
3 Arten:
•glatte Muskulatur
•quergestreifte Muskulatur
•Herzmuskulatur
Muskel
Funktionen:
können sich nur kontrahieren / sich zusammenziehen Streckung erfolgt über die Gegenspieler
Agonist: der Muskel, der eine Bewegegung macht
Synergist: der, der ihm dabei hilft
Antagonist: Gegenspieler
Muskel
Beispiel Armbeugung und Streckung:
Muskel
Muskeln:
Muskelhülle
Muskelfaserbündel
Muskelfasern
Myofibrillen
Sarkomer
Muskel
3 Muskelfaserarten der Skelettmuskulatur
1. Slow-Twich-Fasern (Typ I Fasern)
langsam, rot, viel Mitochondrien, aerob
2. Fast-Twich-Fasern vom oxidativen Typ (Typ IIa Fasern)
schnell, heller, weniger Mitochondrien, vorwiegend aerob
3. Fast-Twich-Fasern vom glykolytischen Typ (Typ IIx Fasern)
sehr schnell, hell, wenige Mitochondrien, vorwiegend anaerob
Muskel
Muskel
Komponenten der Muskulatur
Aktive:
Aktin- & Myosinfilamente
Passive:
Faszien, Zellmembranen, Zellskelettstrukturen
Muskel
Mikroskopische Struktur der Muskelfaser:
Muskel
Filamentgleiten
Muskel
Muskel
Voraussetzung für die Muskelkontraktion:
1. Signal vom zentralen Nervensystem
2. Mineralstoffe (Kalzium und Magnesium)
3. Energie: ATP
Muskel
Die motorische Einheit:
1 Motoneuron
ca. 5-1500 Muskelfasern
Muskel- Sehnen- Übergang
Nervensystem
Nervensystem
• Zwei Arten:
Vegetatives Nervensystem
(unwillkürliches Nerensystem)
Willkürliches Nervensystem
•Informationsweiterleitung
• sehr sensibel
• kaum dehnfähig
• gleitet innerhalb einer Hülle
•Gut durchblutet
Nervensystem
Gleitfähigkeit der Neuralen
Strukturen wird durch
verschieden Faktoren beeinflusst:
• Druck
• Stoffwechsel
• Belastung
• Flexibilität und Mobilität aller
umliegenden Strukturen
bzw. innerhalb des Nerven
•Bewegung beeinflusst auch die
Durchblutung des Nerven und die
Nervenleitgeschwindigkeit (Warm
up!)
Zentral- Nerven System
Mann spricht also nicht vom Muskel, sondern
vom:
NEURO– MUSKEL– SEHNE– KNOCHEN- Komplex
!!!
Training hat Einfluss auf das Muskel-, Sehnenund Knochengewebe sowie auf die Neuralen
Strukturen !
Kreislauf
Kreislauf
Belastbarkeitssteigerung
Optimalprinzip
versus
Minimalprinzip
Die Funktion bestimmt das Organ
Adaptationsprinzipien
Anpassungsreserve
Fixe Grenze
Stabil über
Jahre
MAXIMALE FUNKTIONSKAPAZITÄT
genetisches Potential
Bestimmt was möglich wäre (Anlage)
AKTUELLE FUNKTIONSKAPAZITÄT
momentane Trainingsgrenze
beeinflusst durch das Vegetative NS,
Hormonsystem und Immunsystem
Funktionsreserve
Variable
Grenze
Tage /
Stunden
AKTUELLE
BEANSPRUCHUNG
Grundlagen der
Trainingsgestaltung
• Belastung und Belastbarkeitsanalyse
• Sportartanalyse
• Methodik
Allgemein – vielseitig Zielorientiert –
Spezifisch
• Adaptationskriterien
Adaptationsvorgänge
Kraft
Neurale Adaptation
Hypertrophie
Starker Kraftanstieg
durch neurale Adaptation
Bis zu diesem Zeitpunkt resultiert
die Adaptation vor allem in der
Zunahme der Neuronalen Anpassung
Beweglichkeit
Dehnen ?
Mobilisieren ?
Wann ?
Wie ?
Überhaupt notwendig ?
Hypermobil ?
Verkürzt ?
Beweglichkeit
Beweglichkeit
Setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen:
• Knöcherne Strukturen
• Passive Strukturen
(Sehnen, Bänder, Kapsel, Menisken, Disci)
• Aktive Strukturen (Muskeln – Agonist/Antagonist)
• Neurale Strukturen
Es gibt also eine passive und eine aktive Beweglichkeit
Warming up
…je besser die Vorbereitung, desto erfolgreicher und
effektiver kann das anschließende Trainings(Belastungs-) Programm durchgeführt werden!
…Vorbereitung auf eine folgende Belastung
…ist Leistungsbezogen
Warming up
1. Allgemeines Aufwärmen
2. Beweglichkeit – Flexibilität und Elastizität
Allgemeines Tonisieren
3. Spezifisches Tonisieren
4. Spezifisches Belasten
Anschließend:
Durchführung der Sportart (Training, Wettkampf,…)
Warming up - TONISIEREN
Spannungsaufbau
Verbesserung der muskulären Stiffness
Wichtig:
Vorbereitung über das gesamte Bewegungsausmaß
Cooling down
= erste Schritt der optimalen Regeneration
• „Herunterfahren“ aller Systeme
• Tonusregulation
• Abtransport von (Abfall-) Stoffwechselprodukten
Stabilisation
Rumpfmuskulatur
Rumpfmuskulatur
Rumpfmuskulatur
Halte und Stützfunktion: bildet Korsett, Stamm, kräftige zentrale
Säule
→ wichtig für jede Sportart: Punktum Mobile – Punktum Fixum zur
optimalen Kraftübertragung der Extremitäten
Ventral: bilden Grundlage der vorderen und seitlichen Bauchwand
→ Vorbeugen (Flexion), Seitbeugen (Latflex), Seitdrehen
(Rotation); 3D Bewegungen
Rücken: Stabilisation und Bewegung Wirbelsäule, Antagonisten zur
vorderen Muskelgruppe;
→ Streckung Wirbelsäule (v.a.LWS) - Extension (3D)
Abdominale Druckerhöhung
„Hilfsatemmuskeln“ beim forcierten Ausatmen
Prävention bedeutet
Belastung- und Belastbarkeitsanalyse
Trainingsplanung
Warming up (Vorbereiten)
Athletiktraining (Grundmot. Eigenschaften)
Technikschulung (Laufstilschulung / Lauf ABC)
Cooling down (Regeneration einleiten, Kaltwasser,…)
Beweglichkeitstraining / Dehnen / Mobilisieren
Kräftigungs- und Stabilisationstraining
Ausrüstung (Schuhe, Kleidung,…)
Ernährung (Voraussetzung für Adaptation)
Ergänzende Regenerationsunterstützende Maßnahmen
(Massage, Massagerollen, Bäder, Sauna, Infrarot,…)
Angewandte Physiologie
Übungsleiterausbildung
Am Olympiazentrum Vorarlberg
Hofer Manuel, Dipl. PT
www.olympiazentrum-vorarlberg.at
Lern- Ziele
• Anatomisch – physiologische
Basisinformationen von Skelett, Knorpel,
Bänder, Sehnen, Kapsel, Muskeln und
Nervensystem
• Übertrag vom kleinsten Bestandteil (Zelle) bis
in die eigentliche Funktion (Sport)
• Anhand der Basisinformationen verstehen,
wieso Sport und Bewegung gesund und
notwendig sind!
Brainstorming
Belastung/Training
Erholung
Nährstoffe
Anpassung an Belastung
Superkompensation:
Belastungsreize
Motorische Grundeigenschaften
Beweglichkeit
Ausdauer
Koordination
Schnelligkeit
Kraft
Motorische Grundeigenschaften
ALLGEMEINE
ANATOMIE
Bewegungsapparat
Allgemeine Anatomie
Die Zelle:
Zellkern
Mitochondrien
Golgi-Apparat
Endoplasmatisches Reticulum
Allgemeine Anatomie
Allgemeine Anatomie
Bewegungsapparat:
passive Strukturen des Bewegungsapparats:
Knochen
Bänder
Sehnen
Knorpel
aktive Strukturen des Bewegungsapparats:
Muskeln
Zellbestandteile des menschlichen
Bewegungsapparates in ihrer
kleinsten Einheit
• Zellen: Chondroblasten, Fibroblasten, Osteoblasten,
Myoblasten
• Matrix: Grundsubstanz, Kollagen,
Vernetzungsproteine
• Bestandteile der Matrix werden in der Zelle gebildet
und nach außen entlassen
• Anpassungsfähigkeit und Trainierbarkeit aller
Strukturen!!
Konsequenz
• Einzelne Strukturen des Bewegungsapparates
sind trainierbar!
• Aber das Verhältnis zwischen Belastung und
Belastbarkeit muss stimmen!
Knochen & Knorpel
Knochen
Knochen:
ständiger Umbau
Anpassung an Belastung
Abbau bei Inaktivität
Thema Osteoporose
Knorpel
* keine eigene Blutversorgung
* Ernährung über Gelenksflüssigkeit sowie durch Be- und
Entlastung
* sehr schlechte Regenerierbarkeit
* 4 Zonen Knorpel muss belastet
werden
Kniegelenk (art.genu)
Kniegelenk Röntgenaufnahme
Kniegelenk – Knorpel /
Bänder
Kniegelenk - Seitenansicht
Kniegelenk – Menisci und
Kreuzbänder
Kreuzbänder
Meniscus
Oberschenkel - Muskulatur
Funktion m. Quadrizeps
• Kniestreckung
• Mithilfe Hüftbeugung
Funktion Mm. Ischiocrurales
oder Hämstrings:
• Kniebeugung
• Mithilfe Hüftstreckung
Oberschenkel
Oberschenkel
laterale Ansicht
Kniegelenk
Muskulatur
Muskel
3 Arten:
•glatte Muskulatur
•quergestreifte Muskulatur
•Herzmuskulatur
Muskel
Funktionen:
können sich nur kontrahieren / sich zusammenziehen Streckung erfolgt über die Gegenspieler
Agonist: der Muskel, der eine Bewegegung macht
Synergist: der, der ihm dabei hilft
Antagonist: Gegenspieler
Muskel
Beispiel Armbeugung und Streckung:
Muskel
Muskeln:
Muskelhülle
Muskelfaserbündel
Muskelfasern
Myofibrillen
Sarkomer
Muskel
3 Muskelfaserarten der Skelettmuskulatur
1. Slow-Twich-Fasern (Typ I Fasern)
langsam, rot, viel Mitochondrien, aerob
2. Fast-Twich-Fasern vom oxidativen Typ (Typ IIa Fasern)
schnell, heller, weniger Mitochondrien, vorwiegend aerob
3. Fast-Twich-Fasern vom glykolytischen Typ (Typ IIx Fasern)
sehr schnell, hell, wenige Mitochondrien, vorwiegend anaerob
Muskel
Muskel
Komponenten der Muskulatur
Aktive:
Aktin- & Myosinfilamente
Passive:
Faszien, Zellmembranen, Zellskelettstrukturen
Muskel
Mikroskopische Struktur der Muskelfaser:
Muskel
Filamentgleiten
Muskel
Muskel
Voraussetzung für die Muskelkontraktion:
1. Signal vom zentralen Nervensystem
2. Mineralstoffe (Kalzium und Magnesium)
3. Energie: ATP
Muskel
Die motorische Einheit:
1 Motoneuron
ca. 5-1500 Muskelfasern
Muskel- Sehnen- Übergang
Nervensystem
Nervensystem
• Zwei Arten:
Vegetatives Nervensystem
(unwillkürliches Nerensystem)
Willkürliches Nervensystem
•Informationsweiterleitung
• sehr sensibel
• kaum dehnfähig
• gleitet innerhalb einer Hülle
•Gut durchblutet
Nervensystem
Gleitfähigkeit der Neuralen
Strukturen wird durch
verschieden Faktoren beeinflusst:
• Druck
• Stoffwechsel
• Belastung
• Flexibilität und Mobilität aller
umliegenden Strukturen
bzw. innerhalb des Nerven
•Bewegung beeinflusst auch die
Durchblutung des Nerven und die
Nervenleitgeschwindigkeit (Warm
up!)
Zentral- Nerven System
Mann spricht also nicht vom Muskel, sondern
vom:
NEURO– MUSKEL– SEHNE– KNOCHEN- Komplex
!!!
Training hat Einfluss auf das Muskel-, Sehnenund Knochengewebe sowie auf die Neuralen
Strukturen !
Kreislauf
Kreislauf
Belastbarkeitssteigerung
Optimalprinzip
versus
Minimalprinzip
Die Funktion bestimmt das Organ
Adaptationsprinzipien
Anpassungsreserve
Fixe Grenze
Stabil über
Jahre
MAXIMALE FUNKTIONSKAPAZITÄT
genetisches Potential
Bestimmt was möglich wäre (Anlage)
AKTUELLE FUNKTIONSKAPAZITÄT
momentane Trainingsgrenze
beeinflusst durch das Vegetative NS,
Hormonsystem und Immunsystem
Funktionsreserve
Variable
Grenze
Tage /
Stunden
AKTUELLE
BEANSPRUCHUNG
Grundlagen der
Trainingsgestaltung
• Belastung und Belastbarkeitsanalyse
• Sportartanalyse
• Methodik
Allgemein – vielseitig Zielorientiert –
Spezifisch
• Adaptationskriterien
Adaptationsvorgänge
Kraft
Neurale Adaptation
Hypertrophie
Starker Kraftanstieg
durch neurale Adaptation
Bis zu diesem Zeitpunkt resultiert
die Adaptation vor allem in der
Zunahme der Neuronalen Anpassung
Beweglichkeit
Dehnen ?
Mobilisieren ?
Wann ?
Wie ?
Überhaupt notwendig ?
Hypermobil ?
Verkürzt ?
Beweglichkeit
Beweglichkeit
Setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen:
• Knöcherne Strukturen
• Passive Strukturen
(Sehnen, Bänder, Kapsel, Menisken, Disci)
• Aktive Strukturen (Muskeln – Agonist/Antagonist)
• Neurale Strukturen
Es gibt also eine passive und eine aktive Beweglichkeit
Warming up
…je besser die Vorbereitung, desto erfolgreicher und
effektiver kann das anschließende Trainings(Belastungs-) Programm durchgeführt werden!
…Vorbereitung auf eine folgende Belastung
…ist Leistungsbezogen
Warming up
1. Allgemeines Aufwärmen
2. Beweglichkeit – Flexibilität und Elastizität
Allgemeines Tonisieren
3. Spezifisches Tonisieren
4. Spezifisches Belasten
Anschließend:
Durchführung der Sportart (Training, Wettkampf,…)
Warming up - TONISIEREN
Spannungsaufbau
Verbesserung der muskulären Stiffness
Wichtig:
Vorbereitung über das gesamte Bewegungsausmaß
Cooling down
= erste Schritt der optimalen Regeneration
• „Herunterfahren“ aller Systeme
• Tonusregulation
• Abtransport von (Abfall-) Stoffwechselprodukten
Stabilisation
Rumpfmuskulatur
Rumpfmuskulatur
Rumpfmuskulatur
Halte und Stützfunktion: bildet Korsett, Stamm, kräftige zentrale
Säule
→ wichtig für jede Sportart: Punktum Mobile – Punktum Fixum zur
optimalen Kraftübertragung der Extremitäten
Ventral: bilden Grundlage der vorderen und seitlichen Bauchwand
→ Vorbeugen (Flexion), Seitbeugen (Latflex), Seitdrehen
(Rotation); 3D Bewegungen
Rücken: Stabilisation und Bewegung Wirbelsäule, Antagonisten zur
vorderen Muskelgruppe;
→ Streckung Wirbelsäule (v.a.LWS) - Extension (3D)
Abdominale Druckerhöhung
„Hilfsatemmuskeln“ beim forcierten Ausatmen
Prävention bedeutet
Belastung- und Belastbarkeitsanalyse
Trainingsplanung
Warming up (Vorbereiten)
Athletiktraining (Grundmot. Eigenschaften)
Technikschulung (Laufstilschulung / Lauf ABC)
Cooling down (Regeneration einleiten, Kaltwasser,…)
Beweglichkeitstraining / Dehnen / Mobilisieren
Kräftigungs- und Stabilisationstraining
Ausrüstung (Schuhe, Kleidung,…)
Ernährung (Voraussetzung für Adaptation)
Ergänzende Regenerationsunterstützende Maßnahmen
(Massage, Massagerollen, Bäder, Sauna, Infrarot,…)