MUSKEL - Olympiazentrum Vorarlberg
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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,…)
