4 Sportmotorik
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1. Sportmotorik – Definitionen Universität Wien - WS 2004/05 Sportmotorik 4 Hermann Schwameder Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Sportmotorik Beinhaltet alle organismischen Teilsysteme und Teilprozesse, die sportliche Bewegungen des Menschen auslösen und kontrollieren 1. Sportmotorik – Definitionen 1. Sportmotorik – Definitionen Motorische Kontrolle Koordination Bezieht sich auf die Aufgabe der oben genannten Teilsysteme und –prozesse, die Freiheitsgrade des menschlichen Körpers zu kontrollieren Harmonisches Zusammenwirken der 3 Teilsysteme und –prozesse auf der Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 2 Muskelkontraktionen (intermuskuläre Koordination) motorische Einheiten eines Muskels (intramuskuläre Koordination) 2. Physiologische und psychomotor. Grundlagen 2.1. Sensorische Systeme Sensorische Systeme Funktionen Effektorische Systeme Reflexe Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Teilbewegungen 4 Zentralnervale Strukturen und Verarbeitungsprozesse 5 Ebene von Aufnahme von körperäußeren und körperinneren Prozessen sowie Relationen des Körpers zur Umwelt Verarbeitung in unterschiedlichen Instanzen 6 1 2.1. Sensorische Systeme 2.1. Sensorische Systeme Sensorik Sensorik – mehrere Ebenen Bewusster Zugriff (kortikale Ebene) Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Bezugspunkt für die Planung und Vorbereitung einer Bewegung Kontrollfunktion während der Bewegungsausführung 7 Unbewusster (automatisierter) Zugriff (subcortikale bzw. cerebelläre Ebene) Motorische Eigen- und Fremdreflexe (Rückenmarksebene) 8 2.1. Sensorische Systeme 2.1.1. Visuelles System Für die Sportmotorik wichtige sensorische Systeme Sinnesorgan des visuellen Systems ist das Auge Visuelles System 120 Millionen Stäbchen 9 Vestibuläres System Propriozeptives System (Stellung und Bewegung von Körperteilen, Kräfte, …) Kineästhetisches System (Druck, Vibration, …) Nozizeptives System (Schmerzrezeptoren) Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Akustisches System Olivier & Rockmann, 2003 modif. nach Eysel, 1993 10 2.1.2. Akustisches System 2.1.3. Vestibuläres System Das Hörorgan (Cochlea) liegt im Mittelund Innenohrbereich Vestibularapparat 3 Bogengangorgane, 2 Maculaorgane Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Die Afferenzen zum Großhirn laufen auf sehr kurzem Weg über den Hörnerv 11 6 Millionen Zäpfchen Olivier & Rockmann, 2003 modif. nach Zenner, 1993 12 Olivier & Rockmann, 2003 modif. nach Zenner, 1993 2 2.1.4. Propriozeptives System 2.1.4. Propriozeptives System Propriozeption Funktionen Bereitstellung von Informationen über Kräfte, Spannungen, Kontraktionsgeschwindigkeiten, Gelenkstellungen usw. Muskelempfindungen Gelenksempfindungen Muskellängensystem (Intrafusale Muskelfasern, Muskelspindeln) Golgi-Sehnenrezeptoren Mechanorezeptoren der Gelenke 13 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Sehnenempfindungen Aktive Entspannung in den Arbeitspausen der Muskulatur 2.1.6. Nozizeptives System Empfindungen der Körperoberfläche (Haut) Schmerzrezeptoren Hautoberfläche Golgi-Mazzoni-Körperchen Vater-Pacinische Lamellenkörperchen Krausesche Endkolben Ruffini-Körperchen Merkelsche Tastzellen Haarfollikel 15 Knochen Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Begrenzung der Kontraktionsgeschwindigkeit 2.1.5. Kinästhetisches System Freie Nervenendigungen Muskeln Sehnen Gelenke 16 2.1. Sensorisches System 2.2. ZNS und Verarbeitungsprozesse Rezeptorsystem und Latenzzeiten bei motorischen Reaktionen Zentralnervensystem (ZNS) Gehirn Rückenmark Akustische Reize: ca. 100 – 180 ms Kinästhetische Reize: ca. 90 – 150 ms Propriozeptive Reize: ca. 50 – 80 ms Vestibuläre Reize: < 100 ms Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Optische Reize: ca. 150 – 250 ms Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Begrenzung der Kraftentwicklung 14 Meissner-Tastkörperchen 17 Voreinstellung von Spannungsendzuständen (stiffness) über die Muskelspindeln zur Realisierung zentralnervaler motorischer Programme Physiologische Träger der Verarbeitung von Informationen aus den Sinnesorganen 18 3 2.2. ZNS und Verarbeitungsprozesse 2.2. ZNS und Verarbeitungsprozesse Gehirn Motorische Repräsentation (Homunculus) Großhirnrinde (Cortex) Basalganglien Kleinhirn Brücke Verlängertes Mark Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 19 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Mittelhirn 20 2.3. Effektorische Systeme 2.3.1. Muskelkontraktion Funktionen Bewegungen starten Körperbewegungen entstehen durch Muskelverkürzungen (Kontraktionen) Bewegungen ausführen Aufbau des Muskels Bewegungsausführungen überwachen Bewegungsergebnis bewerten Ausführungsvorschriften der Prozesse speichern 21 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Zwischenhirn Myofibrille Sarkomer Myosin, Aktin Olivier & Rockmann, 2003 modif. nach Matthews, 1972 2.3.1. Muskelkontraktion 2.3.1. Muskelkontraktion Motorische Einheit Kontraktionskraft Sämtliche von ihm versorgte Muskelfasern Zahl der versorgten Muskelfasern liegt zwischen 10 und mehreren Tausend, je nach Größe und Funktion des Muskels Frequenzierung Entladung eines Motoneurons führt zu einer Einzelzuckung Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Muskelfaser (Muskelzelle) 22 Motorneuron 23 Muskel Wiederholte Entladungen führen zu Überlagerungen (Summation) Rekrutierung Muskelfasertypen Intramuskuläre Koordination 24 4 2.4. Reflexe 2.4. Reflexe Willkürbewegungen haben Handlungscharakter Im Sport bedeutsame Reflexe Reflexe zur Rechts-Links-Koordination Zielgerichtet Reflexe sind stereotype Antworten des Nervensystems auf sensorische Reize Großteil der Reflexe läuft über die Ebene des Rückenmarks 25 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Bewusste Planung und Korrektur Gehen und Laufen, gekreuzte Streckreflexe Steuerfunktion des Kopfes Halsreflexe steuern den Muskeltonus Zurücknehmen des Kopfes bewirkt Körperspannung und –streckung 26 2.4. Reflexe Unerwünschte Wirkungen von Schutzreflexen Einknicken der Hüfte bei nach hinten gerichteten Bewegungen Prof. Hermann Schwameder, WS 04/05 Abfaller rückwärts im Wasserspringen 27 Lidschlussreflex Schießsport Torwarte im Hand- und Fußball Block im Volleyball Halsstellreflex Kopf an die Brust beim Rückwärtssalto Kopf in den Nacken beim Kopfsprung 5
