Krafttraining
Strength and power in sport ( Hier ). Oxford: Blackwell Scientific. Copyright 1992 beim Internationalen Olympischen Komittee. Modifiziert mit Erlaubnis des Herausgebers.
Die Darstellung einer äußeren Kraft (oder eines Kraftmoments), die auf einen Sportler wirkt, wird in Verbindung mit der entsprechenden Körperposition (zum Beispiel dem Gelenkwinkel) Kraftkurve genannt. Kraftkurven weisen grundsätzlich drei Formen auf: ansteigend, abfallend oder konkav ( s. Abb. 2.21 ). Beispiele werden in Abbildung 2.22 dargestellt. Beachten Sie den großen Unterschied der Krafterzeugung bei unterschiedlichen Gelenkstellungen.
Für jede Bewegung gibt es Winkelpositionen, bei denen die Maximalwerte von F m F mm erreicht werden können. Während der Ellbogenbeugung wird F mm bei einem Winkel von 90° erzeugt (Abb. 2.22 a); bei der Ellbogenstreckung werden die F mm -Werte bei einem Winkel von 120° erreicht; bei der Schulterbeugung wird F mm erreicht, wenn der Arm sich geringfügig hinter dem Rumpf befindet (Abb. 2.22 b) usw. Von großer Wichtigkeit sind auch die Kraftwerte in den schwächsten Positionen, die sogenannten toten Punkte . Das schwerste Gewicht, das über den vollständigen Umfang einer Gelenkbewegung gehoben wird, kann nicht größer sein als die Kraft im schwächsten Punkt.
Biomechanisch gesehen, ist F mm eine Funktion der Muskelkräfte oder -spannungen, die zwei Transformationen unterliegen. Die Muskelkräfte werden in Gelenkmomente transformiert und diese wiederum in äußere Kräfte: Muskel-Sehnen-Kräfte –> Gelenkmomente –> Kraft (F mm Endpunktkraft). Im Folgenden werden diese Transformationen der Reihe nach betrachtet.
Abbildung 2.22: Beziehungen zwischen Gelenkwinkeln und isometrischer Kraft bei der Ellbogenbeugung (a) und Schulterbeugung (b). Die Winkel wurden auf Basis der Körperposition bestimmt. Als Grundlage dienten Durchschnittswerte von 24 Sportlern. Die Ellbogenbeugekraft wurde bei supinierter Unterarmposition gemessen. Die Messungen der Schulterbeugung wurden an Personen in Rückenlage vorgenommen. Der Unterarm befand sich in mittlerer Position (zwischen supiniert und proniert). Bei -30° befand sich der Arm hinter dem Rumpf.
Aus V. M. Zatsiorsky und L. M. Raitsin, (1973). Kraft-Haltungs-Beziehungen bei sportlichen Bewegungen (Moskau, Russland: Russische Staatsakademie für Körperkultur und Sport). Technischer Bericht.
Mit freundlicher Genehmigung der Russischen Staatsakademie für Körperkultur und Sport.
Muskelkräfte in unterschiedlichen Körperpositionen
Die Muskelspannung hängt von der Muskellänge ab. Wenn sich ein Gelenkwinkel verändert, verändert sich ebenfalls die Muskellänge bzw. die Distanz vom Muskelursprung bis zum Muskelansatz. Umgekehrt resultiert die Veränderung der Muskellänge in einer Veränderung der Muskelspannung. Dies geschieht aus zwei Gründen. Erstens verändert sich die Fläche der sich überlappenden Aktin- und Myosinfilamente, wodurch sich die Anzahl der erzeugbaren Querbrückenverbindungen ändert ( siehe Kap. 3 ). Zweitens verändert sich der Beitrag der elastischen Kräfte, insbesondere der Beitrag der parallelelastischen Komponenten. Auf Grund des Zusammenspiels dieser beiden Faktoren stellt sich das Verhältnis zwischen der momentanen Muskellänge und der Krafterzeugung als komplex dar. Diese Komplexität kann jedoch unberücksichtigt bleiben, und als allgemeine Regel lässt sich akzeptieren, dass, von wenigen Ausnahmen abgesehen (z. B. der M. rectus femoris bei einigen Radsportlern), die Muskeln eine geringere Spannung bei geringerer Länge erzeugen. Im Gegensatz dazu werden höhere Kräfte durch gedehnte Muskeln erzeugt.
Wenn ein Gelenk die Grenzen seines Bewegungsumfangs erreicht, nehmen die passiven elastischen Kräfte zu. So erreicht beispielsweise die Außenrotation der Schulter während der Armbeugung beim Pitchen annähernd 180° (Abb. 2.23). Bei dieser Winkelstellung werden die Muskeln und andere weiche anatomische Gewebe der Schulter deformiert. Indem sie dieser Deformation einen Widerstand entgegensetzen, tragen die Gewebe zu den Gelenkdrehmomenten bei, die maximale Werte erreichen.
Abbildung 2.23: Kräfte beim Pitchen. In dem dargestellten Beispiel werden die höchsten Kräfte gezeigt.
Abdruck mit freundlicher Genehmigung von Fleisig G. S. et al, (1995). Kinetik des Baseballpitchens mit Konsequenzen hinsichtlich des Verletzungsmechanismus. American Journal of Sports Medicine, 23 (7), 223-239.
Die Länge eines zweigelenkigen Muskels
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