Mit Hilfe der videogestützten EMG-Messungen sollen an einer Probandengruppe von sechs männlichen Krafttrainierenden 20 unterschiedliche Übungen auf ihre Effektivität für das Training der Brustmuskulatur untersucht werden. Die erfassten Daten werden mittels deskriptiver Statistik dargestellt und anschließend einer analytischen Prüfung unterzogen. Zudem werden innerhalb des deskriptiven Teils zeitnormalisierte Aktivitätsverläufe beschrieben, um die Belastungsprofile der einzelnen Übungen differenziert betrachten zu können. Nach der Überprüfung der Übungen bezüglich ihrer muskulären Aktivierung soll mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse eine Rangliste nach Effektivität für das Training der Brustmuskulatur erstellt werden.
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Abkürzungen
1 Einleitung
1.1 Herleitung
1.2 Ziel dieser Arbeit
1.3 Struktur der Arbeit
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Grundlagen der Muskulatur
2.1.1 Aufbau der Skelettmuskulatur
2.1.2 Kontraktion der Skelettmuskulatur
2.2 Nervensystem
2.2.1 Bestandteile des Nervensystems
2.2.2 Elektrische Vorgänge des Nervensystems
2.3 Grundlagen der Kraft
2.3.1 Erscheinungsformen der Kraft
2.3.2 Faktoren der Kraft
2.4 Das Training der Kraft
2.4.1 Steuerung des Krafttrainings
2.4.2 Methoden des Krafttrainings
2.4.3 Intensitätstechniken zur Erhöhung der Belastung
2.5 Grundlagen der Elektromyographie
2.5.1 Definition
2.5.2 Kinesiologisches EMG
2.5.3 Signalbearbeitung
2.5.4 Möglichkeiten und Grenzen der Elektromyographie
2.6 Darstellung bereits veröffentlichter Literatur
3 Formulierung der Hypothesen
4 Forschungsdesign
4.1 Darstellung der ausgewählten 20 Übungen
4.1.1 Übung 1-3: Langhantel Flachbankdrücken (unterschiedliche Griffweiten)
4.1.2 Übung 4-6: Langhantel Schrägbankdrücken
4.1.3 Übung 7-9: Kurzhantel Schrägbankdrücken
4.1.4 Übung 10-13: Kurzhantel Flachbankdrücken (Variationen)
4.1.5 Übung 13 und 14: Langhantel Flachbankdrücken (Variationen)
4.1.6 Übung 15: Langhantel Flachbankdrücken Reduktionssatz
4.1.7 Übung 16-18: Kurzhantel Fliegende („Flies“ in unterschiedlichen Varianten)
4.1.8 Übung 19 und 20: Vorermüdung und Nachermüdung
4.2 Begründung der Übungsauswahl
4.3 Ausgewählte Muskulatur
4.4 Probanden
4.5 Untersuchungsort
4.6 Verwendete Materialien
4.7 Standardisierung der Untersuchung
4.7.1 Bewegungsgeschwindigkeit
4.7.2 Wiederholungszahl
4.7.3. Pausenzeiten
4.7.4 Gewicht
4.7.5 Griffweite
4.8 Vorbereitung der Untersuchung
4.8.1 Hautvorbereitung
4.8.2 Elektrodenapplikation
4.8.3 MVC Messungen
4.9 Durchführung der Untersuchung
4.10 Auswertung der Daten
4.10.1 Deskriptive Statistik
4.10.2 Analytische Statistik
5 Darstellung der Ergebnisse
5.1 Deskriptive und Analytische Statisitik
5.1.1 Übung 1: LH-Flachbankdrücken (normaler Griff)
5.1.2 Übung 2: LH-Flachbankdrücken (enger Griff)
5.1.3 Übung 3: LH-Flachbankdrücken (weiter Griff)
5.1.4 Vergleich der Übungen mit veränderter Griffweite
5.1.5 Übung 4: LH-Schrägbankdrücken (negativ -10°)
5.1.6 Übung 5: LH-Schrägbankdrücken (positiv +10°)
5.1.7 Übung 6: LH-Schrägbankdrücken (positiv +25°)
5.1.8 Übung 7: KH-Schrägbankdrücken (negativ -10°)
5.1.9 Übung 8: KH-Schrägbankdrücken (positiv +10°)
5.1.10 Übung 9: KH-Schrägbankdrücken (positiv +25°)
5.1.11 Vergleich der Übungen mit veränderter Bankneigung
5.1.12 Übung 10: KH-Flachbankdrücken
5.1.13 Übung 11: KH-Flachbankdrücken (Teilbewegung)
5.1.14 Übung 12: KH-Flachbankdrücken (Endkontraktion)
5.1.15 Vergleich der Übungensvariationen (KH)
5.1.16 Übung 13: LH-Flachbankdrücken (Teilbewegung)
5.1.17 Übung 14: LH-Flachbankdrücken (mit Endkontraktion)
5.1.18 Vergleich der Übungsvariationen (LH)
5.1.19 Reduktionssätze LH-Flachbankdrücken
5.1.20 Übung 16: KH Fliegende „Flies“ (volle ROM)
5.1.21 Übung 17: KH Fliegende „Flies“ (Teilbewegung)
5.1.22 Übung 18: KH Fliegende „Flies“ (mit Endkontraktion)
5.1.23 Vergleich der Übungsvariationen („Flies“)
5.1.24 Übung 19: Vorermüdung
5.1.25 Übung 20: Nachermüdung
5.1.26 Vergleich zwischen Vorermüdung und Nachermüdung
5.1.27 Vergleich der Reduktions- und Verbundsätze mit normaler Übungsausführung
5.1.28 Vergleich von Isolations- und Grundübung
5.2 Ranglisten der effektivsten Übungen
6 Diskussion
6.1 Diskussion der Hypothesen
6.2 Diskussion der erstellten Ranglisten
6.3 Methodenkritische Anmerkungen
7 Zusammenfassung und Ausblick
8 Literaturverzeichnis
9 Anhang
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1. Schematische Darstellung des Aufbaus des Skelettmuskels
Abb. 2. Zusammenspiel von Agonist und Antagonist
Abb. 3a) Phase 1 der Gleitfilamenttheorie
Abb. 3b) Phase 2 der Gleitfilamenttheorie
Abb. 3c) Phase 3 der Gleitfilamenttheorie
Abb. 3d) Phase 4 der Gleitfilamenttheorie
Abb. 4. Steuerung der Muskelkontraktion
Abb. 5. Aufbau eines Neurons
Abb. 6. Ionenverteilung beim Membranpotential
Abb. 7. Ausgleichsbestreben der Ionen und Gegenwirken der Na+/K+-Pumpe
Abb. 8. Chemische Synapse
Abb. 9. Motorische Endplatte
Abb. 10. Erscheinungsformen der Kraft
Abb. 11. Sarkoplasmatische und myofibrilläre Hypertrophie
Abb. 12. Energiefluss im Ruhezustand und unter Belastung
Abb. 13. Proteinsuperkompensation
Abb. 14. Methodenpyramide
Abb. 15. Typische Signalverarbeitungsschritte der quantitativen EMG-Analyse
Abb. 16a) Übung 1: Bankdrücken mit normaler Griffweite
Abb. 16b) Übung 2: Bankdrücken mit engem Griff
Abb. 16c) Übung 3: Langhantel Flachbankdrücken mit weitem Griff
Abb. 17a) Übung 4: LH-Schrägbankdrücken (negativ -10°)
Abb. 17b) Übung 5: LH-Schrägbankdrücken (positiv +10°)
Abb. 17c) Übung 6: LH-Schrägbankdrücken (positiv +25°)
Abb. 18a) Übung 7: KH-Schrägbankdrücken (negativ -10°)
Abb. 18b) Übung 8: KH-Schrägbankdrücken (positiv +10°)
Abb. 18c) Übung 9: KH-Schrägbankdrücken (positiv +25°)
Abb. 19a) Übung 10: KH-Flachbankdrücken
Abb. 19b) Übung 11: KH-Flachbankdrücken (Teilbewegung)
Abb. 20. Übung 13: LH-Flachbankdrücken (Teilbewegung)
Abb. 21a) Übung 16: KH-Fliegende (volle rom)
Abb. 21b) Übung 17: KH-Fliegende (Teilbewegung)
Abb. 22. Anteile des m. pectoralis major
Abb. 23. Anteile des m. deltoideus
Abb. 24. Die 3 Köpfe des m. triceps
Abb. 25a) Körperfettwaage Tanita BF-
Abb. 25b und c) Plurimeter und Metronom
Abb. 26a) Elektrodenapplikation der Brust- und Schultermuskulatur
Abb. 26b) Elektrodenapplikation der Armmuskulatur
Abb. 27a) MVC Messung der Brustmuskulatur
Abb. 27b) MVC Messung der Armmuskulatur
Abb. 27c) MVC Messung des Delta mittels Frontheben
Abb. 27d) MVC Messung des Delta mittels Frontdrücken
Abb. 28. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von Übung 1 (n=5)
Abb. 29a-d). Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 30. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von Übung 2 (n=5)
Abb. 31a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 32. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von Übung 3 (n=5)
Abb. 33. Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 34. Vergleich der Mean Werte der Übungen 1, 2 und 3 aller vier Muskeln
Abb. 35. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von Übung
Abb. 36a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 37. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von Übung
Abb. 38a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 39. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 40a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 41. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 42a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 43. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 44a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 45. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 46 a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 47. Vergleich der Mean Werte der Übungen 1, 4, 5 und
Abb. 48. Vergleich der Mean Werte der Übungen 7-
Abb. 49. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 50a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 51. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 52a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 53 Mean Werte über die gesamte Bewegung von Übung
Abb. 54a und b) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 55. Vergleich der Mean Werte der Übungen 10, 11 und
Abb. 56. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 57a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 58. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 59a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 60. Vergleich der Mean Werte der Übungen 1, 13 und
Abb. 61. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 62a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 63. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 64 a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 65. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 66a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 67. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 68a-d) Aktivitätsverläufe von Übung
Abb. 69. Vergleich der Mean Werte der Übungen 16, 17 und
Abb. 70. Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 71. Intensitäten der Fliegenden und des Bankdrückens bei
Übung
Abb. 72 Mean Werte über den gesamten Bewegungsablauf von
Übung
Abb. 73. Intensitäten der Fliegenden und des Bankdrückens bei
Übung
Abb. 74. Vergleich der muskulären Aktivierung beim Bankdrücken bei Vor- und Nachermüdung
Abb. 75. Vergleich der muskulären Aktivierung bei Fliegenden Bewegung bei Vor- und Nachermüdung
Abb. 76. Vergleich der kompletten Übungsausführungen bei Vor- und Nachermüdung
Abb. 77. Vergleich der Übungen 1, 15, 16, 19 und
Abb. 78. Vergleich von Isolations- und Komplexübung (Übung 1 und Übung 16)
Abb. 79. Top 10 der effektivsten Übungen für den
pars sternocostalis
Abb. 80. Top 10 der effektivsten Übungen für den
pars abdominalis
Abb. 81. Top10 der effektivsten Übungen für den gesamten Brustmuskel
Abb. 82. Boxplot zur Begründung des Ausschluss von Proband Nummer
Abb. 83. Normalverteilungsdiagramm Mean exzentrisch
Abb. 84. Normalverteilungsdiagramm Mean total
Abb. 85. Normalverteilungsdiagramm Mean exzentrisch
Abb. 86. Normalverteilungsdiagramm Peak exzentrisch
Abb. 87. Normalverteilungsdiagramm Peak konzentrisch
Abb. 88. Normalverteilungsdiagramm von Peak total
Abb. 89a-d) Aktivitätsverläufe der Fliegenden Bewegung bei
Übung
Abb. 90a-d) Aktivitätsverläufe des Bankdrückens bei Übung
Abb. 91a-d) Aktivitätsverläufe der Fliegenden Bewegungen bei
Übung
Abb. 92a-d) Aktivitätsverläufe des Bankdrückens bei Übung
Tabellenverzeichnis
Tab. 1. Kraftformen, Trainingsmethoden, Methodencharakterisierung und Anwendungsbereiche
Tab. 2. Anthropometrische Probandendaten
Tab. 3. Signifikanzniveau
Tab. 4. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 1 (n=5)
Tab. 5.Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 2 (n=5)
Tab. 6. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 3 (n=5)
Tab. 7. Korrelation von Griffweite und Aktivierung des Trizeps’
Tab. 8. Korrelation von Griffweite und Aktivierung der
Brustmuskulatur
Tab. 9. Signifikanzwerte des Wilcoxon-Tests für die Übungen mit veränderter Griffweite
Tab. 10. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 4 (n=5)
Tab. 11. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 5 (n=5)
Tab. 12. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 6 (n=5)
Tab. 13. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 7 (n=5)
Tab. 14. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 8 (n=5)
Tab. 15. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 9 (n=5)
Tab. 16. Korrelation zwischen Neigungswinkel der Bank und Aktivierung der Schultermuskulatur
Tab. 17. Korrelation zwischen Neigungswinkel der Bank und Aktivierung der Brustmuskulatur
Tab. 18. Signifikanzwerte des Wilcoxon-Tests für die Übungen mit veränderter Bankneigung
Tab. 19. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 10 (n=5)
Tab. 20. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 11 (n=5)
Tab. 21. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 12 (n=5)
Tab. 22. Signifikanzwerte des Wilcoxon-Tests für die unterschiedliche Belastung von voller ROM, Teilbewegung und Endkontraktion
beim Kurzhantelbankdrücken
Tab. 23. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 13 (n=5)
Tab. 24. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 14 (n=5)
Tab. 25. Signifikanzwerte des Wilcoxon-Tests für die unterschiedliche Belastung von voller ROM, Teilbewegung und Endkontraktion
beim Langhantelbankdrücken
Tab. 26. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 15 (n=5)
Tab. 27. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 16 (n=5)
Tab. 28. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 17 (n=5)
Tab. 29. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 18 (n=5)
Tab. 30. Signifikanzwerte des Wilcoxon-Tests für die unterschiedliche Belastung von voller ROM, Teilbewegung und Endkontraktion
beim Langhantelbankdrücken
Tab. 31. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 19 (n=5)
Tab. 32. Mean und Peak Werte sowie deren Standardabweichungen
(in % vom MVC) für Übung 20 (n=5)
Tab. 33. Signifikanzwerte des Wilcoxon Tests für Reduktions- und Verbundsätze im Vergleich zu normaler Übungsausführung
Tab. 34. Rangliste der 10 effektivsten Übungen für den mittleren Anteil der Brustmuskulatur ermittelt durch den Friedman Test
Tab. 35. Rangliste der 10 effektivsten Übungen für den unteren Anteil der Brustmuskulatur ermittelt durch den Friedman Test
Tab. 36. Rangliste der 10 effektivsten Übungen für den gesamten Brustmuskel
Tab. 37. Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest (Normalverteilung)
Tab. 38a) Ergebnisse des Wilcoxon-Tests für unterschiedliche Griffweiten
Tab. 38b) Statistik für den vorhergehenden Test(c)
Tab. 39a) Ergebnisse des Wilcoxon-Tests für unterschiedliche Neigungswinkel beim LH-Bankdrücken
Tab. 39b) Statistik für den vorhergehenden Test(c)
Tab. 40a) Ergebnisse des Wilcoxon-Tests für unterschiedliche Neigungswinkel beim KH-Bankdrücken
Tab. 40b) Statistik für den vorhergehenden Test(c)
Tab. 41a) Ergebnisse des Wilcoxon-Tests für die
Übungsvariationen
Tab. 41b) Statistik des vorhergehenden Tests(c)
Tab. 42a) Ergebnisse des Wilcoxon-Tests für Isolations- und Grundübung
Tab. 42b)Statistik für den vorhergehenden Test(b)
Tab. 43a)Ergebnisse des Wilcoxon-Tests für die
Intensitätstechniken
Tab. 43b) Statistik für den vorhergehenden Test(c)
Tab. 44a) Ergebnisse des Friedman Tests für den mittleren Anteil der Brustmuskulatur
Tab. 44b) Statistik für den vorhergehenden Test(a)
Tab. 45a) Ergebnisse des Friedman Tests für den unteren Anteil der Brustmuskulatur
Tab 45b) Statistik für den vorhergehenden Test(b)
Tab. 46a) Ergebnisse des Friedman Tests für den gesamten Brustmuskel
Tab. 46b) Statistik für den vorhergehenden Test(c)
Abkürzungen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
1 Einleitung
Im Rahmen der Einleitung werden die Herleitung des Themas, die Ziele der Arbeit sowie ihr Aufbau dargestellt, um dem Leser den Einstieg in die Thematik zu erleichtern und dem roten Faden der Arbeit folgen zu können. Wird im Laufe der Arbeit vom Delta, Deltamuskel, Deltoideus oder der Schultermuskulatur gesprochen, bezieht sich die Bezeichnung grundsätzlich auf den untersuchten vorderen Anteil (pars clavicularis) des m. deltoideus. Der m. pectoralis major wird der Einfachheit halber als Brustmuskel oder lediglich als m. pectoralis bezeichnet, da der m. pectoralis minor in dieser Arbeit keine Beachtung findet. Die untersuchten Anteile sind der pars sternocostalis (mittlerer Anteil oder pec.ster.) und der pars abdominalis (unterer Anteil oder pec.abd.). Die untersuchte Armstreckmuskulatur (m. triceps caput longum) wird in der Arbeit ebenfalls der besseren Lesbarkeit wegen lediglich als Trizeps oder mit dem lateinischen Namen bezeichnet.
Aufgrund der Struktur einiger Themen ließen sich teilweise Gliederungspunkte der vierten Ebene nicht vermeiden. Diese tauchen zur besseren Übersichtlichkeit jedoch nicht im Inhaltsverzeichnis auf.
1.1 Herleitung
Der Bereich des Fitness- und Krafttrainings erfreut sich wachsender Beliebtheit. Die Zahl der Fitnessstudios innerhalb Deutschlands ist in den letzten 10 Jahren stark angestiegen (vgl. Hidding 2004). Im Internet entstehen Fitness- und Bodybuildingforen mit bis zu 30000 Mitgliedern. Neue und alte Trainingsformen, aus der Literatur bekannt oder vom Trainer aus dem Fitnessstudio erfahren, werden vorgestellt und diskutiert. Neue und unbekannte Methoden aus Amerika werden im Selbstversuch getestet und die Ergebnisse miteinander verglichen. Immer wieder stellen sich die Trainierenden im Krafttraining die Frage nach den effektivsten Übungen, Trainingsformen, Wiederholungszahlen und Intensitäten.
Die Trainingswissenschaft stellt inzwischen unbestreitbar einen nicht mehr wegzudenkenden Teil innerhalb des sportlichen Trainings dar. Durch Videoanalysen können Bewegungen in kleinste Teile zerlegt, beobachtet, in Echtzeit oder Zeitlupe verglichen und analysiert werden. Teile der alten „Meisterlehren“ sind trainingswissenschaftlich erklärt, verbessert oder verworfen worden und auch innerhalb des Krafttrainings erhalten diese Möglichkeiten der Trainingsoptimierung immer höheren Stellenwert.
Neue Dimensionen eröffnen sich im Krafttraining durch die Elektromyographie. Es besteht durch diese Technik die Möglichkeit, unterschiedliche Übungen auf ihre Effektivität zu überprüfen. Mit Hilfe der Oberflächenelektroden lässt sich der Grad der Aktivierung – der an einer Bewegung beteiligten Muskulatur – messen. Hierdurch sind Rückschlüsse auf die Effektivität einer bestimmten Trainings- oder Übungsform möglich.
1.2 Ziel dieser Arbeit
Mit Hilfe der videogestützten EMG-Messungen sollen an einer Probandengruppe von sechs männlichen Krafttrainierenden 20 unterschiedliche Übungen auf ihre Effektivität für das Training der Brustmuskulatur untersucht werden. Die erfassten Daten werden mittels deskriptiver Statistik dargestellt und anschließend einer analytischen Prüfung unterzogen. Zudem werden innerhalb des deskriptiven Teils zeitnormalisierte Aktivitätsverläufe beschrieben, um die Belastungsprofile der einzelnen Übungen differenziert betrachten zu können.
Nach der Überprüfung der Übungen bezüglich ihrer muskulären Aktivierung soll mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse eine Rangliste nach Effektivität für das Training der Brustmuskulatur erstellt werden.
1.3 Struktur der Arbeit
Im zweiten Teil dieser Arbeit soll auf die theoretischen Grundlagen eingegangen werden, die zum Verständnis der durchgeführten Untersuchungen notwendig sind. Darunter fallen aus anatomischer Sicht der Aufbau und die Funktion des Nervensystems und der Skelettmuskulatur und aus trainingswissenschaftlicher Sicht die Beschreibungen der Kraft, des Fitness- bzw. Krafttrainings und eine kurze Darstellung bereits veröffentlichter Literatur zum Thema Übungs- und Trainingsformen. Den Abschluss des Grundlagenkapitels bilden Erklärungen zur Funktionsweise, den Möglichkeiten und Grenzen der Elektromyographie.
In Kapitel 3 werden die Hypothesen dieser Arbeit formuliert. Darauf folgend wird das Forschungsdesign dargestellt. Es beinhaltet die Informationen über die Probanden, die ausgewählte Muskulatur sowie die in der empirischen Untersuchung überprüften Trainingsformen und Übungen näher erläutert. Den Abschluss des Kapitels bildet die Beschreibung der Untersuchungsvorbereitung und -durchführung.
In Kapitel 5 erfolgt die deskriptive Darstellung der Ergebnisse mit anschließender Überprüfung durch adäquate analytische Test-Verfahren. Den Abschluss der Arbeit bildet das sechste Kapitel mit der Diskussion der Ergebnisse und Hypothesen, methodenkritischen Anmerkungen und einem Ausblick.
2 Theoretische Grundlagen
Das Grundlagenkapitel teilt sich in vier Gebiete mit unterschiedlich vielen Einzelkapiteln auf. Den ersten Block bilden die anatomisch-physiologischen Grundlagen über die Muskulatur und das Nervensystem, welche die durch die Elektromyographie messbaren Phänomene aufzeigen. Darauf folgen die trainingswissenschaftlichen Grundlagen über Kraft und Krafttraining. Der dritte Teil beinhaltet die technischen Grundlagen der Elektromyographie. Zum Abschluss des Kapitels folgt der vierte Block mit einer kurzen Darstellung relevanter bereits veröffentlichter Literatur.
2.1 Grundlagen der Muskulatur
Im menschlichen Körper können drei Arten von Muskulatur unterschieden werden:
Glatte Muskelzellen (Kontraktion willentlich nicht beeinflussbar, befinden sich in der Haut, den größeren Blutgefäßen und in den Organen des Verdauungssystems)
Quergestreifte Herzmuskelzellen (Kontraktion willentlich nicht beeinflussbar, erfolgt rhythmisch durch den Sinusknoten)
Quergestreifte Skelettmuskulatur (Kontraktion über das ZNS steuerbar, dienen der Bewegung des menschlichen Körpers)
Für diese Arbeit interessant ist der Aufbau und die Wirkungsweise der Skelettmuskulatur. Für weiterführende Informationen über glatte und Herzmuskulaturwird verwiesen auf Thews, Mutschler & Vaupel 1999, 171f. ; 584-592 und Campbell 2000, 1146.
2.1.1 Aufbau der Skelettmuskulatur
Ein Skelettmuskel besteht aus einzelnen oder mehreren Muskelköpfen […], welche sich wiederum aus parallel angeordneten und durch Bindegewebshüllen eingefassten Muskelfasern zusammensetzen (Hohmann et. al 2003, 67).
Ein Muskel besteht aus einer bestimmten Anzahl an Muskelsträngen. Diese Stränge setzen sich zusammen aus Muskelfaserbündeln, die aus mehreren Muskelfasern gebildet werden. Der Muskel ist durchzogen von Nerven und Kapillaren und umgeben von der Muskelhaut (Fascie). Die Kraftübertragung des Muskels erfolgt über die Sehnen, durch die er mit den Knochen verbunden ist. Innerhalb der Muskelfaser befinden sich die Myofibrillen und das Sarkoplasma. Das Sarkoplasma ist eine salz- und proteinhaltige Flüssigkeit, in der sich die folgenden Bestandteile befinden:
Mitochondrien (Ort der aeroben Energiebereitstellung)
Sarkoplasmatisches Retikulum (Ort der Kalziumionen Ca++)
Myoglobin ( Sauerstoffkurzspeicher)
Glykogen und Fett (Energielieferanten)
Die Myofibrillen sind die kontraktilen Elemente innerhalb der Muskelfaser. Sie sind längs innerhalb der Muskelzelle parallel angeordnet und bestehen aus zylindrisch geformten Sarkomeren, in denen Filamente aus den Eiweißen Aktin (dünnes Filament) und Myosin (dickes Filament) angeordnet sind. Am Anfang und Ende jedes Sarkomers sitzen die so genannten Z-Scheiben, an denen die Aktinfilamente (siehe Abb. 1: I-Band) ansetzen. Das andere Ende des Aktinfilaments setzt am Myosin (A-Band) an. „Die optische Wirkung der beiden abwechselnd angeordneten Streifen führte zu der Bezeichnung „Querstreifung““ (Hohmann et al. 2003, 67).
[...]
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