Trainingsformen in Prävention und Gesundheitssport. Vibrationstraining und der Einsatz von Muskelstimulationen


Hausarbeit, 2012
25 Seiten

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung: Geschichte des Vibrationstrainings

2. Vibrationsprinzip
2.1. Vibrationsarten
2.2. Vibrationsanwendungen
2.3. Parameter der Trainingssteuerung
2.3.1 Amplitude
2.3.2 Frequenz

3. Wirkungen des Vibrationstrainings
3.1. Dehnungs - Verkürzungszyklus
3.2. Tonischer Vibrationsreflex
3.3. Kinästhetische Illusion

4. Adaptionsmechanismen
4.1. Krafttraining mit Vibrationseinleitung
4.2. Dehnen mit Vibrationseinleitung
4.3. Kontraindikationen

5. Elektrostimulation

6. Einsatzmöglichkeiten in Prävention und Gesundheitssport
6.1 Ältere Menschen
6.1.1 Sturzprophylaxe
6.1.2 Osteoporose
6.2 Fitnesstraining

7 Resümee – Zusammenfassung der Ergebnisse

8 Verzeichnisse
8.1 Literaturverzeichnis
8.2 Internetquellen
8.3 Abbildungsverzeichnis
8.4 Tabellenverzeichnis

1. Geschichte des Vibrationstrainings

Das Vibrationstraining kann auf eine 100 jährige Entwicklungsgeschichte zurückblicken. Nach der Erfindung des Vibrationsgeräts von John H. Kellog im Jahre 1910 dauerte es 60 Jahre bis die Idee des Trainings durch Vibration durch den russischen Wissenschaftler Prof. Vladimir Nazarov auf den Sport übertragen wurde. In dieser Zeit wurde die Technik immer weiter perfektioniert, was dazu führte, dass sie es sogar bis in den Weltraum schaffte. An Bord einer russischen Raumfähre ermöglichte sie den Kosmonauten der durch Schwerelosigkeit verursachten Rückbildung von Muskulatur und Knochen entgegenzuwirken und so die Weltrekordzeit von über 400 Tagen im All zu verbringen. Es folgten neue Technologien und Innovationen, die das Vibrationstraining immer bekannter machten (Powerplate, 2011) . Darüber hinaus stellt das Vibrationstraining einen wichtigen Bestandteil des Mars500 Projektes dar, bei dem der bemannte Flug zum Mars in einer 500 Tage Isolation simuliert wird (http://www.esa.int/SPECIALS/Mars500/SEMNYIFKZ6G _0.html). Heute wäre das Vibrationstraining aus der modernen Sporttherapie kaum noch weg zu denken (http://www.dvgs.de/714-0-vibrationstraining-im-sport-und-in-der-therapie-20ue.html), daher setzt sich diese Arbeit zum Ziel, die Einsatzmöglichkeiten jenes Trainingssystems in Prävention und Gesundheitssport herauszuarbeiten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Beispiel für ein modernes Vibrationssystem. Hier dargestellt das Modell Galileo® Fit von dem Hersteller Novotec Medical GmbH (http://www.galileo-training.com/de-deutsch/produkte/p35/galileo-fit.html)

2. Vibrationsprinzip

Im folgenden Kapitel werden die Grundlagen des Vibrationstrainings erörtert. Des Weiteren wird auf die Trainingssteuerung explizit eingegangen.

2.1 Vibrationsarten

Auf dem Markt befinden sich zurzeit drei verschiedene Vibrationssysteme, wobei alle Geräte mit einer vibrierenden Bodenplatte ausgestattet sind, auf der man die verschiedenen Übungen durchführt.

Zum einen die Systeme mit kreisender Bewegung, wobei die Vibrationsplatte in alle Richtungen bewegt wird. Dies zieht den Nachteil mit sich, dass durch die horizontalen Bewegungen für den Körper negative Scherkräfte erzeugt werden (Goebel, 2006)

Bei den vertikal vibrierenden Systemen bewegt sich die gesamte Fläche auf und ab. Im Gegensatz dazu entspricht die seitenalternierende Vibration einer Bewegung einer Wippe, wobei sich die rechte und die linke Seite abwechselnd in vertikaler Richtung bewegen (Bergmann, 2008). Bei den unterschiedlichen Arten der Vibration ist anzumerken, dass wissenschaftliche Studien sich bis jetzt hauptsächlich auf die beiden letztgenannten Arten fokussierten (http://vibrasport.wordpress.com/2010/04/18/unterschied-der-vibrationsarten /#more-91).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2:Seitenalternierendes und nicht-seitenalternierendes System (Galileo

Training, 2010)

2.2 Vibrationsanwendungen

In der Literatur kursieren viele Namen für dieses Training: Vibrationstraining, Whole Body Vibration (WBV), Biomechanische Stimulation (BMS), Rhythmische Neuromuskuläre Stimulation (RNS) oder Hypergravity Training (HT) (Beutler, 2011). Allgemein kann man zwei Anwendungsbereiche von Vibration differenzieren. Bei der Ganzkörpervibration wirken die Schwingungen auf einen großen Anteil des Körpers, wobei man die Möglichkeit hat, auf der Vibrationsplatte zu sitzen, stehen oder liegen (Goebel, 2006). Im Gegensatz dazu bezeichnet die Teilkörpervibration eine lokale Anwendung, bei der beispielsweise ein vibrierender Gegenstand festgehalten wird (Bergmann, 2008).

2.3 Parameter der Trainingssteuerung

Um die Funktionsweise eines Vibrationsgerätes besser verstehen zu können, müssen zuerst die grundlegenden Begriffe Amplitude und Frequenz geklärt werden, denn diese sind die elementaren Parameter in der Trainingssteuerung. Natürlich sind auch die in Abbildung 2 dargestellten traditionellen Belastungsnormative eines Krafttrainings von Bedeutung. Als vereinheitlichter Grundsatz gilt: Jede Übung zwischen 30 bis 60 Sekunden ausführen, mindestens fünf Übungen pro Trainingssitzung, Pausendauer der Belastung entsprechend wählen, Trainingsdauer in der Regel nicht über 20 min und mindestens einmal pro Woche trainieren.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Belastungsnormative des traditionellen Krafttrainings (Haleva, 2005)

2.3.1 Amplitude

Die Amplitude stellt die wichtigste Komponente zur Intensitätssteuerung des Vibrationstrainings dar (Haas et al., 2004). Sie gibt die maximale Auslenkung der Platte in eine Richtung an (Magnus & Popp, 2002). Dabei lässt sich vereinfacht sagen, je größer die Amplitude, desto stärker ist prinzipiell der Trainingsreiz. Dies ist der Fall, weil es aufgrund der höheren Auslenkung zu einer stärkeren Dehnung des Muskel-Sehnen-Komplexes kommt (http://www.bionity.com/de/lexikon/Vibrationstraining.html). Hierbei sollte jedoch beachtet werden, dass der Benutzer nicht neuromuskulär überfordert wird, was sich beispielsweise an einem kurzzeitigen Fußheben von der Platte zeigen kann (Beutler 2011). Die Amplitude lässt sich bei den meisten Geräten mit Wipp-Prinzip zwischen Null und zwölf Millimeter und beim vertikalem Vibrationsprinzip zwischen zwei und viel Millimeter einstellen (Burkhardt, 2006), dabei verlaufen die Schwingungen bei den Vibrationsgeräten, wie in Abbildung 3 illustriert, in der Regel sinusförmig[1] (http://www.galileo-training.com/de-deutsch/produkte/galileo-trainingsgeraete/grundlagen/auf-einen-blick.html).

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Abbildung 5: Graphische Darstellung einer Schwingung mit der Amplitude A0 und der Schwingungsdauer:φ. w(t): Winkelgeschwindigkeit, A: Amplitude, x: Auslenkung des Punktes aus der Mittellage (Breuer, 2007)

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Abbildung 4:Schematischen Aufbau einer

Schwingung (Magnus & Popp, 2002)

Nun wird ein Einblick in die Grundzüge der physikalischen Schwingungslehre gegeben, um die Auswirkungen der einzelnen Parameter abschätzen zu können.

Man bezeichnet die Sinusschwingung auch als harmonische Schwingungen, -sie können als Projektionen gleichförmiger Kreisbewegungen auf einer Ebene dargestellt werden (Breuer, 2007). Damit kann die momentane Elongation der Platte über das Produkt der Amplitude und dem Sinus vom Winkel[2] des Zeigers mathematisch dimensioniert werden. Abbildung 4 verdeutlicht dies (Magnus & Popp, 2002).

2.3.2. Frequenz

Die Frequenz gibt die Anzahl einzelner Schwingungen pro Sekunde an (Magnus & Popp, 2002), also wie schnell sich die Platte bewegt. Die SI-Einheit der Frequenz ist Hertz (Breuer, 2004).

Wichtig bei der Wahl der richtigen Frequenz ist, dass sie sich in einem Bereich befindet, der nicht zu negativen Folgen führt, wie beispielsweise die Arbeit an einem Presslufthammer bei der es aufgrund hoher Frequenzen gekoppelt mit großen Amplituden zu Überlastungssymptomen kommen kann. Deshalb müssen Vibrationsgeräte diese Form der negativen Schwingungen absorbieren und nicht in den Körper leiten. Der gewählte Frequenzbereich charakterisiert die Zielsetzung des Trainings. Die folgende Tabelle 1 zeigt einen Wirkungsvergleich von Wippsystem und vertikalen Systemen in Bezug auf verschiedene Frequenzbereiche. Hierbei muss angemerkt werden, dass dies nur ein grober Überblick ist, über die genauen Wirkmechanismen wird in der Literatur noch kontrovers diskutiert[3] (Boser, 2010).

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Tabelle 1 : Wirkungsvergleich von Wipp-System und vertikalem System (Burkhardt, 2006)

Seitenalternierende Vibrationsplatten verfügen hierbei über eine einstellbare Frequenz zwischen 5 und 35 Hz, vertikal vibrierende sind im Bereich von 20 – 60 Hz angesiedelt (Beutler, 2011).

3. Wirkungen des Vibrationstrainings

Im Folgenden werden die Wirkmechanismen des Vibrationstrainings dargelegt. Zunächst wird auf den Dehnungs-Verkürzungszyklus näher eingegangen, gefolgt von Betrachtungen des tonischen Vibrationsreflexes und der kinästhetischen Illusion.

3.1 Dehnungs-Verkürzungszyklus

Die Idee des Vibrationstrainings ist, dass auf spinaler Ebene ausgelöste Reflexe die Muskulatur stimulieren. Dabei bezeichnet man die Wechselwirkung von Reflex, Muskelspannung und Muskelsteifigkeit als neuromuskuläre Antwort. Diese wird vom Rückenmark zum einen durch seine sensorisch afferente und motorisch efferente impulsleitende Funktion gewährleistet, zum anderen durch seine Aufgabe zur Ausführung einfacher Haltungs- und Bewegungsmuster - häufig ohne Beteiligung supraspinaler Systeme (Hollmann & Hettinger, 2000). Ausgangspunkt der spinalen Motorik ist der Reflex. „Ein Reflex ist die unbewusste, stereotype Antwort von Effektoren des Körpers auf die Aktivierung von Rezeptoren“ (Behrends, 2010, S. 730). Reflexe übernehmen grundsätzlich regulierende Funktionen, Schutzfunktionen des Organismus und unterstützen die motorische Entwicklung (Schmidt & Lang, 2008)

Das Vibrationstraining basiert hauptsächlich auf dem monosynaptischen Dehnungsreflex (vgl. Abbildung 5) der Muskulatur (Goebel, 2006).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Schematische Darstellung eines monosynaptischen Dehnungsreflexes (http://www.ortho-impuls.de/uploads/images/muskelspindeln-g.jpg)

Die Schwingung beim Vibrationstraining erzeugt eine Längenänderung im Muskel, welche die Muskelspindeln registrieren. Diese Erregung wird über die la-Fasern an das Hinterhorn im Rückenmark geleitet, wo es zu einer synaptischen Verschaltung mit den alpha-Motoneuronen kommt. Folglich wird der Muskel, insbesondere die Typ II-Muskelfasern, innerviert und zur Kontraktion gebracht (Mutschelknauß, 2006). Zusätzlich wird der Antagonist über die inhibitorischen Interneurone reziprok gehemmt (vgl. Abbildung 7). Dieser Vorgang ist vor allem bei alternierenden Bewegungen vorherrschend. Beim Vibrationstraining findet er, da der Organismus sich gleichzeitig über die Antagonisten stabilisieren muss nur submaximale Ausprägung (Schmidt & Lang, 2008).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Reziproke antagonistische Hemmung (Bear et al., 2009)

3.2 Tonischer Vibrationsreflex

Eklund und Hagbarth (1966) benannten die andauernde mechanische Muskelstimulation als tonischen Vibrationsreflex. Die Applikation des Vibratonsreizes erfolgt dabei in Form einer Ganzkörper- oder Teilkörperstimulation. Sie stellten fest, dass mechanische Vibrationen ab 100 Hz in einem Muskel an dessen Sehne eingeleitet zu unwillkürlichen tonischen Reflexkontraktionen führen. In weiteren Studien wurde gezeigt, dass zum einen eine erhöhte Amplitude, zum anderen auch eine Steigerung der Frequenz eine verstärkte Reflexantwort nach sich zieht (Park & Martin, 1993; Martin & Park, 1997). Der tonische Vibrationsreflex entwickelt sich einige Sekunden nach dem Belastungsbeginn und findet nach 20-60 Sekunden sein Maximum. Im Normalfall wird dieser Reflex bis zur Beendigung der Vibration aufrecht erhalten (Mutschelknauß, 2006).

[...]


[1] Neben den sinusförmigen Schwingungen, die von den meisten Trainingsgeräten generiert werden, gibt es auch noch multi-sinusodiale, transitend, shock, stationary-random, non-stationary-random Schwingungen, die aber in dieser Arbeit nicht weiter thematisiert werden.

[2] Insbesondere bei Berechnungen mit Differentialgleichungen empfiehlt sich die Verwendung des Bogenmaßes

[3] Auf diesen Punkt wird im Laufe der Arbeit noch explizit eingegangen.

Ende der Leseprobe aus 25 Seiten

Details

Titel
Trainingsformen in Prävention und Gesundheitssport. Vibrationstraining und der Einsatz von Muskelstimulationen
Hochschule
Deutsche Sporthochschule Köln
Autor
Jahr
2012
Seiten
25
Katalognummer
V187772
ISBN (eBook)
9783656116431
ISBN (Buch)
9783656117070
Dateigröße
1026 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Vibrationstraining, EMS, Elektromyostimulation, Trainingsform, Schwingungen, Adaption, Trainingssteuerung, Wirkmechanismus, Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus, Elektrostimulation, Sturzprophylaxe, Fitnesstraining, Osteoporose, Frequenz, Amplitude
Arbeit zitieren
Fabian Metz (Autor), 2012, Trainingsformen in Prävention und Gesundheitssport. Vibrationstraining und der Einsatz von Muskelstimulationen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/187772

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