Ausgehend von den Anforderungen an eine sportartspezifische Leistungsdiagnostik sowie der enormen Bedeutung der mechanischen Leistung als objektives Bewertungskriterium der belastungsbedingten Beanspruchungsreaktionen, kommt der Bestimmung der mechanischen Leistung im Schwimmsport eine große Rolle zu. Die Kopplung mit einer Spiroergometrie bringt die weiteren Vorteile, Aussagen zur kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit sowie zur Bewegungsökonomie im Rahmen einer komplexen Leistungsdiagnostik im Schwimmsport geben zu können. Der Einsatz erprobter und in ihren Aussagen als valide überprüfter Untersuchungsverfahren, wie das „Verfahren und Vorrichtung zur Spiroergometrie im Wasser“ nach Niklas et al. (1988a) birgt neben den großen Vorzügen die Nachteile hoher apparativer, materieller und finanzieller Voraussetzungen. Des Weiteren ist ein mobiler Einsatz aufgrund des komplexen Aufbaus nur bedingt gegeben. Das in dieser Untersuchung vorgestellte „Seil-Gurt-Rollsystem“ greift das grundsätzliche Untersuchungsdesign von Niklas et al. (ebd.) auf, nur kommt ein deutlich vereinfachter und kostengünstiger Messaufbau zum Einsatz. Dadurch laufen in diesem Verfahren die Interessen einer kostengünstigen, mobilen und vor allem sportartspezifischen Erfassung der Beanspruchungsreaktionen auf entsprechende Belastungen zusammen. Eine Grundfrage dieser Untersuchung war, ob beide hier vorgestellten Verfahren in den Ergebnissen ihrer Messungen übereinstimmen, bzw. ob es einen statistischen Zusammenhang gibt, um in der Folge beide Verfahren untereinander auszutauschen, bzw. in Zukunft das mobilere, praktikablere und kostengünstigere Seil-Gurt-Rollsystem zu verwenden.
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN
2.1 Wasserwirkungsfaktoren – Physikalische Gesetzmäßigkeiten
2.1.1 Druck
2.1.2 Auftrieb
2.1.3 Hydrodynamischer Widerstand
2.1.4 Viskosität des Wassers
2.2 Antriebskonzepte im Schwimmen
2.2.1 Das klassische Antriebskonzept: Prinzip Aktion und Reaktion
2.2.2 Das klassische Antriebskonzept: Prinzip des hydrodynamischen Lifts
2.2.3 Weitere Modelle zur Erklärung der Vortriebserzeugung
2.3 Diagnose der körperlichen Leistungsfähigkeit im Schwimmen
2.3.1 Die sportartspezifische Leistungsdiagnostik im Schwimmen
2.3.2 Entwicklung der Leistungsdiagnostik im Schwimmen
2.3.3 Möglichkeiten der Leitungsdiagnostik im Schwimmen
2.4 Zusammenfassung und Problemstellung
2.5 Fragestellungen und Hypothesen
3 UNTERSUCHUNGSKONZEPT
3.1 Untersuchungsstichprobe
3.2 Untersuchungsansatz
3.3 Untersuchungsaufbau
3.3.1 Verfahren 1 - kardanische Ankopplung nach Niklas et al.
3.3.2 Verfahren 2 - Seil-Gurt-Rollsystem
3.4 Untersuchungsmethoden
3.4.1 Spiroergometrie
3.4.2 2-D Bewegungsanalyse
3.5 Untersuchungsplan
3.6 Untersuchungsablauf
3.7 Statistische Datenbearbeitung
4 DARSTELLUNG UND DISKUSSION DER ERGEBNISSE
4.1 Analyse der Spiroergometrie
4.1.1 Physiologische Kennwerte
4.1.2 physikalische Kennwerte
4.2 Analyse der 2-D-Bewegungsanalyse
4.2.1 Zyklusweg
4.2.2 Zyklusfrequenz
4.2.3 Zum Verhältnis von Zyklusfrequenz und Zyklusweg
4.3 Gesamtanalyse durch Bland-Altman-Plot
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit besteht in der Untersuchung, ob das etablierte „Verfahren und Vorrichtung zur Spiroergometrie im Wasser“ (nach Niklas et al., 1988a) durch ein ökonomischeres und praktikableres Verfahren, das sogenannte „Seil-Gurt-Rollsystem“, ersetzt werden kann, indem die Übereinstimmung der Messergebnisse beider Verfahren empirisch verglichen wird.
- Vergleich zweier indirekter Methoden zur Ermittlung der mechanischen Leistung beim Schwimmen
- Einsatz spiroergometrischer Parameter zur Erfassung kardiopulmonaler Beanspruchungsreaktionen
- Anwendung der 2-D-Bewegungsanalyse zur quantitativen Erfassung kinematischer Schwimmparameter
- Überprüfung der statistischen Austauschbarkeit der beiden Messverfahren anhand der Bland-Altman-Analyse
- Analyse des Einflusses der Messapparatur auf die Kraulschwimmtechnik
Auszug aus dem Buch
2.1 Wasserwirkungsfaktoren – Physikalische Gesetzmäßigkeiten
Grundlage einer echten Leistungsmessung im Sport sind quantitative Annahmen zu Bewegungsphänomenen. Damit kommt der Biomechanik und denen ihr zu grunde gelegten, allgemeingültigen Gesetzen der Mechanik unter Berücksichti gung biologischer Gegebenheiten eine besondere Stellung zu. Ziel ist die Be schreibung von operationalen Beziehungen zwischen bestimmten Bewegungspa rametern und deren biologischen Ursachen. (Klauck, 1982)
Die Biomechanik des Schwimmens hat es im Speziellen mit Bewegungen zu tun, die maßgeblich durch das stofflich zur Luft sehr unterschiedliche Medium Wasser beeinflusst werden. Nach Klauck (ebd.) stellt die Anwendung biomechanischer Betrachtungsweisen auf das Wasser folgende konkrete Aufgaben:
1. Übertragung der Gesetzmäßigkeiten der Hydrodynamik auf die Fortbewegung des menschlichen Körpers im Wasser, zur Erstellung der Grundlagen für die Bewegungsdeskription.
2. Überprüfung einzelner mechanischer Bewegungsparameter oder biologischer Eigenschaften bezüglich ihrer Bedeutung für die Schwimmleistung.
3. Entwicklung problemangepasster Mess- und Untersuchungsmethoden zur Gewinnung hydromechanisch interessierender Bewegungsdaten.
4. Erstellung einfacher, relevanter Testprozeduren, die eine Objektivierung von unter Umständen komplexen Leistungsmerkmalen beim Schwimmen gestat ten.
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Diese Einleitung erläutert die Bedeutung der Leistungsdiagnostik im Schwimmsport und stellt die Notwendigkeit von sportartspezifischen Verfahren sowie die Zielsetzung der vorliegenden Arbeit dar.
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN: Dieses Kapitel vermittelt physikalische Gesetzmäßigkeiten im Wasser, stellt diverse Antriebskonzepte vor und gibt einen Überblick über historische und aktuelle Methoden der Leistungsdiagnostik im Schwimmen.
3 UNTERSUCHUNGSKONZEPT: Hier wird das methodische Vorgehen beschrieben, inklusive der Stichprobenbeschreibung, des Aufbaus der beiden Testverfahren (Kardanische Ankopplung vs. Seil-Gurt-Rollsystem) und der verwendeten statistischen Analysemethoden.
4 DARSTELLUNG UND DISKUSSION DER ERGEBNISSE: In diesem Kapitel werden die erhobenen spiroergometrischen und kinematischen Daten ausgewertet, verglichen und auf ihre statistische Übereinstimmung hin kritisch diskutiert.
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen, bewertet die Austauschbarkeit der Messverfahren und gibt Empfehlungen für zukünftige Forschungsansätze und die praktische Anwendung.
Schlüsselwörter
Leistungsdiagnostik, Schwimmen, mechanische Leistung, Spiroergometrie, Seil-Gurt-Rollsystem, kardanische Ankopplung, Bewegungsanalyse, Zusatzkraftbeaufschlagung, Stufentest, kardiopulmonale Leistungsfähigkeit, Wasserwiderstand, Validität, Reliabilität, Bland-Altman-Analyse, Kraulschwimmen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Magisterarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit vergleicht zwei unterschiedliche technische Verfahren zur indirekten Ermittlung der mechanischen Leistung beim Schwimmen, um deren Eignung für eine ökonomische und mobile Leistungsdiagnostik zu prüfen.
Welche zentralen Themenfelder behandelt die Studie?
Die Arbeit kombiniert sportphysiologische Methoden der Spiroergometrie mit biomechanischen Analysen der Schwimmtechnik im Strömungskanal.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist zu klären, ob das neu entwickelte, kostengünstigere „Seil-Gurt-Rollsystem“ statistisch gesehen mit dem etablierten, aber aufwendigeren Verfahren der „kardanischen Ankopplung“ vergleichbar ist und dieses ersetzen kann.
Welche wissenschaftlichen Methoden kommen zur Anwendung?
Neben einer umfangreichen Literaturanalyse wird ein ansteigender Stufentest im Schwimmkanal durchgeführt, wobei physiologische Daten (Sauerstoffaufnahme) und kinematische Daten (2-D-Videoanalyse) erhoben und mittels Bland-Altman-Plots statistisch ausgewertet werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretische Herleitung der hydrodynamischen Prinzipien, die detaillierte Darstellung des Untersuchungsszenarios und die statistische Analyse der gewonnenen Testergebnisse hinsichtlich physiologischer und biomechanischer Kennwerte.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind die sportartspezifische Leistungsdiagnostik, die Zusatzkraftbeaufschlagung, der Wirkungsgrad und die Validierung durch Methodenvergleiche.
Wie unterscheidet sich das Seil-Gurt-Rollsystem von der kardanischen Ankopplung?
Das Seil-Gurt-Rollsystem ist ein vereinfachter, mobilerer und kostengünstigerer Messaufbau, der weniger apparativen Aufwand erfordert als das kardanische System, jedoch dieselbe physikalische Wirkungsrichtung der Zusatzkraft anstrebt.
Ist das neue Verfahren für die Praxis zu empfehlen?
Ja, für spiroergometrische Parameter konnte eine gute Übereinstimmung nachgewiesen werden, was den Einsatz des Seil-Gurt-Rollsystems als praktikable Alternative legitimiert. Für die Bewegungsanalyse hingegen sollten die Ergebnisse unter Vorbehalt betrachtet werden, bis weitere Validierungen vorliegen.
- Citar trabajo
- Nico Espig (Autor), 2010, Die mechanische Leistung im Schwimmen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/193388
