Krafttraining / Grundlagen und neue Aspekte

Krafttraining / Grundlagen
und neue Aspekte
Dr. rer. nat. Alexander Skarabis
(Dipl. Sportwiss.)
2006
Landkarte der Kraft
0%
Absolutkraft
Maximalkraft
Schnellkraft
Explosivkraft
Startkraft
Belastungsintensität
100%
Kraft
Kraf
taus
daue
r
Schnelligkeit
Schnelligkeitsausdauer
Belastungsdauer
Ausdauer
Was ist Kraft???
Physikalisch:
F= m x a
Biologisch:
Fähigkeit durch
Muskeltätigkeit
Widerstände zu
überwinden bzw.
entgegenzuwirken
Wer ist stärker ???
Relative Kraft
„absolute Kraft in Relation zum Köpergewicht“
Arbeitsweisen und Kontraktionsformen der Muskeln
Arbeitsweisen :
STATISCH
DYNAMISCH
innere K. ≠ äußere K.
innere K. = äußere K.
konzentrisch
inn. K.> äuß. K.
inn. K. < äuß. K.
überwindend
Kontraktionsformen:
Muskellänge :
ISOMETRISCH
konstant
exzentrisch
nachgebend
AUXOTONISCH
verkürzt
verlängert
Varianten der Maximalkraft
100%
Kraftdefizit
Absolutkraft
Exzentrische MK
70%
Isometrische MK
Konzentrische MK
Maximalkraft
Es können nie alle Muskelfasern gleichzeitig rekrutiert werden,
sondern nur 2/3 der Fasern.
Die übrigen ca. 25% (autonom geschützte Reserve)
können nur in Stresssituationen freigesetzt werden.
Struktur der Maximalkraft
Maximalkraft
Muskel
quantität
Willkürliche
Aktivierungsfähigkeit
Kriterien für die Kraftfähigkeit:
-Muskelstruktur (Faserverteilung, Masse, Elastizität)
-Biomechanische Bedingungen (Achsen, Hebel, Drehmomente)
-Alter, Geschlecht, Ernährungszustand
-Trainingsalter,- zustand, -Motivation
Rekrutierung
z
Fähigkeit, möglichst viele motorische Einheiten an Kontraktion zu
beteiligen
– Motorische Einheiten haben unterschiedliche
Erregungsschwellen
– Zunächst werden schwache, langsame, aber ausdauernde
Einheiten angeknipst,
– dann auch die starken und schnellen!
Faserveränderungen
durch spezielles Training
(vgl.Weineck, S. 54, nach Badtke)
Badtke)
Schnellkraft
Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, den Körper oder
Gegenstände (z.B. Bälle) mit maximaler Geschwindigkeit
zu bewegen
das heißt in kürzester Zeit einen möglichst großen
Kraftstoß zu erreichen, um einen Körper zu beschleunigen.
Mischung aus Kraft und Schnelligkeit
! Diff.: Schnelligkeit und Schnellkraft
Die Startkraft
Fähigkeit des neuromuskulären Systems, vom Beginn der
Kontraktion an einen möglichst großen Kraftstoß zu
entwickeln
Wenn es bei einer Sportart darum geht, in möglichst kurzer Zeit
eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, wie zum Beispiel beim
Sprint, ist eine gute Startkraft sehr wichtig.
Die Explosivkraft
Mit Explosivkraft bezeichnet man „die Fähigkeit, den
begonnenen Kraftanstieg maximal weiterzuführen.“
Die Größe der Explosivkraft ist durch die Kontraktionsgeschwindigkeit v.a. der Fast–twitch-fibers, Anzahl und
Querschnitt dieser Fasern und inter- und intramuskuläre
Koordination festgelegt.
Kraftanstiegskurve
tmax
Kraft
∆F
SKI =
Fmax
∆t
K30
Zeit
Fmax
tmax
Kraftanstiegskurven
Kugelstoßer
Boxer
Sportstudenten
Reaktivkraft (DVZ)
= die Muskelleistung, die innerhalb eines Dehnungs - Verkürzungs Zyklus einen erhöhten Kraftstoß ermöglicht
Kontraktionsdauer: <170 bis 400 msec.
Elastische Eigenschaften des Muskel-SehnenKomplexes
Trainingsmethoden der Kraft
Ziel:
Reaktivkraft
z Methode: Sportmethodische Übungsformen
z.B. Sprünge
z
DVZ
Intensität
Wiederh./
Pausen
Serien /
Pausen
Ausführung
Kurz
<250ms
100%
10-12 /
6s/Sprung
3-5 /
10’
prellend
Lang
>250ms
100%
10-12 /
8s/Sprung
3-5 /
10’
nachgebend
Reaktivkraft
EMG- Innervationsmuster (Wadenmuskulatur, Tiefsprung)
untrainiert
Kontakt
trainiert
Kontakt
Kraftausdauer
= Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei langandauernder Kraftleistung
= Fähigkeit, bei Wiederholungszahlen der Verringerung der Krafthöhe
entgegenwirken zu können
Trainingsmethode
Kraftausdauer,
z.B. mittelintensiv-dynamisch
z Methode: Dynamische submaximale Krafteinsätze
z
Ziel:
Intensität
50-75%
Wiederh./
Pausen
30-50 /
15
ohne
Serien /
Pausen
Ausführung
6-10 /
<2‘
>2'
zügig
Training der Kraft
Die Methoden
Studien
“use it or lose it“
Studien haben gezeigt,
dass auch 60 bis 90 jährige ihre Muskeln jederzeit wieder aufbauen können.
So steigerten drei Trainingseinheiten pro Woche nach rund zwei Monaten die
Muskelkraft um 50 %.
Selbst wer nur einmal wöchentlich zur Hantel greift, steigert seine Muskelkraft in der
gleichen Zeit um rund 15 %
Studien : Trainierbarkeit der Beinmuskulatur
Studie
N Alter
Aniansson and
Gustafsson
12
Frontera et al.
12
Fiatarone et
al.
10
Brown et al.
14
Charette et al.
13
72
66
±2
90
±1
63
±3
69
±1
Muskel
^
Kraft
^
CSA
Trainings
Frequenz
Trainings
Dauer
Quadriceps
3x
12W
18 %
Quadriceps
3x
12W
107 % 11 %
Quadriceps
3x
8W
174 % 15 %
Biceps
Brachii
3x
12W
48 %
Quadriceps
3x
12W
28 %
6 – 12 Wdh
17 %
Effekte eines effizienten Trainings des
spinalen Systems
120
%
100
80
vor Therapie
nach Therapie
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
Winkel des Oberkörpers
Zusammenhang zwischen
statischer Haltekraft und
der Haltezeit
Bei 100%
= Haltezeit__
ca. 10 sec.
Bei 75%
= Haltezeit__
ca. 30 sec.
Bei 50%
= Haltezeit__
ca. 60 sec.
Bei 25%
= Haltezeit__
> 240 sec.
Abhängigkeit zwischen Lastgröße und
Wiederholungszahl
Last in % des Maximums
100
90
70
50
30
10
10
30
50
70
90
110 130
150
170
Zahl der
Wiederholungen
Wiederholungszahl zur Abschätzung der Intensität:
-
feste Verhältnis von Intensität und maximaler Wiederholungsanzahl,
wie von zahlreichen Autoren angegeben, wird in Frage gestellt
-Vielmehr spielen Faktoren wie:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
die Anzahl der beteiligten Muskelgelenkeinheiten
der Trainingszustand
das Geschlecht
die Trainingsspezifität
die Krafttrainingserfahrung
die Krafttrainingsübung
die Übungsvariation
das Maximalkraftniveau
die Motivation
die Anzahl der Serien
usw. eine entscheidende Rolle.
Das Problem der »Gebrechlichen«
Eine epidemiologische Studie aus den USA (Jette et al., 1982) zeigt, daß
66% der Frauen jenseits des 75. Lebensjahres und 28% der Männer
nicht in der Lage sind eine Last von 4,5 kg zu heben.
60% der Versuchspersonen der selben Altersgruppe bei einer
skandinavischen Untersuchung waren auf Grund der Stufenhöhe nicht in
der Lage selbständig, ohne fremde Hilfe in öffentliche Verkehrsmitteln
einzusteigen (Danneskiold-Samsoe, et al. 1984) und ein etwa gleich großer
Prozentsatz war nicht in der Lage normale Tätigkeiten des Haushalts zu
verrichten (Larsson et al., 1979)
Das Training der »Gebrechlichen«
kontrollierte, randomisierten Studie mit »gebrechlichen«
Pflegeheimbewohnern (mittleres Alter 87,1 [72 – 98] Jahre, n= 100)
Probanden der Interventionsgruppe trainierten über:
10 Wochen 3mal pro Woche über 45 Minuten Hüft- und Knie-Extensoren mit
einer Intensität von 80 %.
Mit zunehmender Kraft wurde die Trainingsintensität individuell erhöht.
Ergebnis:
Als Erfolg zeigte sich nicht nur ein hochsignifikanter Kraftgewinn von
113 ± 8 % (Kontrollgruppe 3±9 %; P<=0,0001)
sondern auch eine höhere Ganggeschwindigkeit, Treppensteigekapazität
und Spontanaktivität.
Fiatarone u.a. 2000
Osteoporose/ Training
Studie mit 10 gesunden Frauen zw. 50 –70 Jahren Krafttraining über 1 Jahr
Einfluß des Trainings auf die Knochendichte
Trainiert wurde 3x wöchentlich mit 80% der Maximalkraft (3x 8 Wdh; 5
Geräte)
Kontrollgruppe kein Krafttraining
Ergebnis: Die Untersuchung zeigte, daß durch das intensives Krafttraining
die Knochendichte um 6,3% erhöht werden konnte.
Zum anderen zeigte sich in der Kontrollgruppe ein Rückgang der
Knochendichte von 3,7%.
Gonarthrose
ältere Patienten (69 ± 6 Jahre) mit symptomatischer Gonarthrose von einem
Krafttraining und Ausdauertraining gleichermaßen profitieren
145 Patienten über 18 Monate Krafttraining
Ergebnis:
Besserung von Schmerzen und Funktionsparametern im
Vergleich zu einer Kontrollgruppe
Ettinger u.a. 2001
Kardiale Reaktion auf Krafttraining
Autor
Patienten
Kardiale Reaktion auf Krafttraining
Kavanagh 1996
Koronarpatienten
Krafttraining 55 – 80% 1 RM - Sicherheit gegenüber kardialen
Komplikationen, SV bleibt erhalten
Dellagardelle
1999
Koronarpatienten
Hare 1999
Koronarpatienten
Majorana 2000
Koronarpatienten
Pu 2001
Koronarpatienten
Meyer 2004
Koronarpatienten
Selig 2004
Koronarpatienten
Vander 1986
Koronarpatienten
Keleman 1986
Koronarpatienten
Meyer 1992
Koronarpatienten
Karlsdottir 2002
Chron.
Herzinsuffizienz
Krafttraining - Trotz erhöhtem art. Mitteldruck kein Hinweis
auf LV Funktion
Karlsdottir 2002
Gesund + chron.
Herzinsuffizienz
Gleiche Reaktion bei Beinpresse (10 Wdh.): RPP, EF,
Wanddicke, LV Diameter)
Krafttraining - Keine kritischen Herzrhythmusstörungen,
ischämische ST – Streckensenkungen und keine LV
Dysfunktionen
¨ moderates Krafttraining im Koronarsport scheint keine kardialen
Komplikationen zu provozieren
Richtlinien für das Krafttraining im
Koronarsport
Trainingsempfehlungen
Samitz 2000
Koronarpatienten
Krafttraining
Beginnend mit 30 – 60 % 1 RM
nach pos. Einschätzung 70 % 1 RM
„low risk“ Patienten nach 12 Wochen 80 %
Hare 1999
Herzinsuffizienz
Krafttraining:
Beginn bei 50 – 60 % 1 RM
Nach 2 Wochen 60 - 70 % 1 RM
(3x/Woche, 3x10 Wdh.)
Koronarpatienten
Krafttraining:
Beginn 1-2 Wochen nach PTCA
4 Wochen nach unkompliziertem Myokardinfarkt / Bypass
OP
Feigenbaum 1999
Koronarpatienten
Krafttraining:
Trainingsfrequenz von 2x pro Woche genügt, um 80 – 90 %
der mögl. Kraftausdauereffekte zu erreichen
Meyer 2003
Exzentrisches
Krafttraining
Exzentrisches Krafttraining generiert 10 – 40 % höhere
Muskelkräfte als konzentrisches, trotz gleicher Hf und BD
Majorana 2000
McKelvie 1995
Meyer 1999
Pu 2001
Selg 2004
AACP 1995
ACSM 1998
... aktueller Stand ...
-Alter/Zielgruppe z.b.KHK
-Serien
-WDH´s
-Trainingsgeräte
-Aufwärmen/Cooldown/Stretching
-Diagnostik
”Trend”
Stabilität durch Instabilitätstraining
Sling Exercise Training (SET)
Sensomotorische Funktion
- Sehen
- Vestibularisorgan
Propriozeptive
Signale
Mechanorezeptoren in:
- Muskeln
- Sehnen
- Gelenkbänder
- Gelenkkapseln
- Haut
Muskelkorrektur für lokale
Gelenkkontrolle und
vollständiges Gleichgewicht
Das S-E-T Trainingskonzept
sensomotorische Kontrolle und dynamische Stabilität
Bsp.: Schusskraft, Maximalkraft beim Heben, …
Kraftdiagnostik
Testverfahren
dynamisch/ statisch/
Muskelketten/ einzelne Muskeln/
Vergleichswerte- Norm- kontralateral/
Gefahren/ Artefakte/
Aufwand/ Nutzen
Normwerte
Rr
ot
Rb
tr
Rs
Kb
tr
Hb
Ks
HS
TR
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Hstr/ HB Kstr/Kb Rstr/Rb Rrot/re-li
%
Physiologischer Kraftkurvenverlauf
der Rückenstreckmuskulatur
Gesund / Patienten
120
100
80
60
40
20
0
10
20
30
40
50
60
70
Winkel
Dr. P. u. Dr. A. Skarabis
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!