Krafttraining / Grundlagen. und neue Aspekte. Dr. rer. nat. Alexander Skarabis (Dipl. Sportwiss.)

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1 Krafttraining / Grundlagen und neue Aspekte Dr. rer. nat. Alexander Skarabis (Dipl. Sportwiss.) 2006

2 Landkarte der Kraft 100% Absolutkraft Maximalkraft Belastungsintensität 0% Schnellkraft Startkraft Kraft Schnelligkeit Kraftausdauer Explosivkraft Schnelligkeitsausdauer Belastungsdauer Ausdauer

3 Was ist Kraft???

4 Physikalisch: F= m x a Biologisch: Fähigkeit durch Muskeltätigkeit Widerstände zu überwinden bzw. entgegenzuwirken

5 Wer ist stärker??? Relative Kraft absolute Kraft in Relation zum Köpergewicht

6 Arbeitsweisen und Kontraktionsformen der Muskeln rbeitsweisen : STATISCH innere K. = äußere K. DYNAMISCH innere K. äußere K. konzentrisch inn. K.> äuß. K. überwindend exzentrisch inn. K. < äuß. K. nachgebend ontraktionsformen: ISOMETRISCH AUXOTONISCH uskellänge : konstant verkürzt verlängert

7 Varianten der Maximalkraft 100% Absolutkraft Kraftdefizit Exzentrische MK 70% Isometrische MK Konzentrische MK

8 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.

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10 Struktur der Maximalkraft Maximalkraft Muskel quantität Willkürliche Aktivierungsfähigkeit

11 Kriterien für die Kraftfähigkeit: -Muskelstruktur (Faserverteilung, Masse, Elastizität) -Biomechanische Bedingungen (Achsen, Hebel, Drehmomente) -Alter, Geschlecht, Ernährungszustand -Trainingsalter,- zustand, -Motivation

12 Rekrutierung 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!

13 Faserveränderungen durch spezielles Training (vgl.weineck, S. 54, nach Badtke)

14 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

15 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.

16 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.

17 Kraftanstiegskurve Kraft tmax SKI = Fmax tmax F Fmax t K30 Zeit

18 Kraftanstiegskurven Boxer Kugelstoßer Sportstudenten

19 Reaktivkraft (DVZ) die Muskelleistung, die innerhalb eines Dehnungs - Verkürzungs - yklus einen erhöhten Kraftstoß ermöglicht Kontraktionsdauer: <170 bis 400 msec. Elastische Eigenschaften des Muskel-SehnenKomplexes

20 Trainingsmethoden der Kraft Ziel: Reaktivkraft Methode: Sportmethodische Übungsformen z.b. Sprünge DVZ Intensität Wiederh./ Pausen Kurz <250ms Lang >250ms 100% 100% / 6s/Sprung / 8s/Sprung Serien / Pausen 3-5 / / 10 Ausführung prellend nachgebend

21 Reaktivkraft EMG- Innervationsmuster (Wadenmuskulatur, Tiefsprung) untrainiert trainiert Kontakt Kontakt

22 Kraftausdauer = Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei langandauernder Kraftleistung = Fähigkeit, bei Wiederholungszahlen der Verringerung der Krafthöhe entgegenwirken zu können

23 Trainingsmethode Ziel: Kraftausdauer, z.b. mittelintensiv-dynamisch Methode: Dynamische submaximale Krafteinsätze Intensität Wiederh./ Pausen 50-75% / ohne 15 Serien / Pausen 6-10 / <2 >2' Ausführung zügig

24 Training der Kraft Die Methoden

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26 Studien

27 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 de gleichen Zeit um rund 15 %

28 Studien : Trainierbarkeit der Beinmuskulatur Studie N Alter Aniansson and Gustafsson Frontera et al. 12 Fiatarone et al. Muskel 6 12 Wdh Trainings Frequenz Trainings Dauer ^ Kraft Quadriceps 3x 12W 18 % 10 Brown et al. 14 Charette et al. 13 ^ CSA 66 ± 2 Quadriceps 3x 12W 107 % 11 % 90 ± 1 Quadriceps 3x 8W 174 % 15 % 63 ± 3 Biceps Brachii 3x 12W 48 % 17 % 69 ± 1 Quadriceps 3x 12W 28 %

29 120 Effekte eines effizienten Trainings des spinalen Systems % vor Therapie nach Therapie Winkel des Oberkörpers

30 Zusammenhang zwischen statischer Haltekraft und der Haltezeit Bei 100% Bei 75% Bei 50% Bei 25% = Haltezeit = Haltezeit = Haltezeit = Haltezeit ca. 10 sec. ca. 30 sec. ca. 60 sec. > 240 sec.

31 Abhängigkeit zwischen Lastgröß öße e und Wiederholungszahl 100 Last in % des Maximums Zahl der Wiederholungen

32 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.

33 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)

34 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

35 Studie mit 10 gesunden Frauen zw 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 Osteoporose/ Training 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%.

36 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

37 Kardiale Reaktion auf Krafttraining Pu 2001 Autor Kavanagh 1996 Dellagardelle 1999 Hare 1999 Majorana 2000 Meyer 2004 Selig 2004 Vander 1986 Keleman 1986 Meyer 1992 Karlsdottir 2002 Karlsdottir 2002 Patienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Koronarpatienten Chron. Herzinsuffizienz Gesund + chron. Herzinsuffizienz Kardiale Reaktion auf Krafttraining Krafttraining 55 80% 1 RM - Sicherheit gegenüber kardialen Komplikationen, SV bleibt erhalten Krafttraining - Keine kritischen Herzrhythmusstörungen, ischämische ST Streckensenkungen und keine LV Dysfunktionen Krafttraining - Trotz erhöhtem art. Mitteldruck kein Hinweis auf LV Funktion Gleiche Reaktion bei Beinpresse (10 Wdh.): RPP, EF, Wanddicke, LV Diameter) moderates Krafttraining im Koronarsport scheint keine kardialen Komplikationen zu provozieren

38 Richtlinien für f r das Krafttraining im Koronarsport Trainingsempfehlungen Samitz 2000 Koronarpatienten Krafttraining Beginnend mit % 1 RM nach pos. Einschätzung 70 % 1 RM low risk Patienten nach 12 Wochen 80 % Hare 1999 Majorana 2000 McKelvie 1995 Meyer 1999 Pu 2001 Selg 2004 AACP 1995 ACSM 1998 Feigenbaum 1999 Meyer 2003 Herzinsuffizienz Koronarpatienten Koronarpatienten Exzentrisches Krafttraining Krafttraining: Beginn bei % 1 RM Nach 2 Wochen % 1 RM (3x/Woche, 3x10 Wdh.) Krafttraining: Beginn 1-2 Wochen nach PTCA 4 Wochen nach unkompliziertem Myokardinfarkt / Bypass OP Krafttraining: Trainingsfrequenz von 2x pro Woche genügt, um % der mögl. Kraftausdauereffekte zu erreichen Exzentrisches Krafttraining generiert % höhere Muskelkräfte als konzentrisches, trotz gleicher Hf und BD

39 ... aktueller Stand... -Alter/Zielgruppe z.b.khk -Serien -WDH s -Trainingsgeräte -Aufwärmen/Cooldown/Stretching -Diagnostik

40 Trend

41 Stabilität t durch Instabilitätstraining tstraining Sling Exercise Training (SET)

42 Sensomotorische Funktion -Sehen - Vestibularisorgan Propriozeptive Signale Mechanorezeptoren in: - Muskeln - Sehnen - Gelenkbänder - Gelenkkapseln -Haut Muskelkorrektur für lokale Gelenkkontrolle und vollständiges Gleichgewicht

43 Das S-E-T Trainingskonzept sensomotorische Kontrolle und dynamische Stabilität Bsp.: Schusskraft, Maximalkraft beim Heben,

44 Kraftdiagnostik

45 Testverfahren dynamisch/ statisch/ Muskelketten/ einzelne Muskeln/ Vergleichswerte- Norm- kontralateral/ Gefahren/ Artefakte/ Aufwand/ Nutzen

46 Normwerte 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 HSTR Hb Kstr Kb Rstr Rb Rrot 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Hstr/ HB Kstr/Kb Rstr/Rb Rrot/re-li

47 % 120 Physiologischer Kraftkurvenverlauf der RückenstreckmuskulaturR Gesund / Patienten Winkel

48 Vielen Dank für f r Ihre Aufmerksamkeit!