Angewandte Physiologie

Transkript

1 Angewandte Physiologie Übungsleiterausbildung Am Olympiazentrum Vorarlberg Hofer Manuel, Dipl. PT

2 Lern-Ziele Anatomisch physiologische Basisinformationen von Skelett, Knorpel, Bänder, Sehnen, Kapsel, Muskeln und Nervensystem Übertrag vom kleinsten Bestandteil (Zelle) bis in die eigentliche Funktion (Sport) Anhand der Basisinformationen verstehen, wieso Sport und Bewegung gesund und notwendig sind!

3 Brainstorming Belastung/Training Erholung Nährstoffe

4 Anpassung an Belastung Superkompensation:

5 Belastungsreize

6 Motorische Grundeigenschaften Beweglichkeit Ausdauer Schnelligkeit Koordination Kraft

7 Motorische Grundeigenschaften

8 ALLGEMEINE ANATOMIE Bewegungsapparat

9 AllgemeineAnatomie Die Zelle: Zellkern Mitochondrien Golgi-Apparat Endoplasmatisches Reticulum

10 Allgemeine Anatomie

11 Allgemeine Anatomie Bewegungsapparat: passive Strukturen des Bewegungsapparats: Knochen Bänder Sehnen Knorpel aktive Strukturen des Bewegungsapparats: Muskeln

12 Zellbestandteile des menschlichen Bewegungsapparates in ihrer kleinsten Einheit Zellen: Chondroblasten, Fibroblasten, Osteoblasten, Myoblasten Matrix: Grundsubstanz, Kollagen, Vernetzungsproteine Bestandteile der Matrix werden in der Zelle gebildet und nach außen entlassen Anpassungsfähigkeit und Trainierbarkeit aller Strukturen!!

13 Konsequenz Einzelne Strukturen des Bewegungsapparates sind trainierbar! Aber das Verhältnis zwischen Belastung und Belastbarkeit muss stimmen!

14 Knochen & Knorpel

15 Knochen Knochen: ständiger Umbau Anpassung an Belastung Abbau bei Inaktivität Thema Osteoporose

16 Knorpel * keine eigene Blutversorgung * Ernährung über Gelenksflüssigkeitsowie durch Be-und Entlastung * sehr schlechte Regenerierbarkeit * 4 Zonen Knorpel muss belastet werden

17 Kniegelenk (art.genu)

18 Kniegelenk - Röntgenaufnahme

19 Kniegelenk Knorpel / Bänder

20 Kniegelenk -Seitenansicht

21 Kniegelenk Menisciund Kreuzbänder Kreuzbänder Meniscus

22 Oberschenkel -Muskulatur Funktion m. Quadrizeps Kniestreckung Mithilfe Hüftbeugung Funktion Mm. Ischiocrurales oder Hämstrings: Kniebeugung Mithilfe Hüftstreckung

23 Oberschenkel Oberschenkel laterale Ansicht

24 Kniegelenk

25 Muskulatur

26 Muskel 3 Arten: glatte Muskulatur quergestreifte Muskulatur Herzmuskulatur

27 Muskel Funktionen: können sich nur kontrahieren / sich zusammenziehen - Streckung erfolgt über die Gegenspieler Agonist: der Muskel, der eine Bewegegung macht Synergist: der, der ihm dabei hilft Antagonist: Gegenspieler

28 Muskel Beispiel Armbeugung und Streckung:

29 Muskel Muskeln: Muskelhülle Muskelfaserbündel Muskelfasern Myofibrillen Sarkomer

30 Muskel 3 Muskelfaserarten der Skelettmuskulatur 1. Slow-Twich-Fasern(Typ I Fasern) langsam, rot, viel Mitochondrien, aerob 2. Fast-Twich-Fasern vom oxidativen Typ (Typ IIa Fasern) schnell, heller, weniger Mitochondrien, vorwiegend aerob 3. Fast-Twich-Fasern vom glykolytischen Typ (Typ IIx Fasern) sehr schnell, hell, wenige Mitochondrien, vorwiegend anaerob

31 Muskel

32

33 Muskel Komponenten der Muskulatur Aktive: Aktin-& Myosinfilamente Passive: Faszien, Zellmembranen, Zellskelettstrukturen

34 Muskel Mikroskopische Struktur der Muskelfaser:

35 Muskel Filamentgleiten

36 Muskel

37 Muskel Voraussetzung für die Muskelkontraktion: 1. Signal vom zentralen Nervensystem 2. Mineralstoffe (Kalzium und Magnesium) 3. Energie: ATP

38 Muskel Die motorische Einheit: 1 Motoneuron ca Muskelfasern

39 Muskel-Sehnen-Übergang

40 Nervensystem

41 Nervensystem Zwei Arten: Vegetatives Nervensystem (unwillkürliches Nerensystem) Willkürliches Nervensystem Informationsweiterleitung sehr sensibel kaum dehnfähig gleitet innerhalb einer Hülle Gut durchblutet

42 Nervensystem Gleitfähigkeit der Neuralen Strukturen wird durch verschieden Faktoren beeinflusst: Druck Stoffwechsel Belastung Flexibilität und Mobilität aller umliegenden Strukturen bzw. innerhalb des Nerven Bewegung beeinflusst auch die Durchblutung des Nerven und die Nervenleitgeschwindigkeit (Warm up!)

43 Zentral-Nerven System

44 Mann spricht also nicht vom Muskel, sondern vom: NEURO MUSKEL SEHNE KNOCHEN-Komplex!!! Training hat Einfluss auf das Muskel-, Sehnenund Knochengewebe sowie auf die Neuralen Strukturen!

45 Kreislauf

46 Kreislauf

47 Belastbarkeitssteigerung Optimalprinzip versus Minimalprinzip

48 Die Funktion bestimmt das Organ

49 Adaptationsprinzipien Anpassungsreserve Fixe Grenze Stabil über Jahre MAXIMALE FUNKTIONSKAPAZITÄT genetisches Potential Bestimmt was möglich wäre (Anlage) AKTUELLE FUNKTIONSKAPAZITÄT momentane Trainingsgrenze beeinflusst durch das Vegetative NS, Hormonsystem und Immunsystem Funktionsreserve Variable Grenze Tage / Stunden AKTUELLE BEANSPRUCHUNG

50 Grundlagen der Trainingsgestaltung Belastung und Belastbarkeitsanalyse Sportartanalyse Methodik Allgemein vielseitig Zielorientiert Spezifisch Adaptationskriterien

51 Adaptationsvorgänge Kraft Neurale Adaptation Hypertrophie Starker Kraftanstieg durch neurale Adaptation Bis zu diesem Zeitpunkt resultiert die Adaptation vor allem in der Zunahme der Neuronalen Anpassung

52 Beweglichkeit Dehnen? Mobilisieren? Wann? Wie? Überhaupt notwendig? Hypermobil? Verkürzt?

53 Beweglichkeit

54 Beweglichkeit Setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen: Knöcherne Strukturen Passive Strukturen (Sehnen, Bänder, Kapsel, Menisken, Disci) Aktive Strukturen (Muskeln Agonist/Antagonist) Neurale Strukturen Es gibt also eine passive und eine aktive Beweglichkeit

55 Warmingup je besser die Vorbereitung, desto erfolgreicher und effektiver kann das anschließende Trainings- (Belastungs-) Programm durchgeführt werden! Vorbereitung auf eine folgende Belastung ist Leistungsbezogen

56 Warmingup 1. Allgemeines Aufwärmen 2.Beweglichkeit Flexibilität und Elastizität Allgemeines Tonisieren 3. Spezifisches Tonisieren 4. Spezifisches Belasten Anschließend: Durchführung der Sportart (Training, Wettkampf, )

57 Warmingup-TONISIEREN Spannungsaufbau Verbesserung der muskulären Stiffness Wichtig: Vorbereitung über das gesamte Bewegungsausmaß

58 Coolingdown = erste Schritt der optimalen Regeneration Herunterfahren aller Systeme Tonusregulation Abtransport von (Abfall-) Stoffwechselprodukten

59 Stabilisation

60 Rumpfmuskulatur

61 Rumpfmuskulatur

62 Rumpfmuskulatur Halte und Stützfunktion: bildet Korsett, Stamm, kräftige zentrale Säule wichtig für jede Sportart: Punktum Mobile Punktum Fixum zur optimalen Kraftübertragung der Extremitäten Ventral: bilden Grundlage der vorderen und seitlichen Bauchwand Vorbeugen (Flexion), Seitbeugen (Latflex), Seitdrehen (Rotation); 3D Bewegungen Rücken: Stabilisation und Bewegung Wirbelsäule, Antagonisten zur vorderen Muskelgruppe; Streckung Wirbelsäule (v.a.lws) - Extension (3D) Abdominale Druckerhöhung Hilfsatemmuskeln beim forcierten Ausatmen

63 Prävention bedeutet Belastung- und Belastbarkeitsanalyse Trainingsplanung Warming up (Vorbereiten) Athletiktraining (Grundmot. Eigenschaften) Technikschulung (Laufstilschulung / Lauf ABC) Cooling down (Regeneration einleiten, Kaltwasser, ) Beweglichkeitstraining / Dehnen / Mobilisieren Kräftigungs- und Stabilisationstraining Ausrüstung (Schuhe, Kleidung, ) Ernährung (Voraussetzung für Adaptation) Ergänzende Regenerationsunterstützende Maßnahmen (Massage, Massagerollen, Bäder, Sauna, Infrarot, )

64 Angewandte Physiologie Übungsleiterausbildung Am Olympiazentrum Vorarlberg Hofer Manuel, Dipl. PT

65 Lern-Ziele Anatomisch physiologische Basisinformationen von Skelett, Knorpel, Bänder, Sehnen, Kapsel, Muskeln und Nervensystem Übertrag vom kleinsten Bestandteil (Zelle) bis in die eigentliche Funktion (Sport) Anhand der Basisinformationen verstehen, wieso Sport und Bewegung gesund und notwendig sind!

66 Brainstorming Belastung/Training Erholung Nährstoffe

67 Anpassung an Belastung Superkompensation:

68 Belastungsreize

69 Motorische Grundeigenschaften Beweglichkeit Ausdauer Schnelligkeit Koordination Kraft

70 Motorische Grundeigenschaften

71 ALLGEMEINE ANATOMIE Bewegungsapparat

72 AllgemeineAnatomie Die Zelle: Zellkern Mitochondrien Golgi-Apparat Endoplasmatisches Reticulum

73 Allgemeine Anatomie

74 Allgemeine Anatomie Bewegungsapparat: passive Strukturen des Bewegungsapparats: Knochen Bänder Sehnen Knorpel aktive Strukturen des Bewegungsapparats: Muskeln

75 Zellbestandteile des menschlichen Bewegungsapparates in ihrer kleinsten Einheit Zellen: Chondroblasten, Fibroblasten, Osteoblasten, Myoblasten Matrix: Grundsubstanz, Kollagen, Vernetzungsproteine Bestandteile der Matrix werden in der Zelle gebildet und nach außen entlassen Anpassungsfähigkeit und Trainierbarkeit aller Strukturen!!

76 Konsequenz Einzelne Strukturen des Bewegungsapparates sind trainierbar! Aber das Verhältnis zwischen Belastung und Belastbarkeit muss stimmen!

77 Knochen & Knorpel

78 Knochen Knochen: ständiger Umbau Anpassung an Belastung Abbau bei Inaktivität Thema Osteoporose

79 Knorpel * keine eigene Blutversorgung * Ernährung über Gelenksflüssigkeitsowie durch Be-und Entlastung * sehr schlechte Regenerierbarkeit * 4 Zonen Knorpel muss belastet werden

80 Kniegelenk (art.genu)

81 Kniegelenk - Röntgenaufnahme

82 Kniegelenk Knorpel / Bänder

83 Kniegelenk -Seitenansicht

84 Kniegelenk Menisciund Kreuzbänder Kreuzbänder Meniscus

85 Oberschenkel -Muskulatur Funktion m. Quadrizeps Kniestreckung Mithilfe Hüftbeugung Funktion Mm. Ischiocrurales oder Hämstrings: Kniebeugung Mithilfe Hüftstreckung

86 Oberschenkel Oberschenkel laterale Ansicht

87 Kniegelenk

88 Muskulatur

89 Muskel 3 Arten: glatte Muskulatur quergestreifte Muskulatur Herzmuskulatur

90 Muskel Funktionen: können sich nur kontrahieren / sich zusammenziehen - Streckung erfolgt über die Gegenspieler Agonist: der Muskel, der eine Bewegegung macht Synergist: der, der ihm dabei hilft Antagonist: Gegenspieler

91 Muskel Beispiel Armbeugung und Streckung:

92 Muskel Muskeln: Muskelhülle Muskelfaserbündel Muskelfasern Myofibrillen Sarkomer

93 Muskel 3 Muskelfaserarten der Skelettmuskulatur 1. Slow-Twich-Fasern(Typ I Fasern) langsam, rot, viel Mitochondrien, aerob 2. Fast-Twich-Fasern vom oxidativen Typ (Typ IIa Fasern) schnell, heller, weniger Mitochondrien, vorwiegend aerob 3. Fast-Twich-Fasern vom glykolytischen Typ (Typ IIx Fasern) sehr schnell, hell, wenige Mitochondrien, vorwiegend anaerob

94 Muskel

95

96 Muskel Komponenten der Muskulatur Aktive: Aktin-& Myosinfilamente Passive: Faszien, Zellmembranen, Zellskelettstrukturen

97 Muskel Mikroskopische Struktur der Muskelfaser:

98 Muskel Filamentgleiten

99 Muskel

100 Muskel Voraussetzung für die Muskelkontraktion: 1. Signal vom zentralen Nervensystem 2. Mineralstoffe (Kalzium und Magnesium) 3. Energie: ATP

101 Muskel Die motorische Einheit: 1 Motoneuron ca Muskelfasern

102 Muskel-Sehnen-Übergang

103 Nervensystem

104 Nervensystem Zwei Arten: Vegetatives Nervensystem (unwillkürliches Nerensystem) Willkürliches Nervensystem Informationsweiterleitung sehr sensibel kaum dehnfähig gleitet innerhalb einer Hülle Gut durchblutet

105 Nervensystem Gleitfähigkeit der Neuralen Strukturen wird durch verschieden Faktoren beeinflusst: Druck Stoffwechsel Belastung Flexibilität und Mobilität aller umliegenden Strukturen bzw. innerhalb des Nerven Bewegung beeinflusst auch die Durchblutung des Nerven und die Nervenleitgeschwindigkeit (Warm up!)

106 Zentral-Nerven System

107 Mann spricht also nicht vom Muskel, sondern vom: NEURO MUSKEL SEHNE KNOCHEN-Komplex!!! Training hat Einfluss auf das Muskel-, Sehnenund Knochengewebe sowie auf die Neuralen Strukturen!

108 Kreislauf

109 Kreislauf

110 Belastbarkeitssteigerung Optimalprinzip versus Minimalprinzip

111 Die Funktion bestimmt das Organ

112 Adaptationsprinzipien Anpassungsreserve Fixe Grenze Stabil über Jahre MAXIMALE FUNKTIONSKAPAZITÄT genetisches Potential Bestimmt was möglich wäre (Anlage) AKTUELLE FUNKTIONSKAPAZITÄT momentane Trainingsgrenze beeinflusst durch das Vegetative NS, Hormonsystem und Immunsystem Funktionsreserve Variable Grenze Tage / Stunden AKTUELLE BEANSPRUCHUNG

113 Grundlagen der Trainingsgestaltung Belastung und Belastbarkeitsanalyse Sportartanalyse Methodik Allgemein vielseitig Zielorientiert Spezifisch Adaptationskriterien

114 Adaptationsvorgänge Kraft Neurale Adaptation Hypertrophie Starker Kraftanstieg durch neurale Adaptation Bis zu diesem Zeitpunkt resultiert die Adaptation vor allem in der Zunahme der Neuronalen Anpassung

115 Beweglichkeit Dehnen? Mobilisieren? Wann? Wie? Überhaupt notwendig? Hypermobil? Verkürzt?

116 Beweglichkeit

117 Beweglichkeit Setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen: Knöcherne Strukturen Passive Strukturen (Sehnen, Bänder, Kapsel, Menisken, Disci) Aktive Strukturen (Muskeln Agonist/Antagonist) Neurale Strukturen Es gibt also eine passive und eine aktive Beweglichkeit

118 Warmingup je besser die Vorbereitung, desto erfolgreicher und effektiver kann das anschließende Trainings- (Belastungs-) Programm durchgeführt werden! Vorbereitung auf eine folgende Belastung ist Leistungsbezogen

119 Warmingup 1. Allgemeines Aufwärmen 2.Beweglichkeit Flexibilität und Elastizität Allgemeines Tonisieren 3. Spezifisches Tonisieren 4. Spezifisches Belasten Anschließend: Durchführung der Sportart (Training, Wettkampf, )

120 Warmingup-TONISIEREN Spannungsaufbau Verbesserung der muskulären Stiffness Wichtig: Vorbereitung über das gesamte Bewegungsausmaß

121 Coolingdown = erste Schritt der optimalen Regeneration Herunterfahren aller Systeme Tonusregulation Abtransport von (Abfall-) Stoffwechselprodukten

122 Stabilisation

123 Rumpfmuskulatur

124 Rumpfmuskulatur

125 Rumpfmuskulatur Halte und Stützfunktion: bildet Korsett, Stamm, kräftige zentrale Säule wichtig für jede Sportart: Punktum Mobile Punktum Fixum zur optimalen Kraftübertragung der Extremitäten Ventral: bilden Grundlage der vorderen und seitlichen Bauchwand Vorbeugen (Flexion), Seitbeugen (Latflex), Seitdrehen (Rotation); 3D Bewegungen Rücken: Stabilisation und Bewegung Wirbelsäule, Antagonisten zur vorderen Muskelgruppe; Streckung Wirbelsäule (v.a.lws) - Extension (3D) Abdominale Druckerhöhung Hilfsatemmuskeln beim forcierten Ausatmen

126 Prävention bedeutet Belastung- und Belastbarkeitsanalyse Trainingsplanung Warming up (Vorbereiten) Athletiktraining (Grundmot. Eigenschaften) Technikschulung (Laufstilschulung / Lauf ABC) Cooling down (Regeneration einleiten, Kaltwasser, ) Beweglichkeitstraining / Dehnen / Mobilisieren Kräftigungs- und Stabilisationstraining Ausrüstung (Schuhe, Kleidung, ) Ernährung (Voraussetzung für Adaptation) Ergänzende Regenerationsunterstützende Maßnahmen (Massage, Massagerollen, Bäder, Sauna, Infrarot, )