1. Grußwort der Ausrichter Programm- und Raumplan Hauptvorträge Posterpräsentationen dvs-sektionssitzungen...

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1 Inhaltsverzeichnis 1. Grußwort der Ausrichter Programm- und Raumplan Hauptvorträge Posterpräsentationen dvs-sektionssitzungen Rahmenprogramm Hinweise für Referentinnen und Referenten Allgemeine Hinweise, Adressen und Telefonnummern Abstracts Kneipen- und Restaurantführer Impressum 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 3

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3 1. Grußwort der Ausrichter Liebe Gäste, als Ausrichter des 9. gemeinsamen Symposiums der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft möchten wir Sie herzlich in Münster begrüßen! Als Thema des diesjährigen Symposiums haben wir NeuroMotion - Aufmerksamkeit, Automatisierung und Adaptation gewählt. Damit wollen wir den Fokus der Tagung auf die integrale Verbindung zwischen Gehirn und Körper legen, insbesondere bei sportlichen Bewegungen. Dies sollte durch den Begriff NeuroMotion verdeutlicht werden. Vier international herausragende Wissenschaftler sind unserer Einladung gefolgt und werden zu diesem Thema einen Hauptvortrag präsentieren. Wir möchten uns bei Peter Beek (Amsterdam, Niederlande), Ville Leinonen (Kuopio, Finnland), Jacques Duysens (Leuven, Belgien) und Armir Karniel (Beer Sheva, Israel) für deren besonderes Engagement herzlich bedanken. Die zentralen Themenfelder haben wir mit den Begriffen Aufmerksamkeit, Automatisierung und Adaptation bezeichnet. Es hat uns besonders gefreut, dass viele Autorinnen und Autoren sich durch ihre angemeldeten Beiträge mit diesen Themenfeldern identifizieren konnten. Insgesamt werden in 20 Arbeitskreisen 108 Vorträge gehalten und gemeinsam diskutiert. Zusätzlich freuen wir uns über 27 Posterbeiträge, die in Form von Kurzvorträgen und während der Postersession präsentiert werden. In der Industrieausstellung können Sie sich über aktuelle Entwicklungen informieren. Mit dem geselligen Abend im Café Uferlos und der ausgelassenen Party Rock the Neurons der Limited Edition Band hoffen wir Ihnen ein abwechslungsreiches Abendprogramm anbieten zu können. Das Organisationsteam des Arbeitsbereichs Bewegungswissenschaft, das wissenschaftliche Komitee und die zahlreichen Helferinnen und Helfer haben sich alle Mühe gegeben, Ihnen einen wissenschaftlich interessanten und freudvollen Aufenthalt in Münster zu ermöglichen. Wir freuen uns auf Sie. Im Namen des Organisationsteams Prof. Dr. Heiko Wagner 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 5

4 2. Programm- und Raumplan Zeit Mittwoch, Donnerstag, Freitag, Zeit 09:00 09:15 09:30 09:45 10:00 10:15 10:30 10:45 11:00 11:15 11:30 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 13:00 13:15 13:30 13:45 14:00 14:15 14:30 14:45 15:00 15:15 15:30 15:45 16:00 16:15 16:30 16:45 17:00 17:15 17:30 17:45 18:00 18:15 18:30 18:45 19:00 19:15 19:30 19:45 20:00 20:15 20:30 20:45 09:00 09:15 09:30 09:45 10:00 10:15 10:30 10:45 11:00 11:15 11:30 11:45 12:00 12:15 12:30 12:45 13:00 13:15 13:30 13:45 14:00 14:15 14:30 14:45 15:00 15:15 15:30 15:45 16:00 16:15 16:30 16:45 17:00 17:15 17:30 17:45 18:00 18:15 18:30 18:45 19:00 19:15 19:30 19:45 20:00 20:15 20:30 20:45 Alle Veranstaltungsräume befinden sich im 1. Obergeschoss. Zur Aula, zum Senatsaal und Hörsaal S2 gelangen Sie über den linken Treppenaufgang, zu den Hörsälen S 6 und S 8 über den rechten Treppenaufgang. Bitte folgen Sie auch der Beschilderung im Foyer. Die sanitären Anlagen sind im Kellergeschoß gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

5 Mittwoch, 21. März :00-14:00 Anmeldung 11:00-13:00 Senat Sprecherratssitzung Sportmotorik 14:00-14:15 Aula Eröffnung und Begrüßung 14:15-15:00 Aula Hauptvortrag Peter Beek (Netherland) New theoretical insights into motor learning in sports and their practical significance 15:00-15:30 Zelt Kaffeepause 15:30-17:30 Aula AK1 Sportmotorische Tests (Wydra, Tietjens) AK1.1 Zur Erfassung körperlichen Gleichgewichts Elisabeth Johanna Grub, Georg Wydra, Volker Köllner AK1.2 Der BKT-Reha Ein Bewegungskoordinationstest für die Rehabilitation Lena Schul, Georg Wydra AK1.3 Entwicklung und Evaluation eines Tests zur Erfassung von Gleichgewichtsstörungen Daniela Theisen, Georg Wydra AK1.4 Paradigmenwechsel bei der Erfassung der motorischen Leistungsfähigkeit in der Rehabilitation Georg Wydra AK1.5 Sportmotorische Tests in der Talentförderung: Prüfung der Testgütekriterien des MT2-B Leichtathletik für die NRW-Sportschulen Cornelia Moll, Ilka Seidel & Klaus Bös AK1.6 Talentsichtung und förderung im Triathlon Evaluation einer sportmotorischen Testbatterie zur Erfassung leistungsrelevanter Merkmale von Nachwuchstriathleten/innen Philipp Peter, Renate Oberhoffer und Martin Schönfelder 15:30-17:30 S8 AK2 Training 1 (Hohmann, NN) AK2.1 Einfluss individueller Vorbelastungen auf die lineare Laufschnelligkeit Lutz Herdener, Fabian Stöcker, Peter Spitzenpfeil, Daniel Hahn AK2.2 Vielseitigkeit im langfristigen Leistungsaufbau: Die Perspektive erfolgreicher Nachwuchstrainer Lenard Voigt, Ajit Singh & Andreas Hohmann AK2.3 Trainingswirkungsanalyse: Die Bedeutung von Trainingsumfang und -intensität Mark Pfeiffer, Jürgen Perl, Stefan Fuhrmann, Andreas Hohmann AK2.4 Vergleich eines kombinierten Ergometrieprotokolls aus stufen- und rampenförmiger Belastung mit einem klassischen Rampenprotokoll hinsichtlich der erreichten maximalen Sauerstoffaufnahme Fabian Stöcker, Renate Oberhoffer und Martin Schönfelder AK2.5 Effekte einer 12-wöchigen kombinierten Ernährungs-, Kraft- und Ausdauertrainingsintervention mit adipösen Erwachsenen auf Körperzusammensetzung und Leistungsfähigkeit Stephan Schulze, Marco Spielau Heike Nave, & Kuno Hottenrott AK2.6 Dosis-Wirkungs-Beziehungen von unterschiedlichen Ausdauertrainingsmodellen bei berufstätigen Freizeitläufern Kuno Hottenrott, Thomas Gronwald Stephan Schulze 15:30-17:30 S6 AK3 Diagnostik und Intervention im Seniorenalter (Arampatzis, Wollensen) AK3.1 Der Einfluss des Task-Settings auf Dual-Task-Leistungen im Stehen B. Wollesen, C. Voelcker-Rehage, A. Kutasow, J. Wiedemann & K. Mattes AK3.2 Lokomotorische Adaptationsfähigkeit im Alter Arampatzis A., Bierbaum S. & Peper A. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 7

6 AK3.3 Veränderungen in der Topographie der P3-Komponente im EEG bei taktiler Diskrimination im frühen und mittleren Erwachsenenalter Eva-Maria Reuter, Claudia Voelcker-Rehage, Solveig Vieluf & Ben Godde AK3.4 Körperliche Aktivität induziert bei älteren Erwachsenen strukturelle Änderungen im Gehirn Claudia Windisch, Katja Glinka, Ben Godde & Claudia Voelcker-Rehage AK3.5 Effekte eines Rumpfkrafttrainings unter Instabilität auf die Kraft und Beweglichkeit des Rumpfes sowie das Gangverhalten bei Senioren Urs Granacher, Thomas Mühlbauer, Andre Lacroix, Katrin Röttger, Albert Gollhofer AK3.6 Effekte eines Salsa-Tanztrainings auf Gleichgewichts- und Kraftleistungen bei Senioren Thomas Mühlbauer, Urs Granacher, Stephanie A. Bridenbaugh, Madeleine Wolf, Ralf Roth, Yves Gschwind, Irene Wolf, Rui Mata, Reto W. Kressig 15:30-17:30 Senat AK4 Bewegungsrepräsentationen - Messmethodische Aspekte verhaltensorientierter Zugänge (Krause, Blischke) AK4.1 Zur Validität von Doppeltätigkeitstests für die Automatizität motorischer Kontrolle - Testwiederholungen und Aufgabenpriorisierung Manfred Agethen, Nicole Jasarovski & Daniel Krause AK4.2 Altersbedingte Unterschiede bei der Durchführung einer Doppelaufgabe mit sensomotorischen und kognitiven Anforderungen Nele Wild-Wall, Melanie Hahn, Michael Falkenstein AK4.3 Altersbedingte Veränderungen der aufgabenbezogenen kortikalen Kohärenz bei uni- und bimanualen Präzisionsaufgaben Solveig Vieluf, Ben Godde, Eva Reuter & Claudia Voelcker-Rehage AK4.4 Kontralateraler Transfer: Observatives Training und Altern Thomas Ellenbürger, Claas Kuhlmann & Stefan Panzer AK4.5 On the concurrent development of multiple internal models Mathias Hegele 18:00-19:00 Sektionssitzungen S6 Trainingswissenschaft S8 Sportmotorik&Biomechanik ab 20:00 Abendveranstaltung Café Uferlos am Aasee Donnerstag, 22. März :00-10:00 Aula Hauptvortrag Ville Leinonen (Finnland) Pain and Motor and Control 10:00-11:40 Aula AK 5 Sportmotorische Fragen der kindlichen Entwicklung (Büsch, Bohn) AK5.1 Eine neurobiologische Betrachtung von akuter körperlicher Belastung, kognitiver Leistung und Stress im Kontext Schule Henning Budde, Claudia Windisch & Mirko Wegner AK5.2 Talentsichtung aus Sicht der Entscheidungsforschung Jörg Schorer, Rebecca Rienhoff, Lennart Fischer & Joe Baker AK5.3 Die Entwicklung antizipativer Handlungsplanung im Kindesalter aus ontogenetischer und phylogenetischer Sicht Kathrin Wunsch, Daniel Weiss, Corinna Baum, Thomas Schack, Matthias Weigelt AK5.4 Wirkung eines Krafttrainings an Sequenzgeräten bei Grundschulkindern Nico Nitzsche, Toni Lange, Robert Lemke, Sven Michel AK5.5 Der relative Alterseffekt: (V)erklärungsnotstand eines kritisch diskutierten Konzepts? Dirk Büsch, Jan Pabst, Antje Hoffmann 8 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

7 10:00-11:40 S6 AK 6 Analyse sportlicher Bewegungen A (Mattes, NN) AK6.1 Quantifizierung der Symptomatik einer Bewegungsstörung im Golf Philipp B. Philippen, Arthur Legler & Thomas Schack AK6.2 Richtungsspezifische Bewegungsmuster beim Elfmeterschießen im Fußball Sebastian Zart & Thomas Jaitner AK6.3 Erste Ergebnisse zur Messung der Stampfbewegung im Rennskiff Martin Reischmann, Wolfgang Böhmert & Klaus Mattes AK6.4 Gibt es einen Zusammenhang zwischen Yips im Golf und Persönlichkeitsfaktoren? Martin Klämpfl, Babett Lobinger, Markus Raab AK6.5 Entwicklung und Erprobung eines automatischen Auswertungsverfahrens von Blickbewegungen in interaktiven Sportspielen Florian Sölter, Florian Loffing & Norbert Hagemann 10:00-11:40 Senat AK 7 Aufmerksamkeitsanalysen im Sport (Munzert, Eils) AK7.1 Unterschiede in Hinblick neuronaler Korrelate zwischen genereller und sportartspezifischer Aufmerksamkeit Christoph Kreinbucher & Andrea Geipel AK7.2 Zur Relation kinematischer und physiologischer Indikatoren für Bewegungsinitiierung eine EEG-Studie Lisa Pendt, Gebhard Sammer, Matthias Bischoff, Hermann Müller AK7.3 Beeinflusst ein Vibrationstraining die Aufmerksamkeit? Nina Völkel, Jan Letailleur, Ewald Hennig, Frank Schulte AK7.4 Zentralnervale Aktivierung bei intensiver Rad-Intervallbelastung Thomas Gronwald, Kuno Hottenrott AK7.5 Die Auswirkung von einer intensiven sportlichen Belastung auf die Aufmerksamkeit von 14- bis 16-jährigen Schülerinnen und Schülern Uhlenbrock Kathrin, Berse Timo, Völker Klaus, Dutke Stephan, Knecht Stefan 10:00-11:40 S8 AK 8 Gleichgewicht und Haltung (Müller, Boström) AK8.1 Der Effekt supraposturaler Aufgaben auf die Gleichgewichtsleistung: Eine Metaanalyse Andreas Bund, Volker Lippens & Volker Nagel AK8.2 Charakterisierung der dynamischen Struktur posturaler Schankungen mittels nichtlinearer Methoden Marietta Kirchner, Patric Schubert, Dietmar Schmidtbleicher, Christian Haas AK8.3 Methodische Aspekte der Spektralanalyse (PSA) der Variabilität des Centre of Pressure (COP) bei Jugendlichen Olaf Hoos, Henrike Fischer, Tobias Kapmeyer, Ralph Beneke AK8.4 Zeitliche Struktur zielrelevanter und zieläquivalenter Variabilität im aufrechten Stand Julius Verrel, Didier Pradon, Nicolas Vuillerme AK8.5 CoP-Analyse zur Detektion von Lateralitätsaspekten der posturalen Kontrolle des Einbeinstands bei jugendlichen Tennisspielern Henrike Fischer, Olaf Hoos, Tobias Kapmeyer, Ralph Beneke 11:45-12:45 Aula PowerPoster Vorträge 12:45-13:30 Zelt Mittagspause 13:30-14:30 Aula Hauptvortrag Jacques Duysens (Belgium) Gait Perturbations: From Ankle Sprains To Martial Arts 14:30-16:10 Aula AK 10 Nervstimulationen in der Sportwissenschaft A (Gruber, Bruhn) AK10.1 Transkranielle Magnetstimulation Markus Gruber 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 9

8 AK10.2 Die Bedeutung von H-Reflex und M-Welle für die Evaluation von Training und Bewegung Anett Mau-Möller, Martin Behrens, Sven Bruhn AK10.3 Periphere Nervstimulation Die V-Welle Julian Bergmann, Markus Gruber AK10.4 Die cervicomedullare Stimulation: Methode und Anwendungsbeispiel zur neuronalen Kontrolle (post-)exzentrischer Muskelaktivität Daniel Hahn, Ben W. Hoffman, Timothy J. Carroll, Andrew G. Cresswell AK10.5 Die H-reflex Konditionierung mit kortikaler und cervicomedullarer trans- kranieller Magnetstimulation Christian Leukel, Wolfgang Taube, Albert Gollhofer 14:30-16:10 Senat AK 11 Analyse sportlicher Bewegungen B (Zentgraf, Peikenkamp) AK11.1 Asiaten schmettern aus der Hüfte: Biomechanische Analysen des Schmetterschlags der internationalen Badminton-Elite im Herrendoppel Wolf Gawin, Chris Beyer, Dirk Büsch AK11.2 Notauslösung im Renn-Ski: Trainierbarkeit einer getriggerten Verbalreaktion unter Stress Stefan Lehner, Björn Bischoff, Philipp Gulde, Christoph von Oldershausen, Hannes Thies, Veit Senner AK11.3 Der Beachviewer Das Auswertungstool des Deutschen Volleyballverbandes für Spieldaten im Beachvolleyball Jan Müller, Daniel Link & Martin Lames AK11.4 Regressionsanalytische Bestimmung des Flattereffekts bei Flatteraufschlägen im Beach-Volleyball Stefan Kindermann, Mathias Reiser, Karen Zentgraf, Stefan Künzell AK11.5 Zum Einfluss veränderter Balleigenschaften auf das Flugverhalten des Volleyballs Bernd Zimmermann, Chris Beyer, Wolf Gawin, Dirk Büsch 14:30-16:10 S6 AK 12 Multisensorik und Motorik (Effenberg, NN) AK 12.1 Zentralnervale Aktivierung durch audiovisuelle Bewegungsinformation Gerd Schmitz, Bahram Mohammadi, Thomas Münte & Alfred O. Effenberg AK 12.2 Intermodale Identifikation von Alltagshandlungen Ursula Fehse & Alfred O. Effenberg AK 12.3 Effiziente auditive Kodierung von Alltagshandlungen Pia M. Vinken, Heike Brock, Daniela Kröger, Gerd Schmitz & Alfred O. Effenberg AK 12.4 Eine kombinierte EEG-rTMS-Studie zur Bestimmung des neuronalen Korrelates der auditiven Bewegungswahrnehmung Christoph Justen, Markus Raab und Alexander Sack AK 12.5 Akustisches Feedbacktraining im Hochleistungsbereich Rennrudern Nina Schaffert, Klaus Mattes & Alfred O. Effenberg 16:10-16:40 Zelt Kaffeepause 16:40-18:20 Senat AK 13 Die Bedeutung von Feedback für die motorische Kontrolle und das Lernen motorischer Fertigkeiten (Leukel, Schorer) AK13.1 Die Bedeutung von sensorischem Feedback für die motorische Kontrolle und das motorisches Lernen Grundlagen Christian Leukel, Martin Keller, Benedikt Lauber, Albert Gollhofer, Wolfgang Taube AK13.2 Die Bedeutung von sensorischem Feedback für die motorische Kontrolle und das motorisches Lernen angewandte Forschung Martin Keller, Christian Leukel, Benedikt Lauber, Albert Gollhofer, Wolfgang Taube AK13.3 Modellierung reaktiver Standkontrolle Lorenz Assländer, Georg Hettich, Albert Gollhofer, Thomas Mergner gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

9 AK13.4 Gleichgewichtsanalyse bei Senioren in Abhängigkeit von Sturzereignissen und sportlicher Aktivität mit Hilfe des Balance Masters Gerald Pliske und Kerstin Witte AK13.5 Modellierung von Balance-Strategien auf der Slackline Erste empirische Prüfung Julia Neumann & Heike Vallery 16:40-18:20 Aula AK 14 Nervstimulationen in der Sportwissenschaft B (Zschorlich, NN) AK14.1 Kompensationsstrategien im M. triceps surae nach isolierter neuromuskulärer Stimulation des M. gastrocnemius lateralis Norman Stutzig, Tobias Siebert, Urs Granacher, Nicola Maffiuletti AK14.2 Die Auswirkung eines 12-wöchigen Trainings durch periphere Magnetstimulation auf die Kniestreckkraft von Senioren Ulrich Creuznacher, Anne Schulz, Rüdiger Köhling, Volker Zschorlich AK14.3 Besserer Schlaf und Leistung durch Neurostimulation Vera Abeln, Tobias Vogt, Moritz Anderten, Jens Kleinert und Stefan Schneider AK14.4 Einsatz der funktionellen Elektrostimulation zur Korrektur einer Fußheberschwäche bei Patienten mit peripherer Nervenläsion Anne Schulz, Tobias Lindner, Ulrich Creuznacher, Rainer Bader, Volker Zschorlich AK14.5 Phasenabhängige Modulation kutaner Reflexe im Tibialis Anterior während der passiven Wahrnehmung einer Gehbewegung Frank Behrendt, Marc H.E. de Lussanet, Heiko Wagner 16:40-18:20 S6 AK 15 Analyse des musculoskeletalen Systems (Siebert, NN) AK15.1 Einfluss der Latenzzeit und der Dauer von Muskelreflexen auf die Haltungsstabilität bei wiederholten externen Gleichgewichtsstörungen Martin Fritz, Heiko Wagner, Reinhard Blickhan AK15.2 Reduziertes Geometriemodell zur Simulation von Muskelkontraktionen bei transversaler Belastung Tobias Siebert, Michael Günther, Reinhard Blickhan AK15.3 Quantifizierung von History Effekten beim M. soleus des Kaninchens Kay Leichsenring, Tobias Siebert, Markus Böl, Reinhard Blickhan AK15.4 Einfluss des Gelenkwinkels auf die Muskelarchitektur Philipp Schenk, Tobias Siebert, Markus Böl, Reinhard Blickhan AK15.5 Laufen auf unebenen Boden: ein no-brainer? Roy Müller, Tobias Siebert, Reinhard Blickhan 16:40-18:20 S8 AK 16 Medizinische Aspekte im Sport (Puta, NN) AK16.1 Sportinduzierte emotional-kognitive Prozesse bei geistiger Behinderung T. Vogt, S. Schneider, V. Anneken, H.K. Strüder AK16.2 Wirbelsäulenformmerkmale und Rekonditionierung bei unspezifischen Rückenschmerzen (LBP) Jan Schröder & Klaus Mattes AK16.3 Postoperative Hand-Auge-Koordination und körperliche Aktivität bei Kindern mit angeborenem Herzfehler N. Reiner, Jan Mueller, Renate Oberhoffer, John Hess AK16.4 Die neuromuskuläre Funktion des M. quadriceps nach kontraktionsinduzierter Muskelverletzung Martin Behrens, Anett Mau-Möller, Sven Bruhn AK16.5 Chronisch unterer Rückenschmerz ist mit einer erhöhten Sensitivität für schmerzhafte Stimuli assoziiert Christian Puta, Birgit Schulz, Saskia Schoeler, Walter Magerl, Brunhild Gabriel, Holger H. W. Gabriel, Wolfgang H. R. Miltner, Thomas Weiss Ab 20:00 Leo4 Abendveranstaltung Rock the Neurons 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 11

10 Freitag, 23. März :00-10:00 Aula Hauptvortrag Amir Karniel (Israel) Open Questions in Computational Motor Control 10:00-12:00 Aula AK 17 Transfer und Verarbeitung von Information (Strauss, NN) AK17.1 Codierung von visuellen und motorischen Informationen Stefan Panzer, Claas Kuhlmann,Thomas Ellenbürger & Charles Shea AK17.2 Veränderung der Struktur mentaler Repräsentationen durch Übung Cornelia Frank, William Land & Thomas Schack AK17.3 Ohne Präzisionsanforderungen kein end-state-comfort-effekt S. Künzell, D. Sießmeir, C. Augste,S. Maier, M. Hering & A.M. Meinzinger AK17.4 Trefferleistungen lassen sich von Basketball auf Dart transferieren, nicht aber ihre perzeptuellen Komponenten Rebecca Rienhoff, Melissa Hopwood, Lennart Fischer, Bernd Strauß, Jörg Schorer & Joe Baker AK17.5 (Partner-)Interaktionsmuster beim Lösen kooperativer Aufgaben Timo Klein-Soetebier & Matthias Weigelt AK17.6 Akuteffekte eines Mentaltrainings auf die Maximalkraft der Dorsalflexoren F. Jesse & M. Hagen 10:00-12:00 S8 AK 18 Training B (Wollny, NN) AK18.1 Maximale Sprintgeschwindigkeit und kinematische Schrittmerkmale im Verlauf einer Doppelperiodisierung in der Leichtathletik Klaus Mattes & Nele Habermann AK18.2 Einfluss einer ringkampfnahen Belastung auf die Schnellkraft Ronny Lüdemann, Claudius Nowoisky & Dirk Büsch AK18.3 Akrobatische Sommersportarten zwischen Schwierigkeit und Qualität Falk Naundorf & Ilka Seidel AK18.4 Wirkung eines plyometrischen Krafttrainings im Rock n Roll Tanzsport (fällt aus) Elisabeth Hirche, Achim Walther, Sven Michel, Nico Nitzsche AK18.5 Korrelationsanalyse zwischen dem Critical Power Test und der Radleistung bei jugendlichen Triathleten Martin Schönfelder, Martin Jakob und Renate Oberhoffer AK18.6 Effekt des exzentrischen Trainings auf die mechanischen und morphologischen Eigenschaften des Quatrizeps Muskels Ali Sharifnezhad, Robert Marzilger, Adamantios Arampatzis 10:00-12:00 Senat AK 19 Pacing im Sport (Beneke, Hoos) AK19.1 Pacing in zyklischen Sportarten trainingsmethodische Wunschvorstellung vs. physischer Rahmenbedingungen grundlegende Aspekte Ulrich Hartmann, Mario Hermsdorf AK19.2 Langzeitkorreliertheit der Laufgeschwindigkeit im Halbmarathonlauf Olaf Hoos, Tobias Böselt, Martin Steiner, Kuno Hottenrott, Ralph Beneke AK19.3 Pacing: unbewusste Leistungsanpassung am Übergang von Kurz- zu Langsprint Ralph Beneke, Anna Wittekind AK19.4 Energiestoffwechsel der Skelettmuskulatur als dominanter Reiz des Belastungsempfindens im Sprint Ralph Beneke, Anna Wittekind AK19.5 Leistungsregulation im Ausdauer-Wettkampf: Vom Olympischen Finale zur laborgestützten Ermittlung physiologischer Korrelate Christian Thiel, Winfried Banzer, Jos J. de Koning, Arjan Bakkum, Sil Kloppenburg, Trent Joseph, Jacob Cohen, John Porcari, Carl Foster gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

11 AK19.6 Der Talk Test als pragmatisches Verfahren der Belastungssteuerung Christian Thiel, Carl Foster, Lutz Vogt, Kathrin Schmidt, Andreas Bernardi, Frieder Krause, Winfried Banzer 10:00-12:00 S6 AK 20 Biomechanik der Wirbelsäule (Schmitt, Wagner) AK20.1 Verknüpfung von diskreten Methoden mit Kontinuumsmethoden durch Homogenisierung am Beispiel der menschlichen Bandscheibe Nils Karajan, Oliver Röhrle, Wolfgang Ehlers, Syn Schmitt AK20.2 Stabilisierende Eigenschaften des monosynaptischen Reflexes - Ein modellbasierter Ansatz David Schinowski, Kim Boström, Heiko Wagner AK20.3 MKS-Modellierung zur Eruierung der Auswirkungen unterschiedlicher Wirbelsäulenkrümmungen auf innere Belastungen Sabine Bauer, Ulrike Hausen, Karin Gruber AK20.4 Mehrkörpersimulation eines Ganzkörper-Menschmodells inklusive einer detaillierten Lendenwirbelsäule - Herausforderungen und Probleme Syn Schmitt, Michael Günther, Tille Karoline Rupp AK20.5 Experiment und Simulation Der Einfluss experimenteller Parameter auf die Computermodellierung der Wirbelsäule Ulrike Hausen, Sabine Bauer, Werner Schmoelz, Karin Gruber AK20.6 Das mechanische Verhalten gesunder und degenerierter Bandscheiben unter moderaten und hohen Tageslasten Hendrik Schmidt, Aboulfazl Shirazi-Adl, Fabio Galbusera, Hans-Joachim Wilke 10:00-12:00 S2 AK 9 Bewegungsregulation: Phänomene im zentralvervalen und neuromuskulären System (Krug, Witt) AK9.1 Funktionelle und strukturelle Plastizität des Gehirns am Beispiel des Erlernens einer Gleichgegichtsaufgabe Marco Taubert, Gabriele Lohmann, Daniel S. Margulies, Arno Villringer & Patrick Ragert AK9.2 3D-Beschleunigungsmessung am Ohr Objektivierung der Reize auf den Vestibularapparat bei schnellen Drehbewegungen Steffen Kerner & Klaus Knoll AK9.3 Neuromuskuläre Aktivierung bei schnellen Drehbewegungen in technisch-akrobatischen Sportarten Maren Witt & Jürgen Krug AK9.4 Zur Schnelligkeit einer Plantarflexion ein neurophysiologischer Ansatz Uwe Wenzel & Marco Taubert AK9.5 Auge-Kopf-Körpersteuerung als eine multidimensionale Regulationsleistung bei schnellen Drehbewegungen Christoph von Laßberg & Jürgen Krug 12:00-12:45 Zelt Postersession 12:45-13:30 Zelt Mittagspause 13:30-14:00 Aula Abschluss 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 13

12 3. Hauptvorträge Prof. Dr. Peter J. Beek, Vrije Universiteit Amsterdam, Niederlande New theoretical insights into motor learning in sports and their practical significance Recent developments in the realm of motor learning have highlighted the significance of learning with an external focus of attention, implicit learning and differential learning relative to their logical counterparts, i.e. internal focus learning, explicit learning and traditional learning, which are still prominent in sports practice. In the talk, I will review the theoretical and empirical status of the developments in question and discuss their practical implications for sports training and the education of coaches, respectively. The general message will be that the new insights are worth pursuing in sports practice, also at an elite level, but that sports-specific practical implementations remain to be developed. Dr. Ville Leinonen, University Hospital Kuopio, Finnland Pain and motor control Definition of pain (acute/chronic, nociceptive/neuropathic) levels of motor control from reflexes to complex tasks effect of pain on various motor tasks (reflex responses, anticipatory actions/balance, psychomotor speed) with special emphasis (examples) on low back pain brain imaging and experimental studies. Prof. Dr. Jacques Duysens, KU Leuven, Belgien Gait perturbations: from ankle sprains to martial arts. Perturbations during gait (e.g. ankle inversions, foot-in-hole perturbations, stumbling) can be studied in the laboratory for various age groups. It was found that reflex reactions are fast and prominent but behavior relies mostly on voluntary activations. This raises the hope that learning to fall (using martial arts techniques) is a realistic option, in particular for age groups at risk for falling (elderly). Dr. Amir Karniel, Ben-Gurion University of the Negev, Israel Open Questions in Computational Motor Control Computational motor control covers all applications of quantitative tools for the study of the biological movement control system. In this talk I will provide a review of the field in the form of a list of open questions with emphasis on some of my recent studies about motor memory and whether it addresses the past or the future, about minimum acceleration with constraints to account for the control of a mass on a spring, and about a Turing-like Handshake test for motor intelligence. 4. Posterpräsentationen Am Donnerstag, den findet von 11:45-12:45 Uhr eine Vorstellung der einzelnen Poster durch Kurzvorträge in der Aula statt. Die Poster werden auch am Freitag, den von 12: Uhr in einer Ausstellung im Zelt vorgestellt. 5. dvs-sektionssitzung Sektionsratssitzung Sportmotorik: Mittwoch, den von 11:00 13:00 Uhr, Senatssaal Die Sektionen Sportmotorik und Biomechanik tagen zusammen am Mittwoch, den von 18:00-20:00 Uhr, Hörsaal S8 Die Sektion Trainingswissenschaft tagt zeitgleich Mittwoch, den von 18:00-19:00 Uhr, Hörsaal S gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

13 6. Rahmenprogramm Gesellschaftsabend (Mittwoch, den ) Für die hierfür angemeldeten Tagungsgäste findet im Café Uferlos, in unmittelbarer Nähe zum Aasee, ein Gesellschaftsabend statt. Die Veranstaltungsräume sind vom Schloss aus problemlos zu Fuß zu erreichen - vom Schlossplatz aus führt die Promenade direkt zum Aasee. Neben dem Buffet (Titanic Lounge) wird Ihnen eine Show der besten Straßenmusikerin des Landes NRW dargeboten: Silke Büscherhoff ist eine Studentin der Musikhochschule Münster und wird Ihnen einige Stücke auf ihrem Marimbaphon, ähnlich dem Xylophon, vorstellen. Weiterhin bietet der Abend die Gelegenheit, in gemütlicher Atmosphäre mit Kolleginnen und Kollegen ins Gespräch zu kommen. Adresse/Anfahrt Café Uferlos: Bismarckallee 11 Lageplan der WWU (siehe Tagungsmappe): Gebäude Nr. 18 Am besten erreichen Sie das Café zu Fuß, indem Sie der Promenade vor dem Schloss nach rechts bis zum Aasee folgen. Mit dem Auto biegen Sie vom Parkplatz vor dem Schloss nach rechts in die Straße Hindenburgplatz ein. Folgen sie der Straße geradeaus (Am Stadtgraben). Direkt hinter dem Aasee rechts abbiegen in die Bismarckallee, das Café Uferlos befindet sich dann auf der linken Straßenseite. Rock The Neurons (Donnerstag, den ) An diesem Abend bieten wir im Gebäude der Design-Hochschule (Leonardo-Campus 10) eine Feier unter dem Motto: Rock The Neurons an. Dazu sind alle Tagungsgäste herzlich eingeladen. Zum Auftritt der Band Limited Edition werden Häppchen angeboten. Adresse / Anfahrt: Leonardo Campus 10 Lageplan der WWU (siehe Tagungsmappe): Gebäude Nr. 30 Mit dem Auto biegen Sie vom Parkplatz vor dem Schloss nach links in die Straße Hindenburgplatz ein. Folgen sie der Straße geradeaus (Steinfurter Straße). Vor der Eissporthalle/Schnellrestaurant links abbiegen, sofort die nächste Möglichkeit (Parkplatz) wieder links. Der Partyraum befindet sich in Gebäude Nr. 10. Mit den Bussen RegioBus R73 oder BUS 177 können Sie von der Haltestelle Hindenburgplatz bis zur Haltestelle Eissporthalle fahren. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 15

14 7. Hinweise für Referentinnen und Referenten Vortragstechnik Während der Tagung werden alle Präsentationen zentral verwaltet und in den Arbeitskreisen und Vortragssitzungen auf den Präsentationsrechnern zur Verfügung gestellt. Sie haben in den Medienservice- Büros jederzeit die Möglichkeit, Ihren Vortrag auf korrekte Darstellung auf den Präsentationsrechnern zu prüfen. Alle Vortragsräume sind mit Rechner und Beamer, ausschließlich mit VGA-Eingang ausgestattet. Falls Sie Ihren eigenen Rechner verwenden wollen, bitten wir Sie entsprechende Adapter bereit zu halten. Falls Sie nicht Ihren eigenen Rechner benutzen, beachten Sie bitte die folgenden wichtigen Hinweise: Um einen reibungslosen Ablauf der Arbeitskreise gewährleisten zu können, bitten wir Sie als Referentin bzw. Referent, Ihre Vorträge ausschließlich als Datei im PowerPoint-Format (Microsoft PowerPoint 97 oder höher) zu speichern. Für den Fall, dass Sie Ihre Präsentation auf einem Apple-Rechner erstellt haben, bitten wir Sie, diese auf einen Windows-Rechner zu übertragen, dort die Darstellung zu überprüfen und die Präsentation im Format Microsoft PowerPoint 97 oder höher zu speichern. Bitte beachten Sie, dass Graphiken in die PowerPoint-Präsentation eingebettet werden müssen. Videound Audiodateien müssen mit der Präsentation verknüpft und separat als Datei im gleichen Ordner wie die Präsentation beigefügt werden. Alle Multimediadateien müssen in Windows-Standardformaten (z.b. *.wmv) vorliegen. Beim Erstellen der Präsentation sind die Standard-Schriften der Microsoft-Office-Palette zu benutzen. Bitte geben Sie Ihren Vortrag möglichst frühzeitig, spätestens eine Stunde vor Beginn der entsprechenden Vortragssitzung, im Medienservice-Büro (Raum S 151) ab und überprüfen Sie Ihren Vortrag auf korrekte Darstellung auf den Präsentationsrechnern. Zur Abgabe vor Ort können folgende Speichermedien benutzt werden: * Windows-kompatible CD * USB-Massenspeicher (nicht durch Software geschützt) Netzzugang Bei der Ausgabe der Tagungsunterlagen liegen im Tagungsbüro Zugangskennungen für die Nutzung des WLAN-Netzes bereit. Angehörige von Bildungseinrichtungen, die am eduroam-programm teilnehmen ( org), können auch im Vorfeld der Tagung ihren eduroam-zugang einrichten und erhalten so automatisch Zugriff auf das WLAN-Netz der Universität Münster. 8. Allgemeine Hinweise, Adressen und Telefonnummern Die Mittags- und Kaffeepausen finden im Zelt auf dem Schlossvorplatz statt. Bitte beachten Sie, dass das ausgegebene Namensschild als Kongressausweis gilt und während der Tagung sichtbar getragen werden sollte. Sie nehmen an der Tagung auf eigene Verantwortung teil, für Unfallschäden oder den Verlust persönlicher Gegenstände tritt der Veranstalter nicht in Haftung. Für Fragen ist das Tagungsbüro durchgängig besetzt. Bitte sprechen Sie im Bedarf auch das Helferteam an, erkennbar an den schwarzen Schlüsselanhängern. Wichtige Telefonnummern: Tagungsbüro : (ab ) Technikraum: (ab ) Touristen-Information: Hotels (Call-Center): Taxi-Zentrale: Verkehrsbund Auskunft: gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

15 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 17

16 9. Abstracts AK1.1 Zur Erfassung körperlichen Gleichgewichts Elisabeth Johanna Grub 1, Georg Wydra 1, Volker Köllner 2 1 Sportwissenschaftliches Institut der Universität des Saarlandes, 2 Fachklinik für Psychosomatische Medizin, Mediclin Bliestal Klinik, Blieskastel Schlüsselwörter: Gleichgewicht, Gleichgewichtstest Posturographie. Einleitung Es wurde versucht, Gleichgewichtsfähigkeit zu erfassen. Aufgrund der schwierigen Greifbarkeit des uneinheitlichen Konstrukts (Bös, 2001; Hirtz, Hotz, & Ludwig, 2000) wurden verschiedene Methoden angewandt, um ein möglichst weites Spektrum abzudecken. Methode Probanden: 126 Patienten (Alter: MW=49, SD=9) einer psychosomatischen Rehaklinik. Zum Einsatz kam der Gleichgewichtstest (GGT) von Bös, Wydra und Karisch (1992), posturographische Messungen auf einer zebris-kraftmessplatte sowie eine visuelle Analogskala zur subjektiven Selbsteinschätzung des wahrgenommenen Gleichgewichts (SSE). Aus acht Aufgaben der Posturographie wurde ein Summenscore (SPG8) gebildet. Ergebnisse Zwischen den in der Posturographie gemessenen Schwankwegen und dem GGT finden sich keine bis schwache signifikante Zusammenhänge (rho bis 0.40 *** ) und zur SSE keine. Die Korrelation zwischen dem GGT und dem SPG8 beträgt 0.79 ***. Sowohl der GGT als auch der SPG8 korrelieren mit der SSE (-0.58 *** und *** ). Cronbachs Alpha liegt beim GGT bei.81 und beim SPG8 bei.82. Diskussion Die geringen Zusammenhänge zwischen den posturographischen Daten mit dem GGT und dem SPG8 sowie keine zur SSE weisen darauf hin, dass unterschiedliche Konstrukte erfasst werden. Vor dem Hintergrund der hohen Korrelation zwischen dem GGT und dem SPG8, der internen Konsistenz des SPG8 stellt sich die Frage, ob es hinreichend ist, Gleichgewicht über nur acht Standaufgaben zu erfassen. Bös, K., Wydra, G. & Karisch, G. (1992). Gesundheitsförderung durch Bewegung, Spiel und Sport. Ziele und Methoden des Gesundheitssports in der Klinik. Erlangen: Perimed. Bös, K. (Hrsg.) (2001). Handbuch Motorische Tests (2.Aufl.). Göttingen: Hogrefe. Hirtz, P., Hotz, A., & Ludwig, G. (2000). Bewegungskompetenzen Gleichgewicht (2. Aufl.). Schorndorf: Hofmann gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

17 AK1.2 Der BKT-Reha Ein Bewegungskoordinationstest für die Rehabilitation Lena Schulz 1, Georg Wydra 1 1 Sportwissenschaftliches Institut des Saarlandes Schlüsselwörter: Sportmotorische Tests, Bewegungskoordination, Sporttherapie Einleitung In der Neurologie und Geriatrie leiden viele Patienten unter Störungen der Mobilität, deren Ursache in krankheitsbedingten Einschränkungen der Koordination liegen. Aus diesem Grund sollte der Diagnose und dem Training in der Rehabilitation höchste Priorität zukommen. Im Gegensatz zur Physiotherapie liegen für die sportorientierte Bewegungstherapie nur wenige Testverfahren vor, die zumeist sowohl testtheoretisch als auch empirisch Defizite aufweisen. Methodik Aufbauend auf Arbeiten von Bös und Wydra (1984) stellten Arnold und Balbier (2010) eine neue Testbatterie aus 18 Items zusammen (BKT-Reha). Der Datenpool wurde auf n = 194 erweitert und umfasst derzeit 6 Stichproben (z. B. Präventiv, Herz, Neuro) (Schulz, 2011). In diesem Prozess der Testkonstruktion wurden Itemanalysen und erste Untersuchungen zu den Hauptgütekriterien durchgeführt. Ergebnisse Objektivität: r = 0.99 (n = 9); Test-Retest-Reliabilität: r = 0.82 (n = 17); Cronbach s Alpha: 0.85 (n = 184). Diskussion Objektivität und Reliabilität scheinen gewährleistet zu sein. Die inhaltlich logische Validität kann unter Vorbehalt durch die Einordnung in das Strukturmodell von Bös und Mechling (1983) begründet werden. Die Konstruktvalidität scheint teilweise gegeben, da der BKT-Reha zwischen koordinativ starken und schwachen Personen differenzieren kann (Schulz, 2011). Um den BKT-Reha routinemäßig in der Rehabilitation einsetzen zu können, sind weitere Untersuchungen notwendig, insbesondere mit anderen Patientenkollektiven. Arnold, S. & Balbier, H. (2010). Untersuchungen zur Revision des BKT-Kur. Unveröffentlichte Diplomarbeit. Universität des Saarlandes. Bös, K. & Mechling, H. (1983). Dimensionen sportmotorischer Leistungen. Schorndorf: Hofmann. Bös, K. & Wydra, G. (1984). Ein Koordinationstest für die Praxis der Therapiekontrolle. Krankengymnastik, 36(12), Schulz, L. (2011). Untersuchungen zur Praktikabilität des BKT-Reha. Unveröffentlichte Magisterarbeit. Universität des Saarlandes, Saarbrücken. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 19

18 AK1.3 Entwicklung und Evaluation eines Tests zur Erfassung von Gleichgewichtsstörungen Daniela Theisen 1, Georg Wydra 1 1Sportwissenschaftliches Institut der Universität des Saarlandes Schlüsselwörter: Gleichgewichtstest, sportmotorische Tests Einleitung Gleichgewichtsstörungen können die Mobilität und Selbstständigkeit eines Individuums in hohem Maße gefährden. Daher sind deren Identifizierung mittels sportmotorischer Tests oder Posturografie von großer Bedeutung. Der von Bös, Wydra und Karisch (1992; Wydra, 1993) vorgestellte Gleichgewichtstest (GGT) erwies sich aufgrund von Veränderungen des Krankheitsspektrums der Rehabilitanden als nur noch begrenzt einsetzbar. Er wurde überarbeitet und entsprechend den Regeln der klassischen Testtheorie evaluiert. Methode Probanden: 114 Rehateilnehmern mit einem Durchschnittsalter von 48,4 Jahren (SD 10,0). Der Itempool von 28 Aufgaben wurde während der Testkonstruktion (Aufgabenselektion nach Trennschärfe, Schwierigkeit usw.) auf 18 Items reduziert. Überprüfung der Objektivität: Korrelation der Testergebnisse von zwei verschiedenen Testern (n = 33). Bestimmung der Reliabilität: Test-Retest (Zeitintervall zwischen Vorund Nachtest 3-7 Tage) (n = 37). Kriteriumsvalidität: Vergleich mit verschiedenen posturografischen Tests (Intervall zwischen den Tests 0-8 Tage) (n = 35). Differenzierungsfähigkeit zwischen fünf verschiedenen neurologischen und internistischen Krankheitsbildern. Ergebnisse Objektivität r = 0,98; Reliabilität r = 0,94; Kriteriumsvalidität zwischen r = -0,33 bis r = -0,66 und r = 0,31 bis r = 0,49. Der GGT-Reha differenziert im Gegensatz zur Posturografie zwischen Krankheitsbildern (F = 4,7, p = 0,001). Diskussion Der GGT-Reha stellt ein standardisiertes Testverfahren zur Erfassung des statischen und dynamischen Gleichgewichts. Er eignet sich nicht nur zur Aufdeckung von Gleichgewichtsstörungen, sondern auch zur Überprüfung der Effektivität therapeutischer Interventionen. Bös, K., Wydra, G. & Karisch, G. (1992). Gesundheitsförderung durch Bewegung, Spiel und Sport. Ziele und Methoden des Gesundheitssports in der Klinik. Erlangen: Perimed. Wydra, G. (1993). Bedeutung, Diagnose und Therapie von Gleichgewichtsstörungen. Motorik, 16 (3), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

19 AK1.4 Paradigmenwechsel bei der Erfassung der motorischen Leistungsfähigkeit in der Rehabilitation Georg Wydra 1 1Sportwissenschaftliches Institut der Universität des Saarlandes Schlüsselwörter: Assessment, sportmotorische Tests, International Classification of health, Problemaufriss Von Störungen der motorischen Leistungsfähigkeit sind viele Rehabilitanden betroffen. Die Ursache hierfür liegt zumeist in der Schädigung von anatomischen Strukturen oder eingeschränkten physiologischen Funktionen. Testverfahren zur Erfassung der motorischen Leistungsfähigkeit haben deshalb im Rahmen von Assessmentverfahren (Huber, 2004) eine besondere Bedeutung. Vorliegende Testentwicklungen beziehen sich hauptsächlich auf die Erfassung der motorischen Fähigkeiten (Bös, 2001). Eine solche Diagnostik versucht also die der reduzierten motorischen Leistungsfähigkeit zugrunde liegenden Defizite zu eruieren. Die Weltgesundheitsbehörde (WHO) hat mit der Publikation der International Classification of health (ICF) einen Paradigmenwechsel eingeleitet (Deutsches Institut für Medizinische Dokumentation und Information (DIMDI), 2005). Im Mittelpunkt gesundheitsbezogener Betrachtungen stehen nicht mehr wie noch im Krankheitsfolgenmodell die Impairments und die damit einhergehenden Disabilities, sondern die Aktivitäten und die soziale Teilhabe. So wird auch in der Rehawissenschaft seit langem ein Umdenken von der Impairmentorientierung hin zu einer Aktivitäts- und Partizipationsorientierung gefordert. Für die bewegungstherapeutische Diagnostik ist dieser Ansatz sehr fruchtbar, zumal in der Rehabilitation davon ausgegangen wird, dass die restitutio ad integrum, d. h. die vollkommene Wiederherstellung der krankheitsbedingt ausgefallenen Strukturen und Funktionen, nicht möglich ist. Vielmehr muss versucht werden, Kompensationsstrategien zu entwickeln, die ein Maximum an Mobilität trotz Krankheit gewährleisten. In der traditionellen sportwissenschaftlichen Terminologie handelt es sich hierbei um motorische Fertigkeiten. Ausgehend von den sog. activites of daily living können dann auch die für das Sporttreiben notwendigen Fertigkeiten in den Blick genommen werden. Bös, K. (2001). Handbuch Motorische Tests. Sportmotorische Tests, motorische Funktionstests, Fragebogen zur körperlich-sportlichen Aktivität und sportpsychologische Diagnoseverfahren (2. überarb. und erweit. Aufl.). Göttingen: Hogrefe. Deutsches Institut für Medizinische Dokumentation und Information (DIMDI). (2005). Internationale Klassifikation der Funktionsfähigkeit, Behinderung und Gesundheit. Köln: DIMDI. URL: pdf Huber, G (2004). Sporttherapeutisches Assessment. In K. Schüle, & G. Huber (Hrsg.), Grundlagen der Sporttherapie (2. überarbeitete Aufl.) (S ). München: Urban & Fischer. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 21

20 AK1.5 Sportmotorische Tests in der Talentförderung: Prüfung der Testgütekriterien des MT2-B Leichtathletik für die NRW-Sportschulen Cornelia Moll 1, Ilka Seidel 2 & Klaus Bös 1 1 Institut für Sport und Sportwissenschaft, KIT Karlsruhe, 2 Institut für Angewandte Trainingswissenschaft Leipzig Ein wichtiger Aspekt im Leistungssportsystem ist die Förderung begabter Jugendlicher. Die ab 2007 eingerichteten NRW-Sportschulen widmen sich dieser Aufgabe. Auf Grund begrenzter Ressourcen müssen Entscheidungsgrundlagen für die Selektion der Begabtesten geschaffen werden. Eine Möglichkeit ist die Anwendung sportmotorischer Tests. Um die Auswahl auf den NRW-Sportschulen in Klasse 7 mit möglichst geringer Fehlerquote zu treffen, müssen wissenschaftlich überprüfte Verfahren herangezogen werden. Bisher liegt kein solches Verfahren vor, das für 12- bis 14-jährige Leichtathleten geeignet ist, und zugleich wissenschaftlichen Kriterien genügt. Deshalb werden in dieser Untersuchung die Reliabilität und Validität der Testaufgaben im MT2- B Leichtathletik geprüft. Grundlage für die Entwicklung des Motorischen Tests 2-B Leichtathletik mit den Testaufgaben 50-m-Sprint, Ballweitwurf, Dreierhop und 1000-m-Lauf (Seidel, Grüneberg, Moll & Bös, i.v.) bildet der vom IAT Leipzig entwickelte IAT-Talenttest (Rost & Schön, 2002). Die Reliabilität wird mittels dreiwöchiger Retest-Reliabilität und die kongruente Validität mittels Kriteriumsvalidität geprüft. Das Kriterium hierfür stiften die entsprechenden Wettkampfleistungen (z.b. 100-m-Sprint, Weitsprung etc.). Unterschieden werden die Leistungsklassen (LK) Breiten-, Wettkampf- und Kadersportlern in den AK 13 und 14. Die Stichprobe besteht am Ende der Studie in jeder LK und AK aus je 20 Jungen und Mädchen. Bislang liegen Daten von 29 Wettkampfsportlern (weibl.: n=11) der AK 13/14 für die Reliabilität (13,47 ± 0,50 J.) und 22 männlichen Kaderathleten der AK 14 für die Validität vor (14,09 ± 0,32 J.). Die ersten Ergebnisse zeigen eine gute bis sehr gute Reliabilität der Testaufgaben (0.88 < r < 0.93; p<0.01). Ebenso ist die Validität der Testaufgaben mit den korrespondierenden Wettkampfleistungen (0.74 < r < 0.96; p<0.01) zu erkennen. Weitere Analysen insbesondere zur prognostischen Validität der Testaufgaben stehen noch aus, um Aussagen zu deren Relevanz für die Talentprognostik treffen zu können. Rost, K. & Schön R. (2002). Talentsuche für die Leichtathletik. Handmaterial für Übungsleiter/innen und Trainer/innen Talentsichtung Grundlagentraining der Leichtathletik (Altersklasse 9 bis 14). Interner Bericht. Leipzig: IAT. Seidel, I. Grüneberg, C., Moll, C. & Bös, K. (in Vorb.). Motorischer Test 2-B Leichtathletik. Sportartspezifische Tests für die NRW-Sportschulen. Karlsruhe: KIT gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

21 AK1.6 Talentsichtung und förderung im Triathlon Evaluation einer sportmotorischen Testbatterie zur Erfassung leistungsrelevanter Merkmale von Nachwuchstriathleten/innen Philipp Peter, Renate Oberhoffer und Martin Schönfelder Lehrstuhl für Präventive Pädiatrie, Technische Universität München Aktuell basieren Kadernominierung im Nachwuchstriathlon nahezu ausschließlich auf der erbrachten Wettkampfleistung bei ausgesuchten Veranstaltungen (Sichtungswettkämpfe oder Meisterschaften). Bei diesem stark fokussierten Auswahlkriterium ist jedoch davon auszugehen, dass eine ganze Reihe langfristig leistungsdeterminierender Faktoren nicht berücksichtigt wird. In der Sportpraxis zeigt sich zudem, dass Spitzenleistungen im Kindes- und Jugendalter nicht zwingend auch zu Spitzenleistungen im Hochleistungsalter führen. Im Gegenteil findet sich meist nur ein geringer Prozentsatz der Jugend-Meister auch in den Top-Platzierungen der Elite wieder. Der Grund hierfür ist oft in einer frühzeitigen Spezialisierung, zu hohen Trainingsumfängen in jungem Alter und stress- und sozialbedingtem Drop-Out zu sehen, aber auch in einer fehlenden Berücksichtigung von komplexen Leistungsvoraussetzungen bei der Talentauswahl und Kadernominierung. Im Rahmen dieser Studie wurde an der Technischen Universität München in Kooperation mit dem Bayerischen Triathlon-Verband eine neue, triathlon-spezifische Testbatterie entwickelt und evaluiert. Mit Hilfe dieser Testbatterie sollen eine Vielzahl von Faktoren erfasst werden, die mögliche Prädiktoren für die komplexe Leistungsfähigkeit junger Athleten in der Gegenwart und in der Zukunft sein könnten. Die Testbatterie umfasst anthropometrische Merkmale, vier Unterdistanzleistungen im Schwimmen und Laufen, einen Plateau-Leistungstest auf dem Fahrradergometer, fünf koordinative Testverfahren und einen sportpsychologischen Fragebogen zur Erfassung der Leistungsmotivation. Zusätzlich zu den anthropometrischen Untersuchungen wurde das biologische Alter der AthletenInnen über den Körperbau-Entwicklungsindex kalkuliert. Das Trainingsalter und der aktuelle Trainingsumfang wurden mittels Fragebogen quantitativ erfasst. Alle aktuellen Wettkampfleistungen der Studienteilnehmer wurden im Rahmen des offiziellen Triathlon-Wettkampfes (TUM Kinder- und Jugendtriathlon) jährlich standardisierten erfasst. Bisher wurden in zwei Jahren circa 150 Datensätze erhoben, die in den folgenden Jahren als Längsschnittuntersuchung fortgeführt werden soll. Die bisherigen Ergebnisse zeigen unter anderem signifikante Zusammenhänge (p<0,05) zwischen der Schwimm- und Laufleistung und den Extremitätenlängen sowie der Laufleistung und den Reaktivkraftfähigkeiten. Zudem zeigte sich der Trainingsumfang als entscheidender Faktor für die aktuelle Leistungsfähigkeit. Eine kurzfristige Prognose von Wettkampfleistungen mittels Unterdistanzleistungen im Schwimmen und Laufen ist ebenfalls mit einer hohen Wahrscheinlichkeit berechenbar. Die bisherigen Messdaten lassen jedoch noch keine Langzeit-Ergebnisse zu. Zudem sollten neben umfangsbezogenen Trainingsfragebögen auch qualitative Trainingsparameter erhoben werden. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 23

22 AK2.1 Einfluss individueller Vorbelastungen auf die lineare Laufschnelligkeit Lutz Herdener 1, Fabian Stöcker 1, Peter Spitzenpfeil 2, Daniel Hahn 1 1 Fachgebiet für Trainingswissenschaftliche Diagnostik und 2 Betriebseinheit für angewandte Sportwissenschaft, Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaft, Technische Universität München. Einleitung Die Bedeutung der Laufschnelligkeit stellt bei diversen Sportarten eine Grundlage der Leistungsfähigkeit dar (z.b. Little, Williams 2005). Vor dem Hintergrund der aktuellen Studienlage und diverser Trainingsansätze wurden akute Effekte unterschiedlicher Interventionen auf die lineare Schnelligkeitsleistung untersucht. Methodik Bei 15 Sportlern wurde vorab auf dem Laufband und dem Handkurbelergometer die individuelle maximale Sauerstoffaufnahme bestimmt. Daraus resultierten zielmuskelunspezifische (Handkurbel) sowie zielmuskel- und kontraktionsspezifische (Laufband) Vorbelastungen bei über- und unterschwelliger Intensität. Diese wurden um eine Kontrollintervention und eine zielmuskelspezifische kontraktionsunspezifische Intervention (maximale isometrische Beinstreckung) ergänzt. Jeder Proband führte alle Interventionen randomisiert an einzelnen Terminen durch. Ergebnisse und Diskussion Nur für die zielmuskel- und kontraktionsspezifischen Vorbelastungen LB 65% und LB 95% zeigten ANOVA und post-hoc Tests eine signifikante Verbesserung der 30m- Laufschnelligkeitsleistung. Dabei unterschieden sich die Effekte von unterschwelligen (von 4,26±0,13s auf 4,19±0,14s) und überschwelligen (von 4,27±0,16s auf 4,19±0,16s) Intensitäten nicht signifikant. Das deutet darauf hin, dass ein optimiertes Schnelligkeitstraining nicht zwingend in vollständig ausgeruhtem Zustand durchgeführt werden muss. Unter metabolischen und neuronalen Aspekten ist eine individuell gestaltete Voraktvierung anzustreben und weiter zu differenzieren. Little, T., Willimams A. G. (2005), Specifity of Acceleration, Maximum Speed, and Agility in Professional Soccer Player. Journal of Strenght and Conditioning Research, 19(1), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

23 AK2.2 Vielseitigkeit im langfristigen Leistungsaufbau: Die Perspektive erfolgreicher Nachwuchstrainer Lenard Voigt, Ajit Singh & Andreas Hohmann Universität Bayreuth Ausgangspunkt Die Vielseitigkeit gilt als inhaltliche Forderung sowohl für sportartspezifische als auch für sportartübergreifende Ausbildungsinhalte (Martin et al., 1999). Zugleich steht die Trainingspraxis angesichts fortwährend ungebremster Leistungsprogressionen und frühzeitiger Höchstleitungen in nahezu allen Sportarten (Ostrowski et al., 2000) wieder zunehmend vor der Versuchung einer frühen Spezialisierung. Methode Erfolgreiche Nachwuchstrainer (n=50) aus verschiedenen Sportarten wurden nach festgelegten Merkmalen ausgewählt und in einer qualitativen, leitfadengestützten Interviewstudie 1 zu ihrer eigenen Trainingsstrategie befragt. Für die Analyse wurden relevante Aspekte der Vielseitigkeit im Nachwuchsbereich herausgearbeitet und anschließend auf Basis von Meaning Units (Tesch, 1990) in Anlehnung an Kodierund Kategorisierungsverfahren der Grounded Theory (Strauss & Corbin, 1999) sportartübergreifend rekonstruiert. Diskussion Im Mittelpunkt der erhobenen Konzepte steht allgemein die Frage, ob und wie die Trainer eine vielseitige Ausbildung im Nachwuchsleistungssport in die Systematik einer langfristigen Leistungsentwicklung eingliedern. Die Auswertung ergab innerhalb eines mehrdimensionalen Merkmalsraums eine induktive Typologie praxisrelevanter Zuschreibungen bezüglich Art, Umfang und Ziel der Vielseitigkeit im Nachwuchstraining, welche sich nur zum Teil durch die jeweiligen, sportartspezifische Wettkampfanforderungen erklären lässt. Martin, D., Nicolaus, J., Ostrowski, C. & Rost, K. (1999). Handbuch Kinder- und Jugendtraining. Schorndorf: Verlag Carl Hofmann. Ostrowski, C., Pfeiffer, M. & Rost, K. (2005). Anschlusstraining. Ausgewählte Aspekte des Übergangs vom Nachwuchs- zum Spitzensport. In E. Emrich, A. Güllich & M.-P. Büsch (Hrsg.), Beiträge zum Nachwuchsleistungssport (S ). Schorndorf: Hofmann. Strauss, A. & Corbin, J. (1999). Basics of Qualitative Research. Thousand Oaks: Sage Publikations Tesch, R. (1990). Qualitative Research Analysis Types and Software Tools. New York: the Falmer Press 1 BISp Projekt Rekonstruktion subjektiver Konzepte erfolgreichen Nachwuchstrainings (KerN): IIA / gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 25

24 AK2.3 Trainingswirkungsanalyse: Die Bedeutung von Trainingsumfang und - intensität Mark Pfeiffer 1, Jürgen Perl 1, Stefan Fuhrmann 2, Andreas Hohmann 3 1 JGU Mainz, 2 OSP Hamburg, 3 Universität Bayreuth Problemhinführung Für physiologisch begründete Leistungsveränderungen ist mit dem Performance- Potential-Modell (PerPot) ein großer Fortschritt auf dem Gebiet der simulativen Trainingswirkungsanalyse erzielt worden (Pfeiffer, 2008). Dabei stellt die Beschränkung auf nur eine Variable zur Beschreibung des Trainings eine wenig zufrieden stellende Realitätsverkürzung dar (Taha & Thomas, 2003). Mit dem Performance-Potential- Double-Modell (PerPot-DoMo) wurde ein Modell entwickelt, welches eine Trennung von Trainingsumfang und -intensität aufweist. Im Schwimmsport wurden PerPot und PerPot- DoMo hinsichtlich ihrer Güte, reale Leistungswerte anhand des absolvierten Trainings zu simulieren, miteinander verglichen. Methode Die Trainings- und Leistungsdaten von 7 DSV-Schwimmern (2 w, 5 m) wurden über fünf Monate erhoben. Das Schwimmtraining wurde tageweise anhand der geschwommenen Meter (Umfang) in acht Belastungszonen (Intensität) dokumentiert. Zweimal wöchentlich wurde die schwimmspezifische Leistung über einen Semi-Tethered-Test (3 x 20m Freistil) ermittelt. Zur Beurteilung der Modellgüte wurden die mittlere relative Abweichung (rabw.) und der Intraclass-Correlation-Coefficient (ICC) zwischen empirischen und simulierten Leistungswerten berechnet. Ergebnisse und Diskussion Mit dem neuen PerPot-DoMo konnte im Mittel mit 2,0% (SD = 0,90) gegenüber dem PerPot mit 2,69% (SD = 1,34) ein signifikant geringere mittlere relative Abweichung von den realen Leistungswerten erreicht werden (Wilcoxon-Test, p < 0.05). Die ICC-Werte lagen für das PerPot-DoMo mit M = 0.83 (SD = 0.12) im Vergleich zum PerPot (M = 0.59, SD = 0.23) signifikant höher (Wilcoxon-Test, p < 0.05). Mit der Differenzierung des Trainings in Umfang und Intensität, wie es nur im PerPot- DoMo möglich ist, konnte eine bessere Modellgüte erreicht werden. Insbesondere die Dynamik der Leistungsverläufe (ICC) lässt sich hiermit sehr gut abbilden. Pfeiffer, M. (2008). Modeling the Relationship between Training and Performance - A Comparison of Two Antagonistic Concepts. Int J Comp Sci Sport, 7(2), Taha, T. & Thomas, S. G. (2003). Systems modelling of the relationship between training and performance. Sports Med, 33 (14), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

25 AK2.4 Vergleich eines kombinierten Ergometrieprotokolls aus stufen- und rampenförmiger Belastung mit einem klassischen Rampenprotokoll hinsichtlich der erreichten maximalen Sauerstoffaufnahme Fabian Stöcker, Renate Oberhoffer und Martin Schönfelder Lehrstuhl für Präventive Pädiatrie, Fakultät für Sport und Gesundheitswissenschaften, Technische Universität München Einleitung In neueren Untersuchungen (Midgley, Bentley, Luttikholt, McNaughton & Millet, 2008) wurde die Empfehlung in Frage gestellt, dass eine valide Bestimmung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO 2 max) ein Belastungsprotokoll erfordert, welches innerhalb von 8-12min zur Ausbelastung des Probanden führt. Um valide Maximalwerte und gleichzeitig steady-state-werte im submaximalen Bereich festzustellen, könnte ein länger dauerndes, kombiniertes Protokoll aus stufen- und anschließend rampenförmigem Belastungsschema Maximal- und Submaximaltests in einem Test vereinen. So wären keine zwei von einander unabhängigen Tests mehr notwendig, um beide Intensitätsbereiche zu untersuchen. Methodik Um die VO 2 max (männlich, n=11, 29 ± 7,78 Jahre, 75,27 ± 8,26 kg) zu vergleichen, wurden auf einem Fahrradergometer (Lode Excalibur, Groningen, NL) ein kombiniertes Protokoll (KOM, 50/30/3) und ein klassisches Rampenprotokoll (RAM, 30W/min) durchgeführt. Bei KOM wurde die Belastung stufenförmig erhöht, bis eine respiratoryexchange-ratio (RER) von 1,0 (gemittelt über 30sec) erreicht wurde. Ab dann wurde mit demselben Schema wie bei RAM (30W/min) fortgefahren. Atemgase (ZAN 600 USB, Oberthulba, GER) wurden während beiden Tests fortlaufend gemessen. Ergebnisse & Diskussion Die ermittelten VO 2 max-werte (RAM 3,90 ± 0,40 l/min, KOM 3,91 ± 0,39 l/min) unterschieden sich nicht signifikant (p=0.731). Die Belastungszeiten waren bei KOM (26:25 ± 67 s) signifikant höher (p<0.001) als bei RAM (10:49 min ± 20 s), während die Belastungsintensität bei KOM zum Abbruchzeitpunkt signifikant niedriger war (KOM: 399 ± 12 W, RAM: 418 ± 10 W, p=0.009). Es ist anzunehmen, dass eine längere Belastungsphase als 8-12min ebenfalls eine vollständige cardiopulmonale Ausbelastung hervorrufen kann, unter der Bedingung, dass ein Großteil der Belastung im submaximalen Bereich liegt und die Ausbelastung durch eine rampenförmige Belastungssteuerung erreicht wird. Zu prüfen gilt, ob diese Ergebnisse auch für verschiedene Alters- und Leistungsgruppen gleichsam Gültigkeit besitzen. Midgley, A. W., Bentley, D. J., Luttikholt, H., McNaughton, L. R., & Millet, G. P. (2008). Challenging a dogma of exercise physiology: does an incremental exercise test for valid VO2 max determination really need to last between 8 and 12 minutes. Sports Medicine, 38(6) gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 27

26 AK2.5 Effekte einer 12-wöchigen kombinierten Ernährungs-, Kraft- und Ausdauertrainingsintervention mit adipösen Erwachsenen auf Körperzusammensetzung und Leistungsfähigkeit Stephan Schulze 1,2, Marco Spielau 2 Heike Nave 3, & Kuno Hottenrott 1,2 1 Department Sportwissenschaft, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 2 Institut für Leistungsdiagnostik und Gesundheitsförderung e.v., Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 3 Department of Anatomy and Cell Biology, Martin Luther Universität Halle-Wittenberg Zielstellung: Bewegungs- und ernährungsbezogene Interventionen für adipöse Erwachsene werden oft isoliert durchgeführt. Die vorliegende Studie thematisiert daher den Effekt eines 12-wöchigen kombinierten Kraft- und Ausdauertrainingsprogramms unter Einbeziehung von Maßnahmen zur Beeinflussung des Essverhaltens auf Körpergewicht, Körperzusammensetzung, Leistungsfähigkeit sowie Indikatoren des Herz-Kreislauf- und Atemsystems. Methodik: In die Studie wurden insgesamt 34 Personen mit einem BMI >30 eingeschlossen. Sie wurden in Versuchsgruppe (VG, N=23, 12 Wochen Intervention) und Kontrollgruppe (N=11, keine Intervention) eingeteilt. Zum MZP1 wurden Körpergewicht, Bauch- und Hüftumfang sowie die Körperzusammensetzung bioimpedanzanalytisch bestimmt. Im Anschluss folgte ein submaximaler Radergometerstufentest (PWC150, WHO-Protokoll: 25W+25W, 2min) mit kontinuierlicher Aufzeichnung der Herzfrequenz, Atemgase sowie Laktatbestimmung am Ende jeder Belastungsstufe. Während der nachfolgenden 12-wöchigen Interventionsphase absolvierte die VG wöchentlich zwei kraftausdauerorientierte Trainingseinheiten und ein Ausdauertraining mit Herzfrequenz bezogener Belastungssteuerung (60min). Die ernährungsbezogene Intervention zielte auf eine möglichst alltagstaugliche Umsetzbarkeit ab und orientierte sich an einfachen Vorgaben zu Nahrungsmittelauswahl und -gewohnheiten. Zum MZP2 am Ende der Interventionsphase wurden die Untersuchungen der Eingangsuntersuchung wiederholt. Die statistische Prüfung erfolgt mittels allgemeinem linearen Modell für Messwiederholungsdesigns. Ergebnisse: Im Vergleich von MZP 1 und 2 zeigte sich bei der VG eine signifikante (p<0,05) Reduktion von Körpergewicht (98,5±13,4kg auf 91,3±12,8kg), Bauch- (109,2±8,1 auf 101,8±9,8cm) und Hüftumfang (116,3±6,2 auf 110,5±7,7cm) und Körperfettanteil (38,2±5,7 auf 32,9±8,7) sowie eine signifikante Zunahme der im PWC- Test erreichten relativen Leistung (1,5±0,4 auf 1,8±0,5 W/kg) und Sauerstoffaufnahme (22,0±5,8 auf 27,1±7,3 ml[min*kg] -1 ). In der KG konnten keine Veränderungen beobachtet werden. Schlussfolgerung: Die kombinierte Intervention führt nicht nur zur Gewichtsabnahme, sondern zugleich zu einer Erhöhung der Ausdauerleistungsfähigkeit sowie einem veränderten Ernährungsverhalten. Damit wurde die Basis für einen nachhaltigen Erfolg gelegt gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

27 AK2.6 Dosis-Wirkungs-Beziehungen von unterschiedlichen Ausdauertrainingsmodellen bei berufstätigen Freizeitläufern Kuno Hottenrott 1,2 Thomas Gronwald 1 Stephan Schulze 1,2 1 Department Sportwissenschaft, Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg 2 Institut für Leistungsdiagnostik und Gesundheitsförderung (ILUG) Zielstellung Ziel der Studie ist die Evaluierung von unterschiedlichen Ausdauertrainingsmodellen hinsichtlich der Veränderung der Ausdauerleistungsfähigkeit, der Ruheherzfrequenz, der Ruhestoffwechselaktivität und der Körperzusammensetzung bei berufstätigen Freizeitläufern. Verglichen werden drei Ausdauertrainingsmodelle mit vergleichbaren Trainingsumfängen. Methodik Für die Studie bewarben sich über eine lokale Zeitungsannonce 787 berufstätige Personen mit geringer Lauferfahrung (10-20 km/woche). Eine Stichprobe von 48 Probanden wurde ausgelost und drei Trainingsgruppen gleichverteilt zugeordnet. Jeweils 16 Probanden (n=8 weiblich, n=8 männlich) trainierten über einen Zeitraum von 12 Wochen nach den Vorgaben eines Hochintensivtrainings (HIT-Gruppe), nach Vorgaben für ein Langzeitausdauertraining (LZA-Gruppe) und nach Trainingsvorgaben eines Herzfrequenz-Messgerätes (STAR-Gruppe). Zu Beginn und am Ende der 12wöchigen Intervention wurde ein Laufband-Stufentest (7 km/h, 3 min, 1,5 km/h Inkrement) bis zur Ausbelastung mit kontinuierlicher Herzfrequenzmessung, Laktatbestimmung nach jeder Belastungsstufe und spirometrischer Atemanalyse zur Bestimmung der VO 2 max und des respiratorischen Quotienten (RQ) durchgeführt. Zusätzlich wurden anthropometrische Daten, die Körperzusammensetzung und die Trainingsdaten detailliert erfasst. Der wöchentliche Trainingsumfang wurde für alle drei Gruppen auf 2:30 h festgelegt. Die Trainingsintervention in der HIT-Gruppe umfasste 5 Trainingseinheiten (TE) á 30 min mit 3-4 intensiven Programmen, in der LZA-Gruppe zwei aerobe TE mit einer Dauer von 30 min bis 2:00 h und für die STAR-Gruppe wurde das Programm Fitness steigern gewählt. Ergebnisse Die absolvierte Trainingszeit entsprach den Vorgaben und unterschied sich zwischen den Gruppen nicht. In allen drei Trainingsgruppen sank die Ruhe-Hf signifikant um durchschnittlich 8 Schläge/min und die VO 2 max erhöhte sich signifikant (HIT + 16,6%, LZA + 5,8%, STAR + 10,2%). Der RQ in Ruhe nahm in der STAR-Gruppe signifikant ab und veränderte sich in den anderen Gruppen nicht. Keine Unterschiede zeigten sich zwischen Frauen und Männern. Schlussfolgerung Die Studie hat gezeigt, dass bei gleicher Trainingszeit die Wirksamkeit des Trainings durch die Wahl des Trainingsprogramms beeinflusst wird. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 29

28 AK3.1 Der Einfluss des Task-Settings auf Dual-Task-Leistungen im Stehen B. Wollesen 1, C. Voelcker-Rehage², A. Kutasow 1, J. Wiedemann 1 & K. Mattes 1 1 Universität Hamburg, ² Jacobs University Bremen Dual-Task(DT)-Testungen werden genutzt, um Stürzer zu identifizieren, da DT-Aufgaben bei Senioren zu Problemen der Ressourcenallokation (Li et al., 2001) und somit zu einem erhöhten Sturzrisiko führen. Eine Analyse von Trainingsstudien zeigte, dass unterschiedliche DT-Aufgaben und variierende Stimulus-Response (SR)-Bedingungen den Vergleich der Ergebnisse sowie die Ableitung von Trainingsinhalten erschweren. Diese Studie untersucht den Einfluss von vier Task-Settings mit drei SR-Bedingungen auf die DT-Leistung im Stehen (alt vs jung). Methode Für N=27 Personen (n= 16 Senioren 67,2 9,4 J.; n= 11 Studenten 24,4 8,8 J.) wurden ohne und mit Zusatzaufgabe (unterschiedl. Komplexitäten; SR-Bedingungen: auditiv-verbal, visuell-verbal, visuell-manuell; randomisierte Reihenfolge) im Stehen die Schwankungsgeschwindigkeit (v) und der Weg (s) in x- und y-richtung mit dem Goodbalance (Metitur, Jyväskulä) erfasst. Mittels Varianzanalysen (mit Messwdh.) wurden die Variablen verglichen. Ergebnisse und Diskussion Senioren zeigten höhere Schwankungswege und Geschwindigkeiten insbesondere in y- Richtung (medial-lateral (ml). Unabhängig von den SR-Bedingungen unterschieden sich die Gruppen für die Rückwärtszählaufgabe (controlled processes; p=0,001; F=8,31). Bei den Senioren nahm die Geschwindigkeit in x- und y-richtung signifikant zu (v x = +3,6 mm/s, p= 0,01, F= 2,84; v y = +5,07 mm/s, p= 0,000, F=9,31). Im Vergleich der SR- Bedingungen ergaben sich die höchsten Werte für die visuell-verbale Bedingung. Zur Erfüllung des visuell-manuellen Tasks nahm die Geschwindigkeit ab. Hier zeigten sich signifikante Alterseffekte bei den Aufgaben zur räumlichen Orientierung (Schwanken in ml-richtung; p=0,006, F=8,83). Die Ergebnisse bestätigen Befunde bisheriger DT-Studien im Altersvergleich, sowie den Einfluss der SR-Bedingungen. Analog zu früheren Studien führten die Tasks mit visuellem Stimulus zu höherem posturalen Schwanken. Es bleibt zu diskutieren, ob die reduzierte Geschwindigkeit unter bestimmten Task-Bedingungen aus einem Testlerneffekt resultiert, oder ob dies notwendig ist, um die Aufgabe zu erfüllen. Li, K. Z. H., Lindenberger, H., Freund, A. M. & Baltes, P. B. (2001). Walking while memorizing: Agerelated differences in compensatory behaviour. Psychological Sciences, 12, Bock O. Dual task costs while walking increase in old age for some, but not for other tasks: an experimental study of healthy young and elderly persons. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation 2008; 5: gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

29 AK3.2 Lokomotorische Adaptationsfähigkeit im Alter Arampatzis A., Bierbaum S. & Peper A. Trainings- und Bewegungswissenschaften, Humboldt-Universität zu Berlin, Centrum für Sportwissenschaft und Sportmedizin Berlin (CSSB) Einleitung Ältere Personen zeigen im Vergleich zu jüngeren eine erhöhte Häufigkeit von Sturzunfällen und diese Tatsache hat dramatische Folgen für die Lebensqualität der älteren Bevölkerung (Tinetti et al., 1995). Deswegen haben wir in einer Reihe von Experimenten (a) die prädiktive und reaktive Adaptationsfähigkeit und (b) den Effekt des Trainings der dynamischen Stabilität auf die Stabilitätsleistung von älteren Personen untersucht. Methode An den Untersuchungen nahmen 86 ältere (65-75 J) und 24 junge (20-30 J) Personen teil. Um prädiktive und reaktive lokomotorische Anpassungen zu quantifizieren, absolvierten die Teilnehmer mehrere Gangversuche auf einem Gangsteg. Durch ein abgedecktes und austauschbares Element konnte der Untergrund von hart zu weich und umgekehrt verändert werden und damit unerwartete Gangstörungen induziert werden. Für das zweite Ziel wurden Trainingsinterventionen entwickelt, die die Mechanismen der dynamischen Stabilität beinhalten. Die Interventionen wurden für 14 Wochen, 2mal pro Woche an älteren Personen angewandt. Die Stabilitätsleistung wurde bei plötzlich eingeleiteten Fallversuchen bestimmt (Arampatzis et al., 2008). Gemessen wurden die Kinematik des gesamten Körpers mit 12 Kameras und die Bodenreaktionskräfte. Ergebnisse und Diskussion Trotz Defiziten beim reaktiven Verhalten nach einer unerwarteten Störung und eine tendenziell geringe reaktive lokomotorische Adaptation, zeigten die älteren Personen deutlichen Anpassungen in der dynamischen Stabilität nach wiederholten Gangstörungen. Nach den Interventionen der Mechanismen der dynamischen Stabilität zeigten sie eine erhöhte (p<0.05) Fähigkeit (~35%) nach einem plötzlich eingeleiteten Fallversuch erfolgreich einen stabilen Zustand wiederzuerlangen. Die Steigerung der Stabilitätsleistung korrelierte signifikant (r=0.532, p<0.005) mit der Anstiegsrate des Hüftgelenkmomentes des Abfangbeines. Die schnellere Nutzung von Mechanismen der dynamischen Stabilität durch eine verbesserte neuromuskuläre Koordination resultierte in einer signifikanten Steigerung der Stabilitätsleistung. Arampatzis, A., Karamanidis, K. & Mademli, L. (2008). Deficits in the way to achieve balance related to mechanisms of dynamic stability control in the elderly. Journal of Biomechanics, 41, Tinetti, M.E., Doucette, J., Claus, E. & Marottoli, R. (1995). Risk factors for serious injury during falls by older persons in the community. Journal of the American Geriatrics Society, 43, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 31

30 AK3.3 Veränderungen in der Topographie der P3-Komponente im EEG bei taktiler Diskrimination im frühen und mittleren Erwachsenenalter Eva-Maria Reuter, Claudia Voelcker-Rehage, Solveig Vieluf & Ben Godde Jacobs University Bremen Einleitung Die P3-Komponente ereigniskorrelierter Potentiale (EKP) steht für die erfolgreiche Verarbeitung aufgabenrelevanter Reize. Jüngere zeigen zentroparietal maximale P3- Amplituden, Ältere dagegen eine Gleichverteilung der P3-Amplituden zwischen frontalen und parietalen Elektroden. Dies wird als funktionaler Unterschied in der Reizverarbeitung interpretiert (Friedman, Kazmerski, & Fabiani, 1997). Offen ist der Zusammenhang zur taktilen Diskriminationsleistung (TDL) und ob Veränderungen bereits während des mittleren Erwachsenenalters (35-65 Jahre) auftreten. Methode 28 Personen dreier Altersgruppen (Jung (J):20-27, Mittel (M):36-47, Alt (A):56-66 Jahre) absolvierten eine taktile Oddball-Aufgabe bei gleichzeitiger EEG-Ableitung. P3- Amplituden wurde an den Elektrodenpositionen FZ, CZ, PZ sowie über dem kontralateralen sensomotorischen Kortex (C4) bestimmt. Eine 3 (Alter) X 2 (Stimulustyp) GLM-Analyse wurde für die TDL gerechnet. Für EKPs wurde Position (FZ, CZ, PZ) als zusätzlicher Faktor einbezogen. Regressionsanalytisch wurde die Vorhersagekraft von Alter und P3-Amplituden auf die TDL untersucht. Ergebnisse Die Gruppen unterschieden sich bzgl. der TDL (F(2,25)=7.19, p<0.01, n²=0.37). J waren besser als M und A. Für die EKPs ergab sich eine signifikante Alter x Position Interaktion (F(2.71,67.63)=3.81, p=0.02, n²=0.23). Die P3-Amplituden unterschieden sich zwischen allen Positionen, sowohl bei J als auch für M, wobei parietal die höchsten Amplituden waren. Bei A waren die Amplituden an allen Positionen gleich stark und parietal geringer als bei J und M. Alter (p<0.01) und Amplitude an C4 (p=0.06) erklären 49% der Varianz in der TDL (F=13.89, p<0.01). Diskussion Die TDL nimmt bereits im mittleren Erwachsenenalter ab, die Topographie der P3- Amplituden ändert sich dagegen erst ab der 6. Dekade. Eine funktionelle Bedeutung in Bezug auf die Verhaltensleistung scheint vor allem die P3-Amplitude über dem kontralateralen modalitätsspezifischen Areal (C4) zu haben. Friedman, D., Kazmerski, V., & Fabiani, M. (1997). An overview of age-related changes in the scalp distribution of P3b. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section, 104(6), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

31 AK3.4 Körperliche Aktivität induziert bei älteren Erwachsenen strukturelle Änderungen im Gehirn Claudia Windisch, Katja Glinka, Ben Godde & Claudia Voelcker-Rehage Jacobs Center on Lifelong Learning and Institutional Development, Jacobs University Bremen Theoretischer Hintergrund Regelmäßige körperliche Aktivität zeigt je nach Art der Intervention (Ausdauer- vs. Koordination) unterschiedliche, aber positive Auswirkungen auf die Kognition sowie funktionelle Hirnaktivierung älterer Erwachsener (Voelcker- Rehage et al., 2011). Ziel ist es herauszufinden, ob beide Interventionen auch zu unterschiedlichen strukturellen Hirnveränderungen führen. Zwei Strukturen, in denen Effekte durch körperliches Training erwartet werden, sind die weiße Substanz des Präfrontalkortex (PFw, Ausdauertraining) und die Basalganglien (BG, Koordinationstraining). Methodik Ausgewertet wurden Daten von 40 Senioren (M= 68,88, SD= 4,12), die in Abhängigkeit von ihrem Wohnort an einem Ausdauer-, Koordinations- oder Stretching- /Entspannungstraining teilnahmen. Die Interventionen fanden über 12 Monate (3/Woche, je 45 min) statt. Vor und nach der Intervention wurden T1-gewichtete anatomische 3D MRT-Bilder aufgenommen. Bisher wurde mithilfe des manuellen Tracings (z.b. Raz et al., 2004) das Volumen der PFw bestimmt, im nächsten Schritt erfolgt die Volumenbestimmung der BG. Ergebnisse und Diskussion Eine ANOVA mit Messwiederholung ergab einen signifikanten Zeiteffekt (F(1, 37) = 7.76, p = 0.008, η2 = 0.17). Für die Ausdauertrainingsgruppe wurde ein Erhalt, für die beiden anderen Gruppen ein signifikanter Rückgang der weißen Substanz gezeigt. Ausdauer- und Koordinationstraining beeinflussen das Hirnvolumen unterschiedlich. Ausdauertraining scheint den altersbedingten Rückgang der PFw aufzuhalten (vgl. graue Substanz des PFC bei Ruscheweyh et al. 2011). Inwiefern ein Koordinationstraining das Volumen der BG beeinflusst und Zusammenhänge zwischen aktivitätsinduzierten Unterschieden im Hirnvolumen und der Kognition bestehen, bleibt zu prüfen. Raz et al. (2004). Aging, sexual dimorphism, and hemispheric asymmetry of the cerebral cortex: replicability of regional differences in volume. Neurobiol Aging. 25: Ruscheweyh et al. (2011). Physical activity and memory functions: An interventional study. Neuorbiol Aging. 32: Voelcker-Rehage et al. (2011). Cardiovascular and coordination training differentially improve cognitive performance and neural processing in older adults. Front Hum Neurosci. 5, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 33

32 AK3.5 Effekte eines Rumpfkrafttrainings unter Instabilität auf die Kraft und Beweglichkeit des Rumpfes sowie das Gangverhalten bei Senioren Urs Granacher 1, Thomas Mühlbauer 1, Andre Lacroix 2, Katrin Röttger 2, Albert Goll- hofer 2 1 Friedrich-Schiller-Universität Jena; 2 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Die Prävalenz sturzbedingter Verletzungen bei Senioren ist hoch (Blake et al., 1988). Hierfür werden u. a. Gleichgewichts- und Kraftdefizite verantwortlich gemacht. Rumpfkrafttraining unter Instabilität besitzt das Potenzial, Kraft- wie auch Gleichgewichtsleistungen gleichzeitig zu trainieren. Daher bestand das Ziel der Studie in der Untersuchung der Effekte eines Rumpfkrafttrainings unter Instabilität auf die Kraft und Beweglichkeit des Rumpfes sowie auf das Gangverhalten bei Senioren. Methode Seniorinnen und Senioren wurden randomisiert einer Interventionsgruppe (INT, n=16, Alter: 71±5 Jahre) oder Kontrollgruppe (KON, n=16, Alter: 70±5 Jahre) zugeordnet. Die Personen in der INT absolvierten ein neunwöchiges progressiv gestaltetes Rumpfkrafttraining unter Instabilität (3 x pro Woche). Die Prä- und Post- Messungen beinhalteten die Analyse der Maximalkraft der Rumpfbeuger und -strecker (Fa. Norsk), der Rumpfbeweglichkeit in der Sagittal- und Frontalebene (Fa. MediMouse) sowie des Gangverhaltens (10-m-Gehtest; Fa. OptoGait). Ergebnisse Die Beteiligungsrate am Rumpfkrafttraining war mit 92% hoch. Die 2 (Gruppe: INT, KON) x 2 (Test: Prä, Post) Varianzanalyse mit Messwiederholung ergab statistisch signifikante Interaktionseffekte zu Gunsten der INT für die Maximalkraft der Rumpfbeuger (34%, p<0.001) und -strecker (21%, p<0.001), der Rumpfbeweglichkeit in der Sagittal- (11%, p<0.001) und Frontalebene (11%, p=0.06) sowie der Schrittgeschwindigkeit (9%, p=0.018), -länge (3%, p=0.05) und -dauer (5%, p=0.01). Diskussion Rumpfkrafttraining unter Instabilität stellt eine praktikable und effektive Maßnahme zur Förderung von Kraft- und Gleichgewichtsleistungen bei Senioren dar. Altersbedingten Defiziten in der Kraft und Beweglichkeit des Rumpfes sowie im Gangverhalten konnte entgegen gewirkt werden. Blake, A. J., Morgan, K., Bendall, M. J., et al. (1988). Falls by elderly people at home: prevalence and associated factors. Age and Aging,17(6), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

33 AK3.6 Effekte eines Salsa-Tanztrainings auf Gleichgewichts- und Kraftleistungen bei Senioren Thomas Mühlbauer 1, Urs Granacher 1, Stephanie A. Bridenbaugh 2, Madeleine Wolf 3, Ralf Roth 3, Yves Gschwind 2, Irene Wolf 2, Rui Mata 3, Reto W. Kressig 2 1 Friedrich-Schiller-Universität Jena; 2 Unispital Basel; 3 Universität Basel Die Prävalenz sturzbedingter Verletzungen bei Senioren ist hoch (Blake et al., 1988). Hierfür werden u. a. Gleichgewichts- und Kraftdefizite verantwortlich gemacht. Tanzformen mit hohen Gleichgewichtsanforderungen (z. B. Salsa) besitzen das Potenzial, Gleichgewichts- und Kraftleistungen von Senioren zu fördern. Daher bestand das Ziel der Studie in der Untersuchung der Effekte eines Salsa- Tanztrainings auf Gleichgewichts- und Kraftleistungen bei Senioren. Methode Körperlich aktive (12 Stunden pro Woche) Seniorinnen und Senioren wurden randomisiert einer Interventionsgruppe (INT, n=14, Alter: 72±5 Jahre) oder Kontrollgruppe (KON, n=14, Alter: 69±5 Jahre) zugeordnet. Die Personen in der INT absolvierten ein achtwöchiges progressiv gestaltetes Salsa-Tanztraining (2 x pro Woche). Die Prä- und Post-Messungen beinhalteten die Analyse des statischen (Einbeinstand; Fa. GKS) und dynamischen (10-m-Gehtest; Fa. GAITRite) Gleichgewichts sowie der Sprungkraft (Hockstrecksprung; Fa. KISTLER Quattro Jump). Ergebnisse Die Beteiligungsrate am Tanztraining war mit 93% hoch. Die 2 (Gruppe: INT, KON) x 2 (Test: Prä, Post) Varianzanalyse mit Messwiederholung ergab statistisch signifikante Interaktionseffekte zu Gunsten der INT für die Parameter Schrittgeschwindigkeit (11%, p<.01), -länge (6%, p<.01) und -dauer (4%, p<.01). Für die Parameter Gangvariabilität, posturaler Schwankungsweg und Sprungleistung ergaben sich keine signifikanten Interaktionseffekte. Diskussion Salsa-Tanztraining stellt eine praktikable und effektive Maßnahme zur Förderung von Gleichgewichtsleistungen bei Senioren dar. Altersbedingten Defiziten im Gangverhalten konnte entgegen gewirkt werden. Für die nicht bedeutsamen Wirkungen auf die Gangvariabilität, den posturalen Schwankungsweg und die Sprungleistung könnten das hohe initiale körperliche Aktivitätsniveau der Probanden sowie die geringe Dauer und/oder Häufigkeit des Trainingsprogramms verantwortlich sein. Blake, A. J., Morgan, K., Bendall, M. J., et al. (1988). Falls by elderly people at home: prevalence and associated factors. Age and Aging,17(6), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 35

34 AK4.1 Zur Validität von Doppeltätigkeitstests für die Automatizität motorischer Kontrolle - Testwiederholungen und Aufgabenpriorisierung Manfred Agethen, Nicole Jasarovski & Daniel Krause Universität Paderborn Problemstellung Bei Dual-Task-Tests werden kognitive Sekundäraufgaben u.a. dazu verwendet, die Automatizität einer Primäraufgabe abzuschätzen (Abernethy, 2001). Die Instruktion, eine Aufgabe zu priorisieren, soll die Doppeltätigkeitskosten (DTK) auf Seiten der anderen Aufgabe interpretierbar machen. Wiederholte Doppeltätigkeit kann zur Reduktion von DTK führen, die durch eine strukturelle Verlagerung, der zur Aufgabenbearbeitung benötigten Ressourcen (Automatisierung), aber auch durch eine verbesserte integrierte Aufgabenbearbeitung erklärt werden kann (Ruthruff et al., 2006). In Folge von Automatisierungsprozessen, sollte die DTK-Reduktion unabhängig vom DT-Kontext sein und sich in einen neuen DT-Kontext noch zeigen. Methode 10 Personen übten eine Ellenbogen-Extensions-Flexionsbewegung mit 3 Umkehrpunkten (Lernziel: räumliche Präzision und Bewegungszeit-Minimum). Beim Üben wurden nach jedem 2. der 460 Trials (verteilt auf 6 Einheiten) die Umkehrpunkte und die Bewegungszeit zurückgemeldet. In einem Pre-Test, Tests zu Beginn jeder Einheit und einem Retentionstest wurden die Bewegung und eine n-back-aufgabe (1. Priorität) einzeln und unter Doppeltätigkeit ausgeführt (Normal-Test). Zusätzlich wurden im Pre-Test und Retentionstest Versuche mit einer Sternbergaufgabe ausgeführt (Transfer-Test). Ergebnisse und Diskussion Die hinsichtlich der Instruktion nicht intendierten DTK seitens der Sekundäraufgaben, p 0.004; ² 0.67, könnten durch Aufmerksamkeitslenkungen beding durch Bewegungsfehler verursacht sein (Poolton et al., 2005). Eine Reduktion der DTK zeigt sich Kontext spezifisch nur beim mehrfach wiederholten Normal-Test, p= 0.010; ²= 0.61, und nicht im Transfer-Test, p> 0.999; ²< Die Anzahl der Wiederholungen von Dual-Task-Tests zur Automatizitätsprüfung ist daher kritisch zu betrachten. Abernethy, B. (2001). Attention. In R. N. Singer (Ed.), Handbook of Sport Psychology. Second Edition (pp ). New York: Wiley & Sons. Poolton, J.M., Masters, R.S.W & Maxwell, J.P (2005). The relationship between initial errorless learning conditions and subsequent performance. Human Movement Science, 24, doi: /j.humov Ruthruff, E., Van Selst, M., Johnston, J. C. & Remington, R. (2006). How does practice reduce dual-task interference: integration, automatization, or just stage-shortening? Psychological Research, 70, doi: /s gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

35 AK4.2 Altersbedingte Unterschiede bei der Durchführung einer Doppelaufgabe mit sensomotorischen und kognitiven Anforderungen Nele Wild-Wall 1, Melanie Hahn 2, Michael Falkenstein 2 1 Fakultät Kommunikation und Umwelt, Hochschule Rhein-Waal 2 Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo) Bei kombinierten sensomotorischen und kognitiven Anforderungen im Doppelaufgabenparadigma zeigen ältere verglichen mit jüngeren Erwachsenen besondere Probleme. In der vorliegenden Studie wurde mit Hilfe von Verhaltensdaten und aus dem EEG extrahierten Ereigniskorrelierten Potenzialen (EKP) untersucht, inwiefern altersbedingte Unterschiede in sensorischen, kognitiven und motorischen Prozessen zu Unterschieden in der Leistung bei solchen Doppelaufgaben führen. Methode 25 jüngere (20-33 J.) und 24 ältere Probanden (57-70 J.) führten eine primäre kontinuierliche Trackingaufgabe kombiniert mit einer senkundären visuellen Aufmerksamkeitsaufgabe durch. Letztere erforderte die Überwachung von Hinweis- und potenziell relevanten Reizen sowie gelegentliche Tastendrücke auf Zielreize. Ergebnisse Ältere vs. junge Probanden zeigten einen höheren Trackingfehler, langsamere Reaktionen und höhere Fehlerraten. Beide Gruppen, doch besonders die ältere, verbesserten ihre Leistung in der Aufmerksamkeitsaufgabe über die Zeit. Die Auswertung der relativen Trackingleistung in Abhängigkeit von Sekundärreizen ergab einen größeren Abweichungsfehler für die älteren vs. jungen Probanden nach irrelevanten Reizen sowie nach Tastendrücken. Beide Gruppen zeigten im Tracking Verbesserungen über die Zeit besonders nach irrelevanten Reizen. In den EKP zeigt sich bei den Älteren über die Zeit eine generelle Amplitudenerhöhung der P3a (Korrelat später inhibitorischer Kontrolle von irrelevanten Reizen) und P3b (Korrelat attentionaler Verarbeitung von relevanten Reizen). Die jüngeren Probanden zeigten im EKP eine generell größere N2 (Korrelat früher attentionaler Kontrolle) sowie eine leichte Amplitudenerhöhung der P3a über die Zeit. Diskussion Die bessere Leistung der jungen Probanden ist geprägt durch eine effiziente Verarbeitung von relevanten Sekundärreizen sowie eine frühe attentionale Kontrolle von irrelevanten Reizen bei Verbesserung der späten Kontrollprozesse über die Zeit. Die älteren Probanden zeigen während der Doppelaufgabe eine Verbesserung der späten inhibitorischen Kontrolle irrelevanter Reize sowie eine verbesserte Verarbeitung relevanter Reize. Die EKP deuten darauf hin, dass der Leistungsverbesserung in beiden Altersgruppen vermutlich eine Veränderung von gleichen sowie auch unterschiedlichen Verarbeitungsprozessen zugrundeliegt. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 37

36 AK4.3 Altersbedingte Veränderungen der aufgabenbezogenen kortikalen Kohärenz bei uni- und bimanualen Präzisionsaufgaben Solveig Vieluf, Ben Godde, Eva Reuter & Claudia Voelcker-Rehage Jacobs Center on Lifelong Learning, Jacobs University Bremen Einleitung Bimanuale Aufgaben als Teil des Alltags, erfordern eine präzise Steuerung der Fingerkräfte und Interaktion der Hände, was durch kognitive Kontrolle unterstützt wird. Die Kohärenz im β-frequenzbereich unterscheidet sich beim Ausführen einer Doppelim Vergleich zur Einfachaufgabe (Serrien et al., 2004). Altersveränderungen zeigen sich vor allem in der α-kohärenz (Dustman et al., 1993). Ob sich die funktionale Kopplung zwischen kortikalen Arealen bei bi- im Vergleich zu unimanualen Aufgaben ändert und ob Altersunterschiede bestehen, ist weitgehend unbekannt. Methodik Bei 11 jungen (19-26 Jahre) und 10 älteren (56-66 Jahre) Probanden (Pb) wurde während uni- und bimanualer isometrischer Kraftaufrechterhaltungs- (7N) und Kraftmodulationsaufgaben (2-12N, 0,5Hz) im Präzisionsgriff das EEG abgeleitet. Ausgewertet wurde die Variabilität der Abweichung von der Zielkraft (SD) und die aufgabenbezogene Kohärenz (TRCoh) im α- und β-band über den Elektroden F3/z/4, C3/z/4 und P3/4 (zu Regionen zusammengefasst, Serrien et al., 2004). Ergebnisse und Diskussion Ältere Pb zeigten eine höhere SD in Kraftaufrechterhaltungs-, F(1,19)=5.61, p=0.03, η 2 =0.23, und Kraftmodulationsaufgaben, F(1,19)=9.48 p<0.01, η 2 =0.33. Für Ältere war die α-ruhe-kohärenz, F(1,19)=5.38, p=0.03, η 2 =0.22, höher, was auf eine Homogenisierung der α-oszillationen hindeutet (Dustman et al., 1993). Sowohl im β-, F(2.9,55.8)=3.27, p=0.03, η 2 =0.15, sowie marginal für das α-band, F(2.5,48.0)=2.52, p=0.08, η 2 =0.12, war die Interaktion der Faktoren Alter, Kraftaufgabe, uni-/bimanual und Region (Greenhouse-Geisser-Korrektur) signifikant: Die linkshändige und bimanuale Aufgabe wiesen vergleichbare TRCoh der Regionen auf, unterschieden sich jedoch von der rechtshändigen Aufgabe. Dies deutet auf eine automatisierte Steuerung der rechten Hand hin. Die Annahme wird durch den Leistungserhalt in der Doppelaufgabe unterstützt. Die bimanuale Ausführung erforderte kaum kognitive Kontrolle der rechten Hand, jedoch sinkt die Leistung der Linken. In der Modulationsaufgabe war die TRCoh, besonderes der mesialen Region, höher und deutet auf erhöhte Bewegungssteuerung und Aufmerksamkeit hin (Serrien et al., 2004). Dustman, R.E., Shearer, D.E. & Emmerson, R.Y. (1993). EEG and event-related potentials in normal aging. Progress in Neurobiology, 41, doi: / (93)90005-d Serrien, D.A., Pogosyan, A.H. & Brown, P. (2004). Cortico-cortical coupling patterns during dual task performance. Experimental Brain Research, 157, doi: /s gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

37 AK4.4 Kontralateraler Transfer: Observatives Training und Altern Thomas Ellenbürger 1,2, Claas Kuhlmann 1 & Stefan Panzer 1,2 1 Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund (IfADo), 2 Universität des Saarlandes Einleitung Die Beobachtung Anderer bei der Ausführung einer Bewegung induziert motorische Lernprozesse, was in der als observatives Training bezeichnet wird. Weiterhin zeigt sich, dass es mit zunehmendem Alter zu einer Verlangsamung motorischer Lernprozesse ( motor slowing down ) kommt. Unklar ist bislang, ob sich diese Mechanismen der Verlangsamung motorischer Lernprozesse auch beim observativen Training mit älteren Versuchspersonen (Vpn) zeigen, und wie diese Informationen repräsentiert sind. Ziel des Experimentes war es, altersbedingte Unterschiede in der Codierung durch observatives Training zu untersuchen. Methode Ältere Vpn ( 60 Jahre, n=33) und jüngere Vpn ( 35 Jahre, n=32) wurden instruiert, ein Lernmodell aus der jeweiligen Altersgruppe während der physischen Aneignung (11 Blöcke à 9 Versuche) zu beobachten (Joch Design). Aufgabe des Lernmodells war es, ein raum-zeitliches Muster von 1300ms mit Hilfe einer Extensions-Flexions-Bewegung des rechten Armes zu reproduzieren. Nach Abschluss der Aneignung absolvierten alle Vpn einen Retentionstest und zwei kontralaterale Transfertests. Eine Kontrollgruppe pro Altersgruppe absolvierte nur den Retentions- und die beiden Transfertests. Der Retentionstest wurde mit dem rechten Arm ausgeführt und reproduzierte sowohl das visuell-räumliche Muster (visuell-räumlicher Code) als auch die muskuläre Ansteuerung (motorischer Code) der Aneignung. Die kontralateralen Transfertests reproduzierten jeweils nur einen der beiden Codes (visuell-räumlich oder motorisch), wodurch Informationen über die handlungsleitende Funktion der Bewegungscodes erhalten wurden (Shea, Kovacs & Panzer, 2011). Ergebnisse und Diskussion Während der Aneignung verbessern sowohl jüngere als auch ältere Vpn ihre Leistung, F(10,220)=24.99, p 0.05, η p ²=0.53. Das Leistungsniveau der älteren Vpn liegt unter dem der jüngeren Vpn, F(1,18)=14.11, p 0.05, η p ²=0.39. Für den Retentionstest und die beiden kontralateralen Transfertests zeigen sich die Interaktionen Alter x Test, F(2,134)=3.36, p 0.05, η p ²=0.05, sowie Test x Training, F(4,134)=10.31, p 0.01, η p ²=0.24. Die Befunde replizieren den motor slowing down-effekt und deuten darauf hin, dass physische Übung zu einer anderen Repräsentation führt als observatives Training, sich hier aber keine altersbedingten Unterschiede zeigen. Shea, C. H., Kovacs, A. J. & Panzer, S. (2011). The coding and inter-manual transfer of movement sequences. Frontiers in Psychology, 2 (52). doi: /fpsyg gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 39

38 AK4.5 On the concurrent development of multiple internal models Mathias Hegele Neuromotor Behavior Lab, Department of Sport Science, Justus-Liebig-University Gießen Simultaneous adaptation to two different visuomotor transformations has been shown to be possible as long as discriminative contextual cues are available (e.g. Osu et al., 2004). However, visuomotor adaptation is not a unitary process, but comprises explicit as well as implicit knowledge contributing to overall adaptation. By implicit knowledge, I refer to the development of separate internal models that approximate the respective transformations and give rise to aftereffects. By explicit knowledge, I refer to conscious awareness of characteristics of the transformations, which, in conjunction with contingent contextual cues, can serve as a basis for strategic corrections. In this talk, I will argue that the experimental paradigms used in previous research were unable to disentangle the relative contribution of implicit and explicit knowledge to dual adaptation. Thus, conclusions drawn from those studies regarding the concurrent development of multiple internal models are suggestive at best or plainly wrong at worst. I will present an experimental paradigm with which explicit and implicit components of dual adaptation are dissociated by using a comprehensive set of openloop tests after a prolonged practice of two visuomotor rotations of equal magnitude, but opposite polarity (for a detailed description, see Hegele & Heuer, 2010). In those tests, a colour cue is used to indicate the presence or absence of the respective visuomotor transformations in order to obtain measures of aftereffects that are unconfounded by strategic corrections and thus reflect the development of internal models of the transformations. In order to account for the possibility that internal models are switched on or off depending on the colour cue, a test of explicit knowledge is included in which explicit judgments of the movement orientation believed to be appropriate to reach the visual targets in the presence of the visuomotor transformations were collected. Finally, I will present empirical findings supporting the notion that the concurrent development of internal models requires the adaptation of distinct motor synergies, as is the case, for instance, in bimanual adaptation (e.g. Bock et al., 2005). Otherwise, visuomotor adaptation will be mediated by conscious strategic corrections based on explicit knowledge of the transformations. Bock, O., Worringham, C., & Thomas, M. (2005). Concurrent adaptations of left and right arms to opposite visual distortions. Experimental Brain Research, 162, Hegele, M., & Heuer, H. (2010). Implicit and explicit components of dual adaptation to visuomotor rotations. Consciousness and Cognition, 19, Osu, R., Hirai, S., Yoshioka, T., & Kawato, M. (2004). Random presentation enables subjects to adapt to opposing forces on the hand. Nature Neuroscience, 7, 314. Wolpert, D.M., & Kawato, M. (1998). Multiple paired forward and inverse models for motor conrol. Neural Networks, 11, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

39 AK5.1 Eine neurobiologische Betrachtung von akuter körperlicher Belastung, kognitiver Leistung und Stress im Kontext Schule 1 Henning Budde, 2 Claudia Windisch & 3 Mirko Wegner 1 Reykjavik University, 2 Jacobs University Bremen, 3 Humboldt-Universität zu Berlin Schlüsselwörter: körperliche Belastung, Testosteron, Cortisol, Kognition, Schule Akute körperliche Belastung im mittleren Intensitätsbereich kann kognitive Leistungen verbessern. Dies ist ein weiteres Argument, Sport und Bewegung vermehrt in den Schulalltag zu integrieren. Wenig ist jedoch über den zugrunde liegenden Wirkmechanismus bekannt. Die zentrale Annahme dieses Überblicksvortrags ist, dass durch akute körperliche Belastung kognitive Fähigkeiten verbessert werden und gleichzeitig die Ausschüttung von Steroidhormonen verändert wird, so dass diese veränderte Hormonkonzentration die kognitive Leistung mit beeinflusst. Befunde zum Zusammenhang von körperlicher Belastung und kognitiver Leistung sowie zu Steroidhormonen stützen sich häufig auf Daten von Erwachsenen. Aus diesem Grund sollen neuere Studien mit Kindern und Jugendlichen vorgestellt werden, die den Forschungsstand bezüglich des Wirkdreiecks akute körperliche Belastung kognitive Leistung Steroidhormonkonzentration sinnvoll ergänzen. Für die Schule können die Ergebnisse dieser Forschung wichtige Hinweise für die Organisation des Schulalltags geben und Möglichkeiten für die Umsetzung von bewegten Pausen aufzeigen. Wegner, M., Windisch, C. & Budde, H. (2012). Psychophysische Auswirkungen von akuter Belastung im Kontext Schule: Ein Überblick. Zeitschrift für Sportpsychologie, 19(1). 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 41

40 AK5.2 Talentsichtung aus Sicht der Entscheidungsforschung Jörg Schorer 1, Rebecca Rienhoff 1, Lennart Fischer 1 & Joe Baker 2 1 Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2 York University Toronto Die meisten Sportverbände nutzen eine parallele Strategie bei der Talentsichtung. Zum einen beobachten NationaltrainerInnen die KandidatInnen für die nationalen Auswahlmannschaften. Zum anderen werden verschiedene Tests für die Selektion herangezogen (vgl. Baker, Cobley, & Schorer, 2012). Diese Sichtungsentscheidungen der Trainer wurden noch nicht in Ihrer Vorhersagegenauigkeit des sportlichen Erfolgs nach zehn Jahren evaluiert und mit anderen Ansätzen der Entscheidungsfindung verglichen (Borges, Goldstein, Ortmann, & Gigerenzer, 1999). Methode Die Daten des Südcamps der weiblichen Handballerinnen aus dem Jahre 2001 wurden reanalysiert (n = 70). Dieser Datensatz umfasst verschiedene motorische, technische und taktische Tests der Spielerinnen sowie die Sichtungsentscheidungen des damaligen Nationaltrainers und der Landestrainer (n = 5). Zusätzlich wurden die aufgezeichneten Videos der Spiele zwischen den Landesverbänden herangezogen, um Handballspieler (n = 14) und Novizen (n = 15) Sichtungsentscheidungen treffen zu lassen. Es wurden jeweils 15 min der zehn Spiele präsentiert. Ergebnisse und Diskussion Die Ergebnisse zeigen nur sehr geringe Unterschiede in der Vorhersagequalität der National- und der Landestrainer. Sehr ähnliche Resultate zeigten sich bei den nachträglichen Sichtungsentscheidungen zwischen Handballern und Novizen. Die besten Ergebnisse konnten durch die post-hoc-modellanpassung der verschiedenen Tests erreicht werden. Wenngleich einige Limitierungen dieser Untersuchung diskutiert werden müssen, so stellt die Studie doch den ersten Versuch dar, die Talentsichtung aus Sicht der Entscheidungsforschung zu betrachten. Außerdem ist sie eine der wenigen, längsschnittlichen Studien (vgl. Elferink-Gemser, Visscher, Lemmink, & Mulder, 2007). Baker, J., Cobley, S., & Schorer, J. (Eds.). (2012). Talent identification and development in sport: International perspectives. Champaign, IL: Routledge. Borges, B., Goldstein, D. G., Ortmann, A., & Gigerenzer, G. (1999). Can ignorance beat the stock market? In G. Gigerenzer, P. M. Todd & t. A. R. Group (Eds.), Simple heuristics that make us smart. New York: Oxford University Press. Elferink-Gemser, M. T., Visscher, C., Lemmink, K. A. P. M., & Mulder, T. W. (2007). Multidimensional performance characteristics and standard of performance in talented youth field hockey players: A longitudinal study. Journal of Sports Sciences, 25, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

41 AK5.3 Die Entwicklung antizipativer Handlungsplanung im Kindesalter aus ontogenetischer und phylogenetischer Sicht Kathrin Wunsch 1, Daniel Weiss 2, Corinna Baum 3, Thomas Schack 3, Matthias Weigelt 1 1 Department Sport und Gesundheit, Universität Paderborn, 2 Department of Psychology, Pennsylvania State University, State Park, USA, 3 Fakultät für Psychologie und Sportwissenschaft, Universität Bielefeld Einleitung Der End-State Comfort (ESC) Effekt spiegelt die Strategie einer Person wider, unangenehme Körperpositionen am Bewegungsende zu vermeiden (Rosenbaum et al., 1990). Die vorliegende Studie nutzt eine Aufgabe, die zuvor zur Identifikation phylogenetischer Spuren in der menschlichen Handlungsplanung verwandt wurde (Weiss et al., 2007). Dabei steht die Frage, wann sich der ESC Effekt über die ontogenetische Entwicklung einstellt, im Mittelpunkt der vorliegenden Untersuchung. Methode Es wurden 75 Versuchspersonen (VP, 37 männlich) im Alter von 3 bis 32 Jahren innerhalb von 5 Altersgruppen (4.5-, 6.5-, 8-, 9.5-jährige, Erwachsene) untersucht. Aufgabe war es, eine Plastikschale an einem Stab zu ergreifen, um ein kleines Plüschtier aus dem Inneren herauszuholen. In Abhängigkeit von der Orientierung der Schale (Öffnung zeigt nach oben vs. nach unten, jeweils vier Versuche) konnte der Griff mit dem Daumen nach oben (DO) oder der mit dem Daumen nach unten (DU) zu ESC führen. Ergebnisse und Diskussion Alle VP griffen den Stab mit dem DO-Griff, wenn das zu einer bequemen Endposition führte. In den kritischen Versuchen, in denen die Öffnung der Schale nach unten zeigte, nutze zunächst keiner der 4.5-jährigen, jedoch jeweils 13 % der 6.5- und 8-jährigen, 67 % der 9.5-jährigen sowie 87 % der Erwachsenen den DU-Griff (x² = 51.53; p <.05; df = 4). Der ESC Effekt stellt sich offenbar erst über den Verlauf der kindlichen Entwicklung ein. Weitere Studien legen nahe (Stöckel et al., 2011), dass der ESC Effekt v.a. auf der kognitiven Entwicklung der Kindern beruht, die wiederum auf phylogenetischen Wurzeln zur antizipativen Verhaltenskontrolle aufbaut (Weiss et al., 2007). Rosenbaum, D.A., Marchak, F., Barnes, H.J., Vaughan, J., Slotta, J.D., & Jorgensen, M.J. (1990). Constraints for action selection: overhand versus underhand grip. In: M. Jeannerod (Ed.), Attention and performance XIII (pp ). Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum Associates. Stoeckel, T., Hughes, C.M.L., & Schack, T. (2011). Representation of grasp postures and anticipatory motor planning in children. Psychological Research, in press. Weiss, D.J., Wark, J.D. & Rosenbaum, D.A. (2007). Monkey see, monkey plan, monkey do: The end-state comfort effect in cotton-top tamarins. Psychological Science, 18, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 43

42 AK5.4 Wirkung eines Krafttrainings an Sequenzgeräten bei Grundschulkindern Nico Nitzsche, Toni Lange, Robert Lemke, Sven Michel Hochschule Lausitz Der Einsatz eines kindgerechten Krafttrainings sollte so früh wie möglich in der Entwicklung eines Kindes implementiert werden. Es ist davon auszugehen, dass präventive Effekte zu erwarten sind (DVS 2010). Besonders im neuromuskulären Bereich werden Anpassungen erzielt (Granacher et al. 2011). Derzeit werden Krafttrainingsgeräte für Kinder entwickelt, welche auf Akzeptanz und Wirkung konditioneller Fähigkeiten geprüft werden müssen. Ziel war es die Wirkung eines Kreistrainings an kindegerechten Kraftgeräten auf die isometrische und dynamische Kraft zu überprüfen. Methode 44 Grundschulkinder (9,4±1,3 Jahre, 34,1±12 kg, 136,3±13,7cm, BMI 18,3±3,5 kg/m 2 ) trainierten unter Anleitung zweimal pro Woche über acht Wochen an Sequenzgeräten (Fa. TECA srl, Italien). Zu Beginn und am Ende der Intervention wurden isometrische (Back Check 608) und dynamische Krafttests (DMT Bös 2008) durchgeführt. Zur statistischen Auswertung wurden der Shapiro Wilk Test (Normalverteilung), der t-test bzw. der Wilcoxon-Test zur Prüfung von Test-Retest-Differenzen bei 5% Signifikanzniveau eingesetzt. Gruppenunterschiede wurden mit dem Mann-Whitney-U Test geprüft. Ergebnisse Die Ergebnisse zeigten signifikante Zunahmen der isometrischen Kraft der Flexoren (5,4±2,2 N/kg auf 6,3±2,3 N/kg, p<0,01) und der Extensoren (9,1±3,6 N/kg auf 10,3±3,5 N/kg, p<0,01). Die dynamische Kraft der motorischen Tests steigerte sich in den Liegenstützen (11,3±3,9 auf 15,4±4,8 Wdh, p<0,01) ebenso wie bei Sit ups (15,6±6 auf 19,6±5,7 Wdh, p<0,01) hochsignifikant. Im Standweitsprung lagen keine Verbesserungen vor (124,1±26,7cm vs. 123,1±25,4cm, p>0,05). Das Extensoren/Flexoren Verhältnis Der Rumpfmuskulatur zeigte nur bei den Mädchen signifikante Veränderungen (1,9±0,84 vs. 1,6±0,5, p<0,05). Zwischen den Geschlechtern bestand kein signifikanter Unterschied (p>0,05). Diskussion Steigerungen der Kraftfähigkeiten konnten mittels kindgerechter Sequenzgeräte erreicht werden. Transfereffekte auf die Schnellkraft zeigen sich nicht. Granacher U et al.: J of Strenght Cond Res (25) 4 (2011) DVS: Wissenschaftliche Standortbestimmung zum Krafttraining im Nachwuchsleistungssport. Positionspapier der DVS (2010) gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

43 AK5.5 Der relative Alterseffekt: (V)erklärungsnotstand eines kritisch diskutierten Konzepts? Dirk Büsch 1, 2, Jan Pabst 1, Antje Hoffmann 1 1 Institut für Angewandte Trainingswissenschaft, Leipzig, 2 Hochschule für Gesundheit & Sport, Berlin Relatives Alter (RAE) wird aktuell als ein Verzerrungsfehler von Selektionsentscheidungen für Auswahlmannschaften kritisch diskutiert, wobei nicht hinreichend geklärt ist, ob es sich um einen Verzerrungsfehler bei der Talentauswahl oder um die Widerspiegelung der Grundgesamtheit handelt (Delorme et al., 2009). Insbesondere in den Spielsportarten zeigt sich der RAE, jedoch bestehen auch hier geschlechtsspezifische Unterschiede und oftmals nivelliert sich der Effekt im langfristigen Leistungsaufbau (Schorer et al., 2009). Inwieweit für die inkonsistente Befundlage statistisch-methodologische Gründe relevant sind oder durch das biologische Alter moderiert werden, ist Gegenstand dieser Studie. An der nationalen Talentsichtung des Deutschen Handballbundes 2010 und 2011 nahmen N = 953 Handballspieler (m: n = 477, w: n = 476) teil, für die das relative Alter über die Jahresquartale sowie die biologische Reife über die Regressionsgleichung von Mirwald et al. (2002) bestimmt wurden. Die Ergebnisse bestätigen zum einen kleine bis mittlere RAE (0,16 w 0,33). Jedoch zeigen die 90%-Vertrauensintervalle für die Effektgröße w sowie post hoc durchgeführte Simulationsrechnungen, dass w > 0,30, d. h. größer als die Konvention für einen mittleren Effekt sein muss, um einen wahren praktisch bedeutsamen Effekt absichern zu können. Der Vergleich zwischen dem RAE und der biologischen Reife zeigt zudem, dass keine bedeutsamen Assoziationen bestehen (0,05 CI 0,19). Ebenso fallen die Assoziationen zwischen dem RAE und der Auswahl für die erweiterte Jugendnationalmannschaft (0,06 CI 0,12) sowie zwischen der biologischen Reife und der Auswahl (0,04 CI 0,21) für beide Geschlechter gering aus. Die Ergebnisse können dahingehend interpretiert werden, dass die Selektionsentscheidung in dieser Stichprobe weder durch den RAE noch durch die biologische Reife verzerrt wird. Die weitgehend unzureichende praktische Bedeutsamkeit der univariaten Herangehensweise sollte daher zum Anlass genommen werden, die Varianzaufklärung konsequent durch ein multivariates Vorgehen zu erhöhen. Delorme, N., Boiché, J., & Raspaud, M. (2010). Relative Age Effect in Elite Sports: Methodological Bias or Real Discrimination? European Journal of Sport Science, 10(2), Mirwald, R. L., Baxter-Jones, A. D. G., Bailey, D. A., & Beunen, G. P. (2002). An assessment of maturity from anthropometric measurements. Medicine & Science in Sports & Exercise, 34(4), Schorer, J., Cobley, S., Büsch, D., Bräutigam, H., & Baker, J. (2009). Influences of competition level, gender, player nationality, career and plying position on relative age effects. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 19(5), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 45

44 AK6.1 Quantifizierung der Symptomatik einer Bewegungsstörung im Golf Philipp B. Philippen, Arthur Legler & Thomas Schack Universität Bielefeld Einleitung Die Yips, eine aktionsinduzierte unwillkürliche Muskelkontraktion des Unterarms, tritt im Golf häufig beim Putten auf. Die Ursachen werden auf einen Kontinuum zwischen einer Fokalen Dystonie und Choking vermutet (Smith et al., 2003). Die Ätiologie bleibt jedoch unklar, teilweise weil die Diagnostik bislang subjektiv und uneinheitlich verläuft. Die vorliegende Studie beschreibt eine Methode, um die Bewegungsstörung zu diagnostizieren und deren Ausprägung zu quantifizieren. Methode Yips betroffene Golfer (N = 6) führten abwechselnd 15 Putts ohne Ball und 15 Putts mit Ball, jeweils mit beiden, nur der rechten und nur der linken Hand durch. Yips Putts wurden mittels Selbstangaben und unabhängiger Video Analyse bestimmt. Die Kinematik des Schlägers und des Oberkörpers wurde mittels eines VICON Systems erhoben. Ergebnisse Alle Golfer zeigten Yips Symptome bei allen rechtshändigen Putts mit Ball. Ohne Ball konnten nur vereinzelt Yips Symptome beobachtet werden. Bei linkshändigen Putts traten keine Yips Symptome auf. Bei beidhändigen Putts traten Yips Symptome nur bei einem Probanden und nur mit Ball auf. Ein intraindividueller Vergleich der kinematischen Parameter zwischen Putts mit und ohne Yips lieferte keine signifikanten Unterschiede für 12 Technik Parameter. Jedoch traten signifikant häufiger Pronationen und Supinationen des rechten Handgelenks auf und war die maximale Rotationsgeschwindigkeit des Schlägerkopfes signifikant höher bei Putts mit Yips als bei Putts ohne Yips. Diskussion Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass einhändige mit der dominanten Hand ausgeführte Putts mit Ball eine verlässliche Methode sind um Yips beim Putten festzustellen. Der kinematische Vergleich zwischen Putts mit und ohne Yips zeigt außerdem, dass die Yips nicht auf einen allgemeinen technischen Unterschied zurückzuführen sind und erlaubt die Quantifizierung der Bewegungsstörung. Diese Erkenntnisse dienen als wichtige Grundlage für weitere Ursachenforschung. Smith, A. M., Adler, C. H., Crews, D., Wharen, R. E., Laskowski, E. R., Barnes, K., Bell, C. V., Pelz, D., Brennan, R. D., Smith, J., Sorenson, M. C. & Kaufman, K. R. (2003). The Yips in golf: A continuum between a focal dystonia and choking. Sports Med, 33, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

45 AK6.2 Richtungsspezifische Bewegungsmuster beim Elfmeterschießen im Fußball Sebastian Zart 1 & Thomas Jaitner 2 TU Kaiserslautern 1, TU Dortmund 2 In der Strafstoßsituation versuchen Torhüter durch frühzeitige Antizipation der Schussrichtung ihre Erfolgsaussichten zu verbessern. Bislang wurde vorrangig über Blickrichtungsanalyse untersucht, welche Merkmale hierzu heran gezogen werden können (u.a. Savelsbergh et al., 2002). Einen alternativen und objektiveren Ansatz bietet eine verlaufsorientierte kinematische Bewegungsanalyse, die bislang u.a. im Handball zur Identifikation expertise- und richtungsspezifischer Bewegungsmuster eingesetzt wurde (Schorer et al., 2007). In dieser Studie wurde dieser Ansatz zur Analyse von Strafstößen im Fußball eingesetzt. 22 Regionalligaspieler (Ø 25,95 Jahre 6,9) führten jeweils 6 Strafstöße auf 4 Zielfelder aus. Die Zielfelder (1 m 2 ) waren in den Ecken eines normalen Fußballtores platziert. Die Schussbewegungen vom Lösen des vorletzten Schritts bis zum Ballkontakt wurden über ein Vicon MX System (8 Kameras, 100 Hz) aufgenommen. Auf Basis eines Ganzkörpermodells (35 Körpermarker) wurden die Winkel-Verläufe in den Schulter-, Ellbogen-, Hand-, Hüft-, Knie- und Sprunggelenken beider Körperseiten berechnet. Für jeden Versuch wurden paarweise die euklidischen Distanzen zwischen den amplituden- und zeitnormierten Verläufen zu jedem anderen Versuch bestimmt und die resultierenden Distanzmatrizen anschließend durch eine hierarchische Clusteranalyse strukturiert. Beim intraindividuellen Vergleich der Schüsse jedes Spielers separiert die Clusteranalyse zwischen 25 und 100 % der Bewegungsmuster nach Schussrichtungen. Die phasenweise Betrachtung der Schüsse von 4 Spielern zeigt die beste richtungsspezifische Trennung innerhalb der Phase vom Lösen des vorletzten bis zum Lösen des letzten Schritts (von 50 bis 100 %). Auf segmentaler Ebene hebt sich der linke Arm in dieser Phase am deutlichsten als Separierungsmerkmal ab (von 58,3 bis 100 %). In den weiteren Analysen sollen diese Ergebnisse zunächst validiert werden und anschließend diejenigen Merkmale identifiziert werden, die Schussrichtungen am besten diskriminieren. Savelsbergh, G.J.P., Williams, A.M., Van der Kamp & Ward, P. (2002). Visual search, anticipation and expertise in soccer goalkeepers. Journal of Sport Sciences, 20, Schorer, J, Fath, F., Baker, J. & Jaitner, T. (2007). Identification of interindividual and intraindividual movement patterns in handball players of varying expertise levels. Journal of Motor Behavior, 39, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 47

46 AK6.3 Erste Ergebnisse zur Messung der Stampfbewegung im Rennskiff Martin Reischmann 1, Wolfgang Böhmert 2 & Klaus Mattes 1 1 Abteilung Bewegungs- & Trainingswissenschaft, Universität Hamburg, 2 Institut für Forschung und Entwicklung von Sportgeräten, Berlin Einleitung Der Wasserwiderstand bremst die Bootsbewegung und wird durch die Stampfbewegung erhöht. Das Stampfen (Stp) des Ruderbootes beschreibt hierbei die Rotation des Bootes um die Querachse und wird durch die Massenverschiebung des Sportlers sowie durch vertikale Blattkräfte verursacht. Mit X-Row wird die Bewegung des Ruderbootes in allen drei Ebenen (Rollen, Gieren und Stp) sowie die Bootsbeschleunigung (a B ) und die Bootsgeschwindigkeit (v B ) erfasst. Methode In einer Pilotstudie wurden mit Kaderathleten des DRV (Leichgewichtsruderer; N=4) in verschiedenen Schlagfrequenzen (SF) (20, 24, 28, 30 und 32) Stp, a B und v B mit einer Abtastrate von 100 Hz erfasst. Bei der Untersuchung waren ideale äußere Bedienungen gegeben. X-Row beinhaltet hierfür den MTI-G Sensor der Firma xsens. Die Analyse der Stampfbewegung erfolgte über den mittleren Verlauf für die jeweilige SF sowie über die Extreme mittels einer Varianzanalyse mit Messwiederholung. Ergebnisse Die Stp-Amplituden der untersuchten Ruderer lagen im Mittel zwischen 0,72±0,06 (SF20) und 0,93±0,05 (SF32). Die Unterschiede zwischen den SF waren hoch signifikant (F 4 =48,2; p<0,001). Der anschließende Scheffé post-hoc Test zeigte signifikante Unterschiede zwischen SF20 zu SF30 (p<0,01), SF20 zu SF32 (p<0,01), SF24 zu SF30 (p<0,05) sowie SF24 zu SF32 (p<0,01). Bei einer ersten qualitativen Auswertung einzelner Ruderschläge ist eine Abhängigkeit von Stp zu a B erkennbar. Diskussion & Fazit Die Stampfbewegung zeigte den erwarteten intrazyklischen Verlauf und es wird bestätigt, dass Stp abhängig von der SF ist. In der vorliegenden Untersuchung wurden deutlich höhere Werte für Stp ermittelt als von Loschner, Smith & Galloway, (2000) referiert. Die Ergebnisse belegen, dass mit X-Row Stp differenziert abgebildet werden kann. Loschner C., Smith R., Galloway R. (2000). Boat orientation and skill level in sculling boats. XVIII International Symposium on Biomechanics in Sports, Hong Kong. Australian Institute of Sport Coaches' Infoservice gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

47 AK6.4 Gibt es einen Zusammenhang zwischen Yips im Golf und Persönlichkeitsfaktoren? Martin Klämpfl, Babett Lobinger, Markus Raab Psychologisches Institut, Deutsche Sporthochschule Köln Einleitung Yips ist ein leistungsminderndes Phänomen im Golf. Im Modell von Altenmüller et al. (2006) zur fokalen Dystonie werden Perfektionismus und Ängstlichkeit als mögliche Einflussfaktoren beschrieben. Reinvestment, definiert als das bewusste Eingreifen in eigene kognitive Prozesse, und Stress werden auch mit Yips in Verbindung gebracht, wurden jedoch bislang noch nicht konkret untersucht. Methode Im Rahmen eines DFG-Projektes zur Diagnostik von Yips wurde eine Online-Umfrage mit betroffenen (n=20) und nicht-betroffenen Golfern (n=20) durchgeführt, in der Perfektionismus mittels der Multidimensionalen Perfektionismus Skala nach Frost (MPS-F), Wettkampfängstlichkeit über den Wettkampfangst-Inventar (WAI-T), entscheidungs- und bewegungsspezifisches Reinvestment mit den dazugehörigen Skalen (MSRS, DSRS), positive und negative Stressverarbeitungsstrategien (PSV, NSV) über den Stressverarbeitungsfragebogen (SVF) und somatische Beschwerden mithilfe der Subskala der Symptom-Checkliste (SCL-90) bestimmt wurden. Ergebnisse Es gab keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der Gruppe und den eingesetzten Verfahren, -0,13 r 0,15, p > 0,05. Bei Nichtberücksichtigung der Gruppe bestehen folgende signifikanten Zusammenhänge zwischen den Persönlichkeitsfaktoren: WAI-T und MPS-F, r = 0,33, p = 0,037, WAI-T und NSV, r = 0,48, p = 0,002, MSRS und DSRS, r = 0,57, p < 0,001, MSRS und MPS-F, r = 0,34, p = 0,03, DSRS und MPS-F, r = 0,40, p = 0,01, DSRS und NSV, r = 0,43, p = 0,006, MPS-F und PSV, r = 0,48, p = 0,002, PSV und NSV r = 0,33, p = 0,036. Diskussion Es konnte kein Zusammenhang zwischen Yips und den untersuchten Persönlichkeitsfaktoren gefunden werden. Gründe dafür könnten die subjektive Gruppeneinteilung durch Experten und die multitätiologische Natur des Yips- Phänomens sein. Zukünftige Untersuchungen zu Yips sollten demnach eine objektive Diagnostik von Golfern mit Yips und ursachenbedingten Yips-Untergruppen gewährleisten. Außerdem wird empfohlen, das Modell von Altenmüller et al. (2006) zukünftig mithilfe von Kontext- und Verhaltensvariablen anstatt mit psychodiagnostischen Verfahren zu untersuchen. Altenmüller, E. & Jabusch, H.C. (2006). Neurologische Erkrankungen bei Musikern. Die Medizinische Welt, 57 (12), S gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 49

48 AK6.5 Entwicklung und Erprobung eines automatischen Auswertungsverfahrens von Blickbewegungen in interaktiven Sportspielen Florian Sölter, Florian Loffing & Norbert Hagemann Universität Kassel Die manuelle Auswertung von Blickbewegungsdaten in dynamischen sportlichen Kontexten ist zeitintensiv und eine Zuordnung der Blickpunkte am Objekt nur bedingt objektiv. In dieser Arbeit wurde ein automatisches Auswertungsverfahren nach dem Gesetz der kürzesten Distanz entwickelt (Zelinsky & Neider, 2008), um die Analyse von Blickdaten effizienter und objektiver zu gestalten. Das Verfahren wurde für Standardsituationen aus dem Fußball (11 m) und Handball (7 m) erprobt. Methode Zwanzig Probanden (MAlter = Jahre, SD = 2.41; 9 weiblich) wurden je 16 Elf- und Siebenmeter aus der Torhüterperspektive auf einem 19-Zoll-Computermonitor präsentiert. Die Aktionen brachen im Moment des Fuß-Ball-Kontakts bzw. Ballabwurfs ab und die Probanden mussten die Ballflugrichtung per Tastendruck vorhersagen (links/rechts * oben/unten). Während des Tests wurden die Blickbewegungen der Probanden mit dem EyeLink 1000-System (SR Research) aufgezeichnet. Vor der Auswertung der Blickdaten wurden für jedes der 32 Videos einmalig Bild-für-Bild 14 ausgewählte Objektpunkte eingelesen (z. B. Kopf, Ball, Schulter, Knie). Davon ausgehend wurde mit dem entwickelten Programm für jedes Bild eines Videos der kürzeste Abstand zwischen dem aufgezeichneten Blickpunkt und den eingelesenen Objektpunkten sowie den sich ergebenden Segmenten (z. B. linker Oberarm = Verbindung von linker Schulter und linkem Ellenbogen ) berechnet. Unterschritt der Minimalwert aller bestimmten Abstände zu einem Objekt/Segment einen vorab definierten Grenzwert (~ 2 Sehgrad), so wurde dieses Objekt/Segment als Fixationsregion kodiert. Die Ergebnisse der automatisch ablaufenden Kodierung wurden anschließend u. a. mit den Daten einer klassischen manuellen Bild-für-Bild- Analyse hinsichtlich des Grads an Übereinstimmung verglichen. Ergebnisse und Diskussion Die Auswertung der Blickdaten von bislang 5 Probanden ergab für alle Sequenzen eine mittlere Übereinstimmung von M = 70.75% (SD = 17.71%). Für die durch weniger Überlagerungen von Objekten/Segmenten gekennzeichnete Elfmetersituation lag die Übereinstimmungsrate deutlich höher (M = 78.91%, SD = 13.37%) als für Siebenmeter (M = 62.59%, SD = 17.76%). Die Befunde deuten an, dass Blickdaten zukünftig anhand erheblich effizienterer Verfahren analysiert werden könnten. Zelinsky, G. J. & Neider, M. B. (2008). An eye movement analysis of multiple object tracking in a realistic environment. Visual Cognition, 16, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

49 AK7.1 Unterschiede in Hinblick neuronaler Korrelate zwischen genereller und sportartspezifischer Aufmerksamkeit Christoph Kreinbucher & Andrea Geipel Technische Universität München Einleitung Im richtigen Moment konzentriert und fokussiert zu sein ist wettkampfentscheidend und somit eine wichtige Komponente im Leistungssport. Gerade bei Sportschützen spielt die Aufmerksamkeit eine wesentliche Rolle. Diese über den gesamten Wettkampf aufrechtzuerhalten (= Daueraufmerksamkeit), aber auch bei jedem einzelnen Schuss auf die Zielscheibe fokussiert zu sein (= fokussierter Aufmerksamkeit) sind die beiden relevanten Formen der Aufmerksamkeit im Schießsport. Neuropsychologische Untersuchungen mittels Elektroenzephalogramm (EEG) zeigen eine vermehrte Aktivität in den Frequenzbändern Beta und Gamma während höherer kognitiver Prozesse (vgl. Niedermeyer, 2005). Ziel dieser Untersuchung ist es herauszufinden, inwiefern sich diese Ergebnisse auch auf die sportartspezifische Aufmerksamkeit übertragen lassen. Methode Sechs weibliche und neun männliche, rechtshändige Kaderathleten des Bayerischen Sportschützenbundes (BSSB) nahmen an der Studie teil (M = 23.53, SD = 8.9). Um Aufschlüsse über die sportartspezifische und allgemeine Aufmerksamkeitsleistung zu erhalten hatten die Pistolenschützen zwei unterschiedliche Aufgaben zu absolvieren. In der Ersten mussten in einer wettkampfähnlichen Situation 80 Schüsse in vier Blöcken zu je 20 Schüssen abgeben werden. Die zweite Aufgabe bestand in der Bearbeitung mehrere computerbasierter Konzentrationstests. Während des gesamten Ablaufs wurden EEG-Ableitungen mittels eines 64-Kanal EEGs durchgeführt. Ergebnisse und Diskussion Die Ergebnisse in der sportartspezifischen Aufgabe zeigen, dass niederfrequente Bereiche wie Theta und Alpha in frontalen und parietalen Arealen relevant sind. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich Sportschützen während des Auslösens in einer Art meditativen Zustand befinden (vgl. Doppelmayr et al., 2008). Im Gegensatz dazu scheinen diese Frequenzbänder bei der Bearbeitung der computerbasierten Aufgaben nicht relevant zu sein. Die Ergebnisse werden im Rahmen neuronaler Korrelate von Aufmerksamkeit als erfolgsentscheidendes Kriterium im Leistungssport diskutiert. Doppelmayr, M., Finkenzeller, T. & Sauseng, P. (2008). Frontal midline theta in the pre-shot phase of rifle shooting: Differences between experts and novices. Neuropsychologica, 46, Niedermeyer, E. (2005), The Normal EEG of the Waking Adult. In E. Niedermeyer & F. Lopes da Silva (Eds.), Electroencephalographie: Basic Principles. Clinical Applications and Related Fields, 5th Edition (pp ). Philadelphia; Lippincott Williams & Wilkins. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 51

50 AK7.2 Zur Relation kinematischer und physiologischer Indikatoren für Bewegungsinitiierung eine EEG-Studie Lisa Pendt 1, Gebhard Sammer 2, Matthias Bischoff 1, Hermann Müller 1 1 Fachbereich für Psychologie und Sportwissenschaft, Justus-Liebig-Universität Gießen; 2 Zentrum für Psychiatrie, Justus-Liebig-Universität Gießen In vielen motorischen Aufgaben müssen bestimmte Bewegungsmuster zeitlich abgestimmt in Reaktion auf bestimmte äußere Reize oder in Verbindung mit anderen Bewegungen initiiert werden. Gerade bei letzteren Aufgaben ist anzunehmen, dass zeitliche Verzögerungen auf kinematischer Ebene, wie z. B. ein verspäteter Abwurf des Darts beim Dartwurf, vorwiegend durch Verzögerungen in der Bewegungsinitiierung dieses Bewegungssegments zustande kommen. Es gibt in der bisher jedoch keine eindeutigen Hinweise auf einen solchen Zusammenhang. Es wurde daher untersucht, ob sich bei zeitlichen Verzögerungen im Abwurf einer zielorientierten Wurfaufgabe Veränderungen in der neuronalen Aktivierung in Vorbereitung des Abwurfes zeigen. Methode Neun Versuchspersonen übten sitzend eine virtuelle zielorientierte Wurfaufgabe (800 Würfe). Das EEG wurde mit 10 Aktivelektroden um Cz abgeleitet. Der Mittelwert zweier Mastoidelektroden diente als Referenz. Augenbewegungen wurden über vier Augenelektroden registriert und Artefakte mittels Unabhängigkeitsanalyse (Infomax ICA) korrigiert. Die Würfe der Versuchspersonen wurden nach Abschluss der Datenaufnahme auf kinematischer Ebene hinsichtlich ihrer Abwurfzeitpunkte in verspätete und korrekte Würfe (je 50) unterteilt. Der Unterschied in den Abwurfzeitpunkten lag im Mittel bei 93.4ms (SD=24.7). Für beide Bedingungen wurde das Bereitschaftspotential (BP) mit Bezug auf den Abwurf bestimmt. Die BP wurden bzgl. ihrer Form und der Lage der Abwurfzeitpunkte im Aktivierungsverlauf verglichen und Unterschiede in Bezug gesetzt zu den kinematischen Veränderungen. Ergebnisse Ähnlich den kinematischen Daten lag der Abwurfzeitpunkt verspäteter Würfe auch im BP-Verlauf durchschnittlich 53.5ms später als bei den zeitlich korrekten Würfen (t=4.5, p<.001). Weitere Veränderungen ergaben sich im Verlauf der BP-Kurven. Ca. 150ms vor dem Peak der Kurven flachte der Verlauf der verspäteten Würfe systematisch ab (quantifiziert über Steigung; t=-2.5, p<.01). Diskussion Es zeigt sich, dass Abwurfverzögerungen auf kinematischer Ebene mit Veränderungen im BP des Abwurfes einhergehen, was auf eine ungünstige Abwurfinitiierung bei verspäteten Würfen hindeutet. Die Ergebnisse werden in Zusammenhang mit Akkumulatormodellen und Bewegungsinitiierungsschwellen diskutiert gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

51 AK7.3 Beeinflusst ein Vibrationstraining die Aufmerksamkeit? Nina Völkel 1, Jan Letailleur 1, Ewald Hennig 1, Frank Schulte 2 1 Biomechaniklabor Universität Duisburg - Essen, 2 Allgemeine Psychologie: Kognition Universität Duisburg - Essen Vibrationstraining wird in vielen Bereichen eingesetzt. Studien belegen eine akute Veränderung der Motorik nach einem Vibrationstraining. So konnten z.b. Haas und Schmidtbleicher (2002) eine akute Verbesserung der Handkoordination nach einem Ganzkörpervibrationstraining bei Parkinson Patienten feststellen. Bei einer in unserem Labor durchgeführten Studie mit Sportstudenten konnten wir diese Ergebnisse auf ein gesundes Kollektiv übertragen (Froeschke, 2011). Die in den obigen Studien gewonnenen Resultate lassen sich nicht allein mit Veränderungen in der Muskulatur nach einem Vibrationstraining erklären. Ziel unserer Untersuchung war es daher, die Effekte eines Vibrationstrainings auf nichtmotorische Gehirnleistungen zu untersuchen. 60 männliche Sportstudenten nahmen an der Studie teil. Diese wurden randomisiert in zwei Gruppen (Kontroll / Experimental) eingeteilt. Beide Gruppen führten ein 2- minütiges Training auf der Vibrationsplatte aus. Bei der Kontrollgruppe war das Vibrationsgerät ausgeschaltet und bei der Experimentalgruppe wurde eine Ganzkörpervibration bei einer Frequenz von 5 Hz angewendet. Die Aufmerksamkeit wurde in dieser Studie mit dem D2, Stroop und Trail-Marking-Test (TMT) erfasst. Zusätzlich wurden 4 Tests durchgeführt, um die Persönlichkeitsstrukturen der Probanden zu erfassen. Zu Beginn der Studie erfolgte zuerst eine 5-minütige Erwärmung auf einem Fahrradergometer bei beiden Gruppen. Danach wurden die Prä- Tests zur Erfassung der Aufmerksamkeit (D2, Stroop, TMT) und der Persönlichkeit durchgeführt. Aus Reliabilitätsgründen sollen zwischen den Prä und Post Aufmerksamkeitsmessungen 35 Minuten liegen. Daher wurde die verbleibende Zeit bei allen Probanden mit einer Beschäftigungsaufgabe verbunden. Danach führten die Probanden wieder eine 5-minütige Erwärmung auf dem Fahrradergometer mit direkt folgender Intervention auf der Vibrationsplatte (Kontroll / Experimental) durch. Im Anschluss folgten die Post-Tests zur Erfassung der Aufmerksamkeit (D2, Stroop, TMT). Die Daten befinden sich noch in der Auswertungsphase und werden bei der Konferenz präsentiert. Froeschke. (2011). Der Akuteffekt eines Vibrationstrainings auf die Feinkoordination bei Zielbewegungen. Examensarbeit Haas und Schmidtbleicher. (2002). Zu den Effekten mechanischer Schwingungsreize bei Morbus Parkinson. Rheuma Aktuell, 3, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 53

52 AK7.4 Zentralnervale Aktivierung bei intensiver Rad-Intervallbelastung Thomas Gronwald, Kuno Hottenrott Department Sportwissenschaft, Institut für Leistungsdiagnostik und Gesundheitsförderung e.v. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Zielstellung Ziel der Studie war es, die zentralnervale Aktivierung im Rahmen einer intensiven Intervallbelastung auf einem Fahrradergometer zu charakterisieren. Erwartet wurde ein deutlicher Anstieg der Hirnaktivität während der Intervallbelastungen sowie eine Veränderung der Hirnaktivität in einzelnen Frequenzbereichen von der ersten zur dritten Intervallserie. Methodik Untersucht wurden 16 leistungsstarke Radsportler während einer Intervallbelastung auf einem Fahrradergometer. Das Studiendesign umfasste drei Belastungsblöcke zu je fünf Intervallen à 60 s mit der maximal in einem zuvor durchgeführten Stufentest ermittelten Leistung (P max ). Zwischen den Intervallserien eines Belastungsblocks wurde eine aktive Pause bei 100 W über 60 s durchgeführt. Zwischen den Belastungsblöcken wurde 10 min bei 100 W pedaliert. Zur Analyse zentralnervaler Veränderungen während der Belastung wurde die Elektroenzephalografie (EEG) mit 32 aktiven Elektroden verwendet. Das Frequenzspektrum der Signale wurde in fünf Bereiche unterteilt und die absolute Leistung analysiert. Weiterhin wurden Herzfrequenz (HF), Laktatkonzentration (La) und subjektives Beanspruchungsempfinden (RPE) erfasst. Ergebnisse Erwartungsgemäß stiegen alle Werte der Beanspruchungsindikatoren (HF, La, RPE) während der Intervallbelastungen hoch signifikant an. Gleichsam verhielt sich die Hirnaktivität. Die spektrale EEG-Leistung erhöhte sich in allen Frequenzbereichen während der Intervallphasen und nahm in den aktiven Pausen wieder ab. Im Vergleich der 1. mit der 3. Intervallserie konnte eine Abnahme der Laktatkonzentration und der EEG-Gesamtspektralleistung nachgewiesen werden, wobei alle Frequenzbereiche gleiche Veränderungen zeigten. HF und RPE erhöhten sich hoch signifikant. Schlussfolgerung Die Studie hat gezeigt, dass sich die einzelnen Beanspruchungsparameter im Rahmen einer definierten Intervallserienbelastung nicht gleichsinnig verändern. Die Erkenntnisse der Hirnaktivität ermöglichen eine differenziertere Betrachtung der Gesamtbeanspruchung. Hieraus lassen sich Konsequenzen für die Gestaltung eines Intervalltrainings ableiten gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

53 AK7.5 Die Auswirkung von einer intensiven sportlichen Belastung auf die Aufmerksamkeit von 14- bis 16-jährigen Schülerinnen und Schülern Uhlenbrock Kathrin 1,2, Berse Timo 3, Völker Klaus 1, Dutke Stephan 3, Knecht Stefan 2 1 Universitätsklinikum Münster, Institut für Sportmedizin 2 Universitätsklinikum Münster, Klinik für Neurologie 3 Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Psychologie in Bildung und Erziehung Für die Einordnung des Stellenwertes von Bewegung und Sport im Schulkontext ist es wichtig, den Zusammenhang von körperlicher Belastung und kognitive Funktionen aufzuklären. Eine besondere Rolle für schulisches Lernen spielen exekutive Funktionen des Arbeitsgedächtnisses, die als Indikator für die Aufmerksamkeit gelten. In der Neurowissenschaft geht man von zugrundeliegenden vermittelnden neurophysiologischen Prozessen aus, die in Abhängigkeit von Art und Umfang der körperlichen Belastung zu Verbesserungen der exekutiven Funktionen führen können. Forschungsleitende Fragestellungen waren, inwiefern Aufmerksamkeitsverbesserungen durch hochintensive Bewegungsintermezzi auch bei Jugendlichen unter Feldbedingungen nachzuweisen sind. Dafür wurden 321 Schülerinnen und Schüler in einer Interventionsstudie mit Crossover-Design untersucht. Es wurde eine Switchingaufgabe jeweils nach einer Ruhe- bzw. Sportintervention durchgeführt. Das Switching ist eine Aufmerksamkeitsaufgabe zur Quantifizierung exekutiver Funktionen anhand von Reaktionszeiten, dessen wichtigster Parameter die sogenannten Wechselkosten sind, die als Reaktionszeit-Differenz zwischen zwei verschiedenen Teilaufgaben zu verstehen sind. Die Sportintervention bestand aus einem steilen Rampentest auf dem Fahrradergometer. Von 273 Probanden lagen über die vier Untersuchungstermine vollständige Daten vor. Die Ergebnisse von 26 Probanden wiesen extrem viele Fehler auf und wurden ausgeschlossen. Bei 247 Probanden war die Interaktion aus Reihenfolge der Untersuchungstermine und Intervention signifikant (F (1,245) = 9,121, p < 0,01): Die Wechselkosten waren geringer nach der Aktivitätsintervention, wenn die Probanden erst die Ruhe- und danach die Sportbedingung durchliefen. Die förderliche Wirkung der Sportintervention konnte zudem durch den Faktor Schulform erklärt werden (korr. R 2 = 0,084): Aufgrund schlechterer Ausgangsleistungen ließen sich die exekutiven Leistungen der Haupt- und Realschüler durch Aktivität stärker verbessern als die der Gymnasiasten. Die Förderung von Aufmerksamkeitsleistungen durch eine akute, intensive Sportintervention ist prinzipiell möglich. Ob und in welchem Ausmaß sich solche kurzfristigen Bewegungsintermezzi auswirken, hängt davon ab, welches Grundleistungsniveau vorliegt und zu welchem Zeitpunkt im Lernprozess die Intervention erfolgt. Möglichkeiten der Implementierung von hochintensiven Bewegungsintermezzi in die schulische Praxis sollten erarbeitet und geprüft werden. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 55

54 AK8.1 Der Effekt supraposturaler Aufgaben auf die Gleichgewichtsleistung: Eine Metaanalyse Andreas Bund 1, Volker Lippens 2 & Volker Nagel 2 1 Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg, 2 Universität Hamburg Einleitung Im Gegensatz zum sog. "quiet stance"-paradigma der klassischen Gleichgewichtsforschung, wird in neueren Studien davon ausgegangen, dass alltägliche Gleichge-wichtsleistungen funktional in übergeordnete Aufgabenkontexte eingebettet sind und von diesen profitieren ("suprapostural tasks"; Stoffregen et al., 2007). Das Ziel der hier vorgelegten Metaanalyse war zum einen die Schätzung des Populationseffekts supraposturaler Aufgaben und zum anderen die Analyse von Moderatorvariablen. Methode Insgesamt 40 Studien mit 49 Experimenten (N gesamt = 917) genügten den Inklusionskriterien und wurden von zwei Kodierern unabhängig voneinander kodiert. Die daraus resultierenden 213 Effektgrößen (Hedges g) wurden nach dem random effects-modell integriert und hinsichtlich Signifikanz (Z), Heterogenität (Q) und Publikationbias (Funnelplots; Orwins fail-safe N) geprüft. Da Prä-Post-Effekte i.a. überschätzt werden, erfolgte die Effektgrößenberechnung hier grundsätzlich konservativ. Ergebnisse und Diskussion Supraposturale Aufgaben haben in anterior-posteriorer und medio-lateraler Richtung tatsächlich einen schwankungsreduzierenden Effekt (g = 0.49 und g = 0.46), der jeweils signifikant verschieden von Null ist (Z = 3.64, p < und Z = 3.18, p < 0.001). Die Effektgrößen sind jedoch nicht homogen (Q = , p < und Q = , p < 0.001). Bei perzeptiv dominierten supraposturalen Aufgaben fällt der Effekt größer aus als bei motorisch dominierten Aufgaben (g = 0.84 gegenüber g = 0.31); kognitive Aufgaben haben keinen Effekt (g = 0.01). Bei jüngeren Individuen (M = 23.1 Jahre) liegt der schwankungsreduzierende Effekt im mittleren Bereich (g = 0.43), während er bei älteren Individuen (M = 68.4 Jahre) ausbleibt (g = -0.08). Das Modell einer funktionalen Integration der Gleichgewichtsleistung wird durch die metaanalytischen Befunde unterstützt. Allerdings ist der Effekt supraposturaler Aufgaben relativ heterogen und u.a. abhängig vom Typus der übergeordneten Aufgabe und dem Lebensalter der Personen, die die Gleichgewichtsleistung erbringen. Stoffregen, T.A., Hove, P., Bardy, B.G., Riley, M. & Bonnet, C.T. (2007). Postural stabilization of perceptual but not cognitive performance. Journal of Motor Behavior, 39, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

55 AK8.2 Charakterisierung der dynamischen Struktur posturaler Schankungen mittels nichtlinearer Methoden Marietta Kirchner 1, Patric Schubert 1, Dietmar Schmidtbleicher 1, Christian Haas 2 1 Institut für Sportwissenschaften, Goethe-Universität Frankfurt, 2 FB Gesundheit, HS Fresenius Idstein Einleitung Die posturale Stabilität unterliegt komplexen Kontrollprozessen, welche meist auf Basis linearer Parameter unter der Annahme Variabilität=noise evaluiert werden und bisher nur unvollständig verstanden sind. Indes weisen die Konzepte der nichtlinearen Dynamik auf die funktionale Rolle der Variabilität (u.a. Flexibilität) hin (van Emmerik, 2002). Ziel war es, mittels nichtlinearer Methoden die Struktur posturaler Schwankungen zu charakterisieren, um einen tieferen Einblick in die Kontrollmechanismen zu erhalten. Methode An 16 Personen wurden Center of pressure (COP) Bewegungen mittels Kraftmessplatte im Stand (A) mit kognitiver Aufgabe (KA: Merken von Symbolen) (B) ohne KA mit einer Testdauer von jeweils 30s, 60s, 300s erfasst. Zur Evaluation der COP-Bewegung dienten lineare Parameter (P1: SD, Weg, Fläche; P2: FFT) sowie nichtlineare Methoden (Wavelet transform WT, Multiscale Entropy MSE). Ergebnisse Für P1 zeigte sich kein signifikanter Unterschied zwischen (A) und (B). P2 ergab höhere Frequenzen (p<0.05) in (A) bezogen auf das 80%-Spektrum. Die nichtlinearen Methoden fanden auf unterschiedlichen Zeitskalen Veränderungen, welche sich besonders deutlich in dem 300s-Versuch zeigten. Diskussion Nichtlineare Methoden zeigen eine bessere Sensitivität und decken feine strukturelle Veränderungen auf. Die Modulation auf verschiedenen Zeitskalen deutet auf eine veränderte Gewichtung der sensorischen Systeme zur posturalen Kontrolle hin. Van Emmerik R, van Wegen E (2002) On the functional aspects of variability in postural control. Exercise and Sport Sciences Reviews 30: gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 57

56 AK8.3 Methodische Aspekte der Spektralanalyse (PSA) der Variabilität des Centre of Pressure (COP) bei Jugendlichen Olaf Hoos, Henrike Fischer, Tobias Kapmeyer, Ralph Beneke Institut für Sportwissenschaft, Philipps-Universität Marburg Einleitung Ziel der Studie war zu untersuchen, inwiefern PSA-Frequenzbandvorgaben für die COP- Analyse von Erwachsenen auf Jugendliche übertragbar sind und welchen Einfluss differierende Vorgaben auf die Beurteilung der Gewichtung des visuellen, vestibulären und propriozeptiven Beitrags an der posturalen Stabilität nehmen. Methodik n=20 sportlich aktive Jungen (n=10) und Mädchen (n=10) (12,5±1,7J, BMI: 17,8±1,2kg*m-²) absolvierten vier 30s-Gleichgewichtstests im aufrechten Stand (ein- /beidbeinig (EB/BB) mit offenen/geschlossenen Augen (EO/EC)) auf einer Kraftmessplatte (1kHz Sampling, 10Hz Tiefpass). Mittels zeitkontinuierlicher Wavelet Transformation (CWT) wurden die relativen Anteile der Spektralleistungen der COP- Schwankungen in anterior-posterior (ap) und medio-lateraler (ml) Richtung für je zwei Spektralbänder (S1, S2) im niedrigen (LF; S1: 0-0,3 Hz; S2: 0,05-0,5 Hz, visuell), mittleren (MF; S1: 0,3-1 Hz; S2: 0,5-1,5 Hz, vestibulär) und hohen Frequenzbereich (HF; S1: 1-3 Hz; S2: 1,5-10 Hz, propriozeptiv) varianzanalytisch (Gleichgewichtsbedingung (BAL) x Spektralauswertung (PSA)) verglichen. Ergebnisse In ml-richtung ergaben sich für LF, MF und HF hochsignifikante (p<0,001) BAL- und PSA- Effekte sowie ein signifikanter (p<0,05) Interaktionseffekt. In ap-richtung lagen für HF ein hochsignifikanter (p<0,001) PSA-Effekt, für MF ein signifikanter (p<0,05) Interaktionseffekt und für LF hochsignifikante (p<0,001) PSA- und Interaktionseffekte vor. Schlussfolgerung Grundsätzliche Veränderungen der Standbedingungen führen meist zu den erwarteten Spektralverschiebungen. Dabei nimmt die Frequenzbandwahl bei der COP- Spektralanalyse maßgeblichen Einfluss auf die Gewichtung der regulativen Subsysteme der posturalen Stabilität. Weitere methodische Untersuchungen sowie Bestrebungen zur Vereinheitlichung von Frequenzbandvorgaben ggf. unter Berücksichtigung des Alters sind anzuraten gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

57 AK8.4 Zeitliche Struktur zielrelevanter und zieläquivalenter Variabilität im aufrechten Stand Julius Verrel 1 Didier Pradon 2 Nicolas Vuillerme 3 Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, Berlin 1 CHU Raymond Poincaré, Garches, Frankreich 2 CNRS-UJF-EPHE, Medizinische Fakultät, La Tronche, Frankreich 3 Im aufrechten Stand können überschüssige biomechanische Freiheitsgrade ausgenutzt werden um Gleichgewicht und Orientierung des Körpers zu stabilisieren, indem zieläquivalente Variabilität (ZÄV) zugelassen und zielrelevante Variabilität (ZRV) unterdrückt wird. Dies sollte nicht nur zur Folge haben, dass die ZÄV die ZRV übersteigt (Hsu et al, 2007), sondern auch, dass erstere eine größere zeitliche Persistenz aufweist. Diese Vorhersage wurde in der vorliegenden Studie untersucht. Die Kinematik des ruhigen Stands (5 min) wurde bei fünfzehn gesunden jungen Erwachsenen gemessen. Posturale Variabilität in sagittalen Gelenkswinkeln wurde mit Hilfe der Uncontrolled- Manifold-Analyse (Scholz & Schöner, 1999) in ZÄV und ZRV bezüglich vier Haltungsparametern zerlegt: Körperschwerpunkt, Kopfposition, Rumpforientierung und Kopforientierung. Die Persistenz der beiden Variabilitätskomponenten wurde mittels einer multivariaten Autokorrelation (Zeitverschiebung zwischen 1 und 60 Sekunden) analysiert. Die Ergebnisse zeigen, (1) dass die ZÄV die ZRV übersteigt, (2) dass die Persistenz für ZÄV größer ist als für ZRV und (3) für beide Variabilitätskomponenten mit zunehmender Zeitverschiebung abnimmt, und (4) dass diese Abnahme für die ZRV stärker ist als für die ZÄV. Zusätzlich unterschied sich die Abhängigkeit der Persistenz von der Zeitverschiebung zwischen Körperschwerpunkt, Kopfposition und Rumpforientierung einerseits, und der Kopforientierung andererseits. Diese Ergebnisse sind im Einklang mit einem optimalen motorischen Regelungsmodell, in dem selektiv zielrelevante Abweichungen korrigiert werden, während zieläquivalente Abweichungen toleriert und über die Zeit akkumuliert werden (Todorov & Jordan, 2004). Die Unterschiede in der Variabilitätsstruktur bezüglich verschiedener Haltungsparameter erklären sich aus der unterschiedliche funktionalen Bedeutung dieser Parameter (Gleichgewicht versus Orientierung). Hsu, W.L., Scholz, J.P., Schöner, G., Jeka, J.J., Kiemel, T. (2007). Control and estimation of posture during quiet stance depends on multijoint coordination. J Neurophys 97: Scholz, J.P. und Schöner, G. (1999). The uncontrolled manifold concept: identifying control variables for a functional task. Exp Brain Res 126: Todorov, E.M. und Jordan, M.I. (2004). Optimality principles in sensorimotor control. Nat Neurosci 7(9): gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 59

58 AK8.5 CoP-Analyse zur Detektion von Lateralitätsaspekten der posturalen Kontrolle des Einbeinstands bei jugendlichen Tennisspielern Henrike Fischer, Olaf Hoos, Tobias Kapmeyer, Ralph Beneke Institut für Sportwissenschaft, Philipps-Universität Marburg Einleitung Sportartspezifische Lateralitäten lassen eine differierende Standstabilität zwischen dominantem und nicht-dominantem Bein vermuten (Matsuda et al., 2008). Ziel der Studie war zu untersuchen, inwiefern ausgewählte Kenngrößen des Center of Pressures (CoP) im Einbeinstand Seitigkeitsdifferenzen in der posturalen Kontrolle von jugendlichen Tennisspielern nachweisen. Methodik 20 Tennisspielerinnen (n=10) und -spieler (n=10) (12,5±1,7J, 1,54±0,1m, 42,5±6,5kg) mit linkem Standbein absolvierten vier 30s-Gleichgewichtstests (rechts/links (RE/LI) jeweils mit offenen/geschlossenen Augen (EO/EC)) im aufrechten Stand auf einer Kraftmessplatte (1kHz, 10Hz). Kenngrößen der CoP-Schwankung in anterior-posterior (AP) und medio-lateraler (ML) Richtung waren: 95% Ellipsenfläche (A), Länge (L), Geschwindigkeit (V), relative Spektralleistung im niedrigen (LF: 0-0,3 Hz, visuell), mittleren (MF: 0,3-1 Hz, vestibulär) und hohen (HF: 1-3 Hz, propriozeptiv) Frequenzbereich. Ergebnisse L und V zeigten signifikante (p 0,05) und A hochsignifikante (p 0,01) Zunahmen im Vergleich von EO zu EC. Von EO zu EC nahm LF höchstsignifikant (p 0,001) ab und MF und HF hochsignifikant zu in ML, nicht aber in AP. Für keine der Kenngrößen waren statistisch verifizierbare Unterschiede zwischen RE und LI nachweisbar. Schlussfolgerung Bei jugendlichen Tennisspielern mit linkem Standbein sind sowohl über klassische CoP-Kenngrößen als auch in der relativen Verteilung in den Frequenzbändern keine Seitigkeitsdifferenzen in der posturalen Kontrolle des Einbeinstands nachweisbar. Die visuelle Deprivation wird in der Verteilung der Aktivität in den unterschiedlichen Frequenzbändern sichtbar. Matsuda, S., Demura, S., Uchiyama, M. (2008). Centre of pressure sway characteristics during static one-legged stance of athletes from different sports. Journal of Sports Sciences 26 (7), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

59 AK9.1 Funktionelle und strukturelle Plastizität des Gehirns am Beispiel des Erlernens einer Gleichgewichtsaufgabe Marco Taubert 1,2, Gabriele Lohmann 1, Daniel S. Margulies 1, Arno Villringer 1 & Patrick Ragert1 1 Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig; 2 Institut für Allgemeine Bewegungs- und Trainingswissenschaft, Sportwissenschaftliche Fakultät, Leipzig Einleitung Frontale und parietale Gehirnbereiche sind maßgeblich an der Kontrolle und Planung motorischer Fertigkeiten beteiligt (Rizzolatti & Luppino, 2001). Zudem führt motorisches Lernen zu Aktivitätsveränderungen in fronto-parietalen Netzwerken sowie zu Strukturveränderungen im Kortex und den Nervenfasern (Dayan & Cohen, 2011). Während Querschnittsbefunde am Menschen lediglich vermuten lassen, dass strukturelle Veränderungen über die Lebensspanne mit Funktionsveränderungen der beteiligten Gehirnareale einhergehen (Hagmann et al., 2009), ist unklar, ob sich Zusammenhänge zwischen funktioneller und struktureller Plastizität über einen kurzen Trainingszeitraum im Längsschnittdesign nachweisen lassen. Methodik Unter Verwendung der Magnetresonanztomografie (MRT) führten wir eine Längsschnittstudie zum Erlernen einer Gleichgewichtsaufgabe auf dem Stabilometer durch. Dieses Verfahren ermöglicht die Analyse von Strukturveränderungen in der grauen Substanz (Voxel-basierte Morphometrie, VBM) und der weißen Substanz (Diffusions-Tensor-Bildgebung und Traktografie; DTI) sowie von Veränderungen in der funktionellen Konnektivität zwischen Gehirnarealen (fkmrt). Die Veränderungen wurden an vier Zeitpunkten vor, während (nach 2 und 4 Wochen) und nach dem sechswöchigen Gleichgewichtstraining erfasst. Ergebnisse und Schlussfolgerung Während frühe Veränderungen in der grauen Substanz und der funktionellen Konnektivität im frontalen und parietalen Kortex bereits nach 2 Wochen Training beobachtet werden konnten, zeigten sich strukturelle Veränderungen in der weißen Substanz u.a. erst im späteren Verlauf des Trainings. Diese Ergebnisse beschreiben erstmals den Verlauf räumlicher und zeitlicher Zusammenhänge zwischen struktureller und funktioneller Plastizität nach motorischem Lernen beim Menschen. Dayan, E., Cohen, L.G. (2011). Neuroplasticity subserving motor skill learning. Neuron, 72, Hagmann, P., Sporns, O., Madan, N., et al. (2010). White matter maturation reshapes structural connectivity in the late developing human brain. PNAS, 107, Rizzolatti, G., Luppino, G. (2001). The cortical motor system. Neuron, 31, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 61

60 AK9.2 3D-Beschleunigungsmessung am Ohr Objektivierung der Reize auf den Vestibularapparat bei schnellen Drehbewegungen Steffen Kerner 1 & Klaus Knoll 2 1 Institut für Allgemeine Bewegungs- und Trainingswissenschaft, Sportwissenschaftliche Fakultät, Universität Leipzig 2 Institut für Angewandte Trainingswissenschaft, Leipzig Einleitung Beschleunigungsmessungen zur Beurteilung von Beanspruchungen des Bewegungsapparates sind ein Standard in der Biomechanik (Nigg & Herzog, 1994). Bei Saltodrehungen lässt sich mittels Kinemetrie die Drehbeschleunigung berechnen. Komplizierter ist dies bei Längsachsendrehungen im Eiskunstlaufen und kombinierten Salto- und Schraubendrehungen im Wasserspringen und Kunstturnen, weil hierbei Bewegungen um alle drei Körperachsen auftreten (Krug, Hildebrand & Knoll, 2009). Bei der Berechnung der Beschleunigung über Bildmessverfahren mit zwei Ableitungen treten größere Messfehler auf. Nur eine direkte Messung mit einem Beschleunigungssensor liefert akzeptable Werte. Gleichzeitig ist ein 3D- Beschleunigungssensor das technische Analogon des Vestibularapparats. Schwierig ist bislang eine rutschfeste Anbringung des Sensors in der Nähe des Ohrs. Methodik Bei jeweils 2 Wasserspringerinnen und Eiskunstläufern wurde ein 3D-Funk- Beschleunigungssensor (Velamed: DTS 3D Akzelerometer Sensor 16G) an einer für die Probanden individuell angefertigten Otoplastik für den äußeren Gehöhrgang angebracht. Die Sprünge (Salto mit Doppelschraube und Doppelaxel) wurden mit Landung in einer Schaumstoffgrube ausgeführt. Die Aufzeichnung der Messsignale erfolgte synchronisiert mit EMG-Daten und kalibrierten und synchronisierten 2-Kamera-DV-Videoclips. Die Kalibrierung des Beschleunigungssensors erfolgte über die statische Erfassung der doppelten Erdbeschleunigung in den drei Achsen. Ergebnisse und Schlussfolgerung Die beschriebene Methode zur direkten Erfassung der Beschleunigung mit einem 3D- Beschleunigungssensor konnte problemlos bei der Ausführung von Saltobewegungen vor- und rückwärts mit 2 Längsachsendrehungen im Kunstspringen und im Eiskunstlaufen bei einem Doppelachsel (jeweils mit Landung in einer Schaumstoffgrube) eingesetzt werden. Als maximale Beschleunigungswerte wurden im Wasserspringen 6,8 g bei einem Salto mit 2 Längsachsendrehungen ermittelt. Nigg, B. M. & Herzog, W. (1994). Biomechanics of the Musculo-skeletal System. Toronto: Wiley Krug, J., Hildebrand, F. & Knoll, K. (2009). Drehbewegungen. In A. Gollhofer & E. Müller (Hrsg.), Handbuch Sportbiomechanik. Schorndorf: Hofmann gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

61 AK9.3 Neuromuskuläre Aktivierung bei schnellen Drehbewegungen in technisch-akrobatischen Sportarten Maren Witt & Jürgen Krug Universität Leipzig, Sportwissenschaftliche Fakultät Einleitung Drehbewegungen spielen in technisch-akrobatischen Sportarten bei der ständigen Erhöhung des Schwierigkeitsgrades eine leistungsentscheidende Rolle. Die differierenden Anforderungen der verschiedenen Sportarten führen zu unterschiedlicher Generierung von Längsachsendrehungen. Von besonderem Interesse ist dabei die Einleitung von stützlosen Schrauben. Vorangegangene Untersuchungen gaben erste Hinweise zur neuromuskulären Ansteuerung bei Hulaschrauben im Hang an einem Ring (Krug & Witt, 1996) und in einer Fallstudie von einem Turner (Krug & von Laßberg, 2010). Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die neuromuskuläre Aktivierung bei Längsachsendrehungen im Wasserspringen und Eiskunstlauf vergleichend zu untersuchen. Methoden Es wurden die Muskelaktivitäten der Rumpfmuskulatur, des Kopfwenders und der Streckmuskulatur des Absprungbeines erfasst (TeleMyo DTS, Noraxon). Die Probanden führten eine Hulabewegung an den Ringen und Absprungbewegungen zum Doppelaxel bzw. Schraubensprüngen vom Brett aus. Ergebnisse Für die Hulabewegung zeigte sich bei guten Bewegungslösungen ein zeitliches Nacheinander in der Aktivierung und Deaktivierung der Rumpfmuskulatur in umlaufender Folge. Ein adäquates Muster fanden wir bei der Generierung der Längsachsendrehungen im Wasserspringen. Dem ging die einleitende Aktivität des Kopfwenders entgegengesetzt zur Drehrichtung voraus. Ähnlich wie bei den Untersuchungen von Krug und Laßberg (2010) bei Drehungen um die Breitenachse zeigte sich auch in diesen Untersuchungen die Bedeutung sowohl der Aktivierung als auch der Deaktivierung der Muskulatur in einer spezifischen zeitlichen Reihenfolge bei initialer Aktivierung der Kopfsteuerung. Krug, J. & Witt, M. (1996). Motor Learning and muscular requests for rapid air-borne rotations of athletes. In Proccedings: XIV International Symposium on Biomechanics in Sports (S ). Lissabon: Edicoes FMH. Krug, J. & von Laßberg, C. (2010). Sensointegrative Bewegungsregulation und Raumorientierung bei sportartspezifischen Rotationsbewegungen in technisch-kompositorischen Sportarten. Universität Leipzig, Forschungsbericht. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 63

62 AK9.4 Zur Schnelligkeit einer Plantarflexion ein neurophysiologischer Ansatz Uwe Wenzel 1,2 & Marco Taubert 3 1 FSU Jena, 2 Universität Leipzig, 3 Max Planck Institut für Kognitions- und Neurowissenschaft Leipzig Mit dem Plantarflexions-Test (PF-Test) wird der Versuch einer relativ isolierten Betrachtung der willkürlich initiierbaren Schnelligkeit unternommen und der in der Leichtathletik weit verbreitete Mythos des schnellen Fußes auf seine neurophysiologischen Ursachen hin untersucht. Die Frequenzparameter des Elektromyogramms bieten beispielsweise die Möglichkeit, Aussagen über die Muskelfaserstruktur zu treffen (Gerdle et al., 1991). An der Studie nahmen 16 Schnellkraftsportler (Gruppe I) und 18 Ausdauersportler (Gruppe II) aus der Leichtathletik mit einer wöchentlichen Trainingshäufigkeit 2 und einer Trainingserfahrung von 2 Jahren teil. Die Versuchspersonen waren aufgefordert, in Bauchlage eine maximal schnelle Fußstreckbewegung ohne zusätzlichen Widerstand durchzuführen. Dabei wurde die Muskelaktivität der wichtigsten Fußbeuge- und Streckmuskulatur erfasst (Mm. Gastrocnemius medialis GaM und lateralis GaL, tibialis anterior TA; Telemyo DTS-System, Noraxon). Außerdem wurden mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie (fmrt) die entsprechenden Hirnbereiche kenntlich gemacht, die während fortlaufender Plantarflexionen aktiviert werden. Der Vergleich der beiden Gruppen zeigte ein signifikant höheres Geschwindigkeits- und Beschleunigungsmaximum in der Gruppe der Schnellkraftsportler gegenüber den Ausdauersportlern. In der Muskelinnervation kommt dies bei beiden Köpfen des M. gastrocnemius in höheren Median Frequenzen (Gruppe I: GaL = 76,82 ± 16,04; GaM = 77,05 ± 13,96, Gruppe II: GaL = 67,96 ± 16,14; GaM = 65,57 ± 16,76) für die Gruppe I zum Ausdruck. Ausgehend vom sensomotorischen Homunkulus zeigt sich die zu erwartende Aktivität vor allem im Fuß- und Beinareal der kontralateralen Hemisphäre. Darüber hinaus scheinen bestimmte Bereiche des Cerebellums an der Bewegungsinitiierung beteiligt zu sein. Die Ergebnisse geben einen Hinweis auf die intramuskuläre Koordination und stehen im Einklang mit der aufgrund der unterschiedlichen Trainingsregime erwarteten Muskelfaserstruktur. Ob und welche Hirnbereiche für die Generierung der unterschiedlichen Entladefrequenzen der Motoneurone verantwortlich sind, wird in den noch laufenden Untersuchungen abgeklärt. Gerdle, B., Henriksson-Larsén, K., Lorentzon, R., Wretling, M.-L. (1991). Dependence of the mean power frequency of the electromyogram on muscle force and fibre type. Acta Physiol Scand 142, S gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

63 AK9.5 Auge-Kopf-Körpersteuerung als eine multidimensionale Regulationsleistung bei schnellen Drehbewegungen Christoph von Laßberg 1,2 & Jürgen Krug 1 1 Institut für Allgemeine Bewegungs- und Trainingswissenschaft, Sportwissenschaftliche Fakultät, Universität Leipzig; 2 Abteilung Sportmedizin, Universitätsklinikum Tübingen Einleitung Die sensointegrative Bewegungsregulation ist ein bedeutsames aber auch kompliziertes Gebiet der Motorik des Menschen. In BISp-Projekten wurden prinzipielle Zusammenhänge der Auge-Kopf-Körpersteuerung bei Rotationsbewegungen um diverse Drehachsen untersucht. Zwei Modellannahmen standen im Mittelpunkt: 1. Die neuromuskuläre Bewegungsansteuerung bei beschleunigenden vs. impulsübertragenden Rotationsbewegungen um feste Drehachsen lässt sich mit dem Punctum fixum Punctum mobile Modell beschreiben. 2. Die Blicksteuerung wird durch das 4-Funktionen Modell (Laßberg, 2007) erklärt. Methodik An 13 Kaderturnern wurden diverse Schwungbewegungen an Reck und Barren sowie multiaxiale Drehbewegungen im freien Flug (Trampolin) untersucht. Unter Verwendung der Videonystagmographie, Elektromyographie sowie 3D-Kinemetrie (Video und Vicon) erfolgte eine synchrone On-Screen-Visualisierung und Auswertung. Ergebnisse und Schlussfolgerungen Bei beschleunigenden Bewegungsphasen um feste Drehachsen lässt sich nachweisen, dass die neuro-muskuläre Ansteuerung grundsätzlich vom Punctum fixum zum Punctum mobile verläuft. Bei impulsübertragenden Bewegungsphasen verläuft die Aktivierungsabfolge umgekehrt. Der neuromuskuläre Input stimmt dabei häufig nicht mit dem daraus resultierenden kinematischen Output überein. Auf kinematische Technikleitbilder bezogene Traineranweisungen repräsentieren somit häufig nicht die für den Bewegungserfolg tatsächlich erforderliche Aktivierungsabfolge. Lernzeitverzögerungen und ineffiziente Techniken könnten daraus resultieren. Bzgl. der Blicksteuerung konnten bei Spitzensportlern neben den bekannten umgebungsbezogenen Blickfunktionen auch bewegungsbezogene Blickphänomene nachgewiesen werden. Deren funktionale Bedeutung im Rahmen zentral-peripherer Steuerungsabläufe ist noch nicht völlig geklärt. von Laßberg, C. (2007). Okulomotorische Orientierungsregulation bei multiaxialen Ganzkörperrotationen. Köln: Sportverlag Strauß. Krug, J. & von Laßberg, C. (2010). Sensointegrative Bewegungsregulation und Raumorientierung bei sportartspezifischen Rotationsbewegungen in technisch-kompositorischen Sportarten. Universität Leipzig, Forschungsbericht. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 65

64 AK10.1 Transkranielle Magnetstimulation Markus Gruber Sportwissenschaft, Universität Konstanz In diesem Vortrag werden die technischen Grundlagen und die physiologischen Mechanismen der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) erläutert sowie Anwendungsbeispiele in der sportwissenschaftlichen Forschung vorgestellt.die TMS ist eine nicht-invasive Methode. Über das Prinzip der elektromagnetischen Induktion können Nervenzellen in der Großhirnrinde erregt oder gehemmt werden. Im Gegensatz zur transkraniellen elektrischen Stimulation (TES), bei der eine Rei- zung der Axone von Pyramidenzellen stattfindet, kommt es bei der TMS hauptsäch- lich zu einer Reizung des Zellsomas oder sogar von Zellen oder Nervenfasern, die den Pyramidenzellen vorgeschaltet sind. Je nach Intensität der Stimulation und Zu- stand der Nervenzellen im primärmotorischen Kortex (M1) können deszendierende Aktionspotentiale ausgelöst werden. Diese werden über kortikospinale Nervenfa- sern im Rückenmark teilweise direkt (monosynaptisch) teilweise indirekt (polysy- naptisch) auf spinale Motoneurone verschalten. In der Folge kommt es, abhängig vom Zustand der spinalen Motoneurone, zu einer Erregungsweiterleitung zur ent- sprechenden Skelettmuskulatur. Die resultierende Depolarisation der Muskelfaser- membran kann über die Oberflächenelektromyografie bestimmt werden. Die durch die TMS ausgelöste EMG-Aktivität wird MEP (motor-evoked-potential) genannt. Das MEP reflektiert immer den Zustand sowohl von kortikalen als auch von spina- len Nervenzellen. Spezifische Messparadigmen bieten jedoch die Möglichkeit Modulationen auf kortikaler Ebene unter funktionellen Bedingungen zu untersuchen (zum Überblick s. Avela & Gruber 2011).Durch einen Vergleich mit anderen Stimulationsmethoden (TES bzw. cervicomedul- lare Stimulation) oder durch Doppelstimulationen (SICI = short intracortical inhibiti- on oder ICF = intracortical facilitation) konnten unterschiedliche Modulationen auf kortikaler Ebene nach sportlichem Training (Krafttraining) bzw. nach motorischen Lernvorgängen (Fertigkeitslernen) beobachtet werden. Dank des hohen zeitlichen Auflösungsvermögens der Methode ist es vor kurzer Zeit gelungen den kortikalen Beitrag auch bei schnellen reaktiven Bewegungen für definierte Phasen im Deh- nungs-verkürzungs-zyklus nachzuweisen (Zuur et al. 2009). Avela, J & Gruber, M. (2011). Transcranial magnetic stimulation as a tool to study the role of the motor cortex in human muscle function. In: Komi, P. (Ed.), The Encyclopedia of Sports Medi- cine Neuromuscular Aspects of Sport Performance. (S ). Oxford: Blackwell Pub- lishing. Zuur, A.T., Lundbye-Jensen, J., Leukel, C., Taube, W., Grey, M.J., Gollhofer, A., Nielsen, J. & Gruber, M. (2010). Contribution of afferent feedback and descending drive to human hop- ping. Journal of Physiology 588, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

65 AK10.2 Die Bedeutung von H-Reflex und M-Welle für die Evaluation von Training und Bewegung Anett Mau-Möller, Martin Behrens, Sven Bruhn Institut für Sportwissenschaft, Universität Rostock Die reflektorische Aktivierung von Muskeln hat eine funktionelle Bedeutung für Bewegungen und verändert sich in Abhängigkeit von der Bewegungsaufgabe (Llewellyn et al., 1990) und der Bewegungsphase (Capaday et al., 1986). Die Erforschung dieser Adaptationen ist essentiell für das Verständnis der Bewegungskontrolle. Hierbei können mittels des Hoffmann(H)-Reflexes Modulationen der Erregbarkeit der α- Motoneurone (α-mn) aufgedeckt werden. Im Rahmen dieses Vortrags wird zum einen die H-Reflextechnik erläutert und zum anderen die Bedeutung des H-Reflexes und der M-Welle für die Evaluation von Training und Bewegung diskutiert. Die Auslösung des H- Reflexes und der M-Welle basiert auf der elektrischen Stimulation eines gemischten peripheren Nervs. Die elektrische Reizung führt zu einer Erregung der Ia-afferenten und efferenten Axone. Bei einmaliger Reizung entstehen zwei zeitlich aufeinander folgende Muskelantworten, welche in ihrer Ausprägung in Abhängigkeit von der Stromstärke variieren. Das frühe Potential (M-Welle), das über die efferenten Bahnen den Muskel erreicht und das späte Potential (H-Reflex), das sich über die Ia-Afferenzen bis zum Rückenmark ausbreitet, dort auf die homonymen α-mn umgeschaltet und dann über die Efferenzen zum Muskel weiterweitergeleitet wird. Die maximale Amplitude des H- Reflexes im Verhältnis zur maximalen M-Welle ermöglicht die Abschätzung der Erregbarkeit der α-mn und/oder der präsynaptischen Inhibition für einen gegebenen Zustand (Zehr, 2002). Veränderungen des Verhältnisses beider Amplituden, beispielsweise infolge einer Trainingsmaßnahme (Trimble et al., 1994) oder bei unterschiedlichen Bewegungsaufgaben (Llewellyn et al., 1990), dokumentieren Modulationen auf spinaler Ebene. Neben der Evaluation von Veränderungen auf spinaler Ebene durch die Anwendung der H-Reflextechnik, ermöglicht eine supramaximale Stimulation des peripheren Nervs die Untersuchung von muskulären Adaptationen. Die Erfassung der maximalen M-Welle und der korrespondierenden mechanischen Antwort erlaubt eine Abschätzung der kontraktilen Eigenschaften der betreffenden Muskulatur. In einer eigenen Arbeit wurden unter Anwendung der peripheren Nervenstimulation die neuromuskulären Veränderungen infolge einer kontraktionsinduzierten Muskelverletzung untersucht. Hierbei konnte keine Veränderung der Erregbarkeit der α-mn, jedoch eine Abnahme der kontraktilen Eigenschaften des M. quadriceps femoris nachgewiesen werden (Behrens et al., 2011). Behrens, M., Mau-Moeller, A. & Bruhn, S. (2011) Int. J. of Sports Medicine, (in revision). Capaday, C. & Stein, R. B. (1986). The Journal of Neuroscience, 6(5), Llewellyn, M., Yang, J. F. & Prochazka, A. (1990). Experimental Brain Research, 83(1), Trimble, M. H. & Koceja, D. M. (1994) International Journal of Neuroscience, 76(3-4), Zehr, P. E. (2002) European Journal of Applied Physiology, 86(6), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 67

66 AK10.3 Periphere Nervstimulation Die V-Welle Julian Bergmann, Markus Gruber Sportwissenschaft, Universität Konstanz In diesem Vortrag werden die neurophysiologischen Mechanismen der V-Welle erläutert, die Methoden zur Messung von V-Wellen vorgestellt sowie Anwendungsbeispiele in der sportwissenschaftlichen Forschung vorgestellt.durch eine supramaximale elektrische Stimulation eines peripheren Nervs (z.b. Nervus Tibialis) kann, während einer maximalen, willkürlichen Kontraktion neben der direkten Muskelantwort (M-Welle), ein zweites Potential im OEMG beobachtet werden. Diese elektrophysiologische Variation der H-Welle wird als V-Welle (Volun- tary-wave ) bezeichnet (Aagaard et al. 2002, Fimland et al. 2009). Ab einer be- stimmten Stimulationsintensität kommt es zum Rückgang der H-Welle aufgrund der Kollision des afferenten Aktionspotentials mit dem antidromen Aktionspotential. Die Kollision findet aufgrund der unterschiedlichen Leitungsgeschwindigkeiten von Ia- afferenten Nervenfasern und efferenten Nervenfasern in den efferenten Nervenfa- sern statt. Unter maximaler, willkürlicher Kontraktion können natürliche efferente Aktionspotentiale mit den künstlich evozierten antidromen Aktionspotentialen kolli- dieren. Dadurch wird es dem peripher evozierten Signal ermöglicht über die mono- synaptische Verschaltung im Rückenmark über das -Motoneuron zurück zum ho- monymen Muskel zu gelangen. Dieses Muskelaktionspotential entspricht dem der H-Welle, wird aber, da es unter maximaler Kontraktion hervorgerufen wurde, als V- Welle definiert. Mit steigender motoneuronaler Aktivität, wird das antidrome Akti- onspotential zunehmend stärker unterdrückt. Dies führt zu einem Anstieg der peak- to-peak Amplitude der V-Welle. Aus dem Verhältnis von maximaler M-Welle und der V-Welle (V/M) könnten demnach Rückschlüsse auf das Ausmaß des efferen- ten, -motoneuronalen Outputs gezogen werden (Aagaard et al. 2002). In Trainingsstudien wurde die V-Welle zur Quantifizierung der neuronalen Ansteuerung des Muskels genutzt. Nach einem achtwöchigen funktionellen Krafttraining wurde beispielsweise eine Steigerung des V/M-Verhältnisses um 53 ± 66 % im m. soleus und um 59 ± 64 % im m. gastrocnemius erfasst. Diese Erhöhung der effe- renten neuronalen Ansteuerung kann aufgrund methodischer Limitationen aller- dings nicht eindeutig auf definierte Mechanismen rückgeführt werden (Fimland et al. 2009). Aagaard, P., Simonsen, E. B., Andersen, J.L., Magnusson, P. & Dhyre-Poulsen, P. (2002). Neural adaptation to resistance training. Changes in evoked V-wave and H-reflex responses. Jour- nal of Applied Physiology, 92, Fimland, M., Helgerud, J., Gruber, M., Leivseth, G. & Hoff, J. (2009). Functional maximal strength training induces neural transfer to single-joint tasks. European Journal of Applied Physiology 107, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

67 AK10.4 Die cervicomedullare Stimulation: Methode und Anwendungsbeispiel zur neuronalen Kontrolle (post-)exzentrischer Muskelaktivität Daniel Hahn 1, 2, 3, Ben W. Hoffman 2, Timothy J. Carroll 2, Andrew G. Cresswell 2 1 Fachgebiet Biomechanik im Sport und 3 Fachgebiet Trainingswissenschaftliche Diagnostik, Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaft, Technische Universität München. 2 School of Human Movement Studies, University of Queensland, Brisbane, Australien. Elektrische oder magnetische Stimulation des cervicomedullaren Übergangs am Hirnstamm ermöglicht die Aktivierung spinaler Leitungsbahnen. Anhand der dadurch hervorgerufenen Antwort im Zielmuskel, dem so genannten cervicome- dullary motor evoked potential (CMEP), kann die Erregbarkeit des Motoneuronen- Pools beurteilt werden. Die cervicomedullare Stimulation erlaubt somit das Verhal- ten der Motoneuronen während verschiedener Bewegungsaufgaben direkt zu un- tersuchen und zu erforschen. Des Weiteren kann mit Hilfe der cervicomedullaren Stimulation bei einem gleichzeitigen Einsatz transkranieller Magnetsimulation des motorischen Kortex unterschieden werden, ob Veränderungen kortikal hervorgeru- fener motorisch evozierter Potentiale (MEP) kortikalen und/oder spinalen Ur- sprungs sind (vgl. Taylor et al., 2004). Im Kontext der Sportwissenschaft kann der Einsatz der vorgestellten Methode dazu beitragen, neuronale Prozesse und/oder Anpassungen bei Bewegung und Training besser zu verstehen. Im Rahmen dieses Vortrages werden zunächst mögliche methodische Vorgehensweisen bei Anwendung der cervicomedullaren Stimulation vorgestellt und dabei auftretende Schwierigkeiten besprochen. Anschließend erfolgt die Erläuterung der verschiedenen Charakteristika von CMEPs und deren Zustandekommen. Im letzten Teil der Präsentation werden verschiedene Einsatzbereiche (z. B. Analyse musku- lärer Ermüdung) sowie ein konkretes Anwendungsbeispiel vorgestellt. Das Anwendungsbeispiel befasst sich mit der neuronalen Kontrolle exzentrischer und postexzentrischer Muskelaktivität. Aufgrund ausbleibender Kraftpotenzierung während willentlicher exzentrischer Muskelaktivität wird diese mit neuronaler Inhibi- tion assoziiert (Westing et al., 1991). Trotz möglicher Inhibition konnten jedoch so- wohl während als auch im Anschluss an exzentrische Dehnung erhöhte Kräfte be- obachtet werden. Ziel der vorgestellten Studie war es deshalb mit Hilfe peripherer Nervstimulation (M- und V-Welle), transkranieller Magnetstimulation des Moto- cortex (MEP) sowie dem Einsatz cervicomedullarer Stimulation die neuronale Kon- trolle während und im Anschluss an exzentrische Muskelaktivität der Plant- arflexoren zu untersuchen, wenn jeweils erhöhte Drehmomente vorhanden sind. Taylor, J. L., & Gandevia, S. C. (2004). Noninvasive stimulation of the human corticospinal tract. J Appl Physiol, 96(4), Westing, S. H., Cresswell, A. G., & Thorstensson, A. (1991). Muscle activation during maximal voluntary eccentric and concentric knee extension. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology, 62(2), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 69

68 AK10.5 Die H-reflex Konditionierung mit kortikaler und cervicomedullarer transkranieller Magnetstimulation Christian Leukel 1,2, Wolfgang Taube 2, Albert Gollhofer 1 1 Institut für Sport und Sportwissenschaft, Universität Freiburg, Deutschland, 2 Institut für Medizin, Bewegung und Sportwissenschaft, Universität Fribourg, Schweiz Ziel dieses Vortrags ist einerseits die Erklärung des Funktionsprinzips der H-reflex Konditionierung und andererseits die Diskussion hinsichtlich der Bedeutung dieser Technik für die Erforschung zugrundeliegender Mechanismen (sportlicher) Bewegungen. Komplexe menschliche Bewegung wird durch ein Netzwerk von Strukturen des zentralen Nervensystems ermöglicht. Dabei spielt der motorische Kortex, eine Struktur der Großhirnrinde mit Planungs- und Ausführungsfunktion, eine bedeut- same Rolle. Der motorische Kortex aktiviert die Motoneurone im Rückenmark und schließlich die Muskulatur über direkte und indirekte Nervenverbindungen auch kortikospinale Bahnen genannt. Die direkten, monosyptischen, Verbindungen sind die schnellsten absteigenden Bahnen des Nervensystems, gefolgt von langsame- ren, indirekten, polysynaptischen Bahnen. Je nach Bewegungsart ist die Beteili- gung von schnellen und langsamen Bahnen unterschiedlich gewichtet. Das Ver- ständnis der beteiligten neuronalen Systeme bei sportlichen Bewegungen hilft, bei- spielsweise Trainingsmaßnahmen effizienter zu gestalten. Das Verständnis der kortikospinalen Ansteuerung der Muskulatur bei Bewegungen kann mittels H-reflex Konditionierung verbessert werden (Nielsen et al., 1993). Bei der H-reflex Konditionierung wird die periphere Nervenstimulation (H-reflex) mit der transkraniellen Magnetstimulation kombiniert und die Aktivierung der stimulierten Nervenbahnen synchronisiert. Dabei kann der H-reflex entweder mit transkranieller Stimulation des motorischen Kortex oder mit cervicomedullarer Stimulation konditioniert werden. Der Vergleich zwischen kortikaler und cervicomedullarer Stimulation hilft neben der Evaluation der beteiligten kortikospinalen Bahnen bei der Erfassung der Lokation, d.h. ob eher Prozesse im Rückenmark und/oder Prozesse im Gehirn für die Aktivität der Muskulatur verantwortlich sind. Mithilfe dieser Technik wurden in unseren Arbeitsgruppen beispielsweise Unterschiede in der kortikospinalen An- steuerung bei ballistischen versus tonischen Kontraktionen wie auch die kortikospi- nale Ansteuerung von inkomplett querschnittsgelähmten Patienten erforscht (Taube et al., 2011). Nielsen, J., Petersen, N., Deuschl, G. & Ballegaard, M. (1993) Task-related changes in the effect of magnetic brain stimulation on spinal neurones in man. J Physiol, 471, Taube, W., Lundbye-Jensen, J., Gollhofer, A., Schubert, M. & Leukel, C. (2011) Evidence that the cortical motor command for the initiation of dynamic plantarflexion consists of excitation followed by inhibition. PLoS One gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

69 AK11.1 Asiaten schmettern aus der Hüfte: Biomechanische Analysen des Schmetterschlags der internationalen Badminton-Elite im Herrendoppel Wolf Gawin, Chris Beyer, Dirk Büsch Institut für Angewandte Trainingswissenschaft Der Schmetterschlag mit der Vorhand ist die taktisch bedeutsamste Angriffstechnik eines Badmintonspielers (Alcock & Cable, 2009). Dies wird durch die positive Korrelation der Ballabfluggeschwindigkeiten mit dem Erfolg im Wettkampf vor allem in den Doppeldisziplinen unterstrichen (Gawin, Beyer & Büsch, 2011). In Bezug auf diesen leistungsrelevanten Faktor scheinen aber asiatische Spitzenspieler europäischen Spielern überlegen zu sein (Gawin et al., 2011). Als Ursache für diese Unterschiede wird angenommen, dass asiatische Doppelspieler stärker als europäische die Hüfte und den Oberkörper zur Generierung maximaler Ballabfluggeschwindigkeiten einsetzen. Während eines internationalen Turniers wurden Schmetterschläge von 16 Doppelspielern der Weltspitze (Weltranglistenplätze 2-90) mit Hochfrequenzvideometrie aufgenommen und die Ballabfluggeschwindigkeiten (v ball,max ), der Rumpflagewinkel während der Schlagphase (rlw01) und beim Ballkontakt (rlw02) und der Hüftwinkel (hw01) gemessen. Für eine Analyse auf Unterschiede wurden diese Parameter der asiatischen (n = 8) und europäischen Spieler (n = 8) mittels t-test verglichen und darüber hinaus die Korrelation der Winkelparameter mit den Ballabfluggeschwindigkeiten untersucht. Durchschnittlich betragen v ball,max = 89,58 m/s (SD = 4,30 m/s), rlw01 = 70,81 (SD = 4,42 ), rlw02 = 60,89 (SD = 6,22 ) und hw01 = 200,53 (SD = 6,42 ). Asiaten unterscheiden sich in allen Merkmalen statistisch signifikant und praktisch bedeutsam von den Europäern (p < 0,05; 0,93 d 1,55). Zwischen v ball,max und hw01 kann eine mittlere positive Korrelation nachgewiesen werden (r 2 = 0,34). Die Unterschiede in den Winkelmerkmalen weisen darauf hin, dass die Asiaten eine stärkere Verwringung zwischen Becken und Schultergürtel während der Schlagphase erzeugen und den Rumpf intensiver zur Generierung maximaler Bewegungsgeschwindigkeiten einsetzen. Die stärkere Hüftverwringung scheint eine mögliche Erklärung für die höheren Ballabfluggeschwindigkeiten der überlegenen asiatischen Spieler zu bieten. Alcock, A. & Cable, T. (2009). A comparison of singles and doubles badminton: heart rate response, player profiles and game characteristics. International Journal of Performance Analysis of Sport, 9, Gawin, W., Beyer, C. & Büsch, D. (2011). Die asiatische Überlegenheit im Schmetterschlag. Videometrische Analysen des Schmetterschlags der internationalen Badminton-Elite im Herrendoppel. In K. Hottenrot, O. Stoll & R. Wollny (Hrsg.), 20. dvs-hochschultag (S. 261). Hamburg: Feldhaus. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 71

70 AK11.2 Notauslösung im Renn-Ski: Trainierbarkeit einer getriggerten Verbalreaktion unter Stress Stefan Lehner, Björn Bischoff, Philipp Gulde, Christoph von Oldershausen, Hannes Thies, Veit Senner Technische Universität München, Lehrstuhl für Ergonomie, Fachgebiet für Sportgeräte und materialien Einleitung Sturzszenarien im Alpinen Skirennlauf, in welchen der Athlet mit angeschnallten Skiern über die Piste rutscht, führten zur Überlegung ein Notauslösesystem zu entwickeln., Dieses soll dem Skifahrer ermöglichen, seine Skibindung mittels eines verbalen Signals zu öffnen um Folgeverletzungen (z.b. durch Verkanten des Skis oder Verdrehen des Beines im Fangnetz) zu verhindern. Im Zuge dieser Überlegungen wurde überprüft, ob die Latenzzeit zwischen Reiz und getriggerter Verbalreaktion durch ein gezieltes Training verkürzt werden kann. Material und Methode Probanden aus zwei leistungsorientierten Skigruppen (Altersklasse U14, n = 10) absolvierten über vier Wochen ein gezieltes Koordinationstraining. In Vor- und Nachtests wurden die Reaktionszeiten (Latenzzeiten zwischen Reiz und standardisierter Verbalreaktion = Ausruf des Wortes Ball ) auf randomisiert dargebotene visuelle und kinästhetische Reize (visueller Reiz = Sturz eines Skifahrers gefilmt aus Fahrerperspektive // kinästhetischer Reiz = Stolperreiz provoziert durch Lösen einer ausgelenkten Standfläche) gemessen. Ergebnisse Zwischen Interventions- und Kontrollgruppe fand sich ein höchstsignifikanter Unterschied hinsichtlich der Dauer ihrer Latenzzeiten zwischen Vor- und Nachtest (INT: Vortest: 596,12 ms ± 163,12 ms; Nachtest: 458,96 ms ± 89,4 ms // KON: Vortest: 538,5 ms ± 166,39 ms; Nachtest: 441,56 ms ± 96,11 ms // p<0,001). In den Unterkategorien (visuell vs. kinästhetisch) ergab sich ein hochsignifikanter Unterschied zwischen Vor- und Nachtest bei visueller Reizdarbietung (p<0,001), jedoch kein signifikanter Unterschied zwischen Vor- und Nachtest bei kinästhetischer Reizdarbietung (p=0,094083). Diskussion Eine Verkürzung der Latenzzeit zwischen Reiz und Signalwort kann durch gezieltes Reiz-Verbalreaktionstraining erreicht werden. Die ermittelten Latenzzeiten von etwa 450 ms könnten ausreichen, um die Skier mit Hilfe eines Notauslösesystems noch vor einem Aufprall im Fangzaun zu lösen. Die Übertragbarkeit der vorliegenden Laborergebnisse auf reale Rennsituation wird in Folgestudien überprüft gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

71 AK11.3 Der Beachviewer Das Auswertungstool des Deutschen Volleyballverbandes für Spieldaten im Beachvolleyball Jan Müller, Daniel Link & Martin Lames Technische Universität München, Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaft Videoaufnahmen von Wettkämpfen sind eine wichtige Informationsquelle für Trainer und Athleten. Sie können genutzt werden, um Besonderheiten im technisch/taktischen Verhalten aufzudecken und Strategien für Training und Wettkampf abzuleiten. Wird die Videoaufnahme in ihrer linearen Abfolge betrachtet, so ist es häufig schwierig Antworten auf spezielle taktische Fragen zu finden, da die hierfür entscheidenden Sequenzen über das gesamte Spiel verteilt sind. Aus diesem Grund bieten moderne Spielanalysetools die Möglichkeit, Videodaten auf Basis einer inhaltlichen Vorstrukturierung zu filtern und so nur die Szenen zu betrachten, die für eine bestimmte Fragestellung relevant sind. Im Rahmen eines vom BISp geförderten Projektes (IIA /11) wurde ein solches, speziell auf Beachvolleyball abgestimmtes, Spielanalysetool entwickelt. Dieses Werkzeug importiert die über eine separate Erfassungssoftware erstellte Klassifikation (siehe Beitrag zum Beachscouter) mittels einer XML-Schnittstelle und unterstützt danach diverse qualitative und quantitative Analysen. So visualisiert bspw. ein Oberflächenelement den Zusammenhang zwischen der räumlich/zeitlichen Konstellation eines Spielzugs und der Folgehandlung. Dies ist hilfreich, um Spielsituationen zu identifizieren, bei denen ein Spieler Stereotypen im Angriffsverhalten zeigt (z.b. Line-Shot nach Anlauf von innen nach außen). Ein weiteres Element erlaubt es, die Entwicklung von technisch/taktischen Parametern im Spielverlauf zu untersuchen. Hiermit lässt sich bspw. die Frage beantworten, ob ein Spieler nach bestimmten Ereignissen, die Taktik umstellt (z.b. Schlagrichtung nach Sideoutfehler oder Auszeit). In Kombination mit dem Beachscouter stellt der Beachviewer einen wichtigen Baustein für die Unterstützung der deutschen Nationalteams in der Olympiasaison 2012 dar. Link, D. (2011). Notational Analysis in Beach Volleyball Using Positional Data. Proceeding on the 8 th International Symposium on Computer Science in Sport (pp.90-93). Liverpool: Word Academic Uion. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 73

72 AK11.4 Regressionsanalytische Bestimmung des Flattereffekts bei Flatteraufschlägen im Beach-Volleyball Stefan Kindermann 1, Mathias Reiser 1, Karen Zentgraf 2, Stefan Künzell 3 Justus-Liebig-Universität Gießen 1, Westfälische Wilhelms-Universität Münster 2, Universität Augsburg 3 Fragestellung Der Flatteraufschlag im (Beach-)Volleyball ist eine häufig eingesetzte Aufschlagvariante (Koch & Tilp, 2009; Künkler, 2009). Eines der Ziele dabei ist, dem Annahmespieler die Antizipation der Flugbahn und damit die Ballannahme zu erschweren. Zwar ist das Phänomen bekannt und die relevanten Technikmerkmale sind beschrieben, allerdings liegen bislang keine Studien für die quantitativ-empirische Beschreibung des Flatterns vor. Ziel dieser Studie ist, ein auf einer kinematischen Analyse basierendes Flattermaß zu bestimmen und damit Flatteraufschläge von Experten zu beschreiben. Methode Von sechs AthletInnen des U18-Nationalkaders Beachvolleyball am OSP Stuttgart wurden je 24 Flatteraufschläge mit sechs Videokameras (100 Hz) erfasst und die 3D- Koordinaten des Ballfluges vom Abschlagpunkt bis zum Landeort bestimmt. Zur Bestimmung des Flattereffekts wird die auf dem ersten Teilstück vorgezeichnete Flugparabel (erste 9 m in Flugrichtung) mittels Regressionsanalyse extrapoliert und der räumliche Abstand (D R ) zwischen gemessenem und vorhergesagtem Landeort berechnet. Zudem wurde für jeden Aufschlag das Ausmaß des Flatterns von drei Experten unabhängig voneinander auf einer fünfstufigen Skala bewertet. Ergebnisse Insgesamt waren 103 Aufschläge auswertbar. Das Ausmaß des Flatterns wurde durch die Experten mäßig konsistent bewertet (Fleiss-Kappa = 0.741). D R beträgt im Mittel aller gültigen Aufschläge 0.54 m (s = 0.34). Die Korrelation zwischen mittlerem Rating aller Experten und D R beträgt r = 0.26 (p = 0.009, n = 103). Diskussion Die Studie stellt mit dem räumlichen Distanzmaß zwischen vorhergesagter und gemessener Flugkurve ein Verfahren vor, Flatteraufschläge hinsichtlich ihres Effekts zu beurteilen. Koch, C., & Tilp, M. (2009). Beach volleyball techniques and tactics: A comparison of male and female playing characteristics. Kinesiology, 41, Künkler, A. (2009). Erfassung leistungsbestimmender Merkmale des Sportspiels Beachvolleyball - Analysen, Erkenntnisse und Strategieentwicklungen gegen die weltbesten Teams. Dissertation, Universität Duisburg-Essen gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

73 AK11.5 Zum Einfluss veränderter Balleigenschaften auf das Flugverhalten des Volleyballs Bernd Zimmermann 1, Chris Beyer 1, Wolf Gawin 1, Dirk Büsch 1, 2 1 Institut für Angewandte Trainingswissenschaft, Leipzig 2 Hochschule für Gesundheit & Sport, Berlin Bei den Olympischen Spielen in Peking kam ein neuer Hallenvolleyball (MIKASA MVA 200) zum Einsatz. Aufgrund der Verwendung neuer Materialien und neu gestalteter Oberfläche ist von einer Veränderung der Eigenschaften des Balls auszugehen (Hammer Sport AG, 2008; Asai, Ito, Seo & Hitotsubashi, A., 2010; Schmidt, W. & Schönlebe, U., 2010). Ein stärkerer Flattereffekt und ein geringerer Rückprall werden vermutet. Dies könnte Auswirkungen auf die Gestaltung des Aufschlagtrainings haben. Mit dem neuen Spielball, der aus acht Panels besteht, die in zwei Polen enden, wurden vergleichende Messungen mit dem alten Ball (MVP 200) bei unterschiedlichen Balllagen (Pole seitlich bzw. vorn) und Ballgeschwindigkeiten (Anströmgeschwindigkeiten) im Windkanal durchgeführt sowie das Rückprallverhalten mittels Videometrie bestimmt. Die Unterschiede bezüglich des Rückprallverhaltens wurden durch den U-Test nach Mann-Whitney für unabhängige Stichproben geprüft. Die Anströmungsgeschwindigkeiten lagen im Bereich von m/s ( km/h). Mit den Werten aus den Windkanalmessungen (Widerstandsbeiwerte c W ) wurden theoretische Flugweiten und dazugehörige Netzüberquerungshöhen berechnet. Der neue Ball weist im Auftreffen sowohl längs als auch quer der Panels signifikant geringere Rückprallwerte (U[10] = 0, p < 0,001) bei einem praktisch bedeutsamen Unterschied (d z = 1,82 respektive d z = 1,80) auf. Die Untersuchungen im Windkanal ergaben, dass bei unterschiedlichen Anströmgeschwindigkeiten sich die Widerstandsbeiwerte (c W ) in den beiden Balllagen ungleich stark verändern. Bei Anström-geschwindigkeiten zwischen m/s (43-70 km/h) konnten die größten c W -Wertschwankungen festgestellt werden, die einen Flattereffekt begünstigen. Dieser kann zu extremen Flugbahnabweichungen bis 1,5 m Flugweite führen. Der erwartete Effekt geringerer Rückprallhöhen wird beim neuen Ball bestätigt. Der Ballflug bei quer liegenden Panels hat aufgrund der größeren Oberflächenrauigkeit größere Flugweiten zur Folge. Diese Erkenntnis soll zielgerichtet zur Verbesserung des Flatteraufschlags genutzt werden. Asai, T., Ito, S., Seo, K. & Hitotsubashi, A. (2010). Aerodynamics of a New Volleyball. Procedia Engineering, 2, Hammer Sport AG (2008, 1. Juli). Entflammende Revolution im Volleyball. Der neue Olympia-Ball beendet die Ära der von W. G. Morgan inspirierten Form. Zugriff am 15. März 2010 unter Schmidt, W., Schönlebe, U. (2010) Untersuchungen des neuen Spielballes (MVA 200) im Windkanal. Bericht WKK gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 75

74 AK 12.1 Zentralnervale Aktivierung durch audiovisuelle Bewegungsinformation Gerd Schmitz 1, Bahram Mohammadi 2, Thomas Münte 2 & Alfred O. Effenberg 1 1 Leibniz Universität Hannover, Institut für Sportwissenschaft 2 Universität Lübeck, Neurologie Einleitung Bewegungsvertonung (Sonifikation) präzisiert die Bewegungswahrnehmung (Effenberg, 2005). Die neuronalen Korrelate sind weitgehend unbekannt. Scheef et al. (2009) zeigten, dass audiovisuell kongruente - verglichen mit inkongruenter - Sonifikation Areale multisensorischer Integration aktiviert. Die vorliegende Studie untersuchte interregionale Interaktionen im Gehirn (Magnetresonanztomogaphie, fmrt). Methode 17 Versuchspersonen (24,6 ±4,4 Jahre, 7 weiblich) beurteilten in drei Sitzungen relative Schwimmgeschwindigkeiten audiovisueller Bewegungsmodelle. Die Modelle basierten auf kinematischen Bewegungsparametern eines Weltklasseschwimmers. Zwei Parameter wurden für eine kongruente auditive Modellkomponente vertont. Eine inkongruente Komponente umfasste Akkorde gleichen Frequenzspektrums ohne Bewegungsbezug. In Sitzung I und II wurde die Wahrnehmungsgenauigkeit der Versuchspersonen bestimmt. In Sitzung III wurde eine fmrt-messung (3-T Siemens Allegra) durchgeführt. Lokale Aktivierungen und interregionale Interaktionen wurden mittels Subtraktions- und funktioneller Konnektivitätsanalyse bestimmt. Ergebnisse und Diskussion Sitzung I und II: Die Schätzung von Geschwindigkeiten gelang besser bei audiovisuell kongruenten als inkongruenten Modellen (2-faktorielle Varianzanalyse Modell*Sitzung: Modell F (1,16) =25,93, p<0,001, ŋ p2 =0,62; Sitzung F (1,16) =1,70,p>0,05; Sitzung*Modell F (1,16) =1,59, p>0,05). Sitzung III: Das Subtraktionsverfahren belegte bei konvergenten Modellen Aktivierungen des superioren temporalen Sulcus (STS), der Insula, sowie des Gyrus präcentralis. Die Konnektivitätsanalyse mit der Seed-Region STS zeigte bei kongruenten Modellen (Ko-)Aktivierungen in einem weiter verzweigten Netzwerk (unter anderem Basalganglien, Thalamus und frontale prämotorische Regionen) als bei inkongruenten Modellen. Somit scheint die Sonifikation wichtige Abschnitte des Netzwerkes zur biologischen Bewegungswahrnehmung zu aktivieren, was in einer präziseren Bewegungswahrnehmung resultiert. Effenberg, A. O. (2005). Movement sonification: effects on perception and action. IEEE Multimedia, Special issue on interactive sonification, 12 (2), Scheef, L., Boecker, H., Daamen, M., Fehse, U., Landsberg, M.W., Granath, D.-O., Mechling, H. & Effenberg, A. O. (2009). Multimodal motion processing in area V5/MT: evidence from an artificial class of audio-visual events. Brain Research, 125, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

75 AK 12.2 Intermodale Identifikation von Alltagshandlungen Ursula Fehse & Alfred O. Effenberg Institut für Sportwissenschaft, Leibniz Universität Hannover Einleitung Menschliche großmotorische Bewegungen können allein über die visuelle Analyse ihres kinematischen Musters identifiziert werden. Das Gehirnareal, das in die Wahrnehmung solcher biological motion involviert ist, verarbeitet jedoch nicht nur visuelle, sondern auch auditive und audiovisuelle Merkmale menschlicher Bewegungen (Bidet-Caulet, 2005; Beauchamp, 2005). Ziel dieser Studie ist es herauszufinden, ob Alltagshandlungen über die rein auditive Kodierung ihres kinematischen Bewegungsmusters Bewegungssonifikation der Effektor-Endpunkt- Trajektorie identifiziert werden können. Untersucht werden soll außerdem, ob die Art der Vorinformation einen Einfluss auf die Identifikationshäufigkeit ausübt. Methode / Methodik Getestet wurden zwei Teilstichproben (TSP) mit jeweils 20 Pbn (jeweils 8, 24,2 ± 3,5 Jahre), welche aus einer Menge von sechs sonifizierten Alltagshandlungen die jeweils akustisch abgebildete identifizeiren sollten (24 Trials). Die beiden TSP erhielten unterschiedliche Vorinformationen: Der TSP verbal wurden die sechs Alltagshandlungen lediglich vorab genannt, der TSP visuell wurden zusätzlich Videoaufnahmen der verwendeten Handlungen dargeboten. Ergebnisse und Diskussion Den Pbn identifizierten die Handlungen überzufällig häufig (MW=45.2% ± 3.6% richtige Antworten). Beide TSPn unterschieden sich in der Häufigkeit zutreffender Antworten (T- Test, t=2.217, p=0.033). Die TSP visuell (MW=50.2% ± 3.1%) konnte die Handlungen besser identifizieren als die der TSP verbal (MW=40.2% ± 3.7%). Der akustisch kodierte Verlauf der Effektor-Endpunkt-Trajektorie einer instrumentellen Alltagshandlung ermöglicht bereits eine Musterunterscheidung mit überzufälliger Häufigkeit und in Abhängigkeit von der gewählten Vorinformation. Die vorangehende Beobachtung der verschiedenen Alltagshandlungen erhöht die Häufigkeit der Identifikationen. Offen bleibt, inwiefern auch die gewählte Form des bewegungs-akustischen Mappings die Indenifikationsleistung beeinflusst. Beauchamp, M.S. (2005). See me, hear me, touch me: multisensory integration in lateral occipitaltemporal cortex. Current opinion in Neurobiology, 15(2), Bidet-Caulet, A., Voisin, J., Bertrand, O. & Fonlupt, P. (2005). Listening to a walking human activates the temporal biological motion area. Neuroimage, 28(1), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 77

76 AK 12.3 Effiziente auditive Kodierung von Alltagshandlungen Pia M. Vinken, Heike Brock, Daniela Kröger, Gerd Schmitz & Alfred O. Effenberg Leibniz Universität Hannover, Institut für Sportwissenschaft Einleitung Sowohl natürliche als auch artifizielle Bewegungsakustik ergänzt die visuelle Bewegungswahrnehmung komplexer Handlungen und erhöht die Wahrnehmungsgenauigkeit (Bidet-Caulet, 2005; Effenberg, 2005). Ziel dieser Studie war es verschiedene Sonifikationsformen konkurrierend hinsichtlich ihrer Wirksamkeit bei der auditiven Identifikation unterschiedlicher Alltagshandlungen zu überprüfen. Dazu erfolgte ein Bezug auf die Effektor-Endpunkt-Trajektorie der sechs Alltagsbewegungen. Methode N = 28 Studierende der Universität Hannover beobachteten sechs unterschiedliche einarmige Alltagsbewegungen (Videos ohne Ton). Anschließend sollten sie diese anhand einer Sonifikation der Effektor-Endpunkt-Trajektorie auditiv identifizieren. Dabei wurden sieben verschiedene Sonifikationsformen (zwei-, drei- und vierdimensionale Varianten) konkurrierend präsentiert. Gemessen wurde die Erkennensleistung als abhängige Variable. Ergebnisse und Diskussion Die Probanden konnten über alle Bedingungen hinweg die sechs Bewegungen überzufällig häufig identifizieren (t(27) = , p <.01). Zudem werden Unterschiede in der Erkennensleistung ähnlich strukturierter Bewegungen signifikant, (F(2, 42) = 7.80, p <.01, Cohen s f = 0.61). Zyklische, ballistische Bewegungen (z.b. Zähneputzen) werden häufiger identifiziert als azyklisch, geführte Bewegungen (z.b. Umschütten). Der Einfluss des Faktors Komplexität wird z.zt. noch überprüft. Erstmals konnte gezeigt werden, dass ähnliche Bewegungshandlungen mittels Bewegungssonifikation ohne audiovisuelle Instruktionen identifiziert und in Abhängigkeit von ihrer Bewegungsstruktur unterschieden werden können. Bei der effizienten Gestaltung von Lern- und Trainingsumgebungen (Bewegungssonifikation, augmented reality, etc.) können solche Ergebnisse zukünftig berücksichtigt werden, insbesondere, wenn die Bewegungswahrnehmung Einschränkungen (z.b. Rehabilitation) oder besonderen Ansprüchen (z.b. leistungssportliche Bewegungstechnik) unterliegt. Bidet-Caulet, A., Voisin, J., Bertrand, O., & Fonlupt, P. (2005). Listening to a walking human activates the temporal biological motion area. Neuroimage, 28(1), Effenberg, A. O. (2005). Movement sonification: Effects on perception and action. IEEE Multimedia, 12(2), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

77 AK 12.4 Eine kombinierte EEG-rTMS-Studie zur Bestimmung des neuronalen Korrelates der auditiven Bewegungswahrnehmung Christoph Justen 1, Markus Raab 1 und Alexander Sack 2 1 Deutsche Sporthochschule Köln, 2 Maastricht University Einleitung Wenn wir eine komplexe Bewegung wie einen Weitsprung ausführen, erzeugen wir ein charakteristisches Bewegungsgeräusch, das von unseren Ohren aufgenommen und in unserem Gehirn weiter verarbeitet wird. Im Speziellen wird angenommen, dass Athleten auditive Informationen bei der Bewegungswahrnehmung ihres selbstproduzierten Geräusches nutzen (Hohmann & Raab, 2011). Die aktuelle Studie verfolgte das Ziel, das neuronale Korrelat der auditiven Bewegungswahrnehmung mit Hilfe der Elektroenzephalographie (EEG) und sloreta zu lokalisieren und zusätzlich die gewonnenen Ergebnisse durch eine inhibierende Applikation mit repetitiver transkranieller Magnetstimulation (rtms) zu validieren. Methode Probanden wurden selbst-produzierte oder fremd-produzierte Weitsprünge präsentiert (ca. 4s Länge). Die Aufgabe bestand darin zu unterscheiden, ob es sich um ein eigenes oder fremdes Weitsprunggeräusch handelte. Ergebnisse Die sloreta Analyse im Alpha1-Band lässt darauf schließen, dass der rechte temporoparietale Übergang (BA 39/40) bei der Wahrnehmung von selbst-produzierten Bewegungsgeräuschen eine erhöhte Aktivität aufweist im Gegensatz zur Wahrnehmung von fremd-produzierten Bewegungsgeräuschen. Diskussion Die erhöhte Aktivierung des rechten temporo-parietalen Übergangs ist konsistent mit neurowissenschaftlichen Befunden zur Wahrnehmung selbst-produzierter Stimuli (Jackson & Decety, 2004). Da bisher zwei Probanden an der Studie teilgenommen haben, wird die Studie weiter fortgeführt, insbesondere um die Effekte der inhibierenden rtms-applikation besser interpretieren zu können und um die statistische Validität der Ergebnisse zu erhöhen. Hohmann T., & Raab M. (2011). Wahrnehmung eigener und fremder Bewegungen anhand auditiver Informationen. In Heinen, T., Milek, A., Hohmann, T. & Raab, M. (Eds.), Embodiment: Wahrnehmung - Kognition - Handlung (pp ). Köln: Hundt Druck GmbH Köln. Jackson, P.L., & Decety, J. (2004). Motor cognition: a new paradigm to study self-other interactions. Current Opinion in Neurobiology, 14, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 79

78 AK 12.5 Akustisches Feedbacktraining im Hochleistungsbereich Rennrudern Schaffert, Nina 1, Mattes, Klaus 1 & Effenberg, Alfred O. 2 1 Universität Hamburg, Abteilung Bewegungs- und Trainingswissenschaft; 2 Leibniz Universität Hannover, Institut für Sportwissenschaft Einleitung Der Einsatz von akustischem Feedback (af) im Techniktraining kann die Bewegungsregulation und Ansteuerung einzelner Bewegungsmerkmale durch gezielte Aufmerksamkeitslenkung im Rennrudern (Junioren) unterstützen (Schaffert, Mattes & Effenberg, 2010). Um die Wirkung der Effekte für die Olympiavorbereitung zu überprüfen, wurde der Einfluss afs zur Optimierung des Bootsdurchlaufs im Hochleistungsbereich systematisch untersucht. Methode Die Nationalmannschaft des Deutschen Ruderverbandes (N=47) (Junioren (n=35), U23 (n=6) und Senioren (n=6)) wurde in zwölf Booten (Klein- bis Großboot) mit dem af- System Sofirow begleitet. Je Boot wurden min. drei Abschnitte statistisch verglichen, in denen af blockweise präsentiert wurde (ohne und mit im Wechsel). Als Effektvariable wurde die Bootsbeschleunigung (a B ) erfasst (MEMS-Beschleunigungssensor bis 125Hz; 1% Messgenauigkeit im Bereich ±2g), der Bootsbeschleunigungs-Zeit-Verlauf (BZV) als Klangsequenz sonifiziert (Parameter-Mapping) und zeitsynchron im Wassertraining Athleten und Trainern präsentiert. Ergebnisse Die Varianzanalyse mit Messwiederholung zeigte signifikante Steigerungen der mittleren Bootsgeschwindigkeit (v B ) mit af im Vergleich zur Referenzetappe ohne af bei allen Booten und in allen Abschnitten (F 2 =15,85; p=0,00; ŋ 2 p=0,45) mit einer signifikanten Wechselwirkung zur jeweiligen Bootsklasse (F 3 =16,88; p=0,00; ŋ 2 p=0,73). Die Wirkung zeigte sich auch nach längerem Einsatz der Sonifikation (>3 Abschnitte). Diskussion und Fazit Die Ergebnisse zeigen die Unmittelbarkeit der Wirkung afs auf die mittlere v B für alle Kaderbereiche in Abhängigkeit von der Bootsklasse. Im BZV veränderte sich die zeitlich-dynamische Struktur qualitativ als Resultat einer kurzfristigen Anpassung der Rudertechnik. Der akustisch differenziert abgebildete BZV unterstützt das Gefühl für den Bootsdurchlauf, kann die Aufmerksamkeit auf die zeitlich-dynamische Struktur des Ruderzyklus lenken und die Ansteuerung der kritischen Phasen auch im Hochleistungsbereich unterstützen. Das af soll in die Olympiavorbereitung im Rennrudern integriert werden. Schaffert, N., Mattes, K. & Effenberg, A.O. (2010). Die Bootsbeschleunigung als akustisches Feedback im Rennrudern. In Mattes, K. & Wollesen, B. (Hrsg.), Bewegung und Leistung - Sport, Gesundheit & Alter. Schriften der dvs. Bd Hamburg: Feldhaus-Verlag, (S.28) gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

79 AK13.1 Die Bedeutung von sensorischem Feedback für die motorische Kontrolle und das motorisches Lernen Grundlagen Christian Leukel 1,2, Martin Keller 2, Benedikt Lauber 1, Albert Gollhofer 1, Wolfgang Taube 2 1 Institut für Sport und Sportwissenschaft, Universität Freiburg, Deutschland, 2 Institut für Medizin, Bewegung und Sportwissenschaft, Universität Fribourg, Schweiz Die Sichtweise, wie sensorisches Feedback für die Steuerung, Regelung und Verbesserung von Bewegungshandlungen genutzt wird, hat sich in den letzten Jahrzehnten deutlich verändert. Neuere Modelle in der Neurowissenschaft gehen davon aus, dass sensorische Konsequenzen einer Handlung vom Gehirn in sogenannten Vorwärtsmodellen vorhergesagt und mit den tatsächlich sensorischen Rückmeldungen bei der Bewegungsdurchführung verglichen werden (Wolpert & Ghahramani, 2000; Shadmehr et al., 2010). Durch fortlaufendes Vergleichen der vorhergesagten mit den tatsächlichen sensorischen Werten kann Bewegung korrigiert und optimiert (trainiert) werden. Kürzlich durchgeführte Studien unserer Arbeitsgruppen untersuchten den Einfluss einer speziellen Form der sensorischen Rückmeldung, des sogenannten extrinsischen Feedbacks (EF), auf die motorische Kontrolle und das motorische Lernen. Das EF beschreibt die (oft visuelle) Rückmeldung von leistungsrelevanten Parametern (in der Fachliteratur knowledge of performance und knowledge of result genannt), die dem Lernenden sonst nicht zur Verfügung stehen würden. Wir konnten in aktuell durchgeführten experimentellen Arbeiten sowohl die Bedeutung des EF für die Leistungssteigerung bei motorischen Lernaufgaben zeigen, als auch die kritische Phase im Lernprozess bestimmen, in der plastische Vorgänge im Gehirn geschehen, die für die Leistungssteigerung grundlegend sind. Die Bedeutung des sensorischen Feedbacks für die motorische Kontrolle und das motorische Lernen ist nicht bei jeder Handlung gleich, sondern vielmehr abhängig von der Situation, in der die Bewegung stattfindet. Weitere aktuelle Experimente unserer Arbeitsgruppen konnten verdeutlichen, dass die Bedeutung von sensorischer Rückmeldung sowohl hinsichtlich der (Vor)Erfahrung der Person als auch der Kenntnisse der Umwelt, in der sich die Person bewegt, abhängt. Shadmehr, R., Smith, M.A. & Krakauer, J.W. (2010) Error correction, sensory prediction, and adaptation in motor control. Annu.Rev.Neurosci., 33, Wolpert, D.M. & Ghahramani, Z. (2000) Computational principles of movement neuroscience. Nat.Neurosci., 3 Suppl, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 81

80 AK13.2 Die Bedeutung von sensorischem Feedback für die motorische Kontrolle und das motorisches Lernen angewandte Forschung Martin Keller 1, Christian Leukel 1,2, Benedikt Lauber 2, Albert Gollhofer 2, Wolfgang Taube 1 1 Bewegung und Sportwissenschaft, Institut für Medizin, Universität Fribourg, Schweiz 2 Institut für Sport und Sportwissenschaft, Universität Freiburg, Deutschland Feedback ist essentiell, um Bewegungen zu erlernen und zu perfektionieren. In diesem Vortrag wird verdeutlicht, wie Grundlagenwissen über die Wirkung von extrinsischem Feedback (EF) in die angewandte Sportwissenschaft überführt und damit zur Leistungsverbesserung genutzt werden kann. Als EF wird jegliche Information von einer externen Quelle verstanden, die über das aufgabenbezogene, intrinsische Feedback eines Lernenden hinausgeht. Der Einfluss von EF ist vor allem dann bedeutend, wenn die intrinsische Sensorik unzureichend über den Bewegungserfolg informiert. Dies ist bei vielen sportlichen Bewegungen der Fall. In diesem Zusammenhang wird in der Sportpraxis eine kontroverse Diskussion über die ideale Häufigkeit des zu gebenden Feedbacks geführt. Aktuelle Studienergebnisse unserer Arbeitsgruppen konnten dabei zeigen, dass in Abhängigkeit der jeweiligen Bewegungsaufgabe die ideale Häufigkeit von Feedback variiert. Um einen idealen Einsatz von Feedback in der sportwissenschaftlichen Praxis zu gewährleisten, muss die Wirksamkeit verschiedener Feedbackvarianten noch besser verstanden werden. Es ist jedoch nicht das Ziel dieses Vortrags verschiedene Feedbackvarianten hinsichtlich ihrer Effizienz zu evaluieren. Vielmehr soll auf eine noch weitgehend unbekannte Variable in der Feedbackforschung eingegangen werden: Wie hängt die Interpretation des Feedbacks mit dem Bewegungsresultat bzw. der Leistung zusammen und schlägt sich diese in neuronalen Korrelaten nieder? Unsere Ergebnisse zeigen einen klaren Zusammenhang zwischen der Art des Feedbacks und dem kortikalen Aktivierungsverhalten sowie der Leistungsfähigkeit. Abschliessend wird die Frage erläutert, ob der menschliche Organismus in der Lage ist, auf unterschwelliges, nicht bewusstes, Feedback zu reagieren. In diesem Zusammenhang werden Studien zur motorischen Kontrolle und zum motorischen Lernen vorgestellt. Diese Experimente verdeutlichen, dass sensorische Stimuli mit unterschwelliger Reizstärke zwar nicht in das Bewusstsein des Trainierenden gelangen, dennoch aber einen signifikanten Einfluss auf die Motorik und das Lernen nehmen gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

81 AK13.3 Modellierung reaktiver Standkontrolle Lorenz Assländer 1,2, Georg Hettich 1,2, Albert Gollhofer 1, Thomas Mergner 2 1 Institut für Sport und Sportwissenschaft, Universität Freiburg, Deutschland 2 Neurologische Universitätsklinik, Neurozentrum, Freiburg, Deutschland Mit Methoden der Systemanalyse gelang es in den letzten Jahren Mechanismen der menschlichen Standkontrolle in Computermodellen quantitativ zu beschreiben. Dabei wurde gezeigt, dass eine Kontrolle, die auf rein sensorischem Feedback basiert äußere Störungen ausgleichen kann (z.b. Bewegung der Unterstützungsfläche, Kontaktkräfte, Feldkräfte). Entgegen früherer Bedenken ist dies trotz biologischen Einschränkungen wie Rauschen, Sensordrifts und erheblichen Signallaufzeiten (bis 200 ms) möglich. Die für die posturale Kontrolle wichtigsten Sensorsysteme sind dabei das Vestibularisorgan, die Propriozeption (Gelenkwinkel, Gelenkwinkelgeschwindigkeit und Gelenkdrehmoment) und das visuelle System. In systemanalytischen Experimenten wird die Antwort (Körperschwankungen) zum auslösendem Reiz (z.b. Kippung der Unterstützungsfläche) in Beziehung gesetzt. Dies liefert reizamplituden- und frequenzabhängige Übertragungseigenschaft des Kontrollmechanismus. Das Ziel der Modellbildung ist, die im Experiment bestimmten Übertragungseigenschaften nicht nur einer Bedingung, sondern möglichst vieler Bedingungen nachzubilden (visuelle Reize, mechanische Stöße, etc.). In die Modellierung fließt die Biomechanik des Menschen ein, die in der Sagittalebene oft vereinfachend als invertiertes Pendel beschrieben wird (Einfachpendel um Sprunggelenke). Wir berichten über unser posturales Kontrollkonzept, das aus drei Hauptkomponenten besteht. (1) Desired movement -Signal von kortikalen Zentren; es gibt die Bewegungstrajektorie vor. (2) Propriozeptive Servo-Schleife; sie führt unter Berücksichtigung der Massenträgheit des Körpersegments die Bewegung durch (unterstützt durch passive Muskel-Sehnen-Eigenschaften). (3) Eine Störgrößenaufschaltung ; äußere Störungen (s.o.) werden mit Hilfe inter-sensorischer Interaktionen geschätzt und mittels negativer Rückführung kompensiert (DEC Konzept; Disturbance Estimation and Compensation [Mergner 2010]). In Computersimulationen konnte dieses Modell eine Vielzahl von experimentellen Ergebnissen nachbilden. In unseren aktuellen Forschungsarbeiten wird das bisherige Modell um das Hüftgelenk (nun Doppelpendel) und das visuelle System erweitert. Ergänzend zu den Computersimulationen werden die Kontrollmodelle in einen humanoiden Roboter (Posturob II) implementiert. Dabei sind sie Realweltbedinungen (incl. Rauschen, Sensorungenauigkeiten, etc.) ausgesetzt und können darüber hinaus in dem experimentellen Setup der menschlichen Versuchspersonen getestet werden. T. Mergner. (2010) A neurological view on reactive human stance control, Annual Reviews in Control, 34, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 83

82 AK13.4 Gleichgewichtsanalyse bei Senioren in Abhängigkeit von Sturzereignissen und sportlicher Aktivität mit Hilfe des Balance Masters Gerald Pliske und Kerstin Witte Institut für Sportwissenschaft, Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Ein Grund für die gehäufte Anzahl von Stürzen bei Senioren (Icks, Becker & von Renteln-Kruse, 2008, S. 197) ist das Nachlassen der Gleichgewichtsfähigkeit (Freiberger & Schöne, 2010, S. 13). Ziel der vorliegenden Studie ist es eventuelle Zusammenhänge zwischen Gleichgewichtsfähigkeit und früheren Sturzereignissen sowie zur körperlichen Aktivität von älteren Menschen festzustellen. Methode An der Studie nahmen insgesamt 93 Probanden teil (Ø Alter 69±4,1). Die Gleichgewichtstest wurden auf dem Gerät SMART Balance Master der Firma NeuroCom durchgeführt (resourcesonbalance.com). Verwendet wurden dazu das Assessmentprotokoll Sensory Organisation Test (SOT), das zur Detektion von Störungen im somatosensorischen, visuellen und vestibulären Sinnessystem in Bezug zum statischen Gleichgewicht genutzt wird (resourcesonbalance.com). Per Fragebogen wurde festgestellt, ob die Probanden in den vergangenen 12 Monaten einen Sturz erlitten: Sturz (S, n=23), kein Sturz (ns, n=69) und ob sie während der letzten 12 Monate regelmäßig Sport getrieben haben: kein Sport (ks, n=24), Vereinssport (VS, n=49) und Freizeitsport (FS, n=20). Als statistische Analysen wurden t-test und ANOVA bzw. bei Nichtnormalverteilung U-Test und Kruskal-Wallis- Test verwendet. Ergebnis und Diskussion Bezüglich der Strategie zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts konnte ein signifikanter Unterschied (p=0,046) zwischen den Gruppen in Relation zu ihrer körperlichen Aktivität festgestellt werden (VS: 83,68±4,43%, FS: 82,27±5,23%, ks: 80,34±7,61%). Zwischen den anderen getesteten Parametern konnte kein signifikanter Unterschied festgestellt werden. Ebenfalls wurden keine signifikanten Unterschiede bzgl. der Gleichgewichtsparameter zwischen den Gruppen S und ns gefunden. Es konnte kein Zusammenhang zwischen früheren Sturzereignissen und dem Gleichgewichtsverhalten festgestellt werden. Ein signifikanter Unterschied zeigte sich lediglich in der Strategie zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts. So scheinen Personen, die regelmäßig Sport treiben, ihr Gleichgewicht mehr über Korrekturen im Sprunggelenk zu stabilisieren, während Personen, die keinen Sport ausüben, ihr Gleichgewicht mehr über die Hüftmuskulatur steuern. Freiberger, E. & Schöne, D. (2010). Sturzprophylaxe im Alter Grundlagen und Module zur Planung von Kursen. Köln: Deutscher Ärzte-Verlag. Icks, A., Becker, C. & von Renteln-Kruse, W. (2008). Unfälle im häuslichen Umfeld und in stationären Einrichtungen der Altenpflege. In G. Lob, M. Richter, F. Pühlhofer & J. Siegrist (Hrsg.), Prävention von Verletzungen (S. 197). Stuttgart: Schattauer. NeuroCom (Hrsg.) (2011, 27. November). SMART Balance Master. Zugriff am 27. November 2011 unter gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

83 AK13.5 Modellierung von Balance-Strategien auf der Slackline Erste empirische Prüfung Julia Neumann 1 & Heike Vallery 2,3 1 Technische Universität Darmstadt, ² ETH Zürich, 3 Khalifa University, Abu Dhabi Einleitung Bei der Modellierung zweibeiniger Balance bei Menschen und Robotern im Gehen und Stehen (u. a. Hof, 2008; Pratt, 2006) wird selten der Fall betrachtet, dass die Unterstützungsfläche verschwindend klein, elastisch, und zudem seitlich beweglich ist. Zur Beschreibung der hochgradig offenen und komplexen Gleichgewichtsaufgabe Slacklining müssen daher neue Kriterien gefunden werden, in denen die Beeinflussung des Dralls durch alle Körperteile berücksichtigt wird. Es wird ein Modell für diese Aufgabe vorgestellt, das auf der Annahme basiert, dass das sensomotorische System auf die Minimierung einer Kostenfunktion zielt. Diese Kostenfunktion enthält Terme, die (1) eine möglichst große Stabilitätsreserve und (2) einen möglichst niedrigen Energieaufwand gewährleisten. Ziel dieser Untersuchung ist eine erste empirische Prüfung der modellbasierten Vorhersagen. Methode N = 16 Slackliner (M = Jahre, SD = 5.20, 43,75 % männlich) unterschiedlichen Leistungsniveaus wurden beim Einbeinstand auf der Slackline mittels eines 3D- Bewegungsanalysesystems (Simi Motion) aufgenommen. Aus diesen Daten wurden als zentrale Ausgangsgrößen berechnet: (1a) die mittlere Differenz von KSP und Unterstützungsfläche, (1b) die mittlere Unterarmhaltung und (2a) die Steifigkeit in der Hüfte sowie (2b) die mittlere Differenz von Hüfte und Standfuß. Ergebnisse und Diskussion Die Modellannahmen zur Kostenfunktion lassen sich empirisch ansatzweise bestätigen. Es zeigt sich, dass mit steigendem Leistungsniveau die Differenz von KSP und Unterstützungsfläche abnimmt (Rho 1a = -0.82, p < 0.01) und die Unterarme tendenziell im Mittel senkrecht neben dem Kopf (Rho 1b = -0.49, p < 0.10) gehalten werden. Die Relevanz der Hüftsteifigkeit und -stellung für das Balancieren auf der Slackline bleibt zu klären (Rho 2a = -0.17, p > 0.05; Rho 2b = -0.21, p > 0.05). Für weitere Analysen sind die Relevanz und Operationalisierung der Hüftsteifigkeit und -stellung sowie die Operationalisierung des Leistungsniveaus zu diskutieren. Hof, A. L (2008). The extrapolated center of mass concept suggests a simple control of balance in walking. Human Movement Science, 27, Pratt, J.; Carff, J.; Drakunov, S. & Goswami, A. (2006). Capture Point: A Step toward Humanoid Push Recovery. 6th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 85

84 AK14.1 Kompensationsstrategien im M. triceps surae nach isolierter neuromuskulärer Stimulation des M. gastrocnemius lateralis Norman Stutzig 1, Tobias Siebert 1, Urs Granacher 1, Nicola Maffiuletti 2 1 Institut für Sportwissenschaft, Friedrich-Schiller-Universität Jena, 2 Schulthess Klinik, Zürich Einleitung Infolge isolierter neuromuskulärer Stimulation (NMES) eines Muskels treten Erhöhungen in der Muskelaktivität der Synergisten auf (Akima et al. 2002; Stutzig et al. 2010). Die Ursachen veränderter neuronaler Aktivierung können sowohl auf spinaler als auch auf supraspinaler Ebene liegen. Methode Die Probanden (n=14) führten 2 maximale willkürliche Plantarflexionen (MVC; Kniewinkel: 100 ; Fußgelenkwinkel: 90 ) durch. Dabei wurde das Drehmoment im Sprunggelenk sowie die Muskelaktivität des M. soleus (SOL), M. gastrocnemius lateralis (GL) und M. gastrocnemius medialis (GM) gemessen. Weiterhin wurde der maximale H-Reflex (H max ) und die maximale M-Welle (M max ) bestimmt. Anschließend erfolgte die NMES des GL (Stimulationsdauer: 5s; Pause: 20s; Intensität: max. tol. Level) bis M max im GL 80% des Ausgangswertes erreichte. Ergebnisse Infolge der NMES des GL war das max. Drehmoment um 5% reduziert. Die muskuläre Aktivität im GL war um 15% reduziert (p<0,01) bei gleichzeitiger Erhöhung des SOL um 14% (p<0,01). Es gab keine sign. Unterschiede in der muskulären Aktivität des GM. Das Verhältnis von H max /M max war im GL um 20% erhöht; im GM und SOL gab es keine sign. Unterschiede. Diskussion Die erhöhte muskuläre Aktivität im SOL nach NMES des GL, kann als Kompensationsstrategie für den ermüdeten GL angesehen werden. Diese wird nicht durch veränderte spinale Mechanismen verursacht. Es ist wahrscheinlich, dass supraspinale Mechanismen eine veränderte Ansteuerung im SOL bewirken. Akima, H., Foley, J. M., Prior, B. M., Dudley, G. A., & Meyer, R. A. (2002). Vastus lateralis fatigue alters recruitment of musculus quadriceps femoris in humans. J Appl Physiol, 92 (2), Stutzig, N., Siebert, T., Blickhan, R., & Thorhauer, H. A. (2010). Acute effects of local muscle fatigue on the recruitment of muscle synergists depending on the joint position. Paper presented at the 17th Congress of the European Society of Biomechanics, Edinburgh, Scotland gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

85 AK14.2 Die Auswirkung eines 12-wöchigen Trainings durch periphere Magnetstimulation auf die Kniestreckkraft von Senioren Ulrich Creuznacher 1, Anne Schulz 1, Rüdiger Köhling 2, Volker Zschorlich 1 1 Institut für Sportwissenschaft, Universität Rostock; 2 Institut für Physiologie, Universität Rostock Die eigene Aktivität und Mobilität im Alter zu erhalten zählt zu den bedeutenden Aufgaben in vielen präventiven und rehabilitativen Gesundheitsprogrammen. Da im Vergleich zur elektrischen Muskelstimulation gepulste Magnetfelder selbst bei hohen Frequenzen und Intensitäten schmerzfrei appliziert werden können, eröffnet sich ein neues vielseitiges Anwendungsfeld auch im Alter einer Muskelatrophie entgegen zu wirken. Sieben gesunde und aktive Ältere, darunter vier Männer und drei Frauen, (72,6 ± 5,8 Jahre; 164,4 ± 6,2 cm; 72,3 ± 11,9 kg) nahmen an einem 12-wöchigen Krafttraining der Kniestreckmuskulatur (m. quadriceps femoris, QF) teil. Das unilaterale Training des nicht-dominanten Beines wurde an zwei Tagen pro Woche durchgeführt. Es setzte sich aus drei Sets von 30 magnetisch induzierten Muskelkontraktionen (Frequenz: 50 Hz; Dauer: 500 ms, Inter-Train-Intervall: 3 s) bei jeweils dreiminütigen Setpausen zusammen. Die Stimulationsintensität wurde auf 50 % der maximalen Willkürkontraktion (MVC) festgesetzt. Für die Stimulation wurden die elliptische Magnetspule RT 120-II und der Magnetstimulator MagPro R100 (beide MagVenture, Farum, Dänemark) verwendet. Die Spule wurde direkt über dem QF platziert und mit einem konstanten Druck (13,9 kpa) appliziert. Der Trainingseffekt wurde durch das maximale Drehmoment (PT max ) während isometrischer MVCs (Kniewinkel: 90 ) bestimmt. Das kontralaterale Bein wurde zur Kontrolle mit gemessen. Die Signifikanz wurde durch einen gepaarten T-Test (einseitig) überprüft. Gegenüber der Ausgangsmessung vergrößerte sich das PT max nach 12 Wochen durchschnittlich um 28,4 ± 11,1 % beim trainierten Bein (prä: 130,2 ± 31,2 Nm; post: 166,8 ± 39,9 Nm; p.0006) während das PT max beim untrainierten Bein signifikant unverändert blieb (prä: 145,2 ± 27,7 Nm; post: 149,9 ± 27,3 Nm; p.1201). Es konnte gezeigt werden, dass es mit peripher applizierten, gepulsten Magnetfeldern sehr gut möglich ist, eine Vergrößerung der Willkürkraft bei gesunden Senioren zu initiieren. Die Ergebnisse legen nahe, dass die periphere Magnetstimulation sowohl aus präventiver wie auch rehabilitativer Sicht eine effektive Methode zur Kraftsteigerung darstellt. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 87

86 AK14.3 Besserer Schlaf und Leistung durch Neurostimulation Vera Abeln 1, Tobias Vogt 1, Moritz Anderten 2, Jens Kleinert 2 und Stefan Schneider 1 1 Institut für Bewegungs- und Neurowissenschaft, Deutsche Sporthochschule Köln 2 Psychologisches Institut, Abteilung Gesundheit & Sozialpsychologie, Deutsche Sporthochschule Köln Einleitung Schlaf hat Auswirkungen auf die körperliche und geistige Leistungsfähigkeit (Mah et al, 2011). Die Schlafzeit zu verlängern ist jedoch aufgrund festgelegter Tages- und Trainingspläne bei Leistungssportlern nicht einfach möglich. Demnach war unser Ansatz die Qualität in der normalen Schlafzeit mit Hilfe eines Neurostimulators zu verbessern. Methodik 12 Fußballer (U17/U19) von Bayer Leverkusen schliefen für 8 Wochen mit dem Neurostimulator Inpulser der Firma Infrasonics GmbH, welcher mit Hilfe von binauralen, monauralen Pulsationen und isochronen Tönen Tiefschlaffrequenzen (2-6 Hz) auf die Gehirnwellen überträgt. Der Selbstbeurteilungsbogen für Schlaf- und Aufwachqualität (SSA, Saletu 1987) wurde einmal pro Woche ausgefüllt. Vor der Intervention wurden über 2 Wochen die Ausgangswerte ermittelt. Für die Analyse wurden jeweils 2 Datensätze zu einem Block zusammen gefasst (Block 1= vor, Blöcke 2-5= Intervention). Parametrische Variablen wurde mittels der ANOVA, nonparametrische Variablen mit Hilfe des Wilcoxon-Tests auf Signifikanz überprüft. Ergebnisse Im Vergleich zum Block 1 fiel die Dauer bis zum Einschlafen für Block 3, 4 und 5 signifikant kürzer aus (p<.001). In Block 2-5 bewerteten die Probanden die Schlafqualität besser (p<.05) und fühlten sich am Morgen weniger müde (p<.05). Block 2, 3 und 4 zeigten, dass die Probanden besser gelaunt (p<.05) und ausgeruhter waren als in Block 1 (p<.05). Zudem gaben die Probanden während der Intervention an sich bereiter für den Tag zu fühlen (p<.01). Diskussion Der Inpulser hat einen positiven Einfluss auf den Schlaf und die damit einhergehende psycho-physiologische Befindlichkeit der Nachwuchsfußballer. Eine einhergehende Steigerungen der körperlichen und geistigen Leistungsfähigkeit ist anzunehmen. Eine Bestätigung durch objektive Leistungstests sollte folgen. Mah, C. D., Mah, K. E., Kezirian, E. J., & Dement, W. C. (2011). The effects of sleep extension on the athletic performance of collegiate basketball players. Sleep, 34(7), Saletu, B., Wessely, P., Grünberger, J., & Schultes, M. (1987). Erste klinische Erfahrungen mit einem neuen schlafanstoßenden Benzodiazepin, Cinolazepam, mittels eines Selbstbeurteilungsbogens für Schlaf- und Aufwachqualität (SSA). Neuropsychiatrie, 1(4), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

87 AK14.4 Einsatz der funktionellen Elektrostimulation zur Korrektur einer Fußheberschwäche bei Patienten mit peripherer Nervenläsion Anne Schulz 1, Tobias Lindner 2, Ulrich Creuznacher 1,3, Rainer Bader 2,3, Volker Zschorlich 1,3 1 Institut für Sportwissenschaft, Universität Rostock, 2 Orthopädische Klinik und Poliklinik, Universität Rostock, 3 Department Altern des Individuums und der Gesellschaft, Universität Rostock Die funktionelle Elektrostimulation ist ein gebräuchliches Verfahren zur Verbesserung von Gleichgewicht und Bewegung bei Patienten mit einer Fußheberschwäche. Bisherige Bestrebungen in der Entwicklung dieses Verfahrens richteten sich hauptsächlich an Betroffene mit einer zentralen motorischen Störung (Salmons et al., 2005). In der vorliegenden Untersuchung sollte die Wirkung der funktionellen Elektrostimulation auf das Gangverhalten von Patienten mit einer peripheren Nervenschädigung evaluiert werden. An der Untersuchung nahmen 12 Probanden (9 Männer, 3 Frauen) mit inkompletter peripherer Nervenläsion des N. peroneus im Alter von Jahren (62,5 ± 15,0 Jahre) teil. Zur Beurteilung der Wirkungsweise der funktionellen Elektrostimulation wurde zunächst das Gangbild der Patienten dreidimensional mit Hilfe des Bewegungsanalysesystems Zebris CMS-HS12C-V10 (Fa. Zebris Medical, Isny) aufgenommen (Auflösung 0,085 mm). Eine erneute Bewegungsanalyse unter Einsatz des Stimulationsgerätes epd 2021 (Fa. DKI, Dresden) wurde durchgeführt und vergleichend betrachtet. Der Bewegungsumfang (Dorsalextension und Plantarflexion) im Fußgelenk des betroffenen Beines zum Zeitpunkt des initialen Bodenkontaktes galt dabei als primärer Parameter. Verglichen mit einem Gelenkwinkel von durchschnittlich 0,38 (± 7,34 ) bei initialem Bodenkontakt im pathologischen Gangbild erreichten die Patienten mit funktioneller Elektrostimulation einen höheren Gelenkwinkel von 2,25 (± 7,29 ). Die funktionelle Elektrostimulation bewirkt trotz der fehlenden statistischen Signifikanz eine therapeutisch deutlich erkennbare Verbesserung des Gangbildes hinsichtlich einer verstärkten Dorsalextension. Sie stellt somit einen vielversprechenden Ansatz zur Therapiegestaltung für Patienten mit einer peripheren Nervenläsion dar. Salmons, S.; Ashley, Z.; Sutherland, H.; Russold, M.F.; Li, F. & Jarvis, J.C. (2005). Functional electrical stimulation of denervated muscles: basic issues. Artificial Organs 29 (3), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 89

88 AK14.5 Phasenabhängige Modulation kutaner Reflexe im Tibialis Anterior während der passiven Wahrnehmung einer Gehbewegung Frank Behrendt 1, Marc H.E. de Lussanet 2, Heiko Wagner 1 1 Institut für Sportwissenschaft der WWU Münster, Arbeitsbereich Bewegungswissenschaft 2 Fachrichtung Psychologie der WWU Münster Einleitung Die Wahrnehmung bzw. das Erkennen biologischer Bewegungen stellt eine enorm wichtige biologische Fähigkeit dar. Menschen sind in der Lage solch komplexe Bewegungsabfolgen sehr akkurat und robust zu erkennen (Johansson 1973). Es existieren einige empirische Hinweise darauf, dass es während der Wahrnehmung von Bewegungen eine Art motorische Resonanz im Beobachter selbst gibt. Auch für das Gehen (Fersenlauf/Zehballenlauf) konnte eine abhängige spinale Erregbarkeit nachgewiesen werden (Cheng et al. 2005). Bisher wurde jedoch für das Gehen selbst noch nicht untersucht, ob bei der visuellen Wahrnehmung dieser Bewegung auch die unterschiedlichen Schrittphasen wiedergespiegelt werden. Methoden Es wurden 14 Probanden über dem Tibialisnerv am Fussgelenk elektrisch stimuliert, während sie vor einem Bildschirm sitzend einen gehenden Menschen, dargestellt mittels eines sogenannten point-light displays, anschauten. Die elektrische Stimulation erfolgte wiederholt und randomisiert am Ende der Standphase, am Ende der Schwungphase und während einer Kontrollbedingung. Ausgewertet wurde das EMG des Tibialis Anterior ipsilateral zur Stimulation. Ergebnisse/Diskussion Ein gepaarter t-test wurde mit den auf die Kontrollbedingung normalisierten Daten aus den beiden Phasen des Schrittzyklusses durchgeführt (p<0,018). Es zeigte sich eine von der gesehenen Schrittphase abhängige Modulation der erzeugten Reflexe. Entsprechend dem bekannten phasenabhängigen Reflexverhalten (Yang und Stein 1990) beim eigentlichen Gehen, scheint daher die visuelle Wahrnehmung dieser Bewegung auszureichen, um dieses Reflexverhalten zu erzeugen. Johansson, G. (1973). Visual perception of biological motion and a model for its analysis. Percept. Psychophys., 14, Cheng, Y.-W., Tzeng, O. J. L., Hung, D., Decety, J., & Hsieh, J.-C. (2005). Modulation of spinal excitability during observation of bipedal locomotion. Neuroreport, 16, Yang, J. F., & Stein, R. B. (1990). Phase-dependent reflex reversal in human leg muscles during walking. J Neurophysiol, 63, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

89 AK15.1 Einfluss der Latenzzeit und der Dauer von Muskelreflexen auf die Haltungsstabilität bei wiederholten externen Gleichgewichtsstörungen MARTIN FRITZ 1, HEIKO WAGNER 2, REINHARD BLICKHAN 3 1 Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund, Projektgruppe Biodynamik 2 Institut für Sportwissenschaft der WWU Münster 3 Institut für Sportwissenschaften der FSU Jena Einleitung Anhand von Untersuchungen der BAuA (Berlin) zur Problematik von Ganzkörper- Schwingungen zeigte sich, dass sowohl bei Gleichgewichtsstörungen mit transientem als auch mit periodischem Zeitverlauf der Anstieg der Muskelaktivität als Reaktion auf ein vorangegangenes Ereignis erklärt werden kann. Anderen Studien ist zu entnehmen, dass Personen mit chronischen Kreuzschmerzen eine verlängerte Latenzzeit bei reflexartiger Muskelaktivität aufweisen. Wie aber wirken sich die verlängerten Latenzzeiten auf die Bewegungen des Körpers bei externen Gleichgewichtsstörungen aus? In Versuchen können die Latenzzeit und auch die Reflexdauer kaum systematisch variiert werden. Mittels eines mechanischen Modells wurde unterschiedliches Reflexverhalten der Muskulatur simuliert und der Einfluss auf die Bewegungen analysiert. Methode Das Modell besteht aus vier starren Körpern, welche die beiden Beine, das Becken und den Oberkörper einschließlich Kopf und Armen repräsentieren. Die Körper sind durch Scharniergelenke verbunden und können sich zur Seite neigen. Ähnlich der Muskulatur schränken Kraftelemente mit viskoelastischen Eigenschaften die Bewegungen ein. Die Reflexe werden durch eine zeitlich begrenzte Erhöhung der Kräfte in den Elementen simuliert. Durch eine an der Schulter angreifende vertikale Kraft wird für die Dauer von 0,1 s das Gleichgewicht gestört. Die Simulationsrechnungen wurden durchführt mit - einer einzelnen Störung und mehrfachen Störungen mit unterschiedlichen zeitlichen Abständen - unterschiedlichen Latenzzeiten und Dauern der Muskelreflexe. Ergebnisse und Diskussion Ohne Muskelreflex führt das Modell gedämpfte Schwingungen durch (Eigenfrequenz 4,7 Hz). Bei einzelner Störung beträgt die Differenz zwischen maximaler und minimaler Kopfbeschleunigung in Seitwärtsrichtung 1,7 m/s 2. Durch den Muskelreflex kann die Differenz reduziert werden. Die Latenzzeit von 0,07 s (kürzer als die halbe Schwingungsperiode) in Verbindung mit der Aktivitätsdauer von 0,125 s ergibt mit 26% eine optimale Reduzierung der Beschleunigungsdifferenz. Längere Latenzzeiten führen zu schlechteren Ergebnissen. Die relativ größten Effekte werden bei wiederholten Störungen erzielt. Dies gilt insbesondere bei Störungen im Rhythmus der Eigenschwingungen des Systems. Werden die Ergebnisse auf Personen mit chronischen Kreuzschmerzen übertragen, so ist anzunehmen, dass deren verlängerte Latenzzeiten bei einer Störung des Gleichgewichtes zu größeren Beschleunigungsdifferenzen und damit zu Problemen bei der Aufrechterhaltung der Körperhaltung führen. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 91

90 AK15.2 Reduziertes Geometriemodell zur Simulation von Muskelkontraktionen bei transversaler Belastung Tobias Siebert 1, Michael Günther 2, Reinhard Blickhan 1 1 Friedrich-Schiller Universität Jena, Bewegungswissenschaft, 2 Universität Stuttgart, Bewegungswissenschaft Skelettmuskeln sind von Bindegewebe, Knochen und anderen Muskeln umgeben. Diese Strukturen üben transversale Kräfte auf das Muskelgewebe aus und komprimieren es. Auch äußere Einflüsse, wie Sitzen, Tragen von Lasten, Sport (Boxen) oder Autounfälle führen zu Kompressionen von Muskelgewebe. In aktuellen Studien (Siebert et al. 2011, Siebert et al. 2010) konnte eine Verringerung der isometrischen Muskelkraft bei transversaler Belastung des Muskels festgestellt werden. Weiterhin trat bei der aktiven Muskelverformung des M. gastrocnemius medialis von Ratten ein Übersetzungsverhältniss (G) zwischen der Verkürzung der aktiven Muskelfasern (CC) und der transversalen Hubhöhe der Last (m=65g) von etwa 1 auf (Siebert et al. 2011). Mit dieser Studie sollte überprüft werden, ob sich die dreidimensionale Muskelverformung (und somit G) bei transversaler Belastung durch die Muskelgeometrie erklären lässt. Dazu wurden, unter der Randbedingung der Volumenkonstanz des Muskels, zwei unterschiedliche Muskelgeometrien (Zylinder und Ellipsoid) getestet. Unter Vorgabe der experimentell gemessenen CC-Verkürzung (x- Achse) ist eine weitere Gleichung zur Berechnung der Muskelverformung in der y- und z-achse notwendig. Dazu wurde die Summe der quadrierten und gewichteten Umfangsänderungen des Ellipsoids in den 3 Raumebenen minimiert. Im Gegensatz zum Zylindermodell konnte das Ellipsoidmodell die experimentell bestimmte dreidimensionale Muskelverformung auf Grundlage von 3 spezifischen Wichtungsfaktoren reproduzieren. Diese Wichtungsfaktoren können als Verhältnis der anisotropen Steifigkeiten der bindegewebigen Muskelhülle interpretiert werden. Unter Verwendung des Ellipsoidmodells könnten Muskelverformungen für verschiedene Belastungssituationen vorhersagt oder Steifigkeiten der Muskelhülle auf Grundlage gemessener Muskeldeformationen berechnet werden. Danksagung Diese Studie wurde durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt (DFG SI841/2-3). Wir danken Dr. Olaf Till für die Unterstützung bei den Experimenten. Siebert, T., Till, O., & Blickhan, R. (2011). Beeinflussung der Muskelkraft durch transversale Belastung des Muskels: Experiment und Simulation. In T. Siebert & R. Blickhan (Eds.), Biomechanik - vom Muskelmodell bis zur angewandten Bewegungswissenschaft (Vol. 219, pp ). Hamburg: Feldhaus-Verlag. Siebert, T., Fischer, M., & Blickhan, R. (2010). Einfluss der Kompression der Oberschenkelstrecker auf die Muskelkraft. In K. Mattes & B. Wollesen (Eds.), Bewegung und Leistung Sport, Gesundheit und Alter (Vol. 204, pp. 154). Hamburg: Feldhaus-Verlag gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

91 AK15.3 Quantifizierung von History Effekten beim M. soleus des Kaninchens Kay Leichsenring 1, Tobias Siebert 1, Markus Böl 2, Reinhard Blickhan 1 1 Friedrich-Schiller-Universität Jena, 2 Technische Universität Carolo-Wilhelmina Braunschweig Einleitung Momentan besteht der wesentlichste Kritikpunkt an der Querbrückentheorie oder dem Hill-Modellansatz darin, dass die Abhängigkeit der Muskelkraft von der Kontraktionsgeschichte (History Effekte) nicht beschrieben wird. Zum einen produzieren Muskeln nach einer Verkürzungskontraktion weniger Kraft als bei einer isometrischen Kontraktion mit gleicher Länge (Force Depression, FD). Zum anderen ist die Muskelkraft nach einer exzentrischen Kontraktion erhöht (Force Enhancement, FE). Um diese Effekte zu modellieren, ist die experimentelle Untersuchung der Geschichtsabhängigkeit notwendig. Methoden In dieser Studie wurde anhand von in situ Versuchen der Einfluss der Verkürzungsgeschwindigkeit auf FD und FE beim M. soleus des Kaninchens untersucht. Zudem wurde geprüft, ob der exzentrische Kraftanstieg abhängig vom Bereich der Kraft- Längen Kurve ist, in dem die Längenänderung des Muskels erfolgte. Ergebnisse In Übereinstimmung mit der wurde für FD und FE eine Geschwindigkeitsunabhängigkeit festgestellt. Bei gleicher Änderung der Muskellängen sind FE- Effekte mit 8,86 ± 0,11% geringfügig größer als FD- Effekte mit 6,63 ± 0,04%. Für exzentrische Kontraktionen auf dem ansteigenden und absteigenden Ast der Kraft- Längen Kurve wurden vergleichbare Kraftanstiege ermittelt. Diskussion Till et al. (2008) konnten dies ebenfalls für Muskeldehnungen beim M. gastrocnemius der Ratte auf dem ansteigenden Ast sowie im Plateaubereich der Kraft-Längen Relation zeigen. Eine mögliche Erklärung für die beobachtete Unabhängigkeit des exzentrischen Kraftanstiegs von der Muskelausgangslänge ist die Dehnung einer aktivierungsabhängigen Titin-Feder (Rode et al. 2009). Die Implementierung dieses Mechanismus in ein Muskelmodell des M. soleus ist daher eine notwendige Voraussetzung für realistische Simulationen. Rode, C., Siebert, T., & Blickhan, R. (2009). Titin-induced force enhancement and force depression: a 'sticky-spring' mechanism in muscle contractions? J Theor Biol, 259(2), Till, O., Siebert, T., Rode, C., & Blickhan, R. (2008). Characterization of isovelocity extension of activated muscle: a Hill-type model for eccentric contractions and a method for parameter determination. J Theor Biol, 255(2), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 93

92 AK15.4 Einfluss des Gelenkwinkels auf die Muskelarchitektur Philipp Schenk 1, Tobias Siebert 1, Markus Böl 2, Reinhard Blickhan 1 1 FSU-Jena, Bewegungswissenschaft, 2 TU-Braunschweig, Institut für Festkörpermechanik Bei der Lokomotion ändert sich in Abhängigkeit vom Gelenkwinkel die Muskellänge und somit die Muskelgeometrie (Faszikellänge [L] und Fiederungswinkel [φ]). 3D Muskelmodelle benötigen Informationen über die Muskelarchitektur sowie die Veränderung der Geometrie in Abhängigkeit von der Muskellänge. Ziel dieser Arbeit ist es, den Zusammenhang zwischen der Sprunggelenkswinkel und φ sowie L am Beispiel des M. soleus (n=21) von Kaninchen (Oryctolagus cuniculus, m = 3,7 ± 0,5kg) zu untersuchen. Die Muskeln wurden in Bouinscher Lösung mit Sprunggelenkswinkeln von 105 bis 36 fixiert. Die 3D Architektur wurde manuell mit einem MicroScribe MLX Messsystem erfasst. Dabei nahm φ vom größten (105 ) zum kleinsten Sprunggelenkswinkel (36 ) von 21 auf 8 ab (Abb1 A). Die Faszikellänge betrug 12,2mm und 23,8mm bei Sprunggelenkswinkeln von 95 und 36 (Abb1 B). Der Fiederungswinkel nimmt bei Dorsalflexion (Sprunggelenksbeugung) ausgehend vom größten Sprunggelenkswinkel um etwa 61% ab, die Faszikellänge erhöht sich dabei um 95%. Maganaris (2001) stellte beim menschlichen Soleus eine ähnliche Änderung von L um 60% bei einer Sprunggelenkswinkeländerung von 70 fest, wobei die Kraft des Soleus dabei von 3330N auf 290N sank. Wir konnten beobachten, dass der Fiederungswinkel nicht linear von der Muskellänge abhängt. Bei spitzen Sprunggelenkswinkeln und somit längeren Faszikeln nähert sich φ asymptotisch einem Minimum an. Das Verhältnis von Sprunggelenkswinkel zu Faszikellänge kann jedoch als linear beschrieben werden. Im Gegensatz zu anderen Untersuchungsmethoden, beispielsweise mit Ultraschall (Aggeloussis, Giannakou, Albracht, & Arampatzis, 2010), welche nur einen 2D Winkel feststellen können, konnten wir den dreidimensionalen Fiederungswinkel und dessen Veränderung über eine Muskellängenänderung ermitteln. Bei zweidimensionaler Bestimmung ist es möglich, dass sich die Winkel der beobachteten Faszikel in der Ebene nicht verändern. Der dreidimensionale Winkel aber hingegen schon. Die Berücksichtigung Gelenkwinkel abhängiger L und φ ist somit selbst für die Modellierung fusiformer Muskeln wie den M. soleus relevant. Aggeloussis, N., Giannakou, E., Albracht, K., & Arampatzis, A. (2010). Reproducibility of fascicle length and pennation angle of gastrocnemius medialis in human gait in vivo. Gait Posture, 31(1), Maganaris, C. N. (2001). Force-length characteristics of in vivo human skeletal muscle. Acta Physiol Scand, 172(4), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

93 AK15.5 Laufen auf unebenen Boden: ein no-brainer? Roy Müller, Tobias Siebert, Reinhard Blickhan Friedrich-Schiller-Universität, Lehrstuhl für Bewegungswissenschaften, Seidelstraße 20, Jena Wir Menschen laufen bzw. rennen, ohne über jeden Schritt nachzudenken. Trotzdem reagieren wir auf Änderungen der Untergrundsteifigkeit (z.b. beim Laufen über pulvrigen, sulzigen und gefrorenen Schnee) sowie auf Änderungen der Untergrundhöhe (beim Laufen über Steine, Wurzeln und Äste im Gelände) mit vermeintlicher Leichtigkeit. Aber können wir deshalb beim Laufen auf unser Gehirn verzichten? In Experimenten zum Laufen auf nachgiebigen Untergrund (Ferris et al., 1999) aber auch in Experimenten zum Laufen über eine einzelne stufenförmige Erhöhung des Bodens (Grimmer et al., 2008) konnte gezeigt werden, dass Menschen Eigenschaften des Masse-Feder-Modells (Blickhan, 1989) verwenden, um ihre Laufbewegung passiv zu stabilisieren. Aktuelle Untersuchungen zeigen jedoch, dass gerade beim Laufen auf unebenen Boden zum Teil aktive Anpassungen der Beinparameter z.b. durch eine veränderte Voraktivierung des M. gastrocnemius medialis (GM) hervorgerufen werden (Müller et al., 2010). Eine solche Einstellung ist nicht passiv, ermöglicht aber auf Grundlage der gegebenen Muskel-Skelett Eigenschaften eine relativ simple Einstellung sowohl der experimentell beobachteten Winkeländerungen als auch der für stabiles Laufen notwendigen Steifigkeiten im Sprunggelenk (Müller et al., accepted). Sehen wir beim Laufen eine Untergrunderhöhung, so reduzieren wir möglicherweise bewusst (aktiv) unsere GM-Voraktivierung (Müller et al., 2010). Andererseits führt eine nicht gesehene Untergrunderhöhung zu einem verfrühten Kontaktbeginn und somit ebenfalls zu einer in diesem Falle nicht bewußt verringerten GM-Voraktivierung. Diese Anpassung wäre dann ausschließlich passiv, aber ist sie auch stabil? Neue Untersuchungen liefern diesbezüglich aufschlussreiche Ergebnisse. Blickhan, R. (1989). The spring-mass model for running and hopping. Journal of Biomechanics, 22, Ferris, D. P., Liang, K. & Farley, C. T. (1999). Runners adjust leg stiffness for their first step on a new running surface. Journal of Biomechanics 32, Grimmer, S., Ernst, M., Günther, M. & Blickhan, R. (2008). Running on uneven ground: leg adjustment to vertical steps and self-stability. Journal of Experimental Biology, Müller, R., Grimmer, S. & Blickhan, R. (2010). Running on uneven ground: Leg adjustments by muscle pre-activation control. Human Movement Science, 29, Müller, R., Siebert, T. & Blickhan, R. (accepted). Simulation of ankle joint adjustments at touchdown during running on uneven ground. Journal of Applied Biomechanics. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 95

94 AK16.1 Sportinduzierte emotional-kognitive Prozesse bei geistiger Behinderung Vogt T 1, Schneider S 1, Anneken V 2, Strüder HK 1 1 Institut für Bewegungs- und Neurowissenschaft, Deutsche Sporthochschule Köln, Köln 2 Forschungsinstitut für Inklusion durch Bewegung und Sport, Frechen Einleitung Sport und Bewegung fördern die Gesundheit. Neben den bekannten kardiovaskulären Auswirkungen, verweisen neuere verhaltensbiologische Studien mit gesunden Menschen vermehrt auf den positiven Einfluss sportlicher Bewegung auf die mentale Gesundheit. Der positive Nutzen von Sport (allgemeines Wohlbefinden, Förderung von physischer und kognitiver Leistungsfähigkeit) rückt dabei zunehmend ins Zentrum der Aufmerksamkeit auch für geistig behinderte Menschen. Diese Studie untersuchte, unter Berücksichtigung emotional-kognitiver Prozesse bei geistig behinderten Menschen, sportinduzierte neurophysiologische Korrelate. Methodik Nach einem 30 minütigen Lauf bei moderater Intensität absolvierten 12 geistig behinderte, männliche Teilnehmer computergesteuerte Tests zur Erhebung kognitiver Leistungsfähigkeit (Wiener Testsystem; Kontrolle ohne Lauf). Vor- und nachher wurde ein 32-Kanal Ruhe EEG (3 min; System) aufgezeichnet sowie die Befindlichkeit erfasst (MoodMeter ). Die EEG Datenanalyse erfolgte nach standardisierter LORETA Methode (Low Resolution brain Electromagnetic TomogrAphy). Ergebnisse Die sloreta Ergebnisse zeigten eine signifikante Aktivitätsabnahme (p<0,05) im fronto-temporalen Kortex. Zudem steigerte sich nach dem Lauf das Selbstwertgefühl (p<0,05). Obwohl sich die kognitive Leistungsfähigkeit nach dem Lauf nicht signifikant zur Kontrollmessung unterschied (p>0,05), weisen Korrelationen auf eine prinzipielle Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit hin (p<0.05). Diskussion Der Theorie einer transienten Hypofrontalität entsprechend (Dietrich, 2006), reflektiert eine frontale Aktivitätsabnahme die Neuanordnung kortikaler Ressourcen. Unsere Ergebnisse geben Grund zur Annahme, dass moderates Laufen emotionalkognitive Prozesse auch bei geistig behinderten Menschen beeinflusst. Hierfür fanden wir charakteristische Aktivitätsabnahmen in fronto-temporalen Hirnregionen. Dietrich A. Transient hypofrontality as a mechanism for the psychological effects of exercise. Psychiatry Research 2006;145: gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

95 AK16.2 Wirbelsäulenformmerkmale und Rekonditionierung bei unspezifischen Rückenschmerzen (LBP) Jan Schröder & Klaus Mattes Universität Hamburg, Bewegungs- und Trainingswissenschaft Bei der Beurteilung des Rekonditionierungsprozesses von LBP-Patienten wird die Wirbelsäulenformcharakteristik bislang nicht berücksichtigt (Mannion et al., 2001). Methode Für 107 ambulante LBP-Patienten (Alter: 49,1±14,1 Jahre; Body Mass Index: 24,2±3,2 kg/m²) wurde der Schmerzstatus (Borg s CR10 Score), die Rumpfmuskelkraft (Myoline ) und die Wirbelsäulenform (Formetric ) vor und nach einem betreuten Kleingruppentraining (18 Einheiten à 60 min, 2 pro Woche, dominiert durch Segmentales Stabilisierungstraining) ermittelt (Schröder & Färber, 2010). Interventionseffekte wurden varianzanalytisch und Zusammenhänge bivariat und multivariat geprüft (SPSS 12.0). Ergebnisse Schmerzstatus, Rumpfmuskelkraft und Wirbelsäulenform wiesen signifikante Veränderungen in Folge der Trainingsintervention auf (p.05; η²: 0,380 bis 0,048). Interaktionen mit Alter und Geschlecht wurden kontrolliert. Wirbelsäulenformanpassungen korrelierten in der Frontalebene signifikant mit der Schmerzreduktion: Lotabweichung r=0,40 (p=0,021), Beckenhochstand r=0,43 (p=0,038) und Beckentorsion r=0,72 (p<0,000). Die Schmerzreduktion wurde multivariat durch Kraft- und Wirbelsäulenformadaptationen zu 16% (R=0,40; SEE=0,982) erklärt. Diskussion Wirbelsäulenformmerkmale adaptieren in genau den Frontalebenenkennziffern, die als LBP-assoziiert identifiziert werden konnten (Schröder, 2012). Schmerzreduktion und Kraftzuwächse entsprachen einschlägigen befunden (Denner, 1997), die Rekonditionierung wurde unter Berücksichtigung der Wirbelsäulenform weitgehender aufgeklärt (R=0,40) als durch Kraftzuwächse (r=0,20) allein (Mannion et al., 2001). Denner, A. (1997). Muskuläre Profile der Wirbelsäule. Heidelberg u.a.: Springer Medizin-Verlag. Mannion, A.F., Dvorak, J., Taimela, S. & Müntener, M. (2001). Kraftzuwachs nach aktiver Therapie bei Patienten mit chronischen Rückenschmerzen (LBP). Der Schmerz, 15 (6), Schröder, J. (2012). Wirbelsäulenformkennziffern bei unspezifischen Rückenbeschwerden und Effekte einer befundbasierten Bewegungstherapie. Dissertation. Aachen: Shaker (im Druck). Schröder, J. & Färber, I. (2010). Segmentales Stabilisierungstraining als Baustein einer evidenzbasierten Bewegungstherapie. Hamburg: Feldhaus Edition Czwalina. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 97

96 AK16.3 Postoperative Hand-Auge-Koordination und körperliche Aktivität bei Kindern mit angeborenem Herzfehler Reiner, N. 1, Mueller Jan 1,2, Renate Oberhoffer 1,2, John Hess 2 1 Lehrstuhl für Präventive Pädiatire, Technische Universität München, München 2 Klinik für Kinderkardiologie und angeborene Herzfehler, Deutsches Herzzentrum München, München HINTERGRUND: Kinder mit angeborenem Herzfehler (CHD) weisen motorische Defizite auf, die unter anderem auch durch lange Krankenhausaufenthalte bedingt sind. Oftmals sind die einzigen Beschäftigungen während dieser längeren stationären Aufenthalte sitzend und dabei meist in Form von PC-Spielen und Spielkonsolen. Diese Studie untersuchte die Hand-Auge-Koordination, sowie die postoperative körperliche Aktivität und Lebensqualität bei Kindern mit CHD unmittelbar nach einem postoperativen Krankenhausaufenthalt. METHODEN: Kinder und Jugendliche mit CHD, postoperativ, im Alter von 4-16 Jahren. Zur Beurteilung der Hand-Auge-Koordination wurde von den Kindern der Tapping-Test (Eurofit) durchgeführt. Verglichen wurden die Ergebnisse innerhalb der Altersstufen, sowie mit den Normwerten von Herzgesunden. Körperliche Aktivität wurde bei 34 Kinder und Jugendliche mit CHD (21 Mädchen, 8.0 Jahre [IQR: 6.0; 11.0 Jahre]) nach postoperativem Krankenhausaufenthalt gemessen. Zur Beurteilung der körperlichen Aktivität wurde den Kindern direkt nach dem stationären Aufenthalt ein Accelerometer mit nach Hause gegeben, welcher über einen Zeitraum von einer Woche getragen wurde. Zur Beurteilung der Lebensqualität wurde von den Kindern und Eltern der KindlR Lebensqualitätsfragebogen ausgefüllt. Verglichen wurde die postoperative Lebensqualität der Kinder mit der Lebensqualitätsbeurteilung durch ihre Eltern, sowie die Lebensqualität im Vergleich zu herzgesunden Kindern. ERGEBNISSE: Zwischen März 2010 und April 2011, nahmen 83 Kinder mit verschiedenen Herzvitien an dem Test teil. Dabei wiesen die Kinder mit CHD eine unterschiedliche Hand-Auge-Koordination als gleichaltrige Herzgesunde auf (p<0,001). Dies war auch in den einzelnen Altersklassen, 4-7 jährige (p<0.001), 8-11 jährige (p>0.14) und jährige (p=0.001) erkennbar. Die Hand-Auge-Koordination verbesserte sich signifikant mit zunehmendem Alter (p<0.001, r= ). Mit 58.5 Minuten (IQ 35; 123 Minuten) mindestens moderater Aktivität pro Tag wiesen 50% der Kinder mit angeborenem Herzfehler eine reduzierte Bewegungsaktivität nach postoperativen stationären Krankenhausaufenthalt auf. Dabei gab es keine geschlechtsspezifische Unterschiede (p>0.36). 73 Kinder und eines Ihrer Elternteile füllten einen Fragebogen zur Lebensqualität aus. Im Vergleich zu Herzgesunden, lag die Lebensqualität der Kinder leicht unter dem Normbereich der Lebensqualität gesunder Kinder. Dieser Unterschied war jedoch nicht signifikant (p>0.27). Auch gab es keinen Unterschied in der Einschätzung der gesundheitsbezogenen Lebensqualität (p>0.71) zwischen der der Kinder und die durch ihre Eltern. SCHLUSSFOLGERUNG: Postoperativ weisen Kindern mit angeborenem Herzfehler eine hochsignifikant bessere Hand-Auge-Koordination auf als gleichaltrige Herzgesunde. Hierfür ist möglicher Weise die Beschäftigung mit verschiedenen PC/Spielkonsolen während des Krankenhausaufenthalts verantwortlich. Kinder mit CHD haben in der gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

97 ersten Woche nach stationärem Aufenthalt eine eingeschränkte körperliche Aktivität. Ambulante Rehabilitationsprogramme zur Steigerung der körperlichen Bewegung sollten sich nach stationärem Aufenthalt anschließen, um weitere Dekonditionierung vorzubeugen. Postoperativ gibt es bei Kindern mit angeborenem Herzfehler bei der Beurteilung der Lebensqualität keinen Unterschied bezüglich der Wahrnehmung der Kinder und ihren Eltern. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 99

98 AK16.4 Die neuromuskuläre Funktion des M. quadriceps nach kontraktionsinduzierter Muskelverletzung Martin Behrens, Anett Mau-Möller, Sven Bruhn Institut für Sportwissenschaft, Universität Rostock, Deutschland Einleitung Repetitive exzentrische Muskelaktionen induzieren häufig eine Muskelverletzung (MV), für die Muskelschmerzen (muscle soreness; MS) symptomatisch sind (Byrne et al., 2004). Die MV und MS sind meist mehrere Tage präsent und gehen mit einer reduzierten maximalen willkürlichen Kraft einher (Prasartwuth et al., 2005). Die vorliegende Studie untersuchte den Beitrag der willkürlichen Aktivierung (VA) und der kontraktilen Eigenschaften (CP) des M. quadriceps zur Reduktion des isometrischen maximalen willkürlichen Drehmoments (imvt) nach kontraktionsinduzierter MV. Des Weiteren wurden Exzitabilitätsveränderungen auf spinaler Ebene untersucht. Methode Die neuromuskuläre Funktion des M. quadriceps wurde vor und nach (Post) repetitiven maximalen konzentrisch-exzentrischen Kontraktionen evaluiert. Weitere Untersuchungen folgten nach 24h, 48h, 72h und 7 Tagen. Die VA wurde mit der interpolated twitch technique und dem root mean square des EMGs (RMS-EMG imvt ) abgeschätzt. Die Drehmoment-Zeit-Kurven, generiert durch die elektrische Stimulation des N. femoralis, wurden für die Evaluation der CP herangezogen. Exzitabilitätsveränderungen der α-motoneurone des M. vastus medialis wurden mit der H- Reflexmethode untersucht. Die Abschätzung des MS erfolgte mittels der Likert scale, visual analogue scale und der pressure pain threshold. Ergebnisse und Diskussion Das imvt war Post, nach 24h und 48h reduziert. Der maximale Anstieg der Drehmoment-Zeit-Kurve (MRTD imvt ), die VA und der RMS-EMG imvt waren nur Post geringer. Die CP war Post und nach 24h beeinträchtigt. Der maximale H-Reflex (H max ), die maximale M-Welle (M max ) und H max /M max -ratio zeigten keine Modulation. Ein signifikanter MS war nach 24h, 48h und 72h präsent. Die Abnahme des imvt und MRTD imvt, direkt nach den maximalen konzentrischexzentrischen Kontraktionen, kann auf die Reduktion der VA und die Veränderung der CP zurückgeführt werden. Nach 24h trägt vor allem die Beeinträchtigung der CP zum verringerten imvt bei. 48h nach der MV sind vermutlich die nicht signifikante Abnahme der VA und die Modulation CP für das reduzierte imvt verantwortlich. Es scheint keinen Zusammenhang zwischen MS und VA als auch zwischen MS und spinaler Exzitabilität zu geben. Byrne, C., Twist, C., & Eston, R. (2004) Sports Med, 34(1), Prasartwuth, O., Taylor, J. L., & Gandevia, S. C. (2005) J Physiol, 567(Pt 1), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

99 AK16.5 Chronisch unterer Rückenschmerz ist mit einer erhöhten Sensitivität für schmerzhafte Stimuli assoziiert Christian Puta 1,2, Birgit Schulz 1, Saskia Schoeler 3, Walter Magerl 4, Brunhild Gabriel 1,3, Holger H. W. Gabriel 1, Wolfgang H. R. Miltner 3, Thomas Weiss 3 1 Lehrstuhl für Sportmedizin und Gesundheitsförderung, FSU, Jena 2 Kompetenzzentrum für Interdisziplinäre Prävention der FSU Jena und der BGN 3 Lehrstuhl für Biologische und Klinische Psychologie, FSU Jena 4 Lehrstuhl für Neurophysiologie, Zentrum für Biomedizin und Medizintechnik Mannheim, Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Mannheim Hintergrund: Die verminderte Schmerzschwelle in Antwort auf schmerzhafte elektrische intrakutane Stimuli am Finger (Flor et al. 2004) bei chronischem Rückenschmerz (CRS) wird im Hinblick auf zentrale Sensitivierung diskutiert. Hypothese/Fragestellung: CRS-Patienten weisen eine gesteigerte mechanische Schmerzempfindlichkeit in Antwort auf schmerzhaft punktuelle Stimuli am schmerzhaften Areal verglichen mit gesunden Kontrollpersonen auf. Existieren Hinweise für eine generalisiert gesteigerte Schmerzempfindlichkeit bei CRS? Methode: 14 weibliche CRS-Patienten (Alter: 52,1±3,7 Jahre, CRS > 5 Jahre, VAS 100 mm 4 Wochen: 34 ± 14) und 14 parallelisierte (Alter, Größe, Gewicht, Bildungsstand) gesunde Kontrollpersonen wurden untersucht. Die punktuellen Stimuli (Magerl et al. 2004) wurden mittels Nadelstich-Schmerz in fünf Stimulus-Sequenzen von je sieben punktförmigen Stimuli (Kräfte von 8, 16, 32, 64, 128, 256, und 512 mn) lumbal paraspinal und an der Hand dorsum induziert. Ergebnisse: CRS-Patienten weisen am schmerzhaften Areal (paraspinal lumbal) eine drei- bis sechsfach höhere Schmerzsensitivitat fur niedrige und mittlere schmerzhaft punktuelle Stimuli (8mN bis 128 mn) verglichen zur gesunden Kontrolle (P<0,05) auf. Am nicht schmerzhaftem Areal (Hand dorsum) weisen CRS-Patienten eine drei- bis fünffach höhere Schmerzsensitivität verglichen zur Kontrolle für Stimuli von 8mN bis 64mN auf (P < 0,05). Diskussion: CRS-Patienten zeigen eine lokale mechanische Hyperalgesie am schmerzhaften und nicht- schmerzhaften Areal. Diese Studie weist auf eine generalisiert gesteigerte Schmerzempfindlichkeit bei chronisch nicht- spezifischem Ruckenschmerz hin. Gefördert durch das BMBF 01EC1003B. Flor, H., Diers, M., & Birbaumer, N. (2004). Peripheral and electrocortical responses to painful and nonpainful stimulation in chronic pain patients, tension headache patients and healthy controls Neuroscience letters, 361(1-3), Magerl, W. (2004). Secondary tactile hypoesthesia: a novel type of pain-induced somatosensory plasticity in human subjects. Neuroscience Letters, 361(1-3), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 101

100 AK17.1 Codierung von visuellen und motorischen Informationen Stefan Panzer 1, Claas Kuhlmann²,Thomas Ellenbürger² & Charles Shea 3 1Universität des Saarlandes, ²IfADo, 3Teaxas A&M University Einleitung Aktuelle neurophysiologische Konzeptualisierungen propagieren, dass das Lernen von Bewegungssequenzen in zwei parallelen, unterschiedlichen Koordinatensystemen erfolgt, die sich in einem visuell-räumlichen und einem motorischen Code manifestieren. Übung soll hiernach zu einem Wechsel in der handlungsleitenden Funktion von einem visuell-räumlichen zu einem motorischen Code führen. Zu fragen ist, ob Übung der alleinige Faktor für den Wechsel der handlungsleitenden Funktion von einem visuell-räumlichen zu einem motorischen Code ist. In dem Experiment wurde untersucht, welchen Einfluss das Hervorheben von visuellen oder motorischen Informationen auf die Codierung hat. Methode An dem Experiment nahmen 28 Probanden (Pbn) teil. Aufgabe war die exakte Ansteuerung einer visuell präsentierten raumzeitlichen Sequenz mittels einer bidirektionalen Hebelbewegung (Flexions-/Extensionsbewegung im Ellenbogengelenk). Durch die Manipulation der Art der Präsentation der Sequenzinformation wurden visuelle oder motorische Informationen hervorgehoben. Die Pbn wurden am ersten Versuchstag zufällig auf eine von zwei Bedingungen verteilt: in der visuellen Bedingung wurde den Pbn die Zielvorgabe und der produzierte Effekt präsentiert, während in der motorischen Bedingung die Zielvorgabe und der produzierte Effekt bei der Bewegungsausführung ausgeblendet wurden (hier konnten nur motorische Informationen für die Bewegungsausführung utilisiert werden). Am Versuchstag 2 wurde mittels eines intermanuellen Transferdesigns 1. das raum-zeitliche Muster durch Spiegelung der Sequenz (motorischer Code), 2. die muskuläre Ansteuerung durch Invertierung der Flexions-Extensionsbewegung, bei gleichem raum-zeitlichen Muster (visuell-räumlicher Code) variiert. Der Hälfte der Pbn aus beiden Bedingungen wurden nun jeweils visuelle Informationen entzogen oder zusätzlich zur Verfügung gestellt. Ergebnisse und Diskussion Eine Varianzanalyse mit Messwiederholung für den Retentions- und Transfertest zeigt eine Interaktion informationelle Bedingung x Test F(6,48)=17.59, = 5.61, p<.01, η p ² =.49, und zwei Haupteffekte Test und informationelle Bedingung. Bei gleichem Übungsumfang zeigten die Pbn, welche im Retentions- und den beiden Transfertests zusätzliche visuelle Informationen erhalten haben, eine bessere Transferleistung, wenn der visuell-räumliche Code generiert werden musste, während die Pbn ohne visuelle Informationen eine bessere Transferleistung zeigten, wenn der motorische Code generiert werden musste. Das Hervorheben bestimmter Informationen hat somit einen Einfluss auf die motorische Codierung gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

101 AK17.2 Veränderung der Struktur mentaler Repräsentationen durch Übung Cornelia Frank 1,2, William Land 1,3 & Thomas Schack 1,2,3 Neurokognition und Bewegung Biomechanik1, Center of Excellence Cognitive Interaction Technology (CITEC) 2, Research Institute for Cognition and Robotics (CoR-Lab) 3 der Universität Bielefeld Schlüsselwörter: mentale Repräsentation, Fertigkeitserwerb, SDA-M Einleitung Charakteristisch für Experten ist neben einer relativ stabilen herausragenden Leistungserbringung eine funktional strukturierte mentale Repräsentation der entsprechenden komplexen Bewegung (Schack & Mechsner, 2006). Dieser Unterschied zum Novizen deutet darauf hin, dass sich mentale Repräsentationen im Verlauf des Fertigkeitserwerbs strukturieren. Die Rolle dieser Strukturierung beim motorischen Lernen bleibt jedoch weitgehend unklar. Die vorliegende Studie geht der Frage nach, ob bereits in frühen Lernstadien eine Veränderung der mentalen Repräsentationsstruktur einer komplexen Bewegung durch Übung erkennbar ist. Methode Die Experimentalgruppe (n = 12) übte eine komplexe Bewegung (Golf-Putt) an drei aufeinander folgenden Tagen mit 10 x 20 Wiederholungen pro Tag. Die Kontrollgruppe (n = 12) führte die Bewegung nicht aus. Die mentale Repräsentationsstruktur dieser Novizen (N = 24) wurde mittels Struktur-Dimensions-Analyse Motorik (SDA-M) zu drei Messzeitpunkten (Vor-, Nach- und Behaltenstest) erfasst. Ergebnisse und Diskussion Während keine Unterschiede in den Mittelwertsdendrogrammen der Kontrollgruppe erkennbar waren, unterschieden sich die Mittelwertsdendrogramme der Experimentalgruppe sowohl beim Nachtest ( = 0.32) als auch beim Behaltenstest ( = 0.31) signifikant voneinander im Vergleich zum Vortest. Mit der Leistungssteigerung 2 über die Zeit (z. B. für Trefferleistung: F(2,22) = 8.81, p =.006, p =.64) ging eine Strukturierung im Sinne der Gruppierung einzelner Konzepte nach funktionalen Aspekten einher (Vorbereitung, Vorschwung, Treffpunkt). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die mentale Repräsentationsstruktur bei Novizen durch Übung verändert. Interessant ist hierbei, dass allein die wiederholte Ausführung einer Bewegung bereits zu Veränderungen der Repräsentationsstruktur führt. Der Zusammenhang von Wissen und Können beim motorischen Lernen wird vor dem Hintergrund dieser Ergebnisse diskutiert. Schack, T. & Mechsner, F. (2006). Representation of motor skills in human long-term memory. Neuroscience Letters, 391, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 103

102 AK17.3 Ohne Präzisionsanforderungen kein end-state-comfort-effekt Künzell, S., Sießmeir, D., Augste, C., Maier, S., Hering, M. & Meinzinger A.M. Universität Augsburg, Institut für Sportwissenschaft In verschiedenen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Personen natürliche Bewegungen so planen, dass am Ende der Bewegung eine bequeme Position eingenommen werden kann. Die motorischen Aufgaben bestanden zumeist darin, dass ein Gegenstand ergriffen und positioniert werden musste, beispielsweise ein Stab oder ein Glas (Rosenbaum et al., 2006). Typischerweise ist dabei die Präzisionsanforderung am Ende der Bewegung größer als zu Beginn. Die größere Bequemlichkeit am Ende der Bewegung ist also regelmäßig konfundiert mit der größeren Präzisionsanforderung. Methode In dem hier präsentierten Experiment wurde die Präzisionsanforderung am Ende reduziert. Jede der 72 Vpn musste 9-mal einen Stab senkrecht durch ein elliptisches Loch ziehen, ihn um 180 drehen und durch ein zweites elliptisches Loch führen. Danach musste der Stab einfach fallen gelassen werden. Beobachtet wurde, ob der Stab zu Beginn in einer Daumen nach oben -Position oder in einer Daumen nach unten -Position genommen wurde. Letzteres führte nach der 180 -Drehung zum endstate comfort (ESC), ersteres nicht. Die Präzisionsanforderungen wurden manipuliert, in dem die elliptischen Löcher verschiedene Größen hatten. Ergebnisse Die Vpn zeigten lediglich 183-mal (28%) den ESC, 465-mal (72%) wurde der Stab zu Beginn der Bewegung mit einer Daumen nach oben -Position gegriffen, was zu einer unbequemen Endposition führt. Die Manipulation der Lochgröße führte zu keinen spezifischen Effekten. Daraus schließen wir, dass der ESC keine Rolle spielt, wenn am Ende der Bewegung keine erhöhten Präzisionsanforderungen herrschen. Rosenbaum, D.A., Cohen, R.G., Meulenbroek, R.G.J. & Vaughan, J. (2006). Plans for grasping objects. Motor Control and Learning, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

103 AK17.4 Trefferleistungen lassen sich von Basketball auf Dart transferieren, nicht aber ihre perzeptuellen Komponenten Rebecca Rienhoff 1, Melissa Hopwood 2, Lennart Fischer 1, Bernd Strauß 1, Jörg Schorer 1 & Joe Baker 3 1 Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 2 Victoria University Australia, 3 York University Toronto Das Quiet Eye ist definiert als letzte Fixation vor der Bewegungsinitiierung (Vickers, 1996). Das Phänomen ist ein robuster Befund, über viele Sportarten hinweg. Bisher wurde jedoch nicht untersucht, inwiefern dieses perzeptuelle Phänomen auf verwandte Aufgaben transferierbar ist. Ziel dieser Studie ist es zu untersuchen, inwiefern motorische und perzeptuelle Fertigkeiten des Basketballfreiwurfes auf den Dartwurf übertragbar sind. Methode 13 fortgeschrittene Basketballer und 13 Basketballanfänger hatten die Aufgaben, 15 Basketballfreiwürfe und 15 Dartwürfe geblockt, aber in randomisierter Reihenfolge zu absolvieren. Als abhängige Variable wurden die Trefferleistung und die Quiet Eye Dauer erhoben. Ergebnisse Die Ergebnisse zeigen eine bessere Trefferleistung der fortgeschrittenen Basketballer im Vergleich zu den Basketballanfängern, sowohl für den Basketballfreiwurf, t(24) = 9.21, p < 0.01, d = 3.61, als auch für den Dartwurf, t(24) = 2.96, p < 0.01, d = Die bessere Dartwurfleistung zeigt sich in unterschiedlichen Abweichung auf der x-achse, t(24) = 2.23, p = 0.03, d = 0.87, nicht aber auf der y-achse, t(24) = 1.42, p =.17, d = 0.56, 1 - β =.39. Die Fortgeschrittenen zeigen eine längere Quiet Eye Dauer für den Basketballfreiwurf, wenngleich dieser Befund nicht signifikant wird, ist jedoch eine mittlere Effektgröße zu verzeichnen, t(24) = 1.53, p = 0.07, d = Die Quiet Eye Dauer für den Dartwurf zeigt keine signifikanten Unterschiede zwischen den Expertisegruppen, t(24) = 0.02, p = 0.98, d = 0.01, 1 - β = Diskussion Die Ergebnisse zeigen signifikante Unterschiede für die motorischen Komponenten. Demnach können die fortgeschrittenen Spieler ihre motorischen Fertigkeiten des Basketballfreiwurfes auf den Dartwurf transferieren. Dies erfolgt allerdings ohne Transfer der perzeptuellen Fertigkeiten, sodass die Bedeutung des Quiet Eye für eine erfolgreiche Trefferleistung zu diskutieren ist. Vickers, J. N. (1996). Visual control when aiming at a far target. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 22, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 105

104 AK17.5 (Partner-)Interaktionsmuster beim Lösen kooperativer Aufgaben Timo Klein-Soetebier & Matthias Weigelt 1 1 Universität Paderborn Einleitung Das Fitts sche Gesetz (Fitts, 1954) beschreibt den negativen Zusammenhang zwischen den Parametern Bewegungsgeschwindigkeit und -genauigkeit. Zeigt sich dieser Zusammenhang auch beim Lösen kooperativer Aufgaben? Drei Experimente sollen diese Frage für (Bewegungs-)Aufgaben mit steigender Komplexität klären. Experiment 1 - Scheibentransport 12 Versuchspaare (VP) sollten abwechselnd 16 Scheiben von zwei Ausgangsstäben auf einen gemeinsamen Zielstab transportieren. Nach dem Fitts schen Gesetz ergab die Kombination dreier Scheibendurchmesser (9.12 vs vs. 18.5mm) und dreier Distanzen (10 vs. 20 vs. 30cm) neun Schwierigkeitsindizes (SI s) von 4.0 bis 7.6. Die lineare Regressionsanalyse zeigte einen signifikanten Zusammenhang (R²=.90; p<.01) zwischen den Transportzeiten und der Aufgabenschwierigkeit. Experiment 2 - Kistenwerfen 14 VP sollten abwechselnd 16 Tennisbälle in eine Kiste werfen. Die Kombination dreier Kistengrößen (39 vs. 60 vs. 88cm) und dreier Distanzen zwischen den Werfern (2m vs. 3m vs. 4m) ergab SI s von 1.2 bis 3.4. Die lineare Regressionsanalyse zeigte einen signifikanten Zusammenhang (R²=.88; p< 0.001) zwischen den Wurfzeiten und der Aufgabenschwierigkeit. Experiment 3 - Basketballpässe 12 VP sollten in 20 Sekunden möglichst viele Bodenpässe durch ein Zielfeld spielen. Die Kombination dreier Zielfeldgrößen (25.2 vs vs. 75.6cm) und dreier Distanzen zwischen den Spielern (2m vs. 3m vs. 4m) ergab SI s von 1.4 bis 4.0. Die lineare Regressionsanalyse zeigte einen signifikanten Zusammenhang (R²=.53; p< 0.05) zwischen den Passzeiten und der Aufgabenschwierigkeit. Diskussion Interaktionspartner scheinen ihre Bewegungsausführung an die Schwierigkeit der Aufgabenbedingungen anzupassen. Für die Sportpraxis bedeutet dies, dass Spieler die Rahmenbedingungen der Handlungen (z.b. die Lücke zwischen zwei Abwehrspielern und die Entfernung zum Mitspieler) berücksichtigen. Fitts, P. M. (1954). The information capacity of the human motor system in controlling the amplitude of movement. Journal of Experimental Psychology, 47, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

105 AK17.6 Akuteffekte eines Mentaltrainings auf die Maximalkraft der Dorsalflexoren F. Jesse 1 & M. Hagen 1 1 Universität Duisburg Essen, Institut für Sport- und Bewegungswissenschaften Einleitung Verschiedene Studien haben gezeigt, dass durch ein längerfristiges mentales Training (MT) eine Steigerung der Muskelkraft erzielt werden kann. Unter MT wird verstanden, sich eine Bewegung intensiv vorzustellen, ohne diese selbst auszuführen. Da MT in der Trainings- und Wettkampfpraxis mit dem Ziel der unmittelbaren Leistungssteigerung angewandt wird, sollten in der vorliegenden Studie die Effekte eines kurzfristigen MT auf die maximal willkürliche Kontraktionsfähigkeit (MVC) der Dorsalflexoren des Fußes (DF) und die Aktivität der Unterschenkelmuskulatur untersucht werden. Methode Insgesamt 30 männliche Probanden (Alter: 24,9±1,5 Jahre; BMI: 23,7±0,9 kg/m 2 ), randomisiert zu gleichen Teilen in Experimental- und Kontrollgruppe (EG und KG) aufgeteilt, absolvierten an jeweils zwei Versuchstagen im Abstand von Stunden MVC-Messungen der DF. Je drei MVC-Versuche wurden randomisiert durchgeführt ohne (OM) und mit externer Motivation (EM) sowie nach einer dreiminütigen Intervention. Bei dem MT wurde den Probanden ein Video gezeigt, auf dem Personen zu sehen waren, die Kontraktionen der DF durchführten. Die Probanden der KG mussten stattdessen Mathematikaufgaben lösen. Neben der MVC der DF wurde mit Oberflächen-EMG die Muskelaktivität von m. tibialis anterior, m. peronaeus longus und m. soleus abgeleitet. Die gemittelten Daten wurden anschließend mit einer zweifaktoriellen Varianzanalyse mit Messwiederholung analysiert. Ergebnisse und Diskussion In beiden Gruppen, EG und KG, konnte durch externe verbale Motivation (EM) eine im Mittel um 7% signifikant höhere Dorsalflexorenmuskelkraft gemessen werden. Im Gegensatz zur KG ließ sich in der EG diese um weitere 3% steigern. Dieser Kraftanstieg wurde jedoch nicht signifikant. Lerneffekte von Tag 1 zu Tag 2 konnten statistisch nicht identifiziert werden. Die maximal willkürliche isometrische Muskelkraft ist stark abhängig von supraspinalen Einflüssen. Neben externer verbaler Motivation scheint auch eine gesteigerte internale Motivation (hier: Mentaltraining) zur zusätzlichen akuten Leistungssteigerung beizutragen. Die genauen neuronalen Mentaltrainingseffekte auf die Zielmuskulatur, wie z.b. das Aktivierungsausmaß sowie die Agonist-Antagonist- Interaktion, müssen diesbezüglich noch näher untersucht werden. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 107

106 AK18.1 Maximale Sprintgeschwindigkeit und kinematische Schrittmerkmale im Verlauf einer Doppelperiodisierung in der Leichtathletik 1 Klaus Mattes & Nele Habermann Universität Hamburg, Fachbereich Bewegungswissenschaft, Abteilung Bewegungs- und Trainingswissenschaft Einleitung und Methode Eine maximale sportliche Form kann nicht über ein ganzes Trainingsjahr (TJ) aufrechterhalten werden, weil die dafür notwendige hohe Trainingsbelastung die Gefahr des Übertrainings beinhaltet. Darum folgt das Training in den leichtathletischen Sprint- und Sprungdisziplinen einer Doppelperiodisierung (DP) mit Wettkampfhöhepunkten im Winter und Sommer (Joch, 1992). Die Studie untersucht die Veränderung kinematischer Schrittmerkmale bei maximaler Sprintgeschwindigkeit (v S ) im Verlauf verschiedener TP einer DP. Insgesamt nahmen 26 Sprinter und Springer (7 weibliche, Alter: 22,7 ± 5,7 Jahre, KM: 60,1 ± 6,7kg, KH: 172,1 ± 4.4cm; 19 männliche, Alter: 20,9 ± 3,3 Jahre, KM: 73,7 ± 6,5kg, KH: 182,3 ± 7,5cm) des Berliner Leichtathletikverbandes an fliegenden 30-m- Sprints teil. Die kinematischen Schrittmerkmale (v S, Schrittlänge (l s ), Schrittfrequenz (f S ), Kontakt- (t K ) und Flugzeit (t F )) wurden mit einer Auflösung von 1ms und 3cm für jeden Schritt mittels Optojump (Microgate S.r.L., Italy) gemessen. Über ein standardisiertes Protokoll wurden die Trainingsdaten erfasst. Neben der statistischen Beschreibung der Daten erfolgte eine Varianzanalyse mit Messwiederholung mit dem Faktor TP und eine multiple Regressionsanalyse für die v S als Funktion der kinematischen Schrittmerkmale. Ergebnisse und Fazit Die Längsschnittanalyse zeigte einen signifikanten Einfluss der TP auf die maximale v s, die im Mittel um 0,42 ± 0,08m/s im TJ anstieg und einen zyklischen Verlauf mit DP rekonstruierte. Im Verlauf eines Zyklus (avp, svp und WP) differierten die v s, s l, f s und t K, aber nicht die t F. Anhand der Regressionsfunktionen (R 2 >0,9) kann die v S aus der s l, f s und/oder t K und t F differenziert prognostiziert werden. Im Verlauf des TJ ergaben sich verschiedene Wege zur Steigerung der v s aus den kinematischen Schrittmerkmalen, sodass deren systematische Trainingskontrolle die Steuerung der v s in den TP unterstützt. Die multiplen Regressionsfunktionen erlauben dabei eine differenzierte Prognose der v s aus den kinematischen Schrittmerkmalen als Trainingsziele für die jeweilige TP und das gesamte TJ. Joch, W. (1992). Rahmentrainingsplan für das Aufbautraining Sprint. Aachen: Meyer & Meyer. 1 Dieses Projekt wurde mit Forschungsmitteln des Bundesinstitutes für Sportwissenschaft gefördert (IIA /08) gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

107 AK18.2 Einfluss einer ringkampfnahen Belastung auf die Schnellkraft Ronny Lüdemann 1, Claudius Nowoisky 1 & Dirk Büsch 1, 2 1 Institut für Angewandte Trainingswissenschaft Leipzig, 2 Hochschule für Gesundheit & Sport Berlin Die Stabilität der Kraft innerhalb eines Kampfes wird im Ringen als ein wesentliches Leistungskriterium angesehen. Der Focus im Griechisch-Römischen Ringkampf liegt dabei auf dem Kraftniveau am Ende der einzelnen Kampfrunden, da bei Punktgleichstand nach 1:30 min. eine Standardsituation durch den Kampfrichter angeordnet wird. Den hohen Stellenwert dieses Kampfabschnitts stellen Curby, Dziedzic und Fraser (2009) in ihrer Analyse der Olympischen Spiele 2008 heraus. Die Kraft, die zur Durchsetzung einer individuellen grifftechnischen Lösungsvariante notwendig ist, unterliegt dem Einfluss der vorangegangenen Wettkampfbelastung. Dabei stellt sich die Frage, ob sich die Schnellkraft, die oft noch am Ende der Kampfrunde bspw. beim Ausheben des Gegners zur Durchsetzung einer Wurftechnik notwendig ist, im Verlauf eines Wettkampfs reduziert und wie darauf letztendlich trainingsmethodisch reagiert werden kann. Geprüft wurde im Rahmen einer Untersuchungsreihe der Einfluss einer ringkampfnahen konditionellen Belastung auf das muskelgruppenspezifische Schnellkraftniveau. Methode An der Untersuchung nahmen 10 männliche Leistungssportler im Alter von 16 bis 31 Jahren (M = 21,8, SD = 5,6) teil. Mit Hilfe eines Handkurbelergometers wurde in Anlehnung an den wettkampfspezifischen Belastungszeitraum eine ringkampfnahe Belastung im Umfang von drei Belastungsrunden induziert. Zum jeweiligen Messzeitpunkt am Ende jeder Runde absolvierten die Sportler eine sportartspezifische Hubbewegung. Dazu diente eine am IAT entwickelte Messpuppe, die mit Beschleunigungssensoren für die drei Bewegungsrichtungen ausgestattet ist. Operationalisiert wurde die Schnellkraft über den Impuls. Ergebnisse und Diskussion Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Schnellkraft der Versuchs- gegenüber der Kontrollgruppe im wettkampfspezifischen Belastungszeitraum reduziert. Die Reduktion ist über die drei Messzeitpunkte statistisch und praktisch bedeutsam (F[3, 27] = 12,28, p < 0,001, η 2 p = 0,58). Derzeit werden in Zusammenarbeit mit dem Praxispartner aus dem Bereich Griechisch- Römischer Stil Überlegungen angestellt, wie trainingsmethodisch die Reduktion der Schnellkraft im Wettkampf eingeschränkt bzw. kompensiert werden kann. Curby, D., Dziedzic, S. & Fraser, S. (2009). Analysis of the Olympic Greco-Roman wrestling competition. Zugriff am unter Games GR Scoring Analysis.pdf 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 109

108 AK18.3 Akrobatische Sommersportarten zwischen Schwierigkeit und Qualität Falk Naundorf & Ilka Seidel Institut für Angewandte Trainingswissenschaft, Fachbereich Kraft-Technik Einleitung Die Wertungsbestimmungen in den akrobatischen Sportarten werden immer weiter ausdifferenziert. Dabei wird versucht die leistungskennzeichnenden Merkmale Technik und Inhalt (Stark, 1980) in Bewertungskategorien umzusetzen. Die letzte Anpassung dazu erfolgte z.b. im Gerätturnen 2006 mit einer nach oben offenen Schwierigkeitsnote (S, Inhalt) und einer Ausführungsbewertung (Q, Technik) mit bis zu 10 Punkten. Dies findet sich mit Ausnahme des Synchronschwimmens in vergleichbarer Form auch im Wasserspringen, Trampolinturnen und in der Rhythmischen Sportgymnastik. Diese Detailwerte ermöglichen eine separate Erfassung von S und Q. Aktuell liegen keine empirischen Befunde zur Leistungsstruktur vor, welche die Bedeutung von S und Q quantifizieren, so dass deren Anteil am Gesamtergebnis nicht bekannt ist. Ziel ist die Ermittlung der Relevanz von S und A. Methoden In einer Analyse der Wettkampfresultate in den o.g. Sportarten bei den Olympischen Spielen von Peking 2008 (N zwischen 16 und 61) wurden Rangkorrelationen nach Spearman (SPSS 19) zwischen dem Gesamtergebnis und den Punktzahlen für S sowie Q für die Frauen (F) und Männer (M) berechnet. Die Unterschiedsprüfung der Korrelationskoeffizienten in den Sportarten erfolgte nach Diehl & Arbinger (1992, S. 382f) mit der Software COR. Ergebnisse und Diskussion Die Analysen zeigen, dass mit Ausnahme der Resultate im Gerätturnen der Männer (r S = 0,88 und r Q = 0,83) und im Trampolin der Frauen (r S = 0,72 und r Q = 0,90) die Punktzahl für Q von signifikant größerer Bedeutung ist. Dabei sticht die Sportart Wasserspringen mit der Disziplin Turmspringen (F/M: r S = 0,34/0,28; r Q = 0,92/0,97) heraus, weil hier der Einfluss von Q am höchsten ist. Die Trennung der Wertungsbestandteile in den Regelwerken und die nun vorliegenden Ergebnisse lassen es erstmals zu, die akrobatischen Sommersportarten einheitlich hinsichtlich der Bedeutung von Schwierigkeit und Ausführungsqualität zu bewerten und einzuordnen. Damit bieten sich Ansätze zur Erklärung der Leistungsstruktur und zur empirischen Analyse von Entwicklungstendenzen. Diehl, J. M. & Arbinger, R. (1992). Einführung in die Inferenzstatistik. Eschborn: Verlag Dietmar Klotz. Stark, G. (1980). Zur Leistungsstruktur in den akrobatischen Sportarten und Disziplinen. Theorie und Praxis Leistungssport, 18 (3), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

109 AK18.4 Wirkung eines plyometrischen Krafttrainings im Rock n Roll Tanzsport Elisabeth Hirche 1, Achim Walther 2, Sven Michel 1, Nico Nitzsche 1 Hochschule Lausitz 1 Orthopädische Universitätsklinik TU Dresden 2 Die Leistungsstruktur im Tanzsport-Rock n Roll ist derzeit kaum beschrieben. Rahmentrainingspläne werden aktuell nicht flächendeckend konzipiert. Die Bewegungsstruktur der Sportart ist durch Sprungschritte, kombinierte Sprungvariationen und durch schnellen Wechsel der Elemente gekennzeichnet (Rosenberg, 2004, S.11). Die neuromuskuläre Beanspruchung des Prellfederns beim Tanz lässt sich durch den sog. Dehnungsverkürzungszyklus (DVZ) beschreiben (Ruprecht, 2003, S.92). Ziel war es den Effekt eines plyometrischen Krafttrainings auf die Sprungleis- tung an Rock n Roll Tänzerinnen der Bundesliga zu untersuchen. Plyometrie bein- haltet reaktive Bewegungsformen, die besonders die Schnellkraft und Explosivkraft fördern. Methodik 15 Probanden (17±3 Jahre, Masse 60,5±7,9 kg, Größe 1,7±0,07m, BMI 17,8±2 kg/m2) absolvierte im Training zusätzlich spez. Übungen im DVZ (6 Wochen, 2mal wöchentlich 20 Minuten). Vor und nach dieser Trainingsphase wurden die Sprung- leistung (Reaktivkraft, Sprunghöhe), Kraftausdauer und Schnelligkeit des Sprung- gelenkes gemessen. Zur statistischen Auswertung wurden der Shapiro Wilk Test (Normalverteilung), der t-test bzw. der Wilcoxon-Test zur Prüfung intraindividueller Test-Retest-Differenzen auf dem Signifikanzniveau p=0,05 eingesetzt Ergebnisse Es zeigten sich signifikante Zunahmen der Sprunghöhe und der Reaktivkraft (p<0,05). Hochsignifikante Zunahmen waren in der Schnellkraftausdauer (Anzahl der Kicks in 30s) sowie in der Kraftausdauer der Plantarflexoren zu finden (p<0,01). Diskussion Trotz der bereits hohen plyometrischen Komponente im Rock n Roll legen die Be- funde nahe, dass ein implementiertes Training des DVZ eine leistungssteigernde Komponente der Sprungleistung erwarten lässt. Es ist anzunehmen, dass durch die erhöhte Frequenzschnelligkeit mehr bewertungsrelevante Bewegungen in der Cho- reographie eingebunden werden können. Zu prüfen bleibt, ob sich dies im Wett- kampf wiederspiegelt. Ruprecht, T. (2003). Trainingswissenschaftliche Darstellung der Fußball-Jugendarbeit der Broca Juniors. 1. Auflage. Norderstedt: Grin Verlag. Rosenberg, S. (2004). Handbuch Rock n Roll. 2. Auflage. Aachen: Meyer & Meyer Verlag 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 111

110 AK18.5 Korrelationsanalyse zwischen dem Critical Power Test und der Radleistung bei jugendlichen Triathleten Martin Schönfelder, Martin Jakob und Renate Oberhoffer Lehrstuhl für Präventive Pädiatrie, Technische Universität München Talentdiagnostik ist heutzutage in fast allen Wettkampfsportarten ein probates Mit- tel, um Talente frühzeitig zu erkennen und durch strukturiertes Training effizient zu fördern. Dennoch mangelt es an Studien über aussagekräftige Labortests zur Quantifizierung der radspezifischen Leistungsfähigkeit, die eine gute Wettkampf- prognose erlauben. Ziel der vorliegenden Studie war es, den Zusammenhang zwi- schen den Leistungskennwerten eines anaeroben Critical-Power-Tests (CPT) und der radspezifischen Zeitfahrleistung darzustellen. Hierzu durchliefen 38 jugendliche Triathleten zwischen 11 und 19 Jahren einen CPT (3 min Warmup plus 75 sec All out bei Cadenz 110), bei dem die Kennwerte Maximalleistung (PEAK), Mittlere Leistung (MEAN) und Leistungsplateau der letz- ten 30 Sekunden (MEAN30) ermittelt wurden. Das MEAN30 wurde dabei durch zwei unterschiedliche Methoden in Intervalle gegliedert, um eine schrittweise Korrelationsanalyse berechnen zu können. Zum einen wurde ein Fünf-Sekunden- Intervall beginnend vom Ende des Tests um jeweils fünf Sekunden in Richtung dem kritischem Punkt verlängert, zum anderen wurde ein 10-Sekunden-Intervall vom Ende des Tests in Richtung kritischem Punkt um jeweils zwei Sekunden verscho- ben. Für jedes Intervall wurde dabei die durchschnittlich erbrachte Leistung be- rechnet. 14 der 38 Probanden absolvierten zudem ein Zeitfahren über eine Distanz von 9,6 km. Die Ergebnisse aus diesen beiden Tests wurden untereinander und zur isolierten Radleistung aus einem Triathlon-Wettkampf (n=34) in Bezug gesetzt. Die Untersuchungen ergaben hoch signifikante (p<0,01) Korrelationen bezüglich der Intervallleistung und der durchschnittlichen Wettkampf- und Zeitfahrgeschwin- digkeit, wobei die Zusammenhänge von MEAN30 und Zeitfahrleistung am stärksten ausgeprägt waren. Die höchsten Korrelationen konnten in der Altersklasse der Ju- nioren ermittelt werden. Die verschiedenen Methoden, das Leistungsplateau in In- tervalle zu zerlegen, ergaben vergleichbare Korrelationskoeffizienten. Als kritisch zu betrachten bleibt der Parameter MEAN30 im CPT, welcher sich nicht bei allen Athleten in gleicher Weise ausgebildet hat. Problematisch in diesem Zusammenhang waren die größeren Leistungsschwankungen in der Finalphase des Tests, die die Ausbildung eines Plateaus entweder zu unterschiedlichen individuel- len Zeitpunkten initiierte oder verhinderte. Darüber hinaus nehmen beim CPT Maximalkraft, Motivation und koordinative Fähigkeiten eine wichtige Rolle ein, die vor allem bei jungen Athleten unterschiedlich ausgeprägt sind. Der CPT lässt zwar kei- ne genaue Aussage bezüglich künftiger Wettkampfleistung zu, dennoch sollten die Kennwerte des CPT kritisch beleuchtet werden; zu nennen ist hier der kritische Punkt, der den Beginn der Plateauphase kennzeichnen soll gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

111 AK18.6 Effekt des exzentrischen Trainings auf die mechanischen und morphologischen Eigenschaften des Quatrizeps Muskels Ali Sharifnezhad, Robert Marzilger, Adamantios Arampatzis Humboldt-Universität zu Berlin, Abteilung für Trainings- und Bewegungswissenschaften Einleitung Die Untersuchung prüfte die Effekte exzentrischer Trainingsreize auf die Anpassung mechanischer und morphologischer Eigenschaften des menschlichen Skelettmuskels in Abhängigkeit von der Reizmagnitude. Es wurde berichtet, dass exzentrisches Training zu einer Erhöhung der Sakomere in Serie führen kann (Proske & Morgan, 2001; Blazevich et al. 2007). Daher wurde die Hypothese aufgestellt, dass bei gleichbleibendem Volumen eine höhere Magnitude des exzentrischen Reizes einen höheren Einfluss auf die longitudinale Adaptation des Muskels hat. Methoden Es wurden zwei Trainingsinterventionen mit exzentrischer Belastung durchgeführt, wobei gezielt die Magnitude des Reizes (Muskelkraft) während einer Trainingsperiode von 10 Wochen modifiziert wurde. Die Experimentalgruppe (n=10) absolvierte ein Training (10 Wochen, 3-mal wöchentlich) mit exzentrischen Muskelkontraktionen der Knieextensoren (90 /s), ein Bein mit 65%, das andere mit 100% der maximalen willkürlichen Kontraktion (MVC). Darüber hinaus gab es eine Kontrollgruppe mit 11 weiteren Personen. Gemessen wurden die Moment-Winkelrelation und die Leistung- Winkelgeschwindigkeitsrelation der Knieextensoren und die Faserlänge des M. Vastus Lateralis vor und nach der Intervention. Ergebnisse Das 10-wöchige Training führt bei beiden Belastungsprotokollen (65% und 100% MVC) zu einem signifikant (p<0.05) größeren maximalen Kniegelenkmoment und höherer mechanischer Leistung, wobei die Kontrollgruppe keine Veränderungen aufwies. Zwischen den beiden Interventionen konnte in Bezug auf das Moment und die Leistung keine Differenz festgestellt werden. Die Faserlänge des Vastus Lateralis zeigte keine signifikanten (p>0.05) Unterschiede sowohl in der Experimental- als auch in der Kontrollgruppe vor und nach dem Training. Diskussion Die Maximalkraft und die maximale Leistung der Knieextensoren konnten durch die zwei Interventionen verbessert werden, was die Effektivität des Trainings belegt und zeigt, dass trainingsspezifische Anpassungen stattgefunden haben. Eine Zunahme der Faserlänge des M. Vastus Lateralis konnte nicht festgestellt werden, deshalb ist eine longitudinale Adaptation des Muskels auszuschließen. Blazevich, A.J, Cannavan, D., Coleman, D.R. und Horne, S. (2007). Influence of concentric and eccentric resistance training on architectural adaptation in human quadriceps muscles. J Appl Physiol. 103, Proske, U. und Morgan, D.L. (2001). Muscle damage from eccentric exercise: mechanism, mechanical signs, adaptation and clinical applications. J Physiol. 537, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 113

112 AK19.1 Pacing in zyklischen Sportarten trainingsmethodische Wunschvorstellung vs. physischer Rahmenbedingungen grundlegende Aspekte Ulrich Hartmann, Mario Hermsdorf Universität Leipzig, Fakultät für Sportwissenschaft, Institut für Bewegungs- und Trainingswissenschaft der Sportarten II, Jahnallee 59, Leipzig Besonders in zyklischen Sportarten wird die sportliche Leistung durch verschiedene Faktoren zu jeweils unterschiedlichen Anteilen beeinflusst. Neben zahlreichen individuellen Gegebenheiten stellt jedoch die physische bzw. stoffwechselbezogene Leistungsfähigkeit eine entscheidende Größe bzw. Voraussetzung dar, die wiederum die Möglichkeiten einer beabsichtigten Pacingstrategie im Rahmen einer Wettkampfleistung beschränkt. Es wird daher zunächst exemplarisch aufgezeigt und begründet, wie sich die stoffwechselbezogene Leistung in einer zyklischen Sportart am Bsp. des 400 m und des 3000 m Laufs zusammensetzt bzw. wie sich eventuelle unter- oder überdurchschnittliche Gegebenheiten des Stoffwechsels auf die Wettkampfleistung und somit auch auf die Pacingstrategien auswirken könnten. Theoretisch wäre es z. B. wünschenswert, wenn ein 3000 m Läufer idealerweise über die Startleistung eines Kurzsprinters, im Folgenden sowie im Endspurt über die Leistung eines 400 m Läufers und im Mittelteil der Belastung über die physische Leistung eines Langstreckenläufers, jeweils versehen mit den entsprechenden und notwendigen koordinativen Fähigkeiten, verfügen würde. - Dass auf hohem Leistungsniveau derartige Gegebenheiten physisch nicht gleichzeitig realisierbar und auch trainingsmethodisch nicht umsetzbar sind, wird durch Klärung der anpassungsbedingten und stoffwechselbezogenen Hintergründe näher erläutert. Als Problem dafür können im Kontext der zyklischen Sportarten die zum Teil unzureichend dargestellten Zusammenhänge zwischen Energiestoffwechsel und der Anpassung gesehen werden. Bezüglich beider Einflussgrößen lassen sich konkrete quantitative Angaben nur schwer ermitteln und liegen nur unzureichend und meist auf traditionellen Sichtweisen beruhend vor, individualisierte Stoffwechselanforderungsprofile und Anpassungsmodelle fehlen. Dies hat zur Folge, dass über die Deskription der Leistung einzelner Abschnitte die Wettkampfbelastung und somit auch der Wunsch nach Umsetzung von Pacingstrategien begründet werden. Dementsprechend wird versucht, sie trainingsmethodisch zu definieren und später auch im Wettkampf in ähnlicher Weise umzusetzen. Resümée: Der Grossteil der (physischen) Bedingungen einer zyklischen Leistung entspricht nur z.t. wissenschaftlich zugrunde liegenden biologischen Bedingungen. Die existierenden Sichtweisen zu erhofften und tatsächlich realisierbaren Pacingstrategien, deren formulierte Trainingsempfehlungen sowie die in diesem Kontext erwarteten Anpassungsvorgänge müssen überdacht werden gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

113 AK19.2 Langzeitkorreliertheit der Laufgeschwindigkeit im Halbmarathonlauf Olaf Hoos 1, Tobias Böselt 1, Martin Steiner 1, Kuno Hottenrott 2, Ralph Beneke 1 1 Institut für Sportwissenschaft, Philipps-Universität Marburg 2 Department Sportwissenschaft, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Einleitung Aktuelle Befunde zum Pacing im Langzeitausdauerbereich deuten auf merkliche Variabilität im Geschwindigkeitsverlauf mit fraktaler Skalierung (Billat et al., 2006). Hochauflösende Daten zu Geschwindigkeit (V), Zyklusfrequenz (ZF) und Zykluslänge (ZL) während realer Wettkampfbelastungen fehlen bisher. Methodik Bei n=21 männlichen, wettkampferfahrenen Läufern (38±11a, BMI: 23±2kg*m-²) wurden mit Hilfe eines miniaturisierten Akzelerometers (Polar S3-Sensor) hochauflösende (1 Hz) Daten zu V (m/s), ZF (Hz) und ZL (m) im Halbmarathonlauf erhoben. Als Variabilitätsgrößen wurden die Variationskoeffizienten (CV), spektralen Gesamtleistungen (TP) und Peaks (PP), fraktalen Skalierungsexponenten (beta) und fraktalen Dimensionen (FD) von S, SF und SL berechnet. Ergebnisse V, ZF, ZL lagen bei 3,65±0,41 m/s, 1,41±0.05 Hz und 2,58±0,25 m. Die Variabilität von ZF (CV: 1,7±0,4 %; TP: 0,0004±0,0002 n.u.) war kleiner (p<0,05) als die von V (CV: 4,5±1,3 %; TP: 0,0260±0,0195 n.u.) und ZL (CV: 4,4±1,4 %; TP: 0,0116±0,0081 n.u.). Bei vergleichbaren PP-Werten (V: 0,0016±0,0011 Hz; ZF: 0,0017±0,0010 Hz; ZL: 0,0015±0,0011 Hz) konnten fraktionale Brownsche Bewegungen (fbm) für ZF (beta: 1,35±0,16; FD: 1,82±0,08), ZL (beta: 1,45±0,19; FD: 1,77±0,10) und V (beta: 1,57±0,20; FD: 1,71±0,10) klassifiziert werden. Fraktale und spektrale Variabilitätsgrößen waren leistungsunabhängig. Die Variationen in V ließen sich semipartiell mit 84 ± 6 % durch SL und 16 ± 6 % durch SF erklären. PP (r = 0,56) und beta (r = 0,91) korrelierten für V und SL. Diskussion fbm in V, ZF und ZL kennzeichnen die Langzeitkorreliertheit dieser Zeitreihen und belegen damit eine komplexe Regulation des Pacing im Halbmarathonwettkampf. Dies ist bei wettkampferfahrenen Läufern unabhängig von der Laufleistung. Billat, V. L., Wesfreid, E., Kapfer, C., Koralsztein, J. P. & Meyer, Y. (2006). Nonlinear dynamics of heart rate and oxygen uptake in exhaustive 10,000 m runs: influence of constant vs. freely paced. J Physiol Sci, 56 (1), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 115

114 AK19.3 Pacing: unbewusste Leistungsanpassung am Übergang von Kurz- zu Langsprint Ralph Beneke 1, Anna Wittekind 2 1 Institut für Sportwissenschaft, Philipps-Universität Marburg 2 World Sugar Research Organisation, London, UK Hintergrund Pacing ist ein komplexer Prozess der akuten Belastungsregulation um das individuelle Leistungspotential optimal ausschöpfen zu können. Pacing beinhaltet die bewusste und unbewusste Integration von efferenten und afferenten Signalen unter Berücksichtigung von Handlungsplan, Beanspruchungsempfinden und Erfahrung. Ob bei einer Wettkampfdauer unter 80 bis 100 s Pacingstrategien mit submaximalem Start-Beschleunigungsabschnitt gewählt werden sollten, ist umstritten. Ziel Analyse ob und ab welcher antizipierbaren Sprintdauer möglicherweise unbewusste Modifikationen des Handlungsplans im Sinne des Pacings beobachtet werden können. Methodik Neun männliche Probanden absolvierten 4 randomisierte Ergometer Sprints von 5, 15, 30 und 45 s Dauer mit der Anweisung, jeden Sprint mit maximaler Startkraft und maximaler Beschleunigung zu absolvieren. Ergebnisse Beim 45 s Sprint waren Peak- und mittlere 10 s Leistung geringer (p < 0.001) als beim 5 und 15 s Test. Während der initialen 15 s waren die Leistungsverluste der 30 und 45 s Sprints geringer als beim 15 s Test (p < 0.05). Schlussfolgerungen Die Ergebnisse deuten auf ein Abweichen vom Handlungsplan der maximalen Startkraft und maximaler Beschleunigung im Sinne unbewusster zentraler Kontrolle während der initialen Phase von Sprints mit mehr als 15 s Dauer hin gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

115 AK19.4 Energiestoffwechsel der Skelettmuskulatur als dominanter Reiz des Belastungsempfindens im Sprint Ralph Beneke 1, Anna Wittekind 2 1 Institut für Sportwissenschaft, Philipps-Universität Marburg 2 World Sugar Research Organisation, London, UK Hintergrund Pacing beinhaltet die bewusste und unbewusste Integration von efferenten und afferenten Signalen unter Berücksichtigung von Handlungsplan, Beanspruchungsempfinden und Erfahrung. Das Rating of Perceived Exertion (RPE) ist ein anerkanntes Maß des Beanspruchungsempfindens bei Bewegung und Sport. Als physiologische Kandidaten für die Auslösung der via RPE verbalisierten Empfindungen gelten Akutreize wie Herzkreislaufreaktionen, Atemaktivität, Metaboliten in Blut und Muskel, Haut- und Körperkerntemperatur. Alle genannten Messgrößen sind beim Sprint schwer messbar. Ihre Dynamik erlaubt beim Sprint kein RPE-synchrones physiologisches Abbild der akuten Beanspruchung. Ziel Ob die Modellierung der Dynamik der Blutlaktatkonzentration (BLK) ermöglicht, einen Zusammenhang zwischen muskulärer Nettolaktatbildung und RPE zu bestätigen. Methodik Neun männliche Probanden absolvierten 4 randomisierte maximale Ergometer Sprints von 5, 15, 30 und 45 s Dauer. Das RPE wurde unmittelbar nach jedem Sprint erfragt. Die BLK wurde unmittelbar vor und hochfrequent über 30 min nach jedem Sprint gemessen. Basierend auf der Dynamik der BLK wurde das während des Sprints extravaskulär gebildete Nettolaktat (A) berechnet. Ergebnisse Nachbelastungs-BLK, A und RPE stiegen mit zunehmender Sprintdauer an (alle p < 0.001). Mit 59.3 % (p < 0.001) ermöglichte A die höchste Erklärung der Varianz des RPE. Schlussfolgerungen Die Ergebnisse unterstützen die Theorie, dass beim Sprint muskuläre metabolische Akutreaktionen den dominanten afferenten Reiz für das Beanspruchungsempfinden darstellen. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 117

116 AK19.5 Leistungsregulation im Ausdauer-Wettkampf: Vom Olympischen Finale zur laborgestützten Ermittlung physiologischer Korrelate Christian Thiel 1, Winfried Banzer 1, Jos J. de Koning 2,3, Arjan Bakkum 3, Sil Kloppenburg 3, Trent Joseph 2, Jacob Cohen 2, John Porcari 2, Carl Foster 2,3 1 Abteilung Sportmedizin, Goethe-Universität Frankfurt 2 University of Wisconsin-La Crosse, USA 3 VU University-Amsterdam, Niederlande Hintergrund Analysen von Pacing-Strategien im leichtathletischen Mittel-/Langstreckenlauf konzentrieren sich bislang auf Weltrekorde (WR), während die klassische Wettkampfsituation noch nicht untersucht worden ist. Zudem fehlen Informationen über physiologische Korrelate der Veränderung des Renntempos. Methode Auf Basis erstmals verfügbarer Daten (100m-Zwischenzeiten) wurden die Laufgeschwindigkeiten bei olympischen m Finals in Peking 2008 (n=132 Läufer) in Diagrammen (individuelle Geschwindigkeit über die Zeit) visualisiert. Darauf aufbauend absolvierten 11 trainierte Läufer (55 ml O 2 /kg/min) Laborsimulationen eines 10-km Rennens auf dem Laufband unter variierenden Bedingungen: 1. Freies Pacing (V), 2. Initial 10% erhöhtes Tempo (V+10), 3. V+10 bei fehlender Windkühlung (V+10H). Unterschiede in abhängigen Variablen wurden mittels ANOVA mit Messwiederholung und Tukey post hoc-tests ermittelt. Ergebnisse In 7 von 8 olympischen Finals wurden erhebliche Variationen des Tempos beobachtet. Finalisten, die das Tempo der Spitzengruppe nicht mitgehen konnten, erreichten eine stabile Laufgeschwindigkeit und zeigten einen Endspurt. In der Laborsimulation waren zwischen den 3 Pacing-Bedingungen keine Unterschiede in der Körperkerntemperatur nachweisbar. Den in V+10 und V+10H nach 3-5 km beobachteten Reduktionen der Laufgeschwindigkeit gingen signifikant erhöhte Ratings of Perceived Exertions (RPE) und Laktatkonzentrationen voraus. Diskussion Anders als bei WR sind Pacing-Strategien in olympischen Finals variabel. Reduktionen der Laufgeschwindigkeit stellen keine physiologische Katastrophe, sondern eine aktive Maßnahme zu deren Vermeidung dar. Die Laborergebnisse zeigen, dass Auslenkungen bei Laktat und RPE mit Veränderungen der Laufgeschwindigkeit zusammenhängen. Bei normalen Umgebungsbedingungen (20-24 C) scheint die Körperkerntemperatur nicht an der Geschwindigkeitsregulation beteiligt zu sein, selbst wenn Läufer das Rennen zu schnell angehen und die Windkühlung fehlt gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

117 AK19.6 Der Talk Test als pragmatisches Verfahren der Belastungssteuerung Christian Thiel 1, Carl Foster 2, Lutz Vogt 1, Kathrin Schmidt 1, Andreas Bernardi 1, Frieder Krause 1, Winfried Banzer 1 1 Abteilung Sportmedizin, Goethe-Universität Frankfurt 2 University of Wisconsin-La Crosse, USA Hintergrund Die Ermittlung effektiver Trainingsintensitäten erfordert pragmatische und standardisierte Tests. Bei körperlichen Belastungen oberhalb der anaeroben Schwelle ist die Fähigkeit zu sprechen aufgrund erhöhter Ventilation erschwert. Der Talk Test (TT) beansprucht diese Einschränkung der Sprechfähigkeit zu repräsentieren und damit eine Steuerung körperlicher Belastung zu erlauben (Jeanes, Foster, Porcari, Gibson und Doberstein 2011). Jedoch ist unklar, inwiefern der TT bei Fremd- und Selbsteinschätzung der Sprechfähigkeit vergleichbare Intensitätsbereiche ermittelt. Methode Fünfzehn Probanden (25±2 Jahre; maximale Sauerstoffaufnahme 50,6±5,6 ml kg 1 min 1 ) führten inkrementelle TT sowie drei 30minütige Tests zur Ermittlung des maximalen Laktat Steady States (MaxLass) durch. Die letzten 20 Sekunden jeder Stufe des TT rezitierten die Probanden einen Standardtext und wurden gefragt, ob sie gut sprechen konnten ( ja : positiv/ nicht sicher : uneindeutig/ nein : negativ). Parallel schätzte ein externer Beobachter die Sprechfähigkeit ein. Ergebnisse Die letzte positive Stufe des TT (v LP ), die erste uneindeutige Stufe (v UE ) und die erste negative Stufe (v N ) lagen selbsteingeschätzt bei 82±14%, 94±13% & 109± 14% der MaxLass Geschwindigkeit (v MaxLass : 12,1±1,4 km/h). Die auf Basis von Fremd- und Selbsteinschätzung ermittelten Geschwindigkeiten unterschieden sich nicht systematisch (95%-Konfidenzintervalle: v LP -14,+4%; v UE -11,+3%; v N -6,+4%). Diskussion Können sich Freizeitsportler während körperlicher Aktivität gut unterhalten, belasten sie sich unterhalb von v MaxLass. Ist eine Unterhaltung nicht mehr gut möglich, belasten sie sich im Mittel über v MaxLass. Die Fremdeinschätzung führt zu keinem systematischen Bias gegenüber der Selbsteinschätzung, so dass der TT auch von Trainern eingesetzt werden kann. Das Potenzial des TT zur Trainingssteuerung in Freizeitsport und Klinik sollte Gegenstand weiterer Untersuchungen sein. Jeanes E.M., Foster C., Porcari J.P., Gibson M. & Doberstein S. (2011). Translation of exercise testing to exercise prescription using the talk test. Journal of Strength and Conditioning Research, 25, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 119

118 AK20.1 Verknüpfung von diskreten Methoden mit Kontinuumsmethoden durch Homogenisierung am Beispiel der menschlichen Bandscheibe Nils Karajan 1,2, Oliver Röhrle 1,2, Wolfgang Ehlers 1,2, Syn Schmitt 2,3 1 Institut für Mechanik (Bauwesen), Pfaffenwaldring 7, Universität Stuttgart 2 Forschungszentrum Simulationstechnologie (SimTech), Pfaffenwaldring 5a, Universität Stuttgart 3 Institut für Sport- und Bewegungswissenschaft, Allmandring 28, Universität Stuttgart Einleitung Derzeit werden hauptsächlich zwei numerische Ansätze verfolgt um das mechanische Verhalten der menschlichen Wirbelsäule zu simulieren: die Finite Elemente (FE) Methode und die Starrkörpermethode (MKS). Hier wurde zur Modellierung und Simulation des gesamten Menschen die MKS-Methode und für die detailliertere Bandscheibe die FE-Methode verwendet. Eine Kopplung der beiden Ansätze wird anstatt durch aufwändige Co-Simulationen, durch eine Homogenisierung der Ergebnisse der detaillierten Bandscheibensimulation durchgeführt. Die FE-Methode übergibt dabei die präziseren Ergebnisse der nichtlinearen Charakteristik einer Bandscheibe an das MKS-Modell. Methode Das detaillierte Bandscheibenmodell (Ehlers, 2009) basiert auf der Theorie der Porösen Medien damit die Mikrostruktur der Bandscheibe abgebildet werden kann. Mit diesem Bandscheibenmodell wurden auf einer vereinfachten Geometrie 60 nach Freiheitsgraden gekoppelte und entkoppelte Lastfälle berechnet. Für die Verknüpfung der beiden Methoden wurde ein Ansatz mit vorberechneten Polynomen verwendet. Dabei verwenden die Polynome die diskreten Freiheitsgrade des MKS-Modells als Variable und geben die diskreten Kräfte und Momente als Funktionswerte zurück. Ergebnisse und Diskussion Die analytische Repräsentation der homogenisierten Antwort der FE-Bandscheibe resultiert in einem kubischen Polynom für alle Freiheitsgrade. W. Ehlers, N. Karajan, B. Markert, An extended biphasic model for charged hydrated tissues with application to the intervertebral disc. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology 8, , gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

119 AK20.2 Stabilisierende Eigenschaften des monosynaptischen Reflexes - Ein modellbasierter Ansatz David Schinowski, Kim Boström, Heiko Wagner Institut für Sportwissenschaft der WWU Münster, Arbeitsbereich Bewegungswissenschaft Einleitung Bei alltäglichen Bewegungen treten Druck- und Scherkräfte auf, die einen Einfluss auf die mechanische Stabilität der lumbalen Wirbelsäule haben. Crisco et al. (1992) haben in einem Experiment (buckling analysis) die Gewebeeigenschaften von Bändern und Bandscheiben bestimmt und in einem Modell durch lineare Drehfedern simuliert. Wir haben das Modell von Cholewicki et al. (1996) durch 90 physiologische Muskeln und monosynaptische Reflexe erweitert, in SimMechanics implementiert und ebenfalls einer synthetischen buckling analysis unterzogen. Ergebnisse Das passive Verhalten unseres Modells ergab die gleichen Ergebnisse wie das ursprüngliche Modell. Eine Ko-Kontraktion der Muskeln im Bereich von ca % der maximal Aktivität wirkte sich positiv auf die Stabilität der lumbalen Wirbelsäule aus. Bei einer Ko-Kontraktion von 10% kann die Last im Vergleich zu der rein passiven Situation, d.h. ohne Muskeln von 6 kg auf 18 kg erhöht werden. Durch den monosynaptischen Refelx konnten zusätzliche Massen von kg getragen werden. Zudem war durch den monosynaptischen Reflex eine Stabilisierung des Modells in allen sechs Freiheitsgraden möglich. Diskussion Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass durch eine gezielte reflexive Koordination von Muskeln auf einem geringen Aktivitätsniveau große Massen stabilisierbar sind. Die Bedeutung der Bänder, Muskeln und Reflexe für die Stabilisierung der Wirbelsäule konnte analysiert werden. Mit dem Implementieren des monosynaptischen Reflexes sind wir bereits einen kleinen Schritt in Richtung Zukunft des hier vorgestellten Modells gegangen. Wir wollen nach und nach, das zu Anfang rein-mechanische Modell, schrittweise zu einem neuromechanischen Modell ausbauen, so dass von einem geeigneten Neuromodell gelernte Bewegungen mit dem hier vorgestellten mechanischen Modell ausgeführt werden können. Cholewicki J, MacGill SM. Mechanical stability oft the in vivo lumbar spine: Implications for injury and chronic low back pain. Clin Biomech 1996; 11: 1-15 Crisco JJ, Panjabi MM, Yamamoto I. Euler stability oft he human ligamentous lumbar spine. Part II: Experiment. Clinical Biomechanics 1992; 7: (b) 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 121

120 AK20.3 MKS-Modellierung zur Eruierung der Auswirkungen unterschiedlicher Wirbelsäulenkrümmungen auf innere Belastungen Sabine Bauer, Ulrike Hausen, Karin Gruber Institut für Sportwissenschaft, Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz Die Doppel-S-Form der Wirbelsäule unterliegt beim Menschen in ihrer Ausprägung einem breiten Variationsspektrum. Bedingt durch Konstitution und durch Belastungen des Alltags bildet sich im Laufe des Lebens ein individuell charakteristischer Krümmungsverlauf der Wirbelsäule aus. Um den Einfluss unterschiedlicher Wirbelsäulenkrümmungen auf die Belastungsverteilung in den inneren Strukturen der Wirbelsäule zu untersuchen, wurde zunächst aus Röntgenbildern die charakteristische Leitlinie verschiedener Wirbelsäulen ermittelt. Der mit dieser Methode bestimmte Verlauf diente jeweils als Kriterium für den Aufbau eines entsprechend angepassten Mehr-Körper-System (MKS) - Modells der Wirbelsäule, unter besonderer Berücksichtigung des lumbalen Bereichs. Zusätzlich wurde ein Modell entwickelt, bei dem das Kriterium für die Anordnung der Wirbel in möglichst passend übereinanderliegenden Deck- und Bodenflächen der Wirbelkörper bestand. In allen Modellen ist das mechanische Verhalten der Bandscheiben, der Kontaktflächen der Facettengelenke sowie der Bandstrukturen implementiert. Bei Einwirkung einer jeweils gleich gearteten äußeren Kraft auf die unterschiedlichen Modelle wurden für jeden Fall die Belastungen in Bandscheiben, Facettengelenken und Ligamenten vergleichend berechnet und die Auswirkungen aufgezeigt. Juchem, S. (2009). Entwicklung eines Computermodells der lumbalen Wirbelsäule zur Bestimmung mechanischer Belastungen. Dissertation, Universität Koblenz-Landau. Rohlmann, A., Zander, T., Rao, M, Bergmann, G. (2009). Applying a follower load delivers realistic results for simulating standing. Journal of Biomechanics, Volume 42, Issue 10, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

121 AK20.4 Mehrkörpersimulation eines Ganzkörper-Menschmodells inklusive einer detaillierten Lendenwirbelsäule - Herausforderungen und Probleme Syn Schmitt, Michael Günther, Tille Karoline Rupp Institut für Sport- und Bewegungswissenschaft, Allmandring 28, Universität Stuttgart Forschungszentrum Simulationstechnologie (SimTech), Pfaffenwaldring 5a, Universität Stuttgart Einleitung Zur Berechnung interner Dynamik biologischer Strukturen stehen heutzutage mindestens zwei Ansätze zur Verfügung: die Finite Element (FE) Methode und die Starrkörpermethode (MKS). Methode Die Grundlage für die hier vorgestellte Modellierung des menschlichen Bewegungsapparats bildet die Starrkörpermethode (MKS). Die Gelenkaktuierung erfolgt über Muskeln dargestellt in Form von Hillschen Muskelmodellen (Günther, 2007). Passive Weichteile, wie z.b. Bändern, Fersenpolster, Schwabbelmassen und Bandscheiben, werden durch nichtlineare Kraftelemente repräsentiert (Karajan, 2009; Schmitt, 2011). Die Geometrie des Menschmodells wird in einem Präprozessorschritt in Abhängigkeit von drei Parametern: Geschlecht, Körpermasse, Körperhöhe; vorberechnet. Die Ansteuerung des MKS-Modells erfolgt durch das λ-modell (Feldman, 1986). Zur Erzeugung der Bewegungsgleichungen und deren Lösung wird ein selbstgeschriebener C/C++-Programmcode dysim3d verwendet. Mit diesem Programm wird zusätzlich die Animation der Simulation durchgeführt. Ergebnisse und Diskussion Die Herausforderung der Simulation eines Ganzkörpermenschen mit dem Fokus auf die Wirbelsäule besteht in der 1.) notwendigen Abstraktion des Modells hinsichtlich der peripheren, hier Beine und Hüfte, Körpersegmente, -eigenschaften und dynamik; 2.) Erstellung geeigneter Ansteuerungsalgorithmen der beteiligten Muskulatur; 3.) Validierung sowohl der einzelnen, modellierten Elemente als auch der Simulation des vollständigen Modells. A.G. Feldman. Once more on the Equilibrium-Point Hypothesis (Lambda-Model) for Motor Control. Journal of Motor Behavior, 18 (1): 17-54, M. Günther, S. Schmitt, V. Wank. High-frequency oscillations as a consequence of neglected serial damping in Hill-type muscle models. Biological Cybernetics 97(1), N. Karajan. An Extended Biphasic Description of the Inhomogeneous and Anisotropic Intervertebral Disc, PhD-thesis, University of Stuttgart, S. Schmitt, M. Günther. Human leg impact: energy dissipation of wobbling masses. Archive of Applied Mechanics 81(7), , gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 123

122 AK20.5 Experiment und Simulation Der Einfluss experimenteller Parameter auf die Computermodellierung der Wirbelsäule Ulrike Hausen 1, Sabine Bauer 1, Werner Schmoelz 2, Karin Gruber 1 1 Institut für Sportwissenschaft, Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz 2 Univ.-Klinik für Unfallchirurgie, Medizinische Universität Innsbruck Die Mehr-Körper-System (MKS-) Modellierung ist ein geeignetes Werkzeug, um Aussagen über die innerhalb des menschlichen Körpers auftretenden Belastungen zu treffen. Neben den Oberflächen der knöchernen Starrkörper sind vor allem die Parameter, die das mechanische Verhalten der Weichteile charakterisieren, sorgfältig zu bestimmen, um die Realitätsnähe der Simulation zu gewährleisten. Eine sehr geeignete Methode ist dabei die Ermittlung der Materialeigenschaften aus Invitro-Experimenten. Es wurde das mechanische Verhalten von sechs Bandscheibenpräparaten (Bewegungssegment L2-L3) unter Krafteinwirkungen bestimmt. Mit Hilfe einer Materialprüfmaschine wurde die axiale Steifigkeit getestet und aus den Messergebnissen Steifigkeits- und Dämpfungsparameter ermittelt. Eine Flexibilitätsprüfung erfolgte durch definierte Drehmoment-Belastung der Proben in alle Raumrichtungen. Die erhaltenen Messkurven für das Bewegungssegment L2-L3 wurden für alle weiteren funktionellen Einheiten der Lendenwirbelsäule durch geeignete Skalierung angepasst. Die aus den Versuchen ermittelten Materialeigenschaften der Bandscheiben wurden in das MKS - Modell der Lendenwirbelsäule (Juchem, 2009) implementiert und zur Berechnung von inneren Belastungen verwendet. Das Berechnungsmodell wurde durch den Vergleich der Simulationsergebnisse mit Resultaten aus In-vitro-Untersuchungen validiert. Juchem, S. (2009). Entwicklung eines Computermodells der lumbalen Wirbelsäule zur Bestimmung mechanischer Belastungen. Dissertation, Universität Koblenz-Landau gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

123 AK20.6 Das mechanische Verhalten gesunder und degenerierter Bandscheiben unter moderaten und hohen Tageslasten Hendrik Schmidt 1,2, Aboulfazl Shirazi-Adl 3, Fabio Galbusera 1, Hans-Joachim Wilke 1 1 Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Deutschland 2 Julius Wolff Institut Charité - Universitätsmedizin Berlin, Berlin, Deutschland 3 École Polytechnique, Montréal, Canada Eine der häufigsten Ursachen von Rückenschmerzen ist die degenerierte Bandscheibe, die neben genetischen Faktoren und Alterungsprozessen auf langjährige Über- und Fehlbelastungen zurückgeführt werden kann. Daher ist es wichtig, die Beanspruchung der gesunden Bandscheibe unter alltäglichen Lastsituationen zu kennen, um Belastungen, die eine Degeneration auslösen können, zu identifizieren. Das Ziel dieser Finite-Elemente-Studien war es, zu untersuchen, unter welchen statischen und dynamischen Lastapplikationen und zu welchem Tagesabschnitt die nichtdegenerierte Bandscheibe am höchsten beansprucht wird. Hierzu wurden unterschiedliche statische und poroelastische Finite-Elemente-Modelle von Lendenwirbelsäulensegmenten und der kompletten Lendenwirbelsäule entwickelt. Die Modelle wurden mit reinen und kombinierten Lasten statisch und dynamisch über den Tag hinweg belastet. Außerdem wurde der Einfluss von Ruhephasen auf das Strukturverhalten untersucht. Unterschiedliche moderate und hohe Kompressionslasten führen nach einer Tagessimulation von 16 Stunden nur zu geringfügigen Unterschieden in dem Spannungs-Dehnungs-Verhalten der Bandscheibe. Plötzliche Laständerungen wirken sich jedoch erheblich auf den Beanspruchungszustand der Bandscheibe aus. Ein erhöhtes Risiko eines Faserrisses besteht in der frühen Belastungsphase. Die Kombination aus hohem Nukleusdruck und stark gedehnten Fasern am Morgen bewirkt außerdem ein erhöhtes Prolapsrisiko zu dieser Tageszeit. Erhöhte Dehnungen in der Anulusmatrix in Kombination mit einem geringen Porendruck im Nukleus verstärken am Abend das Risiko der Entstehung von konzentrischen Anulusrissen. Erholungsphasen bewirken eine Verringerung der Unterschiede zwischen der Bandscheibenbelastung am Morgen und am Abend und damit eine geringere Belastung der Proteoglykan-Kollagen- Matrix am Abend. Diese Erkenntnisse sind für die Entwicklung neuer Nukleusimplantate (z.b. Hydrogele) von entscheidender Bedeutung. Ein Implantat muss eine hohe Lastübertragung über den Tag hinweg gewährleisten, andernfalls kann eine Überbelastung des Anulus fibrosus hauptsächlich am Abend folgen. Außerdem kann ein zu hoher hydrostatischer Druck in der frühen Belastungsphase Schädigungen in der degenerierten knöchernen Endplatte zur Folge haben. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 125

124 P1 Reliabilität des Realanalyzer, eines 2-D-Messsystems zur Echtzeit-erfassung der Hantelbewegung im Gewichtheben Ingo Sandau, Jürgen Lippmann, Holger Jentsch & Ilka Seidel Institut für Angewandte Trainingswissenschaft Einleitung und Methode Im Gewichtheben dient die Analyse der Hantelbewegung mittels Videometrie zu den häufigsten Methoden der Beurteilung der sportlichen Technik einer Hebung (Okada et al., 2009). Im deutschen Gewichtheben wird seit 2009 die Technik-analyse mittels Realanalyzer als Weiterentwicklung des Weightlifting Analyzer (Jentsch, 2008) durchgeführt. Das Ziel dieser Untersuchung ist die Absicherung der Reliabilität dieses in der Spitzensportbetreuung eingesetzten Verfahrens. Es wurde die Retest-Reliabilität (RR) und Interrater-Reliabilität (IRR) der Kalibrierung des Videobildes anhand des äußeren Scheibendurchmessers (450 mm) des Wettkampfgerätes geprüft. Über die automatisierte Punktverfolgung wurden anschließend die Weg-Koordinaten, die Geschwindigkeit und die Beschleunigungskraft berechnet. Für die RR wurden im Abstand von drei Monaten für je 10 zufällig ausgewählte Wettkampfversuche des Reißens, Umsetzens und Ausstoßens der obere Umkehrpunkt der Hantel (s o ), die maximale Hantel-geschwindigkeit (v max ) sowie die höchste Beschleunigungskraft (F max ) ermittelt. Dieselben 30 Versuche dienten der Prüfung der IRR von drei Ratern nach demselben Kalibrier- und Auswertungsmodus. Die Reliabilitätsberechnung erfolgte über die Intra-Klassen-Korrelation (ICC). Ergebnisse und Diskussion Die Analyse der RR und IRR ergibt für alle Parameter eine sehr hohe Zuverlässigkeit von ICC 0,978 (p < 0,05). Für RR und IRR erreichen die Ortskoordinaten s o eine perfekte Reliabilität (ICC = 1,000; 95%-CI: 1,000-1,000). Die v max erreicht einen ICC = 0,994 (CI: 0,987-0,997) für die RR und einen ICC = 0,987 (CI: 0,977-0,994) für die IRR. Für die F max ergibt sich ein ICC = 0,994 (CI: 0,986-0,997) für die RR sowie ein ICC = 0,978 (CI: 0,989-0,958) für die IRR. Das Maß für die Ortskoordinaten ist als direkter Gradmesser für die Qualität der Kalibrierung anzusehen. Die etwas geringeren Koeffizienten für die v max und F max sind als Resultat der Weiterverwertung der Ortskoordinaten zu werten (Richter, 1973). Die Ergebnisse belegen die sehr hohe Zuverlässigkeit der Kalibrierprozedur anhand des Durchmessers der Hantelscheibe. Der Realanalyzer ist somit zur Bestimmung der Hantelbewegung im Gewichtheben ein objektives und zuverlässiges Verfahren zur Bestimmung von Weg-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungskraft-Parametern. Die aufgetretenen Abweichungen in den Parametern v max und F max sind messtechnisch bedingt und müssen bei der Interpretation berücksichtigt werden. Jentsch, H. (2008). Weightlifting Analyzer 3.0. Vortrag auf der 10. Frühjahrsschule in Leipzig. Okada, J., Iijima, K., Fukunaga, T., Kikuchi, T. & Kato, K. (2009) Int J Sp Health Sci, 6, Richter, G. (1973). Theorie und Praxis Leistungssport, 10 (8), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

125 P2 Zur Funktion zielgerichteter Fixationen bei einer komplexen Rotationsbewegung Pia M. Vinken 1, Thomas Heinen 2, Konstantinos Velentzas 2 & Ulrich Nickel 3 1 Leibniz Universität Hannover, 2 Deutsche Sporthochschule Köln, 3 Stiftung Universität Hildesheim Einleitung Die Kontrolle komplexer Rotationsbewegungen kann durch visuelle Informationen unterstützt werden, wenn das Bild auf der Netzhaut durch Fixation des Blicks stabilisiert wird (Luis & Tremblay, 2008). Die Frage dabei ist, welche Funktion spezifische Fixationen bei der Kontrolle von Rotationsbewegungen einnehmen (Hayhoe & Ballard, 2005)? Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Überprüfung der Funktion einer zielgerichteten Fixation bei der Ausführung einer Rotationsbewegung. Methode N = 14 Turnerinnen führten Salti gehockt als Abgang vom Stufenbarren aus. Sie wurden gebeten während der Abschwungphase einen Lichtspot ( 15 cm) visuell zu fixieren, dessen Abstand in Richtung des oberen Holms über vier experimentelle Bedingungen in Relation zur individuellen Baseline (= individuelle Landeposition ohne Spot) systematisch variiert wurde (+30 cm, +15 cm, -15 cm, -30 cm relativ zur Baseline). Ausgewählte kinematische Parameter der Schwung- und Saltobewegung wurden mittels Varianzanalyse mit Messwiederholung auf Mittelwertsunterschiede zwischen den Bedingungen überprüft. Ergebnisse Turnerinnen zeigten einen größeren Hüftwinkel am Ende des Rückschwungs (p =.03), eine kürzere Dauer der Abschwungphase (p <.01), einen größeren Hüftwinkel während des Aushängemoments (p =.01), sowie eine verkürzte Landedistanz (p <.01), wenn der Lichtspot gegenüber der Baseline in Richtung des oberen Holms verschoben wurde. Diskussion Eine zielgerichtete Fixation des Blicks während der Abschwungphase ist funktional mit der intendierten Landeposition verschaltet. Die Schwungbewegung wird dabei offenbar so organisiert, dass der anschließende Saltoflug der fixierten Landeposition gerecht wird. Eine Überprüfung der Stabilität dieser Funktionalität könnte neuartige Implikationen für die aktuelle Trainingspraxis im Gerätturnen bereithalten. Hayhoe, M. & Ballard, D. (2005). Eye movements in natural behavior. Trends in Cognitive Sciences, 9(4), Luis, M. & Tremblay, L. (2008). Visual feedback use during a back tuck somersault: Evidence for optimal visual feedback utilization. Motor Control, 12, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 127

126 P3 Zur Kontrolle von Greifbewegungen: eine Studie über temporäre propriozeptive Deafferentierung Melanie Krüger 1,2,3, Thomas Eggert 1, Andreas Straube 1 1 Universitätsklinikum München, Großhadern, 2 Graduiertenkolleg 1091 Orientation and motion in space, 3 Graduate School of Systemic Neurosciences, München Einleitung Studien an propriozeptiv deafferentierten Patienten haben gezeigt, dass eine beeinträchtigte Propriozeption die Bewegungsausführung negativ beeinflusst. Diese Studien wurden an Patienten durchgeführt, deren motorisches Kontrollsystem sich mit der Dauer der Schädigung an das Fehlen der Propriozeption anpassen konnte. Unklar ist jedoch bislang, wie sich das motorische Kontrollsystem gesunder Probanden kurzfristig an das Fehlen propriozeptiver Informationen adaptiert. Methode Zur Untersuchung dieser Fragestellung wurden 10 gesunde Probanden (Pbn) an zwei aufeinander folgenden Tagen gebeten, aus einer festgelegten Ausgangsposition, einen Kugelgriff in einer für sie natürlichen Art und Weise zu Greifen (80 Wdh./Tag). An einem der beiden Tage wurde den Pbn für die Dauer des Experimentes (ca. 10min Vorbereitung min Versuchsdurchführung) eine Blutdruckmanschette am Oberarm angelegt und diese auf mmHg aufgepumpt ( Ischämie ). Die Beeinträchtigung der Propriozeption wurde mittels von-frey-filamenten geprüft. In der Kontrollbedingung führten dieselben Pbn die Greifbewegungen ohne Blutdruckmanschette durch. Die Bewegung des Armes wurde in seinen 7 Freiheitsgraden aufgezeichnet. Anschließend wurden die Bewegungsdauer, die Gelenkwinkelpositionen und die Gelenkwinkelvariabilität analysiert. Ergebnisse und Diskussion Ischämie hatte keinen Einfluss auf die Bewegungsdauer oder Gelenkwinkelvariabilität. Jedoch zeigte sich, dass bei Ischämie die Gelenkwinkelvariabilität zu Beginn der Bewegung stärker mit der finalen Handposition korrelierte, als in der Kontrollbedingung. Darüber hinaus führte Ischämie zu einer veränderten Koordination zwischen den einzelnen Gelenken des Armes. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich das motorische Kontrollsystem gesunder Pbn kurzfristig an das Fehlen propriozeptiver Informationen anpassen kann. Im Gegensatz zu den Befunden von Patientenstudien zeigte sich keine Beeinträchtigung der Bewegungsausführung. Dies wurde anscheinend durch eine veränderte Kontrolle der Bewegungsvariabilität zu Beginn der Bewegung, sowie eine veränderte Inter- Gelenkskoordination erreicht gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

127 P4 Der Beachscouter Das Erfassungstool des Deutschen Volleyballverbandes für Spieldaten im Beachvolleyball Daniel Link, Jan Müller & Martin Lames Technische Universität München, Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaft Die Vorstrukturierung von Videomaterial ist eine wesentliche Voraussetzung für die effiziente Analyse von Sportspielen. Sie erlaubt es, einzelne Szenen nicht in der zeitlichen Reihenfolge des Spiels zu analysieren, sondern gezielt nach Sequenzen zu filtern, die für eine bestimmte Fragestellung relevant sind. Ebenso können einfache Statistiken generiert werden, die erste Hinweise über Auffälligkeiten liefern. Um den Vorstrukturierungsprozess in der Praxis effizient zu gestalten, wird in der Olympiasaison 2012 für die Unterstützung der deutschen Nationalteams im Beachvolleyball erstmals ein Verfahren verwendet, bei dem Ballwechsel nach ihrer räumlich-zeitlichen Struktur klassifiziert werden (Link, 2011). Durch die Erfassung relativ weniger charakteristischer Positionen der Spieler zu bestimmten Zeitpunkten lassen sich eine ganze Reihe von Spielsituationen flexibel identifizieren (z.b. Annahmequalität, Anlaufrichtung, Absprungsektor, Zuspielwinkel). Um die Dateneingabe technisch zu unterstützen, wurde im Rahmen eines vom BISp geförderten Projektes (IIA /11) eine Spielbeobachtungssoftware für Tablet- PCs (BeachScouter) entwickelt, bei der drei Konzepte zentral sind: Dateneingabe direkt im Videobild über eine Touchscreen-Oberfläche Beachvolleyballspezifische Logiken zur Reduktion der manuellen Eingaben Unterstützung eine live- und einer re-live Erhebungswelle In der ersten Erhebungswelle werden live zum Ballwechsel Start- und Endzeit sowie einige qualitative Beobachtungsmerkmale (z.b. Punkt, Schlagtechnik) erfasst. In der Ballwechselpause, wird das aufgezeichnete Video erneut abgespielt, wobei der Scouter diesmal die Positionen der Spieler per Fingertipp auf dem Touchscreen erfasst. Durch die Nutzung aktueller Tablets und Smartphones und des auf Beachvolleyball optimierten Bedienkonzeptes ist es Scoutern möglich, alle benötigten Daten während eines Spiels zu erheben. Im Ergebnis ist bereits unmittelbar nach dem Spiel eine komplette Vorstrukturierung verfügbar, die eine zeitnahe inhaltliche Analyse des Spiels über eine eigene Auswertungssoftware (siehe Beitrag zum BeachViewer, in diesem Band) erlaubt. Link, D. (2011). Notational Analysis in Beach Volleyball Using Positional Data. Proceeding on the 8 th International Symposium on Computer Science in Sport (pp.90-93). Liverpool: Word Academic Uion. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 129

128 P5 Elektrophysiologische Korrelate der Wahrnehmung sportlicher Handlungen und die Rolle von motorischer Expertise Dirk Koester, 1,2 Iris Güldenpenning, 1,2 & Thomas Schack 1,2,3 1 Fakultät für Psychologie und Sportwissenschaft, 2 CITEC, 3 CoR-lab, Universität Bielefeld Die neurophysiologischen Korrelate (Elektroenzephalogramm, EEG) der Repräsentation und Verarbeitung komplexer Bewegungsposturen sowie deren Abhängigkeit von spezifischen Handlungsrepräsentationen wurden in einem (subliminalen) Priming- Experiment mit Bildern aus dem Hochsprung (Fosbury-Flop) erforscht. Wir untersuchten, wie kategoriale und zeitliche Relationen innerhalb und zwischen Bewegungsphasen (Anlauf und Flug) Wahrnehmungsprozesse beeinflussen und ob diese von der motorischen Expertise moduliert werden. Methode An der Studie nahmen Novizen (N=17) und Athleten (N=16) mit Hochsprungerfahrung teil. Die Probanden mussten so schnell und so genau wie möglich entscheiden, ob der Zielreiz die Bewegungsphase Anlauf oder Flug zeigt. Der Prime zeigte entweder die gleiche (kongruent) oder eine andere Bewegungsphase (inkongruent) als der Zielreiz. Zudem konnten Prime und Zielreiz die natürliche oder die umgekehrte Bewegungsreihenfolge widerspiegeln (z.b. Anlauf-Flug, respektive Flug-Anlauf). Die Primes wurden unterschwellig (Reizdauer 17 ms) und maskiert präsentiert. Ergebnisse und Diskussion Die EEG-Auswertung zeigt ein qualitativ verschiedenes Datenmuster für Novizen und Athleten. Während sich für Athleten in einer region-of-interest (ROI)-Analyse eine Modulation der P300 in Abhängigkeit der Bewegungsreihenfolge zeigt, kann dieser Effekt für Novizen nicht nachgewiesen werden. Für Athleten war die P300-Amplitude zwischen 300 und 600 ms nach Zielreizbeginn bilateral in posterioren ROIs kleiner für die umgekehrte Bewegungsreihenfolge im Vergleich zur natürlichen Reihenfolge (t(15)=4,9; p < 0.001). Hochsprungathleten und Novizen zeigen unterschiedliche neurophysiologische Reaktionen (P300-Effekte) bei der Verarbeitung verschiedener Hochsprungposturen. Novizen zeige keine P300-Modulation in der ROI-Analyse. Bei Athleten ist die P300- Amplitude für nicht-natürliche Bewegungsreihenfolgen reduziert. Dieser Effekt ist konsistent mit der Sensitivität der P300 für Verarbeitungsunsicherheit, welche mit einer Amplitudenreduktion einhergeht. Der P300-Effekt legt nahe, dass Athleten automatisch die zeitliche Information von Bewegungsposturen verarbeiten unabhängig davon, ob sich diese auf Bewegungen innerhalb oder zwischen Bewegungsphasen bezieht. Die Ergebnisse beider Gruppen stützen die Hypothese, dass die Verfügbarkeit einer (komplexen) motorischen Bewegungsrepräsentation wahrnehmungsnahe kognitive Prozesse beeinflusst und befördert gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

129 P6 Entwicklung eines Verfahrens zur Messung der peripheren Sehleistung im Handball Marlen Schapschröer 1, Franziska Götz 2, Wolfgang Sickenberger 2, Andreas Bund 1 1 Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, 2 Fachhochschule Jena Einleitung In den Sportspielen müssen permanent mehrere, im Gesichtsfeld verteilte Wahrnehmungsobjekte kontrolliert werden, um erfolgreich agieren zu können. Damit rückt vor allem das periphere Sehen in den Vordergrund (Gralla, 2007). Ziel des hier vorgestellten Projekts war die Entwicklung und testtheoretische Überprüfung einer sportartspezifischen, spielnahen Testmethode zur Bestimmung der peripheren Sehleistung im Handball. Methode Zum jetzigen Zeitpunkt absolvierten 27 Vpn den neuen Test an zwei Messzeitpunkten. Mittels lebensgroßer Videoprojektion werden handballtypische Spielsituationen im peripheren Sehbereich der Vpn (15 Exzentrizität rechts und links) gezeigt. Die Vpn muss mit einem gerichteten Ballwurf reagieren, wenn sie ihren Mitspieler als anspielbar zu erkennen glaubt. Ausgewertet werden Reaktionszeit und Entscheidungsrichtigkeit. Ergänzend wird die Gesichtsfeldausdehnung mit einem Halbkugelperimeter optometrisch bestimmt. Ergebnisse Die Kennwerte zur internen Konsistenz (Cronbachs α >.86) sowie zur Test-Retest- Reliabilität (r >.55) weisen auf eine zufriedenstellende bis gute Reliabilität der Testmethode hin. Ein Extremgruppenvergleich zeigt, dass die verwendeten Spielsituationen (Items) bis auf wenige Ausnahmen gute Differenzierungseigenschaften aufweisen. Eine Korrelation der Testergebnisse mit denen der optometrischen Perimetermessung liegt nicht vor. Diskussion Die testtheoretische Prüfung führt auf Itemebene und bezüglich der Reliabilität insgesamt zu guten Ergebnissen. Im weiteren Fortgang des Projekts ist die Stichprobe zu vergrößern, um u.a. die faktorielle Validität des Tests zu prüfen. Gralla, V. (2007). Peripheres Sehen im Sport Möglichkeiten und Grenzen dargestellt am Beispiel der synchronoptischen Wahrnehmung. Dissertation. Bochum: Ruhr-Universität Bochum. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 131

130 P7 Technische Hintergründe und praktische Hinweise zur Messung und Interpretation von EMG Signalen Lars Janshen Julius Wolf Institut, Charité, Berlin, Centrum für Sportwissenschaft und Sportmedizin Berlin (CSSB) Die Erfassung der neuromuskulären Koordination von Bewegungen erfolgt meist mittels des Oberflächen EMG. Insbesondere bei modernen kabellosen Systemen sollten einige Besonderheiten beachtet werden. Diese Präsentation stellt wichtige technische Hintergründe, praktische Richtlinien für die Messung sowie die daraus resultierenden Möglichkeiten und Grenzen der Interpretation von EMG-Signalen bei menschlichen Bewegungen dar. Die technischen Aspekte beinhalten u.a. die Abtastfrequenz, Qualität und Anforderungen der AD-Wandlung, Vorteile, Methoden und Anforderungen der Signal- Vorverstärkung, Anforderungen für drahtlose Signalübertragungen sowie die Vor- und Nachteile von kabellosen vs. kabelgebundenen EMG-Systemen. Basierend auf den technischen Hintergründen werden praktische Hinweise für die Anwendung von EMG- Messungen bei Bewegung gegeben. Diese beziehen sich beispielsweise auf Hautvorbereitung, Positionierung und Fixierung von Oberflächenelektroden, Minimierung von Artefakten und Signalverlusten sowie die Berücksichtigung zusätzlicher Parameter bei Langzeitmessungen. Die Möglichkeiten und Grenzen der Interpretation von EMG-Signalen hängen von verschiedenen Faktoren, wie etwa der Forschungsfrage, der Art der zu analysierenden Bewegung und den messtechnischen Restriktionen ab. Hierbei wird speziell auf die zeitliche und frequenzbasierte Struktur von EMG-Signalen bei dynamischen Bewegungen im Sport eingegangen. Die technischen Hintergründe sind für ein besseres Verständnis der Möglichkeiten und Grenzen der Anwendung und Interpretation von EMG-Messungen bei menschlichen Bewegungen entscheidend. Die Qualität der EMG-Signale hängt neben physiologischen Faktoren, wie z.b. Gewebezusammensetzung, Gewebswiderstand und Temperatur von technischen Faktoren, wie z.b. dem korrekten Elektrodenabstand, Rauschabstand, der Verstärkungslinearität und Signalübertragungsart ab. Die Abtastfrequenz, Signal Vorverstärkung und Filterung unterscheiden sich für die Analyse statischer und dynamischer Bewegungen und sollte entsprechend der Bewegungscharakteristik und Forschungsfrage gewählt werden. Drahtlose EMG-Systeme erlauben eine größere Bewegungsfreiheit, können aber je nach Übertragungstechnologie Nachteile gegenüber kabelgebundenen Systemen bei der Datenzuverlässigkeit und der Synchronisierung mit anderen Mess-Systemen haben. Das Wissen über die technischen Hintergründe und die Anwendung der korrekten Einstellungen führen zu einer signifikanten Verbesserung der EMG Qualität und damit zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der Interpretation. Darüber hinaus ist die Anwendung der korrekten Verfahren insbesondere in der Zeit- und Frequenzbasierten Analyse von dynamischen Bewegungen entscheidend gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

131 P8 Situationsadäquates Entscheidungsverhalten im Judo Hans-Dieter Heinisch & Dirk Büsch Institut für Angewandte Trainingswissenschaft Leipzig Erfolgreich durchgeführte technisch-taktische Angriffshandlungen sind ein wesentliches Leistungskriterium im (Hochleistungs)judo, wobei sie entweder selbst initiiert (Tori) oder als Reaktion auf einen fremdinitiierten Angriff (Uke) erfolgen können. Auf Grundlage von Analysen relevanter Angriffssituationen (Heilemann & Müller, 1993) werden die hypothetischen Annahmen geprüft, dass (1) die von Tori selbst geschaffenen Angriffsituationen höhere Erfolgsquoten aufweisen, als wenn Primäraktionen von Uke übernommen bzw. zerstört werden und (2) dass bei indirekten Tori-Handlungen die Bewegungsübernahme dominiert. Mittels Videoanalyse in vierfacher Zeitlupe wurden 591 bewertete Wurfhandlungen der Judo WM 2010 (Männer) zwei Situationsklassen zugeordnet (Klocke, 1997): 1. Wer initiiert den Angriff? A: Uke, B: Tori (jeweils vier Kategorien), C: Keiner (offene Situation) und 2. Welches Handeln von Tori ist erfolgreicher? A: Die Übernahme oder Blockade der von Uke geschaffenen Situation B: Das direkte bzw. indirekte Nutzen von selbst geschaffenen Situationen, C: Das Nutzen einer neutralen Situation? Die Hypothesenprüfung erfolgt mittels Chi-Quadrat-Test. (1) 53 % der Wurfhandlungen werden von Tori, 41% von Uke eingeleitet, offene Situationen sind unterrepräsentiert (6 %). (2) 59 % der Situationen schafft und nutzt Tori selbst (incl. offene Situationen), während er 41 % der von Uke initiierten Aktionen übernimmt bzw. neutralisiert. Bei den selbst geschaffenen Situationen ist das Verhältnis zwischen direktem und indirektem Handeln fast ausgeglichen (52 vs. 48 %). Als Reaktion auf Ukes Aktion dominiert im Vergleich zum Handeln nach Blockieren die Bewegungsübernahme (> 70 %). Die vorläufige Globalprüfung bestätigt signifikante Häufigkeitsunterschiede zwischen mehreren Situationsklassen und einzelnen Kategorien (p < 0,01), keine bedeutsamen Unterschiede konnten in Abhängigkeit vom Leistungsniveau der Sportler festgestellt werden (p > 0,20). Die trainingspraktische Relevanz der Studie ist auf eine verbesserte inhaltliche Gestaltung des Technikanwendungstrainings gerichtet, wobei sowohl das bewusste Schaffen von Situationen durch Tori als auch das Ausnutzen gegnerischer (von Uke initiierter) Handlungen im Mittelpunkt stehen. Heilemann, K. & Müller, F. (1993). Aufbautraining Judo. Entwicklung und Erprobung eines trainingsmethodisch-psychologischen Stufenprogramms zur Ausbildung situationsangemessener Kampfhandlungen. Köln: bps-verlag. Klocke, U. (1997). Judo anwenden ( Kyu). Bonn: Dieter Born Verlag. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 133

132 P9 Einfluss der Bewegungsvorstellung des menschlichen Gangs auf die EMG- Aktivität der Beinmuskeln Klaus Peikenkamp, Thomas Stief Labor für Biomechanik, Fachhochschule Münster Diese Studie beschäftigt sich mit der Frage, ob durch die Bewegungsvorstellung eine systematische Veränderung des EMG-Signals erzeugt werden kann. Methode Bei 12 Versuchspersonen (5w, 7m / 39±4 J) wurde im Sitzen unter fünf verschiedenen Bedingungen (M1-M5) an den folgenden Muskeln beider Seiten die elektrische Aktivität mittels Oberflächenelektroden erfasst: Mm gastrocnemius medialis (game) und lateralis (gala), peroneus longus (pelo), tibialis anterior (tian), vastus lateralis (vala) und medialis (vame), rectus femoris (refe), biceps femoris (bife), semitendinosus (sete), gluteus maximus (glma) und medius (glme), multifidii lumbalis (mulu). Die Bedingungen beinhalteten M1: entspanntes Sitzen; M2: Bewegungsvorstellung des menschlichen Gangs; M3: wie M2 zzgl. einer Gangvisualisierung; M4: wie M3 zzgl. eines akustischen Inputs durch ein Laufbandgeräusch; M5: wie M1. Für jeden Muskel und jede Bedingung wurde die mittlere EMG-Aktivität über 40s ermittelt. Eine 2- faktorielle ANOVA mit Messwiederholung diente zur Analyse signifikanter Unterschiede (p<.05) im Vergleich zur Bedingung M1. Ergebnisse Es treten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Muskeln beider Beine auf, ebenso zeigen game, tian, mulu, pelo and gala entweder keine signifikanten Unterschiede zwischen den Bedingungen oder ein inkonsistentes Verhalten. D Knieextensoren zeigen für die Bedingungen M2-M4 signifikant höhere Aktivitäten im Vergleich zu M1. Die höchste Aktivität erfolgt bei M4, gefolgt von M3 und M2. Alle Knieflexoren und Hüftextensoren zeigen signifikant geringere Aktivitäten für M2-M4 im Vergleich zu M1. Die niedrigste Aktivität erfolgt bei M4, gefolgt von M3 und M2. Für M5 ist bei den Knieextensoren eine Aktivität zu beobachten, die nahe an der von M1 liegt, für die Knieflexoren trifft dieser Effekt nicht zu. Diskussion Für Knie- und Hüftgelenk zeigen Muskeln einer Funktionsgruppe vergleichbare Aktivitätsunterschiede zu M1. Die Knieextensorenaktivität steigt, wenn die Bewegungsvorstellung durch zusätzliche Stimuli unterstützt wird, während der gegenteilige Effekt bei den Knieflexoren auftritt. Die Ursache kann in der Fokussierung auf die Beinstreckung bei der Bewegungsvorstellung des menschlichen Gangs liegen. Systematisch durch Bewegungsvorstellung beeinflusste EMG-Signale können als Steuerungsgröße für z. B. Trainingsprozesse und intelligente Prothesen dienen gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

133 P10 Classification of Foot-Strike Patterns. A Functional Data Analysis Dominik Liebl 1, Steffen Willwacher 2 Universität zu Köln/Bonn 1, Deutsche Sporthochschule Köln 2 There is a vivid discussion about the effects of different foot-strike patterns during running (see e.g. Laughton, C.A., Davis, I.M. & Hamill, J., 2003). In this kind of studies the test persons are usually instructed a priori to perform a certain strike pattern. But in the case when the test persons were allowed to perform their own preferred foot-strike pattern we are still interested in a good classification of individuals according to different foot-strike patterns. In fact, any further statistical analysis that deals with data of running mechanics in general would have to control for the different types of foot-strike patterns. Unfortunately, an assignment of individuals into groups of landing styles is not always a trivial thing to do -- especially in the case when we deal with complex objects such as joint moment curves. Method We apply recent methodologies from functional data analysis (see e.g. Ramsay J, Silverman, B.W., 2005) in order to cluster for certain running styles. Particularly, we investigate ankle joint moment curves of 61 male and 52 female runners. We get an ex post classification of the individual joint moment curves and we can compare the different clusters with each other using classical statistical test-procedures that e.g. compare the cluster-wise mean-curves with each other. We use parts of the two-sample test procedure proposed in Benko, M., Härdle, W. & Kneip, A. (2009). Results We find three clusters for the individual curves. The first cluster represents curves that show characteristics, which are usually associated with rear-foot runners. The second cluster represents curves that show characteristics, which are usually associated with fore-foot runners. And the third cluster represents individuals that show characteristics associated with both landing styles. The further statistical analysis of the ankle joint moment curves yields that the mid-foot runners suffer from significantly higher ankle joint loading than the mid-foot runners. The results of this study clearly demonstrate the potential of functional data analysis methodologies in the analysis of human movement patterns. Benko, M., Härdle, W. & Kneip, A. (2009). Common Functional Principal Components. Annals of Statistics, 37 (1), 1-34 Ramsay, J.O. & Silverman, B.W. (2005). Functional Data Analysis (2 nd edition). Springer Verlag Laughton, C.A., Davis, I.M. & Hamill, J. (2003). Effect of Strike Pattern and Orthotic Intervention on Tibial Shock During Running. Journal of Applied Biomechanics, 19 (2), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 135

134 P11 Aktivität rumpfstabilisierender Muskulatur beim Gehen mit konstanter Geschwindigkeit bei mechanischer und mikroprozessorgesteuerter Knieprothese Nico Nitzsche 1, Jadwiga Rehor 1, Daniel Zschäbitz 1, Enzo Bellmann 2, Klaus Peikenkamp 3, Sven Michel 1 Hochschule Lausitz 1, Reha aktiv Chemnitz 2, Fachhochschule Münster 3 Der Einsatz von mikroprozessorgesteuerten (mp.) Knieprothesen erfordert einen hohen Mobilitätsgrad amputierter Patienten. Ziel solcher Prothesen ist es, die Gangsicherheit zu erhöhen. In bisherigen Untersuchungen zeigten sich bei mikroprozessorgesteuerten Prothesen signifikant geringere Aktivitäten der Beinmuskulatur (SCHMALZ et al. 2006, JOHANNSON et al. 2005). Ziel der Studie war, den Effekt mechanischer und mp. Knieprothesen auf die Aktivität der Rumpfmuskulatur im Gangzyklus zu untersuchen. Methode 6 unilateral transfemoral amputierte Patienten (42,7±8Jahre, 1,77±0,1m, 82,7±10,6kg, 26,4±3,6 kg/m 2, amputiert 19±7 Jahren, Mobi-grad 4) absolvierten auf einem Laufband (Woodway ) einen Stufentest (3,4,5 km/h, a 5 Minuten). Jeder Test wurde mit drei verschiedenen Prothesen absolviert (Streifeneder 3A2000, C-Leg, Rheo 2). Die muskuläre Aktivität wurde mittels SEMG bilateral am M. obliquus externus abdominis und Mm. multifidi erfasst (Noraxon, 1500Hz, HP 10, LP 500, RMS 100ms). Die statistische Prüfung erfolgte mit nichtparametrischem Test. Ergebnisse Die Muskelaktivität nahm bei fünf km/h in den Muskeln deutlich zu (p<0,05). Die Aktivität der Mm. multifidi wurde vom Prothesentyp nicht signifikant beeinflusst (p>0,05), aber beim M. obliqu. externus abdominis lag eine signifikant geringere Aktivität in der Schwungphase der Amputationsseite beim mechanischen Kniegelenk vor (p<0,05). Diskussion Im Gegensatz zur bisher bekannten geringeren Aktivität der Beinmuskulatur bei mp. Gelenken gegenüber mechanischer Gelenke liegen in der externen schrägen Bauchmuskulatur höhere Beanspruchungen vor. Bremskräfte und Gelenkmomente, verursacht durch Hebelverhältnisse sowie rheologische und hydraulische Eigenschaften der mp. Prothese, können die Ursache sein. Johannson et al. AM J Phys Rehabil. 2005;84: , Schmalz et al. Gait Posture. 2007;25: gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

135 P12 Logopädisches Training der Atemmuskulatur verbessert die Fahrradausdauerleistung über eine simulierte 40 km Zeitfahrstrecke Heidi Weberruß 1, Marion Stemberger 2, Gudrun Starringer 1, Renate Oberhoffer 1 und Martin Schönfelder 1 1 Lehrstuhl für Präventive Pädiatrie, Technische Universität München; 2 Logopädische Praxis Gilching Ein spezifisches Training der Atemmuskulatur (RMT) verbessert Kraft und Ausdauer derselben und lässt im Transfer eine gesteigerte sportliche Leistung beobachten. Bislang wurde die Atemmuskulatur mittels speziellen Atemgeräten trainiert. Ziel der vorliegenden Studie war es, die Effekte einer logopädischen Intervention (LOGO) zu untersuchen und einem geräteunterstützten RMT mit dem Atemtrainer Ultrabreathe TM (ULTRA) gegenüber zu stellen. Nach aktuellem Kenntnisstand ist dies die erste Studie, die ein logopädisches Training der Atemmuskulatur anwendet. 31 männliche Radsportler im Alter von Jahren nahmen an der Studie teil. Entsprechend ihrer relativen maximalen Sauerstoffaufnahme (VO 2peak /kg = 55,9±6,8ml/min/kg) wurden die Probanden in homogene Gruppen à 3 Personen eingeteilt und randomisiert den Trainingsgruppen (ULTRA; n = 11/ LOGO; n = 10) und einer Kontrollgruppe (CG; n = 10) zugeordnet. Messinstrument zur Feststellung der Ausdauerleistungsfähigkeit war eine standardisierte 40 km Zeitfahrleistung (TT) auf dem Fahrradergometer. Das RMT erstreckte sich über vier Wochen mit täglich zwei Einheiten. Gruppe ULTRA atmete täglich 2 mal 25 maximale Atemzüge mit dem Ultrabreathe, Gruppe LOGO wurde einmal wöchentlich von einer Logopädin zu Übungen angeleitet und trainierte im Anschluss 2 mal 5 min (täglich) selbstständig. Der 40 Kilometer TT wurde je einmal prä und post der vierwöchigen Trainingsphase auf einem Fahrradergometer in drehzahlabhängigem Modus bei 85% VO 2peak absolviert. Folgende Parameter wurden dabei ermittelt: Fahrzeit und Wattleistung im TT, ventilatorische Parameter (VC, FEV1, MEF75%/50%/25%, MVV, VO 2, VE, RER, V E VO 2, V E VCO 2, V D V T -Ratio), Blutlaktat, Herzfrequenz und subjektives Belastungsempfinden (Borg). Gemessen an der Fahrzeit steigerte sich Gruppe LOGO im Prä-Post-Vergleich um 4,39% (2,6±2,5 min). Gruppe ULTRA fuhr 0,42% (0,3±2,5 min) schneller, die Kontrollgruppe 0,91% (0,6±3,2 min). Die Zeitunterschiede jedoch waren nicht signifikant. Die Verbesserung von Gruppe LOGO im TT-post-Test konnte mit keiner Veränderung kardio-respiratorischer Messparameter erklärt werden, das Ergebnis jedoch weckt Interesse an dieser neuen Trainingsform. Ein Erklärungsansatz kann in einer möglichen Ökonomisierung der beteiligten Atemmuskulatur liegen, die weniger Sauerstoff zur eigenen Energiegewinnung benötigt. Aus diesem Grund scheint es sinnvoll, die Effekte eines logopädischen Trainings der Atemmuskulatur genauer zu untersuchen, um mögliche positive Effekte dem Leistungssport wie auch dem Gesundheitssport zugänglich zu machen. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 137

136 P13 Wovon ist die Transferabilität von Gleichgewichtsaufgaben abhängig? Martin Wünnemann Universität Paderborn Problemstellung Ergebnisse eines Transferexperiments mit Stabilometeraufgaben (Wünnemann, Agethen & Olivier, 2010) weisen darauf hin, dass die Transferabilität von Gleichgewichtsaufgaben abhängig von den beteiligten posturalen Synergien und sensorischen Teilsystemen ist. Einzelne nicht hypothesenkonforme Ergebnisse werden damit erklärt, dass in einigen Transferaufgaben der Anteil attentionaler Kontrolle erhöht sein könnte. Diese Erklärung wird anhand von Doppeltätigkeitstests, die bei einer Replikation der Ergebnisse von Wünnemann et al. (2010) erhoben wurden, überprüft. Methode 36 Vpn wurden in 3 Aufgaben auf einem 2-achsigen Stabilometer (ap, ml; abhängige Variablen (AV): RMSE [ ]) und der Aufgabe Rückwärtszählen in 3er-Schritten (AV: Anzahl Zählschritte) jeweils bei Einzel- und Doppeltätigkeit in systematisch variierter Reihenfolge in einem Pre-Post-Design getestet. Als Doppeltätigkeitskosten wurde die Differenz der Leistungen unter Doppel- und Einzeltätigkeit berechnet. Die Stabilometeraufgaben unterschieden sich bezüglich der unterstützenden Zugfedern (leicht: ap, 0,5 N/mm, ml, 0,1 N/mm; mittel: ap, 0,1 N/mm, ml, 0,1 N/mm; schwer: ap, 0,1 N/mm, ml, 0 N/mm). Die Vpn wurden den Versuchsgruppen VG ap, VG ml, die zwischen Pre- und Post-Test 8 Einheiten auf dem Stabilometer mit nur einer Achse (ap/ml; 0,1 N/mm) übten, und einer KG, zugeordnet. Ergebnisse und Diskussion Die Ergebnisse von Wünnemann et al. (2010) konnten repliziert werden, mittel, VG ap, F(1,22) = 5.10, p = 0.034, η² =.18, VG ml, F(1,22) = 0.92, p = 0.348, η² = Eine Veränderung der Unterstützung in der zusätzlichen Achse beeinflusst den Transfer, leicht, VGml, F(1,22) = 10.92, p = 0.003, η² = 0.33, schwer, VG ap, F(1,22) = 0.38, p = 0.545, η² = Bei Aufgaben, auf die Übungseffekte transferiert werden können, reduzieren sich die Doppeltätigkeitskosten, Ts(11) 1.80, ps 0.049, ds 0.55, bei Aufgaben ohne nachweisbaren Transfer nicht, Ts(11) 0.89, ps 0.197, ds Das spricht dafür, dass die Transferabilität bei Gleichgewichtsaufgaben durch einen erhöhten Anteil attentionaler Kontrolle im Transfertest beeinflusst wird. Wünnemann, M., Agethen, M. & Olivier, N. (2010). Transfereffekte bei Stabilometeraufgaben mit unterschiedlichen Drehachsen. In K. Mattes & B. Wollesen (Hrsg.), Bewegung und Leistung Sport, Gesundheit & Alter (S. 60). Hamburg: Czwalina gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

137 P14 Die Theorie des Scaffolding als neuer Impuls für die interdisziplinäre Feedbackforschung? Lena Rispeter & Alfred Richartz Universität Hamburg, Abteilung Bewegungs- und Sportpädagogik Wegweisend in der Feedbackforschung in der Sportwissenschaft war die Arbeit von Salmoni, Schmidt & Walter (1984). Sie konnten zeigen, dass häufig gegebenes Feedback in Form von knowledge of results (KR) negative Effekte auf das motorische Lernen haben kann. Über den zugrundeliegenden Mechanismus existieren i.w. drei Vermutungen (Anderson, Magil, Sekiya & Ryan 2005). Eine davon ist pädagogisch besonders relevant, nämlich dass ein Überangebot äußerer Rückmeldung die Lernenden verleitet, intrinsische Informationsquellen zu vernachlässigen. Anderson et al postulieren, dass die Nutzung intrinsischer Information von Lernenden erst geübt werden müsse, deshalb stelle die Verknappung von KR erst mit zunehmender Erfahrung einen Vorteil dar. Dieses Argument ähnelt verblüffend dem pädagogischpsychologischen Diskurs um das entdeckende Lernen. Feedback wird hier als scaffolding konzipiert; es soll angepasst an Lerner und Aufgabe einerseits so sparsam wie möglich und andererseits prozessorientiert gegeben werden (van de Pol, Volman & Beizhuisen 2010). Das Konzept hat sich für das kognitive Lehren und Lernen in angelsächsischen Raum etabliert, wird aber im Bereich des Bewegungslernens praktisch nicht rezipiert. Dies erstaunt umso mehr, als das grundlegende Experiment von Wood, Bruner & Ross (1976) eine feinmotorische Aufgabe zum Inhalt hat. Besonders fruchtbar für eine interdisziplinäre Sicht erscheint die Scaffolding-Metapher auch, weil sie die informationsverarbeitenden und pädagogogisch-psychologischen Anteile des Prozessgeschehens (Beziehungsqualität Tutor-Lernende, Bekräftigung) nicht voneinander separiert, sondern in einem Konstrukt zusammenführt. Das Poster wird Konzepte und Befunde aufbereiten, um auszuloten, ob so Motorikforschung und Sportpädagogik in einer stärker anwendungsorientierten Forschungsperspektive vernetzt werden können. Anderson, D.I., Magill, R.A., Sekiya, H. & Ryan, G. (2005). Support for an Explanation fo the Guidance Effect in Motor Skill Learning. Journal fo Motor Behavior, 37, Salmoni, A.W., Schmidt, R.A. & Walter, C.B. (1984). Knowledge of Results and Motor Learning: A Review and Critical Reappraisal. Psychological Bulletin, 95, van de Pol, J., Volman, M. & Beishuizen, J. (2010). Scaffolding in Teacher-Student Interaction: A Decade of Research. Educational Psychology Review 22, Wood, D., Bruner, J. S., & Ross, G. (1976). The role of tutoring in problem-solving. Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines, 17, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 139

138 P15 Beurteilung der longitudinalen Trainingsleistung im Krafttraining bei 6 bis 12 jährigen Kindern mittels Kraftleistungsindex (KLI) Nico Nitzsche 1, Christian Ludwig 2, Toni Lange 1, Sven Michel 1 Hochschule Lausitz 1, TU Darmstadt 2 Trainingseffekte werden standardmäßig durch Prä- und Postmessungen quantifiziert. Je nach Zielgruppe bedarf es einer Analyse des Trainingsverlaufs, gerade wenn neue Trainingsmittel zum Einsatz kommen. Bekannte Operationalisierungsmethoden scheinen dabei ungeeignet (vgl.werschoshanski & Tatjan 1975, Bührle 1985, Schmidtbleicher et al. 1987, Radlinger et al. 1998). Um den Verlauf eines Trainings im Sinne einer Prozessanalyse quantifizieren zu können, sollte eine Bestimmung der Trainingsleistung mittels Belastungsnormative erfolgen. Ziel war es anhand dokumentierter Daten einer Krafttrainingsstudie mit Kindern die Trainingsleistung zu quantifizieren. Methode Zur Bestimmung der Trainingsleistung wurde die Arbeit unter Berücksichtigung der Anthropometrie zur Leistung ins Verhältnis gesetzt. Als Datensatz dienten dokumentierte Trainingsdaten eines Krafttrainingszyklus. (N=44 Kinder, zweimal wöchentlich über acht Wochen, Kreistraining: 6 Geräte, 2-3 Kreise, a 20 bzw. 30 Sek.). Unterschiede zwischen den Übungen wurden mittels Friedman Test geprüft. Zusammenhänge zwischen den Variablen mittels Pearson Korrelation. Ergebnisse Der KLI rangiert je nach Übung und Proband zwischen 0,5 und 10. Die linearen Anstiege des KLI zeigen zwischen den Übungen keine Unterschiede (p>0,05). Unterschiede des KLI s im Mesozyklus lagen zwischen den Kindern vor. Abhängigkeiten von der Ausgangsleistung, Anthropometrie und Alter lagen nicht vor (r<0,3, p>0,05). Diskussion Der vorgeschlagene KLI erlaubt eine Quantifizierung der Trainingsleistung unter Berücksichtigung individueller Belastung. Spezielle Zielgruppen könnten ohne Leistungsbestimmung (max.) im Sinne einer Prozessanalyse besser beschrieben werden. Eine zeitnahe Trainingssteuerung im Krafttraining ist möglich. Gültigkeit besitzt der KLI für Sequenzgeräte mit bekannter Bewegungsamplitude. Eine Anwendbarkeit auf andere Stichproben muss geprüft werden. Werschoshanski J.(1975),Bührle M.(1985a), Schmidtbleicher et al. (1987),Radlinger L. et al.(1998) gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

139 P16 Die neuromuskuläre Aktivierung ausgewählter Rumpfmuskeln bei verschiedenen Stabilisationsübungen auf stabiler und instabiler Unterstützungsfläche Sabine Maier 1,2, Michael Linder 1 1 Universität der Bundeswehr München, 2 Universität Augsburg Für die segmentale Stabilisierung der Lendenwirbelsäule sorgt vor allem das lokale Muskelsystem in Ko-Kontraktion (Faries & Greenwood 2007). Eine entscheidende Rolle spielt hierfür auch das sensomotorische Kontrollsystem (Behm et al. 2010), welchem bei Übungen auf festen Untergründen entsprechende Reizsetzung fehlt. Im Rahmen der hier vorgestellten Pilotstudie wurden verschiedene statische Stabilisationsübungen für die ventrale, dorsale und laterale Kette auf stabiler (Langbank) und instabiler Unterstützungsfläche (Slingtrainer) hinsichtlich der dabei auftretenden Aktivitäten in ausgewählten globalen und lokalen Rumpfmuskeln untersucht. Methode An der Untersuchung nahmen 5 Sportstudentinnen (Alter 23 ± 1,2) mit leistungssportlichem Hintergrund teil. Mittels Oberflächen-EMG wurden die Aktivitäten im m. rectus abd. (RA), m. obl. int. abd. (OI), m. obl. ext. abd. (OE), m. erector spinae (ES), m. multifidus (MF) und der Beckenbodenmuskulatur (PF) abgeleitet. Die Übungen wurden an einer Langbank und mit dem Slingtrainer durchgeführt (hier ohne und mit willentlicher Aktivierung der lokalen Muskulatur), um den Fragen nachzugehen, ob Unterstützungsflächen unterschiedlichen Stabilitätsgrades die Aktivitätsmuster der Rumpfmuskulatur beeinflussen und ob sich die willentliche lokale Aktivierung auf die Aktivität der globalen Muskeln auswirkt. Ergebnisse und Diskussion Bei zunehmender Instabilität steigt die Aktivität in allen Muskeln, wobei bei willentlicher lokaler Aktivierung die Aktivität in den globalen (meist) wieder leicht sinkt, während sie in den lokalen weiter zunimmt. Beim Unterarmliegestütz stieg z.b. die Aktivität bei der Übung im Slingtrainer ohne Aktivierung im Vergleich zur Langbank (38%-88%, PF: um 250%), mit willentlicher lokaler Aktivierung nahm diese in den globalen Muskeln wieder leicht ab, in OI und PF stieg sie weiter (94% bzw. 400%). Die Daten zum MF weisen darauf hin, dass die Elektrodenapplikation in der Nähe des ES vermutlich dessen Aktivität mit erfasst. Die Muster von OI und PF könnten hingegen einen ersten Hinweis über die Aktivierung der lokalen Muskulatur geben, was durch weitere (intramuskuläre) EMG-Untersuchungen überprüft werden könnte. Behm, D.G., Drinkwater, E.J., Willardson, J.M., Cowley, P.M. (2010). The use of instability to train the core musculature. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism 35 (1), Faries,M.D. & Greenwood, M. (2007). Core Training: Stabilizing the Confusion. Strength and Conditioning Journal 29 (2), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 141

140 P17 Auswirkungen eines sensomotorischen Slingtrainings auf die Rumpfstabilisation im Leistungssport Volleyball Sabine Maier 1,2, Vroni Raab 3, Adrian Gehrmann 2, Katrin Prametsberger 3, Toralf Streblow 2 1 Universität der Bundeswehr München, 2 Universität Augsburg, 3 Technische Universität München Ein stabiler Rumpf ist ein entscheidender Faktor für die Kraftübertragung sowie zur Prävention degenerativer Veränderungen an der Wirbelsäule. Auch Verletzungen an den unteren Extremitäten stehen in engem Zusammenhang mit einer defizitären Rumpfstabilisation (Leetun et al. 2004), da sensomotorische Defizite im Lendenwirbelsäulenbereich eine geringere neuromuskuläre Kontrolle der unteren Extremitäten bedingen (Zazulak et al. 2007). Im Rahmen dieser Untersuchung wurden die Effekte eines Sling- und eines Rumpfstabilisationstrainings auf stabiler Unterstützungsfläche auf die sensomotorische Stabilisationsfähigkeit des Rumpfes erfasst. Methode An der 6-wöchigen Trainingsstudie nahmen insgesamt 62 VolleyballerInnen (1./2. BL) teil. Die beiden Trainingsgruppen (Sling S, Boden B) führten dieselben Rumpfstabilisationsübungen durch, so dass sich die Interventionen nur bzgl. der sensomotorischen Anforderungen unterschieden. Mit Hilfe des MFT S3 Stabilisationstests wurden vor und nach der Trainingsphase verschiedene Parameter (Sensomotorik, Stabilisation, Symmetrie) im Sitz und im Vierfüßlerstand erhoben und ein dynamischer Rumpfstabilisationstest im Unterarmstütz durchgeführt. Die Frage war, ob das Sling- dem Bodentraining bzgl. der (sensomotorischen) Rumpfstabilisationsfähigkeit überlegen ist. Ergebnisse und Diskussion Beim Rumpfstabilisationstest verbesserten sich beide Gruppen signifikant (S: 23,5± 9,8 / 28,8±11,3, p=0,037; B: 20,8±4,8 / 28,6±10,1, p=0,0025). Bzgl. Sensomotorik (5,8±0,5 / 5,1±0,8, p=0,0235) und Stabilisation (6,5±0,4 / 6,1±0,8, p=0,01) im Vierfüßlerstand konnte sich S im Gegensatz zu B (5,2±0,7 / 5,5±0,6; 6,2±0,4 / 6,4±0,3) signifikant verbessern. Im Sitztest blieben bei S diese Werte nahezu unverändert (1,16 / 1,18; 1,75 / 1,99), ebenso wie Sensomotorik bei B (1,11 / 1,15), wogegen sich hier Stabilisation deutlich verschlechterte (1,1 / 2,1). Die Effekte des Slingtrainings könnten auf eine Modifizierung der peripheren neuromuskulären Kontrolle zurückzuführen sein (vgl. Nelson et al. 2004). Leetun, D., Ireland, M., Willson, J. (2004). Core stability measures as risk factors for lower extremity injury in athletes. Medicine and science in sports and exercise 36 (6), Nelson, A., Staines, W., McIlroy, W. (2004). Tactile stimulus predictability modulates activity in a tactile-motor cortical network. Experimental brain research 154, Zazulak, B. et al. (2007). The effects of core proprioception on knee injury: a prospective biomechanical-epidemiological study. American journal of sports medicine 35 (3), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

141 P18 Eine kombinierte funktionelle Nahinfrarotspektroskopie- und Bewegungsuntersuchung zum Werkzeuggebrauch Robert Rein, Ingo Helmich, Angelo Pricci und Hedda Lausberg Abteilung für Neurologie, Psychosomatik und Psychiatrie, Institut für Bewegungstherapie und bewegungsorientierte Prävention und Rehabilitation, Am Sportpark Müngersdorf 6, Deutsche Sporthochschule Köln Die funktionale Nahinfrarotspektroskopie (fnirs) ermöglicht die Hirnaktivierung nichtinvasiv zu messen (Obrig & Villringer, 2003). Gegenüber der funktionalen Magnetresonanztomographie (MRT) hat NIRS den Vorteil, dass der Proband sich relativ frei bewegen kann. Beispielsweise sind fnirs Untersuchungen bei Geschicklichkeitsaufgaben (Leff et al., 2008) und beim Gehen (Kurz, Wilson, & Arpin, 2012) durchgeführt worden. So korreliert eine erhöhte Gangvariabilität mit der Aktvierung in frontalen Hirnarealen (Kurz et al., 2012). In der vorliegenden Studie wurde dieser Ansatz beim Werkzeuggebrauch angewendet. Die Probanden mussten jeweils zehn Nägel mit der rechten und mit der linken Hand in eine Holzbohle hämmern. MRT-/ und Läsionsuntersuchung deuten auf eine linkshemisphärische parietale Lokalisierung von Werkzeuggebrauch (Goldenberg & Hagmann, 1998). Hinsichtlich des Bewegungsverhaltens konnte Sainburg (2002) darüber hinaus zeigen, dass die dominante Hand dynamischer Aufgaben besser als die nichtdominante Hand ausführen kann. Daher sollte eine geringere Bewegungsvariabilität bei Hammerbewegungen mit der dominanten Hand in Verbindung mit einer geringeren linksparietalen Aktivierung auftreten. Die Hirnaktivierung wurde mit einem 24-Kanal NIRS (NIRx Medical Technologies ) erfasst. Jeweils 12 Kanäle wurden parietal über beiden Hemisphären platziert. Gleichzeitig wurden die Bewegung der Arme und des Hammers mit einem optischen sechs Kamera Infrarotsystem (Qualisys ) erfasst. Die Ergebnisse zeigen eine erhöhte Aktivierung der linken parietalen Hemisphäre unabhängig von der verwendeten Hand, sowie eine größere Bewegungsvariabilität während der Ausführung mit der nichtdominanten Hand. Die vorliegende Studie zeigt, wie sich durch die Kombination von NIRS und Bewegungsanalyse neue Einsichten in die motorische Kontrolle gewinnen lassen. Goldenberg, G., & Hagmann, S. (1998). Tool use and mechanical problem solving in apraxia. Neuropsychologia, 36(7), Kurz, M. J., Wilson, T. W., & Arpin, D. J. (2012). Stride-time variability and sensorimotor cortical activation during walking. Neuroimage, 59(2), Leff, D. R., Elwell, C. E., Orihuela-Espina, F., Atallah, L., Delpy, D. T., Darzi, A. W., & Yang, G. Z. (2008). Changes in prefrontal cortical behaviour depend upon familiarity on a bimanual co-ordination task: an fnirs study. Neuroimage, 39(2), Obrig, H., & Villringer, A. (2003). Beyond the visible--imaging the human brain with light. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 23(1), Sainburg, R. L. (2002). Evidence for a dynamic-dominance hypothesis of handedness. Experimental Brain Research, 142(2), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 143

142 P19 Die Beziehung zwischen Elektrophysiologie und der BOLD-Antwort: konzeptionelle Überlegungen auf Basis von Messketten für EEG und fmrt Michael Brach, Axel Kohler & Karen Zentgraf Westfälische Wilhelms-Universität Münster Fragestellung Bei der Untersuchung von Fragestellungen zur zentralen Bewegungsorganisation werden elektrophysiologische Messverfahren und die funktionelle Magnetresonanztomografie (fmrt, v.a. blood-oxygen-level-dependent-antwort, BOLD) seit langem und häufig angewendet. Im Hinblick auf eine Verknüpfung beider Methoden werden in der vorliegenden Studie die zugrundeliegenden Theorien und impliziten Annahmen bei der Übertragbarkeit von Befunden beider Methodenansätze untersucht. Methode Ausgehend von einer Gegenüberstellung von Messketten bzgl. der Grundannahmen der EEG- sowie der fmrt-methodik wird im Besonderen auf die Korrelation, die Abfärbungsannahme sowie die Annahme der Ausbreitungsinvarianz fokussiert. Es wird analysiert, welche intermodalen Probleme hieraus entstehen. Ergebnisse Die beiden Methoden haben unterschiedliche Stärken bei der zeitlichen (EEG) und räumlichen Auflösung (fmrt), aber beide bilden nur die Summenaktivität neuronaler Verbände ab. Das EEG ist ein direkteres Ergebnis kortikaler Aktivität als die BOLD- Antwort; letztere gibt über Blutflussänderungen Hinweise auf die Neuronenaktivität. Bei der Kombination der Methoden ist zu beachten, dass die Korrelation zwischen elektrophysiologischem und fmrt-signal in Abhängigkeit der Gehirnregion variieren kann (Connor et al., 2001). Diskussion In sportwissenschaftlichen Untersuchungsansätzen scheint ein multimodaler Ansatz besonders reizvoll, da großräumige Bewegungen innerhalb eines fmrt-scanners derzeit nicht möglich sind. Dabei ist aber von besonderer Bedeutung, die Limitationen und Probleme der Übertragbarkeit zu kennen, die hier auf konzeptueller Basis dargelegt werden. Conner, R, C., Ellmore, T. M., Pieters, T. A., DiSano, M. A. & Tandon, N. (2011). Variability of the relationship between electrophysiology and BOLD-fMRI across cortical regions in humans. Journal of Neuroscience, 31, gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

143 P20 Die Arbeit des m. triceps surae erhöht die Beanspruchung der mm. vastii bei isometrischen Beinstreckbewegungen Heike Bernauer 1, Axel Schleichardt 2 & Maren Witt 1,2 1 Universität Leipzig, Sportwissenschaftliche Fakultät, 2 IAT Leipzig Einleitung Beinstreckbewegungen werden zur Entwicklung der Kniegelenkstrecker unter verschiedenen Zielstellungen eingesetzt. Die Beanspruchung dieser Muskulatur ist sowohl als therapeutischer als auch aus trainingswissenschaftlicher Sicht von Interesse. Detaillierte Aussagen dazu sind nur durch Modellierung der kinematischen Kette unter Einbeziehung eines Muskelmodells möglich (Pandy, 2001). Methoden Es wurde mit Hilfe des Simulationssystems Anybody ein Mehrkörpermodell für die untere Extremität aufgebaut. An einer Beinpresse wurden die dynamometrischen, kinemetrischen und elektromyographischen Eingangsgrößen für das Modell gewonnen. Zusätzlich erfolgte die Erfassung antropometrischer Daten mit Hilfe eines Bodyscanners. Die Probanden führten isometrische Kontraktionen unterschiedlicher Intensität mit einem Kniegelenkwinkel von 90 aus. Die Krafteinleitung erfolgte zum Einen über die Ferse und zum Anderen über den Fußballen. Mit Hilfe des Modells wurden Gelenkmomente und Muskelkraftmomente für die kniestreckende Muskulatur berechnet. Ergebnisse Die Krafteinleitung über die Ferse erzeugte nur geringe Muskelaktivitäten im m. triceps surae. Bei der Krafteinleitung über den Ballen stieg sowohl die Aktivität des m. triceps surae als auch die der mm. vastii signifikant. Im Modell konnte gezeigt werden, dass sich die Muskelkraftmomente der mm. vastii bei gleichen externen Kniegelenkmomenten signifikant unterscheiden. Der Einsatz der Fußgelenkstrecker erhöht die muskuläre Beanspruchung der Kniegelenkstrecker ohne Vergrößerung des resultierenden Moments. Diese Ergebnisse können sowohl in der Muskelmodellierung als auch im Reha- bzw. Wettkampfsport gezielt genutzt werden. Pandy, M.G. (2001) : Computer Modeling and Simulation of Human Movement. Annual Review Biomechdical Engeneering, 3, Zugriff am unter 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 145

144 P21 Zur Gewichtung von Fehlerinformationen bei wiederholter Ausführung motorischer Fertigkeiten Hermann Müller, Heiko Maurer Institut für Sportwissenschaft, Justus-Liebig-Universität Gießen Ein Grundproblem motorischer Kontrolle besteht darin, dass Bewegungsausführungen immer durch unkontrollierbare Einflüsse (Rauschen) überlagert werden. Dadurch werden mögliche systematische Abweichungen vom angestrebten Bewegungsziel überdeckt. Selbst verursachte systematische Fehler können nur dann entdeckt und angemessen korrigiert werden, wenn Fehlerrückmeldungen aus wiederholten Versuchen integriert werden. Dabei wäre es zudem von Vorteil, wenn die Rückmeldungen aus den einzelnen Versuchen in Abhängigkeit von der Verlässlichkeit der Information gewichtet würden. Rückmeldungen aus Ausführungsversuchen in denen weitere sensorische Kanäle auf unvorhergesehene äußere Einflüsse hinweisen, sollten in geringerem Maße korrekturrelevant sein. Wenn z.b. während einer misslungenen Flanke im Fußball über die Haut ein Windstoß wahrgenommen wird, gibt es weniger Anlass den Bewegungsverlauf zu korrigieren, da der Misserfolg ja externe Ursachen haben könnte und das gewählte Bewegungsmuster somit nicht zwingend ungeeignet sein muss. Methode 25 Versuchspersonen (Vpn) übten eine virtuelle Wurfaufgabe, wobei in zufälliger Reihenfolge und mit unterschiedlichen Häufigkeiten zwei Varianten (A,B) genutzt wurden, die sich im optimalen Abwurfwinkel (α A_opt, α B_opt ) unterscheiden. Für die Vpn war der Unterschied subliminal, d.h. trotz ständigem Wechsel wurde dies lediglich als eine Aufgabe empfunden. Bei Annahme einer Fehlerintegration ergibt sich die Vorhersage, dass sich der tatsächlich gewählte Abwurfwinkel abhängig von der Häufigkeit von A und B zwischen α A_opt bzw. α B_opt verschiebt (Hypothese 1). In einer weiteren Bedingung wurde bei Versuchen der Variante B während des Abwurfes ein Geräusch präsentiert, das externen Einfluss suggerieren und zu einer Entwertung der Fehlerinformation führen sollte. Der gewählte Abwurfwinkel sollte in dieser Bedingung weniger stark in Richtung α B_opt verschoben sein (Hypothese 2). Ergebnisse und Diskussion Auf deskriptiver Ebene bestätigen die Ergebnisse die Annahme einer verlässlichkeitsgewichteten Fehlerintegration wiederholter Versuche. Zum jetzigen Zeitpunkt können die Hypothesen jedoch nicht inferenzstatistisch abgesichert werden. Nachbefragungen der Vpn bestätigen die Annahme einer subliminalen Manipulation. Das Paradigma scheint grundsätzlich geeignet zur experimentellen Untersuchung der verlässlichkeitsgewichteten Fehlerintegration bei wiederholten Versuchen gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

145 P22 Zur Erhöhung von Handgeschwindigkeiten im Kanurennsport am Beispiel Kajak Damen Claudia Jahn, Maren Witt Institut für Angewandte Trainingswissenschaft, FG Biomechanik Einleitung Frequenzerhöhungen zur Erzielung höherer Vortriebsgeschwindigkeiten führen zur Reduktion der Zyklusdauer, was sich in einem Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeiten und insbesondere der Beschleunigungen widerspiegelt (Smith, 2000). Methode Die Geschwindigkeiten der Zughand wurden bei Messbootfahrten von 2 Sportlerinnen (Sp1 und Sp2) in fünf aufeinanderfolgenden Zyklen aus 3-D-Videoanalysen bestimmt. Auf einer durchfahrenen Gesamtstrecke von 200 m wurden bei Geschwindigkeiten im Bereich der Grundlagenausdauer 1 (GA1) und Schnelligkeitsausdauer (SA) m vermessen. Ergebnisse und Diskussion Eine Geschwindigkeitserhöhung führt zur Vorverlagerung und Erhöhung der Geschwindigkeitsmaxima (Tab.) sowie bei Sp1 zur verstärkten Ausprägung eines Doppelgipfels im Verlauf der Umsetzphase. Damit steigen die muskulären Anforderungen in den Antriebs- aber besonders den antriebslosen Phasen des Paddelzyklus. Tab. Kennwerte der Handbewegung, über die Körperseiten gemittelt Parameter der Hand Quelle Kennwerte GA1 SA Sp1 Sp2 Sp1 Sp2 v Boot [m/s] 3,5 3,4 4,8 4,7 v max 1 [m/s] 1,8 2,0 2,7 2,1 v max 2 [m/s] 0,5 0,6 1,3 0,8 v min [m/s] -2,3-2,0-3,2-2,5 a max [m/s] 11,9 14,7 15,6 31,2 a min [m/s] -9,2-11,4-10,5-9,0 Smith, R. & Loschner, C. (2000). Net power production and performance at different stroke rates and abilities during pair-oar rowing. In Y. Hong & D. P. Johns (Eds.), Proceedings of the International Symposium on Biomechanics in Sports (pp ). Hong Kong: International Society of Biomechanics in Sports. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 147

146 P23 MKS-Modell des Kniegelenks aus medizinischen Bilddaten zur Ermittlung der Kniegelenkskinematik Roland Aller 1, Karin Gruber 1, Thomas Wölk 2 1 Institut für Sportwissenschaft, Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz 2 Klinik für Unfallchirurgie und Orthopädie, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Klinikum Kemperhof, Gemeinschaftsklinikum Koblenz-Mayen Das Mehrkörpersystem (MKS) ist ein Modellierungsverfahren, bei dem Einzelkörper in einer kinematischen Kette über Gelenke miteinander in Verbindung stehen. Dieses Verfahren kann sehr gut dafür verwendet werden, biomechanisches Verhalten von Strukturen des menschlichen Körpers zu simulieren. Das Kniegelenk steht seit langem im Fokus der biomechanischen Forschung, doch besonders die ungeklärte Ursache des femoropatellaren Schmerzsyndroms (Wolf, 2000) und der vermehrte Einsatz von Kniegelenksimplantaten (OECD, 2008 und BARMER, 2010) lassen der Simulation der Kniegelenkskinematik eine besondere Bedeutung zukommen. Im hier beschriebenen, auf medizinischen Bilddaten basierenden MKS-Modell des Kniegelenks, sind die einzelnen Strukturen der artikulierenden Flächen wie Menisken und Knochen mit hyalinen Knorpeln über Gelenke miteinander verbunden, zwischen denen Kraftelemente wirken. In diese werden Material- bzw. Gewebeeigenschaften (Elastizitätsmodul, Poissonzahl) eingepasst und dahingehend adaptiert, dass eine Annährung an die reale Kniegelenkskinematik mit typischem Roll-Gleit-Mechanismus erfolgt. Simuliert wird mit diesem Modell die Kinematik bei Streckung und Beugung des Knies. Besondere Betrachtung findet das Femoropatellargelenk. Mit Hilfe des Modells können Aussagen über die Ätiologie des femoropatellaren Schmerzsyndroms getroffen werden. Außerdem ist eine computerassistierte OP- Planung beim Einsatz von Kniegelenksimplantaten möglich. Bitzer, E.M. et al. (2010), BARMER GEK Report Krankenhaus In: BARMER GEK (Hrsg.), Schriftenreihe zur Gesundheitsanalyse, 3, OECD (2010), Health at a Glance: Europe 2010 [elektronische Version], OECD Publishing, Wolff, R., Brechtel, L. (2000), Schmerzen im vorderen Bereich des Kniegelenkes (Femoro-patellares Schmerzsyndrom, Chondopathia patellae u.a.). Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 51 (10), gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

147 P24 Liquid Motion: Eine Netzwerk-basierte Theorie für das Erlernen und Verallgemeinern flüssiger Bewegungen durch Wiederholung Kim Joris Boström 1, Heiko Wagner 1, Markus Prieske 1, Marc de Lussanet 2 1 Institut für Sportwissenschaft der WWU Münster, Arbeitsbereich Bewegungswissenschaft 2 Fachrichtung Psychologie der WWU Münster Einleitung Das menschliche Bewegungssystem hat die einzigartige Fähigkeit, komplexe Bewegungsmuster durch wiederholte bewusste Ausführung zu erlernen um sie anschließend ohne notwendige Beteiligung von Aufmerksamkeit flüssig und schnell wiederzugeben, sowie die gelernten Bewegungsmuster auf flexible Weise zu verallgemeinern (Wolpert et al. 2011). Auf Basis moderner Netzwerk-Architektur schlagen wir einen allgemeinen Ansatz vor, wie diese Fähigkeit im menschlichen Bewegungssystem implementiert sein könnte und zeigen, dass die genannten Fähigkeiten im Modell reproduziert werden können. Methoden Ein rekurrentes Netzwerk von tausend Neuronen wird als "Reservoir" modelliert und mittels der FORCE-Methode (Sussillo und Abbott 2009) in realistischer Weise trainiert. Die Trainingsfunktionen sind experimentell gemessene Muskelaktivierungen und kinetische Daten. Ergebnisse und Diskussion Nach abgeschlossenem Training können die gelernten Bewegungsmuster durch einfache Kontrollsignale abgerufen werden. Darüber hinaus können die Bewegungsmuster interpoliert und extrapoliert werden. Diese Fähigkeit ergibt sich spontan unter nur wenigen notwendigen und hinreichenden Bedingungen. Im Rahmen der vorgeschlagenen "Liquid Motion" Theorie werden die genannten Fähigkeiten des menschlichen Bewegungssystems modellhaft nachgebildet und können auf diese Weise erklärt werden. Die dem simulierten Netzwerk entsprechenden physiologischen Strukturen lassen sich zwar noch nicht abschließend festlegen, es bieten sich aber vor allem das Kleinhirn sowie spinale Mustergeneratoren an, deren empirisch bestimmte Eigenschaften mit den in der Simulation gezeigten Eigenschaften des Modells qualitativ übereinstimmen (Kenji und Doya 2000, Raineteau und Schwab 2001). Wolpert, D. M., Diedrichsen, J., and Flanagan, J. R. (2011). Principles of sensorimotor learning. Nat Rev Neurosci, 12(12): Sussillo, D. and Abbott, L. F. (2009). Generating coherent patterns of activity from chaotic neural networks. Neuron, 63(4): Kenji and Doya (2000). Complementary roles of basal ganglia and cerebellum in learning and motor control. Current Opinion in Neurobiology, 10(6): Raineteau, O. and Schwab, M. (2001). Plasticity of motor systems after incomplete spinal cord injury. Nature Reviews Neuroscience, 2(4): gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 149

148 P25 Bewegungsvariabilität Woher kommt Sie und wozu dient Sie? Christoph Mickel, Dietmar Schmidtbleicher Institut für Sportwissenschaften der Goethe Universität Frankfurt am Main Variability is inherent within and between all biological systems. (Newell & Crocos, 1993, S.1) Dieses Faktum hat in den Sportwissenschaften lange kaum Beachtung erfahren. Untersuchungen aus diversen Wissenschaftsbereichen haben inzwischen allerdings zu einem bedeutenden Verständnisgewinn beigetragen. So haben Calvin & Stevens bereits 1967 in Science einen Beitrag veröffentlicht, in dem sie sich mit synaptic noise beschäftigten. Bei ihren Untersuchungen konnten sie feststellen, dass sogar ein untätiges Neuron ständig Fluktuationen des Membranpotentials aufweißt. Sie stellten daraufhin bereits die Frage whether such input fluctuations (synaptic noise) can account for the output (interspike interval) variability. (S. 842) Diese Beobachtung bei der Signalübertragung der kleinsten funktionellen Einheiten unseres Nervensystems wirft die Frage auf, wie sich große Gruppen von Neuronen verhalten. The brain is noisy. Neurons receive tens of thousands of highly fluctuation inputs and generate spike trains that appear highly irregular. (Ermentrout, Galán & Urban, 2008, S. 428) Allerdings bringen eben diese Fluktuationen in neuronalen Netzwerken bei ihren Adressaten einzelnen Neuronen oder andere Neuronenpopulationen sehr regelmäßige neuronale Aktivität hervor. Schließlich verstärkt Noise die Wahrscheinlichkeit der Kommunikation zwischen Zellen. Das Signal weißt eine größere Amplitude auf demzufolge kann das Alles-oder-nichts-Prinzip leichter erfüllt werden. Wenn unser Organismus Variabilität produziert, so ist es nahe liegend, dass diese auch einen Nutzen hat, da sie ansonsten einen überflüssigen, energetischen Aufwand bedeuten würde. Rezeptorensysteme kontrollieren ständig die Bewegungsausführung. Die Aufnahme von Informationen dient der Kommunikation unseres Körpers mit seiner Umwelt (Schmidtbleicher & Mickel, im Druck). Unser Nervensystem nimmt allerdings bedeutend mehr Informationen aus der Umwelt auf als verarbeitet werden können. Wiederkehrende Reize verlieren schnell an Bedeutung, weshalb unsere Rezeptorensysteme ihre Aktivität einschränken und mitunter sogar einstellen. Variabilität in der Bewegungsausführung ermöglicht es diesem Effekt entgegenzuwirken. Reize verändern sich ständig und kehren auch nicht periodisch wieder. Somit wird die Informationsaufnahme des Zentralen Nervensystems aus der Peripherie sichergestellt. Calvin, W.H. & Stevens, C.F. (1967). Synaptic Noise as a Source of Variability in the Interval between Action Potentials. Science, 155, Ermentrout, G.B., Galán, R.F. & Urban, N.N. (2008). Reliability, synchrony and noise. Trends in Neuroscience, 31(8), Newell, K.M. & Corcos, D.M. (1993). Issues in Variability and Motor Control. In K.M. Newell & D.M. Corcos (Hrsg.), Variability and motor control (1-12). Champaign, IL, USA: Human Kinetics. Schmidtbleicher, D. & Mickel, C. (im Druck). Weshalb wir Variationen in unseren Bewegungen brauchen. In H. Haase, Nicol, K., Preiß, R. & Krüger, F. (Hrsg.), Bewegung und Training. Potsdam: J. Strauss Verlag gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

149 P26 EMG-Koordinationsmuster mehrgelenkiger submaximaler Muskelaktionen in vivo für die Entwicklung einer Feedback-Kontrolle Wolfgang Seiberl, Daniel Hahn, Ansgar Schwirtz Technische Universität München, Fachgebiet für Biomechanik im Sport Bei der Feedback-Kontrolle mehrgelenkiger Muskelaktionen muss die intermuskuläre Koordination und Multifunktionalität zweigelenkiger Muskeln in besonderem Maße berücksichtigt werden. Beispielsweise zeigt bei identischer Bodenreaktionskraft nicht zwangsläufig jeder beteiligte Muskel ein gleichförmiges Aktivierungslevel (Hahn et al., 2010). Zur Kontrolle der eingelenkigen Kniestreckung über EMG hat Seiberl (2011) ein Biofeedbackverfahren, reduziert auf einen Muskel, erfolgreich angewandt. Da an der mehrgelenkigen Beinextension mehrere unabhängige Muskeln beteiligt sind, soll nun mit Hilfe von Korrelationsmatrizen ein erweitertes Feedback-Verfahren zur Kontrolle mehrgelenkiger Muskelaktionen in vivo entwickelt werden. Zudem wird der Einfluss von Ermüdung auf das Ansteuerungsverhalten der beteiligten Muskulatur untersucht. Exemplarische Ergebnisse (n=1) von 16 mehrgelenkigen Beinextensionen (Dauer 30s, 1 min Pause) auf der IsoMed 2000 (D&R Ferstl) bei 30% der maximalen Bodenreaktionskraft lassen vermuten, dass das Aktivitätsmuster von 9 Muskeln der Unteren Extremität ein nahezu konstantes Ansteuerungsverhalten zeigt. Eine Reduktion auf einen Leitmuskel, der die geringste Standardabweichung über 16 Versuche (Abb. 1) aufweist, scheint für die Standardisierung der mehrgelenkigen Beinextension via EMG-Feedback möglich. Eine abschließende Beurteilung der Daten lässt sich jedoch erst nach Studienende (n=15, Februar 2012) ableiten. Hahn, D., Seiberl, W., Schmidt, S., Schweizer, K. and Schwirtz, A. (2010). "Evidence of residual force enhancement for multi-joint leg extension." Journal of Biomechanics 43(8): Seiberl, W. (2011) " Biomechanik postexzentrischer Muskelaktionen. Sierke Verlag, Göttingen. 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 151

150 P27 Pacing im Ausdauerlauf bei subjektiver Beanspruchungsvorgabe Dominik Reim 1, Florian Reim 2, Stefan Fröhlich 1, Dominik Aust 1, Felix Megerle 1, Johannes Gerhard 1, Olaf Hoos 3 1 Sportzentrum Universität Würzburg, 2 Institut für Sportwissenschaft Universität Bayreuth, 3 Institut für Sportwissenschaft Universität Marburg Einleitung Ziel dieser Studie war es, den Einfluss einer fixen subjektiven Beanspruchungsvorgabe (SBE) auf das Pacing sowie die Variabilität der kardiopulmonalen und metabolischen Beanspruchung bei unterschiedlicher Belastungsdauer und -intensität zu analysieren. Methodik n=6 ausdauertrainierte Männer (Alter: 29,0±3,9a; VO 2 max: 58,8±7,0ml/kg/min) absolvierten einen Ausbelastungstest sowie drei Dauertests auf dem Laufband (L1: 30min mit SBE4, L2: 60min mit SBE4, L3: 30min mit SBE5). Von Laufgeschwindigkeit (V in %V max, frei regulierbar), Herzfrequenz (Hf in %Hfmax), relativer Sauerstoffaufnahme (relvo2max in %VO2max) und Blutlaktat (La in mmol/l alle 7,5min) wurden Mittelwerte und Variationskoeffizienten (CV) varianzanalytisch geprüft. Ergebnisse Tabelle 1:Belastungs- und Beanspruchungskenngrößen und Variationskoeffizienten (jeweils MW±SD) der Laufbelastungen L1-L3 (einfaktorielle ANOVA mit Messwdh., Bonferroni post hoc); a: p<0,05 L1 vs. L2; b: p<0,05 L1 vs. L3; c: p<0,05 L2 vs. L3 L1 L2 L3 Statistik %V max 65,7±1,7 64,7±2,3 72,5±3,3 bc F=40,2; p<0,001; eta²=0,89 CV-%V max (%) 1,3±1,5 1,7±1,2 2,9±2,7 F=2,2; p=0,18; eta²=0,31 %VO2max 74,1±7,6 71,9±7,6 79,0±6,8 F=4,0; p=0,09; eta²=0,45 CV-%VO2max (%) 3,0±1,2 2,8±1,2 4,3±3,1 F=0,9; p=0,44; eta²=0,15 %HFmax 80,3±4,5 81,1±2,8 87,9±4,6 bc F=13,4; p=0,01; eta²=0,73 CV-%HFmax (%) 2,4±2,1 3,9±1,4 3,5±1,1 F=2,5; p=0,13; eta²=0,34 La (mmol/l) 1,9±0,6 1,7±0,6 2,9±1,5 c F=6,9; p=0,04; eta²=0,58 CV-La (%) 11,0±2,1 10,4±3,5 12,7±7,4 F=0,4; p=0,60; eta²=0,07 89% aller Geschwindigkeitsverläufe entsprachen einem gleichmäßigen bzw. Positiv- Pacing. Diskussion und Schlussfolgerung Eine konstante mittlere bis schwere subjektive Anstrengungsvorgabe im Laufen bedingt bei Ausdauertrainierten unabhängig von Dauer und Intensität meist ein konservatives Pacing. Anstiege von Laufleistung und physiologischer Beanspruchung resultieren bei Erhöhung der subjektiven Beanspruchungsvorgabe, nicht jedoch bei Zunahme der Belastungsdauer. Die relativen Fluktuationsamplituden in Geschwindigkeit und physiologischer Beanspruchung sind unabhängig davon gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft

151 9. gemeinsames Symposium der dvs-sektionen Biomechanik, Sportmotorik und Trainingswissenschaft 153

152 Kneipen- und Restaurantführer