Auswirkungen eines Slackline- resp. eines herkömmlichen Gleichgewichtstrainings auf die Sensomotorik und die Gleichgewichtsfähigkeit.

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1 ETH Zurich Departement Biologie Masterstudiengang Bewegungswissenschaften und Sport Vertiefung in Biomechanik Auswirkungen eines Slackline- resp. eines herkömmlichen Gleichgewichtstrainings auf die Sensomotorik und die Gleichgewichtsfähigkeit Masterarbeit Zur Erlangung des Masters of Science ETH in Bewegungswissenschaften (MSc ETH Bew.-wiss.) Vorgelegt von: Samuel Volery Betreuer: Dr. Silvio Lorenzetti Dr. Eling D. de Bruin Referent: Prof. Dr. Ralph Müller Zürich, Mai 2010

2 Danksagung Danksagung An dieser Stelle möchte ich mich bei all jenen Personen herzlich bedanken, die mich bei der Erstellung dieser Arbeit unterstützt haben. Zuallererst sei hier Dr. Silvio Lorenzetti genannt, dem mein besonderer Dank für seine engagierte Betreuung gilt. Er stand mir jederzeit mit fachlichen Ratschlägen und Anregungen zur Seite und hat sich, vor allem was die Durchführung der Messungen anbelangt, tatkräftig für einen reibungslosen Ablauf eingesetzt. Bedanken möchte ich mich auch bei Dr. Eling D. de Bruin für seine fachkundige Unterstützung bei der statistischen Auswertung. Ein weiterer Dank geht an Brigitte Mattli Baur und Marc Morten Jaeggi, welche mir die Rekrutierung der Probanden erst ermöglicht haben und mir auch für die Durchführung der Trainings einen Teil der Turnhalle zur Verfügung gestellt haben. Brigitte Mattli Baur hat mir zudem 20 Kippbretter und die Firma Star Education 20 Aero- Steps zur Verfügung gestellt, wofür ich mich auch herzlich bedanken möchte. Mein Dank geht auch an die slacktivity.ch GmbH, welche 20 Slacklines zur Verfügung gestellt hat. Nicht zuletzt möchte ich mich natürlich auch bei meinen Probanden für die zuverlässige Einsatzbereitschaft recht herzlich bedanken. Ohne sie wäre die Untersuchung nicht möglich gewesen. 1

3 Abstract Abstract Einleitung Die Gleichgewichtsfähigkeit wird definiert, als die Fähigkeit, den gesamten Körper im Gleichgewichtszustand zu halten oder während und nach Körperverlagerungen diesen Zustand beizubehalten resp. wiederherzustellen. Die Sensomotorik bezeichnet das Zusammenspiel von sensorischen und motorischen Leistungen. Damit ist die unmittelbare Steuerung von Bewegungen aufgrund von sensorischen Rückmeldungen gemeint. Diese Fähigkeiten lassen sich durch gezieltes Training verbessern. Ziel dieser Studie war die Veränderung der Gleichgewichtsfähigkeit und der Sensomotorik aufgrund eines Slackline- und eines herkömmlichen sensomotorischen Trainings zu bestimmen. Methode 43 Probanden, allesamt Studenten der Bewegungs- und Sportwissenschaften, wurden randomisiert in drei Gruppen eingeteilt. 15 Probanden wurden in die Slackline-Gruppe eingeteilt und trainierten über sechs Wochen an drei Tagen pro Woche je 15 Minuten auf der Slackline. 13 Probanden führten während sechs Wochen an drei Tagen pro Woche für je 15 Minuten ein herkömmliches Gleichgewichtstraining durch. Die Kontrollgruppe bestand aus 15 Probanden und durfte während den sechs Wochen kein sensomotorisches Training durchführen. Vor und nach der Intervention wurden fünf verschiedene sensomotorische Tests durchgeführt. Das statische Gleichgewicht wurde im Einbeinstand mit geschlossenen Augen bestimmt, das dynamische Gleichgewicht mittels MFT S3-Check. Als funktioneller Test diente die Time to Stabilization bei einem einbeinigen Niedersprung. Zudem wurde noch ein Counter Movement Jump durchgeführt und die isometrische Maximalkraft sowie die Kraftentwicklungsrate an einer blockierten Beinpresse gemessen. Resultate Das statische Gleichgewicht hat sich bei der Slackline-Gruppe signifikant (p<0.05) mehr verbessert als bei der herkömmlichen Trainingsgruppe. Hingegen hat die herkömmliche Trainingsgruppe beim dynamischen Gleichgewicht signifikant grössere Fortschritte als die Slackline- Gruppe erzielt. Bei der Time to Stabilization hat die Slackline-Gruppe in der medio-lateralen Ebene hochsignifikante (p<0.01) Fortschritte erzielt und in der anterior-posterioren Ebene signifikante Fortschritte erzielt, wobei dies in dieser Ebene auch für die Kontrollgruppe zutraf. Die herkömmliche Trainingsgruppe konnte ihre Sprunghöhe hochsignifikant verbessern. Die isometrische Maximalkraft konnte von der Slackline-Gruppe durch die Intervention signifikant verbessert werden. Zudem hatte die Slackline-Gruppe signifikant eher das Gefühl, dass sich ihre Gleichgewichtsfähigkeit verbessert hat, und dass sich die Intervention positiv auf die Leistung in anderen Sportarten auswirkt. Fazit In dieser Studie konnte aufgezeigt werden, wie effizient und wichtig sensomotorisches Training sowohl für den Alltag wie auch im Sportbereich ist. Schon mit einer Trainingszeit von gesamthaft 270 Minuten konnten beide Interventionsgruppen ihre Sensomotorik signifikant verbessern. Die durchgeführten Tests haben gezeigt, dass sensomotorisches Training bewegungsspezifisch ist, wodurch gerade im Sportbereich dasjenige Training gewählt werden sollte, welches sich am ehesten auf die ausgeübte Sportart übertragen lässt. Insgesamt kann gesagt werden, dass Slacklinen eine hervorragende Ergänzung zum herkömmlichen Gleichgewichtstraining darstellt. Dies vor allem auch, weil auf der Slackline durch die einfache Verstellbarkeit immer am persönlichen Leistungslimit trainiert werden kann. Ausblick Die Slackline scheint grosses Potential zu besitzen, sich nicht nur als sensomotorisches Trainingsgerät für Sportler zu etablieren. In Zukunft wäre interessant zu wissen, ob sie sich auch in der Rehabilitation oder im Alter als Training zur Sturzprävention eignet. 2

4 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis DANKSAGUNG... 1 ABSTRACT... 2 INHALTSVERZEICHNIS EINLEITUNG THEORETISCHE GRUNDLAGEN GLEICHGEWICHT UND SENSOMOTORIK Gleichgewichtsfähigkeit als Koordinative Fähigkeit Das sensomotorische System Analysatoren des inneren Regelkreises Analysatoren des äusseren Regelkreises Funktionelle Anpassungen durch SMT Beeinflussung der physischen Leistungsfähigkeit Verletzungsprophylaxe und Rehabilitation Sensomotorisches Training im Alter SLACKLINEN Was versteht man unter Slacklinen Die verschiedenen Disziplinen Material Geschichte Die Slackline als Trainingsgerät Trainingsgerät für Spitzensportler Aktueller Forschungsstand Slacklinen im Alter Sensomotorisches Training in verschiedenen Positionen Mentale Aspekte ZIELSETZUNG UND HYPOTHESEN METHODIK PROBANDENKOLLEKTIV VERSUCHSDURCHFÜHRUNG Gruppe Slackline Gruppe Herkömmlich Gruppe Kontroll TESTMETHODIK Einbeinstand

5 Inhaltsverzeichnis Niedersprung Time to Stabilization Medio-laterale Kniebewegung MFT Der MFT S3-Check Versuchsdurchführung Counter Movement Jump Blockierte Beinpresse Fragebogen Vorgehen bei der statistischen Auswertung RESULTATE EINBEINSTAND Korrelation, Normalverteilung und Konfidenzintervall Veränderung der posturalen Kontrolle NIEDERSPRUNG Korrelation, Normalverteilung und Konfidenzintervall Veränderung der Time-to-Stabilisation MFT Korrelation, Normalverteilung und Konfidenzintervall Veränderung des Stabilitäts- und des Sensomotorikindex COUNTER MOVEMENT JUMP Korrelation, Normalverteilung und Konfidenzintervall Veränderungen der Werte des Counter Movement Jumps BLOCKIERTE BEINPRESSE Korrelation, Normalverteilung und Konfidenzintervall Tabelle 26: Intra-Klassen-Korrelation (ICC), Asymptotische Signifikanz beim Kolmogorov-Smirnov-Test und Schiefe der Maximalkraft- (Fmax) und der Kraftentwicklungswerte (RFD) der Beinpresse (BP) zwischen Einund Ausgangstest Veränderung der Werte der blockierten Beinpresse FRAGEBOGEN DISKUSSION EINBEINSTAND NIEDERSPRUNG MFT S3-CHECK COUNTER MOVEMENT JUMP BLOCKIERTE BEINPRESSE FRAGEBOGEN GLEICHGEWICHTSFÄHIGKEIT

6 Inhaltsverzeichnis 6. FAZIT AUSBLICK REFERENZEN ANHANG 1: EINVERSTÄNDNISERKLÄRUNG ANHANG 2: FRAGEBOGEN EINGANGSTEST ANHANG 3: FRAGEBOGEN ABSCHLUSSTEST ANHANG 4: TRAININGSTAGEBUCH ANHANG 5: TRAININGSANWEISUNGEN ANHANG 6: TRAININGS-EMPFEHLUNGEN SLACKLINE ANHANG 7: TRAININGS-EMPFEHLUNGEN HERKÖMMLICHES TRAINING

7 1. Einleitung 1. Einleitung Unter Slacklinen versteht man das Balancieren auf einem cm breiten Kunstfaserband, das zwischen zwei Fixpunkten wie beispielsweise Bäumen gespannt ist. Da das Band eine gewisse Elastizität aufweist, schwingt es immer leicht unter dem Körper hin und her. Dies erfordert ein ständiges Auskorrigieren wobei zu vermuten ist, dass sich diese Sportart positiv auf die Sensomotorik und die Gleichgewichtsfähigkeit auswirkt. Bereits heute trainieren viele Spitzensportler, speziell aus dem Schneesportbereich, auf der Slackline. Allerdings gibt es bis heute noch keine veröffentlichte Arbeit, welche diese Vermutung wissenschaftlich bestätigt. Die einzige dem Autoren bekannte Arbeit, welche auf die Verbesserung der Gleichgewichtsfähigkeit mittels Slacklinen eingegangen ist, konnte keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen feststellen [1]. Die Möglichkeit in diesem Bereich Pionierarbeit zu leisten, verbunden mit dem grossen Interesse des Autoren am Slacklinen, bilden die Motivation für die vorliegende Arbeit. Die Trainierbarkeit der Gleichgewichtsfähigkeit konnte bereits vielfach nachgewiesen werden [2-11]. Durch eine empirische Untersuchung soll mit Hilfe von 43 Studenten der Bewegungsund Sportwissenschaften ermittelt werden, ob ein regelmässiges Slackline-Training ähnliche oder sogar bessere Effekte erzielen kann. Falls sich die positiven Auswirkungen des Slacklinens bewahrheiten, wäre dies ein interessanter Ansatz für viele Sportler einen Teil ihres sensomotorischen Trainings (SMT) auf der Slackline durchzuführen, denn die Slackline-Gruppe war in einer Studie von Frank und Rist [1] signifikant motivierter ihr Training durchzuführen als die Vergleichsgruppe, welche auf herkömmlichen Gleichgewichtstrainingsgeräten trainierte. In dieser Arbeit wird zunächst auf die Gleichgewichtsfähigkeit und das sensomotorische System eingegangen bevor die neusten wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Auswirkungen eines sensomotorischen Trainings erläutert werden. Danach wird ein Blick auf die Trendsportart Slacklinen geworfen. Im Methodik-Teil wird der Versuchsaufbau beschrieben, was die Hypothesen des Autors, das Probandenkollektiv, die Versuchsdurchführung wie auch den Beschrieb der verschiedenen sensomotorischen Tests beinhaltet. In der Auswertung werden zuerst die Resultate dargestellt, welche anschliessend diskutiert werden. 6

8 2. Theoretische Grundlagen 2. Theoretische Grundlagen 2.1. Gleichgewicht und Sensomotorik In diesem Kapitel wird zuerst auf die Begriffe Gleichgewicht und Sensomotorik eingegangen. Anschliessend wird ein Überblick über das aktuelle Wissen geschaffen. Zum Schluss wird ein Blick auf die funktionellen Anpassungen, welche durch SMT hervorgerufen werden, geworfen Gleichgewichtsfähigkeit als Koordinative Fähigkeit Unter Gleichgewicht versteht man den Prozess, den Körperschwerpunkt über der Unterstützungsfläche des Körpers zu halten. Auf den menschlichen Körper bezogen heisst das, dass die angreifenden Kräfte und Momente zu möglichst kleinen Haltungsschwankungen führen sollen [12]. Der Körper soll dabei eine optimale Ausrichtung der Körpersegmente aufweisen. Mechanisch gesehen befindet sich ein Körper dann im statischen Gleichgewicht, wenn er keine beschleunigte geradlinige Bewegung (Translation) und keine beschleunigte Drehbewegung (Rotation) erfährt. Im Gleichgewicht sind die Summen aller angreifenden Kräfte und aller angreifenden Drehmomente gleich Null. [13] Dies ist beim Menschen natürlich nie der Fall. Wegen der aufrechten, bipedalen Haltung hat er einen sehr hohen Körperschwerpunkt und eine kleine Unterstützungsfläche. Deshalb muss der Mensch ständig kleine Ausgleichbewegungen ausführen um nicht umzufallen. In der Bewegungswissenschaft spricht man von statischem Gleichgewicht wenn die Unterstützungsfläche stabil ist und sich die Person nicht fortbewegt. Von dynamischem Gleichgewicht wird gesprochen, wenn die Unterstützungsfläche labil ist oder sich die Person in Bewegung befindet. Wo sich aber genau die Grenze zwischen statischem und dynamischem Gleichgewicht befindet, wird von Buch zu Buch, resp. von Studie zu Studie unterschiedlich ausgelegt. Im Verlaufe dieser Studie wird der Einbeinstand mit geschlossenen Augen (siehe Kapitel Einbeinstand ) als Indikator für das statische, der MFT S3-Check (siehe Kapitel MFT ) hingegen als Indikator für das dynamische Gleichgewicht bezeichnet. In der Bewegungswissenschaft wird die Gleichgewichtsfähigkeit in den Kontext der koordinativen Fähigkeiten eingeordnet. Unter koordinativen Fähigkeiten werden hierbei komplexe Leistungsvoraussetzungen zur Lösung spezifischer Aufgaben verstanden, die primär durch Prozesse der Bewegungssteuerung und regelung bestimmt sind [8]. Die koordinativen Fähigkeiten bilden zusammen mit den konditionellen Fähigkeiten (Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit und Beweglichkeit) die motorischen Fähigkeiten [8]. 7

9 2. Theoretische Grundlagen Die Gleichgewichtsfähigkeit stellt dabei die Grundlage der Stützsensomotorik dar. Als solche ist sie für sämtliche aktiven statischen und dynamischen Sicherungs-, Stabilisierungs- und Kompensationsreaktionen des Gleichgewichts zuständig [14]. Sie stellt dabei eine wesentliche Grundvoraussetzung für jegliche sportliche Aktivität dar. Aber auch ausserhalb des Sports zeigt sich besonders in höherem Alter die Bedeutung der Gleichgewichtsfähigkeit für die Bewältigung von Alltagsaktivitäten [15]. Die Trainierbarkeit der Gleichgewichtsfähigkeit konnte vielfach nachgewiesen werden [2-11]. Grund dafür ist nach Hirtz et al. [7] die Entwicklung einer ausgeprägten Bewegungserfahrung über die Bewältigung vielfältiger Gleichgewichtssitutationen, welche die Wahrnehmungs-, Regulations- und Kontrollprozesse zum Erhalt oder Wiederherstellung des Körpergleichgewichts positiv beeinflusst. Für das Training werden neben ein- oder zweibeinigen Stand- und Balancierübungen auf stabilen Unterstützungsflächen häufig labile bzw. begrenzte Unterlagen eingesetzt. Hierbei kommen unter anderem Geräte wie weiche Matten, Gelkissen, Trampoline, Therapiekreisel, Wackel-, Kipp- und Rollbrett oder auch Bälle zum Einsatz [1,7,14,16,17]. Bisher gibt es noch keine Richtlinien für die optimale Dauer und Intensität eines solchen Trainings, deshalb gibt es bei diesen Parametern auch grosse Unterschiede zwischen den einzelnen Studien [18]. Es gibt verschiedene Begriffe um Übungen zu beschreiben, welche das Ziel haben die posturale Kontrolle zu verbessern. So ist je nach Studie von Gleichgewichtstraining, von sensomotorischem Training, von neuromuskulärem Training oder von propriozeptivem Training die Rede. Der Begriff propriozeptives Training ist aber auf den afferenten Input limitiert und bezieht efferente Anpassungen nicht mit ein [19]. Der Begriff Gleichgewichtstraining begrenzt sich auf eine Verbesserung der posturalen Kontrolle resp. des Gleichgewichts und schliesst somit Verbesserungen z.b. der Sprungkraft oder der Maximalkraft nicht mit ein. Da aber in dieser Studie auch Veränderungen dieser Faktoren gemessen wurden, wird in dieser Studie grösstenteils der Begriff sensomotorisches Training verwendet werden. Dieser Begriff ist sehr weitgreifend und umfasst alle Veränderungen, welche im neuromuskulären System durch das Training hervorgerufen werden Das sensomotorische System Sowohl im Sport wie auch im Alltag muss der Mensch komplexe Bewegungsabläufe ausführen. Deren Realisierung beinhaltet die Aufnahme von Informationen und deren Verarbeitung und Umsetzung in motorische Abläufe. Die Grundlage dieses Vorgangs bilden dabei die Sinnesorgane, das Nervensystem sowie die Muskulatur, die zusammen das sensomotorische System darstellen. Das sensomotorische System wird als die sensorische, motorische und zentrale Vernetzung betrachtet, die zur Aufrechterhaltung der funktionellen Gelenksstabilität während 8

10 2. Theoretische Grundlagen Körperbewegungen führt [19]. Diese Zusammensetzung aus neurosensorischen und neuromuskulären Prozessen wurde früher oft fälschlicherweise als Propriozeption beschrieben [19]. Der Begriff Propriozeption beschreibt aber nur die afferenten Informationen von Mechanorezeptoren, welche den Gelenkspositionssinn, Widerstandssinn und die Kinästhesie also die Bewegungsempfindung beinhalten [20,21]. Als Propriozeptoren werden die Mechanorezeptoren bezeichnet, welche sich in Gelenken, Muskeln und Sehnen befinden und deren Reizung zeitgleich mit Veränderungen im Organismus einhergeht [21]. Ein weitgreifenderer Begriff ist die Somatosensorik, welche alle mechanorezeptiven, thermorezeptiven und Schmerzinformationen aus der Peripherie beschreibt [20]. Das sensomotorische System beschreibt dabei das Zusammenspiel zwischen der Somatosensorik und der daraus folgenden motorischen Kontrolle. Dies beinhaltet das Eintreffen eines sensorischen Reizes, dessen Umwandlung zu einem neuronalen Signal und Weiterleitung via afferenten Bahnen zum zentralen Nervensystem (ZNS). Zusätzlich wird damit die Verarbeitung durch die verschiedenen Hirnregionen und der daraus folgenden motorischen Antwort beschrieben, welche in einer muskulären Aktivität resultiert [19]. Die Analysatoren stellen dabei die Informationsquellen der Somatosensorik dar und bilden damit die Basis der Bewegungsregulation. Zu jedem Analysator gehören spezifische Rezeptoren und afferente Nervenbahnen. Die Analysatoren werden dabei in einen inneren und äusseren Regelkreis unterteilt. Auf die Funktion der einzelnen Analysatoren wird an dieser Stelle nur ganz kurz eingegangen, da diese schon vielfach beschrieben wurden (vgl. u. a. Hirtz et al. [7] oder De Marées [22]) und keinen direkten Bezug auf diese Studie haben Analysatoren des inneren Regelkreises Der innere Regelkreis erfasst Informationen innerhalb des Körpers. Zu ihm gehören der vestibuläre und der kinästhetische Analysator: Vestibulärer Analysator: Dieser Analysator ist ungefähr erbsengross und befindet sich im häutigen Labyrinth des Innenohrs. Der vestibuläre Analysator dient zur Wahrnehmung von Beschleunigungen und zur Bestimmung der Richtung der Erdanziehungskraft [22]. Kinästhetischer Analysator: Der kinästhetische Analysator umfasst verschiedene Rezeptorsysteme, die sogenannten Propriozeptoren, die einen wesentlichen Bestandteil der Informationsaufnahme für die Bewegungssteuerung darstellen. Diese befinden sich in Muskeln, Sehnen und Gelenken und sind verantwortlich um die Gelenksstellung und Spannungszustände der Muskeln oder der Sehnen zu erfassen [8] Analysatoren des äusseren Regelkreises Der äussere Regelkreis erfasst Informationen ausserhalb des Körpers. Zu ihm gehören der taktile, der akustische und der optische Analysator: 9

11 2. Theoretische Grundlagen Taktiler Analysator: Der taktile Analysator besteht aus Mechanorezeptoren in den äusseren Hautschichten. Durch diese Rezeptoren werden Informationen wie Druck, Wärme, Schmerz, feine Tastempfindungen sowie die Bewegung der Hauthaare erfasst. Die Verteilhäufigkeit dieser Sinneszellen und deren Empfindlichkeit ist je nach Körperareal sehr verschieden. Dadurch ist die Güte der Informationen sowie die benötigte Wahrnehmungsschwelle von Körperregion zu Körperregion sehr unterschiedlich [7]. Bei SMT auf labilen Unterlagen in stehender Position ist besonders die Fussfläche interessant. Sie liefert Informationen über den Untergrund und über die Druckverteilung. Dadurch kann der Trainierende beispielsweise auf einer begrenzten Unterstützungsfläche herausfinden ob er in der Mitte steht, oder ob sich die Unterstützungsfläche eher am Rande des Fusses befindet. Zudem lässt sich ertasten, ob die Oberfläche rauh und griffig oder eher rutschig ist, was Informationen darüber liefert, wie kraftvoll eine Bewegung ausgeführt werden kann. Gerade bei Sportarten wie dem Klettern sind solche Informationen von grosser Wichtigkeit. Durch das Tragen von Schuhen wird die taktile Wahrnehmung gedämpft. Akustischer Analysator: Bei einigen Sportarten liefert der akustische Analysator relevante Informationen. Beim Tennis gibt er beispielsweise sowohl räumlich wie auch zeitlich Auskunft über den Treffpunkt des Balles mit dem Schläger. Bei der Gleichgewichtsregulation spielt der akustische Analysator jedoch eher eine unbedeutende Rolle. Optischer Analysator: Der optische Analysator kann nahe und entfernte Objekte oder Personen und deren Bewegung, aber auch die eigene Bewegung im Raum, den Bewegungsvollzug oder die Körperhaltung erfassen. Er liefert Informationen über äussere Gegebenheiten wie Neigungen, Bodenbeschaffenheit oder begrenzte Unterstützungsflächen, wodurch antizipierend motorische Reaktionen für die Erhaltung des Gleichgewichts ausgelöst werden können [7] Funktionelle Anpassungen durch SMT Für die Verbesserung der Gleichgewichtsfähigkeit fordern Hohmann et al. [23] im Idealfall ein SMT, das den Trainierenden an die Grenze der Leistungsfähigkeit seiner Informationsverarbeitung führt um Anpassungsprozesse hervorzurufen, die in der Konsequenz zu einer verbesserten Qualität der Bewegungssteuerung führen. Diese Anpassungsprozesse können sowohl auf der sensorischen, wie auch auf der motorischen Ebene stattfinden. Im Gegensatz zu vielen andern Trainingsmethoden kann SMT sowohl von Sportlern, Kindern wie auch älteren Menschen ausgeübt werden. Durch SMT wird das tendomuskuläre System nur wenig beansprucht. Dies macht SMT speziell für Kinder und ältere Personen aber auch für Sportler, welche einem erhöhten Risiko von Überlastungsverletzungen ausgesetzt sind, zu einem sinnvollen Training. 10

12 2. Theoretische Grundlagen Bereits 1965 wurde wissenschaftlich gezeigt, dass SMT positive Effekte auf die Kontrolle der aufrechten Haltung bei Leuten mit Bänderverletzungen im Sprunggelenk hat [24]. In diesem Kapitel wird auf die wissenschaftlichen Grundlagen von verschiedenen funktionellen Anpassungen durch SMT eingegangen Beeinflussung der physischen Leistungsfähigkeit Die Kraftentwicklungsrate (rate of force development = RFD) ist definiert als die Steigung der Kraft-Zeit-Kurve (ΔF/Δt) und ist ein wichtiger Parameter um die Explosivkraft des neuromuskulären Systems auszudrücken [5,25,26]. Die RFD drückt dabei die Kraftentwicklung in einer frühen Phase der Muskelkontraktion aus [5,25]. Eine hohe RFD ist vor allem in Sportarten wichtig, in denen in kurzer Zeit viel Kraft aufgebraucht werden muss [5,25]. Aber auch für ältere Leute könnte eine hohe RFD von grosser Wichtigkeit sein um mit einer schnellen Bewegung einen Sturz aufzufangen. Im Gegensatz dazu, dauert es bei den meisten Muskeln des Menschen mindestens 300ms um die Maximalkraft zu erreichen [27]. Ein konzentrisches Krafttraining mit hohen Gewichten (3-10 RM(=repetition maximum)) führt zu einer höheren RFD und geht bei dieser Trainingsform auch mit einer höheren isometrischen Maximalkraft einher [25,26]. Ein Explosivkrafttraining führt ebenfalls zu einer erhöhten RFD [6,28]. Dabei ist diese Steigerung grösstenteils auf neuronale Anpassungen zurückzuführen, da die zeitliche Reihenfolge der durch elektrische Stimulation ausgelösten Muskelfaserkontraktionen wie auch der Muskelquerschnitt unverändert blieben [28]. Nach der Trainingsintervention wurden dabei die motorischen Einheiten früher aktiviert und wiesen eine höhere Feuerungsrate auf [28]. Eine erhöhte RFD zeigt sich auch nach SMT, wie neuere Studien zeigen konnten [4-6]. Nach einem Training auf unstabilen Flächen ohne zusätzliches Krafttraining vergrösserten sich vorwiegend die RFD-Werte in der frühen Phase der Kontraktion (30ms & 50ms), wobei die Maximalkraft in diesen Studien unverändert blieb [5,6]. Allerdings konnten bei Untrainierten auch schon signifikante Verbesserungen der Maximalkraft durch SMT festgestellt werden [29]. Ein Explosivkrafttraining führt zu einem deutlich höheren Anstieg der RFD als SMT [6]. Abzuklären bleibt, ob die Kombination von SMT mit Explosiv- oder Maximalkrafttraining zu noch besseren Resultaten führen würde. Worauf die erhöhte RFD zurückzuführen ist, ist bisher nicht restlos geklärt. Eine erhöhte RFD geht in der frühen Phase der Muskelkontraktion (<100ms) mit einer erhöhten neuromuskulären Aktivierung, welche durch EMG gemessen wurde, einher [5]. Es wird vermutet, dass die propriozeptive Erhöhung der neuronalen Aktivierung einen positiven Effekt auf die Erregung der Motoneurone hat [30,31]. 11

13 2. Theoretische Grundlagen Ein, speziell für Sportler sehr interessanter Aspekt ist, dass es Studien gibt, die aufzeigen konnten, dass SMT die Sprungkraft erhöht [32,33]. Diese Verbesserung konnte sowohl für Squat Jumps, Drop Jumps wie auch für Counter Movement Jumps aufgezeichnet werden. Da beim H-Reflex das Verhältnis zwischen maximalem H-Reflex und maximaler H-Welle in Ruhe durch die Intervention unverändert blieben aber bei dynamischer Muskelkontraktion kleiner wurde, schlossen die Autoren der einen Studie [33] daraus, dass die verringerte spinale Erregbarkeit eine Bestrebung ist, eine bessere Bewegungskontrolle zu erreichen. Eine Übersicht über die neuronalen Anpassungen durch SMT ist durch Taube et al. [18] verfasst worden Verletzungsprophylaxe und Rehabilitation Granacher et al. [3] haben in einer Studie mit Senioren einen Vergleich zwischen einer Gruppe, die Schnellkrafttraining durchgeführt hat und einer Gruppe, die SMT durchgeführt hat angestellt. Dabei konnten sie zeigen, dass nur die Versuchspersonen, welche SMT durchgeführt hat Verbesserungen der posturalen Kontrollmechanismen aufzeigten. Diese Verbesserungen führten sie mechanisch auf eine höhere Gelenksteifigkeit zurück, da sich die maximalen Winkelgeschwindigkeiten im Sprunggelenk signifikant reduziert haben. Zudem konnte durch prospektive Studien in verschiedenen Sportarten nachgewiesen werden, dass SMT die Verletzungshäufigkeit signifikant reduziert. Dies konnte beispielsweise beim Fussball [34], beim Handball [35] oder auch beim Volleyball [36] nachgewiesen werden. Zusätzlich zur Verletzungsprophylaxe verbessert SMT die Regeneration von neuromuskulären Strukturen nach Verletzungen [24,37,38] und verkleinert die Wahrscheinlichkeit eines Wiederauftretens der Verletzung [36,39]. Bei Schlaganfall-Patienten und bei Personen mit vestibulärer Dysfunktion konnte die posturale Stabilität durch ein Rehabilitationsprogramm, welches SMT beinhaltete, verbessert werden [40,41] Sensomotorisches Training im Alter Ungefähr 30% aller über 65-jährigen stürzen mindestens einmal im Jahr [42]. Unter anderem werden dafür Defizite im sensomotorischen System sowie der Rückgang der Explosivkraft als Gründe genannt [43,44]. Eine Studie von Granacher et al. [4] konnten zeigen, dass ein 3- monatiges SMT auf Kippbrettern, Therapiekreiseln und Airex-Matten ohne zusätzliches Krafttraining bei 60- bis 80-jährigen Männern den altersbedingten Verlusten der Maximal- wie auch der Explosivkraft entgegenwirken kann, indem die neuronale Ansteuerung der Muskulatur verbessert wird. 12

14 2. Theoretische Grundlagen Sensomotorische Übungen haben eine hohe Relevanz für die Bewältigung alltagsmotorischer Aufgaben älterer Menschen [4]. So gibt es Studien, die berichten, dass SMT zu einer erhöhten Gehgeschwindigkeit führt [10,11] Slacklinen In diesem Kapitel soll die existierende Literatur über diese noch junge Sportart zusammengefasst und mit dem Wissen des Autors ergänzt werden, der sich dieses in langjähriger Slackline-Erfahrung erarbeitet hat Was versteht man unter Slacklinen Unter Slacklinen versteht man das Balancieren auf einem cm breiten Kunstfaserband, das zwischen zwei Fixpunkten aufgespannt ist. Slacklinen ist eine Sportart, die viele Ähnlichkeiten mit dem Seiltanzen aufweist. Trotzdem existieren ein paar entscheidende Unterschiede. Im Gegensatz zum unbeweglichen Stahlseil verhält sich die Slackline wegen den dehnbaren Eigenschaften des Kunstfaserbands dynamisch. Somit ist sowohl eine seitliche Auslenkung wie auch ein Auf- und Abwippen möglich. Um dies zu kontrollieren resp. zu koordinieren erfordert das Slacklinen vom Balancierenden ein gutes Zusammenspiel aus Balance, Konzentration und Koordination [45-47]. Durch die Breite des Bandes kann man diese Sportart sowohl barfuss wie auch mit flachen Schuhen betreiben. Ein Slackline-Set besteht meist aus einem Band, zwei Baumschlingen und einem Spannsystem und kann zwischen zwei beliebigen Fixpunkten wie beispielsweise Bäumen oder Pfosten aufgespannt werden. Abbildung 1: Eine Slacklinerin in der Grundposition 13

15 2. Theoretische Grundlagen In Abbildung 1 wird die Grundposition beim Slacklinen gezeigt. Dabei ist der Fuss gerade auf dem Band plaziert. Dies ist die einfachste stehende Position, welche auf der Slackline eingenommen werden kann. Grundsätzlich beginnt jeder Anfänger in dieser Position. Die Ausgleichsbewegung wird dabei vom gesamten Bewegungsapparat ausgeführt. Dies führt zur Vermutung, dass dabei sowohl die Stabilität im Fuss-, Knie wie auch Hüftgelenk verbessert wird. Eine grosse Stärke der Slackline ist wohl deren Vielseitigkeit. Durch die verschiedenen Einstellmöglichkeiten der Slackline ist es immer möglich am persönlichen Leistungslimit zu trainieren und die Schwierigkeit stufenlos zu steigern. Dies kann beispielsweise durch Verstellen der Länge oder der Vorspannung der Slackline geschehen, wobei eine kurze, straff gespannte Line für Anfänger am einfachsten zu begehen ist Die verschiedenen Disziplinen Je nach Länge und Durchhang der Slackline kann man diese Sportart grob in drei Hauptkategorien gliedern: - Die Trickline ist die gebräuchlichste davon und wird in Bodennähe ziemlich straff gespannt. Bei einer Länge von etwa 5 15 Metern ist diese Line sowohl für die ersten Versuche wie auch für verschiedenste Tricks und Sprünge bestens geeignet. Dadurch, dass die Slackline kurz und straff ist, lässt sie auch in der Mitte nur kleine Auslenkungen zu und ist somit vergleichsweise leicht zu erlernen. - Bei der Rodeoline sind die Aufhängepunkte in grösserer Höhe (1-5m) angebracht. Das Band wird dabei locker durchhängend gespannt, so dass es in der Mitte fast den Boden berührt. Auf einer solchen Slackline sind fast keine Tricks mehr möglich und bereits kleine Fehler führen zu Stürzen. - Von einer Longline spricht man ab ca. 25 Metern. Diese Art Slackline wird meistens sehr straff gespannt. Je mehr man sich der Mitte annähert, desto grösser wird die mögliche Auslenkung und desto schwieriger wird die Slackline zu begehen. In dieser Disziplin ist das Ziel meist, die komplette Slackline ohne Sturz durchzugehen. Die Einteilung in die Hauptkategorien zeigt bereits, wie vielseitig das Slacklinen ist. Jede dieser Disziplinen erfordert eine ganz andere Art des Ausbalancierens. So ist es bei extrem straff gespannten, kurzen Lines vor allem nötig, den Körperschwerpunkt möglichst ruhig über der Slackline zu halten, bei etwas längeren und durchhängenden Slacklines ist es hingegen auch möglich, die Slackline unter den Körperschwerpunkt zu ziehen. Neben den Hauptkategorien kennt man zusätzlich noch die Highline, bei welcher die Slackline in grosser Höhe aufgespannt wird. Bei dieser Art Slackline wird der Slackliner durch einen Klettergurt und einer sich daran befindlichen Sicherungsschlinge an der Line 14

16 2. Theoretische Grundlagen eingehängt. Eine Highline ist deutlich schwieriger zu Begehen als eine normale Slackline, da die Umgebung im peripheren Sichtfeld viel weiter entfernt ist. Zudem spielt der psychologische Aspekt in grosser Höhe ebenfalls einen leistungshemmenden Einfluss. Als letzte Kategorie gibt es noch die Waterline, wobei hier die Slackline über dem Wasser gespannt wird. Durch den fehlenden festen Untergrund, der dem Slackliner als optischer Fixpunkt dient, fällt es schwerer, die Orientierung zu behalten. Bei fliessenden Gewässern wird dieser Effekt noch zusätzlich verstärkt Material Beim Slacklinen werden meist Bänder mit einer Breite zwischen 2.5 und 5 Zentimetern eingesetzt. Breite Bänder bieten zwar eine grössere Standfläche, kippen dafür aber leichter zur Seite. Welche Breite als einfacher empfunden wird ist individuell unterschiedlich. Oft werden zum Gehen, speziell bei längeren Slacklines, eher schmale Bänder benutzt; zum Springen eher breite. Das Schlauchband ist die ursprüngliche Form der Slackline. Solche Bänder haben eine Gebrauchsdehnung von ca. 9-15%. Durch diese hohe Dehnungsfähigkeit reagiert die Slackline sehr dynamisch. Solche Bänder eignen sich vor allem auf kurze Distanzen, da bei längeren Lines eine extrem hohe Vorspannung vonnöten ist, wenn die Slackline nicht bis zum Boden durchhängen soll. Flachbänder kommen heutzutage immer öfters zum Einsatz. Im Gegensatz zu Schlauchbändern weisen sie eine weit geringere Gebrauchsdehnung von ca. 2-4% auf. Bei sehr kurzen Slacklines führt dies aber zu einem nervösen Zittern, also zu einem sehr schnellen hin und her Schwingen der Slackline, was von vielen Slacklinern als unangenehm empfunden wird. Wenn sowohl Flachband wie auch Schlauchband mit derselben Vorspannung aufgespannt werden, bewegt sich das Schlauchband stärker unter dem Körper hin und her [48]. Flachbänder haben den Vorteil, dass sie für Anfänger einfacher zu begehen sind, einfacher aufzuspannen sind und eine grössere Bruchlast aufweisen. Es gibt im Slacklinebereich verschiedene Spannsysteme wie beispielsweise Ratsche oder Flaschenzug. Ebenfalls existieren verschiedene Befestigungssysteme um die Line an Bäumen oder Pfosten zu befestigen. Darauf wird aber im Zuge dieser Arbeit nicht weiter eingegangen, da dadurch die Eigenschaften der Slackline nicht wesentlich beeinflusst werden. Insgesamt wirken beim Slacklinen ziemlich grosse Kräfte auf das Material, wobei vor allem bei Longlines oft mit hoher Kraft vorgespannt wird. Dies geschieht dort oft mit einem Flaschenzugsystem oder gar einem Kettenzug. Dabei wirken teilweise Kräfte von über 10 kn auf die Endpunkte [47], da sonst der Durchhang bei extrem langen Lines zu gross würde. Durch das Slacklinen selbst wird diese Kraft nicht mehr wesentlich vergrössert [47]. 15

17 2. Theoretische Grundlagen Anders sieht es bei der Jumpline aus. Bei Tests, welche an der ETH Zürich durchgeführt wurden, wurden zwei verschiedene Slacklines (Gibbon-Classic und slacktivity.ch-allround) auf einer Länge von 10 Metern sowohl mit 0.5 kn und 1.0 kn Handkraft vorgespannt. Danach wurden die Kräfte gemessen, welche durch Anhängen von 70 kg und diejenigen, welche durch starkes Wippen auf der Slackline erreicht wurden. Da eine Slackline sich über die Zeit relaxiert, wurde jeweils erst wenige Sekunden vor Anhängen des Gewichtes resp. vor dem Slacklinen auch die Kraft auf die Endpunkte gemessen. Tabelle 1: Kräfte, welche in einer Slackline beim Anhängen eines Gewichtes und beim Slacklinen selbst auf die Endpunkte wirken Wie in Tabelle 1 zu sehen ist, steigen die Kräfte in einer wenig vorgespannten Slackline durch Anhängen eines Gewichtes resp. durch Wippen deutlich mehr an als in einer stark vorgespannten Slackline. In einer stark vorgespannten Slackline macht die Vorspannung bereits einen Grossteil der auftretenden Kraft aus Geschichte Das Slacklinen ist eine junge Sportart. Es entwickelte sich anfangs der 80er Jahre aus einer Freizeitbeschäftigung der Kletterer im Yosemite-Nationalpark in den USA. Diese vertrieben sich bereits seit den 60er Jahren die Zeit an Ruhe- und Regentagen damit, auf Absperrketten und tauen zu Balancieren. Adam Grosowsky und Jeff Ellington waren wohl die Ersten, die auf die Idee kamen, ihr Klettermaterial dafür zu benutzen. Ende der 90er Jahre wurde durch den Fotografen und Kletterer Heinz Zak das Slacklinen in der europäischen Kletterszene populär. Die Entwicklung des ersten kommerziell erhältlichen Slackline-Sets der Firma Mountain Equipment löste eine weitere Steigerung der Popularität aus. slacktivity.ch - Allround Die Slackline als Trainingsgerät Gibbon - Classic Handkraft [kn] Vor Anhängen des Gewichts [kn] Anhängen von 70kg [kn] Vor dem Wippen [kn] Wippen [kn] Trainingsgerät für Spitzensportler Bereits die Kletterer im Yosemite-Nationalpark brauchten die Slackline nicht bloss zum Spass, sondern hatten dabei auch zum Ziel ihr Gleichgewicht zu verbessern um beim Klettern Fortschritte zu erzielen [45]. Und so schrieb Balcom in seinem Buch Walk the Line The Art of Balance and the Craft of Slackline : 16

18 2. Theoretische Grundlagen Slackline is a good cross-training exercise for anything that requires balance, focus, strength, grace, quick reaction time and awareness. These are attributes that would benefit anyone, but especially climbers, athletes, dancers, rowers, martial artists, surfers, skiers and snowboarders (S. 4). Bereits heute trainieren viele Spitzensportler speziell aus dem Schneesportbereich auf der Slackline. Bekannteste Beispiele dafür sind der norwegische Biathlet Ole Einar Bjoerndalen oder der US-amerikanische Alpinskifahrer Bode Miller welche die Slackline bereits seit Jahren in ihren Trainingsplan integrieren [46]. In der Zwischenzeit gibt es zumindest im alpinen Skiweltcup praktisch keine Fahrer mehr, die die Slackline noch nicht als Trainingsmittel brauchen. Dass gerade Sportler aus diesem Bereich auf die Slackline zurückgreifen lässt sich durch die sehr ähnliche Ausgleichsbewegung zwischen dem Skifahren und dem Slacklinen zurückführen [46] Aktueller Forschungsstand Bisher existiert nach dem Wissen des Autors noch keine einzige Studie, die aufzeigt, dass Slacklinen das Gleichgewicht resp. die Sensomotorik verbessern würde. Bei einer Suche auf PubMed nach dem Stichwort Slackline gab es im April 2010 kein einziges Suchresultat. Die bisher einzige Studie, die auf die Verbesserung der Gleichgewichtsfähigkeit durch ein Slackline-Training eingegangen ist stammt von Frank und Rist [1]. In ihrer Studie wurden 65 Sportstudenten in drei Gruppen eingeteilt: - Slackline-Gruppe - Herkömmliche, sensomotorische Trainingsgruppe - Kontrollgruppe Die drei Gruppen wurden in einer Eingangsuntersuchung auf einem Posturomed auf ihre Gleichgewichtsfähigkeit hin getestet. Nach einer anschliessenden vierwöchigen Trainingsphase folgte der Ausgangstest. Nach weiteren vier Wochen Trainingspause wurden mögliche Veränderungen, welche das Training hervorgerufen hatte auf ihre Stabilität hin überprüft. In dieser Studie konnten sich alle drei Gruppen vom Eingangs- zum Ausgangstest durch einen Lerneffekt beim Posturomed signifikant verbessern, allerdings konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Verbesserungen der einzelnen Gruppen festgestellt werden. Hingegen konnte durch Befragung der Probanden Unterschiede zwischen der Gruppe senso und slack festgestellt werden: Auf einer Skala von 1 ( stimme vollkommen zu ) bis 5 ( ) war die Slackline-Gruppe mit 1.70 signifikant motivierter als die Gruppe senso mit Das, bei der Intervention durchgeführte Training in ihr normales Training einzubeziehen, konnten sich die Slackliner mit 1.77 eher vorstellen als die herkömmliche Trainingsgruppe mit

19 2. Theoretische Grundlagen Slacklinen im Alter Für ältere Personen ist die Slackline als sensomotorisches Trainingsmittel nur geeignet, falls diese noch eine genügende Grundfitness aufweisen. Die ersten Versuche erweisen sich meist als sehr wacklig und Stürze sind nie vollends auszuschliessen. Deshalb ist es bei älteren Personen vorteilhaft, wenn sie zu Beginn durch Helfende gestützt werden oder sich an einer Stange festhalten können. Das neuromuskuläre System älterer Menschen verfügt über ausreichend Plastizität um mit geeigneten Trainingsreizen Anpassungserscheinungen der Sensomotorik oder der Explosivkraft hervorzurufen [4]. Auf alle Fälle ist es auch in höherem Alter noch möglich das Slacklinen zu erlernen Sensomotorisches Training in verschiedenen Positionen Mit der Slackline lässt sich das sensomotorische System nicht nur in aufrechter Position trainieren. Es gibt diverse Positionen, die sich auf der Slackline einnehmen lassen, welche die Gleichgewichtsfähigkeit aufs Äusserste fordern. So kann man beispielsweise auf dem Rücken auf einer Slackline liegen und so möglicherweise das Gleichgewicht in liegender Position verbessern. Dies könnte zum Beispiel für Rodler eine gute Trainingsmethode darstellen. Eine weitere Position, die für SMT in Betracht zu ziehen ist, ist auf Abbildung 2 zu sehen. Diese Position stellt sicherlich ein hervorragendes Rumpftraining dar. Ob und wie stark dabei die Sensomotorik der Arme angesprochen und verbessert wird, müsste in weiterer Forschungsarbeit abgeklärt werden. Denkbar wäre es, dass dadurch die Explosivkraft der Arme verbessert wird, da SMT auf instabilen Unterlagen die Explosivkraft der Beine verbessert [4,5]. 18

20 2. Theoretische Grundlagen Abbildung 2: Diese Übung auf der Slackline stellt ein gutes Rumpfkrafttraining dar und verbessert möglicherweise die Sensomotorik der Arme Mentale Aspekte Seillaufen wird als ausgezeichnete Schule für das Körperbewusstsein, für das Finden des Gleichgewichts im eigenen Körper, des Körperschwerpunkts und der Körperachse bezeichnet [49]. Slacklinen erfordert sehr ähnliche Ausgleichsbewegungen und ohne völlige Konzentration hat man nur geringe Erfolgsaussichten eine Line erfolgreich zu begehen, die am persönlichen Leistungslimit liegt. Dies führt vor allem bei längeren Slacklines zu einer Dauer-Belastungsprobe der Konzentrationsfähigkeit [46]. Dabei ist die Fähigkeit sich nicht von äusseren Reizen ablenken zu lassen, in hohem Mass erforderlich, weshalb auch ein Trainingseffekt derselben zu erwarten ist. Hier ist noch anzufügen, dass das Begehen einer Slackline die über 50 Meter lang ist, durchaus auch länger als zehn Minuten dauern kann. 19

21 2. Theoretische Grundlagen 2.3. Zielsetzung und Hypothesen Ziel dieser Längsschnittstudie ist es, die Eignung eines Slackline-Trainings zur Verbesserung der statischen und dynamischen Gleichgewichtsfähigkeit sowie der Explosivkraft zu überprüfen und mit den Effekten eines herkömmlichen SMT zu vergleichen. Folgende Hypothesen wurden aufgestellt, welche anhand der empirischen Untersuchung überprüft wurden: H1a: Die Verbesserung der Bewegungsfläche des CoP (siehe Kapitel Einbeinstand ) wird sich zwischen den Gruppen Slackline und Herkömmlich nicht signifikant unterscheiden, da das statische Gleichgewicht im Gegensatz zum dynamischen bei beiden Gruppen etwa gleich stark trainiert wird. H1b: Die medio-laterale Auslenkung des Knies beim Niedersprung (siehe Kapitel Niedersprung ) wird sich bei beiden Interventionsgruppen verkleinern, wobei hier die Slackline-Gruppe grössere Fortschritte erzielen wird. H1c: Herkömmliches SMT, bei dem auch ein Wackelbrett eingesetzt wird, führt beim MFT S3-Check (siehe Kapitel MFT ) aufgrund der ähnlichen Korrekturbewegung zu einer stärkeren Verbesserung. H1d: Ein regelmässiges Slackline-Training führt zu einer stärkeren Verbesserung der Sensomotorik als ein herkömmliches SMT gleichen Umfangs. Somit sollten sich im Sprungtest (siehe Kapitel Counter Movement Jump ) die konzentrische RFD und die Sprunghöhe stärker verbessern. H1e: Beim isometrischen Krafttest (siehe Kapitel Blockierte Beinpresse ) sollte sich die Maximalkraft nicht gross verändern, da diese bei den Interventionen nicht trainiert wird. Hingegen ist bei den Interventionsgruppen ein Anstieg der isometrischen RFD aufgrund der verbesserten neuromuskulären Koordination zu erwarten, wobei sich die Gruppe Slackline stärker verbessern wird. H2: Die Slackline-Gruppe hat im Vergleich zur herkömmlichen Trainingsgruppe eher das Gefühl, dass sich das Training positiv auf ihre Gleichgewichtsfähigkeit und auf die Leistung in anderen Sportarten auswirkt. 20

22 2. Theoretische Grundlagen H3: Ein regelmässiges Slackline-Training führt zu einer Verbesserung der Sensomotorik. 21

23 3. Methodik 3. Methodik 47 erstsemestrige Studenten der Bewegungs- und Sportwissenschaften der ETH Zürich absolvierten einen Eingangstest, der sich aus fünf verschiedenen sensomotorischen Tests zusammensetzte. Nach einer anschliessenden sechswöchigen Trainingsphase folgte der Abschlusstest. Die Ein- und Ausgangstests bestanden aus folgenden Messungen: Das dynamische Gleichgewicht wurde mit Hilfe des MFT S3-Checks und das statische Gleichgewicht mit Hilfe der Bewegungsfläche und der Pfadlänge des Centre of Pressure (CoP) gemessen. Die Explosivkraft wurde durch die konzentrischen RFD bei einem zweibeinigen Maximalsprung und dessen Höhe quantifiziert. Zudem wurde die isometrische RFD und die isometrische Maximalkraft bestimmt. Als funktioneller Test wurden die medio-laterale Auslenkung des Knies sowie die Time to Stabilisation (TTS) bei der einbeinigen Landung eines Niedersprungs gemessen Probandenkollektiv Das Probandenkollektiv dieser Studie setzte sich aus 43 erstsemestrigen Studenten der Sport- und Bewegungswissenschaften zusammen. Anfänglich hatten sich 59 Studenten für die Studie angemeldet, wobei sich sechs davon während ihrem gewöhnlichen Training verletzten, fünf davon krankheitsbedingt nicht an den sensomotorischen Tests teilnehmen konnten und einer aus persönlichen Gründen von der Studie zurücktrat. Zudem wurden vier weitere vom Autor dieser Studie ausgeschlossen, da sie mit Verletzungen an den Versuchen erschienen, welche deren beschwerdefreies Durchführen verhinderten. Da diese Probanden aber die gesamte Intervention mitgemacht haben und auch die Fragebogen ausgefüllt haben, wurden die Antworten der Fragebogen zur statistischen Auswertung mitberücksichtigt. Das Probandenkollektiv, dessen Resultate bei den sensomotorischen Tests mitberücksichtigt wurden, ist in Tabelle 2 dargestellt. Slackline Herkömmlich Kontroll Gesamt N (m/w) 15 (5/10) 13 (5/8) 15 (5/10) 43 (15/28) Grösse [cm] 171 ± ± ± ± 6 Gewicht [kg] 62.9 ± ± ± ± 7.4 BMI 21.3 ± ± ± ± 1.6 Alter 21.0 ± ± ± ±1.8 Tabelle 2: Das Probandenkollektiv und dessen Aufteilung in die Gruppen Slackline, Herkömmlich und Kontroll Die Probanden wurden durch einen Kurzvortrag im Rahmen des Fachs Praktikum Bewegungswissenschaften I: Koordinative Aspekte auf die Studie aufmerksam gemacht und über den Ablauf der Studie, das Trainingsprogramm, die Ausschlusskriterien und die möglichen Risiken informiert. Anschliessend konnten sie sich als Probanden einschreiben. 22

24 3. Methodik Dafür mussten sie eine Einverständniserklärung unterschreiben (siehe Anhang 1: Einverständniserklärung ). Als kleiner Ansporn mitzumachen, nahmen die Probanden am Schluss der Studie an einer Verlosung teil, wobei fünf Studenten per Zufall gezogen wurden und wählen konnten, ob sie eine Slackline oder einen 80-Franken-Gutschein der Polybuchhandlung gewinnen. Alle eingeschriebenen Probanden wurden danach für die Eingangsmessungen, welche im Ganglabor des biomechanischen Instituts der ETH im Hönggerberg stattfand, aufgeboten. Dort mussten sie einen Fragebogen ausfüllen, bei dem unter anderem Fragen zur Slackline- Erfahrung, Gleichgewichtstrainingsverhalten und allfälligen Verletzungen oder Krankheiten gestellt wurden (siehe Anhang 2: Fragebogen Eingangstest ). Dabei wären die Studenten aus den Untersuchungen ausgeschlossen worden, welche bereits mehr als eine Stunde Slackline-Erfahrung gesammelt haben, ein regelmässiges Gleichgewichtstraining ausübten oder Verletzungen resp. Gelenksprobleme im Fuss-, Knie- oder Hüftgelenk aufwiesen, welche das beschwerdefreie Halten des Gleichgewichts beeinträchtigen. Auch Erkrankungen (z.b. Grippe), welche das Halten des Gleichgewichts erschweren, bildeten ein Ausschlusskriterium. Dies war allerdings bei keinem der Probanden der Fall Versuchsdurchführung Die eingeschriebenen Probanden absolvierten am 2. oder 3. November 2009 einen Eingangstest, der sich aus fünf verschiedenen sensomotorischen Tests zusammensetzte (siehe Kapitel 3.4. Testmethodik ). Nach einer anschliessenden sechswöchigen Trainingsphase folgte am 15. oder 16. Dezember 2009 der Abschlusstest, welcher sich aus denselben sensomotorischen Tests wie der Eingangstest zusammensetzte. Weder beim Eingangs- noch beim Ausgangstest wussten die Untersucher welcher Gruppe die Probanden angehörten. Im Anschluss an den Eingangstest wurden die Probanden randomisiert in die Gruppen Slackline, Herkömmlich oder Kontroll eingeteilt, wobei die Gruppen Slackline und Herkömmlich in den darauffolgenden sechs Wochen ein SMT durchführen mussten. Um den Aufwand der Probanden zu minimieren, wurden jeweils im Anschluss an die obligatorischen Sportfächer Bewegungswissenschaften I, II & III sowohl Slacklines, wie auch herkömmliche Gleichgewichts-Trainingsgeräte bereitgestellt. Während dieser sechswöchigen Intervention durften alle Probanden weiterhin ihrem gewohnten Sporttraining nachgehen, jedoch kein zusätzliches SMT neben der Intervention und dem Praktikum Bewegungswissenschaften I: Koordinative Aspekte durchführen. Wie sich in der Studie Die Auswirkungen von gezieltem körperlichem Training auf die Gleichgewichtsfähigkeit [50] gezeigt hat, haben die im Fach Praktikum Bewegungswissenschaften I: Koordinative Aspekte durchgeführten koordinativen Übungen 23

25 3. Methodik die Gleichgewichtsfähigkeit nicht beeinflusst, da diese Übungen nicht oft genug stattgefunden haben um erkennbare Verbesserungen hervorzurufen. Da alle drei Gruppen dieses Fach besuchten, sollten die Resultate somit nicht dadurch beeinflusst werden Gruppe Slackline Die Gruppe Slackline führte dreimal wöchentlich ein Slackline-Training mit einer Netto- Trainingszeit von 15 Minuten pro Training auf unterschiedlich gespannten und verschieden langen und breiten Slacklines durch. Unter Nettotrainingszeit versteht man die Trainingszeit, in der man tatsächlich auf dem Gerät trainiert; Pausen werden dabei nicht zur Trainingszeit gezählt. Da bei den sensomotorischen Tests die Sensomotorik der Beinmuskulatur erfasst wurde, zählten dabei nur Übungen, bei welchen sich der Proband stehend auf der Slackline befand. Slacklines wurden für den individuellen Gebrauch in der Sportanlage der Polyterasse wie auch im Hönggerberg fünfmal pro Woche im Rahmen eines geleiteten Trainings zur Verfügung gestellt. Für Studenten, die sich eine Slackline ausleihen wollten, wurde diese ebenfalls zur Verfügung gestellt. Die Probanden mussten dabei mindestens einmal pro Woche an einem der geleiteten Trainings teilnehmen und dort jeweils auch einmal pro Woche ihr Trainingstagebuch (siehe Anhang 4: Trainingstagebuch ) abgeben. Eine Liste mit Ratschlägen und möglichen Übungen wurde dabei jedem Probanden ausgeteilt (siehe Anhang 6: Trainings-Empfehlungen Slackline ). Die Probanden durften keine zusätzlichen Gleichgewichtsübungen zum Praktikum Bewegungswissenschaften I: Koordinative Aspekte resp. zum Slackline-Training durchführen. Ihrem gewohnten Sporttraining durften sie weiterhin nachgehen Gruppe Herkömmlich Die Gruppe Herkömmlich führte dreimal wöchentlich ein Training mit herkömmlichen Trainingsgeräten aus. Dafür wurden jedem Probanden dieser Gruppe ein Kippbrett und ein AERO-Step der Firma TOGU (Prien-Bachham; Deutschland) für den Heimgebrauch zur Verfügung gestellt. Zudem wurden fünfmal pro Woche im Hönggerberg und der Polyterasse zwei Rollbretter, zwei Airex Balance-pads, zwei Balancekreisel sowie 2 Kippbretter zur Verfügung gestellt. Pro Woche mussten die Probanden 3 Trainings von je 15 Minuten Nettotrainingszeit absolvieren, wobei dies auf unterschiedlichen Geräten geschehen musste. Da bei den sensomotorischen Tests die Sensomotorik der Beinmuskulatur erfasst wurde, zählten dabei nur Übungen, bei welchen sich der Proband stehend auf der Slackline befand. Die Probanden mussten dabei mindestens einmal pro Woche an einem der geleiteten Trainings teilnehmen und dort jeweils auch einmal pro Woche ihr Trainingstagebuch (siehe Anhang 4: Trainingstagebuch ) abgeben. Eine Liste mit Ratschlägen und möglichen 24