5. Module einer Dehnung und Dehnungsmethoden

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1 5. Module einer Dehnung und Dehnungsmethoden Module einer Dehnung und Dehnungsmethoden Die Dehnungsmethoden, die in der Literatur der letzten Jahre dokumentiert sind, zeichnen sich durch eine große Vielfalt aus. Nach Analyse verschiedener Methoden stellt KLEE fest, dass sich diese aus bis zu neun Merkmalen, den Module(n) einer Dehnungsmethode, zusammensetzen können (KLEE 2003, 113). In Abbildung 19 werden die einzelnen Merkmale dargestellt, welche in bestimmter Auswahl und Anordnung eine spezifische Dehnungsmethode beschreiben (KLEE 2003, 115). Die Module werden in die Phasen vor der Dehnung, und während der Dehnung zeitlich untergliedert. Vor der Dehnung lässt sich eine weitere zeitliche Unterteilung in eine Kontraktionsphase des Zielmuskels oder des Antagonisten und eine Relaxationsphase zwischen Kontraktion und Dehnung vornehmen. Insgesamt ergeben sich somit drei Phasen. Abb. 19: Die neun potenziellen Module einer Dehnungsmethode. Doppelte Rahmen: obligatorische Module, einfache Rahmen: fakultative Module (KLEE 2003, 114)

2 5. Module einer Dehnung und Dehnungsmethoden 38 Die doppelten Rahmen kennzeichnen die obligatorischen Module einer Dehnung, denn jede Dehnung wird statisch oder dynamisch mit submaximaler oder maximaler Reizintensität durchgeführt, wobei die Kraft aktiv oder passiv erzeugt wird. Die fakultativen Module einer Dehnung hingegen werden von einfachen Rahmen umrandet. Hierzu gehören die Kontraktion des Zielmuskels, die Kontraktion des Antagonisten sowie die Relaxation vor und die Relaxation nach der Dehnung (KLEE 2003, 114). Bei der Durchführung eines Dehntrainings ergeben sich insbesondere aus der jeweiligen Phasendauer und aus der Anzahl der Wiederholungen zusätzliche Variationsmöglichkeiten (KLEE 2003, 126). Die meisten empirischen Arbeiten beschränken sich beim Vergleich einzelner Dehnungsmethoden nur auf die zentralen Merkmale. Daher hat sich in der Literatur eine grobe Einteilung in fünf Methoden (vgl. Abb. 20) durchgesetzt (KLEE 2003, 127). Abb. 20: Die fünf gebräuchlichsten Dehnmethoden (KLEE 2003, 127) Im weiteren Verlauf der vorliegenden Arbeit sollen die Auswirkungen dynamischen und statischen Dehnens auf die Reaktivkraft untersucht werden. Diese beiden Methoden werden daher an dieser Stelle zunächst näher beschrieben: Statisches Dehnen Beim statischen Dehnen wird die Dehnposition langsam und kontrolliert eingenommen und eine zeitlang gehalten (JORDAN/SCHWICHTENBERG 2005, 44). Über die genaue Dauer der haltenden Phase herrscht breite Uneinigkeit. Es lassen sich

3 5. Module einer Dehnung und Dehnungsmethoden 39 autorenabhängige Werte zwischen 5 und 60 Sekunden feststellen (TURBANSKI 2005, 20). JORDAN/SCHWICHTENBERG (2005, 44) merken an, dass Dehnungen von ca. 15 Sekunden Dauer schon einen Effekt erzielen können, während nach Ablauf von 45 Sekunden keine nennenswerten Ergebnisse mehr festgestellt werden können. Die Reizintensität kann individuell ausgerichtet sein (RÜHL 1999, 59). Die meisten Autoren empfehlen jedoch die Dehnung bis zu dem Punkt, an dem ein leichtes Spannungsgefühl eintritt (ULRICH/GOLLHOFER 1994, 340; JORDAN/ SCHWICHTENBERG 2005, 44; WIEMANN/KLEE 1999, 40). Schmerzen sollten hingegen vermieden werden (BLUM 2002, 64), weil sich hierdurch die Muskelspannung im gedehnten Muskel reflektorisch bedeutsam erhöht und die Dehnbarkeit somit behindert (WEINECK 2004, 503f). Während viele Autoren keine Angaben über Relaxation machen, betrachtet BLUM (2002, 65) es als oberstes Gebot, während der Dehnung zu relaxieren und im gedehnten Muskel zu entspannen. Dem intensiven Dehnungsgefühl folgt ein angenehmes Nachlassen der Spannung im Gewebe. Das Beenden der Dehnung erfolgt ebenfalls wieder langsam und kontrolliert, woran sich eine Ruhepause für den gedehnten Muskel anschließt, die mindestens genauso lang ist wie die Dehnung selbst (BLUM 2002, 64). Anschließend kann die Dehnprozedur mehrmals wiederholt werden (RÜHL 1999, 59). Was diesen Punkt betrifft, so lässt sich auch hier weiterhin Uneinigkeit zwischen den Autoren feststellen. Während BLUM (2002, 64) für eine Wiederholungszahl von mindestens drei plädiert, halten JORDAN/SCHWICHTENBERG (2005, 44) höchstens drei Wiederholungen für ausreichend, weil danach kaum noch Zuwächse der Bewegungsreichweite erreicht werden können. Dynamisches Dehnen Der dynamische Dehnvorgang ist durch mehrfach wiederholte, federnde Bewegungen gekennzeichnet (TURBANSKI 2005, 22). Während HUTTON (1994, 41) für eine schnelle, dynamische Bewegungsausführung mit maximaler Reizintensität plädiert, bevorzugen andere Autoren eher kontrollierte, weiche Dehnungen, die weder ruckartig noch schmerzhaft sein sollten (TURBANSKI 2005, 22; FREIWALD 2001, 58; JORDAN/SCHWICHTENBERG 2005, 50). Hierdurch wird ein Auslösen des monosynaptischen Muskeldehnungsreflexes weitestgehend vermieden (JORDAN/ SCHWICHTENBERG 2005, 50). Einheitliche Angaben zur Dehndauer und der

4 5. Module einer Dehnung und Dehnungsmethoden 40 Wiederholungszahl lassen sich in der Literatur nicht finden. JORDAN/ SCHWICHTENBERG (2005, 52) geben einen ungefähren Richtwert von 20 bis 30 rhythmischen Hin- und Herbewegungen und einer Wiederholungszahl von mindestens zwei mal an. TURBANSKI (2003, 6; 2005, 22) empfiehlt drei bis fünf Serien.

5 6. Aktueller Forschungsstand Aktueller Forschungsstand 6.1 Auswirkungen von Dehntechniken auf die Reaktivkraft und ursächliche Mechanismen Die Auswirkungen von Dehnen auf nachfolgende sportmotorische Leistungen und auf die Muskulatur sind Gegenstand vieler Studien und Aufsätze der letzten Jahre gewesen. In einer Vielzahl experimenteller Untersuchungen konnte eine verbesserte Beweglichkeit nach Dehnungsprogrammen nachgewiesen werden. Einen tabellarischen Überblick hierzu bieten WYDRA (1997, 418f) und KLEE (2003, 139ff). Nach dem heutigen Stand der Forschung gilt es als gesichert, dass Dehnungsbelastungen eine vergrößerte Beweglichkeit zur Folge haben. Welche Dehnmethode dabei die effektivsten Ergebnisse erzielt, ist jedoch unklar. Durch Gegenüberstellung und Analyse einer Anzahl von Studien, kommt KLEE (2003, 149ff, 201) zu dem Ergebnis, dass die statische Dehntechnik den anderen Methoden, also insbesondere auch der dynamischen, tendenziell unterlegen ist. WIEMEYER (2003, 290) und SHRIER (2004) fassen aktuelle Ergebnisse experimenteller Untersuchungen zum Einfluss des Dehnens auf anschließende sportliche Leistungen zusammen. In vielen dieser Studien wurden negative Effekte bezüglich nachfolgender Kraftleistungen festgestellt. Signifikante Leistungseinbußen speziell der reaktiven Leistungsfähigkeit sind unter anderem in den Untersuchungen von KÜNNEMEYER/SCHMIDTBLEICHER (1997), YOUNG/ELLIOT (2001), BEGERT/ HILLEBRECHT (2003) und HILLEBRECHT/NIEDERRER (2004) nachgewiesen worden, weshalb diese im Folgenden kurz vorgestellt werden sollen: KÜNNEMEYER/SCHMIDTBLEICHER (1997) untersuchten an 12 Sportstudenten die Auswirkungen des statischen Dehnens, verglichen mit denen, der rhythmischen neuromuskulären Stimulation (RNS). Bezüglich des statischen Dehnens konnte eine hochsignifikante Verschlechterung der Sprunghöhe bei Drop-Jumps von 6,3% festgestellt werden. Eine signifikante Verminderung der Leistungsfähigkeit war auch noch 30 Minuten nach der Dehnung vorhanden (1997, 40).

6 6. Aktueller Forschungsstand 42 YOUNG/ELLIOT (2001) machten mit 14 männlichen Versuchspersonen ein Experiment zu den Effekten verschiedener Aufwärmprozeduren; unter anderem wurden die Auswirkungen eines fünfminütigen Joggings in Verbindung mit passiv-statischem Dehnen untersucht. Der Reaktivitätsindex (RI=Sprunghöhe:Bodenkontaktzeit) reduzierte sich bei nachfolgenden Drop-Jumps aus einer Höhe von 30 cm signifikant um 7% gegenüber der Kontrollbedingung. BEGERT/HILLEBRECHT (2003) erforschten an 35 Sportstudenten den Einfluss eines statischen bzw. eines dynamischen Dehnprogrammes auf nachfolgende Reaktivkraftleistungen. Einer allgemeinen Erwärmung folgten in einem Vortest (VT) drei Drop- Jumps aus 24 cm Höhe. Eine Versuchsgruppe absolvierte anschließend ein statisches (SD), eine andere ein dynamisches (DD) Dehnprogramm. Die Kontrollgruppe hingegen führte kein Dehnprogramm durch. Es folgten drei weitere Drop-Jumps in einem ersten Nachtest (NT1). Nach einer halbstündigen Pause wurden im Rahmen eines zweiten Nachtests (NT2) nochmals drei Drop-Jumps durchgeführt. Ergebnis dieser Untersuchung war eine signifikante Verringerung der reaktiven Leitungsfähigkeit im unmittelbaren Anschluss an das statische Dehnen. Gleiches wurde auch dreißig Minuten nach dem Dehnen festgestellt; die Signifikanz wurde hierbei nur knapp verfehlt. Die Gruppe, die dynamisch gedehnt hatte, zeigte hingegen keine signifikanten Veränderungen im Vergleich zur Kontrollgruppe. 1,75 1,73 1,71 1,69 RI (m/s) 1,67 1,65 1,63 Versuchsgruppe SD Versuchsgruppe DD Kontrollgruppe 1,61 1,59 1,57 1,55 VT NT1 NT2 Abb. 21: Mittelwertentwicklungen der Reaktivitätsindices (RI) der Versuchsgruppen bei BEGERT/HILLEBRECHT (BEGERT/HILLEBRECHT 2003, 16)

7 6. Aktueller Forschungsstand 43 Für die Untersuchung von HILLEBRECHT/NIEDERRER (2004) wurden die Probandengruppe SD und die Kontrollgruppe von BEGERT/HILLEBRECHT (2003) übernommen. Zudem gab es drei weitere Versuchsgruppen, welche ebenfalls alle ein statisches Dehntraining absolvierten. Um die Wirkungen des Dehnprogrammes für alle Probanden gegenüber der Kontrollgruppe kontrollieren zu können, fassten die Autoren für die Auswertung alle vier dehnenden Gruppen zu einer großen statischen Dehngruppe zusammen und konnten ebenfalls feststellen, dass sich diese im Vergleich zur Kontrollgruppe bezüglich der Sprunghöhe beim Drop-Jump vom Vortest zum ersten Nachtest signifikant verschlechterten. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die kurzfristigen negativen Effekte des statischen Dehnens auf nachfolgende Kraftleistungen in zahlreichen Untersuchungen nachgewiesen werden konnten. Durch welche Mechanismen diese Effekte hervorgerufen werden, bleibt weiterhin ungeklärt. Prinzipiell werden aber drei Möglichkeiten diskutiert: - Veränderungen der biomechanischen Eigenschaften des Muskel-Sehnen-Komplexes - Periphere neuromuskuläre Veränderungen - Zentrale psychophysische Desaktivierungsprozesse (WIEMEYER 2003, 288).

8 6. Aktueller Forschungsstand Veränderungen der biomechanischen Eigenschaften des Muskel- Sehnen-Komplexes Dieser Ansatz geht vordergründig von einer strukturellen Veränderung der Muskel- Sehnen-Einheit zur Ursachenerklärung für Leistungsveränderungen aus. Eine durch Dehnen verursachte Verlängerung dieses Komplexes könnte eine nachfolgende vergrößerte Bewegungsreichweite erklären. Gleichzeitig würde die Reaktivkraft, wegen des damit verbundenen Elastizitätsverlustes, negativ beeinflusst werden. Oft berufen sich die Vertreter dieses Ansatzes auf in vitro Experimente. In so genannten Kriech-Tests beispielsweise kann gezeigt werden, dass die effektive Länge der Bindegewebsstrukturen der Sehne mit der Zeit zunimmt, wenn man sie über einen gewissen Zeitraum unter konstanter Spannung hält. Diese spezifische Anpassungsreaktion der Bindegewebsstrukturen wird als Creeping bezeichnet. Nach einer langsamen Rückkehr in die Ruheposition ist dann ein Dehnungsrückstand feststellbar, welcher sich nur sehr langsam wieder zurückbildet (ULLRICH/ GOLLHOFER 1994, 337). Diese Tests wurden jedoch ausschließlich mit kollagenem Material durchgeführt. Daher fanden die Titinfilamente, welche hauptsächlich für das Auftreten der Dehnungsspannung im physiologischen Bereich verantwortlich sind (vgl. Kap ), keine Berücksichtigung. Eine Übertragbarkeit auf den Menschen ist somit nicht möglich. KLEE (2003, 48ff) fasst diverse Studien zur Wirkung von Immobilisationen von Tiermuskeln in ge- und entdehntem Zustand zusammen (u. a. WILLIAMS/ GOLDSPINK 1971, 1973, 1976). Insgesamt kann er feststellen, dass eine Immobilisierung eines Muskels in gedehntem Zustand eine Vermehrung der in Serie geschalteten Sarkomere sowie eine Längenzunahme der Muskelfasern und des Muskels zur Folge hat. Diese strukturellen und funktionellen Anpassungserscheinungen sind bei erneuten Veränderungen der funktionellen Länge jedoch völlig reversibel. Auf den Menschen übertragen würde dieses bedeuten, dass ein zeitlich sehr ausgedehntes Dehntraining grundsätzlich eine Vergrößerung der funktionellen Muskellänge zur Folge haben könnte, jedoch würde nach dem Wegfall des Trainingsreizes auch die Länge des

9 6. Aktueller Forschungsstand 45 Muskels wieder abnehmen (KLEE 2003, 53). KLEE schränkt die Übertragbarkeit vom Tier auf den Menschen jedoch grundsätzlich ein (2003, 78, 83). Da Dehnungen innerhalb von Tier- und in vitro Experimenten insgesamt oft über den physiologischen Dehnbereich hinaus durchgeführt und zudem häufig in einem nicht praxisrelevanten Dauerdehnzustand gehalten werden, sollen im weiteren Verlauf dieser Arbeit ausschließlich in vivo Untersuchungen menschlicher Muskeln dargestellt und diskutiert werden. Die Untersuchungsergebnisse am Menschen beschränken sich auf die Parameter Ruhespannungs-Dehnungs-Kurve und Kraft-Längen-Kurve. Da die Erhebung direkter Parameter zurzeit am Menschen noch nicht möglich ist (KLEE 2003, 78), können nur anhand solch indirekter Indikatoren Rückschlüsse auf strukturelle Veränderungen der Muskel-Sehnen-Einheit gemacht werden. Folgende Phänomene lassen sich mit Hilfe von Dehnungs-Spannungs-Kurven menschlicher Muskeln beobachten: a) Spannungsrelaxation in der statischen Phase einer Dehnung Wird eine Muskel-Sehnen-Einheit gedehnt, so zeigt die Dehnungs-Spannungskurve einen typisch exponentiellen Verlauf (vgl. Kap ). Wird die gedehnte Position über einen gewissen Zeitraum konstant gehalten, so lässt die zunächst hohe Spannung mit zunehmender Zeit nach, und die Kurve nähert sich einer gleich bleibenden Spannung asymptotisch an. Dieses Phänomen wird als viskoelastische Stressrelaxation bezeichnet (WIEMEYER 2003, 288f). SCHÖNTHALER et. al. (1998, 228) beispielsweise beobachteten dieses Phänomen im Rahmen einer Einzelfallstudie am Menschen. Die ischiocrurale Muskulatur der Versuchperson wurde hierbei für jeweils 90 Sekunden bei 95% der maximalen Bewegungsreichweite (BRW) gedehnt. Während der 90-sekündigen statischen Phase konnte bei der ersten Dehnung ein Spannungsabfall von 24,8%, bei der zweiten von 19,4% und bei der dritten von 18,7% festgestellt werden (vgl. Abb. 22).

10 6. Aktueller Forschungsstand 46 Abb. 22: Verlauf der Dehnungs-Spannungskurven von drei aufeinander folgenden Dehnungen mit 90-sekündiger statischer Phase (nach SCHÖNTHALER et al. 1998, 228) MAGNUSSON et al. (1996) untersuchten ebenfalls die ischiocrurale Muskulatur bei einer Dehnungsdauer von 90 Sekunden. An dieser Untersuchung nahmen 13 männliche Probanden teil. Bei der ersten Dehnung wurde hierbei das Bein im maximalen Winkel fixiert, bei den darauf folgenden vier Dehnungen wurde dieser Winkel erneut eingestellt. Auch hier konnte eine Verminderung der Dehnungsspannung in den einzelnen statischen Dehnungsphasen festgestellt werden, welche von der ersten (28%) bis zur fünften (20%) Dehnung signifikant nachließ (1996, 626). Das Experiment von TOFT et al. (1989), an dem zehn männliche, sportlich aktive Probanden teilnahmen, ermöglicht den Vergleich mit einer anderen Muskelgruppe. Hier konnte bei der Dehnung des Schollenmuskels ebenfalls ein Spannungsabfall festgestellt werden, der nach 30 Sekunden bereits 10,1% betrug. Ab der 100. Sekunde wurde ein immer geringer werdender Spannungsabfall beobachtet, so dass nach fünf Minuten insgesamt eine Abnahme von 22,7% zu verzeichnen war (1989, 1130). KLEE (2003, 182) gibt einen tabellarischen Überblick über weitere Untersuchungsergebnisse zum Ausmaß der Spannungsrelaxation in der statischen Phase einer Dehnung menschlicher Muskeln. In allen 13 aufgelisteten Untersuchungen konnte eine Relaxation nachgewiesen werden. Das genaue Ausmaß schwankt je nach Untersuchungsmethodik, zeitlicher Struktur, Geschwindigkeit der Dehnung sowie

11 6. Aktueller Forschungsstand 47 betroffener Muskelgruppe zwischen 13% bei der Untersuchung von MCHUGH et al. (1992) und 35% bei der von MAGNUSSON et al. (1998). Darüber hinaus wiesen WYDRA et al. (1999, 14) nach, dass ein Relaxationseffekt nicht nur durch statisches, sondern auch durch dynamisches Dehnen erzeugt werden kann. b) Hysterese In einigen Experimenten wurde beobachtet, dass beim Dehnen des Muskels größere Widerstände vorhanden sind, als beim Entdehnen. Dieses Phänomen wird als Hysterese-Effekt bezeichnet und zeichnet sich in einer Entdehnungs-Spannungskurve ab, die unterhalb der Dehnungs-Spannungskurve verläuft (WIEMEYER 2003, 289). Zum Ausmaß des Hystereseeffektes bei Dehnung menschlicher Muskeln liegen nach Aussage von KLEE (2003, 185) zurzeit nur zwei veröffentlichte Untersuchungen in vivo, nämlich die von MAGNUSSON et al. (1998) und die von SCHÖNTHALER et al. (1998), vor. Ihre Forschungsergebnisse sollen deshalb im Folgenden dargestellt werden. Abb. 23: Spannungs-Gelenkwinkel-Kurve während eines ersten und eines zehnten Dehnungs- Entdehnungs-Zyklus (MAGNUSSON 1998, 312) MAGNUSSON et al. (1998) führten ein Experiment an 12 Probanden durch. Gedehnt wurde die ischiocrurale Muskulatur über zehn Serien. Bei allen Probanden konnte eine Hysterese festgestellt werden. Diese war bei der ersten Dehnung mit ca. 45% am ausgeprägtesten und unterschied sich sogar signifikant von den Hysteresen der zweiten (ca. 41%), dritten (ca. 39%) und zehnten Dehnung (ca. 38%). Die Werte der vierten bis neunten Dehnung wurden nicht dokumentiert (1998, 315).

12 6. Aktueller Forschungsstand 48 SCHÖNTHALER et al. (1998, 228) untersuchten im Rahmen einer Einzelfallstudie ebenfalls die ischiocrurale Muskulatur. Die Dehnung erfolgte mit einer submaximalen Reizintensität bei einer maximalen BRW von 95% und wurde insgesamt dreimal nacheinander durchgeführt. Die Entdehnungskurve verlief hierbei immer unter der Dehnungskurve; die Hysterese war auch in diesem Experiment bei der ersten Dehnung am ausgeprägtesten. Bei SCHÖNTHALER/OHLENDORF (2002, 43) wird außerdem noch eine dritte, jedoch unveröffentlichte Studie beschrieben, an der 36 Probanden teilnahmen. Die Versuchspersonen führten jeweils neun Dehnungen der ischiocruralen Muskulatur bis zur maximalen BRW durch. Hier konnte bei allen Probanden ebenfalls eine Hysterese nachgewiesen werden. Insgesamt lässt sich festhalten, dass die Phänomene Relaxation und Hysterese durch indirekte Untersuchungen menschlicher Muskeln nachgewiesen wurden. Diese beschreiben jedoch nur das Spannungsverhalten einer Muskel-Sehnen-Einheit während einer einzelnen Dehnung bzw. der anschließenden Entdehnung und sind daher eher der Grundlagenforschung zuzuordnen. Die für die Trainingspraxis und speziell für die vorliegende Arbeit interessantere Frage ist jedoch, ob das Nachlassen der Dehnungsspannung, welches sich bei der Spannungsrelaxation und durch die Hysterese im Rahmen der Einzeldehnung zeigt, auch bei einer darauf folgenden Dehnung noch vorhanden ist. Im positiven Falle ist der Frage nachzugehen, ob und wie schnell das Nachlassen der Dehnungsspannung wieder abklingt. Hierzu bietet es sich an, submaximale Dehnungsspannungen aufeinander folgender Dehnungen miteinander zu vergleichen. c) Veränderung der submaximalen Dehnungsspannung durch Dehnungsbehandlungen Um die submaximalen Dehnungsspannungen in aufeinander folgenden Dehnungen miteinander vergleichen zu können, werden entweder vollständige Ruhespannungs- Dehnungskurven aufgezeichnet oder es werden mehrere Dehnungen bis zu einem bestimmten Gelenkwinkel durchgeführt und die dort jeweils vorhandenen

13 6. Aktueller Forschungsstand 49 Dehnungsspannungen registriert. Zwischen der Wirkung eines kurzzeitigen und der Wirkung eines langfristigen Dehnprogramms muss unterschieden werden. KLEE (2003, 176f) vergleicht neun Forschungsarbeiten zur Veränderung der submaximalen Dehnungsspannung durch Langzeitbehandlungen: Nur TOFT et al. (1989) konnten eine Abnahme der Dehnungsspannung nach Dehnungsprogrammen feststellen. Diesem Ergebnis stehen 6 Arbeiten gegenüber, die keine Veränderung (u. a. KLEE 1995, bei den isch. M.; WIEMANN 1994, bei den männlichen Vpn) und zwei, die eine Zunahme der submaximalen Dehnungsspannung (KLEE 1995, bei den Hüftbeugern; WIEMANN 1994, bei den männlichen Vpn) zum Ergebnis hatten. KLEE (2003, 168) beurteilt das Ergebnis von TOFT et al. als zweifelhaft, da hier insbesondere keine Kontrollgruppe eingesetzt wurde, und schlussfolgert insgesamt: Die submaximale Dehnungsspannung ist durch langfristiges Dehnungstraining in dem Umfang und mit der Intensität, die in den betreffenden Untersuchungen geprüft wurden, offensichtlich nicht zu beeinflussen oder kann u.u. sogar eher zunehmen ( ) (2003, 176). Zu diesem Ergebnis kamen auch SCHÖNTHALER/OHLENDORF. Ein drei- bzw. sechswöchiges Dehnprogramm führte hier nicht zu einer signifikanten Verminderung der Dehnungsspannung in identischen Gelenkwinkeln (2002, 176). Die kurzzeitigen Effekte waren diesem Ergebnis jedoch entgegengesetzt. Nach einem Dehnprogramm von vier Serien a 45 Sekunden Dehndauer konnte ein signifikant flacherer Kurvenverlauf als vor der Dehnung festgestellt werden (2002, 163). Im Rahmen eines kurzzeitigen Dehntrainings konnten SCHÖNTHALER et al. (1998, 228) in der bereits beschriebenen Einzelfallstudie bei der Untersuchung der Hysteresen ebenfalls eine Rechtsverschiebung der aufgezeichneten Spannungskurven feststellen, welche sie auf einen Dehnungsrückstand zurückführen. Die Verschiebung war zwischen der ersten und der zweiten Dehnung am deutlichsten. KLEE (2003, 185ff) vergleicht weitere Ergebnisse zur Veränderung der submaximalen Dehnungsspannung durch Kurzzeitbehandlungen und fasst zusammen, dass je nach

14 6. Aktueller Forschungsstand 50 Dehnungsgrad eine Spannungsabnahme zwischen 10 und 41% durch eine einzelne Dehnung bzw. 19 und 28% durch fünf Dehnungen auftreten kann (2003, 203). Dem gegenüber steht die Untersuchung von WIEMANN (1994). In dieser führten fünf statisch durchgeführte Dehnungen zwar ebenfalls zu einer tendenziellen Verminderung der submaximalen Dehnungsspannung; sowohl nach einem 15-minütigen statischen als auch nach einem zeitgleichen dynamischen Dehnprogramm konnte hingegen keine bedeutsame Reduzierung der submaximalen Dehnungsspannung beobachtet werden (1994, 54ff). Abb. 24: Ruhespannungs-Dehnungsverlauf vor (weiße Punkte) und nach (schwarze Punkte) einem 15-minütigen Dehnungsprogramm (nach WIEMANN 1994, 58) Die letztgenannte Untersuchung liefert ein erstes Indiz dafür, dass die Dehnungsspannung bereits kurz nach Dehnungsbelastung wieder ansteigt. Im Gegensatz zu den einzelnen Dehnungen wurden die 15-minütigen Dehnprogramme nämlich nicht auf der Messstation durchgeführt. Ein Festschnallen und Verkabeln der Versuchspersonen hat einen Zeitraum von ca. fünf bis zehn Minuten beansprucht. Diese kurze Pause könnte für den Wiederanstieg der Dehnungsspannung verantwortlich sein (KLEE 2003, 190). Ein weiteres Indiz für einen Wiederanstieg der Dehnungsspannung liefert die Untersuchung von MAGNUSSON et al. (1996). Hier führten zwar fünf Dehnungen zu einer signifikanten Abnahme der Dehnungsspannung um 19%; der Wert, welcher im Rahmen einer sechsten Dehnung nach einer einstündigen Pause erhoben wurde, unterschied sich jedoch nicht signifikant von dem der ersten Dehnung (vgl. Abb. 25).

15 6. Aktueller Forschungsstand 51 Abb. 25: Die Veränderung der Dehnungsspannung durch fünf Dehnungen und bei einer sechsten Dehnung nach einer Stunde Pause (nach KLEE 2003, 189) Dieses Ergebnis unterstützt die Sichtweise WIEMANNS (1994, 57), der das Nachlassen der submaximalen Dehnungsspannung nicht auf den von SCHÖNTHALER et al. (1998, 228) postulierten Dehnungsrückstand, sondern auf einen einleitenden Gewöhnungsbzw. Aufwärmeffekt zurückführt. Aufgrund der dargestellten Untersuchungsergebnisse lässt sich der Schluss ziehen, dass nach Langzeitdehnen eine Spannungskonstanz auftritt und nach kurzfristigem Dehnen eine vorübergehende Spannungsreduktion nicht ausgeschlossen werden kann. Ob das spezifische Spannungsverhalten eher durch das kollagene Material oder die kontraktilen Einheiten beeinflusst wird, kann an dieser Stelle nicht abschließend beantwortet werden. So könnte sowohl ein Elastizitätsverlust der Sehne als auch eine verringerte Muskelaktivität für eine Abnahme der Dehnungsspannung verantwortlich sein. Dass letzteres auf jeden Fall in Erwägung gezogen werden muss, wird das folgende Kapitel noch verdeutlichen. Besonders die Untersuchung von WIEMANN (1994) deutet stark darauf hin, dass sich die reduzierte Spannung im Anschluss an ein kurzfristiges Dehnen bereits nach wenigen Minuten wieder ihrem Ausgangswert vor der Dehnung anpasst. Inwieweit strukturelle Veränderungen nach kurzzeitigem statischen Dehnen bestehen und andauern und somit einen Einfluss auf das reaktive Kraftverhalten ausüben, wird sich abschließend erst durch weitere in vivo Studien klären lassen.

16 6. Aktueller Forschungsstand 52 Verschiedene Forschungsergebnisse belegen, dass die maximale BRW sowohl nach kurzzeitigen als auch nach langfristigen statischen und dynamischen Dehnprogrammen ansteigt (Überblick: WYDRA 1997, 418f; KLEE 2003, 139ff). Da aber nach dynamisch durchgeführten Dehnprogrammen das Auftreten eines Creeping-Effektes aufgrund der zu kurzen Reizdauer in der Maximalposition nicht zu erwarten ist (ULLRICH/GOLLHOFER 1994, 340) und weil auch nach statisch durchgeführten Langzeitdehnprogrammen aufgrund der Spannungskonstanz eine strukturelle Veränderung der Muskel-Sehnen-Einheit weitestgehend ausgeschlossen werden kann, können Veränderungen der biomechanischen Eigenschaften des Muskel-Sehnen- Komplexes in diesen Fällen nicht Hauptursache der vergrößerten BRW sein. Weitere Mechanismen werden hierbei eine Rolle spielen Periphere neuromuskuläre Veränderungen Sowohl nach statisch als auch nach dynamisch ausgeführten Dehnprozeduren kann eine Zunahme der maximalen BRW in Verbindung mit einer erhöhten maximalen Dehnungsspannung beobachtet werden. Dieses belegt beispielsweise das beschriebene Experiment von WIEMANN (1994) (vgl. Abb. 24). In der dargestellten Untersuchung von SCHÖNTHALER/OHLENDORF (2002) führten darüber hinaus nicht nur kurzzeitige, sondern auch langfristige statische Dehnprogramme zu einer signifikanten Verbesserung der maximalen BRW und einer gleichzeitigen Zunahme der maximalen Dehnungsspannung. Die Dehnungsspannung scheint somit nicht der entscheidende Faktor für die Begrenzung der BRW zu sein. KLEE (2003, 164) weist nach ausgiebiger Literaturrecherche darauf hin, dass während des Dehnens eine EMG-Tätigkeit im Bereich der maximalen BRW zu verzeichnen ist. SCHÖNTHALER et al. (1998, 228) beispielsweise konnten eine EMG-Aktivität von ca. 22% der maximalen Willkürkontraktion bei einer Untersuchung mit 36 Sportstudenten ermitteln. SCHÖNTHALER/OHLENDORF (2002) erhoben in ihrem Versuch vor und nach den Dehnprogrammen auch diesen Parameter (vgl. Abb. 26). In identischen Gelenkwinkeln wiesen sie eine signifikante Verringerung der Muskelaktivität im unmittelbaren Anschluss an ein kurzzeitiges Dehnen nach. Die Aktivität war in

17 53 6. Aktueller Forschungsstand Richtung höherer Winkelwerte verschoben. Tendenziell konnte diese Entwicklung auch nach einer langfristigen Dehnmaßnahme festgestellt werden. WIEMANN (1991, 302f) beobachtete nach einem 10-wöchigen Dehnungstraining bei den weiblichen Versuchteilnehmern ebenfalls die Tendenz des Absinkens der Muskelaktivität und wies bei den männlichen sogar eine Signifikanz nach. Ausschlaggebend für diese Messungen waren die letzten 20 der jeweiligen Dehnung. Dass sowohl statisches als auch dynamisches 15-minütiges Dehnen zu einer signifikanten Verringerung der EMGAktivität führt, konnte ferner bereits gezeigt werden (WIEMANN 1994, 55; WIEMANN/HAHN 1997, 343). Aufgrund dieser Ergebnisse ist sichergestellt, dass die maximale Spannungszunahme nach Dehnung nicht durch eine veränderte Muskelaktivität herbeigeführt wird. Abb. 26: Veränderung der Verlaufscharakteristik von Dehnungsspannung und EMG nach einer einfach seriellen (links) und einer mehrfach seriellen (rechts) Dehnmaßnahme bei Ansteuerung eines maximalen Winkelwertes (nach SCHÖNTHALER/OHLENDORF 2002, 213, 227) SCHÖNTHALER et al. (1998, 225, 229) führen die elektrische Aktivität auf Schmerzund/oder Schutzreflexe zurück. SCHÖNTHALER/OHLENDORF (2002, 218) vermuten, dass die EMG-Aktivität einen entscheidenden Faktor für die Begrenzung der BRW darstellt. Möglicherweise werden hierdurch Schmerzrezeptoren aktiviert und somit Dehnschmerzen ausgelöst. Ein späteres Einsetzen der EMG-Aktivität würde die Schmerzgrenze in den Bereich höherer Gelenkwinkel verschieben und somit die maximale BRW positiv beeinflussen. Werden durch Dehnung tatsächlich neuronale Mechanismen gehemmt, so könnte dieses eine Verschlechterung der reaktiven Leistungsfähigkeit mit sich bringen.

18 6. Aktueller Forschungsstand 54 Die Auswirkungen von Dehnbelastungen auf die neuronale Aktivierbarkeit der gedehnten Muskulatur sind unter anderem in Studien von GUISSARD et al. (1988, 2001), GÜLLICH/SCHMIDTBLEICHER (2000) und ROSENBAUM/HENNIG (1995) durch H- bzw. T-Reflexmessungen untersucht worden. Diese Verfahren, zur Ermittlung der Effizienz der Reizaufnahme und -weiterleitung des neuromuskulären Systems, haben sich in der Forschung bewährt (WIESENDANGER 2005, 158f). GUISSARD et al. (1988, 48f) konnten bei H-Reflexmessungen signifikante Reduktionen der H-Welle während statisch durchgeführter Dehnübungen nachweisen. Bei maximalem Dehnungsgrad wurde ein Abfallen der H-Reflexamplitude um ca. 80% des Ausgangsniveaus festgestellt; bei T-Reflexmessungen ließen sich bei dieser Reizintensität sogar überhaupt keine Reflexaktivitäten mehr beobachten. Die Amplitude der H-Reflexantwort gilt in der sportwissenschaftlichen Forschung als Parameter für die ÜLLICH 1996, 12). GUISSARD et al. (1988, 50) erklären diese Reduktion durch die inhibitorische Wirkung des Golgi-Sehnenorgans. Während die H-Reflexmessung die Innervation der Muskelspindeln ausklammert und vollständige monosynaptische Reflexbogen durchlaufen (WIESENDANGER 2005, 158). Die Interpretation von GUISSARD et al. zur Aktivitätsdifferenz zwischen H- und T-Reflexantwort scheint daher logisch. Sie sehen diese in einer Hemmung der exzitatorischen Erregungsleitung der Muskelspindeln (1988, 50f). Die signifikanten Veränderungen der H-Reflexaktivitäten konnten in einem späteren Experiment bestätigt werden (GUISSARD et al. 2001, 165). ROSENBAUM/HENNIG (1995, 481) überprüften die T-Reflexaktivität vor und nach einem dreiminütigen statischen Dehnprogramm des M. triceps surae an 50 männlichen Probanden. Hier konnte eine signifikante Abnahme der Reflexaktivität des M. gastrocnemius und des M. soleus nach statischer Dehnung festgestellt werden. GÜLLICH/SCHMIDTBLEICHER (2000, 61) zeigten durch H-Reflexmessungen, dass die neuronale Erregbarkeit auch noch eine halbe Stunde nach der Dehnung verringert ist. In der bereits beschriebenen Untersuchung von BEGERT/HILLEBRECHT (2003) führten statisch durchgeführte Dehnungsbelastungen zu einer signifikanten Abnahme der reaktiven Leistungsfähigkeit; nach dynamischer Dehnung war diese Entwicklung hingegen nicht festzustellen. Die Autoren (2003, 20) schließen strukturelle

19 6. Aktueller Forschungsstand 55 Veränderungen als Hauptursache hierfür weitestgehend aus und entwickelten ein Modell auf neurophysiologischer Ebene. Abb. 27: Modellvorstellung zum Auftreten von reflektorischen Veränderungen bei erneuten Dehnungsbelastungen im Anschluss an Dehnübungen (BEGERT/HILLEBRECHT 2003, 22) Ihr Modell geht davon aus, dass eine statisch durchgeführte Dehnung einen solch starken Spannungsanstieg im tendo-muskulären System verursacht, dass die von den Golgi-Sehnenoganen ausgehenden Ib-Afferenzen hochfrequent erregt werden und der Reflexbogen über inhibitorische Interneurone durchlaufen wird. Durch die hochfrequente Innervation wird die Voraussetzung für eine überdauernde Hemmung der Motoneurone durch eine andauernde verbesserte Erregbarkeit der inhibitorischen Interneurone durch Potenzierungseffekte geschaffen. Eine wiederholte Spannungserhöhung im Zeitrahmen der PTP führt somit zu einer stärkeren Hemmung der Motoneuronenaktivität und dieses wiederum zu einer Hemmung der Muskelaktivität. Eine Spannungserhöhung tritt insbesondere in der exzentrischen Bewegungsphase des Drop-Jumps auf. Bei dynamischen Dehnungen mit ausreichend hoher Dehngeschwindigkeit wird neben diesem Effekt zusätzlich eine hochfrequente Innervation der von den Muskelspindeln ausgehenden Ia-Afferenzen und eine dadurch provozierte

20 6. Aktueller Forschungsstand 56 exzitatorische Potenzierung erwartet. Beide Effekte würden sich gegenseitig annähernd aufheben (vgl. Kap. 2.2; BEGERT/HILLEBRECHT 2003, 20ff) Zentrale psychophysische Desaktivierungsprozesse WIEMEYER (2003) vermutet, dass durch statisches Dehnen, ähnlich wie durch Entspannungsübungen, zentrale psychophysiologische Desaktivierungsprozesse ausgelöst werden, welche sich wiederum negativ auf nachfolgende Kraftleistungen auswirken. Er stützt diese Einschätzungen unter anderem auf ein Experiment von ROTHE (1993). In diesem wurde die Flimmerverschmelzungsfrequenz als Indikator des allgemeinen zentralnervösen Aktivierungsniveaus vor, unmittelbar nach und zehn Minuten nach statischem Dehnen an neun Probanden erhoben. Ergebnis der Untersuchung war eine signifikante Abnahme der Flimmerverschmelzungsfrequenz um durchschnittlich 0,6 bis 0,8 Hz im unmittelbaren Anschluss an das statische Dehnen bzw. 1,2 bis 1,7 Hz zehn Minuten nach der Dehnung. Abb. 28: Psychophysiologische Effekte von 10-, 15- und 20- minütigem Stretching auf die Flimmerverschmelzungsfrequenz nach ROTHE 1993 (WIEMEYER 2003, 289) Um den Zusammenhang zwischen Entspannungs- und Dehnungseffekten zu untersuchen, führte WIEMEYER (2003) ein Experiment durch, an dem 14 Probanden teilnahmen. An zwei verschiedenen Testtagen wurden die Auswirkungen eines Aufwärmens mit anschließendem Dehnen bzw. eines Aufwärmens mit anschließender Entspannung auf die Sprunghöhe bei Standhochsprüngen (Jump and Reach) untersucht.

21 6. Aktueller Forschungsstand 57 Sowohl die statischen Dehnbelastungen als auch die Entspannungsübungen hatten eine signifikante Verringerung der Sprunghöhe um durchschnittlich 2,6 bzw. 2,2% zur Folge. Es konnte jedoch kein vollständiger Zusammenhang zwischen Dehn- und Entspannungseffekten (R =.51) nachgewiesen werden. Zudem sollten die gewonnenen Messergebnisse kritisch betrachtet werden. Zur Leistungsdiagnostik wird hier der Jump and Reach Test verwendet, welcher einen relativ großen Messfehler von bis zu 5% verursachen kann. Die festgestellten Leistungsveränderungen bewegen sich somit im Rahmen des Messfehlers (HILLEBRECHT/NIEDERRER 2004, 3). WIEMEYER (2003, 293) geht dennoch von einer beträchtlichen Bedeutung von psychophysiologischen Entspannungseffekten für das Stretching aus. Er stützt diese Aussage auf Untersuchungen von JANSHOFF et al. (2002), VAITL (2000) sowie das beschriebene Experiment von ROTHE (1993) und folgert weiterhin, dass statisches Dehnen ähnlich wie psychophysiologische Entspannung aufgrund reduzierter afferenter und efferenter Zuflüsse zur Formatio reticularis zu allgemeinen Desaktivierungsprozessen führt. WIEMEYER (2003, 293) vermutet während des dynamischen Dehnens hingegen verstärkte afferente Zuflüsse zur Formatio reticularis. Daher wird seine Interpretation auch durch die Untersuchungsergebnisse von BEGERT/HILLEBRECHT (2003) zu den Auswirkungen des dynamischen Dehnens verstärkt. Insgesamt lässt sich festhalten, dass periphere neuromuskuläre Veränderungen und zentrale psychophysische Desaktivierungsprozesse wahrscheinlich den entscheidenden Einfluss auf die reaktive Spannungsfähigkeit ausüben. Ein zumindest untergeordneter und kurzfristiger Einfluss (< 5-10 Minuten) durch Veränderung der biomechanischen Eigenschaften des Muskel-Sehnen-Komplexes nach Dehnungsbelastungen kann nicht ausgeschlossen werden.