Schriftenreihe der Eidgenössischen Turn- und Sportschule Magglingen. Nr.10

Schriftenreihe der Eidgenössischen Turn- und Sportschule Magglingen Nr.10

Sportbiologie Lehrbuch für Sportlehrer und Trainer Prof. Dr. med. Gottfried Schönholzer Dr. med. U rsula Weiss Prof. Dr. phil. Rolf Albonico Forschungsinstitut der Eidg. Turn- und Sportschule 4., unveränderte Auflage Springer Basel AG

CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Schönholzer, Gottfried: Sportbiologie: Lehrbuch für Sportlehrer u. Trainer I Gottfried Schönholzer; Ursula Weiss; Rolf Albonico. - 4., unveränd. Auf!. - Basel: Birkhäuser, 1978. ( Schriftenreihe der Eidgenössischen Turn- und Sportschule Magglingen; Nr. 10) ISBN 978-3-7643-1043-1 NE: Weiss, Ursula:; Albonico, Rolf: Zeichnungen: U. Weiss Umschlaggestaltung: A. Gomm Springer Basel AG Ursprünglich erschienen bei Birkhauser Verlag Basel, 1978 ISBN 978-3-7643-1043-1 ISBN 978-3-0348-5297-5 (ebook) DOI 10.1007/978-3-0348-5297-5

INHALT VORWORT... 8 1. EINLEITUNG...................................................... 11 2. ORGANISATION UND AUFBAU DES MENSCHLICHEN KÖRPERS 16 2.1. DieZellen.............................................................. 17 2.2. Die Gewebe............................................................. 19 2.2.1. Die Deckgewebe........................................................ 19 2.2.2. Die Binde- und Stützgewebe............................................... 20 2.2.3. Das Muskelgewebe...................................................... 24 2.2.4. Das Nervengewebe... 26 3. HALTUNG UND BEWEGUNG...................................... 30 3.1. Der passive Bewegungsapparat............................................... 30 3.1.1. Die äussere Form........................................................ 30 3.1.2. Der innere Aufbau....................................................... 32 3.1.3. Die Knochenverbindungen... 33 3.2. Der aktive Bewegungsapparat................................................ 37 3.2.1. Die äussere Form........................................................ 37 3.2.2. Der innere Aufbau....................................................... 37 3.2.3. Physiologie der Muskelkontraktion... 41 3.2.4. Biochemie der Muskelkontraktion.......................................... 42 3.2.5. Auslösung der Muskelkontraktion.......................................... 46 3.2.6. Auswirkung der Muskelkontraktion........................................ 48 3.3. Der aktive und passive Bewegungsapparat im Zusammenhang........................ 51 3.3.1. Der Aufbau und die Bewegung des Kopfes und Rumpfes, des Schulter- und Beckengürtels... 52 3.3.2. Die Bewegungen der Extremitäten......................................... 61 4. NERVENSYSTEM UND SINNESORGANE... 74 4.1. Einleitung und Übersicht.................................................... 74 4.2. Reiz und Reizaufnahme.................................................... 75 4.2.1. Geschmack... 76 4.2.2. Geruch................................................................. 76 4.2.3. Gehör................................................................. 76 4.2.4. Gleichgewicht........................................................... 76 4.2.5. Auge................................................................... 77 4.3. Die Erregungsleitung....................................................... 78 4.4. Die Lage der Zellkörper und ihre Bedeutungfür die Umschaltung und Verarbeitung der Erregungen... 80 4.4.1. Die Ganglien............................................................ 80 5

4.4.2. Die graue Substanz... 81 4.5. Die Obertragung der E"egungen auf die Erfolgsorgane und die Reaktionen.............. 84 4.5.1. Übersicht............................................................... 84 4.5.2. Die Reaktionsformen im Bereich des Skelettmuskelsystems.................... 85 5. DER STOFF-ENERGIEUMSATZ... 88 5.1. Energieaufnahme.......................................................... 89 5.1.1. Die Nährstoffe.......................................................... 89 5.1.2. Die Verdauung.......................................................... 91 5.2. Der Gasstoffwechsel........................................................ 96 5.2.1. Die Atmungsorgane... 96 5.2.2. Die Atemmechanik....................................................... 98 5.2.3. Die Steuerung der Atmung............................................... 100 5.2.4. Die Atemfunktion........................................................ 100 5.2.5. Der Gasaustausch........................................................ 102 5.3. Das Blut als Transportmittel................................................ 103 5.3.1. Die Zusammensetzung des Blutes.......................................... 103 5.3.2. Der Gastransport im Blut................................................. 107 5.3.3. Die Blutgerinnung....................................................... 108 5.4. Das Bluttransportrystem- Herz f Kreislauf.................................... 109 5.4.1. Das Herz............................................................... 109 5.4.2. Das Gefässystem... 114 5.4.3. Blutbewegung und Blutverteilung.......................................... 116 5.5. Der Stoffwechsel........................................................... 118 5.5.1. Diffusion und Osmose... 118 5.5.2. Die Verteilung der Stoffe im Körper........................................ 120 5.5.3. Bau- und Betriebsstoffwechsel............................................. 121 5,5.4. Der Energieumsatz....................................................... 123 5.6. Die Ausscheidung......................................................... 124 5.6.1. Die Nieren... 125 5.6.2. Die Haut............................................................... 127 5.7. Regulation und Koordinationen... 128 5.7.1. Die innere Sekretion..................................................... 129 5.7.2. Das vegetative Nervensystem... 132 5.7.3. Die Blutzuckerregulation... 132 5.7.4. Der Wärmehaushalt...................................................... 133 5.7.5. Die Blutdruckregulation.................................................. 133 5.7.6. Der Wasserstoffwechsel................................................... 134 6. DIE KÖRPERLICHE LEISTUNG................................... 135 6.1. Begriffe und Definitionen.................................................... 135 6.1.1. Physikalische Hinweise................................................... 135 6.1.2. Chemische Hinweise... 136 6.1.3. Biologische Messgrössen...:... 139 6.2. Die Ausgangslage......................................................... 139 6.3. Arbeitsumstellungen und Auswirkungen... 140 6.3.1. Arbeit einzelner Muskeln oder kleiner Muskelgruppen........................ 142 6.3.2. Arbeit grosser Muskelmassen oder der Gesamtmuskulatur..................... 143 6.4. Die Ermüdung... 146 6.5. Die Erschöpfung.......................................................... 148 6.6. Der Trainingszustand... 149 6.6.1. -der Muskulatur...,,.................................................. 149 6

6.6.2. - des Skeletts........................................................... 150 6.6.3. - von Herz, Kreislauf und Atmung......................................... 151 6.6.4. - innerer Organe......................................................... 153 6.6.5. - des Nervensystems..................................................... 153 6.6.6. Übersicht über die Elemente der Leistungsfähigkeit... 155 6.6.7. Spezielle Trainingsformen... 161 6.7. Die Erhaltung der körperlichen Leistungsfähigkeil............................... 163 6.7.1. Ernährung... 163 6.7.2. Genussmittel............................................................ 164 6.7.3. Medikamente und Doping................................................ 165 6.7.4. Lebensweise............................................................ 167 6.7.5. Massage................................................................ 168 7. DIE FORTPFLANZUNG... 169 7.1. Allgemeines.......................................................... 169 7.2. Anatomie der Fortpflanzungsorgane......................................... 169 7.2.1. Der männliche Fortpflanzungsapparat...................................... 169 7.2.2. Der weibliche Fortpflanzungsapparat....................................... 170 7.3. Funktion der Fortpflanzungsorgane........................................ 170 7.3.1. Menstruation und Klimakterium........................................... 171 7.3.2. Schwangerschaft und Wochenbett... 172 7.3.3. Medikamentöse Beeinflussung des Fortpflanzungsvorganges................... 173 8. ALTER, GESCHLECHT, KONSTITUTION........................ 174 8.1. Sport und Lebensalter................................................... 174 8.1.1. Wachstum und Entwicklung.............................................. 174 8.1.2. Die psychische Reifung................................................... 178 8.1.3. Säkulare Wachstumsänderungen... 178 8.1.4. Altersstufen und Entwicklungstypen...'... 179 8.1.5. Jugend und Sport....................................................... 180 8.1.6. Alter und Sport... 184 8.2. Weibliches Geschlecht und Sport............................................... 187 8.2.1. Besonderheiten des weiblichen Organismus... 187 8.2.2. Übersicht über die Eignung des weiblichen Organismus zum Sport... 193 8.3. Konstitution und Typus................................................... 194 8.3.1. Der Konstitutionsbegriff... 195 8.3.2. Grenzen konstitutioneller Beurteilung...................................... 195 8.3.3. Konstitutionstypen- Typologien.......................................... 196 8.3.4. Typologien- Sporttypen... 199 SACHWORTVERZEICHNIS......................................... 201 QUELLENANGABEN............................................... 207 7

VORWORT ZUR ERSTEN AUFLAGE Die Eidgenössische Turn- und Sportschule (ETS) schliesst mit diesem, ihrem ersten Lehrbuch aus dem Gebiet der eigentlichen Sportwissenschaften eine Lücke, die vor allem die angehenden Sport- und Turnlehrer empfunden haben. Eine «Sportbiologie», die auf ihre besondern Bedürfnisse zugeschnitten ist, wird ihnen eine willkommene Hilfe und gleichzeitig neue Möglichkeiten zur Vertiefung des Studiums bieten. Die Verfasser- ein Team, bestehend aus einem anerkannten Sportmediziner, einer Ärztin mit Turn- und Sportlehrerdiplom und einem erfahrenen Hochschulsportlehrer - haben es verstanden, die für den Leibeserzieher wichtigen Probleme zu behandeln, wobei die Darstellung das Ziel verfolgt, die biologischen Grundlagen, wie sie vom Turn- und Sportlehrer beherrscht werden müssen in sportbezogener und allgemein verständlicher Form zusammenzustellen. Die ETS freut sich mit dem vorliegenden Werk einen weitern Beitrag zur Förderung der sportlichen Erziehung leisten zu können. Magglingen, im Juli 1966 Ernst Hirt 8

VORWORT ZUR ZWEITEN UND DRITTEN AUFLAGE Sportbiologie ist ein interdisziplinärer Begriff, wie er sich im Bereiche der Ausbildung von Sportlehrern besonders aus didaktischen Gründen aufdrängt. Er umfasst die einschlägigen Anteile aus der Anatomie, der Histologie, der Physiologie, der Trainingslehre und berührt die Gebiete der Pathologie, der pathologischen Physiologie, der Traumatologie und der Hygiene und Präventivmedizin. Es liegt im Wesen der Sache und der sehr raschen Fortschritte der Forschung, dass unsere Erkenntnisse in kurzen Zeitabschnitten überholt werden. Da das Lehrbuch «Sportbiologie» im Unterrichtswesen eine recht grosse Verbreitung gefunden hat, liegt es im Interesse einer einwandfreien und modernen Vermittlung von Grundlagenkenntnissen, eine zweite, in wichtigen Punkten revidierte Auflage zur Verfügung zu stellen. Auf eine wesentliche Erweiterung wurde dabei verzichtet, wohl aber ein Abschnitt über die gültigen Definitionen der Elemente der körperlichen Leistungsfähigkeit und ein Sachwertverzeichnis beigefügt, beides aus der Erfahrung heraus, dass sich das vorliegende Lehrmittel in der Praxis sehr häufig an Lernende wendet, deren naturwissenschaftliche Bildungsgrundlage schmal ist. Die ETS hofft, durch diese Neubearbeitung zu der so ausserordentlich wichtigen Grundlagenausbildung unseres Lehrerkaders erneut einen Beitrag zu leisten. Dr. Kaspar Wolf, Direktor der ETS 9