Bewegungslehre

Bewegungsmerkmale

Um Bewegungen zu beschreiben, teilt man sie in Phasen auf. Die Qualität einer Bewegung kann mit den folgenden Bewegungsmerkmalen erfasst werden.

Bewegungsrhythmus
Bewegungs-Merkmal der zeitlichen Ordnung

Charakteristische zeitliche Ordnung eines Bewegungsablaufs, sichtbar im dynamischen und räumlich-zeitlichen Verlauf.
Gleichartige Elemente werden bei Wiederholungen flüssig ineinander gefügt.

"...Charakteristisch für eine sehr gute Bewegungsausführung im Sport ist ein periodischer Wechsel von Spannung und Entspannung und nicht eine ständige Verkrampfung. Jeder Bewegungsablauf im Sport hat hinsichtlich der Dynamik eine für ihn typische zeitliche Gliederung. Optimal ist eine Bewegungsausführung nur dann, wenn der Wechsel von Spannung und Entspannung dieser Gliederung entspricht.

... ... Der Ausführende empfindet daher eine rhythmische Bewegungsausführung als besonders leicht, als wenig belastend. Er kann dementsprechend bei solchen Bewegungen länger "durchhalten", er ermüdet nicht so schnell. Er kann aber auch in ermüdetem und erschöpftem Zustand noch einmal sich zur Hergabe seiner letzten Kräfte mitreißen lassen."

Bewegungskopplung
Zweckmäßige Zusammenspiel der Teilbewegungen in einem Bewegungsablauf

Teilbewegungen müssen sowohl räumlich, zeitlich und dynamisch aufeinander abgestimmt sein, damit man von einer gelungenen Bewegung sprechen kann.
Meinel/Schnabel betonen dabei vor allem folgende Kopplungsbereiche: Schwungübertragung (Impulsübertragung von Teilkörperbewegungen auf den Gesamtkörper), zeitliche Verschiebungen von Teilbewegungen, Formen des Rumpfeinsatzes, Steuerfunktion des Kopfes.

Bewegungsfluss
Kontinuität des Verlaufs einer Bewegung. Abgestimmtes Verhältnis von Kraftimpulsen

Bewegungsfluss ist der Grad der Kontinuität im Ablauf eines motorische Aktes, er schließt die Bewegungselastizität als eine spezielle Ausprägung des Bewegungsflusses ein.
· Objektivierung in Weg-, Weg-Zeit- wie auch Kraft-Zeit-Verläufen; · tritt in Erscheinung:
- im räumlichen Verlauf (rund, kurvig, keine Ecken);
- im zeitlichen Verlauf (allmählich, nicht plötzlich, nicht sprunghaft, nicht abrupt);
- im dynamischen Verlauf (fließend und nicht abrupte Übergänge im Kraftverlauf).

Bewegungspräzision
Übereinstimmung von Soll- und Istwert

Objektivierbarer durch direkten oder indirekten Ist-Soll-Wertvergleich.

Bewegungskonstanz
Übereinstimmung wiederholter Bewegungsabläufe beim Vergleich untereinander
<
Die Bewegungskonstanz erstreckt sich auf Leistungsergebnisse oder die Bewegungsstruktur und deren Merkmale, Kennlinien und Kenngrößen.

Bewegungsumfang
Räumliche Ausdehnung eines Bewegungsablaufs

Optimum wird durch Anforderung der Bewegungsaufgabe vorgegeben; qualitative Erhebung durch vergleichende Beobachtung und Einschätzung durch Sportlehrer und Trainer.

Bewegungstempo
Schnelligkeit von Gesamt- oder Teilbewegungen

Das Bewegungstempo bezieht sich auf die zeitliche Dauer bzw. Bewegungsfrequenz und Geschwindigkeit von genauen Bewegungsakten oder von Teilbewegungen.

Bewegungsstärke
Merkmal des Krafteinsatzes beim Bewegungsvollzug

Objektivierung durch dynamografische und physiologische Methoden (Elektromyografie) möglich.

Biomechanische Prinzipien

Optimale Bewegungsabläufe müssen physikalische und mechanische Prinzipien berücksichtigen. Bei sportlichen Bewegungen gelten mechanische Gesetze unter Berücksichtigung biologischer Besonderheiten des menschlichen Körpers.

Das Prinzip des optimalen Beschleunigungsweges
Eine konstante Kraft gibt einer Masse eine umso höhere Endgeschwindigkeit, je länger die Kraft auf die Masse einwirkt. Das Prinzip des optimalen Beschleunigungsweges kommt bei solchen sportlichen Bewegungen zum Tragen, die hohe Endgeschwindigkeiten erfordern (z. B. Würfe/Stöße in der Leichtathletik ? Siehe Bild Kugelstoßen und Hammerwerfen). Länge und Richtung des Beschleunigungsverlaufs müssen optimal gestaltet werden. Optimal bedeutet nicht unbedingt maximale Länge des Beschleunigungsweges. Der geometrische Verlauf des Beschleunigungsweges sollte geradlinig oder stetig gekrümmt, nicht aber weIlenförmig sein. Dementsprechend kann durch mehrfache Drehbewegungen der Beschleunigungsweg und damit die Endgeschwindigkeit erhöht werden.

Das Prinzip der maximalen Anfangskraft
Dieses Prinzip besagt, dass eine Bewegung, mit der eine hohe Endgeschwindigkeit erreicht werden soll, durch eine entgegengesetzt gerichtete Bewegung einzuleiten ist. Durch das Abbremsen der Gegenbewegung entsteht eine Anfangskraft, durch die der Kraftstoß (Impuls) vergrößert wird. Grundlage für die Erklärung des Prinzips ist die oben bereits aufgeführte Beziehung zwischen der Krafteinwirkung während der Zeit (Dynamik) und der Ortsänderung eines Körpers während der gleichen Zeit (Kinematik).

Wiemann formuliert das Prinzip der maximalen Anfangskraft:
"Soll bei einer sportmotorischen Fertigkeit der Körper des Sportlers oder ein Sportgerät eine möglichst hohe Endgeschwindigkeit bekommen, muss durch einen eine Ausholbewegung abbremsenden Bremskraftstoß, der zu dem Beschleunigungskraftstoß in einem optimalen Größenverhältnis steht und fließend in ihn übergeht, die Anfangskraft des Beschleunigungskraftstoßes maximal gestaltet werden."

Koordination von Teilimpulsen

Was ist ein Impuls ?
Der Impuls beschreibt den Bewegungszustand (fortschreitende Bewegung) eines Körpers (Masse) nach Richtung und Geschwindigkeit).

p = m * v
Impuls (p) = Masse (m) * Geschwindigkeit(v)

Jeder Sportler, der sich bewegt (auch jedes sich bewegende Sportgerät) besitzt eine Masse und eine Geschwindigkeit, also einen Impuls. Entsprechend haben auch Teilbewegungen (z.B. Sprungbein, Arme etc) (Teil-)Impulse. Dadurch wird der Impuls des Gesamtsystems erzeugt bzw. geändert.
Die Biomechanik erfasst mit dem Koordinationsbegriff die räumliche, zeitliche und kräftemäßige Ordnung menschlicher Bewegungsvollzüge. Jeder Sportler, der sich bewegt (auch jedes sich bewegende Sportgerät) besitzt eine Masse und eine Geschwindigkeit, also einen Impuls.
Entsprechend haben auch Teilbewegungen (z.B. Sprungbein, Arme etc.) (Teil-) Impulse. Dadurch wird der Impuls des Gesamtsystems erzeugt bzw. geändert. Im Sport werden Bewegungen immer von mehreren Muskeln oder Muskelgruppen bewirkt. Damit eine effektive Bewegung (hohe Endgeschwindigkeit des Körpers, eines Körperteils oder eines Sportgerätes) erreicht wird, müssen die Teilaktionen der verschiedenen Muskeln gut aufeinander abgestimmt sein. So beeinflusst z.B. beim Hochsprung nicht nur die Aktion des Sprungbeins die Sprungleistung. Auch das Schwungbein und die Armbewegung erzeugen Impulse, die für die Gesamtbewegung wichtig sind und die in einem optimalen Verhältnis stehen müssen.

Ein weiteres Beispiel (hohe Geschwindigkeit eines Körperteils):
Beim Kugelstoßen wird die Kugel (nacheinander) durch die Streckbewegung der Beine, durch Aufrichten des Rumpfes und die Schwungbewegung des Armes/der Hand in Bewegung gesetzt.

Die räumliche Komponente
Neben der zeitlichen spielt auch die räumliche Komponente, also die Richtung der Impulse, eine wichtige Rolle. Die Gesamtgeschwindigkeit ist dann besonders hoch, wenn die Teilimpulse in die gleiche Richtung weisen. Probleme (aufgrund des Körperbaus und der Bewegungsstruktur) Aufgrund des Baus der menschlichen Gelenke (Rotationsbewegungen) ist die räumliche Gleichgerichtetheit oft nur bedingt möglich. Bestimmte Bewegungen bzw. Körperteile erzeugen auch entgegengesetzte Reaktionskräfte.

Gegenwirkung
Das Reaktionsgesetz (3. Newtonsches Gesetz) besagt:
Wirkt ein Körper A auf einen Körper B die Kraft F aus, dann übt Körper B auf A eine gleichgroße, aber entgegengesetzt gerichtete Kraft F aus.

Bei sportlichen Bewegungen liefert in der Regel die mechanische Umwelt die Reaktionskraft zur Muskelkraft des Sportlers.

Drehrückstoß
Drehrückstoß benötigen wir besonders bei Bewegungen, bei denen das Gleichgewicht wiederhergestellt werden soll. Die Arme können z.B. durch das Schwingen nach hinten bzw. in Gegenrichtung einen Sturz vermeiden helfen (was meist reflektorisch geschieht).

Impulserhaltungssatz
In einem System ruhender der bewegter Körper, das gegen die Einwirkung äußerer Kräfte abgeschlossen ist, bleibt bei beliebiger Wechselwirkung der Kräfte untereinander die Summe aller Bewegungsgrößen unverändert.
Durch Annäherung der Extremitäten an eine Drehachse können Drehbewegungen ohne Veränderung des Krafteinsatzes beschleunigt werden. Dies lässt sich mit dem Prinzip der Impulserhaltung erklären:
Vergrößerung der Winkelgeschwindigkeit durch Verkleinerung des Trägheitsmoments (infolge der Annäherung der Masseteile an die Drehachse).

Die Bewegungsanalyse

Bei morphologischen Betrachtungen (Betrachtung der Bewegung) untersuchen wir den äußerlich sichtbaren Teil der Bewegung. Nicht sichtbare Teile der Bewegung sind z.B. auftretende Kräfte, physikalische Gesetze oder innere Steuerungsprozesse der Bewegung durch den Sportler. Hiefür wird die Bewegung aufgespalten und analysiert.

Feinkkordination

Kennzeichen:

1. Die Grobkoordination der Bewegungsausführung ist zu Beginn der Phase vorhanden.

2. Wiederholtes Ausführen der Aufgabe unter gewohnten, günstigen Übungsbedingungen unter fortlaufender Bewegungskorrektur durch den Trainer führt allmählich zur Präzisierung der Bewegungsvorstellung.

3. Die fortschreitende Verfeinerung der Grobkoordination geht Schubweise von statten. Es kommt zu „Plateaubildungen“.

4. Die Phase der Feinkoordination ist abgeschlossen, wenn die Bewegungsausführung unter Ausschluss von Störgrößen jedes Mal gelingt.

5. Treten Störgrößen auf egal, ob von außen (Wetter, Gegner) oder von innen (Ermüdung), so wird die Bewegungsausführung behindert.


Die Phase der Entwicklung der Feinkoordination umfasst den Lernverlauf vom Erlernen der Grobform bis hin zu einem Stadium, indem der Lernende die Bewegung annähernd fehlerfrei ausführen kann. Störgrößen oder ungewohnte Bedingungen können die korrekte Bewegungsausführung stark beeinträchtigen. Oft trifft man eine Stagnation im Lernprozess an. Am Ende dieser Phase kann der Lernende die Bewegungsausführung selbständig kontrollieren. (= Befähigung zur Aufnahme und Verarbeitung der resultativen Reafferenzen)


Gründe:

-zweckmäßigere Erregungsleistung führt zu ökonomischeren und präziseren Efferenzen (Efferenzen = Erregungsimpulse die an die Muskulatur gesandt werden) => Optimierung der Bewegungssteuerung

-Verbesserte Informationsaufnahme und -verarbeitung vor allem durch die kinästhetischen Analysatoren durch „Eichung“ aufgrund der ständigen externen Korrektur

-Vervollkommnung des Bewegungsgedächtnisses

-verbesserte Bewegungsantizipation (= Bewegungsvorwegnahme) aufgrund präzisierter Bewegungsvorstellung


Was ist in der Praxis zu tun:

-Präzisierung der Bewegungsempfindung mit Hilfe von zusätzlicher Informationsgebung zum Beispiel Erhöhung der Informationen durch anbringen von optischen Orientierungshilfen etc. -> Sofortiges Feedback (durch den Trainer) ist wichtig!

-zielgerichtete Lenkung der Aufmerksamkeit auf wichtige Aspekte (Schlüsselsequenzen) der Bewegungsausführung

-Üben mit Gerät- bzw. Geländehilfen zur Verbesserung der Aufnahme und Verarbeitung der kinästhetischen Reafferenzen verstärkte Verbalisierung von Bewegungsabläufen (wichtige Bewegungsaspekte in Worte fassen)

-Gegen Ende der Lernphase auch erschweren oder variieren der Bedingungen zur Bewegungsausführung



Hypertrophie

Muskelhypertrophie beschreibt die Vergrößerung des Muskulaturquerschnittes hervorgerufen durch Dickenwachstum der Muskelfaser, nicht jedoch die Zunahme der Muskelzellen-/Synzytienanzahl.

Muskelhypertrophie findet nur statt, wenn die Muskulatur über ihr normales Leistungsniveau hinaus beansprucht wird, was einen sogenannten Wachstumsreiz auslöst, welcher wiederum vermehrte Proteineinlagerung bewirkt (siehe dazu Anabolismus).
Muskeln bestehen aus Muskelfasern. Eine Muskelfaser ist eine Muskelzelle. Muskelzellen sind polyenergide Zellen, d.h. sie besitzen mehrere Zellkerne. Jeder Zellkern besitzt einen bestimmten „Einflussbereich“, welchen er durch seine Genexpression steuert. Dieser „Einflussbereich“ nennt sich „myonucleare Domäne“ oder myonuclear domain = MND. Die Größe der MNDs besitzt ein Maximum, das sich aus dem Verhältnis von Sarkoplasma und Zellkern ergibt, welches in einer Muskelzelle durch die Anforderungen eines optimalen Stoffwechsels bestimmt wird. Die MND kann sich durch Krafttraining vergrößern, indem durch einen Anabolismus Proteine eingelagert werden. Dies geschieht, indem mechanischer Stress in die Muskelzelle übertragen wird (Mechanotrandsduktion). Dabei werden FAK (focal adhesion kinases) aktiviert, die infolge eine Reaktionskette in Gang setzen, die die Synthese von Muskelprotein (beispielsweise kontraktile Proteine, wie Aktin und Myosin, cytoskeletare Proteine und Enzyme des Citratzykluses) anregen. Dabei gibt es zwei bedeutende Pathways: Den mechanischen über MAPKp38 und den metabolischen über MAPKerk1/2. Der metabolische Pathway wird durch metabolische Ursachen, wie ein Sauerstoffdefizit und hypoxische Nebenprodukte, wie Laktat und Sauerstoffradikale, sowie Änderung des pH-Wertes, aktiviert. Es wird angenommen, dass dieser Pathway einen deutlich geringeren Wachstumsreiz verursacht als der mechanische Pathway. Der metabolische Pathway führt eher zu einer Anpassung der oxidativen Kapazität. Der mechanische Pathway wird durch Mikrotraumata aktiviert und hat eine größere Bedeutung bzgl. Hypertrophie, weil er, neben einer Steigerung der Proteinbiosyntheserate, zu einer Fusionierung von Satellitenzellen mit der Muskelzelle führt, wodurch die Gesamtmenge an DNA in der Zelle zunimmt und somit das Hypertrophiepotential steigt. Mikrotraumata sind kleinste Verletzungen der Zelle, ausgelöst durch überschwellige, mechanische Belastung und, zu einem deutlich geringerem Anteil, oxidativen Stress. Sie führen zu einer Produktion von muskelspezifischen IGF-1Ec (auch als "MGF" bekannt), das nach außen dringt (parakriner Effekt) und die Satellitenzellenkaskade in Gang setzt. Satellitenzellen sind eine Art Stammzellen, die noch weitestgehend undifferenziert sind und sich in Nähe der Muskelfasern befinden. Diese werden aktiviert, differenzieren sich und bewegen sich zum Ort der Verletzung der Zellmembran (Chemotaxis), fusionieren dort mit der Muskelzelle und steuern dabei ihren Kern als weiteren Zellkern der Muskelzelle bei. So steigt die Gesamtmenge der DNA in der Muskelzelle und somit steigt aufgrund neuer MNDs das Hypertrophiepotential. Mikrotraumata sind demnach essentiell für langfristiges Training. Für den Muskelaufbau problematisch gestaltet sich, dass infolge der Synthese von Muskelprotein auch cytoskeletale Proteine (Stützproteine) synthetisiert werden, die die Zelle vor mechanischer Überlastung schützen soll. Daher muss das Training progressiv gestaltet werden.
Die genauen, äußerst komplexen Hypertrophiemechanismen sind noch nicht in Gänze geklärt, aber dank neuer Technologien wie der Magnetresonanztomographie, mit der dreidimensionale Bilder einzelner Muskeln aufgenommen werden können, und der Dual-Röntgen-Absorptiometrie konnte die Hypertrophie in den letzten Jahren genauer erforscht werden.
Die meisten bekannten, teilweise weiterhin populären, Theorien, wie die Hypothese der gesteigerten Blutzirkulation, die Muskelhypoxie-Hypothese, die ATP-Mangel-Hypothese (ATP Niveau in der Zelle bleibt konstant) wurden widerlegt. Lediglich die Energietheorie und die Reiz-Spannungstheorie bleiben übrig, wobei beide durch die neuen Erkenntnisse als Erklärungsmuster ad absurdum geführt wurden.
Muskelhypertrophie erreicht man durch äußerliche Einwirkung wie gezieltem Training (z. B. Bodybuilding und Kraftsport). Allerdings kann das durch Training ausgelöste Muskelwachstum durch bestimmte Ernährung unterstützt werden, z.B. durch eiweißreiche Kost. Darüber hinaus kann der Muskelaufbau durch exogene Faktoren künstlich stimuliert werden z.B. durch die Einnahme von anabolen Hormonen (Wachstumshormone oder anabole Steroide). Diese Mittel nutzt man normalerweise für medizinische Therapien, oder aber auch zum Doping. Insbesondere ihr regelmäßiger Einsatz zum Zweck des Muskelaufbaus birgt große gesundheitliche Risiken.

[Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Muskelaufbau, 05.01.10]

Muskelaufbau

Als Muskulatur bezeichnet man ein Organsystem, das die Gesamtheit der Muskeln eines Lebewesens umfasst. Wird der Begriff im Zusammenhang mit anderen Körperteilen benutzt, wie z. B. bei den Bezeichnungen Bauchmuskulatur oder Rückenmuskulatur, so bezieht sich die Aussage auf die Muskelgruppen des jeweiligen Körperabschnitts und ihre Wechselwirkung. Jeder Muskel ist von einer elastischen Hülle aus Bindegewebe (Faszie) ummantelt, die mehrere Fleischfasern (auch Sekundärbündel) umschließt, welche wiederum mit Bindegewebe (Perimysium externum und Epimysium) umschlossen und zusammengehalten werden, das von Nerven und Blutgefäßen durchsetzt ist und sich an der Faszie befestigt. Jede Fleischfaser unterteilt sich in mehrere Faserbündel (auch Primärbündel), die zueinander verschiebbar gelagert sind, damit der Muskel biegsam und anschmiegend ist. Diese Faserbündel sind eine Vereinigung von bis zu zwölf Muskelfasern, die durch feines Bindegewebe mit Kapillargefäßen vereint sind. Aktiv wird der Muskel, indem er sich anspannt (Kontraktion) (anschließend wieder entspannt), eine Bewegung und eine Kraft ausübt. Eine Muskelkontraktion wird von elektrischen Impulsen (Aktionspotenzialen) ausgelöst, die vom Gehirn oder Rückenmark ausgesandt und über die Nerven weitergeleitet worden sind. Bei der Muskelfaser handelt es sich um ein Syncytium, das heißt um eine Zelle, die aus mehreren determinierten Vorläuferzellen (Myoblasten) entsteht und daher mehrere Kerne enthält. Die Muskelfaser kann eine beachtliche Länge von mehr als 30 cm und ungefähr 0,1 Millimeter Dicke erreichen. Sie ist teilungsunfähig, was der Grund ist, warum bei einem Verlust der Faser kein Ersatz nachwachsen kann und bei Muskelzuwachs sich lediglich die Faser verdickt. Das heißt, von Geburt an ist die Obergrenze der Muskelfasern festgelegt. Neben den üblichen Bestandteilen einer tierischen Zelle machen hauptsächlich Myofibrillen, das sind feinste Fäserchen, zu etwa 80 Prozent die Fasermasse aus. Die Membranhülle von Muskelfasern nennt man Sarkolemma. [Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Muskel, 05.01.10] Die Kontraktion ist ein mechanischer Vorgang, der durch einen Nervenimpuls ausgelöst wird. Dabei schieben sich Eiweißmoleküle (Aktin und Myosin) ineinander. Dieses wird durch schnell aufeinanderfolgende Konformationsänderungen der chemischen Struktur möglich, wodurch die Fortsätze der Myosinfilamente – vergleichbar mit schnellen Ruderbewegungen – die Myosinfilamente in die Aktinfilamente hineinziehen. Hört der Nerv auf, den Muskel mit Impulsen zu versorgen, erschlafft der Muskel, man spricht dann von Muskelrelaxation. [Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Muskel, 05.01.10]

Muskelaufbau

Jede Bewegung lässt sich in verschiedene Bewegungsabschnitte einteilen, die jeweils für das Gelingen der Bewegung eine unverzichtbare Funktion haben.

Azyklische Bewegung
Das Bewegungsziel wird durch eine einmalige Aktion erreicht. Die Reihenfolge der Bewegungen ist nicht umkehrbar. Es lassen sich Vorbereitungs-, Haupt-, und Endphase unterscheiden.

Zyklische Bewegung
Der Bewegungsablauf wiederholt sich mehrfach. Dabei fällt die Endphase des vorhergehenden Zyklus mit der Vorbereitungsphase des folgenden zusammen. Insofern haben wir hier eine zweiphasige Bewegung: Hauptphase - Zwischenphase