Bewegungsgeschwindigkeit im Krafttraining: Konzentrische und exzentrische Muskelarbeitsweise und deren Metabolismus - Haller, N. (Universität Konstanz, 2007)
Solche isokinetischen Messungen zeigen typische Veränderungen neuro-physiologischer Kopplung eines verletzten Gelenks. Neuronale Hemmprozesse verhindern die Kraftentfaltung. Ziel sollte es daher sein, ein rehabilitatives Krafttraining so zu dosieren, dass eine bestimmte mechanische Belastung nicht überschritten wird. Es sollte zu keiner Aktivierung der Rezeptoren kommen, die eine reflektorische Hemmung der Muskulatur bewirken und die Kraftentfaltung reduzieren. Theoretischer Ansatz war es, ein Training über die Vorgabe der Bewegungsgeschwindigkeitund des exzentrischen und konzentrischen Bewegungsanteils so zu steuern, dass deren Effektivität überprüft werden konnte. Aufgrund der Vorstudien zeigte sich, dass bei konzentrischer Betonung des Bewegungsanteils eine niedrigere Belastungsintensität für die Durchführung bis zur Erschöpfung nötig war. Anliegen hierbei wäre, gerade im rehabilitativen und präventiven Training, die Belastungsintensität so niedrig wie möglich bzw. nur so hoch wie nötig vorzugeben. Das Studiendesign war bezüglich seines Belastungsumfangs und seiner Belastungsintensität im Bereich der Muskelhypertrophie angelegt. Es sollte die wichtige Muskelaufbauphase während einer Rehamaßnahme simuliert werden. Der vorgegebene Zeitraum von acht Wochen Training war sehr praxisnah. Die Intensität war, bezogen auf die Wiederholungen (jeweils 15 pro Serie), im unteren Belastungsbereich des Hypertrophietrainings. Der Umfang über sieben Serien, bei zwei Aufwärm- und fünf Trainingsserien, sollte der oben erwähnten neuromuskulären Problematik Rechnung tragen. Ein Einsatztraining (KIESER 1998) kann hier nur eingeschränkt Verwendung finden, da die gewählten Intensitäten meist zu hoch sind, und die geringe Anzahl an Wiederholungen die"neuromuskuläre Anbahnung" nicht adäquat bewirken kann. Weitere Vorteile eines Mehrsatztrainings gegenüber einem Einsatztraining sind: • Deutlich höherer Kraftgewinn; • Deutlich höhere Muskelquerschnittszunahme; • Längerer Erhalt der erreichten Kraft nach Trainingspause oder -ende; • Größere hormonelle Auslenkungen; • Höhere Schnellkraftwerte; • Höhere Kraftausdauerwerte; • Vielfältigere Koordinationsreize; • Leistungsfähigere Beweglichkeit; • Verbesserte Adaptation der passiven Strukturen; • Verbesserte lokale Kapillarisierungseffekte; • Schnellerer Abbau des prozentualen Körperfetts. nach GOTTLOB (2001) Das Training wurde an einem auxotonischen Kniestrecker (mit Exzenter) durchgeführt. Im Gegensatz zur isokinetitischen Belastung konnte von natürlichen Muskellängen- und Muskelspannungsverhältnissen ausgegangen werden. Die Aufteilung erfolgte in zwei Trainingsgruppen, welche jeweils konzentrisch (3s:1s) oder exzentrisch betont (1s:3s) trainierte. Messungen erfolgten zu Beginn, nach der Hälfte (4 Wochen) und am Ende des Trainings (8 Wochen). Die Adaptationen durch das Training wurden am Trainingsgerät selbst und mit Hilfe eines isokinetischen Test- und Trainingssystems ermittelt. Über verschiedene Bewegungsgeschwindigkeiten, sowie isometrische, konzentrische und exzentrische Belastungen sollte das Training differenziert analysiert werden. Um weitere Erkenntnisse über den Stoffwechselparameter Laktat und deren Bedeutung im Krafttraining zu gewinnen wurde kapillares Blut am Ohr entnommen. Die ermittelten Blutwerte wurden mit dem, an Bedeutung zur Trainingssteuerung gewonnen, subjektiven Belastungsempfinden (RPE) verglichen. Die Ergebnisse dieser Studie bestätigen die schon in der Einleitung erwähnte Vorstudie 2, bei der im Intensitätsvergleich der konzentrischen zur exzentrischen Bewegungsbetonung die Lastbewältigung bei Auslastung (BORG 20) die Exzentrikgruppe immer höher lag. Die in derLiteratur vorzufindenden Angaben bezüglich der Maximalkraftfähigkeiten konzentrischer - oderexzentrischer Muskelarbeitsweise (WEINECK 1997) bestätigen sich somit auch im submaximalen Intensitätsbereich. Die Ergebnisse am Trainingsgerät zeigten, trotz geringerer Belastungsintensitäten, eine leicht erhöhte Trainingseffektivität des konzentrisch betonten Bewegungsrhythmuses. Dieses Ergebnis bestätigt teilweise die erste Hypothese, wonach das niedriger dosierte Training, bei konzentrisch betontem Bewegungsanteil, statistisch betrachtet einen sehr signifikant (**) bessere Adaptation aufweist. Die Begründung nach SMITH & RUTHERFORD (1995) einererhöhten Metabolik bei reduziertem Spannungsreiz konnte nicht bestätigt werden (SieheHypothese 4).Statistisch ergaben sich zu allen Messzeitpunkten hochsignifikante Adaptationen. In derAuswirkung auf andere Kraftfähigkeiten kann von einer deutlichen Trainingsspezifität gesprochen werden. Es ergaben sich exemplarisch dargestellt folgende prozentualen Veränderungen über das gesamte Training (M1:M3). Hier ist die abnehmende Bedeutung des auxotonischen Trainings auf andere Kraftfähigkeiten, als isokinetische Belastung bei verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten, sowie der exzentrischen und isometrischen Maximalkraft, zu sehen. Bezüglich der exzentrischen Fähigkeiten ergaben sich keine signifikanten Gruppenunterschiede zu den jeweiligen Messzeitpunkten. Dieses Ergebnis wurde durch Hypothese 2 so erwartet. Die Beurteilung neuromuskulärer Veränderungen im Sinne einer Adaptation der Kraft-Weg-Verhältnisse ergab, wie in Hypothese 2 formuliert, keine Zusammenhänge. Eine Drehmomentverschiebungin Richtung Bewegungsanfang, für die konzentrischen als auch exzentrischen Kraftfähigkeiten, konnte durch das auxotonische Training an der Isokinetik im offenen Systemnicht erreicht werden. Eine mögliche Ursache könnte sein, dass Test- und Trainingsgerät nicht übereinstimmen. Die Untersuchung "Rhythmustest" sollte einen Trainingsvergleich mit der jeweils anderenzeitlichen Bewegungsvorgabe ermitteln. Für beide Gruppen ergab sich eine rhythmusspezifische Adaptation bzw. trainingsspezifische Anpassung, deren Ergebnis hochsignifikant war. Es konnte somit die Hypothese 3 nicht bestätigt werden, und verstärkt die oben gewonnen Erkenntnisse, dass jeder Trainingsreiz seine spezifische Adaptation hervorruft. Die absolute Laktatansammlung steigerte sich, wie durch Hypothese 4 erwartet, hochsignifikant in beiden Gruppen. Die Gruppenunterschiede waren aber nach 4 Wochen Training signifikant und am Ende nicht signifikant. Insgesamt war meist ein leicht erhöhter Wert der 3:1-Gruppe gegenüber der 1:3-Gruppe festzustellen. Bei Froböse et al. (1990) ergaben sich keine Unterschiede der Laktatproduktion in Abhängigkeit der Muskelarbeitsweise. MAYER et al. (1997) berichtet von einer reduzierten Laktatansammlung trotz erhöhter Belastbarkeit bei exzentrischer Muskelarbeit. Die Begründung von SMITH & RUTHERFORD (1995,) wonach dergeringere Spannungsreiz der Konzentrik durch eine erhöhte Metabolik ausgeglichen wird, und es dadurch zu einer mindestens gleichen Adaptation kommt, konnte statistisch nicht bestätigt werden. Eine Veränderung im Sinne eines erwarteten Anstiegs der Laktatwerte nach Ende der Arbeit,wie in der Literatur beschrieben, konnte nicht festgestellt werden. Vermutlich ist es abhängig, wie groß die arbeitende Muskelmasse ist und welche Sauerstoffschuld anfällt. Je kleiner die trainierende Muskelgruppe, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Laktatspiegel nach Beendigung der Belastung weiter ansteigt. Die Zusammenhänge zwischen subjektivem Belastungsempfinden und Stoffwechselverhaltenim Trainingsverlauf ergaben die erwarteten Ergebnisse. Aufgrund der gleich bleibendenLaktatanhäufung bei gegebener Belastung (Wiederholung der Belastung aus 1. Trainingseinheit)und dem hochsignifikant sinkenden Anstrengungsempfinden durch die Trainingsadaptationenkonnte zu keinem Zeitpunkt eine Korrelation dieser beiden Parameter ermitteltwerden und bestätigte somit Hypothese 5.Die teilweise problematische Anwendung herkömmlicher Trainingsmethoden in derRehabilitation veranlasste mich, diese Trainingsstudie durchzuführen. Sporttherapeutische Zielsetzung sollte, nicht zuletzt aufgrund der kurzen Rehabilitationszeiten, ein möglichst effektives Training sein. Es ist bekannt, dass bei Verletzungen und Imobilisation, ST-Fasern schnell atrophieren (FROBOESE et al. 1990, HAEGGMARK et al. 1981). Als Folge ist mit einer verminderten Kraftausdauerleistungsfähigkeit und schnellem Kraftverlust zu rechnen. In nachfolgender Abbildung ist ein ermüdungsbedingter Kraftabfall bei gesunder Kniesituation zu sehen. Die höchsten Drehmomente ergeben sich zu Belastungsbeginn und fallen, aufgrund der einsetzenden Ermüdung, langsam ab. Darunter stellt sich die Situation eines verletzten Kniegelenks dar. Es ergeben sich, trotz Anstrengung, keinerlei Veränderungen der Drehmomentverhältnisse. Eine weitere pathologische Situation wäre, die höchsten Drehmomentwerte am Ende der Trainingsserie zu produzieren.