2015 Diehl

Titel Pronationskraft des Schlagarms am Beispiel von Tennisspielern
Leistung: Masterthesis Sportwissenschaft
vorgelegt am: 10. Dezember 2015
vorgelegt von: Jonas Diehl
Fragestellung: Existiert ein messbarer Unterschied der Pronationskraft zwischen Schlagarm und Nichtschlagarm bei Tennisspielern und ergibt sich daraus ein entscheidender Einfluss auf den Tennisaufschlag?
Dokumente nature14288.pdf


Einleitung

Dieser Beitrag gibt einen kurzen Überblick über die Masterthesis mit dem Thema „Pronationskraft des Schlagarms am Beispiel von Tennisspielern“. Er stellt Pronation und Supination sowie deren Rolle im Tennis vor, spezialisiert sich auf Pronation und Pronationskraft beim Tennisaufschlag und zeigt die Vorgehensweisen und Resultate der eigenen Studie zum Vergleich der Pronationskraft zwischen Schlagarm und Nichtschlagarm bei Tennisspielern sowie zum Einfluss der Pronationskraft auf den Tennisaufschlag.

Pronation und Supination

Wenn sich ein Unterarm um seine Längsachse dreht, handelt es sich um Drehbewegungen, die als Pronation und Supination bezeichnet werden. Diese Drehbewegungen werden durch das Zusammenspiel zweier mechanisch gekoppelter Gelenke ermöglicht (Kapandji, 2006, S. 98). Diese Drehgelenke werden laut Sportmedizin Articulatio radioulnaris proximalis und Articulatio radioulnaris distalis genannt und stellen eine funktionsgemäße Einheit dar, die es ermöglicht, dass sich die Speiche (in Fachsprache Radius genannt) um die unbewegliche Elle (fachlich als Ulna bezeichnet) drehen kann. Elle und Speiche werden durch diese beiden Drehgelenke verbunden, weshalb sie auch als Speichen-Ellengelenke bezeichnet werden (Tittel, 1970, S. 215f). Die Articulatio radioulnaris proximalis wird anatomisch dem Ellenbogengelenk zugewiesen und die Articulatio radioulnaris distalis ist ein eigenständiges Gelenk, das sich in geringer Entfernung vom Radiokarpalgelenk befindet (Kapandji, 2006, S. 98). Das Radiokarpalgelenk verbindet die Speiche mit der Handwurzel (Dornblüth, 1927). Die Flexibilität, die der Gelenkkomplex des Handgelenk zusätzlich durch die Pronation und Supination des Unterarms besitzt, ermöglicht es, einen Gegenstand auf vielseitigste Art und Weise zu greifen und festzuhalten (Kapandji, 2006, S. 98). Pronation und Supination verhelfen zu der Zu-Munde-Führung von Nahrungsmitteln und ermöglichen mit der Hand jede Stelle des Körpers zum Schutz oder zur Reinigung zu erreichen. Durch Hilfe der Beiden kann die Hand heben und drücken sowie einen Schraubenzieher und Hammer präzise bedienen. Pronation und Supination arbeiten allerdings nie isoliert (Kapandji, 2006, S. 102). Um die Umwendbewegungen des Unterarms genau analysieren zu können, muss zwischen Oberarm und Unterarm ein 90° Winkel existieren und der Oberarm seitlich am Körper anliegen. Bei gestrecktem Arm verfälscht der Einfluss des Schultergelenks die Analyse. Wenn bei rechtwinkliger Armstellung die Handfläche medial (Handfläche blickt nach innen) und der Daumen nach oben zeigt, befindet sich der Unterarm in der so definierten Neutralnullstellung (Daniels et al., 1992, S. 114; 116; Kapandji, 2006, S. 100). Das Drehbewegungsmaß der Umwendbewegungen wird ausgehend von der Neutralnullstellung bestimmt. In Pronationsstellung schaut die Handfläche nach unten und der Daumen nach innen. Die Unterarmdrehung ist bei der Supinationsstellung angekommen, wenn die Handfläche nach oben und der Daumen nach außen gerichtet ist (Kapandji, 2006, S. 100). Für die Rotationsbewegungen der Speiche um die Elle sind zusätzlich zu den Gelenken auch Muskeln von großer Bedeutung. Die Pronatoren sind für die Drehbewegung hin zur Pronationsstellung verantwortlich und die Supinatoren für die Drehbewegung hin zur Supinationsstellung. Die Muskeln, die die Pronation durchführen, heißen runder Einwärtsdreher und viereckiger Einwärtsdreher oder in Fachtermini Musculus pronator teres und Musculus pronator quadratus. Die Supination wird von den Muskeln Auswärtsdreher und zweiköpfiger Armmuskel oder in Fachsprache Musculus supinator und Musculus biceps brachii ausgeführt (Tittel, 2003, S. 156).

Pronation und Supination im Tennis

Es existieren kleinere Mechanismen des Körpers, die entscheidenden Einfluss auf ein erfolgreiches Tennisspiel haben können. Zu diesen gehören die Einwärtsdrehung des Unterarms (die Pronation), die die Handfläche von außen nach innen dreht, und dessen umgekehrte Drehbewegung (die Supination) (Roetert et al., 2012, S. 45). Grundsätzlich sind Pronation und Supination sehr wichtige Bestandteile für die Ausrichtung des Schlägers und somit für die Winkeleinstellung des Schlägerkopfs (Schönborn, 2011, S. 55ff). Pronation und Supination ermöglichen allerdings nicht nur eine optimale Ausrichtung des Schlägers, sondern spielen auch bei der Entwicklung einer möglichst hohen Schlägerkopfgeschwindigkeit beim Schlag eine Rolle. Sie sind demnach auch relevant für die Schlagwirkung. Beim Vorhandschlag findet eine Pronation statt. Bei der Ausholbewegung zur Vorhand erfolgt zusätzlich als Unterstützung der Pronation beim Schlag eine Supination als Loading. Loading bedeutet eine optimale Vordrehung in die Supinationsstellung für die Pronationsbewegung. Seitenverkehrt stellt sich die Situation bei der Rückhand dar. Beim Rückhandschlag ereignet sich der Einsatz einer Supination und beim Loading für diesen eine Pronation. Eine Einwärtsdrehung findet wiederum während des Aufschlags statt. Diese Pronation ist mittlerweile ein konstituierender Baustein des Aufschlags. Das Loading stellt sich von der Unterarmdrehung vergleichbar mit der Vorhand dar (Hillmer, 2012).

Pronation beim Tennisaufschlag

Die optimale Ausgangssituation für die Einleitung der Schlagphase des Aufschlags ist der Moment, in dem der Schläger sich in der niedrigsten Position der Schleife hinter dem Rücken und in einer senkrechten Stellung zum Boden befindet. Das Handgelenk ist in diesem Moment geöffnet beziehungsweise aufgedreht (Scholl, 2009, S. 80). An dieser Stelle stehen der Schläger, das Handgelenk und der Unterarm in einer Supinationsstellung, welche als Loading zur Unterstützung einer Pronation mit einer möglichst hohen Intensität dient (Hillmer, 2012). Damit eine maximale Supination als Loading, also eine optimale Vordrehung, für die Pronationsbewegung beim Aufschlag erreicht werden kann, wird der Schläger beim Herausführen aus der Position auf der Rückseite des Körpers etwas seitlich Richtung Schlagarmseite geschwungen (Hillmer, 2014). Darauf folgt eine Streckung des Oberkörpers, Schlagarms und Handgelenks, was zu einer enormen Beschleunigung des Schlägerkopfs aufwärts dem Ball entgegen führt. Während dieser Bewegungskombination startet die Einwärtsrotation des Unterarms und Handgelenks (Scholl, 2009, S. 80). Die Pronationsbewegung spielt sich etwa über dem Kopf ab (Nagel et al., 2013, S. 175f). Ausschlaggebend für die Pronation ist das Abstoppen des Ellenbogens in einer möglichst hohen Ellenbogenstellung, was zu einem Peitscheneffekt führt. Die Pronationsbewegung stellt eine Beschleunigungshilfe dar und besitzt im letzten Moment des Aufschlags ebenfalls eine Ausrichtungsfunktion der Schlägerfläche (Nagel et al., 2013, S. 167f). Wenn man die Pronation nach Abstoppen des Ellenbogens mit der im letzten Moment vor dem Schlagpunkt vergleicht, lässt sich feststellen, dass diese bei einer im besten Fall rechtwinkligen Stellung von Unterarmachse und Schlägerlängsachse eine Unterstützung der Beschleunigung der Schlagbewegung darstellt. Wenn allerdings Unterarm und Schläger eine Längsachse besitzen, hat sie einzig Einfluss auf die Ausrichtung der Schlägerfläche (Hillmer, H., 2014). Man kann davon sprechen, dass sich nach dem Schlagpunkt ein Auslauf der Pronationsbewegung in eine weiche Bewegung des Ausschwungs abspielt (Scholl, 2009, S. 81).

Vorgehensweisen der eigenen Untersuchung zur Pronationskraft

Bevor die eigene Studie vorgestellt wird, gilt es zu klären, was unter dem Begriff der Pronationskraft zu verstehen ist, da die Begrifflichkeit genutzt wird, es sich aber nicht wirklich um eine Kraft handelt. Unter Pronation versteht die funktionelle Anatomie eine Drehbewegung des Unterarms um seine eigene Längsachse. Demnach geht es bei dem Begriff der Pronationskraft viel eher um ein pronierendes Drehmoment (Kapandji, 2006, S. 98; Altenburger et al., 1937, S. 196).

Durch die Studie wird auf Basis der Analyse der eigenen Ergebnisse geklärt, ob ein entscheidender Einfluss der Pronationskraft auf den Aufschlag existiert? In der Untersuchung wird die Pronationskraft des Schlagarms mit der des Nichtschlagarms oder dominanter mit nichtdominantem Arm verglichen und es werden aus diesen Ergebnissen mit Gegenüberstellung der Probandengruppen, bestehend aus fünf Handwerkern, zehn Nichttennisspielern und 20 Tennisspielern, Schlüsse über die Auswirkung des pronierenden Drehmoments des Unterarms auf den Aufschlag gezogen. Bei der Messmaschine, die für die eigene Untersuchung zur Messung der Pronationskraft verwendet wird, handelt es sich um einen Isokineten, genauer um das IsoMed 2000. Das maximale pronierende Drehmoment wird an dieser Messmaschine getestet, da ein auffallend stärkerer Schlagarm bei dieser Bewegung im Vergleich zum Nichtschlagarm bedeutete, dass die Beschleunigung des Schlägerkopfs und somit der Aufschlag durch die Pronationskraft beeinflusst werden würde. Der Test geschieht in drei Sätzen mit je drei Wiederholungen pro Arm und die Messungen werden aus der Supinationsstellung mit einer maximalen Drehgeschwindigkeit von 90°/s durchgeführt. Für die Studie wird aus jedem Satz nur das maximale Drehmoment gewertet, demnach ausschließlich der Höchstwert aus den drei Wiederholungen. Es gelten folglich drei integre maximale Drehmomentwerte, aus denen der Durchschnittswert gebildet wird. Dieser aussagekräftige Wert der Pronationskraft wird durch diese Vorgehensweise für beide Arme jedes Probanden ermittelt. Aus diesem für jede Testperson ermittelten und zugewiesenen maximalen Pronationskraftwert des dominanten und nichtdominanten Arms werden für bestimmte Gruppierungen Mittelwerte pro Arm gebildet. Das Verhältnis dieser Mittelwerte der beiden oberen Extremitäten zu einander ist die Basis, auf der die Analyse dieser Studie aufbaut. Aus dieser Relation der Mittelwerte der beiden Arme (Relation gibt an, um wie viele Prozente sich im Durchschnitt der dominante Arm bezogen auf das maximale pronierende Drehmoment stärker oder schwächer darstellt als der nichtdominante Arm) sollen durch Vergleiche von Gruppierungen Schlüsse gezogen werden. Die in der eigenen Untersuchung differenziert betrachteten Gruppen sind die drei Hauptgruppierungen Handwerker, Nichttennisspieler und Tennisspieler sowie die Untergruppierungen Handballer, Sportstudenten, Linkshänder, Nichttennisspielern ohne Handballer, Tennisspielern ohne Handballer, höherklassigere Tennisspieler und niederklassigere Tennisspieler. Des Weiteren finden in der eigenen Studie zwei Nebenuntersuchungen statt, bei denen lediglich Werte des dominanten Arms von Tennisspielern betrachtet werden. In der ersten Nebenuntersuchung soll getestet werden, ob bei der Pronationsbewegung mit einer gemeinsamen Längsachse von Schläger und Unterarm nur eine steuernde Funktion der Pronation existiert? Die zweite Nebenuntersuchung untersucht, ob es ein Loading gibt?

Resultate der eigene Untersuchung zur Pronationskraft

Die eigene Studie ergibt, dass bei allen Gruppierungen, außer der Gruppe der Linkshänder, das durchschnittliche maximale pronierende Drehmoment des dominanten Arms merklich stärker ist als das des nichtdominanten Arms. Bei den Messergebnissen der Hauptgruppierung der Handwerker ist erkennbar, dass der dominante Arm stärker ist als der nichtdominante Arm bezogen auf die durchschnittliche maximale Pronationskraft, doch der nichtdominante ebenso vermehrt durch die Bedingungen des Berufs trainiert wird. Die Gruppe der Sportstudenten hat wie die Gruppe der Handwerker ein weitaus ausgeglicheneres Pronationskraftverhältnis von dominantem zu nichtdominantem Arm als die Gruppierung der Tennisspieler. Bei Begutachtung des Unterschieds des durchschnittlichen maximalen pronierenden Drehmoments von dominantem zu nichtdominantem Arm der Handballer ist erkennbar, dass diese Gruppe nur einen geringfügig kleineren Prozentwert zugunsten des dominanten Arms erreicht als die Tennisspieler, was auf ein Training der Pronationskraft durch den Handballwurf im dominanten Arm schließen lässt. Die Pronationskraftergebnisse der Tennisspieler werden mit den Ausprägungen der Nichttennisspieler vergleichen, um erkennen zu können, ob das Ausüben des Tennisaufschlags die Pronationskraft trainiert, also ein größerer Pronationskraftunterschied bei den Tennisspielern existiert, und somit diese Einfluss auf den Aufschlag besitzt? Bei Betrachtung der eigenen Studie ist festzustellen, dass alle Abgleiche mit oder unter Tennisspielern zu dem selben Resultat führen. Es existiert eine deutliche Differenz des Pronationskraftunterschieds von dominantem zu nichtdominantem Arm beim Vergleich der Hauptgruppierungen der Tennisspieler und Nichttennisspieler, die sich bei nochmaligem Vergleich dieser Gruppierungen mit Herausnahme möglicher „Störgrößen“ (Herausnahme der Handballer und etwa gleiches Verhältnis der Linkshänder) noch weiter zugunsten der Tennisspieler steigert. Eine fast doppelt so häufige Ausführung des Aufschlags (niederklassigere Tennisspieler etwas über drei Stunden und höherklassigere Tennisspieler fast sechs Stunden pro Woche) führt bei den Ergebnissen der eigenen Studie zu einem weit mehr als doppelt so hohen Pronationskraftvergleichswert von Schlag- zu Nichtschlagarm (niederklassigere Tennisspieler 23,99 Prozent und höherklassigere Tennisspieler 56 Prozent). Die Gruppe der höherklassigeren Tennisspieler erreicht mit intensiverem Tennistraining damit verbunden einer höheren Anzahl von Aufschlägen den maximalen Wert des Pronationskraftvergleichs zwischen Schlag- und Nichtschlagarm. Diese deutlichen Einflüsse des Tennissports im Allgemeinen und des Trainings- oder Durchführungspensums auf das Pronationskraftverhältnis von dominantem zu nichtdominantem Arm zeigen, dass der Tennisaufschlag nicht nur die Pronationskraft des Schlagarms im Vergleich zum Nichtschlagarm mehr als „ein wenig“ trainiert, sondern die Pronationskraft gar entscheidenden Einfluss auf den Tennisaufschlag haben muss. Die erste Nebenuntersuchung ergibt, dass die Pronationskraft bei gleicher Achse von Schläger und Unterarm so gering ist, dass sie tatsächlich keinerlei Beschleunigungsarbeit leisten kann und somit kurz vorm Treffpunkt des Aufschlags nur eine Ausrichtung der Schlägerfläche durch die Pronation möglich ist. Die zweite Nebenuntersuchung zeigt, dass aus dem Loading eine um mehr als ein Drittel größere Pronationskraft erzielt wird.

Literatur

Altenburger, H., Foerster, O., Kramer, F. (1937): Quergestreifte Muskulatur. Rückenmarksnerven, Sensibilität Elektrodiagnostik, 1. Auflage, Berlin: Verlag von Julius Springer.

Daniels, L., Worthingham, C. (1992): Muskeltest. Manuelle Untersuchungstechniken, 6. Auflage, Stuttgart, Jena, New York: Gustav Fischer Verlag.

Dornblüth, O. (1927): Klinisches Wörterbuch, 13./14. Auflage, Wiesbaden: textlog.de, Suchbegriff: Radiokarpalgelenk, Zugriff am 22.09.2015 unter http://www.textlog.de/30175.html.

Hillmer, H. (2012): Was bedeutet Pronation beim Tennisschlag?, Tennisfragen/Tenniswissen/Tennisanalyse: tennisfragen.de, Zugriff am 09.10.2015 unter http://tennisfragen.de/was-bedeutet-pronation-bei-den-tennisschlagen/.

Hillmer, H. (2014): Wie komme ich zum Spitzenaufschlag?, Tennisfragen/Tenniswissen/Tennisanalyse: tennisfragen.de, Zugriff am 16.10.2015 unter http://tennisfragen.de/wie-komme-ich-zum-spitzenaufschlag/.

Kapandji, I. A. (2006): Funktionelle Anatomie der Gelenke. Schematisierte und kommentierte Zeichnungen zur menschlichen Biomechanik. Band 1: Obere Extremität, 4. Auflage, Stuttgart, New York: Georg Thieme Verlag.

Nagel, V., Spreckels, C. (2013): Mit Ballspielen zum Tennis. Ein sportspielübergreifendes Lehr- und Trainingskonzept, 3. Auflage, Aachen: Meyer und Meyer Verlag.

Roetert, E. P., Kovacs, M. S. (2012): Tennis Anatomie. Der vollständig illustrierte Ratgeber für mehr Kraft, Ausdauer, Schnelligkeit und Beweglichkeit im Tennis, 1. Auflage, München: Copress Sport Verlag - Stiebner Verlag GmbH.

Scholl, P. (2009): Richtig Tennis spielen, 6. Auflage, München: BLV Buchverlag GmbH & Co. KG.

Schönborn, R. (2011): Tennis: Techniktraining. Moderne Trainingslehre. Zahlreiche Übungen. Techniktipps vom Profi, 4. Auflage, Aachen: Meyer und Meyer Verlag.

Tittel, K. (1970): Beschreibende und funktionelle Anatomie des Menschen, 5. Auflage, Leipzig: VEB Gustav Fischer Verlag.

Tittel, K. (2003): Beschreibende und funktionelle Anatomie des Menschen, 14. Auflage, München, Jena: Urban und Fischer Verlag.

abschlussarbeiten/msc/jonasdiehl.txt · Zuletzt geändert: 13.09.2016 11:07 von Dario Tokur
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