FMP1411 Dehnung/Kraft

Title Maximalkraft und statisches Dehnen
Veranstaltung
Leitung Prof. Dr. phil. Andre Seyfarth
Betreuung Martin Grimmer
Autoren Lukas Dahl, Tobias Bystrek, Kevin Kneer
letzte Bearbeitung

1. Einleitung

In unserem Proseminar „Forschungsmethoden 2“ ging es im wesentlichen darum, wie Dehnen die verschiedensten Kraftparameter beeinflusst. Unsere Gruppe hat sich daraufhin mit der Frage befasst, inwiefern statisches Dehnen die Maximalkraftleistung des Kniestreckers, bei einer konzentrischen Bewegungsausführung einer Kniebeuge beeinflusst.

Beim Literaturstudium zur unserer Forschungsfrage sind wir auf zahlreiche Quellen gestoßen, die sich mit den Faktor Dehnen und der Maximalkraft auseinandersetzten. In diesen Quellen haben zahlreiche Studien von Labor- und Sportbewegungen gezeigt, dass die Maximalkraftleistung zumindest kurzfristig durch Dehnen negativ beeinflusst wird. Für die Leistungseinbuße werden biomechanische und neuromuskuläre Ursachen verantwortlich gemacht. Bevor euch nun die wichtigsten Studien bezüglich statisches Dehnen und der Maximalkraft dargestellt werden, wollten wir uns erst mal damit befassen, wie überhaupt statisches Dehnen und die Maximalkraft definiert werden.

Definition statisches Dehnen: -Beim statischen Dehnen wird eine Dehnstellung (langsam) eingenommen und diese für einen bestimmten Zeitraum( meist 10-60sec) unbeweglich beibehalten -Es sollte ein spürbares „Ziehen“ in der Muskulatur zu vernehmen sein, aber keine Schmerzen -Bei Schmerzgefühl kommt es zu einer reflektorischen Muskelaktivität, die der Dehnung entgegenwirkt

Definition Maximalkraft: -Die höchste Kraft die das neuromuskuläre System bei einer maximalen willkürlichen Kontraktion entfalten kann. -Bildet Grundlage für die anderen Krafteigenschaften (Kraftausdauer, Schnellkraft, Reaktivkraft) -Kann in zwei verschiedene Kategorien unterteilt werden → 1. Statische (isometrische) → 2. Maximalkraft (z.B. Haltekraft)

Die gravierendste Studie zu diesem Thema kommt von Kokkonen,Nelson und Cornwell aus dem Jahre 1996. Ihr Hauptaugenmerk lag auf das aktiv und passiv statische Dehnen des Oberschenkels,der Hüfte,der Wadenmuskulatur und wie diese sich auf die konzentrische Maximalkraft das Kniebeugers und Kniestreckers auswirken. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass das statische Dehnen zu einem signifikanten Kraftabfall von -7.3 % der Maximalkraft des Kniebeuger führt. Beim Kniestrecker, mit dem wir uns in unserer Untersuchung befassen, lag der Kraftabfall sogar bei -8,1%. Die Ergebnisse von Kokkonen,Nelson und Cornwell konnte Wiemeyer im Jahr 2001 bestätigen. Er befasste sich damit, inwiefern statisches Dehnen Jump-and-reach-Tests beeinflussen. Durch seine Untersuchungen konnte er feststellen, dass die Sprunghöhe signifikant abnahm.Daraus lässt sich schließen das die Schnellkraft, sowie die Maximalkraft,kurzfristige Leistungseinbußen nach einem Dehnprogramm hinnehmen müssen.

Durch die vorliegenden Ergebnisse erwarten wir also, dass statisches Dehnen kurzfristig zu einer Reduzierung der Maximalkraft führt.

2. Methoden

Um unsere aufgestellte Forschungsfrage, ob Dehnen die Maximalkraftleistungen des Kniestreckers bei der konzentrischen Bewegung der Kniebeuge negativ beeinflusst, stellten wir folgenden Versuchsplan auf.

Im Rahmen dieses Projektes wollten wir für die Messungen zwanzig Probanden an zwei unterschiedlichen Testtagen untersuchen, damit wir eine Vor- und Nachuntersuchung haben, um die Messungen zu vergleichen. Jedoch reichte unsere Zeit nicht aus um so viele Probanden zu testen. Deshalb beschränkte sich die Probandengruppe auf 10 Sportstudenten aus unserem Proseminar Forschungsmethoden 2. Um nun jedoch eine Versuchsgruppe und eine Kontrollgruppe zu erlangen, testeten wir ein Bein der Probanden mit vorangegangener Dehnung und das andere ohne. Damit es nicht zu Verfälschungen der Testergebnisse kommt, fundierte bei der einen Hälfte der Probanden das starke Bein als Versuchsgruppe und bei der anderen Hälfte das schwache Bein. Die Maximalkraft-Messungen werden dabei an dem Isomed 2000 durchgeführt und alle Studenten(Probanden) durchlaufen dabei dieselbe Versuchsplanung.

Die Versuchsplanung sieht dabei wie folgt aus:

Kraftdiagnose 1 3 Wiederholungen rechtes und linkes Bein
Aufwärmen 10 Minuten Laufband
Kraftdiagnose 2 3 Wiederholungen rechtes und linkes Bein
Dehnen 30 Sekunden + 30 Sekunden Pause / 4 Wiederholungen
Kraftdiagnose 3 3 Wiederholungen rechtes und linkes Bein

Messungen:

Bei der Kraftübung am Isomed 2000 soll der Proband durch den Kniestrecker eine konzentrische Kraft gegen den Isomed ausüben. Die drei Messungen werden mit jeweils drei Wiederholungen, im un aufgewärmten, aufgewärmten und gedehnten Zustand der Probanden durchgeführt. Die drei Wiederholungen dienen dazu, dass der Proband sich mit dem Testgerät bekanntmachen kann. Durchgeführt wird die Messung vorerst auf der rechten Seite mit einer Winkelgeschwindigkeit von 30°/s unter einem Winkel des Kniegelenkes von ca. 80-120 Grad. Dann wird die identische Kraftübung für die linke Seite wiederholt.

Aufwärmprogramm:

Um die Probanden nach der ersten Messung vernünftig aufwärmen zu können, reichte uns ein 10 minütiges Aufwärmprogramm auf einem Laufband.

Dehnübung:

Um die Dehnübung durchzuführen, begeben wir uns in einem Ausfallschritt. Das nicht zu dehnende Bein wird vorne auf den Boden gesetzt, mit einem Winkel von 90° im Kniegelenk. Das Knie des zu dehnenden Bein befindend sich auf dem Boden. Nun wird mit der Hand das Fußgelenk gegriffen und das zu dehnende Bein wird zur Hüfte gezogen.

quad_stretch_kneeling.jpg

3. Ergebnisse

Daten der Probanden

Ein Datensatz eines Probanden sieht graphisch wie folgt aus:

            Abb.1                             Abb.2                             Abb.3	

Dabei gibt Abb.1 die Werte vor dem Erwärmen(VE), Abb.2 nach dem Erwärmen(NE) und Abb.3 Nach dem Dehnen(ND) an. Aus den Graphen lassen sich dann die Maximalkraftwerte für jeden Probanden ablesen, die in den Tabellen A und B stehen.

Maximalkraft der gedehnten Seite       Maximalkraft der nicht gedehnten Seite
 


Standardabweichung

Vor der Erwärmung: Zunächst fällt auf, dass die Maximalkraftwerte von Proband zu Proband sehr stark schwanken, was auch durch eine Standardabweichung von 25% deutlich wird. Diese Beobachtung lässt sich auf der gedehnten und auf der nicht gedehnten Seite feststellen.

Nach der Erwärmung: Auf der nicht gedehnten Seite sinkt nach dem Erwärmen die Standardabweichung auf 20% ab und auf der gedehnten Seite hält sich die Standardabweichung bei ca. 25%.

Nach der Dehnung: Nach dem Dehnen befindet sich die Standardabweichung auf der gedehnten und der nicht gedehnten Seite bei 24% und bleibt etwa so hoch wie vor der Erwärmung.


Mittelwerte und Signifikanz

Vor der Erwärmung: Zu beginn ist kein deutlicher unterschied zwischen dem gedehnten und dem nicht gedehnten Bein zu erkennen. Die Mittelwerte liegen bei 1844,3 N beim dem zu dehnenden Bein und bei 1857,8 N bei dem nicht zu dehnenden Bein

Nach der Erwärmung: Nach dem Erwärmen steigt der Mittelwert des zu dehnenden Muskels auf 1953,7 N, wodurch es sich deutlich vom nicht zu dehnenden Bein deutlich abhebt. Beim zu dehnenden Bein liegt der Wert fast identisch wie zu Beginn bei 1881,1 N. Versucht man nun einen signifikanten Unterschied durch eine einfaktorielle Varianzanalyse zwischen den Werten vor der Erwärmung und nach der Erwärmung herzustellen, stellt man fest dass durch einen p-Wert von 0,64465821 beim gedehnten und einen p-Wert von 0,91073187 keine signifikanten Unterschiede gibt da die Werte deutlich höher als das Signifikanzniveau von 0,05 liegen

Nach der Dehnung: Der Mittelwert des gedehnten Beines sinkt um 3,4% auf 1887,3 N nach dem Dehnen während der Mittelwert des nicht gedehnten Beines so wie bei den Messungen zu vor mit 1865,9 N etwa gleich bleibt. Dies bestätigt auch unsere Hypothese zu Beginn, dass statisches Dehnen kurzfristig zu einer Reduzierung der Maximalkraft führt. Jedoch ist dies durch einen p-Wert von 0,77472652 nicht statistisch belegbar.

4. Diskussion

Viele Freizeitsportler, Profis, Trainer aber auch Wissenschaftler beschäftigen sich schon seit je her mit der Frage: hat das Dehnen einen Nutzen- und wenn ja, welche Methode bzw. was geschieht dort in meinem Körper? Im Rahmen des Proseminars Forschungsmethoden haben wir uns dieser Fragestellung ebenfalls angenähert und uns konkret die Frage gestellt, inwiefern denn das statische Dehnen die Maximalkraftleistung des Kniestreckers beeinflusst, wenn dieser eine konzentrische Bewegung in Form einer Kniebeuge ausführt. Besonders in den Medien wird das Thema Dehnen oft sehr kontrovers diskutiert. In regelmäßigen Abständen kommen Theorien von verschiedensten Forschern ans Tageslicht, welche neue Erkenntnisse gewonnen haben wollen, welche Methode es, wie, am besten anzuwenden gilt. Aus diesem Grund waren wir mit unserer Erwartungshaltung etwas zurückhaltend, was ein eindeutiges Ergebnis anbelangt. Wir waren uns jedoch relativ sicher, dass statisches Dehnen die Maximalkraftleistung wohl zumindest für eine gewisse Zeit negativ beeinflussen würde.

Wie sind wir nun vorgegangen, um unsere Hypothesen zu bestätigen, bzw. zu widerlegen? Wie im Kapitel 2 Methoden bereits erwähnt, waren ursprünglich 20 Probanten für die Untersuchung der jeweiligen Messungen angedacht. Aus Zeitgründen mussten wir dies jedoch auf 10 Probanten reduzieren und jeweils ein Bein des jeweiligen Probanten fungierte hierbei als Test-, das andere als Kontrollbein. Der weitere Ablauf wurde bereits in Kapitel 2 erwähnt und es muss daher nicht ein weiteres Mal darauf eingegangen werden.

Interpretation Ergebnis

Im unaufgewärmten Zustand gibt es zwischen den Testpersonen enorme Unterschiede in der Maximalkraftleistung. Ein Grund dafür könnte sein, dass es sowohl Unterschiede im Geschlecht, als auch der individuellen Leistungsfähigkeit gibt. Erwähnenswert ist dabei, dass es nahezu keinen Unterschied zwischen dem zu dehnenden und dem nicht zu dehnenden Bein gibt. Nach der Erwärmung nimmt die Maximalkraftleistung in Relation zum unaufgewärmten Zustand zu. Die Beine einzeln betrachtet, ist ein signifikanter Unterschied in der Maximalkraftleistung zu erkennen. Der zu dehnende Muskel ist deutlich Leistungsfähiger als der nicht zu dehnende. Nach der Dehnung sinkt die Fmax des Muskels, die des ungedehnten Muskels bleibt stabil. Somit ist unsere Ausgangstheorie, welche besagt, dass statisches Dehnen die Leistungsfähigkeit der Muskulatur kurzzeitig verringert, bestätigt. Die Abweichungen sind jedoch dermaßen gering, dass Messfehler und weitere Faktoren dieses Ergebnis verfälscht haben könnten.

Kritische Betrachtung

Die Reduzierung der Probantenanzahl ist für eine aussagekräftige Studie nicht optimal, denn je weniger Personen zum Auswerten verfügbar sind, desto schwieriger ist es, größere Abweichungen abzufangen und somit einen soliden Wert zu ermitteln. Ebenfalls kritisch zu betrachten ist die Möglichkeit, dass viele der Probanten bei der Ausführung wohl nicht an ihre Leistungsgrenzen gegangen sein könnten. Das könnte unter anderem damit zusammenhängen, dass der 1. Durchgang im „kalten“ Zustand durchgeführt wurde und die Probanten so aus Angst vor Verletzungen nicht 100% ihrer Maximalkraft abgerufen haben. Aber auch ein schlichtes Motivationsproblem könnte eine mögliche Ursache sein. Weiterhin wurde im Ablauf nicht überprüft, welches Bein der Testperson das „starke“ Bein ist und welches das schwächere. Auch eventuelle Erkrankungen oder Verletzungen der Testpersonen wurden nicht dokumentiert. Denn läge eine Erkrankung bzw. Verletzung vor, würde die absolute Fmax der Muskulatur nicht erreicht werden und somit kein aussagekräftiges Ergebnis zustande kommen. Unglücklich war die Tatsache, dass das Gerät FVF (Flimmerverschmelzungsfrequenz) nicht funktionstüchtig war. Diese FVF hätte weitere Ergebnisse hinsichtlich der Hirnaktivität während der Ausführung der Übung liefern können und somit unser Ergebnis aussagekräftiger erscheinen lassen.

Im Vergleich zu anderen Studien ist die von uns im Rahmen dieses Seminars ermittelten Ergebnisse kritisch zu betrachte. Dies liegt daran, dass es einige potentielle Fehlerquellen gab, die zum Teil bereits genannt wurden. Da ausschließlich Personen involviert waren, die den Isomed zum Ersten Mal bedient haben, ist es nicht ausgeschlossen, dass auch hier kleinere Fehler begangen wurden. Daher ist der Wert der Forschung tendenziell eher niedriger zu sehen.

5. Zusammenfassung

Insgesamt spiegeln die Messwerte unsere Hypothese, dass statisches Dehnen kurzfristig zu einer Reduzierung der Maximalkraft führt wieder, jedoch kann dies nicht vollkommen durch unsere Messungen belegt werden. Nun wäre es interessant herauszufinden ob es bei diesen Werten oder Unterschiede zwischen den Geschlechtern gibt und welches Bein die Probanden im Alltäglichen Leben sowie im Sport bevorzugen und ob dies Vorteile oder auch Nachteile haben kann. Hier zu sollte man eine größere Zahl an Probanden untersuchen und dabei darauf achten, dass man genauso viel Probanden hat die das rechte Bein Bevorzugen wie Probanden die das linke Bein bevorzugen. Ebenso stellt sich die Frage ob Dehnen über einen längeren Zeitabschnitt womöglich die Maximalkraft steigern kann und ob das Dehnen abhängig von der Erwärmung vor dem Dehnen ist. Diese Fragen bleiben nach unserem Projekt offen und können durch unsere Messwerte und Daten nicht beantwortet werden.

6. Literatur

Hillebrecht, Martin (2013). Dehnen und Kraftverhalten.Experimentelle Studien zum kurzfristigen Einfluss von Dehntechniken auf die Kraftfähigkeiten, LIT Verlag.

http://www.zeitschrift-sportmedizin.de/fileadmin/content/archiv2003/heft10/a03_10_03.pdf

http://fixkneepain.martinkoban.netdna-cdn.com/blog/wp-content/uploads/2012/03/quad_stretch_kneeling.jpg

7. Anhang

fm/ps_fometh2/ss2014/fmp1411.txt · Zuletzt geändert: 18.12.2014 11:14 von Dario Tokur
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