Prof. Dr. Klaus Wiemann
Forschungsprojekte und Arbeitsgebiete

Inhalte:
1. Bewegungsanalyse, Leistungsdiagnose und
Trainingsoptimierung des Sprints
2. Dehnen zu Leistungsverbesserung im Sprint
3. Veröffentlichungen zu den Projekten

1. Bewegungsanalyse, Leistungsdiagnose und
Trainingsoptimierung des Sprints

Projektleiter: Prof. Dr. Klaus Wiemann 
in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Günter Tidow,
Humboldt-Universität Berlin

Mitarbeiter: Dr. Thomas Jöllenbeck 


Kurzcharakterisierung des Projektes:

Seit einigen Jahren wird diskutiert, welche Muskeln vorrangig an der Erzeugung der Horizontalbeschleunigung beim Sprint beteiligt sind. Nachdem man lange Zeit die Kniestrecker (Mm. vasti) als haupt- oder gar alleinverantwortlich ansah - zum Teil auch noch heute ansieht - und man sich z. B. beim Krafttraining speziell auf diese Muskulatur konzentrierte, geraten zunehmend auch die Hüftstrecker, besonders die ischiokruralen Muskeln (englisch: hamstrings) in das Interesse von Bewegungstheoretikern und Trainern. Filmanalysen zeigen nämlich, dass sich der Kniewinkel im Zuge der Stützphase des Sprints nur unwesentlich verkleinert und vergrößert, etwa von 165° auf 150° und wieder auf 162°. Demgegenüber überstreicht das Hüftgelenk eine wesentlich  größere Amplitude von 148° bis auf 203°. Außerdem ergibt die biomechanische Analyse der Kraftwirkung der Kniestreckmuskeln auch in der günstigsten Phase des Hinterstützes zwar eine große vertikale, aber nur eine kleine horizontale Komponente, so dass sich die Vermutung, andere Muskeln würden die Aktionen zur Erzeugung der Horizontalbeschleunigung unterstützen, geradezu aufdrängt. Wollte man die Horizontalbeschleunigung beim Sprint ausschließlich durch ein gesteigertes Krafttraining der Kniestrecker optimieren, hieße das, zum weitaus größeren Prozentsatz die Vertikalbeschleunigung gegenüber der Horizontalbeschleunigung zu steigern.
(s. Wiemann, K.: Die ischiocruralen Muskeln beim Sprint. 1989)

Auf der Basis der Annahme, dass die Hüftstreckmuskeln den wesentlichen Vortrieb beim Sprint erzeugen, wurden elektromyografische Analysen deutscher Spitzensprinter durchgeführt. Die Befunde stellten die Grundlage dar für die Entwicklung eines Krafttrainingsgerätes für die sprintrelevante Muskulatur, das sowohl für die Leistungsdiagnostik als auch für ein gezieltes Sprintkrafttraining einsetzbar ist.


Detaillierter Bericht:

1. Ziel des Forschungsschwerpunktes 
Das Ziel des vorliegenden Forschungsschwerpunktes liegt darin, auf der Basis einer Korrektur der tradierten biomechanisch- und funktional-anatomischen Vorstellungen über das Technikleitbild und Anforderungsprofil im Sprintlauf ein Instrumentarium zu konzipieren, das sowohl die Diagnose des Leistungsniveaus als auch die Steuerung der Adaptationsprozesse für eine Leistungsoptimierung im Beanspruchungssektor Kraft und Schnellkraft im Sprintlauf ermöglichen kann.

2. Entwicklung des Forschungsschwerpunktes
Basis des vorliegenden Forschungsschwerpunktes ist die Problematik in der Funktion zweigelenkiger Muskeln. Der Projektleiter führte erstmals 1989 das in der Biologie schon lange bekannte „LOMBARDsche Paradoxon", das besagt, dass zweigelenkige Muskeln auf eines der von ihnen beeinflussten Gelenke - je nach mechanischer Situation - zwei völlig konträre Funktionen ausüben können, in die Sportanatomie und die Trainings- und Bewegungswissenschaften ein und wendete es auf die Beugemuskeln des Oberschenkels, die sogenannten ischiokruralen Muskeln, an. Die These ging von der Annahme aus, dass dann, wenn das Bein des Sportlers fest auf dem Boden steht, die ischiokruralen Muskeln neben einer streckenden Wirkung auf das Hüftgelenk zusätzlich auch eine streckende Wirkung auf das Kniegelenk ausüben, obwohl diese Muskeln in der Sportanatomie verallgemeinert als Kniebeugemuskeln gelten. Als weitere Konsequenz wurde gefolgert, dass die ischiokruralen Muskeln aufgrund der ihnen zugeschriebenen Wirkungsweise diejenigen Muskeln sein müssen, die im Sprint maßgeblich an der Erzeugung der Beschleunigung und der Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit beteiligt sind [download des vollständigen Beitrages (pdf-Datei)]. In die Betrachtung wurden auch sowohl die Gesäßmuskulatur als auch die Adduktoren mit einbezogen. Dabei ergaben sich Befunde, die auf eine wesentliche Beteiligung insbesondere der Adduktoren an der Erzeugung des Vortriebes beim Sprint hindeuten [download des vollständigen Beitrages].

Erste leistungsdiagnostische Erhebungen an einem Kontingent deutscher Sprinter der Spitzenklasse [download] und experimentelle Untersuchungen - gefördert durch Forschungsmittel des Bundesinstitutes für Sportwissenschaft - konnten diese Annahme bestätigen [download des vollständigen Beitrages (pdf-Datei)] und eröffneten Konzepte zu trainingspraktischen Folgerungen [download]. 

 Nach anfänglichen Anfeindungen aus dem Lager der Sportanatomie und der Trainingswissenschaft stimmten Vertreter der Trainingslehre des Sprintlaufes, die bisher ausschließlich die Kniestreckmuskeln als vortriebserzeugend ansahen, der These vorerst nur zögerlich zu. Inzwischen ist dieses Konzept als Basis für die Trainingsplanung im Sprintbereich des Deutschen Leichtathletikverbandes akzeptiert. 1994 wurde an der Bergischen Universität-Gesamthochschule Wuppertal - in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. G. Tidow, Humboldt-Universität Berlin - ein Krafttrainingsgerät für den Sprintlauf entwickelt, bei dessen Konstruktion die Prinzipien, die sich aus der neuen These ergeben, umgesetzt wurden. 
Trainingsexperimente, die sich in den folgenden Jahren anschlossen, konnten erste Ergebnisse zur Effektivität des Trainingsgerätes liefern.

3. Befunde
Im Rahmen der Leistungsdiagnostik korreliert die am Sprintkraft-Trainingsgerät getestete Maximalkraft der Hüftstreckmuskeln mit der Sprintzeit (30m fliegend) mit r = -0,45, die Maximalkraft der Hüftbeugemuskeln mit der Sprintzeit mit r = - 0,6. Ein 12-wöchiges Krafttraining am Sprintkraft-Trainingsgerät verbessert die Sprintzeit (30m fliegend) um rund 0,08 s. Von den am Sprintkrafttrainingsgerät zum Einsatz gekommenen Krafttrainingsmethoden (1. Querschnittsmethode, 2. Methode der neuronalen Aktivierung, 3. Schnellkraftmethode) erwies sich die Querschnittsmethode zur Verbesserung der Sprintzeit am effektivsten, während die Methode der neuronalen Aktivierung die Sprintleistung nicht verbesserte bzw. den durch die Querschnittsmethode gewonnenen Leistungszuwachs wieder beseitigte. 

4. Fortführung des Projektes
Ab der Trainingsperiode 97/98 wird das Sprintkraft-Trainingsgerät am Olympiastützpunkt Dortmund unter wissenschaftlicher Betreuung des Projektleiters und seiner Arbeitsgruppe/Forschungsstelle eingesetzt und langfristig die Übertragung der Grundlagenbefunde in die Trainingsgestaltung Sprint des Hochleistungsbereiches untersucht.

[zurück zum Kopf des Dokumentes]

2. Dehnen zur Leistungsverbesserung im Sprint

Projektleiter: Prof. Dr. Klaus Wiemann
Mitarbeiter: Dr. Andreas Klee 

Von den Effekten, die von Muskel-Dehnungsmaßnahmen erwartet werden, ist die Vergrößerung der Bewegungsamplitude des Gelenkes, über das der gedehnte Muskel hinwegzieht, der am häufigsten genannte. Weitere, dem Dehnen zugeschriebene Effekte sind eine Verletzungsprophylaxe, ein Entgegenwirken von Muskelverkürzungen und generell eine Steigerung der sportlichen Leistung . Eine kurzfristige Leistungssteigerung durch Dehnbelastung kann vornehmlich mit der Steigerung der Beweglichkeit erklärt werden. Allerdings ist auch eine Beeinflussung des Erregbarkeitszustandes der Alpha-Motoneurone denkbar, ähnlich wie dies von den Aftereffekten nach Kontraktionen („Kohnstammsches Phänomen",  post-contraction-effect, postcontraction sensory discharge) bekannt ist.

Detaillierter Bericht:
--  Die Wirkung unterschiedlichster Dehnungs- und Kraftbelastungen der ischiokruralen Muskeln und die Sprintleistung  [download],
--  Wirkung von Dehnübungen unmittelbar vor Sprintleistungen [download],
-- Dehnen als Aufwärmmaßnahmen vor Sprintleistungen [download , pdf- Datei]

(Weitere Studien zur Beeinflussung von statischem Dehnen unmittelbar vor Sprintleistungen s. hier!)

[zurück zum Kopf des Dokumentes]

3. Veröffentlichungen zu den Projekten (hier: Projekt "Sprint")

WIEMANN, K. (1986): Die Muskelaktivität beim Laufen. Leistungssport, 4, 16, S. 27-31.

WIEMANN, K. (1989): Die ischiocruralen Muskeln beim Sprint. Die Lehre der Leichtathletik, 27: 783-786 und 28: S. 816-818. [download]

JÖLLENBECK, T./ HAHN, K./ WIEMANN, K. (1990): Kraft- und Dehnungstraining der ischiocruralen Muskeln zur Verbesserung der Sprintleistung. In: BRÜGGEMANN, G.-P./RÜHL, J.K. (eds.): "Technics in athletics" - Cologne, 7.-9. June 1990. Conference proceedings, volume 2. Köln: Sport und Buch Strauß - Edition Sport: 479-485.

WIEMANN, K. (1990): Paradoxe Muskelaktionen beim Sprint - Konsequenzen für die Sprinttechnik. In: BRÜGGEMANN, G.-P./RÜHL, J.K. (eds.): "Technics in athletics" - Cologne, 7.-9. June 1990. Conference proceedings, volume 2. Köln: Sport und Buch Strauß - Edition Sport, 470-478. 

WIEMANN, K. (1991): Die Funktion der ischiocruralen Muskulatur beim Sprint und die Bedeutung für das Techniktraining. In: DAUGS/ MECHLING/ BLISCHKE/ OLIVIER (Hrsg.): Sportmotorisches Lernen und Techniktraining. Schorndorf: 270-274. 

WIEMANN, K. (1991): Präzisierung des LOMBARDschen Paradoxons in der Funktion der ischiocruralen Muskeln beim Sprint. In: Sportwissenschaft 4: 413-428. [abstract] [download (pdf-Datei)]

WIEMANN, K. (1991): Die Funktion der ischiocruralen Muskeln beim Sprint und die Bedeutung für das Techniktraining. In: DAUGS, R. u.a. (Hrsg.): Sportmotorisches Lernen und Techniktraining. Internationales Symposium MOTORIK- UND BEWEGUNGSFORSCHUNG in Saarbrücken im August 1989, Schorndorf: S.270-274.

WIEMANN, K. (1993): Muskeldehnung zur Leistungsverbesserung im Sprint. Bundesinstitut für Sportwissenschaft (Hrsg.): Sportwissenschaftliche Forschungsprojekte. Erhebung 1992. Köln Selbstverlag 1993. S. 445. [download]

TIDOW, G./ WIEMANN, K. (1994): Zur Optimierung des Sprintlaufs - bewegungsanalytische Aspekte. Leistungssport 5: 14-19. [download]

TIDOW, G./ WIEMANN, K. (1994): Zur Optimierung des Sprintlaufs - leistungsdiagnostische Aspekte und trainingspraktische Folgerungen. Leistungssport 6: 11-16. [download]

WIEMANN, K./TIDOW, G. (1994): Die Adduktoren beim Sprint - bisher vernachlässigt? Die Lehre der Leichtathletik 7: 15-18 und 8: 15-18. [download]

WIEMANN, K./TIDOW, G. (1995): Relative activity of hip and knee extensors in sprinting - implications for training. New Studies in Athletics, 1: 29-49. [download (pdf-Datei)]

WIEMANN, K. (1995): MVC-Quotienten im Hüftbereich und Sprint. In: KRUG, J./MINOW, H.-J. (Hrsg): Sportliche Leistung und Training. Sankt Augustin. 263-267.

WIEMANN, K. (1995): Die ischiokrurale Muskulatur. In: CARL, K./ Quade, K./Stehle, P.(Hrsg.): Krafttraining in der sportwissenschaftlichen Forschung. Köln. 84-119. [download]

[zurück zum Kopf des Dokumentes]