8. Sprint: Bewegungsanalyse und Leistungsoptimierung

Inhalte:
1. Bewegungsanalyse, Leistungsdiagnose und
Trainingsoptimierung des Sprints

2. Dehnen zur Leistungsverbesserung im Sprint
3. Literatur:

   3.a Veröffentlichungen zum Forschungsprojekt „Sprint“
   3.b Weiterer Befunde zur Effektivität eines sprintspezifischen Trainings (Auswahl)

   3.c Literaturrecherchen
4. Skelettmuskel-Aktivität: Adduktoren beim Sprint

illu.sprint

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:

a. 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.

b. 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.

c. Befunde
Im Rahmen der Leistungsdiagnostik:
–  Die am Sprintkraft-Trainingsgerät getestete Maximalkraft der Hüftstreckmuskeln
korreliert mit der Sprintzeit (30m fliegend) mit r = -0,45.
–  Die Maximalkraft der Hüftbeugemuskeln korreliert 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.

d. 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 Seitenanfang]

 

2. Dehnen zur Leistungsverbesserung im Sprint

illu.dehspri

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.

Im vorliegenden Projekt wird getestet, wie das Realisieren eines Dehnungsprogramms für die leistungsbestimmenden Muskeln beim Sprint unmittelbar vor dem Sprint die Leistung beeinflusst. Dabei wird hypothetisch davon ausgegangen, dass ein Dehnen bzw. die mit dem Dehnen verbundene Vergrößerung der Gelenkreichweite die Sprintleistung verbessern mag, dass aber weitere potentielle Effekte des Dehnens, etwa eine Wirkung auf die Erregbarkeit der Alpha-Motoneurone, in Ihrer Wirkungsrichtung nicht vorausbestimmt werden können.

Befunde:

dehspriEntgegen den Erwartungen zeigten die Befunde (s. Diagramm!), dass die Versuchsgruppe DB (statisches Dehnen der Hüftbeuger zwischen Vortest und Nachtest) und die Versuchsgruppe DS (statisches Dehnen der Hüftstrecker zwischen Vortest und Nachtest) im Nachtest eine signifikant schlechtere 40m-Sprintzeit erzielten als im Vortest, während die Kontrollgruppe L (lockeres Laufen zwischen Vortest und Nachtest) im Vortest und Nachtest annähernd gleiche Leistungen erzielte.

 

Detaillierter Bericht: [download], im Anhang daran weitere seit 1991 erschienene Berichte über Studien zur Beeinflussung von statischem Dehnen unmittelbar vor Sprintleistungen (s. auch unten, Kap. 3.!).

s. auch:
— 
Die Wirkung unterschiedlichster Dehnungs- und Kraftbelastungen der ischiokruralen Muskeln und die Sprintleistung  [download],

— MVC-Quotienten im Hüftbereich und Sprint [mvc-spri, pdf-Datei]

— Dehnen als Aufwärmmaßnahmen vor Sprintleistungen [download , pdf- Datei]

 

  [zurück zum Seitenanfang]

 
3. Literatur:
3.a Veröffentlichungen zum Forschungsprojekt „Sprint“
3.b Weiterer Befunde zur Effektivität eines sprintspezifischen Trainings (Auswahl)
3.c Literaturrecherchen

 

 

3.a Veröffentlichungen zum 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]

WIEMANN, K. / KLEE, A. (2000): Die Bedeutung von Dehnen und Stretching in der Aufwärmphase vor Höchstleistungen. In: Leistungssport, 30 , Heft 4, S. 5 – 9. [download]

 [zurück zum Seitenanfang]
 

3.b Weiterer Befunde zur Effektivität eines sprintspezifischen Trainings (Auswahl + Kurzkommentare)

(2013) Harris K, Brown LE, Statler TA, Noffal GJ, Bartolini AJ. : EFFECT OF ONE VS. TWO STAIR CLIMB TRAINING ON SPRINT POWER. J Strength Cond Res. 2013 Jul 1. [Epub ahead of print]

(2013) Haddad M, Dridi A, Moktar C, Chaouachi A, Wong DP, Behm D, Chamari K.: Static Stretching Can Impair Explosive Performance For At Least 24 Hours. In: J Strength Cond Res. 2013 Apr 23. Statisches Dehnen beeinträchtigt Sprintleistungen bis zu 24 Std. negativ.  Dynamisches Dehnen wird dagegen vor Sprintleistungen empfohlen.
„The aim of this study … to compare the effects of static versus dynamic stretching on explosive performances and repeated sprint ability (RSA) following a 24-h delay …
(results): … SS (static stretching) of the lower limbs and hip muscles had a negative effect on explosive performances up to 24-h post-stretching with no major effects on RSA. Conversely, DS (dynamic stretching) of the same muscle groups are highly recommended 24-h before performing sprint and long-jump performances …“

(2013) Paradisis GP, Theodorou A, Pappas P, Zacharogiannis E, Skordilis E, Smirniotou A.: Effects of Static and Dynamic Stretching on Sprint and Jump Performance in Boys and Girls. J Strength Cond Res.
(Statisches Dehnen beeinflusst Sprintleistungen negativ, während dynamisches Dehnen keinen Einfluss auf die Sprintleistung hat.)

(2013) Sander A, Keiner M, Schlumberger A, Wirth K, Schmidtbleicher D.: Effects of functional exercises in the warm-up on sprint performances. J Strength Cond Res. 2013 Apr;27(4):995-1001

(2012) Guex K, Gojanovic B, Millet GP.: Influence of hip-flexion angle on hamstrings isokinetic activity in sprinters. J Athl Train. 2012 Aug;47(4):390-5.

(2012) Schache AG, Dorn TW, Blanch PD, Brown NA, Pandy MG.: Mechanics of the human hamstring muscles during sprinting. Med Sci Sports Exerc. 2012 Apr;44(4):647-58.

(2012) Taylor J, Weston M, Portas MD.: The effect of a short, practical warm-up protocol on repeated-sprint performance. J Strength Cond Res.: Nach Aufwärmphase mit statischen Dehnen ist die Sprintleistung niedriger als nach Aufwärmphase ohne statisches Dehnen.

(2012) Wallmann HW, Christensen SD, Perry C, Hoover DL.: The acute effects of various types of stretching static, dynamic, ballistic, and no stretch of the iliopsoas on 40-yard sprint times in recreational runners. Int J Sports Phys Ther. 2012 Oct;7(5):540-7.

(2009) Beckett, J.R.J. et al.: Effects of static stretching on repeated sprint and  change of direction performance. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2009, 444-450.

(2009) Favero, J.-P. et al.: Effects of an acute bout of static stretching on 40 m sprint performance: influence of baseline flexibility. Research in Sports medicine, 2009 (17). 50-60.

(2009) Sim, A.Y. et al.: Effects of static stretching in warm-up on repeated sprint performance. Journal of Strength and Conditioning Research. 2009, 2155-2162.

(2008) Bazett-Jones DM; Gibson MH; McBride JM: Sprint and vertical jump performances are not affected by six weeks of static hamstring stretching. Journal of strength and conditioning research / National Strength & Conditioning Association; VOL: 22 (1); p. 25-31 /2008 01.
“ … purpose of this study … : …  to investigate whether 6 weeks of static hamstring stretching effects range of motion (ROM), sprint, and vertical jump performances in athletes …
… results … : … six weeks of a static hamstring stretching protocol did not improve knee ROM or sprint and vertical jump performances in women track and field athletes … „

(2008) Sayers, A.L. et al.: The effect of static stretching on phases of sprint performance in elite soccer players. Journal of Strength and Conditioning Research, 2008 1416-1421.

(2008) Winchester, J.B. et al.: Static stretching impairs sprint performance in collegiete track an field athletes. Journal of Strength and Conditioning Research. 2008, 13-18.
„…  purpose of this study … to establish whether the deleterious effects of SS (static stretching) would wash out the performance enhancements obtained from the DW (dynamic warm-up) …
… results … : … performing a SS protocol following a DW will inhibit sprint performance in collegiate athletes …

(2007) Fletcher, I.M. and Anness, R.: The acute effects of combined static and dynamic stretch protocolls an fifty-meter sprint performance in track-and-field athletes. Journal of Strength and Conditioning Research. 2007, 764-787.

(2005) Nelson, A,G., Driscoll, N.M., Landin, D.K., Young, M.A., Schexnayder, I.C.: Acute effects of passive muscle stretching on sprint performance. Journal of Sports Science, May 2005; 23 (5): 449-454.

(1997) Delecluse C.: Influence of strength training on sprint running performance. Current findings and implications for training. Sports Med. 1997 Sep;24(3):147-56.

 

3.c Literaturrecherchen

Eine ausführliche Recherche nach wissenschaftlichen Veröffentlichungen im Internet in englischer Sprache erlaubt die Suchfunktion von PUBMED.DE ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed ).

Umfassende Hilfe in der Nutzung unterschiedlicher englisch- und deutschsprachiger Literaturrecherchen im Internet liefert die Homepage von Dr. Andreas Klee .

  [zurück zum Seitenanfang]