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Slalomlauf vor (blau) und nach dem Aufwärmen
Aus Puls vom 18.12.2012.
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Forschung Was bewirkt Aufwärmen im Körper?

«Puls»-Reporterin Rachel Honegger war im Bewegungslabor am Universitätskinderspital beider Basel (UKBB). Dort haben Experten vom Biomechanics & Calorimetry Center Basel in verschiedenen Experimenten überprüft, wie sich die Bewegungsabläufe und die Muskulatur vor und nach einem Warm-up verhalten.

Biomechaniker Beat Göpfert führte die Tests zusammen mit einer Physiotherapeutin, einer Bewegungswissenschaftlerin und einem Orthopäden durch. Sie beobachteten das Gleichgewicht, die Sprungkraft, die Reaktionsgeschwinigkeit und die Koordination von «Puls»-Reporterin Rachel Honegger einmal ohne Aufwärmen und einmal mit Aufwärmen.

Die nachfolgend von Beat Göpfert kommentierten Resultate zeigen vor allem in Bezug auf die Muskelkraft, Muskelaktivität und Koordination Veränderungen.

Abstand Hand-Boden

Hier wird der Abstand der Hand (in unserem Fall der Marker am Handgelenk) zum Boden gemessen.

  • Vor Warm-Up: 16.4 cm
  • Nach Warm-Up: 11.4 cm
  • Verbesserung: 5 cm

Stehen auf dem Therapiekreisel

Das Stehen auf dem Therapiekreisel gibt Auskunft wie gut das Gleichgewicht resp. die Feinmotorik zum Halten des Gleichgewichts ist. Dieser Test verlangt das Zusammenspiel aller Gleichgewichtssinne wie auch der Muskulatur.

Je besser das Training ist, je mehr nützen wir die Möglichkeiten der Instabilität. Dabei fällt auf, dass die Gesamtbewegungen grösser werden können und dabei die Feinkorrekturen mit kleinen aber häufigeren Richtungsänderungen auftreten.

Im vorliegenden Test wird dies bei den seitlichen Bewegungen sichtbar, während es bei der Vorwärts-Rückwärts Bewegung nicht zu sehen ist.

Niedersprünge mit minimaler Bodenkontaktzeit.

Niedersprünge mit minimaler Bodenkontaktzeit geben Auskunft wie gut die Schnellkraft ist. Dabei muss die Muskulatur von exzentrisch (Abbremsen) möglichst schnell in konzentrisch (Abstosse) wechseln. Dies Verlangt u.a. eine gute Rumpfstabilisierung wie auch ein gute Muskelkoordination.

Die Resultate zeigen, dass der Versuch nach dem Warm-up in eine Lade- und Absprungphase aufgeteilt werden kann. Ich würde sagen, dass dieser Test nicht optimal lief.

Reaktions-Test

Die optische Reaktionszeit liegt im Allgemeinen bei 0,2 und 0,3 Sekunden. Die gemessene Reaktionszeit lag bei den Tests bis zum Start der Bewegung:

  • Vor Warm-Up: 0.16 sec
  • Nach Warm-Up: 0.14sec

Die Muskelaktivität setzt auch nach dem Warm-up etwas früher ein. Wobei zu beachten ist, dass die Intensität der Muskelaktivität vor dem Warm-up grösser ist als nach dem Warm-up.

Unterschiede der Muskelaktivität vor und nach dem Warm-up
Legende: Messergebnis Unterschiede der Muskelaktivität vor und nach dem Warm-up. srf

Der gelbe Kreis in der Grafik zeigt die erste sehr schwache Muskelaktivität zur Gewichtsverlagerung, welche als Reaktionszeit genommen wurde.

Dabei fällt auf, dass nach dem Warm-up die Aktivität in einem höheren Frequenzband erfolgt als vor dem Warm-up. Die deutet darauf hin, dass höher-frequent arbeitende Muskelfasern angesteuert wurden. Wie die Verknüpfung Frequenzbereich mit Muskelfasertyp ist, ist beim Menschen nicht bekannt.

Slalom

Die Ausführung des Slaloms unterscheidet sich zwischen den beiden Versuchen: Vor dem Warm-up wurden die Mini-Pylonen mit kleinen Schritten umlaufen, nach dem Warm-Up mehr mit Side-Cut-Schritten.

Unterschiedliche Ausführung des Slaloms vor und nach dem Warm-Up
Legende: Messergebnis Unterschiedliche Ausführung des Slaloms vor und nach dem Warm-Up. srf

Das nebenstehende zeitnormierte Wavelet-transformierte EMG-Muster zeigt eine Bewegung vom Verlassen des rechten Fusses (Foot-off) mit der nachfolgenden Schwungphase und dem erneuten Bodenkontakt (Foot-Strike) und der dazugehörenden Standphase, welche wieder in eine Schwungphase übergeht und mit einem 2. Bodenkontakt des Fusses endet. (die grünen Markierung sind das rechte Bein, die roten das linke Bein, Rauten sind Foot-Strike , Pfeile Foot-off).

Die ersten 3 Muskeln sind der Unterschenkel, die Muskel 4 bis 6 der Oberschenkel vorne und die beiden letzten der Oberschenkel hinten.

Die kleinen Schritte sind auch im Wavelet-transformierten EMG-Muster sichtbar, diese hat mehr muskuläre Events in der Variante vor dem Warm-up als in der Variante nach dem Warm-up, wo mehr gesprungen wird.

Ein direkter Vergleich der Muskelaktivität ist daher nicht möglich, da das Bewegungsmuster zu unterschiedlich ist.

Am Test beteiligt

  • Physiotherapie: Rocio Gonzalez, Universitätskinderspital beider Basel (UKBB)
  • Bewegungs- und Sportwissenschaft: Katrin Schweizer, Universitätskinderspital beider Basel (UKBB) 
  • Biomechanik: Beat Göpfert, Biomechanik, Universität Basel
  • Orthopäde: Dr. Dieter Wirt, Biomechanik, Universität Basel

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