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Matura-Arbeit Oktober 2011
Muskelkraft - Training - Balance
Exemplarische Analyse anhand der Liegestütze im Handstand
Autor: Ferid Dupljak 4e
Roggenacker 5
8808 Pfäffikon
Betreuende Lehrperson: Dani Alge
Kantonsschule Ausserschwyz
-2-
Inhaltsverzeichnis
1. Vorwort 3
2. Abstract 4
3. Einleitung 5
4. Grundinformationen 6
4.1 Die Balance beim Menschen 6
4.1.1 Das Vestibularorgan 6
4.1.2 Interview 8
4.1.3 Das Kleinhirn 9
4.2 Die menschliche Muskulatur 10
4.2.1 Muskulatur im Allgemeinen 10
4.2.2 Die Muskelkontraktion 11
4.2.3 Arbeitsweisen des Muskels 11
4.2.4 Schema: Muskelarbeit 12
4.2.5 Die verschiedenen Muskelarten 13
4.2.6 Schema: Verschiedene Muskelarten 14
4.2.7 Muskelkater 15
4.3 Trainingslehre 16
4.3.1 Definition: Training 16
4.3.2 Training bewirkt Störungen im menschlichen Körper 16
4.3.3 Vorbedingungen für Adaptationsvorgänge 17
5. Selbstversuch 19
5.1 Definition: Liegestütze im Handstand 19
5.2 Bestimmung der benötigten Muskeln 19
5.3 Krafttrainingsplan 22
5.4 Niveauverlauf: Liegestütze im Handstand 23
6. Resultat 25
7. Schlusswort 25
8. Bibliografie 26
8.1 Literatur 26
8.2 Internet 27
8.3 Abbildungen 28
9. Eigenständigkeitserklärung 28
10. Anhang 29
-3-
1. Vorwort
Bewegung ist für den Menschen essenziell. Ein Mittel zur Bewegung ist der Sport. Ich spiele schon
seit acht Jahren Fussball und bin ständig in Bewegung. Wenn ich eine oder zwei Wochen lang keinen
Sport treibe, fühle ich mich schlapp und unwohl. Daher war für mich schon von Anfang an klar, dass
ich in meiner Matura-Arbeit den Fachbereich Sport thematisieren werde.
Zudem interessiere ich mich sehr für die Fähigkeiten des menschlichen Körpers. Es fasziniert mich,
wozu der Mensch fähig sein kann. Jedoch erreicht man vieles nur mit dem richtigen Training.
Ich wollte mir in diesem Jahr solch eine Fähigkeit aneignen und diese untersuchen. Weil schon kurz
vor der Matura-Arbeit Krafttraining mein Hobby war, wollte ich ein Thema, welches ich mit dem
Krafttraining verbinden konnte.
Ich habe mich früher überhaupt nicht für Kunstturnen interessiert. Ich sah aber die Chance, in etwas
für mich Neues einzublicken und dies sogar mit meinem Hobby zu verbinden. Die Idee der
„Liegestütze im Handstand“ ist entstanden. In dieser Übung kann ich mir den Handstand beibringen
und mir gleichzeitig die Kraft antrainieren, um dann mein eigenes Gewicht kopfüber
hochzustemmen. Es ist viel interessanter sagen zu können, dass man im Handstand mit der Stirn den
Boden berühren und sich wieder hochdrücken kann, als dass man einfach im Stehen 70 kg über dem
Kopf wegstossen kann. Ich verbinde in meiner Übung die Balance mit der menschlichen Muskelkraft.
Es steht viel Training vor mir, um all dies in einem Jahr zu meistern. Dazu musste ich mir einen
richtigen Trainingsplan zulegen und viel dokumentieren. Der gefühlte Fortschritt nach jedem harten
Training war das, was mich anspornte weiter zu üben und zu trainieren.
Ich möchte mich bei den Personen bedanken, die mir bei der Arbeit tatkräftig geholfen haben. Mein
Betreuungslehrer Dani Alge, der mich das ganze Jahr über gestützt hat und an den ich mich bei
Fragen immer wenden konnte. Mein Hausarzt Dr. med. Donat Blum, der sich eigens Zeit nahm um
meine Fragen während dem Interview möglichst informativ und nützlich zu beantworten. Das
Freetime-Team aus Wollerau, das sich mit meinem Trainingsplan befasste und mir die
Krafttrainingsgeräte zur Verfügung stellte. Jörg Sommerau, mein Klassenkamerade, der mir den
hilfreichsten Tipp beim Üben des Handstandes gab: Die Balance im Handstand mit den Fingern
regulieren. Und noch meine Eltern, die mir bei den Videoaufnahmen halfen und als Motivatoren
fungierten.
-4-
2. Abstract
Weshalb ist es schwieriger auf den Händen zu stehen, als auf den Füssen? Wie genau funktioniert das
Gleichgewichtssystem beim Menschen und wie werden seine Muskeln koordiniert? Ist es möglich als
Kunstturn-Laie die Liegestütze im Handstand innerhalb von acht Monaten zu erlernen? Während
dieser Übung werden Muskelkraft und Balance kombiniert und um sie durchzuführen braucht man
sehr gute Körperbeherrschung.
Um festzustellen, welche Muskeln die Liegestütze im Handstand beansprucht, wird der Muskelkater
ausgenutzt. Eine raffinierte, lustige, aber auch schmerzhafte Methode, beanspruchte Muskeln zu
bestimmen. Weiterführend wird ein Arzt interviewt, um Informationen über das
Gleichgewichtsorgan zu erhalten. Weshalb es schwieriger ist auf den Händen die Balance zu halten,
als auf den Füssen, wird von ihm verständlich erklärt.
Als allererstes muss man den Handstand erlernen, so wie wir einst lernten auf den Füssen zu stehen
und zu gehen. Zudem braucht man ein gezieltes Krafttraining, denn man hat in den Schultern und
Armen nicht so grosse Muskelpakete wie in den Beinen. Für die Liegestütze im Handstand braucht
man also hauptsächlich die Schulter- und Armmuskulatur. Der Oberkörper allgemein wird für diesen
Kraftakt benötigt. Der Unterschied besteht nur in der Intensität. Beispielsweise wird die
Schultermuskulatur viel mehr beansprucht, als die Brustmuskulatur.
Zum Schluss wird gezeigt, wie mein Leistungsniveau während der Trainingszeit gestiegen ist. Zudem
wird in einem Video veranschaulicht, dass man die Liegestütze im Handstand, somit auch andere
anspruchsvolle Fähigkeiten, während acht Monaten Training erlernen kann.
-5-
3. Einleitung
Mein primäres Ziel der Arbeit ist, einen Beweis zu liefern, dass der Mensch mit dem richtigen
Training viel erreichen kann. Dabei gehe ich nur auf das Physische beim menschlichen Körper ein. Ich
möchte die Liegestütze im Handstand nach acht Monaten beherrschen. Dies ist eine anspruchsvolle
Übung, die nicht jedermann beherrscht. Das Erlernen der Liegestütze im Handstand zeigt, dass sich
der Mensch sehr anspruchsvolle Fähigkeiten aneignen kann. Um dies zu erreichen, braucht man
einen grossen Willen und viel Disziplin.
Die Bedingungen sind:
- Auf die Ernährung achten um gesund zu bleiben
- Einen Trainingsplan erstellen und viel dokumentieren
- Die Motivation finden um jedes Training effizient und vollständig durchzuziehen
Aufgrund meinem Vorwissen und meiner Motivation lautet die Hypothese:
„Man kann in acht Monaten seine Kraft und Balance so trainieren und gleichzeitig kombinieren, um
die Liegestütze im Handstand zu vollbringen.“
Um dies zu erreichen, muss man zuerst den Handstand erlernen und genug Kraft haben, sein eigenes
Gewicht kopfüber zu stemmen. Es handelt sich um einen gewaltigen Kraftakt, verknüpft mit einer
guten Koordination und Gewandtheit.
Meine sekundären Ziele sind:
- Allgemeine Informationen über Trainings- und Muskellehre liefern
- Zeigen, was sich im menschlichen Balancesystem abspielt, wenn man auf den Händen steht
- Die Umstände meines eigenen Trainings darlegen
Es gibt viele Arbeiten über Muskeln und ihre Kraftentwicklung, jedoch wird in dieser Matura-Arbeit
noch ein ganz anderer Bereich der Anatomie thematisiert: Das Balancesystem. Die Funktion des
Gleichgewichtsorgans wird in allen Anatomiebüchern mit der Annahme erklärt, dass der Mensch auf
den Füssen steht. Wieso ist es denn viel schwieriger auf den Händen zu stehen als auf den Füssen?
-6-
4. Grundinformationen
Hier werden allgemeine Informationen erläutert, die zum Verständnis der Balance, Muskelkraft und
meinem Training benötigt werden. Diese Informationen beruhen auf dem aktuellen Wissensstand
der Anatomie und Trainingslehre.
4.1 Die Balance beim Menschen
4.1.1 Das Vestibularorgan
Der Gleichgewichtssinn, auch Vestibularsinn genannt, liegt im Vestibularorgan.1 Dieses
Gleichgewichtsorgan liegt im Innenohr. Damit der Mensch in Balance stehen kann, muss der
Vestibularsinn funktionieren. Dieser Sinn fühlt Änderungen bei Neigungen und bei Linear- und
Drehbeschleunigungen vom Kopf in alle Richtungen. „Dieses vestibuläre System ist kein in sich
geschlossenes Sinnessystem, sondern es koordiniert Informationen aus allen anderen
Sinnessystemen und hilft dem Menschen dadurch bei seiner Orientierung“.2
Das Gleichgewichtsorgan nimmt die Richtung der Erdanziehungskraft und verschiedene
Beschleunigungen des Körpers wahr.3 Es befindet sich je auf beiden Kopfseiten im Innenohr und
besteht aus fünf Teilen: aus drei Bogengängen und zwei Makulaorganen (Urticulus und Sacculus). Die
Bogengänge sind gefüllt mit Endolymphe. Dies ist eine Flüssigkeit, die dem Zellplasma gleicht. Die
Bogengänge enthalten je ein Cupulaorgan. Das Cupulaorgan hat kleinste Härchen an der Oberfläche.
Diese nehmen Bewegungen wahr, welche durch die Fliessrichtung der Endolymphe entstehen. Die
Bogengänge erfassen dadurch Drehbewegungen des Körpers. Die beiden Makulaorgane sind
zuständig für die Erfassung von Bewegungen im linearen Raum. Das heisst, Urticulus nimmt
Bewegungen in horizontaler Richtung wahr, der Sacculus diejenigen in vertikaler Richtung. Aus dem
kann ich schliessen, dass bei der Liegestütze im Handstand der Sacculus die Bewegung wahrnimmt,
wenn ich mich dem Boden nähere. Und der Urticulus meldet dem Gehirn, wenn ich aus dem
Handstand herunterfalle und mich dadurch in horizontaler Richtung bewege. Jedoch wurde das
Vestibularorgan mit der Annahme erklärt, dass man auf den Füssen steht. Ändert sich etwas im
vestibulären System, wenn man auf den Händen steht? Oder wieso fällt man so schnell aus dem
Gleichgewicht wenn man im Handstand ist? Um diese Fragen zu beantworten, habe ich einen Arzt
interviewt. Dazu mehr in 4.1.2 Interview
1 Vgl. Scherer, Hans: Das Gleichgewicht. Praktische Gleichgewichtsdiagnostik. 1984. (S.99) 2 Ebd. Vorwort 3 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichgewichtsorgan (3.8.2011)
-7-
Sacculus
Ein gutes Beispiel, das zeigt, wie das Vestibularorgan Informationen wahrnimmt: Wenn sich ein
Mensch um sich selbst dreht, dann strömt die Endolymphe aufgrund seiner Trägheit in die andere
Richtung.4 Die Drehungen des Körpers nehmen wie zuvor erklärt die drei Bogengänge wahr. Das
Cupulaorgan wird aufgrund der Endolymphe leicht verschoben und seine Härchen ebenfalls. Die
Härchen nehmen die Verschiebung wahr und diese Information wird zum Gehirn geleitet. Der Körper
merkt, dass er sich dreht. Wenn man dies aber eine längere Zeit lang praktiziert und dann abrupt
aufhört, dann dreht sich die Endolymphe in den Bogengängen weiter und das Gehirn meint, dass sich
der Körper weiterdreht. Schwindelgefühle entstehen, die mit dem Stillstand der Endolymphe wieder
verschwinden.
Abb. 1 Das Vestibularorgan Abb. 2 Ein Bogengang des Vestibularorgans
4 Vgl. http://www.sinnesphysiologie.de/hvsinne/mechano/vestib.html (4.8.2011)
Cupulaorgan
Hörschnecke
Urticulus
-8-
4.1.2 Interview
Ich habe mich gefragt, weshalb es viel schwieriger ist auf den Händen zu stehen, als auf den Füssen.
Um an eine Antwort zu gelangen, habe ich meinen Hausarzt Dr. med. Donat Blum interviewt.
Meine Hypothese:
„Es ist schwieriger auf den Händen zu stehen, weil sich der Körper nicht an diesen Zustand gewöhnt
hat und die erhöhte Menge Blut im Kopf etwas am Vestibularorgan ändert.“
Nach der Erklärung, worüber ich meine Matura-Arbeit schreibe, schilderte ich meine Feststellung und
meine Frage: Es ist viel schwieriger auf den Händen stehen zu bleiben, als auf den Füssen. Aus
welchen Gründen ist dies so?
Dr. med. Blum: „Wir lernten im Kindesalter auf den Füssen zu stehen und dann zu laufen. Dies hat
weniger mit dem Gleichgewichtsorgan zu tun, sondern es geht um die Kraft der Beine. Wir können
auf den Füssen stehen, auf einem Fuss auch, aber wenn wir es auf den Zehen versuchen, funktioniert
es nicht mehr so gut, weil die Kraft fehlt. Denn je kleiner die Standfläche ist, umso mehr muss der
Mensch balancieren. Wenn man kurz aus dem Gleichgewicht fällt, gleicht das Bein dies sofort aus.
Dieses Muskelspiel hat nicht viel mit dem Vestibularorgan zu tun, sondern viel mehr mit dem
Kleinhirn. Das Kleinhirn sorgt dafür, dass diese Muskeln richtig koordiniert werden. Es ist vor allem
verantwortlich für die Koordination. So wie wir lernten zu stehen, muss man auch den Handstand
lernen. Zudem ist es schwieriger auf den Händen zu stehen, weil die Muskeln nicht dafür geschaffen
Abb. 3 Dr. med. Donat Blum
-9-
sind. In den Beinen und im Gesäss hat man viel grössere und stärkere Muskelpakete, als in den
Schultern und den Armen. Wenn man einem Kind einen kleinen Schubs gibt, fällt es direkt um. Aber
wenn man dies bei einer erwachsenen Person macht, bleibt sie stehen. Dies kommt daher, dass der
Erwachsene dieses Muskelzusammenspiel gelernt hat. Hier spielt das Vestibularorgan keine grössere
Rolle. Das Gleichgewichtsorgan wird benötigt, um sich im Raum positionieren zu können. Es sagt uns
wie wir uns im Raum verhalten. Ob wir schräg oder aufrecht stehen. Es ist sehr verbunden mit dem
Auge. Wenn verschiedene Informationen vom Auge und dem Gleichgewichtsorgan vorliegen,
entstehen Schwindelgefühle und Übelkeit. Ein Beispiel dafür wäre die Seekrankheit. Das
Gleichgewichtsorgan sagt einem bei der Liegestütze im Handstand, ob man schräg oder aufrecht ist.“
Zusammenfassend ist es schwieriger auf den Händen zu stehen, als auf den Füssen:
- Weil man es noch lernen muss, die Muskeln richtig zu koordinieren.
- Weil man die benötigten Muskeln zuerst antrainieren muss.
-Weil man sich an den Umstand gewöhnen muss, kopfüber zu sein.
Damit man es trotzdem schafft auf den Händen zu stehen wie auf den Füssen, braucht es viel Übung
und Zeit.
4.1.3 Das Kleinhirn
Um noch zu erfahren, wie genau die Muskeln koordiniert werden, folgt hier eine kurze
Zusammenfassung über das Kleinhirn. Zugleich überprüfe ich hier, ob bei der Liegestütze im
Handstand tatsächlich das Kleinhirn und nicht das Vestibularorgan beansprucht wird. Das Kleinhirn
ist ein Teil des Gehirns, der sich im Hinterkopf befindet.5 Es umfasst beim Menschen nur 10% des
Gesamtvolumens. Das Kleinhirn ist vor allem zuständig für wichtige Steuerungen der Motorik:
„Es [sic!] ist zuständig für Koordination, Feinabstimmung, unbewusste Planung und das Erlernen von
Bewegungsabläufen.“6
Das Kleinhirn (lat. Cerebellum) wird in verschiedene Bereiche gegliedert. Einer davon ist für meine
Übung von entscheidender Bedeutung: das Vestibulocerebellum. Dieses Wort sollte jetzt schon
verständlich sein, denn es enthält „vestibulo“.
5 Vgl. Bayrhuber, Horst und Kull, Ulrich (Hrsg.): Linder Biologie. Lehrbuch für die Oberstufe, 22.
Auflage. 2005. (S. 237)
6 http://de.wikipedia.org/wiki/Kleinhirn 7.Okt.2011
-10-
„Dieser Kleinhirnteil verarbeitet Informationen vom Gleichgewichtsorgan (Vestibularorgan). Das
Vestibulocerebellum erhält Informationen über die Körperlage- und Bewegung. Mithilfe dieser
Informationen steuert dieser Kleinhirnteil die Halte- und Stützmotorik des Menschen“.7
Dr. med. Donat Blum hatte also vollkommen recht. Er sagte kurz zusammengefasst: „Das
Gleichgewichtsorgan gibt Informationen über die Körperlage, aber bei deiner Übung ist es das
Kleinhirn, das die Muskelkoordination übernimmt.“
4.2 Die menschliche Muskulatur
4.2.1 Muskulatur im Allgemeinen
Ein gesunder Mensch besitzt ca. 639 Einzelmuskeln.8 Bei einer Frau vertreten diese durchschnittlich
30-40%, bei einem Mann 40-50% des Gesamtkörpergewichts. Ein Muskel hat die Fähigkeit zur
Kontraktion. Er ist aus einer Vielzahl von Muskelfaserbündeln zusammengesetzt. Diese wiederum
bestehen aus vielen Muskelfasern. Jeder Muskel besteht je nach Grösse aus 10‘000 bis 500‘000
Muskelfasern.
Die Muskelfasern werden auch als Muskelzellen bezeichnet. Unter dem Mikroskop kann man
feststellen, dass jede Muskelfaser aus noch kleineren Teilen, den sog. Myofibrillen besteht. Eine
Fibrille hat noch kleinere Bausteine und zwar die Myofilamente. Es gibt zwei Arten von diesen
Myofilamenten. Sie heissen Actin- und Myosinfilamente. Diese beiden Eisweissmoleküle
unterscheiden sich durch ihre Dicke. Und zwar ist Actin viel dünner als Myosin. Diese kleinen
Strukturen haben eine für den Menschen essenzielle Fähigkeit: die Kontraktion.
Abb. 4 Aufbau eines Muskels
7 Ebd. 8 Vgl. Weineck, Jürgen: Sportanatomie, 16. Auflage. 2003. (S. 47)
-11-
4.2.2 Die Muskelkontraktion
Die Kontraktion bedeutet eine Verkürzung des Muskels.9 Diese Verkürzung wird durch die
Myofilamente hervorgerufen. Es werden, beispielsweise beim Beinheben, Nervenimpulse zu den
benötigten Muskeln gesendet. Dann ändern die Actin- und Myosinfilamente ihre Form. Diese
Formänderung führt dazu, dass die dünneren Actinfilamente in die dickeren Myosinfilamente
hineingezogen werden. Dadurch kommt es zu einer kraftentwickelnden Muskelverkürzung. Die
Muskeln des Menschen sind auch im Ruhezustand immer leicht kontrahiert.
4.2.3 Arbeitsweisen des Muskels
Man kann zwischen zwei verschiedenen Arbeitsweisen der Muskeln unterscheiden: Die dynamische
und statische Muskelarbeit.10 Bei dynamischer Muskelarbeit wirkt die Kraft des Muskels, während
sich seine Länge verändert. Dabei gibt es zwei verschiedene Arten. Dynamische Arbeit wird deshalb
in konzentrische und exzentrische Muskelarbeit unterteilt. Bei konzentrischer Arbeit wirkt die Kraft
des Muskels so, dass sich die beiden Enden des Muskels einander nähern. Diese beiden Enden nennt
man auch Ursprung und Ansatzpunkt des Muskels. Das heisst, der Muskel verkürzt sich. Bei
exzentrischer Arbeit möchte sich der Muskel kontrahieren, jedoch wird er durch eine äussere Kraft
auseinandergezogen und er gibt langsam nach. Beispielsweise wird der Muskel beim Herablassen
nach einem Klimmzug durch das eigene Körpergewicht auseinandergezogen. Bei dieser exzentrischen
Arbeitsweise eines Muskels entsteht sehr oft Muskelkater, weil der Körper diese Belastungen im
normalen Alltag selten erfährt. Dabei entfernen sich der Ursprung und Ansatzpunkt des Muskels. Der
Muskel verkürzt sich. Statische (isometrische) Muskelarbeit findet statt, wenn sich der Muskel
kontrahiert, ohne dass er sich verkürzt oder verlängert. Beispielsweise beim Stillstehen mitten in
einer Liegestütze.
9 Ebd. (S. 51)
10 Vgl. Wirhed, Rolf: Sport-Anatomie und Bewegungslehre, 2. Auflage. 1984. (S. 13)
-12-
4.2.4 Schema: Muskelarbeit
Als graphische Unterstützung zum Verständnis der verschiedenen Muskelarbeitsarten dient dieses
Schema:
Die verschiedenen Arten von Muskelarbeit
Dynamisch Statisch (isometrisch)
Längenänderung des Muskels Keine Gelenkbewegung findet statt
Konzentrisch Exzentrisch
Verkürzung des Muskels.
Abb. 5 Die unterschiedlichen Arten von Muskelarbeit
Eine äussere Kraft
„reisst“ den Muskel
auseinander, dieser
kontrahiert sich um
dieser Belastung
nachgebend zu
trotzen. Der Muskel
wird gedehnt.
Der Muskel
kontrahiert sich, um
diese Position zu
halten.
-13-
4.2.5 Die verschiedenen Muskelarten
Die Muskeln dienen zur Fortbewegung und sind zuständig für den Herzschlag und andere
lebenswichtige Funktionen.11 Man unterscheidet zwischen glatter und quergestreifter Muskulatur.
Die glatte Muskulatur findet sich beispielsweise im Magen-Darm-Trakt und besteht aus länglichen
Zellen, die in Schichten oder Strängen angeordnet sind. Die Kontraktionen dieser Muskulatur
verlaufen unwillkürlich und langsam.
Quergestreifte Muskulatur ist beispielsweise in den Extremitäten zu finden. Die Kontraktionen dieser
Muskeln werden vom zentralen Nervensystem ausgelöst und vom eigenen Willen gesteuert. Es
findet sich viel Blut in der quergestreiften Muskulatur, weil dieses Gewebe viel Sauerstoff benötigt
um Leistungen zu erbringen. Quergestreifte Muskulatur wird weiterhin unterteilt in Herzmuskulatur
und Skelettmuskulatur.12
Die Herzmuskulatur ist eine Zwischenform von quergestreifter und glatter Muskulatur, weil sie
optisch typisch quergestreift ist, aber jede „Herzkontraktion“ unwillkürlich ist. Trotzdem gehört sie
zur Gruppe der quergestreiften Muskulatur.
Die Skelettmuskulatur wird benötigt, um
willkürliche Bewegungen durchzuführen.
Skelettmuskulatur ist nicht zwingend zuständig
für die Bewegungen des Skeletts, sie ist auch in
der Zunge oder im Zwerchfell zu finden. Auch
sie wird weiter unterteilt. Und zwar in rote und
weisse Skelettmuskulatur. Die verschiedenen
Farben entstehen durch unterschiedliche
Muskelfaseranteile. Die rote Skelettmuskulatur
ist vorwiegend bei Ausdauersportlern zu finden,
die weisse Skelettmuskulatur hingegen
überwiegt in Kraftsportler-Körpern.
11 Vgl. Schäffler, Arne und Schmidt, Sabine: Mensch Körper Krankheit, 2. Auflage. 1997. (S. 50- 52)
12 Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Skelettmuskel (13.8.2011)
Abb. 6 Quer- und Längsschnitt durch quergestreifte, Herz- und glatte Muskulatur
-14-
4.2.6 Schema: Verschiedene Muskelarten
Dieses Schema dient zum einfacheren Verständnis der verschiedenen Muskelarten mit ihren
Unterteilungen.
Die menschliche Muskulatur
Glatte Muskulatur Quergestreifte Muskulatur
Abb. 7 Darstellung der Muskelarten
Beispielsweise im
Magen-Darm-Trakt
zu finden
Kontraktionen
unwillkürlich und
langsam
Immer leicht
angespannt
Vor allem in den
Extremitäten zu finden
Kontraktionen willkürlich
Herzmuskulatur Skelettmuskulatur
Mischform aus
quergestreifter und glatter
Muskulatur
Unwillkürliche
Kontraktionen,
aber optisch
quergestreift
Vor allem für aktive
Körperbewegungen zuständig
rote weisse
Für ausdauernde
Bewegungen zuständig.
Überwiegen bei
Ausdauersportlern.
Für kraftaufwändige
Bewegungen zuständig.
Überwiegen bei Kraftsportlern.
Diese werden also von mir bei
der Liegestütze im Handstand
beansprucht.
-15-
4.2.7 Muskelkater
Sicher hatte es jeder schon einmal und jeder kennt es: Muskelkater. Was steckt genau dahinter und
wieso tritt der Schmerz nicht direkt nach dem Sport, sondern erst einen Tag nach der Aktivität auf?
Bei der Überlastung eines Muskels entstehen feine Risse in den Muskelzellen, die mit Wasser gefüllt
werden.13 Die Muskulatur schwillt an und es entsteht eine Dehnung. Genau diese Dehnung erzeugt
einen Schmerz, den wir Muskelkater nennen. Bis diese Risse im betroffenen Muskel mit Wasser
gefüllt sind, geht es einige Stunden. Dies ist auch der Grund, wieso der Muskelkater erst nach ca. 12-
24 Stunden auftritt. Man beklagt sich oft über Muskelkater, wenn man bergab geht. Der Grund dafür
ist, dass die Muskeln beim Bergabgehen den Körper ständig abbremsen müssen. Dann liegt
exzentrische Muskelarbeit vor. Bei dieser Art von Muskelarbeit tritt Muskelkater am häufigsten auf.
13 Vgl. http://www.sportunterricht.de/lksport/muskelkater.html#m (20.4.2011)
-16-
4.3 Trainingslehre
4.3.1 Definition: Training
Das Training ist eine ständige Anpassung (auch Adaptation genannt) an die gesetzte Belastung.
Trainieren ist in Anlehnung an Jürgen Weineck: Planmässiges Üben, unter leistungsfördernden
Bedingungen, zum Zwecke der Leistungssteigerung.14
4.3.2 Training bewirkt Störungen im menschlichen Körper
Während des Trainings wirken Belastungen auf unseren Körper. Diese Belastungen (Reize) müssen so
gesetzt werden, dass der Trainierende nicht über-, aber auch nicht unterfordert ist. Wenn dies
erreicht ist, spricht man von überschwelligen Reizen. Überschwellige Reize bewirken
Homöostasestörungen. Homöostase ist das psychische und physische (psychophysische)
Gleichgewicht des Menschen. Wenn man richtig trainiert, ändert sich dieses Gleichgewicht und es
kommt zu einer Störung. Das Hauptziel unseres Organismus ist die Wiederherstellung der
Homöostase und damit die Beseitigung dieser Störung. Um solche Homöostasestörungen möglichst
schnell zu beseitigen, reagiert der Körper mit Adaptationsvorgängen. Es gibt verschieden schnelle
Adaptationen. Die Geschwindigkeit und das Ausmass der Adaptation hängen vom jeweiligen System
ab. Beispielsweise adaptiert die Muskulatur schneller als die maximale Sauerstoffaufnahme.
14 Vgl. Weineck, Jürgen: Optimales Training. Leistungsphysiologische Trainingslehre unter besonderer
Berücksichtigung des Kinder- und Jugendtrainings, 13. Auflage. 2000. (S. 18)
Abb. 8 Adaptationsausmass bei verschiedenen Systemen
-17-
4.3.3 Vorbedingungen für Adaptationsvorgänge
Um eine Leistungssteigerung im Training zu erzielen, brauchen wir die Anpassungsvorgänge.15 Damit
diese überhaupt zustande kommen und erhalten bleiben, erfordern die Anpassungen verschiedene
Prinzipien. Ich gehe hier nur auf zwei von vier ein: Prinzipien der Belastung und Prinzipien der
Zyklisierung.
Prinzipien der Belastung: Der gesetzte Belastungsreiz muss eine bestimmte Schwelle überschreiten,
damit es zu einem Leistungszuwachs kommt.
Der Belastungsreiz muss individuell abgestimmt sein. Das heisst, er kann zwischen Personen
variieren, weil verschiedene Menschen psychophysisch verschieden belastbar sind.
Die Belastung muss ansteigend (progressiv) sein. Man muss laut Jürgen Weineck die Belastung nach
einiger Zeit steigern: „Bleiben Trainingsbelastungen über einen längeren Zeitraum konstant, dann
verlieren sie ihre Wirksamkeit für die Leistungssteigerung […].“16
Die Belastungsfolge muss zudem richtig gewählt werden. Dies ist von Bedeutung, wenn mehrere
Leistungskomponenten trainiert werden. Beispielsweise muss man in einem Training
Schnelligkeitsübungen vor den Kraftübungen durchführen.
Die Belastungen bzw. die Reize müssen variiert werden. Dies kann beispielsweise durch Änderungen
der Pausen- und Belastungszeiten oder durch eine schnellere Bewegungsausführung erfolgen.
Die Belastungen müssen gewechselt werden. Beispielsweise bei Kraft- und Ausdauertraining. Das
Ausdauertraining beansprucht die Energiespeicher eines Muskels, das Krafttraining den
Eiweissmetabolismus (Eiweissstoffwechsel). So muss nach dem Ausdauertraining ein Krafttraining
folgen, um den Energiespeichern der trainierten Muskeln genügend Regenerationszeit zu geben. Also
sollte direkt nach einem Ausdauertraining kein Weiteres stattfinden.
15 Ebd. (S. 28-36) 16 Ebd. (S. 30)
-18-
Und zuletzt muss man das optimale Verhältnis zwischen Belastung und Erholung (Relaxation) finden.
Das zeigt diese Grafik:
1. Während dem Training wird ein Belastungsreiz gesetzt. Die Leistungsfähigkeit des Sportlers nimmt
aufgrund der Ermüdung ab.
2. Die Erholung ist schon in vollem Gange und das Leistungsniveau vom letzten Training wurde
erreicht.
3. Wenn man die Erholung bis zu Punkt 3 ungestört lässt (nicht mehr trainiert), kommt es zu einer
Erhöhung der Leistungsfähigkeit seit dem letzten Belastungsreiz (Training). Diese Erhöhung der
Leistungsfähigkeit wird Superkompensation genannt. Die Superkompensation ist also eine
Vorsorgemassnahme, damit der Körper das nächste Mal diesem Reiz gewachsen ist.
Prinzipien der Zyklisierung: Um einen Anstieg der Leistungsfähigkeit zu erreichen, muss man
regelmässig trainieren. Wird diese Regelmässigkeit beispielsweise durch eine Verletzung
unterbrochen, kommt es zu einem Leistungsabfall.
Der Sportler kann nicht immer in Hochform sein. „Aus diesem Grunde muß der Wechsel zwischen
Belastung und Entlastung, zwischen Umfangserhöhung und Intensitätserniedrigung etc. in einem
periodischen Wandel unterworfen werden.“17
Das heisst, man muss immer nach einer gewissen Periode einen Wechsel ins Training bringen.
Für Hochleistungssportler gibt es noch weitere Prinzipien der Zyklisierung, aber auf diese werde ich
nicht weiter eingehen.
17 Ebd. (S. 36)
Abb. 9 Veränderung der Leistungsfähigkeit nach einem Belastungsreiz
-19-
5. Selbstversuch
In diesem Teil wende ich mein Wissen aus dem Informationsteil an, um die Liegestütze im Handstand
zu erlernen.
5.1 Definition: Liegestütze im Handstand
Die Liegestütze im Handstand ist eine sportliche Übung, bei der man kopfüber auf den Händen steht
und den Körper kopfvoran zum Boden herablässt und wieder mit den Armen hochdrückt.
5.2 Bestimmung der benötigten Muskeln
„Das typische Kennzeichen des Muskelkaters ist, dass er nach einer ungewohnten oder besonders
starken muskulären Anstrengung mit einer Verzögerung von einem Tag auftritt und dann bis zu einer
Woche dauert. Ungewohnt ist für einen Untrainierten, wenn er nach langer Pause wieder am Sport
teilnimmt oder eine neue Sportart anfängt.“18
Um die Liegestütze im Handstand überhaupt zu beherrschen, brauche ich die dafür benötigte Kraft.
Jedoch fragte ich mich anfangs, welche Muskeln muss ich überhaupt trainieren, um diese Kraft
entwickeln zu können? Aus dem vorherigen Zitat entnehme ich die Idee, wie ich exakt herausfinden
kann, welche Muskeln bei der Liegestütze im Handstand benötigt werden. Weil ich noch nicht mit
dem spezifischen Krafttraining begonnen habe, nutzte ich den Muskelkater zur Bestimmung der
benötigten Muskeln. Wie in meinem Kapitel 4.2.7 Muskelkater geschrieben, entsteht Muskelkater bei
exzentrischer Muskelarbeit.
Bei der Liegestütze im Handstand sieht das so aus:
- Im Handstand (stehend) arbeiten die benötigten Muskeln statisch.
- Beim Herablassen (vertikal) arbeiten die benötigten Muskeln exzentrisch.
- Beim Hochdrücken (vertikal) arbeiten die benötigten Muskeln konzentrisch.
18 http://www.sportunterricht.de/lksport/muskelkater.html#m (28.4.2011)
-20-
Um genau fühlen zu können, welche Muskeln ich in meinen Krafttrainingsplan einschliessen sollte,
muss ich den vertikalen Weg hinunter (das Herablassen) mehrfach durchführen und zwar kopfüber,
genau wie bei einer Liegestütze im Handstand. Weil ich den Handstand noch nicht beherrschte,
machte ich ihn gegen die Wand und liess mich langsam hinunter. So führte ich gesamthaft 15
Wiederholungen durch, um das Optimum an Muskelkater zu erreichen. Ein kleines Problem war
aber, dass mir das Blut in den Kopf gelaufen ist. Mit kleinen Pausen nach 2-3 Wiederholungen war
dieses Problem beseitigt und ich wartete einen Tag lang auf den Muskelkater.
Nach ca. 20 Stunden war es soweit. Der Muskelkater ist eingetreten und somit konnte ich feststellen,
welche Muskeln bei der Liegestütze im Handstand beansprucht werden. Der Muskelkater war sehr
schmerzhaft und ich musste zwei Tage mit dem Handstandtraining pausieren. Aber das war es mir
wert, denn jetzt konnte ich mit dem Krafttraining loslegen.
Trizeps
Deltamuskel
Trapezmuskel
Deltamuskel
Trizeps
Trizeps
Trapezmuskel
Deltamuskel
Abb. 10 Ansicht der Muskelkaterstellen
-21-
Als Kontrolle benutzte ich eine Maschine im Fitnesscenter
Freetime in Wollerau. Ich trainierte oft mit dieser
Deltamuskelmaschine, denn ich konnte mich auf die
Liegestütze im Handstand vorbereiten, ohne immer kopfüber
zu sein.
Abb. 11 Deltamuskelmaschine
Bei der Deltamuskelmaschine findet man ein Schild auf dem angegeben ist, welche Muskeln trainiert
werden.
Betroffene Muskel bei der Deltamuskelmaschine: Deltamuskel, Trapezmuskel, Trizeps, grosser
Brustmuskel oberer Teil.
Deltamuskel
Deltamuskel
Trizeps
Trizeps
Trizeps
Trapezmuskel
Trapezmuskel
Deltamuskel
Trizeps
Grosser
Brustmuskel
Abb. 12 Betroffene Muskeln bei der Liegestütze im Handstand
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Wie man erkennen kann, müsste ich auch im grossen Brustmuskel Muskelkater haben. Jedoch habe
ich bei der Brust keinen Schmerz verspürt. Daraus kann ich schliessen, dass bei der Liegestütze im
Handstand der grosse Brustmuskel weniger stark beansprucht wird, jedenfalls nicht so intensiv wie
beispielsweise der Trapezmuskel. Trotzdem werde ich die Brustmuskeln auch in mein Krafttraining
einbeziehen.
5.3 Krafttrainingsplan
Mithilfe einer Trainerin im Fitnesscenter Freetime habe ich einen Trainingsplan entworfen. Für die
Liegestütze im Handstand trainierte ich: Deltamuskeln, Trizeps, Trapezmuskeln, Brustmuskeln und
Bauchmuskeln. Grundlage für meinen Plan war die Trainingstheorie aus meinem vorherigen Kapitel
4.3.3 Vorbedingungen für Adaptationsvorgänge.
Das Training erfolgte möglichst jeden zweiten Tag, um die optimale Relation zwischen Belastung und
Erholung zu erlangen. Damit die Übungen während dem Krafttraining überschwellige Reize
verursachen, habe ich mit dem Trainerteam analysiert, wie viel Gewicht ich bei jeder Übung nehmen
soll und trotzdem noch 8-12 Wiederholungen schaffe.
Damit die Belastung progressiv (ansteigend) ist, steigerte ich das Gewicht, sobald ich mehr als 12
Wiederholungen bei einer Übung durchführen konnte.
Man sollte nicht immer an den gleichen Maschinen bzw. mit den gleichen Methoden seine Muskeln
trainieren. Denn irgendwann gewöhnt sich der Organismus an diese Belastung und die Wirksamkeit
geht verloren. Deshalb wechselte ich beispielsweise für das Trainieren der Deltamuskeln zwischen
Maschine und Freihanteln.
Somit war eine Leistungssteigerung gewährleistet. Nach acht Monaten hartem Training veränderten
sich mein Körper und mein Leistungsniveau sehr positiv.
-23-
5.4 Niveauverlauf: Liegestütze im Handstand
Abb. 13 Mein Niveauverlauf: Liegestütze im Handstand
Das Training begann im Februar. Ich hatte anfangs extrem Mühe mit dem Aufschwung. Zudem war
ich stark erkältet und hatte es mit dem Krafttraining übertrieben. Ich musste ein wenig
zurückschrauben und mein Training besser gliedern.
Im März verlängerte ich meine Trainingseinheiten zeitlich. Ich versuchte mich langsam an den
richtigen Aufschwung heranzutasten. Jörg Sommerau gab mir den entscheidenden Tipp: „Wenn du
im Handstand bist, versuche dein Gleichgewicht mit den Fingern zu regulieren.“ (Mit den Fingern
drücken = Es drückt meinen Körper in die Anfangsposition). Erhebliche Fortschritte mit dieser
Technik.
April: Ich begann mich lange im Handstand zu halten und sogar zu laufen. Ich hatte sehr seriös
trainiert und der Erfolg motivierte mich immer mehr.
Mai: Aufgrund der vielen Trainings bekam ich starke Schulterschmerzen. Ich musste eine Weile mit
dem Training pausieren und widmete mich in der Zeit den Büchern. Deshalb stagnierte mein Niveau
nahezu.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Niveauverlauf
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Juni: Ich war fit und trainierte wieder. Ich achtete sehr auf das Aufwärmen, damit ich Verletzungen
vermeiden konnte. Das regelmässige Training bewirkte eine hohe Steigerung meiner Leistungen.
Juli: Ich hatte mir vorgenommen, den Grossteil meiner Matura-Arbeit in den Sommerferien zu
schreiben. Ich war lange im Urlaub und wollte diesen Vorsatz verwirklichen. Ich schrieb knapp sieben
Seiten meiner Arbeit, jedoch vernachlässigte ich mein Training massiv. Ich geriet leicht in Panik und
zweifelte daran, dass ich die Liegestütze im Handstand bis Ende September erlerne. Denn ich musste
auch meine Trainingsfrist einhalten: In acht Monaten Training die Liegestütze im Handstand zu
beherrschen (Februar-September).
August: Ich blieb für mehr als 10 Sekunden im Handstand, was ausreichend für meine Übung ist. An
der Wand konnte ich die Liegestütze im Handstand 3-4 Mal wiederholen. Das zeigte mir, dass es an
Kraft nicht mehr fehlte. Jetzt musste ich aber die Balance und meine Kraft kombinieren. Ich kam
schon bis in die Hälfte beim Herablassen, aber dann fiel ich immer wieder aus dem Gleichgewicht. Es
wurde langsam knapp, denn ich hatte nur noch einen Monat Zeit.
September: Ich geriet immer mehr unter Zeitdruck. Dennoch durfte ich nicht zu viel trainieren, denn
in diesem Monat musste ich noch gesund und leistungsfähig bleiben. Am 17. September 2011 habe
ich es geschafft. Ich konnte meine Kraft und Balance so kombinieren, dass ich die Liegestütze im
Handstand vollbringen konnte. Ich war stolz, glücklich und erleichtert, dass ich mein Ziel doch noch
erreicht habe. An den folgenden Tagen drehte ich an verschiedenen Orten Videos, um mein Resultat
präsentieren zu können.
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6. Resultat
Ich habe nach intensivem Training die Liegestütze im Handstand erlernt. Somit habe ich bewiesen,
dass ein Mensch mit der nötigen Disziplin und dem richtigen Training zu grossen Leistungen fähig
sein kann. Um es zu veranschaulichen habe ich ein Video aufgenommen. Darin wird die Liegestütze
im Handstand an verschiedenen Orten von mir präsentiert. Dies dient auch als Beweis, dass ich diese
spezielle Liegestütze wirklich beherrsche und mein Training und diese Arbeit sehr ernst genommen
habe. Das Video ist im Kapitel 10. Anhang auf einer CD-R zu finden.
7. Schlusswort
Auch wenn mich diese Arbeit viel Zeit und Geduld gekostet hat, so habe ich eine Bestätigung dafür
bekommen, dass man mit Disziplin und Fleiss sehr viel vollbringen kann. Ich habe das Arbeiten auf
eine Weise kennengelernt, die ich bisher nicht kannte. Dazu gehörte insbesondere das Finden von
Problemlösungen, das exakte Zitieren und das permanente Dokumentieren. Ich habe sehr viel an
theoretischem und praktischem Wissen über die Kraft und Balance beim Menschen gewonnen. Diese
Erkenntnisse werden mir sicherlich in meiner bevorstehenden Schulzeit von Nutzen sein. Auf jeden
Fall werde ich weiterhin Sport treiben. Denn um gesund zu bleiben und um den Körper bis ins hohe
Alter fit zu halten, braucht es die Bewegung.
Abb. 14 Screenshot aus dem Video
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8. Bibliografie
8.1 Literatur
Bayrhuber, Horst und Kull, Ulrich (Hrsg.): Linder Biologie. Lehrbuch für die Oberstufe, 22. Auflage.
Braunschweig, 2005.
Faller, Adolf und Schünke, Michael: Der Körper des Menschen. Einführung in Bau und Funktion, 15.
Auflage. Kiel, 2008.
Haid, Toni u.a.: Schwindel und Gleichgewichtsstörungen. Ein neurootologischer Leitfaden. Berlin,
1996.
Schäffler, Arne und Schmidt, Sabine: Mensch Körper Krankheit, 2. Auflage. Stuttgart, 1997.
Scherer, Hans: Das Gleichgewicht. Erkrankungen, Kinetosen, Differentialdiagnose, Therapie. Berlin,
1992.
Scherer, Hans: Das Gleichgewicht. Praktische Gleichgewichtsdiagnostik. München , 1984.
Weineck, Jürgen: Optimales Training. Leistungsphysiologische Trainingslehre unter besonderer
Berücksichtigung des Kinder- und Jugendtrainings, 13. Auflage. Erlangen, 2000.
Weineck, Jürgen: Sportanatomie, 16. Auflage. Erlangen, 2003.
Wirhed, Rolf: Sport-Anatomie und Bewegungslehre, 2. Auflage. Örebro, 1984.
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8.2 Internet
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichgewichtssinn (3.8.2011)
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichgewichtsorgan (3.8.2011)
http://www.sinnesphysiologie.de/hvsinne/mechano/vestib.html (4.8.2011)
http://de.wikipedia.org/wiki/Muskelkontraktion (8.8.2011)
http://www.studentenlabor.de/ss05w/web-
site/Signaltransduktion%20in%20Sinneszellen/Local%20Publish/html/haar3.html (8.8.2011)
http://www.sportunterricht.de/lksport/muskelkater.html#m (20.4.2011)
http://de.wikipedia.org/wiki/Skelettmuskel (13.8.2011)
http://de.wikipedia.org/wiki/Kleinhirn (7.10.11)
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8.3 Abbildungen
1. http://www.studentenlabor.de/ss05w/web-
site/Signaltransduktion%20in%20Sinneszellen/Local%20Publish/html/haar3.html (8.8.2011)
2. Ebd.
3. Foto von Dr. med. Blum
4. Weineck, Jürgen: Sportanatomie, 16. Auflage. Erlangen, 2003. Seite 9
5. Schema des Autors unter Zuhilfenahme von: Wirhed, Rolf: Sport-Anatomie und
Bewegungslehre, 2. Auflage. Örebro, 1984. Seite 13
6. Schäffler, Arne und Schmidt, Sabine: Mensch Körper Krankheit, 2. Auflage. Stuttgart, 1997.
Seite 99
7. Darstellung des Autors, Informationen von: http://de.wikipedia.org/wiki/Skelettmuskel
8. Weineck, Jürgen: Optimales Training. Leistungsphysiologische Trainingslehre unter
besonderer Berücksichtigung des Kinder- und Jugendtrainings, 13. Auflage. Erlangen, 2000.
Seite 35
9. Ebd. Seite 33
10. Vom Autor überarbeitete Abbildung. Original von: Faller, Adolf und Schünke, Michael: Der
Körper des Menschen. Einführung in Bau und Funktion, 15. Auflage. Kiel, 2008. Seite 161-163
11. Bild vom Autor
12. Vom Autor überarbeitete Abbildung. Original von: Faller, Adolf und Schünke, Michael: Der
Körper des Menschen. Einführung in Bau und Funktion, 15. Auflage. Kiel, 2008. Seite 161-163
13. Tabelle des Autors
14. Bild von Autor
9. Eigenständigkeitserklärung
Ich erkläre hiermit, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig und nur unter Benutzung der
angegebenen Quellen verfasst habe und ich auf eine eventuelle Mithilfe Dritter in der Arbeit
ausdrücklich hinweise.
Pfäffikon, den 14.10.2011
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Ferid Dupljak
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10. Anhang
Hier befindet sich das Video von der Liegestütze im Handstand. Es ist auf einer CD-R und liegt als
*.wmv Datei vor.