Kraftfähigkeiten und Krafttraining PDF

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Examensvorbereitung Schwerpunktthema Kraft...

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KRAFTFÄHIGKEITEN & KRAFTTRAINING Weineck, J.: Optimales Training ________________________________________________________________________________

1. ALLGEMEIN - Als physikalische Größe beschreibt Kraft die mechanische Wechselwirkung zwischen - Synergisten (gleiche Richtung) und Antagonisten (gegenläufig) entwickeln Kraft ! -

→ psychisch-neuromuskuläres Zusammenspiel, Bildung von Kraft ist ein wesentliches Leistungsmerkmal der Muskulatur Jede Form sportlicher Leistungsfähigkeit kann - biomechanisch gesehen - auf die Kopplung von Kraft und Bewegung bzw. Auf bewegungsregulierende Prozesse in Verbindung mit kraftbildenden Prozessen reduziert werden → alle Bewegungsleistungen und Körperhaltungen, Körperspannungen von Kraftfähigkeiten abhängig

- Bührle (1985, S. 82): Es kann nur dann von Kraftverhalten gesprochen werden, wenn Krafteinsätze aktualisiert werden, die über einem Drittel der individuell realisierbaren Kraftwerte liegen Kraftfähigkeiten basieren auf neuromuskulären Voraussetzungen und generieren Muskelleistungen bei Krafteinsätzen in definierten sportlichen Bewegungsabläufen mit Werten, die über ca. 30% der jeweils individuell realisierbaren Maxima liegen. (Martin et al. 1999, S. 106)

- allgemeine Kraft: sportartenunabhängige Kraft aller Muskelgruppen - spezielle Kraft: die für eine bestimmte Sportart typische Manifestationsform sowie ihr -

spezifisches Muskelkorrelat (d.h. die an einer bestimmten sportlichen Bewegung beteiligten Muskelgruppen) Kraft tritt in den verschiedenen Sportarten niemals in einer abstrakten „Reinform“ auf, sondern in einer Kombination, bzw. Mischform der konditionellen physischen Leistungsfaktoren auf.

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2. ARTEN DER KRAFT

Abb. 1: Wechselbeziehungen der drei Hauptformen der Kraft (Weineck S. 372)

Abb. 2: Die Kraft und ihre verschiedenen Kraftfähigkeiten und Erscheinungsformen (Weineck S. 372)

- Traditionelles Strukturierungsmodell: Untergliederung in die Erscheinungsformen Maximalkraft - Schnellkraft - Reaktivkraft - Kraftausdauer → hierarchisch anzuordnen, da Schnellkraft, Reaktivkraft, Kraftausdauer in hohem Maße vom willkürlich aktivierbaren Kraftpotential, also der Maximalkraft, abhängig sind.

2.1 MAXIMALKRAFT Maximalkraft ist die höchstmögliche Kraft, die das Nerv-Muskelsystem bei maximaler willkürlicher Konzentration auszuüben vermag (Martin, Carl & Lehnertz 1993).

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- Isometrisch (haltend-statisch): es treten intramuskuläre Spannungsänderungen auf, ohne dass es zu einer Längenveränderung der Muskeln kommt. Der Muskel verkürzt sich

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gar nicht oder nur minimal; er wird angespannt, ohne seine Länge zu verändern. Konzentrisch (positiv-dynamisch, überwindend): die intramuskuläre Spannung ändert sich und die Muskeln verkürzen sich, d.h. Ursprung und Ansatz des Muskels nähern sich an.

- Exzentrisch (negativ-dynamisch, nachgebend): es kommt zu Spannungsveränderungen und Verlängerung/Dehnung der Muskeln. Der Muskel wird auseinandergezogen, d.h. Ansatz und Ursprung entfernen sich, und versucht die Bewegung abzubremsen.

Abb. 3: Absprung Weitsprung (Grosser/Neumaier: Techniktraining)

- Bührle: spricht sich gegen eine Unterscheidung von konzentrischer und isometrischer Kraft aus, da erst eine Gegenlast gegen den Widerstand entwickelt werden muss (isometrisch), bevor dieser bewegt werden kann; die Last kann dann nur langsam bewegt werden, da für Beschleunigung nur noch ein geringer Kraftbetrag verwendet werden kann → konzentrische Maximalkraft nähert sich hierbei der isometrischen an.! Theorie aus molekularmechanischer Sicht nicht sinnvoll, denn beim Halten einer Kraft erfolgt kein Gleitvorgang zwischen dicken und dünnen Myofilamenten (beeinflusst Kraftbildung und Energieumsatz) Unterschied zwischen exzentrischer und isometrischer Maximalkraft: Kraftdefizit

- Exzentrische Maximalkraft ist 5-45% größer als isometrische (konzentrische?!), da bei Gewebe und Strukturen um Muskel die Ausführung erschweren und sich zum willkürlich realisierbaren Kraftbetrag addieren.

- Konzentrische Maximalkraftwerte liegen rund 5-20% unter den isometrisch erreichbaren Werten → je besser das Kraftniveau und Trainingszustand, desto geringer wird der

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Unterschied zwischen konzentrischer und isometrischer Maximalkraft Untrainierte Personen können nur 70% ihrer Absolutkraft willkürlich aktivieren; das nicht

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willkürlich aktiuierbare Kraftpotential nennt sich autonome Reserve; der willkürlich erreichbaren Kraftgrenzwert ist die Mobilisationsschwelle (Kraftreserven durch elektrische Stimulation aktivierbar) Maximalkraft ist abhängig von folgenden Faktoren: ! ▪ vom physiologischen Muskelquerschnitt ! 3

▪ von der intermuskulären Koordination (Koordination zwischen den Muskeln bei einer Bewegung) ! ▪ von der intramuskulären Koordination (Koordination innerhalb eines Muskels) Kontraktionskraft der einzelnen motorischen Einheit wird bei kurzfristigen maximalen

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konzentrischen u. Exzentrischen Krafteinsätzen nur geringfügig verbessert; sie bewirken v.a. einen Kraftzuwachs durch Verbesserung der intramuskulären Koordination;(Bührle 1981) ! → Kraftzunahme ohne wesentliche Querschnitts- u. Gewichtszunahme möglich, was in Sportarten von Bedeutung ist, in denen das eigene Körpergewicht beschleunigt werden muss (z.B. Hochsprung) Energetische Faktoren der Maximalkraftentwicklung: energiereichen Phosphate (ATP,

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KP), da der Zeitraum der maximalen Kraftentwicklung nur im Bereich von Sekundenbruchteilen liegt → Studie: bei Zugabe von 250mg ATP war die

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Maximalleistung beim Bankdrücken um 8kg höher (Jordan/Jurca/Abraham et al. 2004) FT- und ST-Fasern sind bei der Entwicklung des Kraftmaximums beteiligt

2.2 SCHNELLKRAFT Schnellkraft ist die Fähigket, optimal schnell Kraft zu bilden (Martin, Carl & Lehnertz 1993).

- Einige Autoren: „Schnellkraft ist das Vermögen große Kraftwerte pro Zeiteinheit zu realisieren“ → Schnellkraft als Quotient aus dem Maximalkraftwert und der Zeit, die

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erforderlich wäre, diesen Wert zu erreichen ➡ diese Fähigkeit wird auch als Explosivkraft bezeichnet Bührle: leitet die Quantifizierung der Explosivkraft - als eine Komponente der

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Schnellkraft - aus den Steigungswerten von Kraft-Zeit-Kurven ab In der Regel für die richtige Technikausführung und -effizienz von Bedeutung, da häufig die Geschwindigkeit mit der eine Kraft Arbeit verrichtet entscheidend ist !

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→ Schnellkrafttraining als wichtiger Trainingsinhalt in den meisten Sportarten Bührle: wesentlicher Faktor von Schnellkraft ist die Maximalkraft (WARUM?) Startkraft: Vermögen des schnellen Reagierens bei der Kraftentwicklung unmittelbar zu Kontraktionsbeginn

- Explosivkraft: Fähigkeit dienen möglichst steilen Kraftanstiegsverlauf realisieren zu können (Kraftzuwachs pro Zeiteinheit steht im Vordergrund); abhängig von der Kontraktonsgeschwindigkeit der motorischen Einheiten der FT-Fasern, der Zahl der kontrahierten motorischen Einheiten und der Kontraktionskraft der rekrutierten Fasern)! ! 4

Bei niedrigen Wiederständen dominiert die Startkraft, bei zunehmender Last und damit verlängertem Krafteinsatz die Explosivkraft, bei sehr hohen Lasten schließlich die Maximalkraft (Weineck 2014).

- In den meisten Sportarten ist jedoch nicht eine hohe Anfangsgeschwindigkeit (wie beim Boxen), sondern eine hohe Endgeschwindigkeit (Weitwurf, Kugelstoßen, Absprünge, Schläge beim Tennis) von Bedeutung → Lehnertz: ein frühzeitig maximaler Kraftanstieg führt nicht unbedingt auch zur höchstmöglichen Endgeschwindigkeit

- Je kürzer der Beschleunigungsweg, umso mehr wird die Endgeschwindigkeit von Startund Explosivkraft abhängig. Je länger der Beschleunigungsweg, desto mehr kommt es auf eine „reserviert“ ansteigende Kraft an → eine Definition der Schnellkraft über den Kraftstoß ist problematisch, daher besser: Definition in Bezug auf Kraftbildungsgeschwindigkeit, oder die „schnelle Kontraktionsfähigkeit“ (Bührle)! ↳ Schnellkraft wird mit Kraftbildungsgeschwindigkeit gleichgesetzt in Definition nach

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Martin, Carl & Lehnertz Azyklische Schnelligkeit hängt von drei Faktoren ab: ! ▪ Vom vorliegenden Zeitprogramm (zeitlich abgestimmte elektrische Impulsfolgen des Muskeleinsatzes der für die entsprechende Bewegung notwendigen Muskeln; „kraftunabhängige“ Bewegungsmuster, die bei ballistischen Bewegungen von Bedeutung sind, d.h. bei explosiven Krafteinsätzen mit kurzer Startzeit, maximalem Tempo, Unmöglichkeit der Korrektur während der Ausführung → schnellstmögliche Kontraktionen, die vorprogrammiert ablaufen; Zeitprogramme durch spezifisches Training in einem gewissen Rahmen beeinflussbar)! Zeitprogramme sind bewegungsspezifisch. Strukturähnliche Bewegungen werden auf der Grundlage gleicher Zeitprogramme gesteuert (Bauersfeld/Voss 1992).! ▪ Vom Typ der aktivierten Muskelfasern (Korrelation zwischen prozentualem Anteil an FT-Fasern und Ausprägungsgrad des anfänglichen Kraftimpulses → Carl Lewis: 90% FTFaseranteil in seinen unteren Extremitäten)! ▪ Von der Kontraktionskraft der eingesetzten Muskelfasern, d.h. vom Querschnitt der für maximale schnelle Bewegungen erforderlichen schnellzuckenden

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Muskelfasern, insbesondere der II x-Fasern (II x-Fasern weisen schnellste Kontraktionszeit und höchste Kontraktionsgeschwindigkeit auf und können selektiv trainiert werden Früher: (Bührle/Schmidtbleicher 1981): Zusammenhang zwischen isometrischer Maximalkraft und Bewegungsgeschwindigkeit (Zuwachs an isometrischer Kraft = Verbesserung der Bewegungsgeschwindigkeit) ↔ Heute: Einfluss der Maximalkraft auf

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Schnellkraft und ihre Subkategorien wird kritischer und differenzierter gesehen Schnellkraftvermögen realisiert sich in gleicher Weise bei der dynamischen wie auch bei der isometrischen Kontraktion 5

Abb. 4: Blockmodell für das Bedingungsgefüge von Schnellkraftleistungen (Bührle 1993)

2.3 REAKTIVKRAFT Reaktivkraft ist jene Muskelleistung, die innerhalb eines Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus einen erhöhten Kraftstoß generiert. Sie ist abhängig von der Maximalkraft, Kraftbildungsgeschwindigkeit und reaktiven Spannungsfähigkeit der Muskelstrukturen (Bührle 1985).

- eigene Dimension von Kraft bei schnell ablaufendem Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus einer -

Muskelschlinge, mit dem ein Kraftstoß optimal realisiert werden kann Dehnungs-Verkürzungs-Zyklus: Kombination von exzentrischer und konzentrischer Kontraktion → bei Dehnung (z.B. Tiefgehen vor Absprüngen) werden die Bedingungen so verändert, dass die Wirkung der folgenden konzentrischen Kontraktion (z.B.

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Absprungstreckung) vergrößert werden kann Aufgrund der biologischen und physikalischen Zusammenhänge bei Kraftstößen (die aus

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dem Dehungs-Verkürzungs-Zyklus resultieren) wird die Reaktivkraft als eigene Erscheinungsform betitelt Abhängig von drei Faktoren: ! ▪ morphologisch-physiologische Faktoren (anthropometrische Voraussetzungen, Muskelmasse, willkürliche Aktivierungsfähigkeit, muskuläre Stiffness, Muskelfserzusammensetzung 6

- Muskuläre Stiffness: wichtigster physiologischer Faktor, denn je „stiffer“ bzw. Kräftiger die Sehne/bindegewebigen muskulären Begleitstrukturen, desto mehr Energie kann im Moment der exzentrischen Dehnung gespeichert und anschließend freigesetzt werden! ▪ koordinative Faktoren (intra- u. Intermuskuläre Koordination) ! ▪ motivatonale Faktoren (Leistungsbereitschaft, Willensstärke, Konzentration)

- Dehungs-Verkürzungs-Zyklus spielt eine Rolle bei allen Sprüngen, Sprints, Würfen, beim Start der Rodler oder Spezialslalom Leistungsunterschied bei Sprüngen mit bzw. Ohne DVZ ca. 17%

- Kurzer DVZ: < ca. 200ms, für die untere Extremität z.B. bei Stützphase im Sprint u. Bei -

den Sprüngen; bei der oberen Extremität z.B. bei Stoß und Wurf Lange DVZ: > ca. 200ms, bei Absprungbewegungen mit geringer horizontaler Geschwindigkeit, Sprünge mit starker Kniebeugung (z.B. Volleyball, Basketball)! → Leistungen im langen DVZ überwiegend bestimmt durch Maximalkraftfähigkeit! Der Korrelationsgrad zwischen Maximalkraft und Bewegungsgeschwindigkeit erhöht sich mit der Vergrößerung der Last (Weineck 2014).

2.4 KRAFTAUSDAUER Kraftausdauer ist die Fähigkeit, bei einer bestimmten Wiederholungszahl von Kraftstößen innerhalb eines definierten Zeitraumes die Verringerung der Kraftsoßhöhen möglichst gering zu halten.

- Hinsichtlich einer empirischen Absicherung der Begriffe Muskelausdauer und Kraftausdauer bis heute keine nennenswerten sportwissenschaftlich haltbaren

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Definitionen Ein bestimmter Betrag der Muskelleistung soll in einer Bewegungsaufgabe (Ruderschläge, Diagonalschritte beim Anstieg im Skilanglauf, etc.) über möglichst lange

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Zeiträume mit dem gleichen Kraftbetrag wiederholbar gemacht werden ! → Dynamische Form der Kraftausdauer Widerstände, Lasten, Körperhaltungen sollen über längere Zeiträume gegen die

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Muskelermüdung aufrecht erhalten werden (z.B. statische Übungsteile beim Turnen) ! → statische Form der Kraftausdauer Martin, Carl, Lehnertz (1991) & Nicolaus (1995): bei Kraftausdauerleistungen spielen zwei Merkmale eine Rolle:! ▪ Bewältigung einer Last (abhängig von Maximalkraft)! ▪ Dauer der Lastbewältigung (abhängig von den Stoffwechselleistungen der Muskulatur) 7

- Hoher Einfluss des Muskelstoffwechsels unterscheidet die Kraftausdauer von den -

anderen Erscheinungsformen der Kraft Unterscheidung der Kraftausdauer nach Ehlenz/Grosser/Zimmermann 1998 (Belastungszeit fehlt bei dieser Definition):! ▪ Maximalkraftausdauer: „hochintensive Kraftausdauer“ mit über 75% der Maximalkraft)!

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▪ Submaximale Kraftausdauer: „mittelintensive Kraftausdauer“ mit über 75 bis 50% der Maximalkraft! ▪ Aerobe Kraftausdauer: „Ausdauerkraft mit 50 bis 30% der Maximalkraft) Schmidtbleicher (1989): definierter Zeitraum → max. 2min bei maximaler Belastung, bei

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Bewältigung von mehr als 30% der Maximalkraft Klein/Fröhlich (2001): Belastungszeit bedeutend, da sie die zu wählende Last bestimmt! Da bereits ab 20% der maximalen isometrischen Kontraktionskraft eine Behinderung der arteriellen Blutversorgung im Muskelbeginnt, wird die Kraftausdauer je nach Intensität der entwickelten Kontraktionskraft mehr aerobe oder anaerobe bzw. Gemischte Stoffwechselanteile aufweisen. In der

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Trainingspraxis ist demnach der jeweiligen sportartspezifischen Belastungssituation durch ein entsprechendes Training Rechnung zu tragen (Hollmann/Hettinger 1980). Schnellkraftausdauer: Sonderform der Kraftausdauer, in Sportarten von Bedeutung in denen über einen längeren Zeitrum schnellkräftige Extremitäten- oder Rumpfbewegungen leistungs(mit)bestimmend sind (z.B. Boxer, Fechter, Fußballer, etc.)!

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→ von Erholungsfähigkeit der beteiligten Muskulatur und von aeroben und anaeroben Ausdauerleistungsfähigkeit abhängig Allgemeine Kraftausdauer: Ermüdungswiderstandsfähigkeit der Körperperipherie unter

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Einsatz von mehr als 1/7 bis 1/6 der gesamten Skelettmuskulatur Lokale Kraftausdauer: Ermüdungswiderstandsfähigkeit der Körperperipherie unter Einsatz von weniger als 1/7 bis 1/6 der gesamten Skelettmuskulatur

2.5 SPEZIALFORMEN DER KRAFT

- Absolutkraft: Darunter ist die willkürlich-maximale Kraft plus durch (Pharmaka und) psychische Komponenten freisetzbare Leistungsreserve zu verstehen

- Absolute Kraft: Sie stellt die vom Körpergewicht unabhängige Kraftentwicklung dar - Relative Kraft: Sie stellt die auf das Körpergewicht bezogene Kraftentwicklung dar

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3. ARTEN DER MUSKELARBEIT & MUSKELANSPANNUNG 3.1 ARTEN DER MUSKELARBEIT

- überwindende Muskelarbeit:! → ermöglicht durch Muskelverkürzung, das eigene Körpergewicht bzw. Fremdgewichte zu bewegen oder Widerstände zu überwinden ! → überwiegt bei der Mehrzahl der sportlichen Bewegungsabläufe

- nachgebende Muskelarbeit:!

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→ gekennzeichnet durch die Längenzunahme des Muskels, bei aktiver Gegenwirkung! → dient dem Abfangen von Sprüngen bzw. Der Ausführung von Auftaktbewegungen haltende Muskelarbeit:! → gekennzeichnet durch die Kontraktion, nicht aber durch die Verkürzung des Muskels!

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→ dient der Fixierung bestimmter Körper- bzw. Extremitätenhaltungen kombinierte Muskelarbeit:! → gekennzeichnet durch Elemente überwindender, nachgebender oder verharrender Art !

3.2 ARTEN DER MUSKELANSPANNUNG

- Muskel setzt sich aus elastischen und kontraktilen Elementen zusammen; je nach Art der -

Muskelarbeit kommt es zu einem unterschiedlichen Kontraktions- bzw. Dehnungsverhalten der beteiligten Elemente isotonische Muskelanspannung: ! → kontrastive Elemente werden werden kontrahiert, die elastischen verändern ihre Länge nicht!

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→ es kommt zu einer Verkürzung des Muskels isometrische Muskelanspannung:! → ebenfalls Kontraktion der kontraktilen Elemente, die elastischen werden dabei jedoch gedehnt! → äußerlich keine sichtbare Muskelverkürzung zu erkennen

- auxotonomische Muskelanspannung:!

→ Kombination von isometrischer und isotonischer Beanspruchung ! → Nerv-Muskel-System gleicht sich durch ein differenziertes Zu- und Abschalten neuromuskulärer Einheiten an wechselnde Lastkraftmomente und bewegungsspezifische Geschwindigkeitsveränderungen an ! Die auxotonomische Muskelanspannung ist die im Sportbereich häufigste Form.

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Abb. 5: Verhalten der kontraktilen und elastischen Elemente in Abhängigkeit von der Art der Muskelanspannung (a= Ruhezustand, b + c = Zustand nach bzw. Während der Kontraktion)

4. MUSKELAUFBAU

Abb. 6: Aufbau eines Sarkomers 10

Abb. 7: Muskelaufbau

! 5. BEDEUTUNG DER KRAFT 5.1 ZUR STEIGERUNG DER SPORTARTSPEZIFISCHEN LEISTUNGSFÄHIGKEIT Funktionen gezielten Krafttrainings: - Kraft in ihrer spezifischen Erscheinungsform als leistungsbestimmender Faktor in fast

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jeder Sportart Krafttraining zur Effektivierung bzw. Perfektionierung technisch-konditioneller

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Fähigkeiten (v.a. in Spielsportarten beim Dribbeln, Tackeln, u.Ä.) Zur allgemeinen athletischen Durchbildung im Sinne eines verbesserten

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Durchsetzungsvermögens bzw. Zweikampfverhaltens Als Voraussetzung für eine bessere Belastungsverträglichkeit bzw. als Basis für die Durchführung effektiver Trainingsmethoden zur Schnellkraftverbesserung 11

- Als Zusatztraining: zur Kräftigung kleinerer Muskelpartien, die als Synergisten beim -

Vollzug der Wettkampfbewegung (z.B. Schuss, Sprung) bedeutsam sind, aber durch die üblichen Belastungsformen nicht entwicklungswirksam gefordert und gefördert werden Als Kompensationstraining zur Kräftigung von Muskeln, die zur Abschwächung neigen (wie z.B. Bauchmuskeln oder der große Gesäßmuskel)

- Als Ausgleichs- bzw. Ergänzungstraining zur Kräftigung der Antagonisten (Gegenspieler der eigentlichen Leistungsmuskeln) bzw. Schulung ansonsten vernachlässigter Muskelgruppen

- die meisten Sportarten haben trotz ihrer scheinbaren Vielfältigkeit an verschiedenen -

Anforderungen eine einseitige Belastungsstruktur Typische Beanspruchungsformen bei Sportspielen: ! ▪ Belastungen der bremsenden Muskulatur im Fuß-, Bein- und Hüftbereich (zeichnet jede Spiel-Sportart aus → „Fußgängersport“! ▪ Scher- und Drehbewegungen bei Richtungswechseln und schnellen Reaktionen!

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▪ Belastungen der Streckmuskulatur bei Lauf-, Spring- und Sprungbewegungen! ▪ Schnellkräftige Belastungen der Hüftbeugemuskulatur bei allen Antritten Sprüngen Einseitige muskuläre B...