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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

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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

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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

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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.

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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.

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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?

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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)

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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

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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

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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

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„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)

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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)

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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.

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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

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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.

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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)

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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

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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)

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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

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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)

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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

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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.

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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.