4. Skelettmuskulatur

• Anzahl der Muskeln: ca. 500 - 800

• Verschiedene Formen

• Struktur: kontraktile und elastische Elemente

• Fasertypen: schnelle und langsame Fasern

• Innervation: Motorische Vorderhornzelle (-Motoneuron)

• Organisation: Motorische Einheit

• Energiestoffwechsel: 3 Hauptwege

▪ Gesamtmuskel

▪ Muskelfaserbündel

▪ Muskelfaser (Muskelzelle)

▪ Myofibrillen

▪ Sarkomer

a. Isometrisch

b. Isotonisch

c. Auxotonisch (meist konzentrisch)

– Bsp: Squat jump d. Exzentrisch

d/e. Exzentrisch-konzentrisch:

➢ schneller Dehnungs-Verkürzungszyklus (DVZ) – Bsp: Drop Jump

➢ langsamer DVZ – Bsp: Countermovement Jump

c/f. Anschlagskontraktion

g. Unterstützungskontraktion

• Kleine Muskeln (z. B. Finger, Augenmuskeln): 1 : 15 (Feinmotorik)

• Große Muskeln (z. B. Knie- und Rückenstrecker): 1 : 100/2000

Die motorische Einheit

Summation, Superposition und Tetanus –

1. Rekrutierung motorischer Einheiten (ME) – bis zu 50-70% der Maximalkraft: Henneman‘sches Größenordnungsprinzip - erst kleine, ermüdungsresistente ME, dann große schneller ermüdende ME

2. Frequenzierung – kontinuierlich

   • – 10 - 30 Erregungen/ s: Regulation der Dauerkontraktion

   • 30 - 100 Erregungen/ s: Verkürzungsgeschwindigkeit erhöht bei schnellkräftigen Bewegungen

   • 80 - 120 Erregungen/ s: Explosivkrafteinsätze (z.B. Stoß, Wurf)

3. Synchronisation – gleichzeitige Aktivierung aller Muskelfasern (besonders bei ballistischen Bewegungen!)

Außerdem

1. Synergisten

2. Antagonisten:

   Reziproke Antagonistische Hemmung

-> Mechanismen der Kraftregulation

– intramuskuläre Koordination:

Rekrutierung

Muskeldehnungsreflex

• Zentrale Energiequelle:

  Adenosin-Tri-Phosphat (ATP)

• Resynthese: 3 Wege

  1. Anaerob-alaktazid (Zytoplasma):

     Creatin-Kinase-Reaktion ADP + CrP + H+ ⇌ ATP + Cr

  2. Anaerob-laktazid (Zytoplasma):

     Glykolyse -> Pyruvat (Lactat)

  3. Aerob (Mitochondrium):

     ß-Oxidation

     Zitratzyklus

     Atmungskette

     (Oxidative Phosphorylierung)

Inter- und intramuskuläre Koordination

Übergang vom aeroben in den anaeroben Stoffwechsel – unterschiedliche Schwellenkonzepte (Beispiele): • Maximales Laktat-Steady-State (maxLass): höchste Belastung bei Gleichgewicht von Laktatproduktion und -elimination • 4-mmol-Schwelle (Mader) • Individuelle anaerobe Schwellen

Morphologie und Struktur:

▪ Hypertrophie

▪ Hyperplasie

Langfristige Anpassungen

– Energiestoffwechsel (Substrate – Enzyme – Regulation):

▪ Trainingsspezifisch! (Methoden, Normative) – aber auch „Nebeneffekte“

▪ Aerobes Training: Mitochondrien, Enzyme↑ des Zitratzyklus, der Atmungskette und der ß-Oxidation, Myoglobin↑, Fettstoffwechsel ↑

▪ Anaerobes Training: Laktazid: Glykogen↑, Glykolyse↑ Alaktazid: ATP↑, CP↑, Kreatinkinase↑

Funktion der Satellitenzellen

spezifische Anpassungen – Signalwege

▪ Krafttests:

spezifisch – Beispiel: Sprungkraftmessungen

unspezifisch – Beispiel: 12-RM

▪ Apparative Krafttests:

z. B. Isokinetische Verfahren

▪ Muskelfunktionstests:

semi-objektiv

▪ Sportmotorische Tests:

z. B. Vertikalsprung und Medizinballwurf

▪ Standard-Messverfahren:

➢ Dynamometrie

➢ Elektromyographie