Abschiedsvorlesung - Institut für Sportwissenschaft - Friedrich ...

Zur Entwicklung sportlicher
Leistungen
Rückblicke und Ausblicke aus Sicht der Trainingswissenschaft
Abschiedsvorlesung
von Prof. Dr. Hans-Alexander Thorhauer
Institut für Sportwissenschaft, Arbeitsbereich
„Trainingswissenschaft/Sportarten“
Erweiterter Vortrag vom 07.07.2010
0. Vorbemerkung
Der Anlass legt nahe, dass man zum Ende einer akademischen Berufslaufbahn
Rechenschaft über das Geleistete oder Erreichte gibt, um gegangene
wissenschaftliche Wege deutlicher zu machen mit dem Wunsche, neben
Folgerungen für weiterführende Forschungsansätze auch Hinweise geben zu
können, die gemachte Erfahrungen und Irrwege gleichermaßen transparent machen.
Eine derartige „Lebensbilanz“ sind die nachfolgenden Ausführungen nicht, wenn
gleich auch Rückblicke und Ausblicke - also Vergangenes und Zukünftiges aus
heutiger Sicht zur Disposition stehen sollen.
Einer „Abschiedsvorlesung“ ist naturgemäß eine „Antrittsvorlesung“ vorausgegangen.
Die Antrittsvorlesung vom Januar 1998 war dem Thema „Wie weiter im Spitzensport?
- Trainingswissenschaftliche Befunde und Theorieansätze“ gewidmet. Als Fazit
wurde herausgearbeitet: In Deutschland muss sich das Spitzensport-System nach

dem Systemzusammenbruch neu orientieren, um international weltstandsfähig zu
bleiben, bereits verlorene Positionen zurück zu gewinnen und Erreichtes zu
stabilisieren. Für erforderlich gehalten wurden u.a.
die Sicherung der prozessbegleitenden Trainings- u. Wettkampfforschung,
die Schaffung von Expertensystemen und die Qualifizierung der wiss.
Trainingsberatung sowie
die Stärkung der Vorlaufforschung, der interdisziplinären Zusammenarbeit
einschließlich von Tierexperimenten, Modellbildung und Simulation (vgl.
Jenaer Universitätsreden, Bd. 14, 2003, S.171-72)
Es ist nachzufragen, wie sich der deutsche Spitzensport seitdem entwickelt hat.
Welche Maßnahmen umgesetzt wurden und wie sich die Trainingswissenschaft hat
einbringen können. Wie also sieht eine Bilanz aus? Wie ist die Lage – 12 Jahre
später?
1. Tendenzen im Internationalen Sport
Die Entwicklung ist widersprüchlich und nicht in all seinen Facetten abzubilden.
Trotzdem lassen sich wesentliche Tendenzen erkennen, die vor allem an den
Olympischen Spielen festzumachen sind.
1. Zu beobachten ist in den letzten 3
Olympiazyklen wieder eine verstärkte
Leistungsentwicklung in vielen
Sportarten und –disziplinen. Dafür lässt
sich eine Reihe von Umständen
anführen. So insbesondere:
Ausweitung von Professionalisierung
und Kommerzialisierung mit der
Tendenz zu voll-, semi-, und teilprofessionalisierten
Sportarten;
Verbesserung der Qualität der Betreuung z.B. in Form einer Sportart
angepassten medizinischen ,psychologischen und trainingswissenschaftlichen
Begleitung.

Erweiterung der materiellen Grundversorgung sowie Ausrüstungsstandards
der Trainingsstätten einschließlich spezialisierter Anpassungen von
Wettkampf-Geräten und Wettkampf-Ausrüstungen.
Beschleunigung von Globalisierung und Internationalisierung der
Trainingssysteme, des Sport-Managements, und der „Verwertung“ sportlicher
Ereignisse.
2. Insbesondere in der Folge von Professionalisierung und Globalisierung
einschließlich von Sportler – u. Trainerwanderung ist eine größere Breite in der
internationalen Spitze kennzeichnend.
3. Hinzu kommt der Auf- oder Umbau der nationalen Fördersysteme, der die
Leistungsentwicklung in zahlreichen Ländern erheblich forciert hat.
Stichworte wären
Sportgymnasien, Stützunterricht, Laufbahnabsicherung, Sporthilfe usw.
Aufbau wiss. Kapazitäten wie Forschungsinstitute, Universitäten mit
Forschungsaufträgen, Institutionen zur Sportgeräteentwicklung usw.
Verankerung des Spitzensports in gesellschaftliche und kommerzielle
Strukturen mit Erhöhung der gesellschaftlichen Akzeptanz und der
Vermaktungspotenziale des Spitzensports.
Parallel dazu ist demgegenüber der Verlust an Medaillen und Platzierungen bei
bisher im Vorderfeld positionierten Ländern wie z.B. Polen, Ungarn, der GUS-
Nachfolgestaaten oder auch Großbritannien festzustellen.
4. Insgesamt kann eine professionalisiertere Vorbereitung insbesondere der
telegenen Sportarten und inszenierten Sportereignisse konstatiert werden, wobei
der gesteigerten Vermarktungswert die entscheidende Triebkraft ist.
Entwicklungen zur 2-Klassen-Sportgemeinschaft werden dadurch weiter forciert.
Auch Widersprüche zwischen Spitzensport und Breitensport, aber auch zwischen
Spitzensport und Spitzensport z.B. Fußball, Formel 1 und Tennis vs. Tischtennis,
Kanu-Rennsport oder Handball.
5. Die Durchsetzung der Emanzipationsansprüche ist deutlich vorangetrieben und
findet anteilig z.B. in der Erweiterung der olympischen Sportarten und –disziplinen
seinen sichtbaren Ausdruck.
6. Die Internationalisierung der Trainings-Systeme ist weiter vorangeschritten.

Eingeleitet durch den Wegfall des Ost-West-Konfliktes und einer partiellen
Öffnung des Weltsports ist der Prozess von Forschungs- u. Wissenstransfer
allerdings wieder ins Stocken geraten. Es haben sich zunehmend
Marktmechanismen etabliert, die zum Verkauf bzw. Erwerb von Insiderwissen
anregen bzw. zu übernationalen, zuerst professionalisierten Trainingsgruppen
führen und die gleichermaßen kommerzielle Interessen bedienen. Vorbilder sind
Profiboxställe, die Radsport-Teams oder die international agierenden
Fußballclubs.
7. Last but not least ist Doping und Pharmakamissbrauch im Spitzensport, im
Behindertensport, im Breiten – u.
Freizeitsport, im Pferde – u. Wettsport….
ein offensichtlich weitverbreitetes Denkund
Handlungsmuster, mit Dimensionen,
die einzelne Sportarten an den Rand ihrer
Existenzberechtigung treiben. Die
aktuellen Ereignisse im internationalen
Sport machen deutlich, dass es
gesamtgesellschaftlicher Anstrengungen
bedarf, um auch zukünftig Anliegen des
Sports im Sinne humanistischer
Wertvorstellungen zu sichern bzw. zu erhalten. Aus Sicht der
Trainingswissenschaft ist die Steigerung der sportlichen Leistung ohne Doping
und Pharmakamissbrauch einschließlich der Sicherung der Gesundheit der
Athleten möglich, verlangt aber ein konzertiertes Vorgehen von Sportwissenschaft
und Sportpraxis, eingebunden in ein funktionierendes, personell und finanziell
entsprechend ausgestattetes national und international agierendes Antidoping-
System im Sinne von Aufklärung, Beratung, Kontrolle und Sanktionierung.
Der deutsche Spitzensport ist ein tragendes Element des internationalen Sports. Mit
all seinen Vorzügen, Möglichkeiten und Problemen. Trotzdem ist es angezeigt, den
Blick auf aktuelle Entwicklungen des Sports in Deutschland zu richten.

2. Nationale Aspekte des Spitzensports
Nehmen wir auch hier wieder die Olympischen Spiele seit 1992 zur Grundlage der
Analyse, so lassen sich insbesondere herausstellen:
1. Leistungsstagnation bzw. Leistungsrückgang in einer Vielzahl von Sportarten/
Disziplinen, wobei schwerpunktmäßig die Sommersportarten betroffen sind.
2. Reduzierung der Leistungs- u. Trainingsmaßstäbe wie z.B.
nicht ausreichende Professionalität in Organisation und Leitung des
Trainings;
Verringerung der Trainings- Umfänge, d.h. Unterschreitung der für
internationale Spitzenleistungen für notwendig erachteten 1200-1400
Trainingsstunden/Jahr;
Verringerte Trainings – Intensitäten, insbesondere an wettkampfnahen Reizen
für Anschlusskader, zumal in den Sportarten mit Wettkampfstätten im Ausland
bzw. hohen finanziellen Aufwendungen;
Scheitern sog. „Intensivierungs- u. Effektivierungs - Strategien“, d.h. die
Kompensation von Trainingsbelastungen (Umfänge, Intensitäten) z.B. durch
eine videogestützte, trainingsbegleitende Leistungsobjektivierung;
Verzicht bzw. Vernachlässigung von Trainings- u. Leistungskontrollen z.B. im
Rahmen einer ausreichend häufigen und qualitativ hochstehenden komplexen
Leistungsdiagnostik mit personenbezogener Auswertung und Folgerung.
3. Einzellösungen „außerhalb“ der Trainingssysteme der Spitzenverbände etwa im
Sinne von Einzel - o. Kleingruppentraining, dezentralisiert und weitgehend
losgelöst von den Verbänden, so dass trainingswissenschaftliches know how
letztlich nicht mehr oder unzureichend zur Weiterentwicklung des
Erkenntnisbestandes eines Verbandes beiträgt. Damit sind Perspektiven
zunehmend gefährdet.
4. Einbürgerung ausländischer Hochleistungskader in einer Reihe von Sportarten,
die zuerst der Leistungsabsicherung des Spitzenverbandes dienen mittelfristig
aber Grenzen für die Entwicklung des eigenen Nachwuchses aufbauen (könnten).
5. Überalterung von Spitzenkadern bzw. Überforderung junger Leistungsträger mit
z.T. spektakulären burn outs, was auf Versäumnisse in der abgestimmten

Heranführung von Anschlusskadern an die internationale Spitze hinweist bzw. auf
Überforderung durch eine undifferenzierte Wettkampfbelastung schließen lässt.
6. Mitbestimmung des internationalen Niveaus in einzelnen Sportarten / Disziplinen
(z.B. Wintersportarten, Ballsportarten, leichtathletische Einzeldisziplinen).
Hier ist zu analysieren, wie es gelungen ist, die Weltspitze über Jahre zu
bestimmen bzw. in die Weltspitze vorzustoßen. Wo liegen die Potenziale und
warum lassen sie sich nicht oder offensichtlich nicht dauerhaft auf weitere
Sportarten und Disziplinen übertragen? Eine globale Antwort ist nicht geboten,
ohne zu vereinfachen. Trotzdem ist zu fragen, welche Möglichkeiten der Sport in
Deutschland hat, um unter Wahrung der Gesundheit der Athleten und dem
Verzicht auf unerlaubte Mittel die sportlichen Leistungen weiter zu steigern.
Felix Loch
Olympiasieger
2010 im
Rennrodeln
(FAZ-NET vom
23.07.2010)
3. Entwicklungspotenziale des deutschen Spitzensports
Aus trainingswissenschaftlicher Sicht wird zuerst eine engere „Verflechtung“ von
Wissenschaft und Trainingspraxis gesehen. Im Mittelpunkt steht dabei die
Intensivierung der Trainingsbegleitforschung, die im Trainingsalltag permanent
verfügbar ist und über die Objektivierung des psycho-physischen Handelns, die
Fähigkeits- und Fertigkeitsentwicklung unmittelbar steuernd und regelnd unterstützt.
Parallel dazu ist die grundlagenorientierte Leistungssportforschung im Rahmen

wissenschaftlicher Projekte zu sichern. Sie zielt verstärkt auf kausalanalytische
Begründungen für den wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn. Die Systematisierung
dieses Prozesses erfordert u. E. die Koordinierung und Ausweitung der
Auftragsforschung für einzelne Sportarten sowie für sportartübergreifende
Fragestellungen. Damit im Zusammenhang steht der Anspruch einer
sportwissenschaftlichen Verallgemeinerung. Dieses Anliegen ist nicht trivial (vgl.
z.B. LAMES 1996; HOHMANN 1999). So ist für die Trainingswissenschaft die
Generalisierbarkeit über abgesicherte Theorien nach wie vor nicht wirklich gelöst.
Davon zeugt z.B. der Versuch von WILLIMCZIK (1986), mit Hilfe technologischer
Theorien eine tragfähige Lösung für die Trainings- u. Bewegungswissenschaft
aufzuzeigen. In einem neueren Beitrag greift er auf metatheoretische Ansätze
zurück und stellt weitergehende Vorstellungen zur Diskussion (2008). Auch andere
empirische Wissenschaften haben das Problem der Theoriefindung und Sicherung
der empirischen Aussagekraft. Anregungen zur Generalisierung hat Z.B. PATRY
(1987) für die sozialwissenschaftliche Forschung eingebracht. Analogien für die
Sportwissenschaft sind möglich (vgl. SCHLICHT & LAMES 1993, THORHAUER 1996).
HÖNER (2008) hat sich mit dem Zusammenhang zwischen grundlagenwissenschaftlichen
(nomologischen) und anwendungs-wissenschaftlichen
(technologischen) Theorien in der Sportwissenschaft auseinander gesetzt. Er kommt
zu dem Schluss, dass mit einer strukturalistischen Sichtweise eine Reihe von
Widersprüchen zwischen Theorie und Praxis lösbar sind. Deduktiv-logische
Ableitungen von Praxisaussagen sind aber nicht möglich. Erforderlich sind vielmehr
Forschungen im Feld, da im Labor im Regelfall unspezifisch gearbeitet wird. So
gesehen sind Forschungen im unmittelbaren Trainings- u. Wettkampfprozess zu dem
für eine Fortentwicklung von Theoriebildung notwendig. Damit kommt dem Trainer
auch unter wissenschaftsstrategischer Sicht eine herausgehobene Stellung zu. Um
diese Funktion ausfüllen zu können, ist eine akademische/universitäre Ausbildung
der Trainer zu fordern und die Bereitschaft der Verbände, entsprechende
Berufsperspektiven einzuräumen.
Deutschland hat als hochentwickelter Industriestaat überragende Möglichkeiten
durch Entwicklung und Anpassung von Mess- u. Informationssystemen
maßstabsetzend zur Effektivierung von Trainingsprozessen beizutragen.

Schlagworte sind Computerisierung von Trainingsgeräten und Kontrollverfahren,
interaktive Datengewinnung und – auswertung oder miniaturisierte Kontrollsysteme
usw. Entscheidend ist hier, dass sportartspezifischen Verfahren d.h. Hart- und
Software entwickelt werden, die zeit- und personalökonomisch im täglichen Training
verfügbar sind. Sie wiederum unterstützen die stabile Einbindung der
trainingsbegleitenden Objektivierung und eine neue Generation von Trainagern. Der
weitere Ausbau dieses Trainingsmittels wird sich verstärkt auf die Erzeugung
energetischer und sporttechnischer Vorgaben orientieren, die in Übereinstimmung
mit den leistungsstrukturellen Erfordernissen stehen. Eingeschlossen darin ist die
Gewinnung von Realdaten zur Modellierung und Simulation im Sinne einer
wissenschaftlichen Fundierung des trainingsmethodischen Vorgehens.
Der moderne Spitzensport ist in vielfältiger Weise in Entwicklungen von
Kapitalisierung und Globalisierung eingebunden. Deutschland als Industriestaat hat
ein großes Potenzial zur Nutzung von Kommerzialisierung u. Vermarktungs-
Strategien des (professionalisierten) Spitzensports. Es ist darauf hin zu wirken,
dass dieses Potenzial verstärkt mit finanziellem Zugewinn auch für den „Langfristigen
Leistungsaufbau“ d.h. für das Nachwuchstraining in den Sportvereinen erschlossen
werden kann.
In Verbindung damit ist die Unterstützung bei der Sicherung sportlicher,
beruflicher und der nachsportlichen Karriere weiter höchste Aufmerksamkeit zu
schenken. Insbesondere den talentierten Anschlusskadern ist dadurch die
Fortsetzung der sportlichen Karriere zu erleichtern. Der Kern bildet die
Laufbahnberatung der Verbände mit logistischer Hilfe, Berufsvermittlung oder
Studienplatzangeboten einschließlich von Fördermechanismen, die den zusätzlichen
Bedürfnissen des Leistungssports Rechnung tragen. Die nachsportliche Karriere
bedarf häufig konkreter Vermittlungen für einen Berufseinstieg, der
Weiterqualifikation bzw. Hilfen bei der Arbeitsplatzfindung. Insbesondere in „Zeiten
knapper Kassen“ und wirtschaftlicher Stagnation sind vernetzte Wege beruflicher
Sicherung eine Voraussetzung für spitzensportliche Karriereverläufe.
Trotz wirtschaftlicher Leistungsfähigkeit und weitgehender gesellschaftlicher
Akzeptanz des Hochleistungsports ist auch für Deutschland zukünftig eine
Konzentration der Leistungssportförderung auf einen gestuften

(eingeschränkten) Sportartenkanon angezeigt, um die steigenden materiellen,
finanziellen und personellen Aufwendungen des Spitzensports sichern zu können.
Auswahlkriterien könnten z.B. die Güte der sportlichen Erfolge sein, günstige
klimatische Voraussetzungen für die Sportart, die Qualität der vorhandenen
Trainingstätten, die Massenwirksamkeit und das Verwertungspotenzial. Einsichtig
wird die Selbstbeschränkung der leistungssportlichen Spitzenförderung schon allein
dann, wenn man die Zunahme der olympischen Wettbewerbe betrachtet.
Anzahl der olympischen Wettbewerbe
Sommer-Spiele 1980 2004 2008 Zunahme (zu 1980)
203 301 302 + 48%
Winter-Spiele 1980 2006 2010
38 82 86 + 126%
Zusammenfassend wird deutlich: Wer international die Entwicklung
mitbestimmen will, m u s s sich mit seinem nationalen Spitzensport-System
den internationalen Anforderungen stellen.
Es gibt keine (kaum) Umgehungskonzepte, sprich: „Ersatzlösungen“.
4. Theorieansätze und Handlungsstrategien
Aus der Sicht der Trainingswissenschaft ist die Entwicklung der sportlichen
Leistungen sowohl durch die Bearbeitung „klassischer“ Fragestellungen inhaltlich
weiter zu verfolgen, als auch nach neuartigen Lösungen zu suchen. Interdisziplinäre
Zusammenarbeit wird dabei bisherige Wissenschaftsgrenzen überschreiten
(müssen). So stehen z.B. Fragen der Gestaltung des Langfristigen Leistungsaufbaus
(LLA), der altersangepassten Belastung oder der Talentauswahl und Förderung nach
wie vor auf der Tagesordnung (NEUMANN 2009). Im Nachwuchs – wie im
Hochleistungstraining sind weiterführende Untersuchungen zur Leistungsstruktur der
Sportarten, zur Dynamik ihrer Entwicklung und die daraus abzuleitenden
Orientierungen für das Trainingssystem erforderlich. Auch Kontrollsysteme und die
Qualität der trainingsmethodischen Konzeptionen der Verbände sind unter dem
Aspekt ihrer Effektivität immer wieder zu hinterfragen (STARK 2003). Ergänzend dazu
sind verstärkte Anstrengungen zur Koordinierung übergreifender

(trainingswissenschaftlicher) Forschungen mit Rückwirkungen auf die
Umsetzungsstrategien der Sportarten/Verbände erforderlich. Im Bundesinstitut für
Sportwissenschaft gibt es seit 2008 mit dem „Langfristigen Strategischen
Forschungsprogramm für das Wissenschaftliche Verbundsystem im Leistungssport“
einen entsprechenden Handlungsrahmen bis 2016 (NEUMANN & HORN, 2008). Die
Umsetzung wurde mit der Ausschreibung mehrjähriger, z.T. interdisziplinärer
Forschungsvorhaben begonnen (NEUMANN & QUADE, 2009). Eine längerfristige
Zusammenarbeit mit Verbänden, Olympiastützpunkten, wissenschaftlichen
Institutionen usw. kann so wissenschaftsstrategisch entwickelt werden. Die
Potenziale für eine tragfähige Sportförderung sind gegeben. Sie sind aber weiter zu
verzahnen, personell zu stärken und bundeseinheitlich zu führen (z.B. SCHWANK &
SPITZ, 2009). Die Auswirkungen aktueller Beschränkungen der Haushaltsmittel auf
Konzepte der Forschungsförderung sind allerdings noch nicht absehbar – 2010
waren sie jedoch für Forschungen des BISp bereits einschneidend.
Insgesamt ist die theoretische Arbeit der Trainingswissenschaft zu stärken bzw. sind
vorliegende Erkenntnisse den veränderten trainingspraktischen Bedürfnissen
anzupassen. Auf einige herausgehobene Problemkreise soll im Weiteren beispielhaft
eingegangen werden.
Beispiel 1: Periodisierung und Zyklisierung des Trainings
Sportliches Training ist ein planmäßig gesteuerter Prozess; festgelegt werden
müssen z.B. die Inhalte des Trainings, die Art und Weise ihrer Vermittlung, die Art
und Weise der Belastungsgestaltung und das organisationsmethodische Vorgehen.
Damit verbinden sich Fragen der Periodisierung, der Trainingsplanung sowie der
Steuerung u. Regelung der Leistungsentwicklung.
Die Strukturierung des Trainingsjahres als „Periodisierung“ wurde 1956/58 vom
sowjetisch-russischen Trainingswissenschaftler MATVEEV begründet - in der Folge mit
weltweiter Wirkung. Die wesentlichen Erkenntnisse wurden in den 50ziger und
60ziger Jahren insbesondere durch Sportwissenschaftler am Staatlichen
Zentralinstitut für Körperkultur (GZOLIFK) in Moskau formuliert (MATVEEV, 1958;
1962; 1965; 1972; 1974; 1977; 1990; NOVIKOV & MATVEEV, 1967; OZOLIN, 1970).
„Periodisierung“ wurde als Einteilung des Trainingsjahres in Periodenzyklen mit dem

Ziel verstanden, zum Wettkampfhöhepunkt eine optimale sportliche Form zu
erreichen. „Sportliche Form“ war 1950 durch LETUNOV als optimale Ausprägung der
speziellen d.h. wettkampfgerichteten Leistungsfaktoren (Wettkampfzustand) in die
sportwissenschaftliche Literatur eingebracht worden (vgl. OZOLIN, 1970, 381).
Grundgedanke war:
sportliche Form muss durch einen bestimmten Trainingsmittel-Einsatz und in
einer bestimmten Reihenfolge erworben werden;
sportliche Form lässt sich über einen bestimmten Zeitraum erhalten, ist also
bedingt speicherbar; Aufbau und Rückbildung unterliegt jedoch individuellen,
bisher unzureichend aufgeklärten Gesetzmäßigkeiten;
Formaufbau und „außer Form sein“ sind gesetzmäßige Erscheinungen der
menschlichen Leistungsfähigkeit, die gleichermaßen geplant und gestaltet
werden müssen.
Unter dem Eindruck der sportlichen Erfolge der Sowjetunion fanden die Vorschläge
zur Periodisierung auch starke internationale Beachtung. Im DDR-Leistungssport
wurde frühzeitig das Verwertungs-Potenzial erkannt und durch weiterführende (nicht
öffentliche) Diskussionen und experimentelle Untersuchungen ergänzt.
Hervorgehoben werden
sollen die Erkenntnisse u.
Verallgemeinerungen zur
Zyklen der UWV
(Lehnert 1966/1994)
Gestaltung
der
1. Zyklus: Belastungs- Kompensation
Dauer: ca. 1 Woche
unmittelbaren
Wettkampfvorbereitung
2. Zyklus: Form-Neu-Aufbau
Dauer: 3 – 6 Wochen
(UWV), wie sie von
LEHNERT in ihren
3. Zyklus: Form-Ausprägung
Grundzügen bereits 1963
Dauer: 3 – 4 Wochen
skizziert worden sind.
Im Zuge der
4. Zyklus: Leistungsnachweis
(H auptwettkampf) Dauer: ca. 1 Woche
Internationalisierung der
Periodisierung wurde jedoch nicht immer geprüft, ob eine Übertragung sinnvoll und
ausreichend experimentell abgesichert war. So erfolgte beispielsweise eine
Übernahme auf die Trainingsgestaltung der Sportspiele, obgleich MATVEEV nur über

Daten von Individualsportarten (z.B. Schwimmen, Leichtathletik) verfügte und die
Vorbereitung auf einen (Haupt-) Wettkampf im Mittelpunkt stand. Es wurde aber,
insbesondere im Ausland, nicht ausreichend zur Kenntnis genommen, dass er
bereits in den 60ziger Jahren versucht hatte, zumindest generelle Aspekte einer
Doppelperiodisierung zu integrieren (vgl. NOVIKOV & MATVEEV 1967, 344/345).
Widersprüche zur heutigen Trainingsgestaltung sind so zumindest anteilig diesem
„Missverständnis“ geschuldet. Wesentlicher waren aber die Veränderungen im
internationalen Sport selbst, sowie die technologischen Entwicklungen, die
zunehmend ein ganzjährig
sportartgerichtetes und
wettkampfnahes Training
erlaubten. Dies wird sowohl
für die Analyse und
Präsentation der sportlichen
Leistungen, als auch als
Vermarktungspotenzial
genutzt, verbunden mit fortschreitender Kommerzialisierung und durchgreifenden
Professionalisierung des Spitzensports und seines Managements. Damit wurden -
zuerst in den
Grundstruktur einer
professionalisierten bzw.
DOPPEL - PERIODISIERUNG
halb professionalisierten
Sportarten - prinzipielle
Einleitender MEZ
1. E.
Veränderungen im 1.
VP (1)
Grundlegender MEZ
VP 1
Kontroll - MEZ
M
Trainingsaufbau
2. E.
Zwischen- MEZ
A
VP (1)
Vorbereitungs - MEZ
erforderlich. Die
Z
WK
WKP 1
„klassische“
Etappe (1)
Wettkampf - MEZ
Periodisierung von
1. E. VP (2) Grundlegender MEZ
MATVEEV , d.h.
VP 2
Einfachperiodisierung –
UWV - Hauptwettkampf
– ist heute weitgehend
abgelöst durch
2.
M
A
Z
WKP 2
ÜP
2.E. VP (2)
WK E. (2)
Vorbereitungs - MEZ
Wettkampf-MEZ (UWV)
Entlastungs-MEZ
(MEZ d. Erholung)

Zyklisierungsstrukturen, die den mehrfachen Formaufbau im Trainingsjahr mit
wettkampfnahem Training, Wettkämpfen bzw. Wettkampfbündeln als Trainingsmittel
akzentuieren (vgl. z.B. PFEIFER 1987).
Modellansätze u.a. von IVOILOV (1986), VERCHOSHANSKIJ (1985; 1992; 1998) und in
modifizierter Form von PLATONOV (1986; 1999) präferieren für das
Hochleistungstraining in Anlehnung an die Sportspiele die Dominanz ganzjähriger
spezieller Belastungen. Zumindest für die Ausdauersportarten fordern aber z.B.
NEUMANN (1993; 1994) und REIß et al. (1996) auch weiterhin die Entwicklung
grundlegender Fähigkeiten als Voraussetzung zur Tolerierung der hochintensiven
Wettkampfbelastungen. Notwendig sind offensichtlich experimentelle
Untersuchungen unter Beachtung der konkreten Leistungsstruktur einer Sportart, um
sachbezogener als bisher verallgemeinerte Orientierungen geben zu können.
Trainingsexperimente mit Spitzenathleten (z.B. BONDARCUK, 1989; 1990) haben
zudem verdeutlicht, dass die zeitliche Regulation von Adaptationsprozessen auch bei
langjährig speziell trainierenden Hochleistungssportlern individualisiert verläuft, mit
der Konsequenz von Periodisierungsmodellen, die jegliche vorgefasste Zyklisierung
ablehnen (könnten). Sie sind eher auf eine permanente Planung kurzer Einheiten
ausgerichtet. Leistungsobjektivierung, individuelle Trainingsgestaltung und
individualisierte Wettkampfvorbereitung erhalten so eine deutliche Aufwertung. Hier
dominiert allerdings noch Erfahrungswissen. Publikationen sind rar. Erforderlich sind
weitere praxisorientierte und theoriebasierte Untersuchungen und ihre
Veröffentlichung, so dass sachbezogene Diskussionen im breiteren Maße angeregt
werden. Dies ist auch vor dem Hintergrund von „Streitigkeiten“, wie z.B. um den
Geltungsbereich der „Superkompensation“, ein Gebot der Stunde (TSCHIENE, 2006;
PLATONOV, 2008).
Beispiel 2: Leistungsstrukturmodelle
„Leistungsstruktur“ bzw. „Leistungssystem“ ist eine Zentralkategorie zur Gestaltung
von Trainingsprozessen. Die Leistungsstruktur soll die Frage beantworten helfen,
was im Mittelpunkt des Trainings stehen muss. Erste Ansätze gehen auf Arbeiten in
den 60-er Jahren zurück. Bis heute haben sich eine Reihe weiterer Modellansätze
mit unterschiedlichen Sichtweisen herausgebildet.

(1) ZUORDNUNGS - MODELLE von IKAI und GUNDLACH (1968), geeignet zur
Verortung von Sportartengruppen und der Ableitung von
Trainingsschwerpunkten. Sie bildeten gleichzeitig den Auftakt für umfassendere
experimentelle Untersuchungen zur Kennzeichnung der Leistungsstruktur für
einzelne Sportarten und –disziplinen.
Modellansatz nach IKAI
Schnelligkeitsfähigkeiten
Ausdauerfähigkeiten
Kraftfähigkeiten
Modellansatz nach GUNDLACH (1968)

(2) FAKTOREN - MODELLE , sie strukturieren die Leistungsvoraussetzungen und
fußen im deutschsprachigen Raum wesentlich auf einem verallgemeinerten
Modellansatz von SCHNABEL (1975); dieser wurde sportartspezifisch untersetzt, so
z.B. von BAUERSFELD & SCHRÖTER (1979) oder MARTIN (1980).
Modellansatz nach SCHNABEL (1975,
1987)
(3) KORRELATIONS – MODELLE, zuerst von VERCHOSHANSKIJ (1971) für den
Dreisprung experimentell untersetzt und in der Nachfolge durch biomechanische
Modelle z.B. von BALLREICH (1980), LETZLTER & LETZELTER (1982; 1983) oder durch
ein Induktionsschlussmodell „Schwimmen“ von SCHRAMM (1987) weiter ausgebaut
und theoretisch verfeinert. Fortgeführt z.B. im Modellansatz von OSTROWSKI &
PFEIFER (2007) für den Skilanglauf.
Modellansatz nach VERCHOSHANSKIJ (1971)

(4) QUASI-ENTWICKLUNGS-MODELLE - sie kennzeichnen Strukturveränderungen
z. B. aus stationären Zuständen innerhalb von Prozessverläufen. Zu erwähnen
sind Ansätze auf der Grundlage von Deduktions-Modellen in Form von Markoff-
Ketten 1. Ordnung (THORHAUER, 1974). Sie können über bedingte
Wahrscheinlichkeiten die Abhängigkeiten zwischen Ein- u. Ausgangszuständen
eines Systems beschreiben. Daneben gibt es Versuche, Strukturentwicklungen
zwischen Anschluss – u. Hochleistungstraining und zwischen Vorbereitungs- u.
Wettkampfperiode innerhalb eines Makrozyklus des Trainingsjahres zu
verdeutlichen (Letzelter & Dech, 1976; NEUMANN, 1978; THORHAUER, 1979) oder
Strukturentwicklungen in den Etappen des Langfristigen Leistungsaufbaus mittels
multiplen Regressionsgleichungen quantitativ zu fassen (DICKWACH, 1973;
THORHAUER, 1991).
Modellansatz in Form einer Markoffkette 1. Ordnung (THORHAUER,1974)
Fazit: Die Untersuchungen sind insgesamt zu wenig systematisch und i.d.R.
einzelwissenschaftlich ausgerichtet. Ganzheitliche Modellansätze, etwa im Sinne
einer biotisch-psychisch-sozialen Bedingtheit (GEIßLER & Hörz, 1988) oder in
Anlehnung an die Theorie sozialer Systeme (PARSONS, 1976) sind bisher nur in
Ansätzen erkennbar (MESSING & LAMES, 1991). Trotzdem sind die vorliegenden
Herangehensweisen geeignet z.B. zur Kennzeichnung wesentlicher
Trainingsbestandteile, zur Charakterisierung spezieller und sportartgerichteter
Trainingsmittel, zur Begründung für Schwerpunktsetzungen in der
Belastungsgestaltung (Stichwort: wettkampfnahes Training) usw. Damit sind sie

durchaus von praktischer Relevanz. Für
die wissenschaftliche Fundierung und
Differenzierung von Trainingsprozessen
sind allerdings weiterführende
Untersuchungen unabdingbar.
Beispiel 3: Training unter
Hypoxiebedingungen
Erste Untersuchungen zu Wirkungen von
Sport-Belastungen in der Höhe erfolgten
bereits im Zeitraum 1950/1955 durch
sowjetische Mediziner und Trainer
bezogen auf Höhenlage, Dauer des Aufenthaltes, Belastungs-Umfänge und –
Intensitäten; 1955/56 wurde im Zusammenhang mit den Panamerikanischen Spielen
in Mexiko-Stadt (2240 m Höhe) auch von amerikanischen Wissenschaftlern weitere,
vorrangig medizinischen Fragestellungen verfolgt. In Deutschland gelten die Arbeiten
von BRENDEL (1956) zum Leistungsverhalten des Menschen in großen Höhen als
medizinische Grundlage für abgeleitete Fragestellungen. So auch für Training unter
Hypoxiebedingungen in mittlerer Höhe. In Vorbereitung auf die Olympischen
Sommerspiele in Mexiko-Stadt wurden in zahlreichen Ländern Untersuchungen
initiiert, um Leistungsreserven einschließlich trainingsmethodischer Ableitungen
aufzudecken. In der Bundesrepublik waren es vor allem HOLLMANN (1967) und die
Arbeitsgruppe um REINDELL (1967), die sich aus medizinischer Sicht auch mit
(trainings-) wissenschaftlichen Folgerungen des Höhentrainings befassten. So
wurden bereits 1963 Untersuchungen z.B. über den Einfluss eines 5mal
wöchentlichen 30-45 min. Ausdauertrainings unter Hypoxiebedingungen
durchgeführt. Im Labor (verändertes Gasgemisch) konnten leistungssteigernde
Effekte nachgewiesen werden (HOLLMANN & HETTINGER, 2000).
In der DDR wurde in Leipzig eine interdisziplinäre Forschungsgruppe „Höhentraining“
unter Leitung von LEHNERT und ISRAEL geschaffen. Ab 1970 bestimmten deren
Empfehlungen ganz wesentlich die Gestaltung des Hochleistungstrainings in der

DDR mit (vgl. FUCHS & REIß, 1990; BUHL, 2002; BASTIAN, 2003). Schwerpunkte waren
dabei
Hypoxie-Training in natürlicher Höhe ( zwischen 1800-3000m),
Barokammertraining (in Kienbaum ab 1979),
Trainingsversuche mit höhenangepassten Gasgemischen und
Atemmaskentraining (in ausgewählten Sportarten).
Das Konzept „sleep high – train low“ wurde dagegen erst in den 1990ziger Jahren
durch skandinavische Mediziner in die Diskussion gebracht (LEVINE et al., 1996). Sie
strebten über die Vergrößerung des Erythrozytenvolumens eine Leistungssteigerung
von Langstreckenläufern an. Die bisher vorliegenden Untersuchungen zeigen
bezüglich der Effekte des „sleep high – training low“ keine einheitlichen Ergebnisse
(vgl. z.B. STEINACKER et al., 1998). Denkbar ist, dass ein derartiges Verfahren im
Vorfeld eines klassischen Höhentrainings zu einer schnelleren Akklimatisation
eingesetzt wird, um damit früher höhere Belastungen in der Höhe zu realisieren. D.h.
eine Anwendung eher im Sinne eines indirekten Effektes (NEIß et al., 2002). Aus
trainingswissenschaftlicher Sicht sind Untersuchungen vor allem in den mehrfach
periodisierten Trainingsaufbau zu integrieren. Nur so sind die verschiedenen
Hypoxie-Zugänge sportartspezifisch zu nutzen, mögliche Synergien zu erschließen
und ein negativer Transfer weitgehend zu vermeiden. Die Intensivierung der
Untersuchungen steht unbestritten auf der Tagesordnung. Ein enges
Zusammengehen von Sportmedizin, Trainingswissenschaft und Trainingspraxis im
Rahmen einer prozessbegleitenden Trainings- und Wettkampfforschung (PFÜTZNER &
GÖRAN, 2007) ist dabei unumgänglich.
Beispiel 4: Informationsgeleitete Trainingsgestaltung
Modernes Training wird immer stärker durch Mess- u. Informationssysteme begleitet.
Sie erlauben eine effektivere Leistungs- u. Belastungssteuerung, machen Symptome
von Übertraining beherrschbar oder schwächen sie ab und verringern die Risiken für
bleibende Schädigungen insbesondere am Bewegungssystem. Die Bedeutung der
Leistungsobjektivierung für das Training von Spitzensportlern wurde früh erkannt und
ihr wurde durch gezielte Unterstützung Rechnung getragen. Mit der
Auseinandersetzung der Gesellschaftssysteme nach dem 2. Weltkrieg erfolgte eine

außerordentliche Beschleunigung. Entwicklungslinien reichen bis in die Anfänge der
Sportwissenschaft zurück. Wesentliche Impulse gingen von solchen technischen
Neuerungen aus, die zielgerichtet Trainingsgeräte mit Messfunktionen verbanden.
Pionierarbeiten sind u.a. mit dem Namen ABALAKOV verbunden, der bis in die
60ziger Jahren – noch auf mechanischer Grundlage - spezifische Sport- und
Trainingsgeräte mit Messfunktion konstruierte. Erst dadurch wurden z.T. neuartige
Untersuchungen sowjetischer Sportwissenschaftler ermöglicht, die auch
international Beachtung und Nachahmung fanden (vgl. z.B. HOCHMUTH, 1967).
ABALAKOV hat damit bahnbrechende Anregungen für so genannte Trainager
geschaffen, wie sie heute für das sportartspezifische Training im Hochleistungssport
unverzichtbar sind.
„Dynamografischer Startblock“
nach ABALAKOV (Hochmuth
1967, 169)
Ein anderer Ansatz der Nutzung von Informationsprozessen im Sport wurde originär
durch FARFEL` (1955) angeregt. Auf der Grundlage objektiver Bewegungs-Rück-
Informationen erfolgte eine bewusste Schulung des Muskelempfindens, mit deren
Hilfe das Bewegungslernen im Techniktraining verbessert werden konnte. Diese Idee
wurde zum methodischen Prinzip der „objektiv ergänzenden (Schnell-) Information“
(1962) im Sinne eines extrinsischen Feedbacks verallgemeinert (vgl. FARFEL,
1975/77; Chaidze, 1964; THORHAUER 1970a; 1970b; 1971; LJACH, 2004). Fast
zeitgleich – aber ohne gegenseitigen wissenschaftlichen Austausch - wurde in der
angelsächsischen Motorikforschung grundlagenorientiert zum Einfluss des
intrinsischen Feedbacks gearbeitet - etwa ADAMS (1971) mit der „Closed-Loop-
Theorie“ oder SCHMIDT (1975) mit der „Schema-Theorie“. Seit dem sind

Untersuchungen zur Wirkung von Feedbackinformationen in der Art von „Knowledge
of Results“ - bzw. „Knowledge of Performance“- immer wieder Gegenstand
sportwissenschaftlicher Untersuchungen (BALLREICH ,1981, 1983; ROCKMANN-RÜGER,
1985; WINSTEIN & SCHMIDT, 1989; DAUGS, 1994).
“Ruder-Ergometer“ nach FARFEL`
(1967, S. 66) mit Feedback über
objektive Leistungsdaten
Bezugnehmend auf ABALAKOV und FARFEL erfolgte durch das Biomechaniklabor des
Forschungsinstituts für Körperkultur (VNIFK) in Moskau unter Leitung von RATOV
eine Weiterentwicklung zu sogenannten Trainagern (RATOV, 1968; 1972; 1976;
RATOV et al., 1974). „Trainager“ sind sportartspezifische Trainingsgeräte mit Mess- u.
Kontrollfunktion, die vor allem zur Einhaltung technischer Führungsgrößen
(Leitbilder) bzw. zur Erzwingung zielabhängiger Prognosestrukturen in die
Trainingspraxis eingebunden sind. Es wurden Trainager zur Stabilisierung
technischer Anforderungen, zur Erleichterung bei der Aufgabenbewältigung sowie
Gerätekonfigurationen mit Zwangsbedingungen geschaffen, die die Einhaltung
erforderlicher energetischer bzw. sporttechnischer Voraussetzungen erzeugten
(POPOV, 2004). Erwähnenswert ist der komplexe Ansatz in einer Zeit, wo
Mikroelektronik, Miniaturisierung von Bauelementen, online - Datenverarbeitung und
entsprechende Speichersysteme noch nicht verfügbar waren. Zum Einsatz kamen
neben Verfahren zur Objektivierung kinematischer und dynamischer Parameter z.B.
auch „mobile“ EMG-Systeme (bis 18 Kanäle, auf Motorrädern montiert) und die
Elektromyostimulation (EMS) während der Bewegungsausführung. Die EMS war
Mitte der 1960ziger Jahre von KOTZ für den Leistungssport erschlossen worden (vgl.

KOTZ, 1971; KOTZ & CHWILON, 1971) und galt über Jahre als - nicht publizierte -
Leistungsreserve im sowjetischen Sportsystem (VOIGT, 1990).
Trainager mit „stabilisierender Aufhängung“ (links) bzw. mit „erleichternder Führung“ (rechts); POPOV
(2004, S. 65 u. 62)
In Anlehnung an die verschiedenen Trainager-Systeme wurden in den 80er Jahren
am damaligen Forschungsinstitut für Körperkultur und Sport (FKS) in Leipzig Messu.
Informationssysteme geschaffen, die ein parameterorientiertes, computergestützes
(pc-)Training ermöglichten. Daraus entwickelte sich Ende der 80ziger Jahre das
Konzept des Messplatztrainings (vgl. HEILFORT, 1986; HOCHMUTH, 1988; KRUG, 1991;
KNOLL, 1999). Heute gibt es vielfältige sportartspezifische Lösungen und Erfahrungen
im konkreten Praxiseinsatz sowie eine Reihe wissenschaftlicher Untersuchungen
(vgl. KRUG & MINOW, 2004). Insbesondere DAUGS (2000) zeigte aber auch
Theoriedefizite auf, die bis heute nicht abschließend behoben sind.
Fazit: es sind ausgewählte Informationen, mit schnellerem Zugriff, bei größerer
Anschaulichkeit, effizienter Vernetzung der Daten und Datenspeicher und
Einbindung in Internetportale für einen jederzeitigen Zugriff zu schaffen, die die
Trainingsgestaltung unterstützen (müssen). Interdisziplinäres Herangehen und
Verallgemeinerungen zu entsprechenden Theorieansätzen sind dabei unabdingbar,

ebenso wie Wirksamkeitsanalysen in verschiedenen Sportarten und für verschiedene
Zielstellungen (KRUG et al., 2004).
Messplatztraining kann heute sein:
Kraft-Technik-Leistungs-Objektivierung
+
Video-Dokumentation und –Zuordnung
+
Computer animierte Auswertung
+
Daten- Beurteilung, -Speicherung, -Verwaltung im Trainer-Berater-System
+
Internet- bzw. Intranet-Zugriff
+
Modellentwicklung sowie Modelloptimierung und Simulation.

Beispiel 5: Langfristiger Leistungsaufbau
Sportliche Spitzenleistungen sind das Ergebnis von zielbestimmten Prozessen der
sportlichen Leistungsentwicklung, die auf biotisch-psycho-sozialen
Systemkomponenten basieren (SCHNABEL, HARRE & BORDE, 1994). Dieser Prozess
des Langfristigen Leistungsaufbaus (LLA) ist an eine Reihe von Bedingungen
geknüpft, die gesamt gesellschaftliche Dimensionen beanspruchen. Inhaltlich ist der
LLA in Etappen strukturiert, die sportartspezifisch ausgerichtet und miteinander
verzahnt sind, um so die sportmotorische und Persönlichkeits-Entwicklung möglichst
systematisch gestalten zu können.
Die Wurzeln für eine abgestimmte, mehrjährige Ausbildung liegen auch hier in
Strukturierungsansätzen der sowjetischen Sportwissenschaft der 50-ziger und 60-
ziger Jahre. Frühzeitig wurde dieses Konzept durch die Forschungsstelle der DHFK–
dem institutionellen Vorläufer des späteren Forschungsinstituts für Körperkultur und
Sport (FKS) in Leipzig - mit einer konsequenten leistungssportlichen Entwicklung
verknüpft. Im Zusammenhang damit wurden die Begriffe „Kinder-, Jugend- u.
Erwachsenentraining“ terminologisch, inhaltlich und strukturell neu bestimmt. Die
vordergründige Orientierung am Lebensalter wurde aufgegeben. In den Mittelpunkt
trat die Leistungsstruktur einer Sportart/Disziplin sowie die Dauer der Ausbildung der
Fähigkeiten und Fertigkeiten bis zur Erzielung sportlicher Höchstleitungen im
Höchstleistungsalter (THIEß, 1962; 1964; HARRE, DELTOW & RITTER, 1964). Die
Betonung des perspektivischen Charakters des Nachwuchstrainings war neu,
insbesondere bei der Beurteilung der aktuellen sportlichen Leistung und der
zukünftigen Leistungserwartung. In die Beurteilung der Leistungsfähigkeit eines
Athleten wurden so auch die bisher im Trainingsprozess angewandten Mittel,
Methoden, die Belastungsgestaltung, die Trainingshäufigkeit usw. d.h. der bisherige
trainingsmethodische Aufwand stärker einbezogen. Begleitend dazu forcierte man
das System von Sichtung und Auswahl (Stichworte: Einheitliche Sichtung und
Auswahl, Eignungsdiagnostik, Kinder- u. Jugendspartakiade), die medizinische
Betreuung im Rahmen des sportmedizinischen Dienstes und den Aufbau von
Forschungsgruppen für die Olympischen Sportarten und Disziplinen. Darin
eingeschlossen war die theoretische Auseinandersetzung über weiterführende
Fragen des LLA mit dem Ziel der Abklärung grundsätzlicher Positionen in der

Sportwissenschaft (Z. B. RAHN & SCHREITER, 1974; BRUNNER, 1977; BRUNNER & ROST,
1978; TSCHIENE 1976; 1980; SCHUSTER & ROST, 1983; RAHN, 1986).
Im Rahmen dieser mehrjährigen Ausbildung geht es um das Erreichen sportlicher
Spitzenleistungen im Höchstleistungsalter des Athleten, d.h. in einem Zeitraum der
besten psycho-physischen Voraussetzungen für Leistungen in der Sportart oder
Disziplin. Leistungsvorgaben (Altersklassennormen bzw. Anforderungen in den
einzelnen Trainingsetappen sowie Kaderrichtwerte) sind als notwendige
Zwischenziele zu verstehen aber der Prognoseorientierung untergeordnet. Dies
erfordert i.d.R. einen frühzeitigen wenn auch sportartabhängigen Beginn und eine
sportartgerichtete, vielseitige Ausbildung der leistungsbestimmenden
Voraussetzungen, sowie ein wirksames Steuerungssystem mit perspektivisch
wirksame Anreiz- und Kaderstrukturen (vgl. auch DOSB 2005).
Trainingsprozess
Wettkampfsystem
Fazit:
Die
Sichtung
u.a.
u.a.
• train.-method. Konzeption und • WK-Auswahl u. Bedeutung
Kernaussagen zum
• inhatl. Gestaltung
• Nominierungskriterien
Auswahl
• Zeitstruktur/Zyklisierung/
• Teilnahme und
Theoriesystem und
Planung
Leistungspräsentation
zum Praxisverständnis
Bedingungsfaktoren
sind für den deutschen Genetisches
des
Psychische
Potenzial Langfristigen Leistungsaufbaus Dispositionen
Spitzensport nach wie
vor ein tragfähiges
Organisation und
Führung und Kontrolle
Fundament. Es ist Management Gesellschaft u.a.
u.a.
-liche • Bundesebene (DOSB,
jedoch zu sichern, • Trainingsumfeld
Rahmenbedingungen
• Landesebene (Vereine,
Spitzenverband)
• Laufbahnberatung
dass die individuellen
• Fördermaßnahmen
(Sportgymnasien)
und gesellschaftlichen
Bedingungen und Anforderungen, die heute an den Leistungssport gestellt sind,
entsprechend berücksichtigt werden. Wo neue Lösungen zur planmäßigen
Entwicklung von Höchstleistungen erforderlich sind, ist durch eine enge
Wechselbeziehung von Sport, Sportwissenschaft und politischen
Entscheidungsträgern angemessen zu reagieren. Ausgangspunkt müssen
Weltstandsanalysen mit klaren Folgerungen sein. Neben Leistungsvorgaben sind die
erforderlichen Trainingsaufwendungen am Weltmaßstab zu messen. Tendenzen der
trainingszeitlichen Unterbilanzierung und Mängel im Qualitätsmanagement der

Verbände sind konsequenter zu begegnen. (STARK 2003). Die wissenschaftliche
Unterstützung des Langfristigen Leistungsaufbau ist durch Auftragsforschung
systematischer mit zu gestalten. Die Wirksamkeit ist durch konsequentere
Einbindung in die Trainingsprozesse zu erhöhen.
Abschließend lässt sich sagen, dass die Trainingswissenschaft zwar ein
theoriebasiertes Fundament für die Herausforderungen des (Hoch) Leistungssports
hat, aber stärker als bisher kausalanalytische Untersuchungen erforderlich sind. D.h.
ein partieller Paradigmenwechsel steht an, der insbesondere die interdisziplinäre
Zusammenarbeit mit Wirkungsprüfungen im „trainingspraktischen Vorfeld“, die
differenziertere Untersetzung nach Ausgangs- u. Randbedingungen sowie die
Modellierung und Simulation der Wirkungserwartungen mit Folgenabschätzung in
den Fokus rückt.
Für leistungssportliche Zielstellungen (citius, altius, fortius) ist dabei oft die Qualität
der muskulären Antriebe von entscheidender Bedeutung. Ein perspektivischer
Ansatz wird in differenziellen Konzepten des Kraft-Technik-Trainings gesehen. Dabei
spielen Kriterien und Parameter im individuellen Anpassungsverhalten des
muskulären Systems eine zentrale Rolle.
5. Zum Konzept der „lokalen Muskel-Vor-Ermüdung“ (eigener
Forschungsansatz)
5.1. Theoretische Grundlagen
In Deutschland sind mit den Arbeiten der „Freiburger“- bzw. „Frankfurter Schule“
ausgewiesene experimentelle Grundlagen für die Gestaltung des Kraft-Technik-
Trainings gegeben. Es werden seit Jahren Fragestellungen zu Belastungs-,
Ermüdungs- und Adaptationsvorgängen erforscht und Schlussfolgerungen zur
Optimierung des Krafttrainings gezogen (vgl. SCHMIDTBLEICHER et al., 1978; BÜHRLE,
1985; SCHMIDTBLEICHER & GOLLHOFER, 1985; GOLLHOFER, 1987; 1993; MÜLLER, 1987;
FRICK, 1993; GÜLLICH & SCHMIDTBLEICHER, 1995; 1996; SCHÖNTHALER & OHLENDORF,
2002; HARTMANN et al. 2008). In dem Zusammenhang soll auch auf Arbeiten von
WITTEKOPF & RÜHL (1984) aufmerksam gemacht werden. Originär waren die Arbeiten
von POLLMANN & WILLIMCZIK (1991) zur Steuerung des Krafttrainings mit Hilfe von

EMG-Kennwerten, sowie von WOLLNY (1991), der muskuläre Steuermechanismen
zur Beschreibung von sporttechnischen Lernprozessen abgeprüft hat. TIDOW und
WIEMANN (1993; 1994) haben das Schnellkrafttraining optimiert, in dem sie
Abhängigkeiten vom efferenten Frequenzspektrum, der summarischen
Kontraktionskraft und der Kontraktionsgeschwindigkeit der motorischen Einheiten für
ein gegebenes Faserspektrum aufgezeigt haben. Im Einzelnen kann hier nicht auf
die Vielzahl der belastungsmethodischen Verfahren für die Gestaltung des
Krafttrainings eingegangen werden. Einen Überblick über verschiedene methodische
Ansätze im (Maximal-) Krafttraining gibt z.B. GREIWING (2006). Zur aktuellen
Diskussion von Einsatz- und Mehrsatz-Training vgl. FRÖHLICH (2006). Zelluläre
Anpassungen nach Trainingsbelastungen referieren TEGTBUR, BUSSE & KUBIS (2009).
Mitte der 90-er Jahre wurde bei eigenen Untersuchungen mit Nachwuchsspringern in
der Leichtathletik deutlich, dass im Kraft-Zeit-Verhalten Phänomene auftreten, die
bisher kaum beachtet worden waren. Die gängige Trainingsempfehlung ging eher
davon aus, dass ein Schnellkrafttraining im unermüdeten Zustand durchzuführen sei
und nur minimale konditionelle Vorbelastungen zu tolerieren sind ( LETZELTER, 1983;
HARTMANN & TÜNNEMANN, 1984; SCHMIDTBLEICHER & FRICK, 2001). Konkret zeigte sich
aber, dass bei Nieder-Hoch-Sprüngen (Drop Jump) nach lokaler Ermüdung des M.
Triceps surae trotz massiver lokaler (Aus-) Belastung eines für die Bewegung
entscheidenden Kinetors (M. triceps surae) de facto gleiche Bodenreaktionskräfte
erzeugt werden konnten. Dies war nicht zu erwarten, denn nach BOBBERT et al.
(1986) können durch die am Fuß wirkenden Muskeln etwa 30% der Sprungleistung
(Bsp. Counter Movement Jump) erbracht werden. Im Allgemeinen gilt, dass durch
eine drastische Glykogenabnahme in den Muskelfasern mit einer Verminderung der
maximalen Muskelkraft bzw. einer deutlichen Zunahme der Ermüdbarkeit bei
nachfolgenden Kontraktionsserien zu rechnen ist (JACOBS et al. 1981). Hinzu kommt
der Anstieg der H + Ionen Konzentration mit einem erschöpfungsbedingten Abfall des
intramuskulären pH-Wertes auf 6,7 (SAHLIN et al., 1981) bzw. auf 6,3 mit einer daraus
resultierenden Blockierung der Glykolyse (BASSEY & FENTEM, 1981). Zum Anderen
wurde die Abnahme der Kaliumkonzentration in der Muskelzelle festgestellt, was die
Erregungsprozesse der Membran beeinträchtigt (NÖCKER, 1971; MELZER et. al.,

1986). Offensichtlich sind aber unter den Bedingungen einer selektiven Ermüdung
von Muskeleinheiten noch andere Mechanismen der Bewegungsregulation
verfügbar, die bei der regulativen Adaptation zur Stabilisierung des
Bewegungssystems eine „progressive Rolle“ spielen können (DUTHIE, YOUNG, &
AITKEN, 2002; KAWAMORI & HAFF, 2004).
Aktivität des M. vastus lateralis
nach lokaler Ermüdung
Kraftstoß nach lokaler
Ermüdung
Kraftstoß vor lokaler
Ermüdung
Muskelaktivität und Kraftstoß bei einem Drop Jump vor und nach supramaximalen
Belastungen des M. Triceps surae (THORHAUER & TÜRK-NOACK, 1997, S. 16)
Im Sinne einer Arbeitshypothese wurde deshalb angenommen, dass durch Vor-
Ermüdung wesentlicher Arbeitsmuskeln Kompensations-Mechanismen aufgebaut
werden können, die zu einer Erhöhung der Leistungsfähigkeit der muskulären
Antriebe des agierenden Systems im nicht-ermüdeten Zustand beitragen. Es war zu
prüfen, ob und inwieweit die lokale Ermüdung einzelner Muskeln bzw. kleiner
funktioneller Einheiten Reaktionen nach sich zieht, die die ermüdungsinduzierte
Muskulatur betrifft, eventuell aber auch zu charakteristischen Veränderungen in der
muskulären Steuerung des gesamten Bewegungssystems führt.
In Arbeiten von BÜSCH (1993), DAUGS et al. (1996) und OLIVIER et al. (2001) sind
einige Fragestellungen der konditionellen Vorbelastung sowie deren Auswirkung auf
die zentral-nervale Aktivierung problematisiert. Sie verweisen auf die
widersprüchlichen Definitionsansätze bzw. die experimentelle Befundlage in der
„Ermüdungsforschung“. Die Autoren beziehen sich auf Arbeiten von BENSON (1968),
der „Ermüdung“ auch als Leistungsstimulus wertet. Aber bereits in Arbeiten von

BORNEMANN (1952) ist Ermüdung ein Vorgang, dessen „Wirkungen sich nicht nur in
einzelnen Funktionsminderungen, sondern ebenso sehr auch in der Veränderung
des Funktionsgefüges des Organismus äußert“ (zit. bei SCHMIDTKE, 1965, S.17).
OLIVIER (1996) hat versucht den Zusammenhang von (konditioneller) Belastung,
neuromuskulärer Beanspruchung und den zentralnervösen Aktivierungszuständen
für einzelne, ausgewählte Bedingungen zu verifizieren. STRASS (1985; 1994),
HÄKKINEN, ALEN & KOMI (1985), KOMI (1989), WEIR et al. (1996) und RECHTIEN et al.
(1999) beschreiben Reaktionen des neuromuskulären Systems auf
Ermüdungsbelastungen. So erkannten z.B. HÄKKINEN & KOMI (1983) eine
Reduzierung der EMG – Frequenz und eine Zunahme der EMG- Amplitude bei
submaximalen Kontraktionen. BIGLAND-RITCHIE & WOODS (1984) beobachteten eine
Reduzierung der Entladungsrate der motorischen Einheiten bei Ermüdung. NOTH
(1993) gibt als Ermüdungsanzeichen eine Abnahme der Amplituden der
Aktionspotentiale sowie der Leitgeschwindigkeit einzelner Fasern an. Dagegen
konstatiert LUTTMANN (1996) bei isometrischer Muskelarbeit eine abnehmende
Medianfrequenz und eine Zunahme der abgeleiteten Amplituden. Im gleichen Sinne
auch GOLLHOFER (2000), der eine zusätzliche Rekrutierung motorischer Einheiten bei
lokalen Muskelermüdungen herausstellt, die sich in einer Frequenzverringerung und
einer Amplitudenzunahme äußert. Neben den genannten Autoren gibt es weitere
Untersuchungen. Die für die Individualisierung von Trainingsprozessen sowie für die
Begründung neuer Belastungsmethoden wesentliche dynamischen Muskelarbeit ist
aber noch weniger aufgeklärt. So treten Phänomene der muskulären Ermüdung in
den Mittelpunkt, wie sie sich vor allem bei dynamischer Muskelarbeit und in
sportartspezifischen Bewegungs- und Belastungssituationen stellen. Ermüdung wird
hier verstanden als aktivitätsinduzierte Reduktion der Fähigkeit des Muskels, Kraftbzw.
Leistung zu generieren, unabhängig davon ob die Aktivität aufrecht erhalten
wird (GANDEVIA, 2001; BARRY & ENOKA, 2007; NYBO & SECHER, 2004; MEEUSEN et al.
2006). Damit kann Ermüdung schon relativ zeitnah nach dem Beginn einer
anhaltenden Aktivität einsetzen, obwohl der Sportler die Tätigkeit weiter ausführt. In
Abhängigkeit von der Bewegungsaufgabe sind unterschiedliche psycho-physische
Systeme betroffen (GREEN, 1997; ALLEN et al., 2008; AMENT & VERKERKE, 2009). Im
Folgenden werden Ergebnisse des Arbeitsbereiches vorgestellt, die sich

insbesondere mit Reaktionen nach lokaler Muskelermüdung auf Parameter der
sportlichen Leistung, der Bewegungskinematik und der muskulären Regulation
befassen.
5.2. Experimentelle Befunde
5.2.1. Art der Vorbelastung
Problem: Der Einflusses verschiedener Vorermüdungs-Strategien – hier dynamische
und isometrische Belastungen der unteren Extremitäten (HOFFMANN, 2006; WERNER,
2006)
Belastungsvariante Muskel-Vorbelastung Art der Vorbelastung
Variante 1 M. triceps surae isometrisch
Variante 2 M. triceps surae dynamisch
Variante 3 M. quadriceps femoris isometrisch
Variante 4 M. quadriceps femoris dynamisch
Versuchspersonen: 14 männlichen Sportstudenten mit folgender Charakteristika:
Alter 25,1 Jahre; Körperhöhe 178 cm; Körpermasse 73,7 kg; Körperfettgehalt 14,7 %;
Trainingshäufigkeit 4,8
Einheiten/Woche in den
Sportarten Fußball, Tennis
Handball, ,Langstreckenlauf,
Triathlon, Karate oder Judo.
Kontrollübung:
Serielle Sprungbewegung
(Squat-Drop-Drop-Jump).
Untersuchungsbedingungen: Die dynamische Vorbelastung erfolgte mit einer
Zusatzlast, die 8 Wiederholungen der individuellen Maximalleistung entsprach.
Getaktet wurde mit 1 Hz. Abbruchkriterium war das Nichterreichen von 80% der
Ausgangsleistung bei isometrischer Vorermüdung bzw. das Nichterreichen der
geforderten Wiederholungszahl bei dynamischer Vorermüdung oder Abbruch durch
den Probanden, um gesundheitliche Risiken zu vermeiden. Die isometrische
Belastung erstreckte sich jeweils über 10 s. Die Datenerfassung erfolgte mit dem 16-

Kanal EMG der Firma BIOVISION, die A/D-Wandlung mit einer PCMCIA-DAQ16-
Karte von QUATECH. Die EMG-Muskelableitungen wurden nach dem SENIAM-
Projekt vorgenommen (HERMENS ET AL., 1999). Zur Registrierung der Daten diente
die Software DASYLAB 9.0 mit einer Messfrequenz von 2000Hz. Die Rohdaten
wurden ungefiltert aufgezeichnet. Zur Reduzierung von Artefakten erfolgte eine
Bearbeitung mit einem Tiefpassfilter (Butterworth 2. Ordnung, 400 Hz) und einem
Hochpassfilter (Butterworth 2. Ordnung, 20 Hz). Das Moving Avarageverfahren mit
31 Werten wurde für die Erstellung der Hüllkurven angewendet. Zur
Amplitudennormalisierung wurde der Maximalwert der Hüllkurve, zur
Zeitnormalisierung die Bodenkontaktzeit des unermüdeten Sprungs für alle weiteren
Sprünge der jeweiligen Vorermüdungsform auf 100% gesetzt. Als Parameter der
sportlichen Leistung wurden die Flugzeit/Flughöhe und die Bodenkontaktzeit
optoelektronisch erfasst (Optojump von MICROGATE). Videobildanalysen
(Kamerafrequenz: 50 Hz) schätzten mögliche Änderungen der Sprungtechnik mit
dem Programm MOTIOLYSE der Universität Bielefeld ab. Zur Bilddigitalisierung
wurde die Software DIVAS 2.0 (Datenhaus GmbH) verwand. Die statistische
Auswertung der Daten erfolgte mit dem Programm SPSS (11.0), bei einem
zweiseitigen „exakten Vorzeichentest“ (vgl. HOFFMANN 2006, 50-57).
Ergebnisse:
Die Parameter der sportlichen Leistung (Flugzeit, Bodenkontaktzeit) weisen im
Gruppenmittel trotz eines lokal ermüdeten Hauptkinetors bei allen vier
Vorermüdungsstrategien nur einen geringen (

eagieren mit einer Abnahme des IEMG, während der Vastus medialis, Rectus
femoris, Glutaeus maximus und der Erector spinae zum Teil beträchtliche
Zugewinne verzeichnen.
Muskeln Sprung 2
(%)
Sprung 3
(%)
M. tibialis anterior -30,3 -39,2
M. soleus +1,6 -1,0
M. gastrocnemius lateralis +2,0 -2,2
M. gastrocnemius medialis -6,4 -5,2
M. vastus medialis +2,4 +2,0
M. rectus femoris +1,6 +5,7
M. vastus lateralis -5,3 +3,5
M. biceps femoris -16,3 +6,6
M. glutaeus maximus +14,6 +7,4
M. erector spinae +30,9 +23,8
Prozentuale Veränderungen (geometrisches Mittel) des integrierten EMG der Kontrollsprünge 2
und 3 (Drop Jumps) nach dynamischer Vorermüdung des M. triceps surae für die Zustände 0
(unermüdet) und 3 (ermüdet). HOFFMANN (2006, S. 76)
Ermüdungsbelastungen erzeugen bei den Probanden mehrheitlich regulatorische
Veränderungen in der Beinkinematik. Bei dynamischer Vorermüdung des M.
triceps surae verringerten sich die Winkel im Hüft- und Kniegelenk; bei
dynamischer Vorermüdung des M. quadriceps femoris wurde dagegen eine
Vergrößerung des Hüftwinkels beobachtet. Ein gleiches kompensatorisches
Verhalten zeigte sich bei isometrischer Vorermüdung des M. triceps surae.
Dagegen waren Veränderungen in der Körperschwerpunkt-Lage nur bei einigen
Probanden signifikant (5%-Niveau).
KSP unerm üdet KSP teilermüdet KSP ermüdet
180
Höhe [cm]
120
60
0
A B C D E F G H I J K L M N
Probanden
Körperschwerpunkt
(KSP) – Höhe für alle
Probanden (WERNER,
2006, S. 112)
Diese Aussagen ergänzen Literaturbefunde zur Beinkinematik beim Gehen und

Laufen (z.B. SEYFARTH, 2002).
Einzelfallanalysen für je einen Vertreter aus dem Ausdauerbereich (Triathlon mit 5
TE/Wo), dem Schnellkraftbereich (Karate mit 3 TE/Wo) und dem
Sportspielbereich (Fußball mit 10 TE/Wo) legen tätigkeitsspezifische Reaktionen
auf die Muskelvorermüdung nahe. SO reagierte der ausdauerakzentuierte
Sportler mit einer zunehmenden „Hüft- und Kniegelenksversteifung“, der
kraftakzentuierte Sportler eher mit einer „Kniegelenksversteifung“ und einer
Stützzeitverlängerung, während der Sportspieler sich durch eine
Stützzeitverlängerung und Verlängerung des Beschleunigungsweges
auszeichnete (WERNER, 2006).
Bodenkontaktzeit
[s]
0,60
0,40
0,20
0,00
Bodenkontaktzeiten bei lokaler Ermüdung
BKZ unermüdet BKZ teilermüdet BKZ ermüdet
ausdauerakzentuiert kraftakzentuiert spielakzentuiert
Probanden
Einzelfallanalysen –
Auswirkungen einer
dynamischen
Ermüdung des M.
triceps surae auf die
Bodenkontaktzeit
(WERNER 2006, S.
146)
Flugzeiten bei lokaler Ermüdung
Flugzeit [s]
0,60
0,40
0,20
0,00
FZ unermüdet FZ teilermüdet FZ ermüdet
ausdauerakzentuiert kraftakzentuiert spielakzentuiert
Probanden
Einzelfallanalysen –
Auswirkungen einer
dynamischen
Ermüdung des M.
triceps surae auf die
Flugzeit (WERNER
2006, S. 151)
Insgesamt ist festzuhalten, dass unterschiedliche Ermüdungsstrategien z.T.
unterschiedliche Ermüdungsreaktionen auslösen. Die muskuläre Regulation und die
Bewegungs – Kinematik zeigen auch individuelle Kompensationsmuster. Die
Ergebnisse sind insgesamt nicht homogen. Weitere Untersuchungen sind angezeigt.

5.2.2. Intensität der Vorbelastung
Problem: Einfluss unterschiedlicher Intensitäten zur lokalen Ermüdung von Muskeln
am Beispiel der unteren Extremitäten (SOROUR, 2004). Die Intensität der
Ermüdungsbelastung wurde zwischen 95%, 80% und 60% der individuellen,
isometrischen Maximalleistung (MVC) variiert.
Versuchspersonen: 10 männlichen Sportstudenten: Alter 22,8 Jahre; Körperhöhe
180 cm; Körpermasse 78,0kg; Körperfettgehalt 15,5%.
Kontrollübung: Serielle Sprungbewegung (Squat-Drop-Drop-Jump).
Untersuchungsbedingungen: Das Design war dem im Abschnitt 5.2.1.
beschriebenen vergleichbar. Die Ermüdungsbelastung bestand aus
Streckbewegungen im Fußgelenk (Wadenheber) an einem modifizierten
Hantelgleitgerät (Hackenschmidt). Ein opto-akustischer sowie ein inkrementaler
Wegsignalgeber sicherte die Standardisierung der Bewegungsausführung. Bei 95%
Belastungen erfolgten 2 Wiederholungen, ansonsten 8 Wiederholungen. Danach
wurden die Kontrollübungen („Squat-Drop-Drop-Jump“). Danach wurden die
Kontrollübungen, bei einem Ausgangs-Kniewinkel von ca. 110 Grad, abverlangt. Der
Vorgang von Ermüdungs- u. Kontrollbewegung wurde bis zur Ausbelastung
fortgesetzt. Mit der Oberflächen-EMG wurde abgeleitet: M. gastrocnemius, M.
soleus, M. tibialis anterior, M. vastus medialis, M. biceps femoris.
Ergebnisse:
Die Ermüdung des Triceps surae führt insgesamt zu geringfügigen
Leistungsverlusten (etwa 5%) bei Kontakt- und Flugzeiten.
Darstellung der Flugzeit beim Drop Jump bei Ermüdung des Triceps surae eines
Probanden mit der Intensität von 95% der MVC (SOROUR, 2004, S. 137)

Dieser Leistungsrückgang ist weitgehend unabhängig von der Intensität der
Ermüdungsbelastung. Beurteilt wurde das arithmetische Mittel der letzten d.h.
ermüdeten 5 Sprungfolgen zu den ersten, unermüdeten 5 Sprungfolgen; der
Leistungskennwert ergibt sich aus Flugzeit/ Bodenkontaktzeit (SOROUR, 2004, S.
49-53).
Intensität der
Belastung
Bodenkontaktzeit
Differenz in %
Flugzeit
Differenz in %
Leistungskennwert
Differenz in %
MVC 60% + 6,0 - 4,6 - 9,9
MVC 80% + 5,1 - 4,6 - 9,2
MVC 95% + 6,1 - 3,5 - 8,3
Die Aktions-Potenziale der erfassten Muskeln der unteren Extremitäten erhöhten
sich signifikant mit der Ermüdungsaufstockung. Dies steht in Übereinstimmung
mit LAURIG (1983), WITTEKOPF UND RÜHL (1984) SOWIE AHONEN (1994), die eine
zusätzliche Aktivierung motorischer Einheiten annehmen. Die gleichen
Mechanismen können allerdings quantitativ variieren. Hinzu kommen erhöhte
Aktivitäten der ermüdeten Synergisten und die Optimierung von Erregungs- u.
Hemmungs-Prozessen im Verlaufe der Ermüdung des Hauptmuskels.
Roh-EMG des M. biceps
femoris bei 10 Drop Jumps
je Serie (oben-Sprungserie
1, unten-Sprungserie 18);
THORHAUER ET AL. (2004).
Deutlich werden die verbesserte Trennschärfe sowie eine autoregulative Tendenz
zur Einfachstrukturierung der Aktionspotenziale. Verbunden damit ist die
Reduzierung der Anzahl der Umkehrpunkte der Muskel-Aktions-Potenziale, auf
die bereits DIEZ (1978) verwiesen hatte. Dies lässt sich anhand der EMG-
Hüllkurven nach dem Moving Avarageverfahren beispielhaft veranschaulichen.

200
%
160
120
80
40
0
m. soleus S3_2
m. soleus S13_2
Veränderungen in der
Muskelregulation im Verlaufe der
Ermüdung am Beispiel des M.
soleus:
unermüdet, 3. Serie,
ermüdet, 13. Serie;
HOFFMANN (2006, S. 52)
5.2.3. Art der Muskelstimulation
Neben isometrischen und dynamischen Belastungsreizen wird seit einiger Zeit
wieder die Elektro-Myo-Stimulation (EMS) verstärkt in das Krafttraining einbezogen,
nach dem in den 60-er und 70-er Jahren bereits eine breitere Nutzung im
Hochleistungstraining erfolgt war (KOTZ, 1971; KOTZ & CHWILON 1991; JONES, 1996).
Es wird vermutet, dass die muskuläre Ermüdung durch eine Störung der Erregungs-
Kontraktionskopplung ausgelöst wird. Auch andere Mechanismen werden diskutiert
(PLACE ET AL., 2005). Die EMS-induzierte Belastungen und ihre Wirkung auf die
neuromuskuläre Regulation sind bisher nicht abschließend geklärt. Vor diesem
Hintergrund hat MICHEL (2003 und 2007) eine Reihe von Untersuchungen
vorgenommen.
Problem: Elektro-Myo-Stimulation (EMS) als Belastungsreiz der Arbeitsmuskulatur
und deren Wirkungen auf die neuromuskuläre Regulation.
Versuchspersonen: 11 männlichen Kraftsportler (MICHEL 2003): Alter 23,6 Jahre;
Körperhöhe 184 cm; Körpermasse 85,5 kg; Körperfettgehalt 16,2 %;
Trainingshäufigkeit 4-8-mal pro Woche.
Kontrollübung: Drop Jump aus 40 cm Fallhöhe
Untersuchungsbedingungen: Der Belastungsreiz erfolgte für den M. rectus femoris
des Vorzugsbeines 20-mal im Abstand von 15 s mit dem unten dargelegten EMS-
Programm. Dazwischen wurde die Leistungsfähigkeit mit dem Drop Jump aus 40 cm
Fallhöhe überprüft. Die Bodenkontaktzeit entspricht nach Bauersfeld & Voss (1992)
der Kategorie „Langstützer“ (um 180 ms). Es wurden EMS-Geräte von COMPEX
„Sport-P“ (Schweiz) eingesetzt. Die Zielstellung bestand in der Sicherung einer

maximalen Sprunghöhe (Flugzeit). Die kinematische Bewegungsstruktur wurde mit
Videobildanalysen überprüft. Die statistische Auswertung erfolgte für die
beschreibende Statistik (Mittelwert, Standardabweichung, Variationskoeffizient,
Trendlinie) mit dem Softwarepaket MS Excel XP und für die schließende Statistik
(Prüfung auf Normalverteilung, Varianzhomogenität, Signifikanz) nach David (vgl.
KESEL, JUNGE & NACHTIGALL, 1999) sowie mit SPSS 10.0 (vgl. MICHEL, 2007, 67-70).
Das EMS-Programm ist wie folgt gekennzeichnet:
Impulsstärke: 40 mA; Impulsbreite (IB): individuell nach der Gleichung
IB = CK * [1+ (450 – R / 300)] wo CK - Chronaxiekoeffizient des M.
vastus medialis, R – Körperhöhe 2 / Körpermasse;
Impulsform: symmetrischer Zweiphasen – Rechteckimpuls;
Impulsfrequenz: 120 Hz; Kontraktionsdauer: 4 s; Pausendauer: 2 s;
Anzahl der Wiederholungen: 10; Dauer des EMS Programms:
60 s; Arbeitsquantität (Kontraktionszyklus/Pausenzyklus): 486 Joule.
Ergebnisse (Michel 2003):
• Die Ermüdung des M. rectus femoris eines Beines (Vorzugsbein) hat keinen (für
20 % der Probanden) bzw. nur einen geringen Einfluss (für 80 % der Probanden)
auf die Flugzeit des mit beiden Beinen ausgeführten Drop Jumps. Dabei kommt
es unter dem Einfluss von EMS zu einer geringfügigen Erhöhung der
Hauttemperatur (ca. 0,5 Grad) sowie des Oberschenkelumfangs (0,5 bis 1 cm).

• Die Bewegungskinematik zeigt tendenziell eine intensivere Extension im
Hüftgelenk, eine stärkere Absenkung des KSP und die Verlängerung der
Bodenkontaktzeit.
• Die EMG-Parameter lassen im Verlaufe der
Ermüdung des M. rectus femoris eines Beines
mittels EMS eine verstärkte Einbeziehung der
Muskulatur des Gegenbeines erkennen.
Daneben gibt es eine autonome Regulation,
die an Stelle des ermüdeten M. rectus femoris
den M. vastus medialis verstärkt einbindet.
Rectus
Vastus
Veränderungen der Muskelaktionspotenziale für einen Probanden zwischen Versuch 1 (unermüdetlinks)
und Versuch 19 (ermüdet-rechts) nach der Elektromyostimulation des M. rectus femoris. MICHEL
(2003, S. 165)
• In einem Nachfolgeexperiment wurde die regulative Wechselwirkung zwischen
Vasti und Rectus femoris überprüft (MICHEL, 2007). Die Ergebnisse legen nahe,
dass es unter EMS provozierten Funktionsdefiziten des M. vastus medialis nicht
in jedem Falle zu einer erhöhten muskulären Aktivität des M. rectus femoris,
sondern eher zu einer Aktivitätszunahme des M. vastus lateralis kommt.
In der Literatur werden unterschiedliche Befunde dafür diskutiert. NICHOLS ET AL.
(1999) berichten über eine stärkere Ia Verlinkung der M. vasti und eine
schwächere zwischen den M. vasti und dem M. rectus femoris. Dem gegenüber
wies AKIMA ET AL. (2002, S. 679) bei elektrischer Stimulation des Vastus lateralis
höhere Aktivitäten im Rectus nach. Bei unseren Untersuchungen ist eine Co-

Innervation durch die Art und Weise der EMS nicht ganz auszuschließen.
Eventuell liegt auch eine stabilisierende Funktion des M. vastus medialis im
Kniegelenk vor (vgl. APPEL & CABRIC, 1987; MARWORTH, 2004), während beim M.
rectus femoris eine Kniegelenk streckende Funktion angenommen wird.
EMG – Maxima
ausgewählter
Muskeln für einen
Probanden bei
Elektrostimulation
des M. vastus
medialis. MICHEL
(2007, S. 105)
Fazit: Die externe Elektromyostimulation ist zur „punktgenauen“ Ermüdung einzelner
Kinetoren geeignet. „Nebenwirkungen“ wie Überwärmung und Schwellung des
stimulierten Muskels, Druckschmerz, Hautrötung sowie Reiz – Stimulus – Schmerzen
und Ängste bei Grenzwertigkeit von Stimulationsparametern sind nach einem
individualisierten Anpassungstraining beherrschbar. Die Mechanismen der
kompensatorischen Regulation nach EMS sind denen nach isometrischer bzw.
dynamischer Belastung vergleichbar.
5.2.4. Bewegungsstruktur
In einer weiteren Studie wurden Anpassungsreaktionen des muskulären Systems in
Abhängigkeit von der Bewegungsstruktur der Kontrollübung verfolgt. Konkret ging es
um den Counter-Movement-Jump, der sich bewegungsstrukturell deutlich von den
bisher gewählten Kontrollsprüngen Drop Jump und Squat Jump unterscheidet.
Problem: Einfluss der Anpassungsreaktionen des muskulären Systems auf den
Counter-Movement-Jump nach EMS des M. gastrocnemius lateralis bzw. des M.
triceps surae (STUTZIG 2009).

Versuchspersonen: 21 männliche Sportstudenten mit unterschiedlichem
Qualifikationsniveau in verschiedenen Sportarten: Alter 25,6 Jahre (±3,6);
Körperhöhe 180,1 cm (±4,6); Körpermasse 78 kg (±8,7); Body Mass Index
(BMI=KM/KH 2 ) 24 (±2,2).
Kontrollübung: Counter-Movement-Jump
Untersuchungsbedingungen: Verlangt wurden
3 maximale isometrische Plantarflexionen im
Abstand von 3min gefolgt von 5 Counter-
Movement-Jumps im Abstand von 2 min. Nach 3
min EMS erfolgte innerhalb von 2 s ein Counter-
Movement-Jump. Dieser Algorithmus wurde 10-
M. triceps surae
mal wiederholt. Im Anschluss erfolgten nochmals
2 maximale isometrische Plantarflexionen. Die Ermüdung wurde mittels externer
EMS nach folgendem Programm induziert: Reizdauer 6s, Pause 18 s, Frequenz 80
Hz, Intensität- nach individueller Schmerzgrenze, Rechteck-Impulsform bei 350μs
Impulsbreite.
Zur Auswertung der Muskelaktivität bei den dynamischen Versuchen wurde das
EMG Signal über die Dauer der exzentrischen Phase, der konzentrischen Phase und
der Gesamtzeit des Sprunges integriert (IEMG). Da die Sprünge in ihrer zeitlichen
Struktur in Abhängigkeit von den Bewegungserfahrungen des Probanden variierten,
wurde das IEMG zeitnormalisiert, indem das Integral durch die Dauer der jeweiligen
Phase dividiert wurde (GOLLHOFER, 2000; VAN SOEST, ROEBROECK, BOBBERT, HUIJING,
& VAN INGEN SCHENAU, 1985; WINTER, 1990).
Die Prüfung auf Mittelwertsunterschiede bei Messwiederholung erfolgte durch
einfaktorielle ANOVA. Vorher wurden die Messwerte auf Varianzgleichheit mittels
Levene-Test überprüft. Im Falle von Varianzgleichheit wurde der Bonferroni-Test zur
Prüfung auf Signifikanz herangezogen. Bei Ungleichheit der Varianzen wurde auf
den Mittelwertsvergleich nach Tamhane zurückgegriffen.

Ergebnisse:
• Nach elektrischer Stimulation des M. gastrocnemius lateralis sowie des M. vastus
lateralis erfolgt im Mittel ein Rückgang der Sprunghöhe um 1.9 cm (4,5%). Das
heißt, die sportliche Leistung kann im Prinzip aufrecht erhalten werden.
• Die EMS induzierte Muskelermüdung bewirkt nur partiell funktionelle
Adaptationen des Counter-Movement-Jumps. Signifikante Erhöhungen wurden in
den Agonisten des Gastrocnemius lateralis nur während der konzentrischen
Phase gemessen; vereinzelt gab es auch Steigerungen des IEMG im Vastus
medialis. Im Rectus femoris kam es zu keinen Veränderungen der IEMG. Auch
die muskuläre Aktivität des Tibialis anterior als Antagonist des M. triceps surae
blieb unverändert. Der Antagonist des M. quadriceps femoris, der M. biceps
femoris, wurde in der exzentrischen Phase stärker (signifikant) aktiviert. In der
konzentrischen Phase war das IEMG des M. biceps femoris konstant. Die
muskuläre Aktivität der elektrisch stimulierten Muskeln nimmt in ihrer
konzentrischen Bewegungsphase signifikant (5 %-Niveau) ab. Dies gilt auch bei
maximaler isometrischer Willkürkontraktion, die begleitend durchgeführt worden
war.
• Durch die elektrische Stimulation des M. gastrocnemius lateralis nahm die
maximale willkürliche Kontraktionskraft des M. triceps surae ab. Die Unterschiede
waren jedoch nicht signifikant.
Fazit: Die nach lokaler Muskelermüdung nachweisbaren muskulären
Anpassungsreaktionen bei Kontrollübungen mit verschiedenen Bewegungsstrukturen
zeigen eine Reihe von Gemeinsamkeiten. So sind die Regulationsmechanismen in
der Lage, ermüdungsbedingte Einschränkungen der sportlichen Leistung (größer 15
%) weit hinaus zu schieben. Daneben sind aber auch ganz spezifische Reaktionen
des neuromuskulären Systems zu beobachten, die auf Struktur immanente
Verhaltensweisen schließen lassen. Für eindeutige Aussagen, sind aber
weiterführende Untersuchungen angezeigt.

5.2.5. Trainingsexperiment (1)
Generell ist zu prüfen, ob unter feldnahen Bedingungen mit dem Prinzip der lokalen
Muskel-Vor-Ermüdung signifikante Leistungssteigerungen gegenüber dem bisher im
Training eingesetzten Verfahren erzielt werden können.
Problem: Prüfung der Effektivität von 2 verschiedenen Kraftprogrammen im
Hochsprung-Training von Nachwuchs – Leichtathleten.
Versuchspersonen: Leichtathletiken, Disziplin Hochsprung, Männer, C / D und C –
Kader; insgesamt 22 Sportler, die eine Versuchsgruppe (VG) sowie in eine
Kontrollgruppe (KG) eingeteilt wurden (MICHEL, 2007, S. 65).
Gruppe
Alter
Körper-
Körper-
Körper fett
TE/Wo
Tr.- Alter
(Jahre)
Höhe (cm)
Masse (kg)
(%)
(Anzahl)
(Jahre)
VG 16,9 191 80,7 11,4 8,2 7,8
KG 16,9 191 81,7 10,4 8,4 7,8
Kontrollübung: Drop Jump (aus 40 cm Höhe)
Untersuchungsbedingungen: Über 6 Wochen erfolgten in der Übergangsperiode 3
Trainingseinheiten (TE) pro Woche als disziplin-spezifisches Schnellkrafttraining: im
Kern Absprünge mit Zusatzlasten nach der Schlagmethode. In der VG wurde vor
Beginn der Absprungserie zusätzlich eine beidseitige Vorermüdung des M. rectus
femoris mit Hilfe der externen Elektromyostimulation vorgenommen. Das EMS-
Programm entsprach dem Vorgehen in Studie 5.2.3. (Michel 2003), wobei die Zahl
der Wiederholungen 40 und die Gesamtdauer des Programms 4 min. betrug. Die
sportliche Leistungsfähigkeit wurde mittels Drop Jump – Test im unermüdeten
Zustand 3 Tage vor und 3 Tage nach dem Trainingszyklus überprüft.
Drop jump – Test
Prätest
(3 Tage vor
Trainingszyklus)
6 – Wochen –
Trainingszyklus
(Übergangsperiode, 3 TE/Wo)
Drop jump – Test
Posttest
(3 Tage nach
Trainingszyklus)

Ergebnisse:
In beiden Gruppen kommt es zu den erwarteten signifikanten Leistungsanstiegen
(Zunahme der Flughöhe im Drop Jump).
Der Zuwachs in der VG übertrifft überzufällig den Zuwachs in der KG. Daraus
lässt sich eine höhere Effizienz des Schnellkrafttrainings mittels EMS nach dem
Prinzip einer begleitenden Agonisten-Vorermüdung ableiten (MICHEL (2007, S.
120-130).
mittlere Flughöhe Differenz mittlere Bodenkontakt- Differenz
zeit (BKZ)
Prätest Posttest Prä-Post Prätest Posttest Prä-Post
VG 35,5 cm 39,1 cm +3,6 cm 0,272 s 0,299 s +0,027 s
KG 37,1 cm 38,6 cm +1,5 cm 0,253 s 0,257 s +0.004 s
Die EMG – Parameter (Vorinnervationsdauer, EMG-Maximum, integriertes EMG)
belegen für die VG eine signifikant höhere Aktivität des M. vastus medialis.
Bsp.: Mittleres integriertes EMG (IEMG) für ausgewählte Muskeln des linken
Beines eines Probanden der VG; links: Prätest, rechts: Posttest (MICHEL 2007, S.
138).
Darüber hinaus kommt es im Posttest zu einer zeitlichen Verlängerung der
Vorinnervation als Zeichen für eine erhöhte, d.h. frühzeitigere Muskelaktivität.

Bsp. : Mittlere Vorinnervationsdauer ausgewählter Muskeln eines Probanden der
VG (MICHEL, 2007, S. 144)
Die weitgehende Übereinstimmung in der Leistungsstruktur beider Gruppen wird
durch die kinematische Analyse (Knie-, Hüft-Winkel, KSP) im Prä- und Posttest
unterlegt.
Fazit: Das Trainingsexperiment (1) ist ein weiterer Beleg dafür, dass durch lokale
Vorermüdung wesentlicher Arbeitsmuskeln Kompensations-Mechanismen aufgebaut
werden können, die zu einer Erhöhung der Leistungsfähigkeit der muskulären
Antriebe des agierenden Systems im nicht-ermüdeten Zustand beitragen.
Mit Erhöhung der Flugzeit war allerdings eine Verlängerung der Bodenkontaktzeit
verbunden. Für den Hochsprung ist dies trainingspraktisch weniger relevant. Für
andere Sportarten und Disziplinen (z.B. Weitsprung) sind konkrete experimentelle
Untersuchungen erforderlich, um mögliche Auswirkungen zu verifizieren.
5.2.6. Trainingsexperiment (2):
Problem: Prüfung der Effektivität von 2 verschiedenen Kraftprogrammen für die
Entwicklung der Sprungkraft (Volleyballtraining, 2. Bundesliga).
Versuchspersonen: 12 Volleyball-Leistungssportler, männlich

Kontrollübung: a. Counter Movement Jump; b. Drop Jump.
Untersuchungsbedingungen: Überprüfung von 2 Kraftprogrammen in einem 6
wöchigen Trainingsexperiment. Teilung der Trainingsgruppe in eine EMS Gruppe
(ET) und eine Gewichtskraftgruppe im Sinne des Complextrainings (CT). Es wurden
Beschleunigungsfähigkeit (Counter Movement Jump) und Sprungkraftfähigkeit (Drop
Jump) vor- und nach dem Trainingsexperiment sowie nach 2 Wochen geprüft
(STUTZIG & THORHAUER 2010).
Ergebnisse:
• Beide Trainingsgruppen erzielten signifikante Leistungssteigerungen in allen
Parametern.
• Die Steigerungen waren in der ET- Gruppe größer als in der CT- Gruppe; die
Unterschiede waren aber nicht signifikant.
• Nach Beendigung der Trainings-Intervention, konnte die Gewichtskraft-Gruppe
(CT) ihre Leistung weiter steigern, ohne dass zusätzliche Trainingsreize gesetzt
worden waren.
60,0
50,0
a
* ***
60,0
b
*
***
**
**
*
height in [cm]
40,0
30,0
20,0
40,0
20,0
10,0
0,0
Complex
Training
EMS
Training
0,0
Complex
Training
EMS
Training
Entwicklung der Sprunghöhe beim a) Counter-Movement Jump und b) Drop Jump. Schwarzer
Balken: Prätest; grauer Balken: Posttest 1; hellgrauer Balken: Posttest 2. (Sign: * = 0,05; ** =
0,01; *** = 0.001)
Fazit: Schlussfolgerungen, die die ursächlichen Unterschiede in den Ergebnissen
beider Belastungsansätze hinreichend erklären, sind aus unserer Sicht z. Z. noch

nicht abschließend möglich. Weitere Untersuchungen sowie größere Stichproben
sind notwendig. Eine wesentliche Frage der Effektivität des Trainings wird sein, wie
es gelingt, die Individualisierung der Belastung begründet zu gestalten. Dazu ein
abschließendes Beispiel.
5.2.7. Trainingsexperiment (3):
EG-Experimentalgruppe:
Proband Geschlecht
♀ weiblich
♂männlich
Alter
in
Jahren
Problem: Prüfung der Effektivität spezifischer Krafttrainingsprogramme für die
oberen Extremitäten zur Entwicklung der Schnellkraftleistung (LEMBERT 2006).
Versuchspersonen: Nachwuchskader im Rennschlittensport; gesamt 8 Athleten - 2
weibliche und 6 männliche Sportler des Sportgymnasiums in Oberhof; Alter 15 bis 19
Jahre. Sechs Sportler hatten C- bzw. C2-Kader-Status und waren Mitglieder der
Junioren-Nationalmannschaft. Einteilung in 2 Untergruppen (EG-
Experimentalgruppe, RG-Reverenzgruppe) mit vergleichbarer Startleistung und
geschlechtspezifischer Zusammensetzung.
Athletenstatus
Trainingshäufigkeit
TE pro
Woche
Körperhöhe
in
cm
Körpergewicht
in
kg
Körperfettanteil
in %
1 ♀ 16 C2-Kader 5-7 170 72,9 33
2 ♂ 19 C-Kader 5-7 182 82,0 17
3 ♂ 15 C- Kader 5-7 181 78,7 18
4 ♂ 16 D/C-Kader 5-7 181 83,4 18
RG-Reverenzgruppe:
Proband
Geschlecht
♀ weiblich
♂männlich
Alter
in
Jahren
Athletenstatus
Trainingshäufigkeit
TE pro
Woche
Körperhöhe
in
cm
Körpergewicht
in
kg
Körperfettanteil
in %
5 ♀ 17 D/C-Kader 5-7 168 64,1 30
6 ♂ 18 C-Kader 5-7 186 79,5 15
7 ♂ 16 C2-Kader 5-7 186 79,6 16
8 ♂ 16 C-Kader 5-7 182 74,4 15
Kontrollübung: Startabzug im Rennschlittensport am „Rollengerät“
(semispezifisches Trainingsmittel – der Schlitten fährt auf einem Schienensystem).

Untersuchungsbedingungen:
Das
Trainingsexperiment erstreckte sich über einen
Zeitraum von vier Wochen mit insgesamt zwölf
Trainingseinheiten (TE) nach dem Konzept der
Muskel-Vor-Ermüdung. Beide Gruppen absolvierten
während dieser Zeit dieselbe Anzahl an
Trainingseinheiten. Die Experimentgruppe trainierte
drei TE pro Woche nach dem Konzept der Muskel-
Vor-Ermüdung. Die restlichen zwei bis vier TE pro
Woche wurden von beiden Gruppen gemeinsam
durchgeführt. Es beinhaltete in dieser
Trainingsphase vor allem Fahrtechniktraining auf der
Sommerrodelbahn, Starttraining am Rollengerät und auf der Eisstartanlage zur
Verbesserung der speziellen konditionellen Fähigkeiten und technischen
Fertigkeiten. Hinzu kamen diverse Sportspiele im Sinne allgemeiner Trainingsmittel.
Als Vor-Ermüdungsübung wurde die „Retroversion der gestreckten Arme im
Strecksitz mit eingestemmten Beinen“ nach entsprechenden Vorversuchen und den
örtlichen Gegebenheiten ausgewählt. Bevorzugte Arbeitsmuskeln sind dabei der M.
deltoideus Pars spinalis, M. latissimus dorsi und der M. triceps brachii.
Zur Bestimmung der individuellen Zugwiderstände und zur Schulung des Ablaufes
des Trainingsprogramms wurde 2 Wochen vor Beginn des Experimentes eine
gezielte Trainingseinweisung vorgenommen.

Während des gesamten Trainingsexperimentes wurden die Zugwiderstände immer
wieder den persönlichen Leistungssteigerungen der Sportler angepasst. Als Kriterium
galt, dass in der 1. Serie maximal 10 Wiederholungen mit dem entsprechenden
Zugwiderstand möglich waren. Die Leistungsobjektivierung (maximale
Zuggeschwindigkeit) erfolgte mit einem Unitrans-Maximalwertspeicher. Es trainierten
immer zwei Sportler gleichzeitig im Wechsel: ein Sportler am Zugwiderstandsgerät,
der andere am Rollengerät. Das Trainingsprogramm umfasste drei Abzüge im
unermüdeten Zustand, anschließend folgten 10 Serien mit je maximal 10
Wiederholungen am Zugwiderstandsgerät. Dabei wurden nach jeder Serie zwei
Abzüge am Rollengerät ausgeführt. Nach einer zehnminütigen Pause wurden
nochmals drei Startabzüge absolviert. Die Leistungsobjektivierung erfolgte mittels
EMG, LAVEG (Laser Velocity Guard) und einem 2-D-Videosystem (50 Hz) zur
kinematischen Bewegungs-Analyse.
EMG-abgeleitete Muskeln und Ansicht der Elektrodenaplikation sowie der Gelenk-
Markerpositionen:
M. pectoralis major
M. deltoideus pars clavicularis
M. deltoideus pars acromialis
M. deltoideus pars spinalis
M. biceps brachii
M. triceps brachii
M. trapezius pars descendens
M. trapezius pars transversa
M. latissimus dorsi
M. erector spinae
M. rectus femoris
M. gastrocnemius medialis
M. vastus medialis
M. vastus lateralis
M. tibialis anterior
Die Referenzelektrode wurde bei allen Probanden am
ventralen knöchernen Abschnitt der Tibia geklebt.

Kraft-Zeit-Verlauf ( rot-horizontal, schwarz-vertikal), Geschwindigkeits-Zeit-Verlauf
(grün) sowie Aktivitätsmuster der wichtigsten Arbeitsmuskeln beim Startabzug
beispielhaft für einen männlichen Probanden (LEMBERT 2006, S. 10)

Ergebnisse:
In beiden Gruppen kommt es zu den erwarteten (hoch-) signifikanten
Leistungsanstiegen (Zunahme der Abzugsgeschwindigkeit und der „Treibhöhe“
am Rollengerät). Die Dynamik der Leistungsentwicklung im Verlaufe des
Trainings soll am Beispiel der Experimentgruppe für den Parameter „Treibhöhe“
gezeigt werden (LEMBERT 2006, 85).
Die Zuwachsraten sind in der Experimentalgruppe höher als in der
Reverenzgruppe; sie sind allerdings nicht signifikant, jedoch praktisch von
Bedeutung.
Gruppe
Treibhöhe - Mittelwert
in cm
Treibhöhe - Bestwert
im cm
Prätest Posttest Differenz Prätest Posttest Differenz
Experimental 47,9 55,6 + 7,7 cm 51,5 57,5 + 6,0 cm
Reverenz 50,7 52,8 + 2,1 cm 52,5 54,5 + 2,0 cm

Vergleich der Treibhöhen von Prä- und Post-Test in der Experimentgruppe (Sportler
1-4) sowie der Reverenzgruppe (Sportler 5-8), LEMBERT (2006, 86)
Für den Leistungsparameter „Abzugsgeschwindigkeit“ zeigt sich zwischen Post- u.
Prätest folgendes Bild (Experimental-Gruppe):
Mit Ausnahme von Proband 4 können alle Probanden ihre Bestleistung beim

Post-Test steigern. Die Verbesserungen im Vergleich zum Prä-Test bewegen
sich bei diesen Probanden zwischen 2,3% und 5,8%, was etwa einer 0,1m/s bis
0,2m/s höheren Abzugsgeschwindigkeit entspricht. Proband 4 gelingt es
zumindest seine Leistung aus dem Prä-Test zu bestätigen.
Im Wechselspiel von Hüft-, Knie- und Arm-Rumpf-Winkel sind zwischen Prä- und
Posttest geringfügige individuelle Unterschiede zu beobachten. Gemeinsam ist
die Tendenz zu einer größeren Oberkörperrücklage und zum stärkeren
Aufstrecken des Kniewinkels im Moment des Lösens der Hände vom
Startabzugsbügel. Die Struktur der sportlichen Technik bleibt aber erhalten, z.T.
kommt es im Verlaufe des Trainingsexperimentes zu Technikoptimierungen.
Proband 1: Prätest (links), Posttest (rechts)
Kniewinkel-Zeitdiagramm von 2 Versuchen im Prätest (links) und Posttest (rechts)
beispielhaft für Proband 1 (LEMBERT, 2006, 65)

Die Kniewinkelverläufe zeigen eine höhere Konsistenz am Ende des
Trainingsexperiments (Posttest) sowie die Vergrößerung des Kniewinkels mit
zunehmender Ermüdung. D.h. die Sitzposition auf dem Schlitten wird weiter vorn
eingenommen, was die Möglichkeit eines längeren Streckweges der Beine
einräumt. Diese „Technikabfälschung“ wird von den Sportlern bewusst als Option
zur Erzielung höhere Abzugsgeschwindigkeiten genutzt, muss aber im
Zusammenhang mit den konkreten Startbockbedingungen der verschiedenen
Rennschlittenbahnen gesehen werden. Es geht also auch hier um ein
Optimierungsproblem im Sinne einer Kraft-Technik-Anwendung.
Die Vor-Ermüdung führt nicht zu stärkeren Leistungsverlusten. Gemessen an der
Abzugsgeschwindigkeit des Systems „Sportler/Schlitten“ liegen sie unter 5 %. Für
die Experimentgruppe im Posttest lässt sich beispielhaft angeben:
Proband
unermüdet
ermüdet
Differenz
Differenz
in m/s
in m/s
in m/s
in %
Proband 1Un 3,34 3,26 -0,08 -2,4%
Proband 2 4,11 3,93 -0,18 -4,4%
Proband 3 4,08 4,01 -0,07 -1,7%
Proband 4 3,85 3,69 -0,16 -4,2%
Gruppendurchschnitt 3,85 3,72 -0,12 -3,2%
Als wesentliches Technikkriterium wird bei reaktiven Bewegungen das Verhältnis
von Bremsstoß zu Beschleunigungsstoß (sog. Kappa-Verhältnis) angesehen (vgl.
HOCHMUTH 1967, S. 187 ff). Analog dazu gilt als Technikparameter für den
Startabzug im Schlittensport das Verhältnis von Rückschub- zu
Abzugsgeschwindigkeit (vgl. THORHAUER & KEMPE 1993, 1995; KEMPE &
THORHAUER 1995).

Proband unermüdet ermüdet Differenz
Proband 1 0,65 ± 0,017 0,58 ±0,017 -0,07
Proband 2 0,53 ±0,043 0,50 ±0,024 -0,03
Proband 3 0,66 ±0,009 0,71 ±0,025 +0,05
Proband 4 0,59 ±0,016 0,62 ±0,011 +0,03
Gruppendurchschnitt 0,61 ±0,059 0,60 ±0,079 -0,01
Rückschub-/Abzugsverhältnis (Mittelwerte und Standardabweichung) im Post-Test
der Experimentgruppe (LEMBERT 2006, 62)
Es zeigt sich auch hier eine individuelle Reaktion im Ermüdungsprozess.
Insgesamt aber sind die Einflüsse eher gering, wobei im Einzelfall
Veränderungen in die eine wie in die andere Richtung möglich sind.
Die Auswirkungen der Ermüdung auf EMG-Parameter sind erwartungsgemäß
weder sportlerhomogen noch muskelhomogen. Allerdings zeigen sich in den
Muskelaktionspotenzialen auch gewisse Gemeinsamkeiten, die sich wie folgt
verallgemeinern lassen: Im Prozess der Ermüdung der Hauptmuskeln kommt es
zu unterschiedlichen Änderungen der Muskelaktionspotenziale, die sich in einer
veränderten intermuskulären Koordination zeigen. Der ermüdungsbedingte
Leistungsverlust der Hauptmuskeln führt zu einer kompensatorisch höheren
Aktivität ihrer Synergisten. Dies zeigt sich u.a. in der Erhöhung der IEMGs. Am
Beispiel für Proband 4 (Experimentgruppe) stellt sich für den Arm-Rumpf-Bereich
der Sachverhalt wie folgt dar: die durch die Vor-Ermüdung weniger stark
beanspruchten Muskeln reagieren gegen Ende des Ermüdungskonzeptes mit z.T.
stark erhöhter Aktivitätspotenzialen. So z.B. der M. biceps brachii +23%, der M.
pectoralis major +64%, der M. deltoideus pars clavicularis +372% und der M.
deltoideus pars acromialis mit +84%.
Dies bestätigt die schon bei anderen Bewegungsstrukturen festgestellten
Kompensationsmechanismen: durch verstärkte Innervation der Synergisten
gelingt es, die Aufrechterhaltung der sportlichen Leistung zu sichern.

Bsp.: Proband 4 - IEMG der Arm-, Brust- und Schultermuskulatur im Vergleich
unermüdet (Versuchs-Nr. 2) und ermüdet (Versuchs-Nr. 20); LEMBERT (2006, 79)

Fazit: Die Methode der lokalen „Muskel-Vor-Ermüdung“ zeigte am Beispiel des
Startabzugs mit Kadersportlern des Nachwuchsbereiches im Rennschlittensport,
dass signifikante Verbesserungen der Schnellkraftleistungen auch für die oberen
Extremitäten gegeben sind. Die Auswirkungen der Vor-Ermüdung auf die
Bewegungsstruktur waren gering. Es wurden verschiedene Wege zur Kompensation
der muskulären Ermüdung genutzt. Individuelle und generalisierte Strategien sind zu
beobachten. Das Konzept kann als eine weitere Variante des Kraft-Techniktrainings
verstanden werden. Unter dem Aspekt der sportartspezifischen Anforderung lassen
sich für das Rennschlitten-Starttraining folgende Orientierungen aussprechen:
Es empfiehlt sich am Ende der Muskelaufbauphase und vor Beginn des spezifischen
Schnellkrafttrainings ein Trainingsblock nach dem Prinzip der Muskel-Vor-Ermüdung.
Der vorgestellte Ablaufplan kann übernommen werden. Außerdem ist die Nutzung
der lokalen Muskel-Vor-Ermüdung während der gesamten Vorbereitungsperiode
denkbar. Dabei wären einzelne Trainingseinheiten mit lokaler Muskel-Vor-Ermüdung
in den bisherigen Trainingsplan aufzunehmen bzw. auszutauschen. Wiederholungen,
Gewichte, Serien sowie Vor- und Nachbelastung sind bei dieser Variante an die
jeweiligen Trainingsschwerpunkte der einzelnen Zyklen anzupassen. Weiterführende
Untersuchungen sind jedoch angezeigt.
6. Zusammenfassung
Der wichtigste Erkenntnisgewinn der Studien liegt im Nachweis einer verstärkten
Muskelrekrutierung als Folge der Ermüdung einzelner Arbeitsmuskeln bzw. kleiner
muskulärer Einheiten. Dabei kann bei selektiver Muskelermüdung die sportliche
Leistung weitestgehend aufrechterhalten werden. Dies gilt trotz einiger Unterschiede
sowohl für isometrische als auch für dynamische Kontraktionsformen.
In Abhängigkeit von der Kontrollbewegung (hier Squat Jump, Drop Jump, Counter
Movement Jump) werden z.T. unterschiedliche Phänomene der
Bewegungsregulation beobachtet.
Die Muskelermüdung verläuft prozesshaft. Der Verlauf einer ansteigenden
Muskelermüdung beginnt mit einer verstärkten Rekrutierung von Muskelfasern. Dies

ist durch eine Erhöhung der EMG Amplituden gekennzeichnet. Die niedrigere
Ermüdungstoleranz der Typ II Fasern führt dann zu einer Minderung der Amplituden
der Muskelaktionspotenziale (GOLLHOFER ET AL., 1987; VIITASALO ET AL., 1993;
LOSCHER, CRESSWELL, & THORSTENSSON, 1996). Dies gilt auch für EMS-Bedingungen.
Eine verminderte Kraftproduktion in den elektrisch stimulierten Muskeln wird
angenommen.
Eine alternative Strategie zum Leistungserhalt ist die erhöhte Aktivierung der
Synergisten. Damit ist jedoch eine vollständige Ermüdungs-Kompensation nicht zu
erklären, da z.T. nur schwache bzw. fehlende propriozeptive Verlinkungen zwischen
den Muskelgruppen existieren (NICHOLS ET AL., 1999; STUTZIG ET AL. 2010).
Rekrutierungs-Modifikationen innerhalb einer Muskelgruppe wurden bisher nur für
den Quadriceps femoris belegt. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind noch
nicht ganz geklärt (KINUGASA ET AL., 2005; GONDIN ET AL., 2006). Es wird
angenommen, dass die erhöhte Synergistentätigkeit durch eine verstärkte
Innervation von Muskelfasern erfolgt (AKIMA ET AL. 2002) und dass Zielneurone der
absteigenden Bahnen synergistische Bewegungen und nicht einzelne Muskeln
steuern (BARTMUS, HECK & MESTER 1996). Im Rahmen submaximaler Belastungen
ist dies eine plausible Begründung (STUTZIG, 2009). Für maximale willkürliche
Kontraktion ist wahrscheinlicher, dass der Mechanismus der Postaktiven
Potenzierung (Postactivation Potentiation – PAP) greift (ABBATE ET AL., 2000; SALE,
2002; HODGSON, DOCHERTY, & ROBBINS, 2005). Weiterführende Untersuchungen sind
aber erforderlich, um die Mechanismen der lokalen Muskelermüdung differenzierter
aufklären zu können (vgl. auch GÜLLICH & SCHMIDTBLEICHER, 1996).
Die experimentellen Ergebnisse im eigenen Forschungsansatz weisen auf eine
Reihe autonomer Regulationen des neuro-muskulären Systems hin sowie auf
vielfältige Möglichkeiten der Willkür-Regulation der sportlichen Bewegung. Daraus
lassen sich bestimmte Kompensations-Strategien erkennen, die zumindest anteilig in
Abhängigkeit von der Zielstellung und der konkreten Bewegungsstruktur stehen.
Genannt werden können:
Optimierungen von Erregung und Hemmungsprozessen;

Anpassungen in der intermuskulären Koordination (z.B. M. deltoideus interagiert
mit M. pectoralis major) sowie der intramuskulären Koordination (z.B.
Aktivitätserhöhung des M. vastus medialis bei lokaler Ermüdung des M. rectus
femoris);
Erhöhung der Aktivitäten der nicht vorermüdeten Arbeitsmuskulatur;
Variationen in der Sporttechnik z.B. in einer partiell veränderten
Bewegungskinematik;
zusätzliche Aktivierung serienelastischer Elemente des Nerv-Muskel-Systems;
Ergänzung der autonomen Muskel-Regulation durch kognitive Strategien der
Ermüdungskontrolle bis zur bewussten Technikabfälschung in der Willkürmotorik.
Für die Trainingsmethodik relevant ist die Tatsache, dass durch lokale Ermüdung
eines Muskels dessen Agonisten stärker aktiviert und Synergisten im höheren Maße
eingebunden werden. Für die exzentrische Bewegungsphase wurden auch
antagonistische Aktivierungen festgestellt. Es kann daher begründet angenommen
werden, dass ein Schnellkrafttraining unter dieser spezifischen Konfiguration weitere
Zuwachsraten ermöglicht. Erste Untersuchungen unter trainingsnahen Bedingungen
bestätigen diese Annahme. Die dargelegten Studien sind allerdings noch nicht
ausreichend für eine weitergehende Verallgemeinerung. So ist noch unklar, ob die
gemachten Aussagen für das Schnellkrafttraining ebenso für ein Hypertrophie- o.
Kraftausdauer-Training zutreffen. Auch können wir aus den bisherigen
experimentellen Untersuchungen keine Langzeiteffekte generieren. Des Weiteren
sind Konzepte der „Nach-Ermüdung“ als Intensitätstechnik zu verfolgen (FRÖHLICH &
GIEßING, 2006). Zur Aufklärung sind interdisziplinäre Ansätze erforderlich. Dabei ist
noch zielstrebiger auf das Wissenschafts- u. Methodenpotenzial der
Humanwissenschaften zu zugreifen (JANSEN-OSMANN, 2008). In diese Richtung
zielen die weiteren Aktivitäten der Forschungsgruppe (RZANNY ET AL., 2008).

Isometrische
Kontraktion
Elektromyo-
Stimulation
Dynamische
Kontraktion
Regulation der (lokalen)
Muskelermüdung
Autonome
Muskel-
Regulation
Aktivierung von
Synergisten,
ev. Agonisten
Submaximale
Beanspruchung
Steigerung der
Innervation von
Muskelfasern
Timing
Dauer
Amplitude
IEMG
u.a.
Verstärkung der
Rekrutierung des
ermüdenden
Muskels
1. Erhöhung …
2. Verringerung der
EMG-Amplituden
Verringerung der
Kraftproduktion
Maximale
Beanspruchung
Postaktive Potenzierung
Twitch Potenzierung
H-Reflex-Potenzierung
(Posttetanische
Potenzierung)
Willkür-
Regulation
der Bewegung
Technik-
Abfälschungen
der kinematischen u.
dynamischen
Bewegungsstruktur
z.B.
Änderungen des
Beschleunigungsweges
Nutzung reaktiver Kräfte
Nutzung äußerer (Feder-)
Kräfte
Seitigkeit
KSP-Verlagerungen
Modellvorstellung der Bewegungsregulation unter dem Einfluss einer selektiven
(lokalen) Muskelermüdung

7. Ausblick
Der skizzierte Forschungsansatz und die bisher erzielten experimentellen
Ergebnisse zeigen am Beispiel des Kraft-Technik-Trainings, wie eine weitere
Fundierung des Trainings mit Hilfe der Sportwissenschaft erfolgen könnte.
Dabei geht es in der Trainingswissenschaft sowohl um die wissenschaftliche
Fundierung von „Gebrauchstheorien“ als auch um das Erkennen gesetzmäßiger
Zusammenhänge. Perspektivisch ist eine Kapazitätserweiterung der
Sportforschung in Deutschland angezeigt (SCHWANK & SPITZ, 2009; PFÜTZNER, 2009)
und die Partnerschafts-Beziehungen von „Theorie“ und „Praxis“ sind zu stärken.
Dies kann z.B. durch eine engere Begleitung des „wissenschaftliche Lebens“ in den
Verbänden erfolgen, aber auch durch Sensibilisierung der Wissenschaftler für
„praktische Fragestellungen“ und die Entwicklung ihrer Fähigkeit zu
Problemanalysen, die unmittelbarer „praktische“ Belange reflektieren. Zur Erhöhung
der Planmäßigkeit in der Erkenntnisgewinnung ist zudem die Auftragsforschung des
Bundes zu intensivieren. Daneben sind die Bemühungen zu disziplinärer und
interdisziplinärer Zusammenarbeit zu verstärken. D.h. es sind Erkenntnisse aus
Mutter- u. Kontaktwissenschaften aufzuarbeiten und gemeinsam interessierende
neue Fragestellungen wissenschaftlich zu bearbeiten.
Abschließend sei hier auf die Kooperation mit dem Institut für Diagnostische &
Interventionelle Radiologie der Friedrich-Schiller-Universität Jena verwiesen, deren
Methodenarsenal für die Trainingswissenschaft außerordentlich bereichernd sind. Im
Mittelpunkt steht die Frage mit Hilfe der 31-Phosphor-Magnet-Resonanz-
Spektroskopie (31-P-MRS) eine non-invasive Bestimmung der Muskelfaser-
Zusammensetzung mit hinreichender Genauigkeit zu ermöglichen. Dies wäre eine
Voraussetzung für die Individualisierung von Trainingsprozessen z.B. im
Spitzensport sowie für eine Reihe abgeleiteter Fragestellungen. So könnte der
Einfluss verschiedener Trainingsbelastungen auf die Stoffwechseleigenschaften der
Arbeitsmuskulatur oder die Wirkung von Trainingsmitteln auf die faserspezifische
Beanspruchung individuell abgeschätzt werden.

Beispiel eines 31-Phosphor-Magnet-Resonanz-Spektrums der verschiedenen Anteile
des M. gastrocnemius (links) und eines „Vor-Nach-Trainings-Vergleichs“ (rechts)
Im Rahmen einer Pilotstudie zum Nachweis von Änderungen des pH-Werts im M.
gastrocnemius bei dynamischer Belastung wurden mit Hilfe eines selbstgebauten
MR-kompatiblen Prototypen-Ergometers 31 P-Spektren bei fünf Leistungssportlern
verschiedener Disziplinen und einer Kontrollperson ohne regelmäßiges Training
aufgenommen. Die Messungen erfolgten in einem 3.0 T Ganzkörper MRT von
Magnetom TIM Trio, Siemens Medical Solutions, Erlangen. Die Spektren wurden als
dynamische Serie von Einzelmessungen (FID) vorgenommen. Begonnen wurde mit
einer Ruhephase zur Bestimmung der Ausgangskonzentrationen (150 s). Es folgte
eine Phase der Belastung (300 s) und abschließend eine Erholungsphase (900 s).
Es wurde mit einer Zeitauflösung von 5 s kontinuierlich akquiriert. Bei allen
Probanden wurde eine Verbreiterung bzw. Aufspaltung des Pi Signals in zwei bzw.
drei Teilsignale beobachtet (vgl. Abb.). Während PARK ET AL. 1987 und ACHTEN ET AL.
1990 eine Zweifachsplittung der Pi peak nachweisen konnten, gelang es
VANDENBORNE ET AL. 1991 erstmalig eine Dreifachsplittung der Pi peak zu
beobachten.
Hierbei kann nach Art der Ermüdung und der untersuchter Muskulatur unterschieden
werden. Während der Ermüdung kommt es zu einer Abnahme des Kreatinphosphats
(PCr) und einer gleichzeitigen Zunahme des anorganischen Phosphats (Pi). Dabei
verändert sich das Verhältnis von PCr zu Pi und dieser Wert wird bis zum Abbruch
der Belastung stetig kleiner.

Nach der initialen Verschiebung des Pi-Signals zu höheren Frequenzen aufgrund
des Protonenverbrauchs beim PCr-Abbau zeigte sich ca. 20 bis 30 s nach Beginn
der Übung eine deutliche Verbreiterung des Pi-Signals bei gleichzeitiger
Verschiebung in Richtung geringerer Frequenzen, die im weiteren Verlauf zu einer
Zweifach-Aufspaltung des Pi Signals und nach 1 Minute zu einer Dreifachsplittung
führte.
Die Probanden waren so instruiert worden, dass sie bei gestrecktem Knie- und
Hüftgelenk eine Plantarflexion gegen 30% der maximalen willkürlichen
Kraftmobilisation 2 Minuten lang durchzuführen hatten. Die Bewegung sollte so
schnell wie möglich durchgeführt werden.
31P-MR Spektrum des M. gastrocnemius einer Kontrollperson (Sportstudent mit
Spezialisierung auf Sprint) 25 s nach Beginn der dynamischen Belastung
In der Abb. zeigt der Pi-Peak eine Struktur, die mit dem Auswerteprogramm
„Amares“ durch drei Lorenzprofile (rot) angefittet wurden. Die angegebene
prozentuale Intensität, sowie die chemische Verschiebung und der resultierende pH-
Wert beziehen sich auf die 3 durch jeweils ein Lorenzprofil angepassten
Komponenten des Pi Signals.
Die metabolischen Unterschiede, die sich bei der Splittung der pi peaks während der
maximalen Übungsdurchführung zeigen, können durch die unterschiedlichen
Muskelfasertypen erklärt werden. Der high pH peak repräsendiert nach
VANDENBORNE ET AL. 1991 die slow oxidative fibers mit einer geringen Myosin

ATPase Aktivität und einer hohen oxidativen Kapazität. Der mittlere pH peak
repräsentiert die FTO Fasern, welche eine hohe Myosin ATPase Aktivität und eine
hohe oxidative Kapazität aufweisen. Während hochintensiver Belastung produzieren
diese Fasern Laktat und Protonen und senken dadurch ihren pH Wert. Der kleine pH
peak repräsentiert die FTG Fasern mit einer hohen Myosin ATPase Aktivität und
einer geringen oxidativen Kapazität. Sie produzieren große Mengen an Laktat und
Protonen während hoch intensiver Belastungen und haben demzufolge auch den
niedrigsten pH Wert.
Weitere Pilotstudien (RZANNY ET AL., 2008; RZANNY ET AL., 2009) bestätigen die
gefundenen Ergebnisse und begründen Vorgehensweisen zur gezielten Erhöhung
der Genauigkeiten mit der 31-P-MR-Spektroskopie als Mittel einer non-invasiven
Bestimmung metabolischer Veränderungen in der Arbeitsmuskulatur. Für die nahe
Zukunft weist sich damit ein Weg für wissenschaftlich begründete
Herangehensweisen an die Gestaltung von Trainingsprozessen, die über
interdisziplinäres Zusammenwirken für alle beteiligten Seiten gleichermaßen neue
Erkenntnisse und Handlungsbegründungen ermöglichen.

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Zum Abschied . . . . . . Danke und alles Gute!