Anatomische und physiologische

Grundlagen der sportlichen

Bewegung

Muskeln, Gene und Sport

"...Das Geheimnis der Muskelbewegung steckt vor allem in den Myofibrillen.

Sie bestehen aus winzigen aneinander gereihten Kammern, den Sarkomeren.

Wenn sich der Muskel kontrahiert, agieren darin hauptsächlich zwei Sorten

fadenförmiger Proteine, Myosin und Aktin. Die Proteine selbst ziehen sich nicht

zusammen. Der Mechanismus ähnelt vielmehr im Prinzip einem altmodischen

Teleskop, das eingefahren wird: Die Aktinfäden, die von beiden Enden der

Kammer wie Borsten zwischen das zentrale Myosinbündel ragen, werden zu

dessen Mitte gezogen.

Muskelfasertypen

1

Rote Muskelfaser (langsame, ermüdungsresistente Faser)

auch Typ-I- Faser genannt

2

Intermediärtyp (schnelle, relativ

ermüdungsresistente Faser)

Typ IIa/c

3

Weiße Muskelfaser (sehr schnell arbeitende Faser mit

kurzfristig hoher Kraftleistung)

Typ IIb-Faser

Feinstruktur_Schaubild

Muskelstoffwechsel_Schaubild

So arbeitet die Muskulatur

Alle unsere Bewegungen gründen auf Muskeln bzw. auf dem Zusammenspiel von

Nervensystem und Muskulatur. Egal, ob wir nur einen Mausklick oder einen 100m-Lauf

machen.

Die ca. 600 Skelettmuskeln unseres Körpers machen etwa 45 Prozent unseres

Körpergewichts aus.

Muskeln ziehen sich auf Befehl zusammen und entspannen dann wieder.

Jeder Muskel beziehungsweise jede Muskelgruppe hat - "festgeschweisst" durch

Sehnen - zwei oder mehrere Ansatzpunkte an den zu bewegenden Knochen. Wenn wir

zum Beispiel den Unterarm anwinkeln, zieht sich unser großer Bizepsmuskel

zusammen. An seinen Enden läuft er in Sehnen aus, die auf der einen Seite am

Schulter-, auf der anderen Seite am Unterarmknochen ansetzen. Kontrahiert sich der

Muskel, so bewegen sich diese Ansatzpunkte aufeinander zu:

Das dazwischen liegende Gelenk wird gebeugt. Gleichzeitig muss der entgegengesetzt

arbeitende Streckmuskel - der Trizeps - entspannt werden. (Agonist - Antagonist)

Agonisten / Antagonisten

Was passiert nun, wenn die

Nerven den Befehl zur

Muskelkontraktion geben?

_ Schaubild ...

Muskelfaser und Sarkomer

. ....

Faserbündeln

Legt man sie unter ein Mikroskop, so erkennt man, dass die Faserbündel aus weiteren

Untereinheiten bestehen - den eigentlichen Muskelzellen.

Die Muskelfasern bestehen aus einer Vielzahl sogenannter (Myo-) Fibrillen.

Das Geheimnis der Muskelbewegung steckt vor allem in diesen Myofibrillen. Sie

bestehen aus winzigen aneinander gereihten Kammern, den Sarkomeren. Wenn sich

der Muskel kontrahiert, agieren darin hauptsächlich zwei Sorten fadenförmiger Proteine,

Myosin und Aktin. Bei ihnen handelt es sich um lange, dünne Fäden, die aus zwei

verschiedenen Eiweißen bestehen - Aktin und Myosin. Das Aktin bildet in regelmäßigen

Abständen feste Anheftungsscheiben, von denen dünne Fäden ausgehen. Zwischen

diesen Fäden liegen die Myosinmoleküle. Ihre Enden überlappen sich mit den Enden

der Aktinfäden.

Muskelfaser (Muskelzelle)

Arbeitsweisen der Muskulatur –

isometrische Kontraktion

1

isometrisch : (haltend-statisch)

Es treten intramuskuläre Spannungsänderungen auf, ohne

dass es zu einer Längenänderung der Muskeln kommt.

Der Muskel verkürzt sich gar nicht oder nur minimal. Er

wird angespannt, ohne seine Länge zu verändern.

(Beispiel: Bleibt man während des Klimmzuges in einer

bestimmten Höhe hängen und verharrt einige Zeit in dieser

Position, leistet der Muskel statische Arbeit und verkürzt sich

isometrisch.)

Die isometrische Kontraktion bewirkt eine Haltearbeit (statische

Arbeit).

Es ergibt sich keine Längenveränderung, obwohl sich das

kontraktile Element des Muskels verkürzt, um eine hohe

Muskelspannung zu erzeugen.

Arbeitsweisen der

Muskulatur – konzentrische

Kontraktion

2

konzentrisch: (positiv-

dynamisch, überwindend)

Die intramuskuläre Spannung ändert sich

und die Muskeln verkürzen sich.

Nähern sich Ursprung und Ansatz des Muskels

an und verkürzt sich dabei der Muskel, spricht

man von konzentrischer Muskelarbeit.

(Beispiel Klimmzug: Um den Körper an der

Reckstange hochzuziehen, muss der Oberarm

gebeugt werden. Der Bizeps arbeitet

konzentrisch.)

Die konzentrische Kontraktion bewirkt die dynamisch-positive

(überwindende) Arbeit.

Dabei verändert der Muskel gleichzeitig seine Spannung und

seine Länge.

Es ist die wichtigste Kontraktionsform im Krafttraining.

Arbeitsweisen der

Muskulatur – exzentrische

Kontraktion

3

exzentrisch: (negativ-dynamisch, nachgebend)

Es kommt zu Spannungsänderungen und Verlängerung/Dehnung der

Muskeln.

Wird ein Muskel auseinandergezogen, also während sich Ansatz und

Ursprung des Muskels voneinander entfernen, versucht der Muskel, die

Bewegung abzubremsen. In diesem Falle spricht man von einer exzentrischen

Kontraktion.

(Beispiel: Wird der Körper nach einem Klimmzug wieder herabgelassen,

bremst der Bizeps durch seine Kontraktion die Bewegung ab.)

Die exzentrische Kontraktion bewirkt eine dynamisch-negative

(nachgebende) Arbeit.

Ursprung und Ansatz des Muskels entfernen sich voneinander.

Dadurch wird der Muskel länger und entwickelt eine hohe

Spannung.

Die exzentrische Kontraktion ist für viele Abbremsbewegungen

wichtig.

Das Zusammenwirken von

Muskeln

Jede Bewegung stellt das Resultat der

Zusammenarbeit mehrerer Muskeln dar.

Daher werden die

Hauptbewegungsmuskeln (Agonisten), die

die eigentliche Bewegung ausführen, von

den Antagonisten unterschieden, die für

die entgegengesetzte Bewegung

verantwortlich sind. Der Antagonist ist aber

nicht nur der Gegenspieler, sondern er

bremst und dosiert die Arbeit des

Hauptbewegungsmuskels.

Intramuskuläre und

intermuskuläre Koordination

Intramuskuläre Koordination Nerv-Muskel-Zusammenspiel eines einzelnen Muskels

innerhalb eines gezielten Bewegungsablaufs.

Gekennzeichnet durch das Wechselspiel von

Nervensystem und Skelettmuskulatur in bezug auf

Einsatz und Beanspruchungsgröße der motorischen

Einheiten.

Intermuskuläre Koordination Zusammenwirken verschiedener Muskeln bei einem

gezielten Bewegungsablauf. Gekennzeichnet durch das

Zusammenspiel der agonistisch und antagonistisch

tätigen Muskeln.

Der Bewegungsapparat des

Menschen

Muskulatur des

Menschen_Vorderansicht

1 Kopfhalter (-nicker)

Kopfwender

2 Kapuzenmuskel

3 Deltamuskel

4 Großer Brustmuskel

5 Armspeichenmuskel

6 Speichenbeuger

7 Ellenbeuger

8 Hohlhandmuskel

9 Gemeinsamer

Fingerbeuger

10 Runder Einwärtswender

11 Zweiköpfiger

Armmuskel

12 Dreiköpfiger

Vorderarmstrecker

13 Ellenstrecker

14 Gemeinsamer

Fingerstrecker

15 Langer Speichenstrecker

16 Tiefer Armbeuger

17 Breiter Rückenmuskel

18 Sägemuskel

19 Äußerer schräger

20 Gerader Bauchmuskel

21 Bindenspanner

22 Schambeinmuskel

23 Langer Anzieher

24 Dreiköpfiger

Unterschenkelstrecker

25 Schlanker Muskel

26 Schneidermuskel

27 Innerer

Schenkelmuskel

28 Kniescheibe

29 Vorderer

Schienbeinmuskel

30 Zwillingswadenmuskel

31 Schollenmuskel

Muskulatur des

Menschen_Rückansicht 1 Kopfhalter (-nicker)

Kopfwender

2 Kapuzenmuskel

3 Deltamuskel

4 Großer Brustmuskel

5 Armspeichenmuskel

6 Speichenbeuger

7 Ellenbeuger

8 Hohlhandmuskel

9 Gemeinsamer

Fingerbeuger

10 Runder Einwärtswender

11 Zweiköpfiger

Armmuskel

12 Dreiköpfiger

Vorderarmstrecker

13 Ellenstrecker

14 Gemeinsamer

Fingerstrecker

15 Langer

Speichenstrecker

16 Tiefer Armbeuger

17 Breiter Rückenmuskel

18 Sägemuskel

19 Äußerer schräger

Bauchmuskel

20 Gerader Bauchmuskel

21 Bindenspanner

22 Schambeinmuskel

23 Langer Anzieher

24 Dreiköpfiger Unterschenkelstrecker

25 Schlanker Muskel

26 Schneidermuskel

27 Innerer Schenkelmuskel

28 Kniescheibe

29 Vorderer

Schienbeinmuskel

30 Zwillingswadenmuskel

31 Schollenmuskel

32 Untergrätenmuskel

33 Großer Rundmuskel

34 Mittlerer Gesäßmuskel

35 Großer Gesäßmuskel

36 Langer Anzieher

37 Halbsehniger Muskel

38 Zweiköpfiger

Unterschenkelbeuger

39 Wadenbeinmuskel

Skelett des

Menschen

Wirbelsäule

Knochen - Bänder Gelenke sind durch Bänder gesichert.

Bänder sind bindegewebige Verbindungen von Knochen zu

Knochen, die helfen, das Gelenk zu stabilisieren.

Sie sind im allgemeinen nur wenig elastisch, das heißt, sie

leiern aus oder reißen ganz, wenn sie überdehnt werden.

Beispiel

Kniegelenk

Sehnen Sehnen haben die Aufgabe, die Kraft der Muskulatur auf das Skelett zu

übertragen. Sehnen sind Verbindungsgewebe zwischen Sehnen haben die

Aufgabe, die Kraft der Muskulatur auf das Skelett zu übertragen. Sehnen

sind Verbindungsgewebe zwischen Muskeln und Knochen. Der Muskel

setzt sich im einfachsten Fall aus dem Muskelbauch, der Ursprungssehne

und der Ansatzsehne zusammen. Die Sehnen besitzen eine hohe

Zugfestigkeit. Die Sehnen stellen die Verbindungen zwischen dem

Muskelbauch und den Knochen dar und übertragen die Kraft auf das

Skelettsystem. Sie bestehen aus kollagenen Bindegewebsfasern, die im

unbelasteten Zustand leicht wellig verlaufen und so eine Dämpfung der

Kraftübertragung auf den Knochen ermöglichen. Im Bereich der

Ursprungssehne ziehen die Sehnenfasern gebündelt zwischen den

Muskelfasern und befestigen sich einzeln an den Muskelfaserhüllen. Im

Bereich der Ansatzsehne strahlen die Sehnenfasern gebündelt und sich

teilweise überkreuzend in den Knochen ein. Dabei wird zunächst eine

vorgelagerte Knorpelzone durchlaufen. Dadurch wird es möglich, die vom

Muskel entwickelte Kraft gedämpft auf den Knochen zu übertragen.

Die Sehnenscheiden sind flüssigkeitsgefüllts Gleitröhren. Sie sind dort

angebracht, wo Sehnen abgewinkelt über Knochenvorsprünge verlaufen.

Auf diese Weise wird bei Bewegungen die Reibung der Sehnen mit dem

umgebenden Gewebe und Knochen vermindert.

Die Abbildung verdeutlicht das

Zusammenwirken

von Muskel- und Sehnenapparat.

Bei einer Kontraktion überträgt sich

die auf diese Weise entwickelte Kraft

über die Sehnen auf die Knochen.

(Oben: Ursprungssehne - Unten:

Sehnenansatz)

Zu viel Theorie ?

Literaturverzeichnis •Meinel, K.; Schnabel, G.: Bewegungslehre-Sportmotorik. VW Verlag. Berlin. 1987

•Röthing, P; Größing, S.: Trainingslehre. Limpert Verlag. Wiesbaden. 1990

•Röthing, P; Größing, S.: Sportbiologie. Limpert Verlag. Wiesbaden. 1991

•Röthing, P; Größing, S.: Bewegungslehre. Limpert Verlag. Wiesbaden. 1990

•Weineck, J.: Sportbiologie. Spitta Verlag. Balingen. 2000

•Zimbardo, Ph. G.: Psychology and Life. Foresman and Company. Glenview. 1988

•www. sportunterricht.de

• www. nok.de

Das Zitat:

"Es gibt kein Fach, das so viel für andere Fächer

macht wie der Sport"

Sabine Sabinarz-Otte, Bundeselternrat

... dann beweg dich doch

mal !