Von Dr.Stefano Casali
Muskelkraft
Aus physiologischer Sicht ist Muskelkraft die Fähigkeit des Muskels, Spannungen aufzubauen, die dazu dienen, äußere Widerstände zu überwinden oder ihnen entgegenzuwirken.
Festigkeit pro Quadratmeter Querschnitt: 200 kN / m2.
Ein Muskel mit einem Querschnitt von einem Quadratdezimeter kann eine Kraft von 2000 N entwickeln, was dem Gewicht einer Masse von etwa 200 kg entspricht.
Im Sarkomer erzeugt jeder Zug des Myosinkopfes am Aktinfilament eine Kraft von 3-4 pN.
Eine Milliarde Myosinköpfe können bei gleichzeitiger Wirkung eine Kraft von nur 3-4 N ausüben, was dem Gewicht einer Masse von etwa 0,3-0,4 kg entspricht.
Jeder Zug ("Power Stroke") des Myosinkopfes bewegt das Aktinfilament um 10 nm.
Der Myosinkopf bleibt etwa 2 ms am Aktinfilament befestigt.
Die exzentrische Kontraktion:
Wenn sich der Muskel dehnt, übt er eine Kraft aus, die seiner Dehnung entgegenwirkt.
Bei gleicher Spannung ist es wahrscheinlicher dass Muskelverletzungen während exzentrischer (mit Verlängerung) Kontraktionen auftreten und nicht während isometrischer (statischer) oder konzentrischer (mit Verkürzung) Kontraktionen. Wir werden versuchen zu verstehen, wozu eine exzentrische Kontraktion dient und warum sie Muskelfasern schädigen kann.
Maximale Spannung
Die Kraft-Geschwindigkeits-Kurve sagt uns, dass der Muskel in der Lage ist, eine intensivere Spannung (Zugkraft) auszuüben, wenn er während der Dehnung aktiviert wird (exzentrische Kontraktion).
Kraft-Geschwindigkeits-Kurve
Grafik von J. Dapena, 1977, basierend auf Daten von P. Komi, 1973
Bei vielen Sporttechniken, aber auch bei natürlichen Aktivitäten wie dem Gehen folgt auf eine exzentrische Kontraktion unmittelbar eine konzentrische Kontraktion ("Streck-Verkürzungs-Zyklus"):
- Der Muskel dehnt sich, indem er der Dehnung entgegenwirkt (exzentrische Kontraktion)
- Gleich nach der Muskel verkürzt sich (konzentrische Kontraktion).
Dieser Zyklus kann beispielsweise verwendet werden, um die Stärke der konzentrischen Kontraktion zu erhöhen, beispielsweise beim Gegenbewegungssprung.
Springen aus dem Stand:
- Beugung
- Lange Pause
- Verlängerung
Die Extender:
- sie verlängern
- Sie stoppen
- kürzer werden
Springen mit Gegenbewegung:
Verlängerungs-Verkürzungs-Zyklus der Streckmuskeln:
- Beugung
- Sofort Verlängerung
Die Erhebung ist größer (praktische Demonstration des bisher Gesagten).
Beispiel für einen Verlängerungs-Verkürzungs-Zyklus
(Der Gegenbewegungssprung)
1) Aus J. Dapena, 1977, modifiziert.
- Die Gelenke beugen und dehnen sich dann aus.
- Extensoren verlängern und dann verkürzen;
2) Grafik von J. Dapena, 1977, basierend auf Daten von P. Komi 1973.
a) Die Hüft- und Kniestrecker sind fast vollständig deaktiviert. Sie dehnen sich aufgrund der Schwerkraft fast passiv, wodurch der Körper nach unten beschleunigt und die Gelenke gebeugt werden. Die Dehnungsrate nimmt schnell zu.
3) Von J. Da Pena, 1977, modifiziert.
b) Bei hoher Dehnungsrate werden die Extender aktiviert. Ihre Spannung ist hoch und erzeugt einen Druck auf den Boden, der größer ist als das Gewicht des Athleten.
Der Fall des Körpers setzt sich fort, wird aber abrupt gestoppt.
Die Dehnungsgeschwindigkeit nimmt rapide ab.
4) Von J. Da Pena, 1977, modifiziert.
c) Der Fall- und Dehnungsstopp Die Extender sind immer noch aktiviert, mit einem hohen Prozentsatz an Faserrekrutierung Für einen Moment sind die Extender stationär (isometrische Kontraktion).
5) Von J. Da Pena, 1977, modifiziert.
d) Beginnen Sie sofort mit dem Kürzen der Extender Die Rekrutierungsrate ist maximal, aber die Spannung nimmt mit zunehmender Verkürzungsgeschwindigkeit ab.
e) Die Verkürzung geht immer schneller weiter, mit einer konsequenten Abnahme der Spannung.
Die Kraft der Extender wird über die Skeletthebel auf den Boden übertragen. Der Athlet drückt nach unten und erhält als Reaktion nach Newtons erstem Gesetz einen Schub nach oben mit gleicher Intensität (bindende Reaktion des Bodens).
Von www.armin-kibele.de/oldpro_d.html, geändert.
Beachten Sie, dass der maximale Schub (Macht) entsteht am tiefsten Punkt des Schwerpunkts (Position c), wenn die Dehnung endet und die Verkürzung beginnt.
Von J. Dapena, 1977, modifiziert.
In den Positionen a und b dehnen sich die Extensoren schnell, aber die erzeugte Kraft ist geringer als die isometrische (Position c). Gemäß der Kraft-Geschwindigkeits-Kurve wird in der Dehnungsphase der Muskel könnten eine viel größere Kraft ausüben als die in Position c aufgezeichnete. Daher sind in der Dehnungsphase die Extensoren sie aktivieren nicht maximal.
FORTSETZEN: Nützlichkeit des Verlängerungs-Verkürzungs-Zyklus "
